Prostownik ładowarka mikroprocesorowa ATmega, lepsza od ctek?

Witam,

celem projektu było stworzenie prostownika/ładowarki wieloetapowej który w przeciwieństwie do fabrycznych konstrukcji pozwalałby naładować w pełni akumulatory samochodowe z płynnym elektrolitem. Czyli uzyskanie gęstości elektrolitu na poziomie 1.27 [g/cm3].
Aby to osiągnąć akumulatory Ca-Ca należy ładować do 16.2V.
Konstrukcja miała być jak najtańsza oraz najprostsza, posiadać wyświetlacz LCD z pomiarem V i A oraz ilością "wtłoczonych" Ah.
Najdroższym elementem ładowarki jest transformator toroidalny 120VA/17V około 75zł.
Program pisałem i testowałem głównie wieczorami w wolnym czasie. Kod napisany jest w języku "C" w programie "Eclipse Mars".
Płytkę zaprojektowałem w "Eagle", jej wymiary to około 75x85mm.
W celu dokonania jak najdokładniejszych pomiarów, napięcie mierzone jest przy zamkniętym tranzystorze P-channel MOSFET.
Wbudowałem czujnik temperatury na DS18B20 który kontroluje temperaturę radiatora, powyżej 72 stopni Celsiusza prąd ładowania jest ograniczony do 1/2.
Parametry jakie można ustawiać to:
Napięcie końca ładowania: 14.4V, 14.7V, 15.8V, 16.2V;
Prąd ładowania: 1-7A
Czas nasycania elektrolitu: 5, 15, 30min, 1h, 1.5h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h;
Posiada zabezpieczenie przeciwzwarciowe po odłączeniu klem, ładowanie jest przerywane i wyświetla się komunikat "BRAK AKU!" (akumulator sprawdzany jest co około 1s, więc jak ktoś bardzo szybko zdejmie żabki i je zewrze to może upalić mosfeta), dodatkowo sygnał dźwiękowy. Zakończenie ładowania jest sygnalizowane 4 piknięciami a następnie ładowarka przechodzi w pracę buforową. Można w każdej chwili przerwać ładowanie i wrócić do Menu przyciskając "OK". Nie traci ustawień po zaniku zasilania sieciowego. Podtrzymanie jest z ładowanego akumulatora pobór to 40mA.


Opis etapów:
E0 - wykrycie akumulatora;
E1 - "Soft start" jeżeli akumulator rozładowany jest poniżej 12V ładuje 1/2 zadanego prądu;
E2 - ładowanie właściwe zadanym prądem;
E3 - zmniejszenie prądu przy dojściu do zadanego napięcia;
E4 - nasycanie elektrolitu, napięcie powoli rośnie aż osiągnie V zadane i ten stan utrzymywany jest przez ustawioną liczbę minut;
E5 - Praca buforowa 13.4-13.8V (odłączenie klem powoduje automatyczny powrót do głównego menu przerwanie ładowania);

Wsad do uC dostępny na priv.

NOWA WERSJA SOFTU 1.72.
Dodatkowe rzeczy:
* Tryb Auto;
* Tryb Pulsacyjny;
* Wyświetla się czas ładownia;
* koniec ładowania po czasie 5min-10h;
* koniec ładowania po zadanym prądzie 0.1-4A;







Stara wersja:


Historia zmian:
2.15 – E4 odgraniczenie prądu w trybie wysycania. Stabilizacja CV/CA, optymalizacje kodu.
2.14 - Dodano możliwość ustawiania napięcie progu dolnego dla trybu Impulsowego (13.3-14.0V), czas wysycania wydłużony do 48h (2min-48h);
2.12 – Optymalizacja kodu;
2.01 - Nowa PCB, ulepszony sposób pomiaru prądu oraz zwiększenie zakresu pomiaru prądu;
1.964 - Odliczanie czasu do końca etapu E4 w formacie -hh:mm;
1.92 - Dołożenie przekaźnika bezpieczeństwa;
1.764 - Zmiana sposobu przejść między etapami E2 <--> E3;
1.764 - Poprawki w zliczaniu pojemności;
1.762 - Dodano wyświetlanie % osiągniętego napięcia zadanego;
1.76 - Dodano tryb "Manualny", funkcję "Stop ładowania" oraz wyświetlanie aktualnego trybu ładowania. Zmiana wyświetlanych parametrów co 5s;
1.74 - Podniesiono "U zadane" do max 17.0V;
1.72 - Dodano tryb "Impulsowy";
1.70 - Dodano wyświetlanie "Czasu trwania ładowania", podniesiono "U zadane" do max 16.4V, zmiana wyświetlanych parametrów co 10s;
1.68 - Ulepszenia w trybie AUTO;
1.63 - Dodanie trybu „Koniec po zadanym prądzie” ładowania;
1.62 - Dodanie trybu AUTO;
1.52 - Wydłużenie czasu ładowania do max 10h (5min - 10h);
1.40 - Ładowanie z końcem po czasie do max 6h (15min - 6h);
1.20 - Ładowanie z końcem po czasie do max 59min (5min - 59min), ograniczenie prądu przy przekroczeniu temperatury;
1.11 - Wersja Beta;

Wygląda ciekawie. Może powiedz coś więcej o programie, np. częstotliwość kluczowana mosfeta, szybkość odczytu prądu (czy z tym elektrolitem wygładzającym nie jest za duże opóźnienie), itp.
Wykonanie bardzo ładne.

Estetyczna konstrukcja.

Przewody do akumulatora nie są zbyt cienkie?

Elektrolit w filtrze RC?! (C12 - przy pomiarze prądu)

Ten prostownik byłby lepszy od ctek jak by był:
- bez transformatorowy,
- z fajnym małym OLED-em a nie już przestarzałym LCD 2x16,
- bardziej poręczniejszy (mniejszy), coś jak sprzedają chińscy bracia zdj. poniżej



- konstrukcja OK

piotrek222 wrote:

E0 - wykrycie akumulatora;

Na czym polega to wykrycie ?

trance123 wrote:

piotrek222 wrote:

E0 - wykrycie akumulatora;

Na czym polega to wykrycie ?

No wykrywa że podłączyłeś akumulator pod ładowarkę.

Lepszy niż CTEK? Hmm... Na dzień dobry nie masz ładowania AGM ani odsiarczania. Brakuje zabezpieczenia przed odwrotnym połączeniem klem. I mam wątpliwości czy wytrzyma tyle co markowe ładowarki... Trochę faux pas z tym odniesieniem do porządnego, markowego sprzętu.

h3c4 wrote:

Ten prostownik byłby lepszy od ctek jak by był:
- bez transformatorowy,
- z fajnym małym OLED-em a nie już przestarzałym LCD 2x16,
- bardziej poręczniejszy (mniejszy), coś jak sprzedają chińscy bracia zdj. poniżej

Chyba przyjdzie mi przeprosić za to co napiszę, ale nie mogę wytrzymać jak czytam takie teksty w TYM DZIALE.
Do jasnej "...Anielki...", koledzy to jest konstrukcja amatorska (a wcale na taką nie wygląda), własnoręcznie zrobiona etc. A kolega porównuje z komercyjnym produktem i dodatkowo twierdzi, że ten jest gorszy bo:

h3c4 wrote:

- bez transformatorowy,

No to skoro gorszy, to ja bym chciał przeczytać dlaczego?
Bo dla mnie tak w trzech słowach, to transformatorowy jest lepszy, bo lepiej znosi impulsowe obciążenia, transformator w zasadzie w większości sytuacji jest w porównaniu z chińską przetwornicą setki razy trwalszy.
Bo w wielu źródłach podaje się, że akumulatory ołowiowe powinny być ładowane napięciem wyprostowanym, pulsującym, nie stabilizowanym. Choć nowe technologie akumulatorów to i nowe algorytmy ładowania, upierał się nie będę.

h3c4 wrote:

- z fajnym małym OLED-em a nie już przestarzałym LCD 2x16,

Całe szczęście, że nie wiedzą o tym producenci profesjonalnego sprzętu. Tak w ogóle to raczej wolę obejrzeć film w TV niż zapatrywać się w wyświetlacz prostownika czy super wypasionej pralki
Sam do niedawna używałem mostka pomiarowego do kabli telekomunikacyjnych/informatycznych, a tam proszę kolegi taki prostacki wyświetlacz. I to w sprzęcie za kilka czy nawet kilkanaście tysięcy.
Sam teraz użytkuje Amrela 186, z takim wieśniackim wyświetlaczem, a całkiem możliwe, że nawet gorszym, kosztował kiedyś chyba 4tys pln.
Pewnie, że fajny wyświetlacz lepszy, ładniejszy etc. Ale nie można powiedzieć, że prostownik lepszy lub gorszy. W dodatku te popularne LCD też różnią się jakością i kontrastem, do całkiem zawodowych celów są wersje naprawdę mocno widoczne, kontrastowe. I nadal używane.

h3c4 wrote:

bardziej poręczniejszy (mniejszy), coś jak sprzedają chińscy bracia zdj. poniżej

Tylko dlatego, że siedzi tam przetwornica. Zazwyczaj nieznanej jakości. Oraz ze względów logistycznych (transport i waga)
Ja jestem pewien, że kupujesz po prostu sprzęt oczami, nie parametrami.
I wszystkie Twoje podane argumenty o tym mnie przekonują.
Reasumując, sam osobiście mając do wyboru przetwornice z Biedronki czy innego Lidla sprowadzaną od Chińczyków, ładnie wyglądającą z super wyświetlaczem, wybrał bym prostownik w zaprezentowanej tu przez autora technologii.
Uważam, że poręczność jest jednym z ostatnich parametrów, bo sam osobiście prostownika na wczasy nie zabieram. Aczkolwiek wcale tego parametru nie pomijam.

user777 wrote:

Elektrolit w filtrze RC?! (C12 - przy pomiarze prądu)

Przyznam szczerze, że też nie do końca rozumiem po co ten C.
Czy jakiś o pojemności nF równolegle z rezystorem pomiarowym zamiast tego nie byłby lepszy? Jeżeli już konieczny.

Dodano po 2 [minuty]:

siewcu wrote:

Lepszy niż CTEK? Hmm... Na dzień dobry nie masz ładowania AGM ani odsiarczania.

No tak, ale wszytko to może załatwić softwerowo, przecież sam pisał.
W ogóle słowo lepszy/gorszy w temacie to i tak nieporozumienie. Inny sprzęt i tyle.

Jawi_P wrote:

siewcu wrote:

Lepszy niż CTEK? Hmm... Na dzień dobry nie masz ładowania AGM ani odsiarczania.

No tak, ale wszytko to może załatwić softwerowo, przecież sam pisał.
W ogóle słowo lepszy/gorszy w temacie to i tak nieporozumienie. Inny sprzęt i tyle.

Oczywiście, że nieporozumienie. Ale sam autor to napisał w temacie, więc niech się liczy z krytyką jeśli sam odnosi swoją konstrukcję do CTEKa. Sprzęt lepszy/gorszy - nie wiem. Ale na pewno dużo mniej funkcjonalny i nieporównywalnie mniej "inteligentny"(bo nie wiem czy można takim mianem w ogóle określać sprzęt, niezależnie od producenta).

siewcu wrote:

Sprzęt lepszy/gorszy - nie wiem. Ale na pewno dużo mniej funkcjonalny i nieporównywalnie mniej "inteligentny"(bo nie wiem czy można takim mianem w ogóle określać sprzęt, niezależnie od producenta).

W sumie to racja.
Ja kiedyś kupiłem w markecie Cteka. Wypróbowałem, działa. Mija pół roku, nie włącza się. Wymieniłem kondensatory 2szt. i zrobiło się ok.
Mija kolejny rok, a myślę podładuje akumulator, oczywiście nie działa. Coś tam się odlutowało jak pamiętam. Teraz leży w piwnicy to nie wiem czy jeszcze działa czy już nie. Generalnie to co kupiłem to raczej marnej jakości jest.
Co dzisiaj jest potrzebne do ładowania akumulatora? W zasadzie prosty i pewny sprzęt. Odsiarczanie komuś po co? Ktoś się w to bawi?
No fakt, brak pewnych funkcji jak ładowanie akumulatorów 6V, czy wspomniany AGM. Regulacja prądu i napięcia skoro jest, to też dorobić mu uniwersalności można. Choć pojawi się problem odprowadzanej mocy strat.
Choć konstrukcja oparta na trafo jest w moim przekonaniu lepsza, tylko tu powinno być wtórne dzielone, skoro kupowany był, a nie jakiś z odzysku.

Jawi_P wrote:

Ja kiedyś kupiłem w markecie Cteka. Wypróbowałem, działa. Mija pół roku, nie włącza się. Wymieniłem kondensatory 2szt. i zrobiło się ok.

A o czymś takim jak gwarancja kolega słyszał? Po co ingerować w sprzęt na gwarancji? Mogła się trafić trefna sztuka, wymieniliby na nową i pewnie problemy by się skończyły. A tak skończyło się sprzętem za kilka stówek leżącym w piwnicy...

h3c4 wrote:

Ten prostownik byłby lepszy od ctek jak by był:
- bez transformatorowy,

Zabezpieczony termicznie i przeciwzwarciowo transformator, przeżyje każdego SMPS-a - jaki wspaniały by on nie był. Nie straszne mu ani szpilki z iskrzącego zasilania, ani kondensująca się wilgoć.

h3c4 wrote:

- z fajnym małym OLED-em a nie już przestarzałym LCD 2x16,

No i jeszcze z pozytywką, grającą "Coco jumbo" na koniec ładowania. Co wyświetlacz oled by tu przyniósł pozytywnego, oprócz wzrostu kosztu produkcji?

h3c4 wrote:

- bardziej poręczniejszy (mniejszy), coś jak sprzedają chińscy bracia zdj. poniżej

Przecież ładowarki do akumulatorów ani w kieszeni, ani w plecaku się ze sobą nigdzie nie targa, jak powerbanka do telefonu.

Dodano po 2 [minuty]:

siewcu wrote:

Na dzień dobry nie masz ładowania AGM ani odsiarczania.

Całe szczęście, że o specjalistycznych sposobach ładowania AGM-ów nie wiedzą producenci samochodów. A coś takiego jak odsiarczanie, w odniesieniu do współczesnych akumulatorów niestety nie istnieje. Akumulator zasiarczony = akumulator zużyty. Bo najczęściej masa czynna z płyt jest już wymieszana z elektrolitem, ew. spłynęła na dno obudowy celi. Żadne cuda nie przywrócą mu już sprawności. Przynajmniej w stopniu uzasadniającym ekonomicznie wykonane przy tym zabiegi.

SylwekK wrote:

Wygląda ciekawie. Może powiedz coś więcej o programie, np. częstotliwość kluczowana mosfeta, szybkość odczytu prądu (czy z tym elektrolitem wygładzającym nie jest za duże opóźnienie), itp.
Wykonanie bardzo ładne.

Dzięki.

Pojemności dobrałem eksperymentalnie i nie ma opóźnień niestety są potrzebne bo inaczej pomiary przy PWM bardzo skaczą. Pomiar i tak jest uśredniany (średnia ciągnięta). Szybkość odczytu przez Atmege jest opisana w Data sheet (13 - 260 μs Conversion Time, A normal conversion takes 13 ADC clock cycles).

Rezystor240 wrote:

Estetyczna konstrukcja.

Przewody do akumulatora nie są zbyt cienkie?

Dzięki. Zastosowane przewody to 1.5mm2 jak na razie dają radę i nie zauważyłem problemów.

h3c4 wrote:

Ten prostownik byłby lepszy od ctek jak by był:
- bez transformatorowy,
- z fajnym małym OLED-em a nie już przestarzałym LCD 2x16,
- bardziej poręczniejszy (mniejszy), coś jak sprzedają chińscy bracia zdj. poniże
- konstrukcja OK

Myślałem żeby zastosować gotową przetwornicę ale ceny nie są atrakcyjne i problem ze znalezieniem takiej która daje 17V i ma odpowiednią moc. Chyba jedyna zaleta takiej przetwornicy to mniejsza waga urządzenia bo wymiary nie są mniejsze od toroida 120VA. Jak widać w obudowie jest jeszcze luz więc pewnie można to jeszcze wszystko bardziej upakować a obudowa nie jest tak znów duża.
Niestety te małe chińskie prostowniki mają zwykle małe prądy ładowania max 3.8A i nie wiem jak z żywotnością bo w Lidlowskich ładowarkach padały przetwornice. Sam nawet naprawiałem kilkanaście sztuk. Słyszałem, że cetek też miał problemy i zdarzały się przypadki przegrzania i awarii.
LCD2x16 wyświetla wszyto to co potrzeba. Na czym polega jego przestarzałość? Jest dobrze poznany i bibliteki też są ogólnie dostępne.
Proszę sprawdzić ile kosztuje ładowarka impulsowa która daje naprawdę 7A np. Bosch C7.

siewcu wrote:

Lepszy niż CTEK? Hmm... Na dzień dobry nie masz ładowania AGM ani odsiarczania. Brakuje zabezpieczenia przed odwrotnym połączeniem klem. I mam wątpliwości czy wytrzyma tyle co markowe ładowarki... Trochę faux pas z tym odniesieniem do porządnego, markowego sprzętu.

Ładownie AGM jest. Ustawiasz prąd 1A i nap. 14.4V. Ładowałem i wszystko OK.
Ładowarka jest impulsowa to działa właśnie jak odsiarczanie.
ctex NIE robi gęstości elektrolitu ładuje akumulatory na 80% pojemności. Funkcja recond to trochę taki pic na wodę.
Ładowarka nie wystartuje jak nie podepniesz właściwie akumulatora. Co zabezpiecza przed iskrzeniem i zwarciem, odwracać nie próbowałem ale myślę że też nie powinno się nic stać. Ponieważ MOSFET jest zamknięty.

Estetyczna i ciekawa konstrukcja. Gratulacje.
Czy udostępnisz wsad do procka, kod źródłowy, projekt pcb ?

dzikoosek wrote:

Estetyczna i ciekawa konstrukcja. Gratulacje.
Czy udostępnisz wsad do procka, kod źródłowy, projekt pcb ?

Priv.

siewcu wrote:

A o czymś takim jak gwarancja kolega słyszał? Po co ingerować w sprzęt na gwarancji? Mogła się trafić trefna sztuka, wymieniliby na nową i pewnie problemy by się skończyły. A tak skończyło się sprzętem za kilka stówek leżącym w piwnicy...

No słyszał, ale taki mój los, że lubię zaglądać
No leży i mam nadzieje, że działająca.

Dodano po 3 [minuty]:

piotrek222 wrote:

Ładowarka jest impulsowa to działa właśnie jak odsiarczanie.

Ostatnia funkcjonalność, której bym szukał we współczesnych ładowarkach
Jak już uda się nieco podnieść na duchu akumulator, to trzeba wozić rękawice w bagażniku bo strasznie marzną ręce przy pchaniu.

Dodano po 3 [minuty]:

piotrek222 wrote:

Ładowarka jest impulsowa to działa właśnie jak odsiarczanie.

Nie jestem pewien czy 500Hz nadaje się do odsiarczania. Jakie by ono nieprzydatne było.

jeśli można to też jestem zainteresowany

Plus za to że ktoś w końcu odważył się napisać że producenci akumulatorów Ca-Ca ukrywają konieczność ładowania napięciem 16.2V które w większości samochodów jest niedostępne (nawet te nowsze z kontrolą napięcia i prądu w zależności od temperatury nie mają opcji współpracy z takimi akumulatorami)
To właśnie stąd bierze się ca cała filozofia "doboru" pojemności, przy Ca-Ca musi być jak najniższa tak aby autko było tylko w stanie zakręcić rozrusznikiem, tak aby utrzymać stan naładowania chociaż w okolicy 50% w jeździe na krótkich trasach. Producenci doskonale wiedzą że do pełna nie będzie ładowany nigdy, no chyba że ktoś wyjmie z samochodu i doładuje zewnętrzną ładowarką.

Na minus brak wsadu, nie da się projektu powielić bez kodu do procka.

WItam fana kanału mrAkumulator na YT. Proponuję podesłać im tą łądowarkę do testów do Szczecina.

piotrek222 wrote:

...

h3c4 wrote:

Ten prostownik byłby lepszy od ctek jak by był:
- bez transformatorowy,
- z fajnym małym OLED-em a nie już przestarzałym LCD 2x16,
- bardziej poręczniejszy (mniejszy), coś jak sprzedają chińscy bracia zdj. poniże
- konstrukcja OK

Myślałem żeby zastosować gotową przetwornicę ale ceny nie są atrakcyjne i problem ze znalezieniem takiej która daje 17V i ma odpowiednią moc. Chyba jedyna zaleta takiej przetwornicy to mniejsza waga urządzenia bo wymiary nie są mniejsze od toroida 120VA. Jak widać w obudowie jest jeszcze luz więc pewnie można to jeszcze wszystko bardziej upakować a obudowa nie jest tak znów duża.
Niestety te małe chińskie prostowniki mają zwykle małe prądy ładowania max 3.8A i nie wiem jak z żywotnością bo w Lidlowskich ładowarkach padały przetwornice. Sam nawet naprawiałem kilkanaście sztuk. Słyszałem, że cetek też miał problemy i zdarzały się przypadki przegrzania i awarii.
LCD2x16 wyświetla wszyto to co potrzeba. Na czym polega jego przestarzałość? Jest dobrze poznany i bibliteki też są ogólnie dostępne.
Proszę sprawdzić ile kosztuje ładowarka impulsowa która daje naprawdę 7A np. Bosch C7.
...

A nie myślałeś przerobić w tym celu zasilacz od laptopa. Zakup do przeróbki nowego zasilacza w topologii flyback takiej jak robią ładowarki czołowi producenci to trochę kosztuje a używanych od laptopów przy znamionowym prądzie wyjsciowym w granicach 5A jest praktycznie na pęczki a mocniejsze egzemplarze podejrzewam że nie wychodziłyby jakoś mocno drożej.

pier wrote:

trance123 napisał:
piotrek222 napisał:
E0 - wykrycie akumulatora;

Na czym polega to wykrycie ?


No wykrywa że podłączyłeś akumulator pod ładowarkę.

Ale jak to wykrywa ? mierzysz rezystancję ? napięcie ? co z odwrotnym podłączeniem klem ?
Pytam bo potrzebuję czegoś idioto-odpornego i do tego z takimi walorami jak Twoja konstrukcja

Można kupić od ciebie gotowe Pcb?

CTEK to jest to samo co ładowarka w Lidlu tylko inna obudowa i mocno przepłacone . I jak widać lubi się wysypać tak samo szybko .

Witam.Podpinam się z prośbą o wsad, ew. jak jest możliwość odkupienia PCB.

kamil199210 wrote:

Można kupić od ciebie gotowe Pcb?

Tak można.

trance123 wrote:

pier wrote:

trance123 napisał:
piotrek222 napisał:
E0 - wykrycie akumulatora;

Na czym polega to wykrycie ?


No wykrywa że podłączyłeś akumulator pod ładowarkę.

Ale jak to wykrywa ? mierzysz rezystancję ? napięcie ? co z odwrotnym podłączeniem klem ?
Pytam bo potrzebuję czegoś idioto-odpornego i do tego z takimi walorami jak Twoja konstrukcja

Mierzy napięcie na zaciskach. Póki nie będzie powyżej 5V nie zacznie ładować tranzystor nie przewodzi.

Xaveri wrote:

WItam fana kanału mrAkumulator na YT. Proponuję podesłać im tą łądowarkę do testów do Szczecina.

Tak chyba zrobię. Sam jestem ciekawy wyniku Ich testów.

Można na pw program? Jaki szacunkowy koszt pcb z wysyłką?

Witam też jestem zainteresowany pcb i wsad do procka.

Mi się bardzo podoba ten projekt, czy autor wrzuci program z ustawieniem fusebits , (w jakim programie) i wzorami płytek w pdf ?

paszczakq wrote:

CTEK to jest to samo co ładowarka w Lidlu tylko inna obudowa i mocno przepłacone . I jak widać lubi się wysypać tak samo szybko .

A coś do poparcia tego? Wielu znajomych ma CTEKi, lekkiego życia nie mają(łącznie z aku podpiętym na czas zimowania motocykla) i działają od kilku lat. Pracowałem w sklepie, też długo używana, co chwilę ładowanie kilkudziesięciu aku jeden za drugim, też nic. Dalej jesteś pewny, że lubi się wysypać tak samo jak te z lidla? I że to jest to samo w innej obudowie? Jakoś nie wyobrażam sobie ładowarki z lidla wytrzymującej lata używania.