Заряжал я автомобильные аккумуляторы, свои и других людей, различными самодельными и заводскими зарядниками. И все бы ничего, аккумуляторы заряжаются, плотность приводится к норме. Но весь контроль заряда осуществляется в ручном режиме, что не проблема когда у тебя только один аккумулятор и стационарный заряд ему нужен только 2 - 4 раза в год (по ситуации). Но когда приходится заряжать несколько аккумуляторов в месяц то это уже напрягает. Поэтому я решил автоматизировать этот процесс. Заодно освоить работу с микроконтроллерами. Начать решил с простого - Ардуино. Навыки в программировании у меня есть поэтому освоить язык среды Arduino IDE проблем не составило.
Самое главное в этом деле - это составить грамотный алгоритм заряда, а точнее несколько алгоритмов и задействовать по необходимости. Я постараюсь записать в коде свой опыт и опыт других людей, что занимаются аккумуляторами.
Что требуется от зарядника:
- безопасность - защита от КЗ, переполюсовки и перегрузки. Осуществляется как схематически так и программно;
- простота эксплуатации - подключил к аккумулятору, воткнул в розетку, нажал старт;
- надежность - если пропало напряжение в сети или произошел сбой, то после включения продолжить работу с того же.
- множество изменяемых параметров заряда для знающих;
- сохранение настроек, что бы не надо было каждый раз устанавливать их заново (2 - 3 профиля);
- зарядник должен осуществлять 100% заряд аккумулятора;
- нужен режим быстрого заряда;
- измерение внутреннего сопротивления аккумулятора.
Дисплей выбрал простой LCD 1602 i2c / IIC. Под него создал структуру меню (с русским языком заморочаюсь после, на заряд не влияет).
Кому интересно, вот ссылка на скетч меню (третья версия) - https://yadi.sk/d/0v9DMgxXemFbEQ
В простом режиме требуется только установить емкость и напряжение аккумулятора. Все параметры рассчитаются автоматически. Из главного меню долго удерживать кнопку ОК для запуска заряда.
В дополнительных настройках прописаны все параметры заряда и разряда, которые можно менять по своему усмотрению.
Предусмотрены 4 режима заряда аккумулятора:
- Быстрый заряд (по умолчанию).
- Основной заряд.
- Дозаряд.
- Десульфатация или ассиметричный заряд.
Быстрый заряд состоит из 4 этапов (пишу для 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов 60 Ач при включенном режиме "качели"):
- Заряд до 14,7 В и минимального тока (60 / 200 = 0,3 А) при токе до (60 / 10 = 6 А). При падении тока заряда до (0,3 * 3 = 0,9 А) включается заряд "качели" - отключение заряда, ожидание стабилизации напряжения, включение заряда, напряжение поднимается до 14,7, ток снижается до 0,9 А и по кругу.
- Дозаряд до 16,5 В и до тех пор пока ток уменьшается при токе заряда до (60 / 30 = 2 А) . При увеличении напряжения до 15,6 В включается заряд "качели" - отключение заряда, ожидание стабилизации напряжения, включение заряда, напряжение поднимается до максимального стабильного и по кругу.
- Буферный режим 13,8 В для выравнивания напряжения банок.
- Режим хранения 13,2 В.
Основной заряд состоит из 8 этапов (пишу для 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов 60 Ач при включенном режиме "качели"):
- Если напряжение аккумулятора более 12,2 В то разряд до 12,2 В. Для более равномерного (для пластин) последующего заряда.
- Заряд до 14,7 В и минимального тока (60 / 200 = 0,3 А) при токе заряда до (60 / 10 = 6 А). При падении тока заряда до (0,3 * 3 = 0,9 А) включается заряд "качели" - отключение заряда, ожидание стабилизации напряжения, включение заряда, напряжение поднимается до 14,7, ток снижается до 0,9 А и по кругу.
- Дозаряд до 16,5 В и до тех пор пока ток уменьшается при токе заряда до (60 / 30 = 2 А) . При увеличении напряжения до 15,6 В включается заряд "качели" - отключение заряда, ожидание стабилизации напряжения, включение заряда, напряжение поднимается до максимального стабильного и по кругу.
- Ожидание 6 часов.
- Замер напряжения и внутреннего сопротивления аккумулятора.
- Если сопротивление больше 10 мОм то пункт 1 (2 - 3 круга) иначе пункт 8.
- Буферный режим 13,8 В для выравнивания напряжения банок.
- Режим хранения 13,2 В.
Дозаряд заряд состоит из 9 этапов (пишу для 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов):
- Дозаряд до 16,5 В и до тех пор пока ток уменьшается при токе заряда до (60 / 30 = 2 А) . При увеличении напряжения до 15,6 В включается заряд "качели" - отключение заряда, ожидание стабилизации напряжения, включение заряда, напряжение поднимается до максимального стабильного и по кругу.
- Буферный режим 13,8 В для выравнивания напряжения банок.
- Режим хранения 13,2 В.
Десульфатация или ассиметричный заряд состоит из 4 этапов (пишу для 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов):
- Заряд до 14,7 В и минимального тока (60 / 200 = 0,3 А) при токе заряда до (60 / 10 = 6 А). При увеличении напряжения до 13,5 В включается заряд "качели" - отключение заряда, включение разряда током (60 / 60 = 1А), ожидание стабилизации напряжения, отключение разряда, включение заряда, напряжение поднимается до максимального стабильного (максимум 14,7 В) и по кругу.
- Дозаряд до 16,5 В и до тех пор пока ток уменьшается при токе заряда до (60 / 30 = 2 А) . При увеличении напряжения до 15,6 В включается заряд "качели" - отключение заряда, ожидание стабилизации напряжения, включение заряда, напряжение поднимается до максимального стабильного и по кругу.
- Буферный режим 13,8 В для выравнивания напряжения банок.
- Режим хранения 13,2 В.
P.S. шел третий месяц разработки.