Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd

Chroost 06 Dec 2008 09:12 45894 48
Altium Designer Computer Controls
  • #31
    rafii
    Level 12  
    Witam. Wykonałem Tę ładowarkę i jestem mile zaskoczony bo zaczęła działać od razu po podłączeniu zasilania, nie było z nią żadnych problemów. Ładowałem ją akumulatorki Gp 2500 nowe ze sklepu i Energizer 2650 używane kilka miesięcy muszę powiedzieć ze ładowały się świetnie, a ładowałem je różnymi prądami nieraz c/3 a nieraz c/1 i wszystko było oki aż do pewnego momentu. Pewnego dnia padły mi aku Gp 2500 w aparacie zmierzyłem na nich napięcie miały ok 1,2v ustawiłem prąd ok c/3 i włączyłem do ładowania zapaliła się czerwona dioda i rozpoczęło się ładowanie, i wszystko było by oki gdyby nie to ze dosłownie okło po 15 min zaczęła migać zielona dioda (co mnie bardzo zdziwiło gdyż poprzednio te same aku ładowały się prądem c/3 ok 3 h i było oki ) a tu taki zonk poczekałem aż dioda skończy migać ok 30 minut wyciągnąłem aku i zmierzyłem napięcie miały ok 1,340v, a wcześniej ładowały się do ponad 1,4v wsadziłem 2 parę wyjętą z aparatu rozładowane tak samo bo aparat mieści 4 sztuki. Rozpoczęło się ładowanie i trwało tez ok 15 min i potem przeszło do ładowania konserwującego. No dobra po niby naładowaniu wsadziłem do aparatu uruchomił się oki zrobiłem niecałe 50 fotek i padło, a wcześniej robiłem na nich ponad 400 fotek ładując ta ładowarką pomyślałem pewnie dobiłem aku szybkim ładowaniem , wsadziłem energizery ten sam prąd c/3 i to samo zjawisko po ok 15 minutach ład. konser. pomyślałem te też padły poszedłem do sklepu i kupiłem nowe aku Philips 2600 kupiłem 2 sztuki na prube zmieżyłem na nich napięcie miały lekko ponad 0,9 z groszem wsadziłem do ładowania pierwsze ładowanie c/3 i to samo zjawisko ok 15 minut ładowania. Pomyślałem padł program wgrałem na nowo no i nic nie pomogło. Sprawdziłem małe tranzystorki BC dobre . Już nie mam pojęcia co to może być muszę to jak najszybciej naprawić bo to moje jedyna ładowarka obecnie, Dodam tylko jeszcze że zasilam ja z zasilacza kompputerowego 350w wyciągniętego ze starego kompa ma on napięcie ok 11,45 v może to to jest przyczyna nie wiem. Bardzo proszę o pomoc.

    Pozdrawiam. :)
  • Altium Designer Computer Controls
  • #32
    joozwa
    Level 31  
    To się widać często zdarza w ładowarkach. Ja tej jeszcze nie skończyłem, ale wykonałem kiedyś jedną na MAX712 (a tam jest regulacja liniowa, nie impulsowa) i też ładowała do pewnego czasu dobrze, a potem zaczęła za wcześnie (po kilkunastu minutach) wyłączać ładowanie. Jeżeli to nie problem, to spróbuj podmienić ATtiny26 na nowy i napisz, czy to coś dało (pewnie da, ale na krótko :() Chociaż z drugiej strony wejścia pomiarowe procka są zabezpieczone diodami Zenera, więc jego uszkodzenie od przepięć jest mało prawdopodobne. To tego momentu myślałem, że to kwestia akumulatorków, ale skoro piszesz, że z zupełnie nowymi dzieje się to samo, to też nie wiem. Czy problemy nie zaczęły się przypadkiem po zamontowaniu ładowarki w obudowie? Może nagrzewające się elementy oddziałują na czujniki temperatury? Czy na obu kanałach jest to samo?
    Pozdrawiam
  • Altium Designer Computer Controls
  • #33
    Chroost
    Level 13  
    Witam. Tak nagła zmiana w działaniu ładowarki prawdopodobnie świadczy o jakimś uszkodzeniu części elektronicznej lub jakimś zimnym lucie. Program ładowarki opiera się na odczytach z czujników, więc jeśli zakańcza ładowanie musi to oznaczać, ze dostaje niepoprawny sygnał, raczej on nie jest przyczyną problemów, ponieważ wcześniej działał poprawnie. Ładowanie przez pierwsze kilkanaście minut jest spowodowane tym, że algorytmy ładowania są nieaktywne przez taki właśnie czas. Trudno powiedzieć co może byc przyczyną. Proponowałbym sprawdzić wszystkie połączenia i napięcia z czujników temperatury i czy w trakcie ładowania dobrze przylegają do akumulatorków. Przyczyną może być również fakt, że początkowe opóźnienie nie wystarcza, gdy włożymy do ładowarki zimne akumulatorki przyniesione z dworu szczególnie o tej porze roku. Ładowarki nie należy też ustawiać w miejscach gdzie mogą pojawiać się chwilowe szybkie zmiany temperatury np. przy dzwiach wyjściowych, bo może to spowodować błędne zadziałanie algorytmu dT/dt. Proponuję również sprawdzić połączenia przy koszykach na akumulatorki, ponieważ chwilowe niekontaktowanie styków lub połączeń przewodów może spowodować zakończenie ładowania, ponieważ program sterujący stwierdzi, że napięcie wzrosło zbyt bardzo. Jeśli wcześniej ładowarka była zasilana tym samym zasilaczem, to nie powinno to mieć wpływu, choć nie zaszkodzi sprawdzić na innym zasilaczu, najlepiej o trochę wyższym napięciu. Jeśli nadal to nie pomoże to należałoby kolejno sprawdzać działanie elementów. Można zacząć od tymczasowego zastąpienia czujników temperatury potencjometrami, ustawiając takie napięcie, aby ładowarka myślała, że tempertura mieści się w zakresie. W ten sposób możemy wyeliminować wpływ temperatury i sprawdzać część odpowiedzialną za pomiary prądów i napięć. W trakcie przeprowadzonych około 40-50 ładowań przy różnych ustawieniach zauważyłem tylko sporadyczne (średnio raz na kilkanaście ładowań) przedwczesne zakończenie ładowania. Być może jest to spowodowane chwilowymi zakłóceniami lub zjawiskiem fałszywej -dV, ale nie występowało to zaraz po kilkunastu minutach tylko dużo później.
  • #34
    rafii
    Level 12  
    no tak ładowarkę sprawdziłem elementy i czy niema zimnych Lutów wszystko jest oki. Jeśli chodzi o podmianę Attiny to zrobiłem to już zanim napisałem poprzedniego posta w sumie to było pierwsze co mi przyszło do głowy że Padł program, ale i podmiana nie pomogła. Drugą sprawą jest to ze diody 1N5822 zamieniłem na 1N5820 bo umnie w sklepie nie mieli 22 i tak za te 1N5820 dałem 2 zł/szt ale to chyba nic nie wnosi bo wcześniej działało poprawnie maja chyba tylko mniejsze napięcie więc dałem sobie z tym spokój. Wróćmy do wątku zasilania o tuż na początku ładowarka była zasilana z innego zasilacza komputerowego ale też 350w, a było to tak że znajomej padł zasilacz w kompie, a ja akurat miałem taki więc jej dałem swój, a wziąłem ten zepsuty powiedziałem że sobie go naprawię -bo w ogóle się nie włączał przyszedłem do domku rozkręciłem i okazało się że dwa elektroidy są napuchnięte wymieniłem i zasilacz ruszył pomierzyłem napięcia było ok 4,56v i 11,76v te niepełne 12v podłączyłem do ładowarki i oki zapomniałem o sprawie. Po kilku dniach musiałem naładować aku Gp od aparatu no i dalsza historia jest napisana w poprzednim poście. Na gmatwałem trochę co nie :), ale jakoś tak dziś poskładałem sobie te wątki w całość :) No dobra więc zmieniłem zasilanie na trafo 2x 12,76v AC trafo jest dużej mocy gdyż pochodzi od starego rzutnika do klisz zasilał on żarówkę halogenową 24v 200w. no więc podłączyłem ładowarkę pod te 12,76v AC włączyłem trafo i patrzałem tylko czy nic się nie dymi :) na szczęście wszystko było oki, No to czas na ładowanie aku philips2600 prądem c/3. No i powiem tak chyba znalazłem przyczynę aku ładuje się już 1h i 30 min. Ciekawa sprawa co nie ??


    Pozdrawiam. :)
  • #35
    Lysoleq
    Level 17  
    Kiedyś wykonywałem układ na mikrokontrolerze Atmega, który sterował przetwornicą jak ta zastosowana w ładowarce. Moją zmorą były zakłucenia pojawiające się na masie podczas przełączania MOSFETa, które uniemożliwiały dokonanie dokładnych pomiarów przez ADC. Czy u Ciebie też ten problem występował? Jeżeli tak to jak sobie z nim poradziłeś?
  • #36
    Chroost
    Level 13  
    Owszem, problem występował. Rozwiązanie jest bardzo proste, wystarczy na czas pomiaru wyłączyć przetwornicę.
  • #37
    rafii
    Level 12  
    Witam. Minęło już sporo czasu odkąd wykonałem tę ładowarkę. I muszę powiedzieć że spisuje się znakomicie, pomijając ten drobny problem o przed wczesnym kończeniu ładowania którego zlokalizowałem, przyczynę był zimny lut na płytce polutowałem i wszystko cyka bez zarzutu. Między czasie wykonałem drugą taka ładowarkę aby mieć możliwość ładowania 4 aku każdej niezależnie. Zastanawiam się czy nie dało by się zrobić jakiegoś dodatkowego sterownika aby można było sterować potencjometrami do ustawiania prądu ładowania na wyświetlaczu lcd 16*2 a sterowanie odbywało by się za pomocą małych przycisków cały układ był by na mikroprocesorze Atmega8.

    Bardzo bym prosił o pomoc i czy to wogle da się wykonać.

    Może ktoś ma jakiś pomysł ze strony elektronicznej, jak sterować te potki.

    To dla mnie bardzo ważne.

    Z góry dziękuje.

    Pozdrawiam.
  • #38
    Chroost
    Level 13  
    Taki układ z pewnością da się wykonać. Wystarczy podłączyć do mikrokontrolera wyświetlacz, przyciski, a do sterowania wykorzystać cyfrowe potencjometry, np. podwójne DS1267-10 (po sztuce do każdej ładowarki, w obudowie SMD można często kupić dużo taniej) i napisać program. Można też próbować wykorzystać PWM'y (plus filtracja) w ATmega8 do wytworzenia wymaganych poziomów napięć i bezpośrednio doprowadzić je do wejść pomiarowych, gdzie podłączone są teraz potencjometry, ale jakość takiej regulacji może być wątpliwa.
  • #39
    Mat_91
    Level 25  
    A czy można prosić autora albo kogokolwiek kto wykonał tą ładowarkę o zmierzenie prądu przed mosfetem kluczujący tą przetwornicą DC/DC podczas ładowania pełnym prądem? Będę bardzo wdzięczny za taką informację :)
  • #40
    lechoo
    Level 39  
    Nic dziwnego, że ta ładowarka zepsuła akumulatorki - będzie je psuła każda szybka ładowarka w której ogniwa są łączone szeregowo. Aby nie było takich niespodzianek należy każde ogniwo kontrolować niezależnie, jak to czynią fabryczne ładowarki z górnej półki.
  • #41
    Mat_91
    Level 25  
    lechoo przecież ta ładowarka nie ładuje ogniw szeregowo, popatrz na schemat, każde jest kontrolowane niezależnie:)

    Ja chciałbym wykonać podobny układ ładowarki tylko że 8 kanałowej (na 8 aku) i dla tego interesuje mnie jaki jest pobór prądu przed tą przetwornicą aby móc w przybliżeniu ocenić moc zasilacza który poradzi sobie z ładowaniem tylu aku maksymalnym prądem.
  • #42
    Chroost
    Level 13  
    Pobierany prąd będzie zależał od uzyskanej sprawności przetwornic DC/DC. W modelu, który opisałem przy ładowaniu dwóch akumulatorków z ustawionym prądem 1A każdy pobierany przez ładowarkę prąd na początku ładowania waha się w okolicach 0,7-0,75A.

    Ładowarka oczywiście ładuje każdy akumulatorek osobno, a nie w szeregu. Na zdjęciach modelu widać cztery koszyki na akumulatorki, ale jak pisałem w artykule w danym momencie można korzystać tylko z dwóch - nie spotkałem w handlu dostępnych uniwersalnych koszyków tak jak jest zazwyczaj w fabrycznych ładowarkach.
  • #43
    rafal-w
    Level 11  
    Witam
    Ja także zainteresowałem się w/w projektem ładowarki. Wykonałem ją zgodnie ze schematem i mam jeden problem :
    Ładowarka uruchamia mi się co czwarty piąty raz. Po kilku krotym włączaniu ładowarka działa i jest wszytstko OK. Ładowarkę zasilam zasilacze stabilizowanym np 8V Tak jakby atmel nie chciał startować Zaprogramowałem Atmela 16PU. Obserwując wyjścia PWM oscyloskopem stwierdzam brak żadnych impulsów. W miejsce LM35DZ dałem potencjometry aby wykluczyć wpływ temperatury. Kolejne włączenie do zasilacza. Dodatkowo podłączyłem kondensatory elektrolityczne 100uF do nóg 5 i 15 atmel-a. Jaki może być powód że raz na kilka razy się uruchamia ? Jak ma być spełniony warunek czujników nóżki 19,20 i 13,14 aby na PWM działał ?

    Może mi ktoś pomoże
  • #44
    Chroost
    Level 13  
    Najpierw proszę spróbować zasilić ładowarkę wyższym napięciem, bo uwzględniając spadek napięcia na stabilizatorze wymagany do jego poprawnej pracy przy 8V nie zostaje żaden zapas, a przy starcie ładowania napięcie zasilania na pewno się trochę zmniejszy pod obciążeniem, co może powodować reset mikrokontrolera. Zasilać najlepiej napięciem w zakresie 12-16V. Wewnętrznie start ładowania polega na tym, że mikrokontroler ustawia pewien mały współczynnik wypełnienia impulsów tak, aby zwiększyć napięcie na wyjściach. Po włożeniu akumulatorka napięcie się zmniejszy i tak jest automatycznie wykrywane jego włożenie (z resztą jak w większości ładowarek tego typu). Jeśli większe napięcie zasilania nie rozwiąże problemu proponuję w nastepnej kolejności sprawdzić poprawność wgrania wsadu do mikrokontrolera i zweryfikować ustawienia fusebitów. Następnie pomierzyć napięcia bezpośrednio na pinach mikrokontrolera. W przypadku zastosowania potencjometrów zamiast czujników temperatury należy ustawić napięcie odpowiadające np. 20 stopni co daje 200mV na pinach 9 i 11. Napięcie na pinie 17 powinno wynosić 3,072V. Kluczową sprawą jest tutaj staranne i właściwe zamontowanie sprawnych diód Zenera D10 - D13 4,7V, ponieważ chronią one wejścia mikrokontrolera przed zbyt wysokimi napięciami. Możliwa jest sytuacja, że przypadkowo wejścia mikrokontrolera zostały już uszkodzone, bo np. diody te zostały niepoprawnie zamontowane podczas prób. Na sam początek proponowałbym również potencjometry P2 - P5 ustawić na minimum, tak aby na nóżkach 12 i 18 było po 0V. Będzie to odpowiadało prądowi ładowania około 300mA. Oczywiście przyczyna może również leżeć w niewłaściwej indukcyjności zastosowanych cewek w przetwornicach. Jeśli po włączeniu ładowarki i podłączeniu akumulatorków diody migają lub pulsują na czerwono oznaczać to może problem ze zbyt małą wydajnością prądową zasilacza lub niewłaściwą indukcyjnością L1 i L2.
  • #45
    joozwa
    Level 31  
    Witam
    Po ponad dwóch latach leżenia niemal gotowej płytki (autentyczny brak czasu) moja kopia opisywanej ładowarki jest w fazie testów. Spostrzeżenia:
    - Autor wspominał, że prąd pobierany z zasilacza 14V przy ładowaniu dwóch akumulatorków prądem 1A wynosił ok. 700mA. U mnie ten prąd jest niemal dwa razy mniejszy, czyli sprawność przetwornic jest rzędu 60-70%. Mosfety, diody, dławiki są więc letnie. Jedyne, co budzi moje wątpliwości (nie znam programu), to fakt, że prąd ładowania co ok. 7-8 sekund na chwilę zmniejsza się znacznie, by zaraz powrócić do ustawionej wartości. Czy to normalne? Czy są to właśnie te przerwy na pomiar napięcia? **

    - ładowarkę na dniach przyjdzie mi włożyć w jakąś obudowę i mam mały pomysł na mocowanie czujników. Rysowałem na szybko i w paincie, więc za jakość przepraszam, nie wiedziałem, czy warto się przykładać, bo niewykluczone, że mój post szybko trafi do kosza * :) Od razu zaznaczę, że zrezygnowałem ze stosowania koszyków AAA, bo takich akumulatorków nie używam. Jest to jakby przekrój boczny:

    Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd

    Pozdrawiam :)

    * Pozdrawiam zainteresowanych
    ** Z podziałek czasowych drugiego wykresu w pierwszym poście wynikałoby, że to właśnie to

    ------------------
    EDIT: Ładowarka zakończyła ładowanie po mniej więcej odpowiednim czasie.
    Zamknę ją w obudowie Z-78. Przy okazji wrzucam swoją propozycję panelu. Wiercenia są oczywiście pod oprawki LED 5mm plastikowe średnica 8mm oraz przełączniki dźwigienkowe:
  • #46
    Chroost
    Level 13  
    Ja co prawda używam sporadycznie tej ładowarki, ale do tej pory prototyp działa bez problemów. Zauważyłem jednak, że żeby skutecznie działał algorytm dt/dT konieczny jest bezpośredni kontakt czujnika z akumulatorkiem. Najlepiej działa, gdy styka się ścięta część obudowy TO-92. Dlatego też przedstawione mocowanie może nie być optymalne, bo często na górze obudów TO-92 są nierówności. Może lepiej będzie przekręcić czujnik o 90 stopni lub też spróbować zeszlifować delikatnie górę na płask jeśli są nierówności. Chętnie zobaczyłbym fotografie gotowej ładowarki w tej obudowie.
  • #47
    joozwa
    Level 31  
    Dzięki za odpowiedź :)
    Nierówności na górze czujników oczywiście wyrównałem zeszlifowując im nieco (ok. 1mm) górne powierzchnie. Zobaczymy, jak to zadziała. Mój pomysł jest o tyle dobry, że wystarczy wywiercić otworki 5mm :) Pozycję czujników, by dotykały akumulatorków, można wyregulować na śrubce ;) Co do kontaktu termicznego, to i tak nigdy nie będzie zbyt dobry :/ Te obudowy są beznadziejne do tego zastosowania. Najlepiej by było, gdyby każdy akumulatorek AA/AAA miał własny zintegrowany czujnik :P Jak ładowarka będzie gotowa, to oczywiście wrzucę zdjęcia.

    Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd

    Pozdrawiam
    ----------------------
    EDIT:
    Dodaję zdjęcia gotowej mojej wersji opisywanej ładowarki. Obudowa Z-78 jest oczywiście odrobinę za duża, ale mnie się tak bardziej podoba. Problemów z uruchomieniem żadnych nie miałem, mój sposób mocowania czujników okazał się w pełni skuteczny. Panel to wodoodporny wydruk na białej folii samoprzylepnej typu "Folex". Jest cienka, ale jednocześnie mocna i nic się nie wichruje. Wykonanie kosztowało mnie więcej (ok. 130zł z tym, że kupowałem elementów więcej niż trzeba było), niż kupno fabrycznej ładowarki o podobnych parametrach, ale satysfakcja z własnoręcznego wykonania jest jak wiemy, bezcenna.
    Dziękuję Autorowi za fajny projekt. Pozdrawiam :)

    Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd Szybka mikroprocesorowa ładowarka akumulatorków NiMH i NiCd
  • #48
    szamsi
    Level 1  
    Pytanie do autora: Czy jest możliwość udostępnienia kodu źródłowego programu sterującego w C?
    Jako temat pracy inżynierskiej mam za zadanie zrobić ładowarkę akumulatorów z parametryzowalnymi algorytmami ładowania (która oprócz akumulatorów AA i AAA będzie ładowała również 9V i Li-Ion) i bardzo pomocne byłoby dla mnie podejrzenie sposobu sterowania procesem ładowania od strony programowej.
  • #49
    MES Mariusz
    Level 36  
    Jakie wartości PWM / jakie częstotliwości, jakie wypełnienia są ustawiane w trybach ładowanie / doładowywanie ? Udostępnisz chociaż ten fragment kodu?