Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Fabryka prądu
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ładowarka NiMH i NiCd poprawny schemat?

16 Sty 2014 19:31 6555 20
  • Poziom 9  
    Kopiuję poniższy projekt ładowarki (wytrawiona płytka) po dokładniejszym obejrzeniu schematu mam kilka pytań.
    1. Jak elementy D4 i D11 mają sygnalizować brak konkretnego akumulatorka wydaje mi się że wg schematu wystarczy jedna dioda LED?
    2. Czy można ograniczyć ilość diod d5-d10?
    3. czy możecie ogólnie ocenić jakość schematu i ewentualnie go poprawić.
    Z góry dziękuję.

    Poniżej wklejam opis układu i jego działania.

    Układ jest zasilany ze stabilizowanego zasilacza wtyczkowego. Po włączeniu zasilania na wyprowadzeniu 8 układu scalonego U1 na pewien czas (określony przez wartości elementów R1, R2, C1) pojawia się stan “niski”, który wysterowuje czerwoną sekcję podwójnej diody LED − D2 za pośrednictwem tranzystora T1 poprzez rezystor R4 (ograniczający prąd bazy T1 i T2). Jednocześnie następuje ładowanie jednego lub dwóch akumulatorków przyłączonych pomiędzy diody D4...D11. Tranzystory T4, T5 zapewniają niemal niezmienny prąd przez cały czas trwania ładowania akumulatorków (dla R7=4,7Ω prąd ten wynosi około 0,12A). Po upływie czasu określonego przez R1, R2, C1 wyjście Q U1 zmienia swój stan na wysoki. Tym samym tranzystor T1 (i czerwona sekcja D2) zostaje wyłączony, a włączony T2. Dioda D2 zaczyna świecić na zielono. Jednocześnie tranzystor T3 za pośrednictwem rezystora
    R5 zwiera kolektor z emiterem tranzystora T4, a to w rezultacie powoduje nagłe obniżenie prądu ładowania akumulatorków do ok. 3mA (wyznaczony przez R8) – ładowarka przechodzi w tryb podładowywania akumulatorków, co utrzymuje je w stałej gotowości do pracy, uniemożliwia proces samorozładowania). Diody LED –
    D4, D11 swym świeceniem sygnalizują brak akumulatora w gnieździe przyłączeniowym lub też brak styku ładowarki z akumulatorkiem zwiększa to komfort użytkowania i pozwala zlikwidować ewentualne nieprawidłowości). Zastosowanie superjasnych czerwonych diod LED przezroczyste obudowy) pozwala dodatkowo orientować się co do stopnia naładowania ogniw; diody zaczynają słabo świecić, gdy proces ładowania zmierza do końca. Dioda D3 uniemożliwia rozładowanie akumulatorków po zaniku napięcia zasilającego. D1 zabezpiecza przed odwrotnym podłączeniem zasilania. Diody D5−D10 uniemożliwiają przeładowanie ograniczając maksymalne napięcie na akumulatorkach. Dodatkowo umożliwiają ładowanie tylko jednego akumulatorka. W układzie modelowym zasilanie stanowi zasilacz stabilizowany ustawiony na zakresie 6V/0,5A (do ładowania prądem 0,12A wystarczy wydajność rzędu 0,15A), napięcie zasilacza wynosiło 6,16V, a prąd ładowania 117mA. Ładowarka może ładować 1 lub 2 akumulatorki. Stabilizacja napięcia zasilającego nie jest bezwzględnie wymagana, ale musi być odfiltrowane kondensatorem od 100nF wzwyż.

    Ładowarka NiMH i NiCd poprawny schemat?
  • Fabryka prądu
  • Admin grupy audio
    Moim zdaniem na schemacie brakuje połączenia katody D11 i anody D4 z punktem B. Ilości diod D5 - D10 nie można zmniejszyć ponieważ wówczas akumulatory nie będą ładowały się do pełnego napięcia (1.25V). Z kolei gdy zlikwidujesz je całkowicie, to nie będzie możliwości ładowania tylko jednego akumulatorka.

    Idea ładowarki jest słaba z wielu powodów, podstawowym jest to, że ładowanie odbywa się na czas, który jest słuszny tylko dla określonej pojemności akumulatorów.
  • Fabryka prądu
  • Poziom 9  
    Mam akumulatorki o pojemności 1200mA i 600mA więc to ograniczenie raczej mi nie przeszkadza.
    A jakie są jeszcze słabe strony?
    Dzięki za pomoc.
  • Poziom 34  
    Nie chcę zniechęcać, ale jeśli te akumulatorki mają zasilać coś wartościowego, to z tego typu pseudoładowarek radziłbym absolutnie zrezygnować. Nikt nie będzie w stanie przewidzieć ile i czego się tak naprawdę naładowało. Odpowiedź taką da tylko wychwycenie ΔV albo chociaż kontrola temperatury.
  • Poziom 35  
    czarutek napisał:
    Nie chcę zniechęcać, ale jeśli te akumulatorki mają zasilać coś wartościowego, to z tego typu pseudoładowarek radziłbym absolutnie zrezygnować. Nikt nie będzie w stanie przewidzieć ile i czego się tak naprawdę naładowało. Odpowiedź taką da tylko wychwycenie ΔV albo chociaż kontrola temperatury.
    Oj, chyba troszkę z lekka przesadzasz.
    Od kilku lat używam takiej prymitywnej ładowarki do Ni-MH
    Ładowarka NiMH i NiCd poprawny schemat?
    A akumulatorki zasilają elektronikę w modelu śmigłowca T-Rex 700, wart kilka tysiączków. Problemów nigdy nie było. Wszystko zależy od tego czy wiesz co robisz. A dla ciekawskich schemacik tego wynazaku :D
  • Poziom 9  
    Ładowarka fabryczna będzie lepsza czy nie od projektu który właśnie wykonuję. Chodzi o samą jakość ładowania.
    Bateriami zasilam niezbyt skomplikowane urządzenia:)
    Jeszcze jedno pytanie.
    Baterie NiCd mają efekt pamięci?
  • Poziom 35  
    -cichy- napisał:
    ...Ładowarka fabryczna będzie lepsza czy nie od projektu który właśnie wykonuję...

    Zależy jaka.

    Moderowany przez Artur k.:

    Odpowiedź na pytanie poniżej poziomu usunąłem.

  • Admin grupy audio
    -cichy- napisał:
    Mam akumulatorki o pojemności 1200mA i 600mA więc to ograniczenie raczej mi nie przeszkadza.

    Jak najbardziej przeszkadza takie działanie ładowarki. Akumulatory standardowo powinno się ładować prądem 1/10 C, w tym wypadku są to prądy odpowiednio 12 i 6mA. Ładowarka zgodnie z opisem ładuje prądem 6mA przez określony czas. O ile w przypadku akumulatorów 600mAh to jest jak najbardziej ok i wystarczy ustawić czas ładowania 10h (zakładając że są wyładowane zupełnie) o tyle akumulatorki 1200mAh należałoby ładować koszmarnie długo bo aż 20h, wyższych pojemności nie ma sensu tak ładować bo po prostu się nie naładują wcale.

    Jak zostało napisane:
    czarutek napisał:
    Nikt nie będzie w stanie przewidzieć ile i czego się tak naprawdę naładowało. Odpowiedź taką da tylko wychwycenie ΔV albo chociaż kontrola temperatury.


    I tak właśnie działają wszystkie współczesne ładowarki - ładują prądem max możliwym (zazwyczaj ok. 20-30mA, ładowarki szybkie mają większe prądy nawet rzędu 100mA) i mierzą napięcie na akumulatorach, gdy osiągnie ono prawidłową wartość, to ładowarka przełącza się na tryb "podtrzymania" - czyli ładowania niewielkim prądem rzędu 3mA.
    Taką ładowarkę można kupić za kilkadziesiąt złotych, np.:
    http://www.emos.pl/zbozi/1603018000-%C5%82adowarka-kn-8501

    Naprawdę nie ma sensu sobie zawracać głowy rozwiązaniami niepewnymi - nie te czasy, gdy ładowarek nie było, a jak już były to kosztowały dość spore pieniądze.

    czarutek napisał:
    Nie chcę zniechęcać, ale jeśli te akumulatorki mają zasilać coś wartościowego, to z tego typu pseudoładowarek radziłbym absolutnie zrezygnować

    Twierdzenie jest nieuzasadnione - urządzenia nie uszkodzi, co najwyżej akumulatory.

    -cichy- napisał:
    Jeszcze jedno pytanie.
    Baterie NiCd mają efekt pamięci?

    A to jest pytanie poniżej poziomu piaskownicy i odpowiedzi na nie Kolega tutaj nie uzyska. Jednocześnie przestrzegam wszystkich potencjalnych "pomocnych" - odpowiedź na to pytanie nagrodzę ostrzeżeniem!
  • Poziom 9  
    Co do czasów ładowania to projekt jest dostosowany chyba do akumulatorków 1200mA a 600mA ładowała by się 5h.
    Cytat:
    I tak właśnie działają wszystkie współczesne ładowarki - ładują prądem max możliwym (zazwyczaj ok. 20-30mA, ładowarki szybkie mają większe prądy nawet rzędu 100mA) i mierzą napięcie na akumulatorach, gdy osiągnie ono prawidłową wartość, to ładowarka przełącza się na tryb "podtrzymania" - czyli ładowania niewielkim prądem rzędu 3mA.

    A jak jest z żywotnością akumulatorków w tych ładowarkach.
    Jak ładowarka identyfikuje pojemność akumulatorka.
    20mA to dość mało (o 100mA?)
    Co do ładowarki z linku. Miałem okazję użytkować podobną (identyczna obudowa tylko nadruk producenta inny) moje baterie "trzymały" o połowę krócej w porównaniu z inną ładowarką udostępnioną przez kolegę.
  • Admin grupy audio
    -cichy- napisał:
    A jak jest z żywotnością akumulatorków w tych ładowarkach.

    -cichy- napisał:
    Co do ładowarki z linku.

    Normalnie, ja nie zauważyłem żadnych problemów. Dlatego podałem link do takiej ładowarki, bo sam taką mam. Jedyna rzecz to od czasu do czasu trzeba wykonać pełne rozładowanie i pełne ładowanie - taką funkcję owa ładowarka ma.

    -cichy- napisał:
    Jak ładowarka identyfikuje pojemność akumulatorka.
    20mA to dość mało (o 100mA?)

    Nie identyfikuje wcale, bo nie musi. Pojemności automatycznie nie identyfikuje żadna ładowarka. Raz że nie jest to możliwe w prosty sposób w przypadku AA, czy AAA, a dwa - to jest kompletnie niepotrzebne do poprawnego naładowania akumulatora.
  • Poziom 9  
    czyli akumulatorek o mniejszej pojemności naładuje szybciej a o większej wolniej.
    Te o mniejszej pojemności będą ładowane większym prądem niż 1/10C.
  • Poziom 34  
    Prawdziwe problemy zaczynają się wtedy, gdy pojemność akumulatorka już nieodwracalnie spadła, z powodu na przykład złego przechowywania. No bo wtedy nie wiemy, czy już po ptokach, czy może źle ładujemy. Taką 0.1C ładowarką tego nie wychwycimy, bo czas ładowania przecież narzucamy.
    Natomiast ładowarką ΔV albo Tmax wychwycimy, gdyż zauważymy wyraźny spadek czasu ładowania, przy stosowanym dotąd dla niej prądzie, a stopień rozładowania był również jak dotąd.
    Optymalne ładowanie NiCd i NiMH jest bardzo złożone, a niuanse zależą na dodatek od tajnych kruczków chemicznych producenta. Najlepiej zrobi to zawsze dobra ładowarka z przetwornikami i mikrokontrolerem, choć i tak nie zrobi tego optymalnie.

    Artur k. napisał:
    I tak właśnie działają wszystkie współczesne ładowarki - ładują prądem max możliwym (zazwyczaj ok. 20-30mA, ładowarki szybkie mają większe prądy nawet rzędu 100mA) i mierzą napięcie na akumulatorach, gdy osiągnie ono prawidłową wartość, to ładowarka przełącza się na tryb "podtrzymania" - czyli ładowania niewielkim prądem rzędu 3mA.

    Miałem na myśli ładowarki znacznie bardziej zaawansowane. Takie, które ładowanie zaczynają od nawet aż 2C (dopuszczalne dla NiMH i NiCd). Czyli takie, które w możliwie krótkim czasie doprowadzą akumulatorek do stanu, z którego określony prąd będziemy mogli odbierać przez czas najdłuższy, a technika ładowania nie psuje akumulatorka (nie niszczy jego pojemności).
    Pomijając działania sadystyczne (typu zwarcie aż się przegrzeje), współczesnym akumulatorkom NiCd i NiMH nadal najbardziej szkodzą (nieodwracalnie niszczą im pojemność):
    1) Przegrzanie ponad 40°C (efekty są natychmiastowe).
    2) Przekroczenie prądu ładowania ponad 2C (efekty są nieznacznie odłożone w czasie).
    3) Przechowywanie w stanie naładowania innym, niż nominalne 1.2V (efekty są znacznie odłożone w czasie). Przy czym stan przeładowania jest szkodliwy bardziej, niż stan niedoładowania. To 'nominalne 1.2V' jest różne u różnych producentów. Dla akumulatorka na przykład 1000mAh firmy X będzie to 1.19V, a dla firmy Y 1.21V. Jak dla konkretnego akumulatorka napięcie to znaleźć już Wam i sobie daruję, ale na pewno akumulatorek był wypuszczony z fabryki do magazynów właśnie pod nim, więc najlepiej było je zawczasu dokładnie sobie zmierzyć i zapisać.

    Cytat:
    1) Czyli akumulatorek o mniejszej pojemności naładuje się szybciej, a o większej wolniej?
    2) Te o mniejszej pojemności będą ładowane większym prądem niż 1/10C?

    Ależ pokręciłeś! :D
    Możliwie ogólnie mówiąc:
    1) Przecież czas ładowania nie zależy od faktycznej obecnie (ani od znamionowej) pojemności akumulatorka. Powinien od niej zależeć prąd ładowania (a nie czas ładowania).
    2) Patrz punkt 1 powyżej. Po pierwsze - nawet jeśli już, to przecież na odwrót. Tak czy siak NIE. A po drugie - 'większym' (wtedy TAK, o ile na odwrót), a nie 'większym niż 1/10C', bo wtedy NIE.
  • Poziom 30  
    Ładowarka NiMH i NiCd poprawny schemat?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Patrząc na przedstawioną przez Ciebie ładowarkę od strony praktycznej (bo strona teoretyczna sposobu ładowania została dokładnie omówiona) można tą ładowarkę przystosować do ładowania dwóch rodzajów akumulatorów takich, jakie posiadasz - akumulatory 1200mAh (prąd ładowania 120mA - czas ładowania 10-14 godz.) i akumulatory 600mAh (prąd ładowania 60mA - czas ładowania około 10-14 godz.).
    Prąd ładowania można ustalać za pomocą włącznika (schemat powyżej). Włącznik otwarty - prąd ładowania 60mA, włącznik zamknięty - prąd ładowania 120mA (rezystory R7 i R9 połączone równolegle).
  • Poziom 34  
    Bardzo dobry pomysł. Należy tylko pamiętać, żeby chociaż za pierwszym razem sprawdzić, czy w trakcie ładowania nie przekroczymy 40°C. Nagły przyrost temperatury nie jest bezpośrednio skutkiem nadmiaru prądu czy napięcia, tylko reakcji elektrochemicznych.
  • Admin grupy audio
    czarutek napisał:
    Ależ pokręciłeś! :D

    Nic nie pokręcił. Odniósł się do układu, którego schemat widzimy. Wówczas jest dokładnie tak, jak napisał:
    -cichy- napisał:
    czyli akumulatorek o mniejszej pojemności naładuje szybciej a o większej wolniej.

    Przy z góry ustalonym prądzie ładowania, akumulatorki o mniejszej pojemności naładują się szybciej, a te o większej - wolniej. I to jest prawda.

    Odnośnie drugiego zdania:
    -cichy- napisał:
    Te o mniejszej pojemności będą ładowane większym prądem niż 1/10C.

    To również jest prawda, bo przy stałym prądzie ładowania w tym przypadku 120mA, akumulator o pojemności 1200mAh będzie ładowany prądem 1/10C, ale już akumulator 600mAh będzie ładowany prądem 2/10C. Czyli zdanie również jest prawdziwe.
  • Poziom 9  
    krzysztof723 napisał:
    Ładowarka NiMH i NiCd poprawny schemat?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Patrząc na przedstawioną przez Ciebie ładowarkę od strony praktycznej (bo strona teoretyczna sposobu ładowania została dokładnie omówiona) można tą ładowarkę przystosować do ładowania dwóch rodzajów akumulatorów takich, jakie posiadasz - akumulatory 1200mAh (prąd ładowania 120mA - czas ładowania 10-14 godz.) i akumulatory 600mAh (prąd ładowania 60mA - czas ładowania około 10-14 godz.).
    Prąd ładowania można ustalać za pomocą włącznika (schemat powyżej). Włącznik otwarty - prąd ładowania 60mA, włącznik zamknięty - prąd ładowania 120mA (rezystory R7 i R9 połączone równolegle).


    W oryginalnym projekcie R7 miał inną wartość niż w Twoim. Czy była niewłaściwa do mojej pojemności akumulatorków?
  • Poziom 9  
    Artur k. napisał:
    Prawa Ohma nie znamy? Czytać ze zrozumieniem nie umiemy?

    W oryginale była wartość 4,7 Ohm a na nowym schemacie 10 Ohm więc nie wiem co tu do rzeczy ma czytanie ze zrozumieniem.
  • Poziom 30  
    Słuszna uwaga kolegi Artur k.
    Twoja ładowarka z rezystorem 4,7 Ohm może ładować akumulatory prądem 127mA. Zmiana rezystora na 10 Ohm pozwala ładować akumulatory prądem 60 mA, a dołączenie równolegle następnego rezystora 10 Ohm pozwala ładować prądem 120mA. I tutaj kłania się znajomość > Prawa Ohma.
  • Poziom 9  
    krzysztof723 napisał:
    Słuszna uwaga kolegi Artur k.
    Twoja ładowarka z rezystorem 4,7 Ohm może ładować akumulatory prądem 127mA. Zmiana rezystora na 10 Ohm pozwala ładować akumulatory prądem 60 mA, a dołączenie równolegle następnego rezystora 10 Ohm pozwala ładować prądem 120mA. I tutaj kłania się znajomość > Prawa Ohma.


    Dzięki. I przepraszam za głupie pytania ale jak już wspomniałem na początku wątku jestem zielony.
    Już mam wszystko rozjaśnione.
    Proszę o zamknięcie.