ЗУ для АКБ ИБП (04.01.2025). |
![]() |
2025 - Январь | |||
04.01.2025 20:44 | |||
Было ЗУ от эхолота, успешно используемое для заряда АКБ ИБП. Настолько кондовое - что проплавило со временем корпус, прям дыру, - пришлось переносить плату в мыльницу и организовывать воздушное охлаждение. И оно практически не имело средств защиты - поэтому поздней сонной тёмной ночью произошла смена полярности из-за рукожопости - АКБ мгновенно повредила устройство своим током. Теперь оно заряжает батареи не до условных 13В, а до 12В, - порождая недозаряд. Поэтому было принято решение спаять своё ЗУ. Но тема оказалась ну очень неоднозначная. В статье от 2016 года предлагал заряжать АКБ постоянным напряжением с токоограничением, а в 2015 - ту же концепцию, но с лампой накаливания как бареттер. Но вероятность того, что для заряда АКБ ИБП требуется непостоянный ток (в отличие от разряда) - близится к 100%, судя по анализу интернета поглубже на эту тему. То есть, представленные ранее способы: дёшево-сердито, работает - но есть вероятность износа АКБ ИБП. Здесь же рождается другая проблема: никто не знает, какой именно непостоянный зарядный сигнал является правильным. В интернете попадаются и разные виды сигналов, и разные по сложности схемы - но проблемы 2: и сигналы ну совсем уж разные, и схемы всё равно хоть вешайся. 2 схемы и сигнала, в качестве примера. Когда проще купить дешёвое автомобильное ЗУ и не париться (огромное количество компонентов, большая трудоёмкость их пайки и изучения, необходимость печатной платы): - гигантская схема, пилообразный сигнал на выходе (kondratev-v.ru/zaryadnye/tiristornoe-zaryadnoe-ustrojstvo-so-stabilizaciej-toka.html); - большая схема, сигнал на выходе - практически выпрямленная синусоида (radioparty.ru/device/avr/725-automatic-charger-attiny24). Поэтому нужно было зайти с другой стороны. Оптимальное решение создания ЗУ для АКБ ИБП: - взять плату из сломанного ИБП: когда в плате сохранилась функция зарядки АКБ - но при этом на выход ИБП отдавать автономно ничего не может; - заменить зарядные клеммы на более слабые РПИ-М 1.5: увеличение срока службы клемм батареи, удобность подключения; - ИБП сейчас новые стоят баснословных денег, подорожали в ~10 раз за ~16 лет (пост на пикабу с чеком 2008 года уже не найду): дешманский Ippon Back Power Pro 800 (не синусоидальное г 480Вт) - 13.2к. Нет смысла идти на рынки и покупать такую сломанную плату у барыг: заломят тысяч 5 - проще купить новый Кулон 715D за 5.8к со скидкой (в 2016 стоил без скидки 2.8к). Когда же платы из ИБП нет - возникают неудобные вопросы самостоятельно сборки ЗУ: - какой должен быть номинал выходного напряжения; - какова форма зарядного сигнала; - какой максимальный ток заряда; - эти вопросы осложняются отсутствующим осциллографом. Личный опыт с автомобильной АКБ: - генератор подаёт чёткие 14.4В, если оборотов двигателя достаточно для отдачи генератором необходимого тока на все потребители автомобиля. Прямо с цифровым откалиброванным вольтметром ездил, заведённым внутрь салона через капот и боковое стекло (был подсоединён к клеммам АКБ); - генератор не имеет токоограничения при заряде АКБ. То есть, имеется самый страшный вид заряда АКБ: более 0.1C, рекомендуемого производителями зарядных устройств в своих инструкциях по эксплуатации. Это может быть запланированным устареванием аккумуляторов: ускоренный вывод их из строя в самом автомобиле; - с другой стороны, введение токоограничения привело бы вероятности разряда АКБ в случае даже средних поездок. Ведь АКБ заряжается только тогда, когда генератора хватает на поддержание всех потребителей. А если не хватает (пониженные обороты, огромное количество потребителей) - аккумулятор ещё и подсаживается: помогает генератору обслуживать всё это высокомощное безобразие, не давая понизиться напряжению ниже 12В. Собственно, уменьшение яркости ламп салона в этот момент - и есть опускание напряжения до 12В, изначально неочевиден лишь источник их: сначала их может подавать генератор, но если совсем невмоготу - АКБ; - экран ЗУ Кулон 715D начинает мерцать частотой 50Гц именно при заряде АКБ - предполагается частота зарядного сигнала 50Гц. То есть, если делать из синусоиды розетки управляющий сигнал - надо не выпрямлять сигнал диодным мостом, а резать диодом. Но технологии изготовления АКБ автомобиля и АКБ ИБП отличаются: раствор против геля. Изменение конструкции или носителя - влияют на параметры правильности его заряда. Например, для Li-Ion, Ni-MH и Ni-Cd ток заряда 1C. А токи разряда - ну совсем разные: АКБ - сотни ампер, АКБ ИБП - десятки-сотня ампер, Li-Ion - 5C, Ni-MH - 5-7.5C, Ni-Cd - 0.2С. Поэтому приходится выбрать ток самый малый для АКБ ИБП: 0.1C, по аналогии с АКБ автомобиля. Исходя из минимальной ёмкости АКБ ИБП - 7А∙ч - 0.7А. Важно и то, что именно этот ток ЗУ от эхолота и выдаёт. Также у ЗУ эхолота совпало выходное напряжение с анализируемой лет 5 назад платой от ИБП: 13.5В. И на давно заряженной батарее - сейчас напряжение 12.4В. Это к вопросу не верить алиэкспрессу с его "модулями заряда" 12В, порождающими недозаряд (как сейчас у ЗУ от эхолота): это всего лишь повышающий преобразователь с фиксированным номиналом напряжения. Попадаются и экземпляры с выходным напряжением 5В и кучей положительных отзывов - смешно же: это в лучшем случае для аккумуляторов Li-Ion на 3.7В. И то, с учётом прошлого опыта, нужно не 5В, а меньше: 4.8В, и то страшно. А на Кулон 715A нет управления напряжением, и оно равно 15В - это что, теперь бояться ещё, что часть отечественных ЗУ занимаются перезарядом АКБ? При этом в модели 715D чётко написано: выставить 14.4В - получается, да. Теперь, зная параметры сигнала, можно собрать ЗУ из говна и палок: - трасформатор 430-2063D из ИБП APC BK 500EI: переделывание переменки 230В в 7.1В (согласно исследованию ранее: белый+чёрный или красный+чёрный толстые провода); - первое ответвление от полученной низковольтной переменки: зарядное (выпрямление 7.1В AC в 10В DC, повышение до 13.5В DC при помощи повышающего преобразователя, токоограничение до 0.7А с помощью LM350T); - второе ответвление: управляющее зарядным (выпрямленная синусоида без сглаживания, понижение её до пика синусоиды 5В, если база управляющего транзистора потребует таких ограничений); - настройка после сборки и установки систем защиты: докрутить повышающий преобразователь для компенсации падений напряжения на транзисторе, диоде, держателе предохранителя - при максимально возможном выходном токе. В процессе моделирования-макетирования, всё разбилось об суровую реальность: - по доказанной практикой формуле сглаживающего конденсатора, для тока 0.7А потребуется конденсатор 77000мкФ; - LM350 на практике сильно греется - 100% нужно активное охлаждение, а это лишние затраты. Неизвестно, будет ли микросхема работать корректно при синусообразном сигнале. К тому же, пока не удалось выставить чёткие 0.7А - получилось 0.4А, а низкоомные высокомощные резисторы закончились. С учётом, что вы перестали мне донатить, - закупка таких резисторов не планируется; - не хватает автоматического отключения ЗУ при достижении 13.5В на АКБ. А если АКБ неисправна (пробитые банки) - это напряжение вообще никогда не будет достигнуто. Впрочем, эхолот тоже не умел анализировать пробитые банки - и батарея на меня пёрнула. С учётом того, что на работе в ИБП периодически взрываются и часто вздуваются батареи - ИБП тоже за этим не следят; - а значит, всё опять упирается в разработку безопасного устройства именно на Arduino. И с учётом того, что она питается при 12В, - произойдёт уход от трансформатора ИБП в сторону адаптера питания 12В/1А - то есть, резкое уменьшение по массогабаритам и стоимости. Также Arduino можно сгенерировать любой сигнал на выходе - достаточно будет программно изменить функцию управления аналоговым выходом; - а я ведь сам себе в конце 2024 говорил: это последнее устройство на Arduino, не буду больше, задолбался с ней - похоже, судьба преподносит крутой жизненный поворот. Ведь адаптер питания стоит всего 200руб, и Arduino 150руб - и профит очевиден; - а, может, всё-таки повезёт, и просто где-нибудь плату от ИБП найду... (добавлено 05.01.2025) Проблема решилась гораздо проще: - вторую квартиру в Москве уже никогда не купить из-за повышения цен почти в 2 раза, если рассматривать возможности именно честного заработка. Для текущего поколения студентов - вопрос даже первой квартиры так уже стоит: одному не потянуть; - в текущей квартире отремонтирована уже вся проводка - все розетки в порядке и распределены по автоматам. Даже в розетке света можно кипятить чайник - портативные высоковольтные высокоёмкие источники питания больше не требуются, особенно при наличии высокоёмких повербанков. Равно как и не требуются портативные приблуды для ремонта без освещения. Свет выключается редко - и только для этих мгновений был сделан ИБП из Li-Ion; - ушёл дефицит адаптеров питания 12В - теперь их, как адаптеров 5В в своё время, жопой жуй - и не какие-нибудь, а по 4-6А; - поэтому, если не будет найдена плата ИБП в течение этого месяца, - все АКБ ИБП, полусломанное ЗУ и трансформаторы ИБП (тоже не пригодились) отправятся на 1-й этаж на столик "бери кто хочет". И, наконец-то, для вентиляторов 12В будет сделана нормальная подставка. А вот от создания ЗУ на основе Arduino отказаться не получилось: эта идея мутировала в другое, по объёму работ тянущее на магистерскую диссертацию. Зарядный сигнал здесь будет являться лишь частью большего. (добавлено 10.01.2025) А вот если наблюдать за зарядным устройством Basen BC4. Когда аккумуляторов AA много - у ЗУ начинает просаживаться экран и издаётся очень слабый электрический звук: заряжаются все аккумуляторы одновременно, они разряжены, требуется большая мощность. И прикол в том, что периоды просаживания и восстановления яркости экрана занимают по 1сек. То есть: сигналом является, предположительно, меандр с частотой 0.5Гц - с постоянной или высокочастотной первой частью, с нулевой амплитудой во второй части. Пока складывается впечатление, что производители ЗУ лепят формы зарядных сигналов - как им вздумается. А, значит, можно приобрести ЗУ, которое будет убивать аккумулятор быстрее, чем соседнее на полке магазина. А формы выходных сигналов не показываются в инструкциях по эксплуатации - тупик. (добавлено 18.01.2025) Использовал реле и резистор как индикацию наличия импульсности сигналов у ЗУ эхолота и ЗУ шуруповёрта на слух (оценка и полного периода, и верхней его части). Реле - не дребезжало, кручение резистора на обмотке от начала к концу и обратно - вызывало либо включение реле, либо выключение. Таким образом: - сигнал с ЗУ эхолота, для заряда АКБ ИБП - постоянные 13.5В; - сигнал с ЗУ шуруповёрта для заряда Li-Ion - меандр с постоянной вершиной и частотой 0.5Гц. Непонятно, зачем Bosch даёт отдыхать своим аккумуляторам каждую секунду после секундного заряда. Скорее всего, этот параметр некритичен. (добавлено 20.01.2025) Удручающая поправка. На сайте были найдены материалы, в котором напряжение ЗУ эхолота указано как 14.4В. Либо это ошибка ранних годов, либо измерение текущего напряжения ЗУ эхолота - измерение сломанного ЗУ. Поэтому напряжение для АКБ ИБП, опять, становится неоднозначным - но хотя бы всего из 2 номиналов надо искать правильный. Нужно измерять напряжение у новых ИБП, как доказательство примерами - это займет время. (добавлено 21.01.2025) Стал тупо разбирать все ИБП подряд в комнате. Итоги, постоянное напряжение: - Ippon Back Power Pro II 800: 13.52В. Без батареи включаться отказывается - если потребуется без АКБ использовать, надо резистор помощнее ~240Ом поставить; - Импульс Юниор 1000 (реальные 600Вт): 13.34В. Стоит округлить результат до 13.5В и по косвенной причине: фирма российская - редкостное импортозамещённое говнище, параметры могут отличаться от необходимых. Этот ИБП не только печка в работе даже в простое - снять боковую крышку, по инструкции, смогли только с гигантскими усилиями. И в инструкции ни слова про защёлки - вообще вопрос именно снятия крышки после выкручивания винтов опущен. Как крышка ставится обратно? - заколачиваешь её ладонями. Даже Ippon разбирается проще: перевернул, выкрутил 4 самореза, перевернул обратно - снял крышку пальчиками. |
|||
Обновлено ( 21.01.2025 09:36 ) |