Точки калибровки напряжений и токов указаны в табл. 4. Перед калибровкой измерителя напряжений обязательно при нахождении курсора в исходной позиции кнопкой "Вверх" или "Вниз" надо переключиться между каналами и убедиться, что устройство гарантированно опознало оба типа аккумулятора. Отключают разъём электронной нагрузки от разъёма XP1 и подключают к нему разъём с резистором 10...20Ом. Нажать на кнопку "Ввод" для вывода первого пункта калибровки измерителя напряжения первого канала Кор:1.01 0,000 В. Затем надо установить на источнике питания напряжение около 1,5 В и подключить минусовый вывод источника к минусовому контакту первого аккумулятора адаптера с помощью зажима "крокодил". Плюсовой вывод источника соединяют последовательно с переменным резистором 100 Ом и с плюсовым контактом первого аккумулятора адаптера с помощью зажима "крокодил". Подключают к контактам адаптера первого аккумулятора с помощью зажимов "крокодил" мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
Регулировкой напряжения источника питания и более плавно с помощью последовательно включённого резистора 100 Ом надо установить по мультиметру напряжение 1,5 В. Измеряемое и отображаемое устройством напряжение будет зависеть от разброса сопротивлений входного делителя, коэффициент деления которого нужно скорректировать. С помощью кнопки "Влево" или "Вправо" перемещают курсор на номер аккумулятора и нажимают на кнопку "Ввод". Коэффициент деления будет скорректирован и сохранён в EEPROM микроконтроллера под номером 1, который записан в датчик температуры, при этом показания напряжения мультиметра и устройства должны быть близкими или равными по значению. Кнопкой "Вверх" или "Вниз" можно вернуть коэффициент деления по умолчанию и затем кнопкой "Ввод" повторно произвести коррекцию делителя напряжения, при желании делая это неограниченное число раз.
Отключить источник питания и мультиметр от контактов первого аккумулятора и подключить к контактам второго аккумулятора. Отключить разъём с резистором 10...20 Ом от разъёма XP1 и подключить к нему разъём электронной нагрузки, соблюдая полярность. Отключить другой разъём электронной нагрузки от разъёма XP2 и подключить к нему разъём с резистором 10...20 Ом. Перемещают курсор в исходную позицию, и кнопкой "Вверх" выводят пункт калибровки напряжения второго канала Кор:2.06 0,000 В. Регулировкой напряжения источника питания и более плавно с помощью последовательно включённого резистора 100 Ом надо установить по мультиметру напряжение 1,5 В. С помощью кнопки "Влево" или "Вправо" перемещают курсор на номер аккумулятора и нажимают на кнопку "Ввод". Коэффициент деления будет скорректирован и сохранён в EEPROM микроконтроллера под номером 6, который записан в датчик температуры. Отключают источник питания и мультиметр от контактов второго аккумулятора, отключают разъём с резистором 10...20Ом от разъёма XP2 и подключают к нему разъём электронной нагрузки, соблюдая полярность.
Таблица 4
Тип аккумулятора | Напряжение калибровки, В | Зарядный и разрядный ток калибровки, А |
Ni-Mh | 1,5 | 1,25 |
Ni-Cd | 1,5 | |
Li-Po | 4,2 | |
Li-Ion | 4,2 | |
Li-Fe | 3,6 |
Калибровка измерителей напряжения для адаптеров с аккумуляторами других типов производится аналогично по методике, приведённой выше, с той лишь разницей, что напряжение калибровки для Li-Po и Li-Ion аккумуляторов составляет 4,2 В, для Li-Fe аккумуляторов составляет 3,6 В, как указано в табл. 4. Далее необходимо провести калибровку измерителей зарядного и разрядного токов, для чего в устройстве используются отдельные токоизмерительные резисторы для каждого канала. Для этого надо установить курсор в исходную позицию и кнопкой "Вверх" вывести пункт калибровки тока зарядки первого канала Кор:1з 0,000 А. Установить минимальное напряжение источника питания, плюсовой вывод источника подключить к минусовому контакту первого аккумулятора адаптера с помощью зажима "крокодил". Минусовый вывод источника надо соединить последовательно с мощным переменным резистором 1...2 Ом с токоизмерительным шунтом или, если его нет, с минусовым выводом мультиметра в режиме измерения постоянного тока на пределе измерения не менее 2 А. Другой вывод токоизмерительного шунта или плюсовой вывод мультиметра подключить к минусовому контакту второго аккумулятора адаптера с помощью зажима "крокодил".
Если используется токоизмерительный шунт, надо подключить параллельно с ним мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения и подготовить калькулятор для расчёта тока по результатам измерения напряжения мультиметром. Регулировкой напряжения источника питания и более плавно с помощью последовательно включённого переменного резистора 1...2 Ом установить по контрольному мультиметру ток 1,25 А. При использовании токоизмерительного шунта установить ток по показаниям падения напряжения на шунте по формуле I = U·R, где U - падение напряжения на шунте, измеренное мультиметром; R - сопротивление токоизмерительного шунта. Измеритель тока устройства отобразит значение тока без учёта погрешности, вызванной отклонением сопротивления токоизмерительного резистора устройства. С помощью кнопки "Влево" или "Вправо" надо переместить курсор на номер канала и нажать на кнопку "Ввод". Будет рассчитано сопротивление токоизмерительного резистора зарядки для первого канала с учётом отклонения и сохранено в EEPROM микроконтроллера. Кнопкой "Вверх" или "Вниз" можно вернуть значение сопротивления токоизмерительного резистора по умолчанию и затем кнопкой "Ввод" повторно произвести его коррекцию сколь угодно раз.
Уменьшают выходное напряжение источника питания до минимума и меняют местами подключённые концы к минусовым контактам адаптера, устанавливают курсор в исходную позицию и с помощью кнопки "Вверх" выводят на табло индикатора пункт калибровки тока зарядки второго канала Кор:2з 0,000 А. Регулировкой напряжения источника питания и более плавно с помощью последовательно включённого переменного резистора 1...2 Ом надо установить по контрольному мультиметру ток 1,25 А. Действия при использовании токоизмерительного шунта освещены выше. Измеритель тока устройства отобразит значение тока без учёта погрешности, вызванной отклонением сопротивления токоизмерительного резистора устройства. С помощью кнопки "Влево" или "Вправо" перемещают курсор на номер канала и нажимают на кнопку "Ввод". Будет рассчитано сопротивление токоизмерительного резистора зарядки для второго канала с учётом отклонения и сохранено в EEPROM микроконтроллера, при этом показания тока мультиметром и устройством должны быть близкими или равными по значению.
Уменьшают выходное напряжение источника питания до минимума, минусовый вывод источника питания оставляют подключённым к минусовому контакту первого аккумулятора адаптера, а плюсовой вывод источника питания с последовательно включённым переменным резистором 1...2 Ом и мультиметром в режиме измерения постоянного тока или токоизмерительным шунтом подключают к плюсовому контакту первого аккумулятора адаптера. Устанавливают курсор в исходную позицию и кнопкой "Вверх" выводят пункт калибровки тока разрядки первого канала Кор:1р 0,000 А. Затем надо установить выходное напряжение источника питания 3...3,5 Вис помощью кнопки "Влево" или "Вправо" переместить курсор на сотые и тысячные доли значения тока. Кнопкой "Вверх" или "Вниз" можно устанавливать ток разрядки с шагом, зависимым от положения курсора на сотых или тысячных долях тока. Регулируя ток кнопками и более плавно переменным резистором 1...2 Ом, устанавливают по контрольному мультиметру ток 1,25 А. Измеритель тока устройства отобразит значение тока без учёта погрешности, вызванной отклонением сопротивления токоизмерительного резистора устройства. С помощью кнопки "Влево" или "Вправо" перемещают курсор на номер канала и нажимают на кнопку "Ввод". Будет рассчитано сопротивление токоизмерительного резистора разрядки для первого канала с учётом отклонения и сохранено в EEPROM микроконтроллера. Увеличивают напряжение источника питания в 2...3 раза и убеждаются, что ток стабилен и изменяется не более чем на ±5 мА. Вернув напряжение источника питания в интервал 3...3,5 В, кнопкой "Влево" или "Вправо" надо переместить курсор на сотые и тысячные доли значения тока и кнопкой "Вверх" или "Вниз" уменьшить ток разрядки до нуля.
Переключают концы источника питания с контактов первого аккумулятора на контакты второго аккумулятора адаптера. Установив курсор в исходную позицию, кнопкой "Вверх" выводят на табло индикатора пункт калибровки тока разрядки второго канала Кор:2р 0,000 А. Затем надо выполнить все действия по калибровке разрядного тока, перечисленные выше.
Отключив цепи источника питания от адаптера, перемещают курсор в исходную позицию, кнопкой "Вверх" выбирают пункт Кор: 1.01 0,000 В. Для завершения процесса калибровки измерителей надо нажать на кнопку "Ввод" для выхода в режим маркировки, затем нажать ещё раз для выхода в основной режим. При изготовлении новых адаптеров будет необходимо выполнить маркировку датчиков и калибровку только измерителей напряжения. Необходимо также помнить, что при повторной загрузке программы в микроконтроллер все пункты калибровки придётся выполнить снова.
Перед началом обслуживания аккумуляторов надо подключить нужные адаптеры в соответствии с назначенными им номерами, так как часть номеров определена для первого канала, а часть - для второго. Одновременно можно обслуживать как однотипные, так и разнотипные аккумуляторы, определив их тип, ёмкость и режим обслуживания из меню. При включении устройства по умолчанию осуществляется поиск Ni-Mh аккумуляторов. Если подключены адаптеры для других типов аккумуляторов, необходимо выполнить их поиск вручную из меню кнопками управления. Предположим, что к первому каналу подключён адаптер Li-Ion аккумулятора с маркировкой 1...32, а ко второму каналу подключён адаптер Li-Po аккумулятора с маркировкой 2.26. При включении электропитания выводится строка Акк:1.?? NI_MH, кнопкой "Влево" или "Вправо" надо переместить курсор на тип аккумулятора, кнопкой "Вверх" или "Вниз" выбрать нужный тип аккумулятора до появления строки Акк:1.32 LI-ION. Переместив курсор в исходную позицию, кнопкой "Вверх" или "Вниз" переключаются на второй аккумулятор с выводом строки Акк:2.?? NI-Mh. Кнопкой "Влево" или "Вправо" надо переместить курсор на тип аккумулятора и кнопкой "Вверх" или "Вниз" выбрать нужный тип аккумулятора до появления строки Акк:2.26 LI-PO. Переместив курсор в исходную позицию, переключаются на первый аккумулятор Акк:1.32 LI-ION, теперь можно подключить выбранные типы аккумуляторов к своим адаптерам.
Только после определения типа и номера аккумулятора появится возможность выбора параметров обслуживания. Для этого надо установить курсор на номер аккумулятора и кнопкой "Вверх" вывести строку определения ёмкости аккумулятора Акк:1 00100 мА·ч. Как видно, по умолчанию задана ёмкость 100 мА·ч, не рекомендуется использовать устройство для обслуживания аккумуляторов меньше этой ёмкости, хотя программно ёмкость ограничена 50 мА·ч. Кнопкой "Влево" или "Вправо" надо переместить курсор на значение ёмкости и установить её с помощью кнопки "Вверх" или "Вниз".
Затем устанавливают курсор на номер аккумулятора и кнопкой "Вверх" выводят строку определения режима обслуживания аккумулятора Акк:1 раз./зар., перемещают курсор на меню выбор режима и копкой "Вверх" или "Вниз" выбирают нужный режим обслуживания из меню, пользуясь табл. 5.
Таблица 5
Пункт режима обслуживания | Описание режима |
Разрядка/заря дка | Полный режим обслуживания с выводом протокола с предварительной разрядкой аккумулятора и последующей зарядкой. Рекомендуется как основной для всех типов аккумуляторов, особенно для Ni-Mh и Ni-Cd |
Разрядка | Только режим разрядки с выводом протокола, например с целью хранения Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов. А также рекомендуется для периодического определения энергетических качеств находящихся в эксплуатации аккумуляторов в возможности отдачи заряда после полной зарядки |
Зарядка | Только режим зарядки с выводом протокола, допустим для всех типов аккумуляторов, для Ni-Mh и Ni-Cd только полностью разряженных. Режим не рекомендуется для полу заряженных Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов, так как критерии окончания зарядки очень специфичны и при плохом качестве аккумуляторов могут не сработать и вызвать сильный перегрев |
Продолжить | Продолжение отложенного процесса обслуживания аккумулятора. Этот пункт появляется в меню только после отложенного процесса обслуживания с сохранением параметров |
Сбросить | Сброс параметров отложенного ранее процесса обслуживания аккумулятора. Этот пункт появляется в меню только после отложенного процесса обслуживания с сохранением параметров |
После определения режима надо переместить курсор на номер аккумулятора и кнопкой "Вверх" вывести строку запуска процесса обслуживания Акк:1 запуск, затем нажать на кнопку "Ввод". На табло появится строка Акк:1 поиск, при этом происходит процесс обнаружения подключённого аккумулятора как по напряжению, так и по току. Если первый аккумулятор по каким-либо причинам не был подключён к адаптеру или не обеспечен должный контакт, выводится строка Акк: 1 отключен с подачей звуковых сигналов. В течение 10...20 с необходимо подключить аккумулятор или восстановить контакт, иначе произойдёт сброс всех выбранных параметров обслуживания с выводом исходной строки по умолчанию, и придётся задать все параметры снова.
При обнаружении аккумулятора и выбранном для примера режиме раз./зар. выводится строка Акк:16р -0000 мА, которая отображает текущее значение тока разрядки, режим разрядки обозначается символом р и минусом перед значением тока. Ток разрядки будет увеличиваться плавно с определённым шагом до максимального, в зависимости от типа аккумулятора, ёмкости и текущего статуса процесса обслуживания, который отображается в виде числа, следующего за номером аккумулятора, в соответствии с табл. 6. Статус отображается только при выводе текущих значений токов и напряжений аккумулятора.
Отображаемый статус будет информировать, в каком примерно месте находится процесс обслуживания аккумулятора. При установке курсора на номер аккумулятора кнопкой "Вверх" или "Вниз" возможен просмотр текущих параметров процесса обслуживания, а также двух пунктов параметров для завершения процесса в соответствии с табл. 7, в которой приведены примерные их значения.
Таблица 6
Статус | Описание статуса |
1 | Предварительная зарядка, используется в основном для Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов с целью выявления способности брать заряд |
2 | Основная зарядка максимально допустимым током для всех аккумуляторов |
3 | Дозарядка малым током |
4 | Зарядка окончена |
5 | Предварительная разрядка, используется в основном для Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов с целью выявления способности отдавать заряд |
6 | Основная разрядка максимально допустимым током для всех аккумуляторов |
7 | Доразрядка малым током, для Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов восстанавливающая разрядка |
8 | Разрядка окончена |
9 | Брак аккумулятора |
Таблица 7
Параметр | Описание текущих параметров разрядки |
Акк:16р -0506 мА | Ток разрядки аккумулятора |
Акк:16р 04,110 В | Напряжение аккумулятора |
Акк:1р -00068 мАч | Заряд, отданный аккумулятором |
Акк:1р 0,253 Ом | Внутреннее сопротивление аккумулятора |
Акк:1р тмп 28°С | Температура аккумулятора |
Акк:1 01000 мАч | Заданная ёмкость аккумулятора |
Акк:1.32 Li-Ion | Заданный тип аккумулятора |
Акк:1р отменить | Отмена текущего процесса без сохранения параметров |
Акк:1р отложить | Временная остановка текущего процесса с сохранением параметров. Если уже имеется отложенный ранее процесс обслуживания, этот пункт отображаться не будет |
При достижении условий окончания разрядки первого аккумулятора устройство автоматически переключится в режим зарядки с выводом строки Акк:12з 0000 мА. Ток зарядки будет плавно увеличиваться с определённым шагом до значения, определяемого типом аккумулятора, его ёмкостью и текущим статусом. Аналогично процессу разрядки можно просматривать текущие параметры зарядки, установив курсор на номер аккумулятора.
Для определения режима обслуживания второго аккумулятора из исходной позиции надо переключиться на строку Акк:2.26 Li-Po, переместить курсор на номер аккумулятора и кнопкой "Вверх" вывести строку Акк:2 00100 мА·ч и установить ёмкость аккумулятора, затем вывести строку выбора режима обслуживания Акк:2 раз./зар. и выбрать режим зарядка. Далее вывести строку запуска процесса Акк:2 запуск и нажать на кнопку "Ввод". Выводится строка Акк:2 поиск. Если аккумулятор надёжно подключён к адаптеру, он будет обнаружен, и устройство перейдёт к процессу зарядки с выводом строки Акк:22з 0000 мА. Ток зарядки будет плавно увеличиваться с определённым шагом, в процессе обслуживания можно просматривать текущие параметры зарядки в соответствии с табл. 8, установив курсор на номер аккумулятора и используя кнопку "Вверх" и "Вниз". В таблице приведены примерные значения параметров.
Таблица 8
Параметр | Описание текущих параметров зарядки |
Акк:22з 0420 мА | Ток зарядки аккумулятора |
Акк:22з 03,320 В | Напряжение аккумулятора |
Акк:2з 00020 мАч | Заряд, полученный аккумулятором |
Акк:2з 0,163 Ом | Внутреннее сопротивление аккумулятора |
Акк:2з тмп 29°С | Температура аккумулятора |
Акк:2 00850 мАч | Заданная ёмкость аккумулятора |
Акк:2.26 Li-Po | Заданный тип аккумулятора |
Акк:2з отменить | Отмена текущего процесса без сохранения параметров |
Акк:2з отложить | Временная остановка текущего процесса с сохранением параметров. Если уже имеется отложенный ранее процесс обслуживания, этот пункт отображаться не будет |
При достижении условий окончания зарядки аккумуляторов устройство выводит строку сообщения Акк:1 заряжен или Акк:2 заряжен и формирует звуковые сигналы с длительными паузами, оставляя небольшой ток через аккумуляторы для фиксации их отключения от адаптеров. Даже при одновременном достижении условий окончания зарядки устройство обеспечит очерёдность сигнализации окончания процесса. При отключении аккумулятора от адаптера устройство сформирует и сохранит протокол параметров процесса и перейдёт в исходное состояние. При выборе режима только разрядки и при достижении конечных её условий устройство выводит сообщение Акк: 1 разряжен или Акк:2 разряжен, в остальном всё происходит так же, как и при завершении зарядки.
При необходимости отмены процесса обслуживания, например, надо отменить зарядку первого аккумулятора, выбирают пункт параметров Акк:1з отменить и нажимают на кнопку "Ввод", дождавшись вывода сообщения Акк: 1 остановка и затем вывода сообщения Акк: 1 отключить с подачей звуковых сигналов. При отключении аккумулятора от адаптера первый канал перейдёт в исходное состояние. При необходимости отложить процесс зарядки первого аккумулятора на некоторое время надо выбрать пункт параметров Акк:1 отложить и нажать на кнопку "Ввод", дождаться вывода сообщения Акк:1 остановка и затем вывода сообщения Акк: 1 отключить с подачей звуковых сигналов. При отключении аккумулятора от адаптера будут сохранены все текущие параметры и режимы, и первый канал перейдёт в исходное состояние. Пункт меню откладывания процесса обслуживания теперь выводиться не будет, но появятся два пункта в меню режимов для продолжения или сброса параметров отложенного процесса.
Для продолжения ранее отложенного процесса обслуживания, например первого аккумулятора, надо определить его тип, переместить курсор на номер аккумулятора и кнопкой "Вверх" или "Вниз" выбрать пункт режимов Акк:1 раз./зар., переместить курсор в меню режимов и кнопкой "Вверх" или "Вниз" выбрать пункт Акк:1 продолжить и нажать на кнопку "Ввод". Устройство выводит строку Акк: 1 запуск, и нужно повторно нажать на кнопку "Ввод" для продолжения ранее отложенного процесса. Если по каким-либо причинам отложенный ранее процесс обслуживания первого аккумулятора необходимо удалить, так как сохранённые данные блокируют появление пункта меню для откладывания процесса обслуживания, в меню режимов выбирают пункт Акк: 1 сбросить и нажимают на кнопку "Ввод". При этом сохранённые ранее параметры будут удалены. Использование любого из этих двух пунктов в меню режимов блокирует их появление до следующего отложенного процесса и разблокирует появление пункта в меню текущих параметров для откладывания процессов обслуживания.
В процессе обслуживания возможна ситуация пропадания электрического контакта с аккумулятором в адаптере. Устройство обнаружит эту ситуацию с выводом строки Акк:1 отключен или Акк:2 отключен и частыми звуковыми сигналами. После устранения пропадания электрического контакта через некоторое время процесс обслуживания продолжится без каких-либо нарушений. Но эта ситуация возможна не только при пропадании электрического контакта, но и при некачественном аккумуляторе с большим внутренним сопротивлением, при этом даже небольшие токи зарядки или разрядки могут вызвать выход напряжений за допустимые пределы, а устройство может воспринять это как отсутствие электрического контакта с аккумулятором. Аналогичная ситуация может произойти с некачественными аккумуляторами со встроенной системой защиты, когда защита может сработать раньше времени и разорвать цепь зарядки или разрядки. Если по истечении времени цепь не восстанавливается, остаётся только отключить аккумулятор от адаптера и нажать на кнопку "Ввод" для прерывания процесса обслуживания отключённого аккумулятора, которое произойдёт через некоторое время.
Только после полного завершения обслуживания в заданном режиме, например с выводом сообщения Акк:1 заряжен или Акк:1 разряжен, формируется протокол всех доступных параметров и сохраняется в EEPROM микроконтроллера. Протоколы формируются отдельно как для первого аккумулятора, так и для второго. Примерный список параметров протокола для первого аккумулятора приведён в табл. 9.
Таблица 9
Параметр | Описание параметров протокола |
Акк:1.32 Li-Ion | Тип обслуживаемого аккумулятора и номер датчика |
Акк:1 01000 мАч | Ёмкость аккумулятора |
Акк: 1р 04,093 В | Начальное напряжение аккумулятора при разрядке |
Акк: 1р 02,997 В | Конечное напряжение аккумулятора при разрядке |
Акк: 1р-0521 мА | Максимальный ток разрядки |
Акк: 1р -0005 мА | Минимальный ток в конце разрядки |
Акк: 1р -00974 мАч | Заряд, отданный аккумулятором |
Акк:1р 0,152 Ом | Минимальное внутреннее сопротивление аккумулятора при разрядке |
Акк: 1р тмп 31 °C | Максимальная температура аккумулятора при разрядке |
Акк:1р прг 3°С | Температура перегрева аккумулятора от начала разрядки |
Акк:1з 03,009 В | Начальное напряжение аккумулятора при зарядке |
Акк:1з 04,204 В | Конечное напряжение аккумулятора при зарядке |
Акк:1з 0509 мА | Максимальный ток зарядки |
Акк:1з 0008 мА | Минимальный ток в конце зарядки |
Акк:1з 01011 мАч | Заряд, полученный аккумулятором |
Акк:1з 0,146 Ом | Минимальное внутреннее сопротивление аккумулятора при зарядке |
Акк:1з тмп 32°С | Максимальная температура аккумулятора при зарядке |
Акк:1з прг4°С | Температура перегрева аккумулятора от начала зарядки |
Для просмотра протокола при полном окончании обслуживания аккумулятора следует выбрать нужный номер аккумулятора и определить его тип. Причём подключённый адаптер для определённого типа аккумулятора не обязательно должен совпадать с типом аккумулятора в протоколе. Переместив курсор на номер аккумулятора, кнопкой "Вверх" или "Вниз" выбирают пункт Акк:1 протокол и нажимают на кнопку "Ввод". Выводится первый пункт протокола в соответствии с табл. 9, просмотр осуществляется с помощью кнопок "Вверх" и "Вниз". Для выхода из протокола надо снова нажать на кнопку "Ввод" в любом пункте протокола. Аналогично выводится протокол для второго аккумулятора.
Во время процесса разрядки или зарядки можно проверить работу регулятора мощности вентилятора охлаждения. Проще всего это можно сделать с помощью мультиметра и паяльника. При отключённом электропитании устройства надо подключить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения на пределе не менее 20 В параллельно вентилятору на разъёме XP10, исключая возможность замыкания. Включить электропитание устройства и убедиться в наличии напряжения и вращении вентилятора. Запустить временный процесс обслуживания аккумулятора либо зарядку, либо разрядку и горячим паяльником нагревать металлический прижим датчика температуры на теплоотводе, но ни в коем случае не греть сам датчик. Нужно проявить терпение, так как датчик температуры опрашивается с периодом около 10 с, и затем проследить, как постепенно будут увеличиваться напряжение и обороты вентилятора при нагревании и уменьшаться при остывании.
Теперь рассмотрим особенности обслуживания аккумуляторов в зависимости от их типа. Ni-Mh и Ni-Cd имеют одинаковый алгоритм обслуживания и могут обслуживаться влюбом из этих типов с подходящим адаптером. Их разделение вызвано необходимостью дальнейшего усовершенствования устройства с учётом их типовых особенностей. Зарядка Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов начинается с предварительной зарядки током 0,1С, где С - ёмкость аккумулятора, для определения их способности брать заряд. Если переданный аккумулятору заряд составляет 0,33 % от его ёмкости и его напряжение более 1000 мВ, осуществляется переход в основной режим зарядки, если же переданный аккумулятору заряд составляет 1 % и более от ёмкости, а напряжение не превысило 1000 мВ, то осуществляется выход из процесса обслуживания, например с выводом сообщения: Акк:1 брак!. При этом необходимо просто отключить аккумулятор от адаптера для завершения процесса.
В режиме основной зарядки устройство плавно повышает ток до значения 1С, автоматически поддерживая его в этих пределах с минимальными отклонениями. Постоянно контролируется температура аккумулятора, если она достигает 40 оС и выше, ток уменьшается до 0,25С до снижения температуры ниже 40 оС, после чего ток восстанавливается до 1С. Такой нагрев чаще всего вызван высоким внутренним сопротивлением аккумулятора. Производители рекомендуют утилизировать аккумуляторы с внутренним сопротивлением более 0,3 Ом. Высокое внутреннее сопротивление может вызвать большое падение напряжения на аккумуляторе с превышением лимита 1800 мВ, в этой ситуации зарядный ток будет ограничен до превышения лимита. При получении аккумулятором заряда более 0,8С начнёт контролироваться скорость изменения температуры и напряжения аккумулятора за одну минуту. Этот параметр назван дельтой, который сообщает о полной зарядке аккумулятора, и гарантированно может сработать при токе зарядки 1С на аккумуляторах только хорошего качества. Если при токе зарядки 1С скорость роста температуры аккумулятора больше 0,8 оС в минуту, а скорость роста напряжения 0 мВ в минуту, устройство переключает аккумулятор в режим дозарядки. Если дельта не была обнаружена, переключение в режим до-зарядки осуществляется при получении аккумулятором заряда 1,05С или при перегреве аккумулятора выше 40 оС. Режим дозарядки осуществляется током 0,1 С в течение 5...10 мин с последующим выводом, например, следующего сообщения Акк:1 заряжен.
Режим разрядки начинается плавным увеличением разрядного тока до 0,25С с целью определения остаточного заряда в аккумуляторе. Если аккумулятор отдал 1 % заряда от ёмкости и при этом напряжение аккумулятора выше 1050 мВ, устройство осуществляет перевод процесса разрядки в основной режим. Ток разрядки плавно увеличивается до 0,5С, автоматически поддерживая его в этих пределах с минимальными отклонениями. При перегреве аккумулятора выше 40 оС ток разрядки уменьшается до 0,25С. При высоком внутреннем сопротивлении напряжение аккумулятора может опускаться ниже предельного значения 700 мВ, ток разрядки будет снижаться, чтобы напряжение на аккумуляторе не падало ниже предела. При снижении напряжения аккумулятора до 1050 мВ устройство осуществляет перевод процесса в восстанавливающий режим.
Максимальный ток в этом режиме ограничен значением 0,2С с последующим снижением до минимального значения при снижении напряжения аккумулятора до 800 мВ. Суть восстанавливающего режима заключается в разрядке аккумулятора до минимально возможного напряжения с целью растворения солей электролита, которые осаждаются на внутренних стенках корпуса. Производители рекомендуют для восстановления разряжать аккумулятор до напряжения 400 мВ. Но данное устройство не имеет такой возможности из-за грубой регулировки малых токов, где для восстановления необходима регулировка токов как минимум на уровне десятков микроампер. Поэтому в устройстве минимальное напряжение разряженного аккумулятора составляет 800 мВ при токе менее 0,01С или 10 мА, при этом, в зависимости от выбранного режима, устройство переключится на зарядку аккумулятора или завершит процесс выводом, например, следующего сообщения: Акк:1 разряжен.
Li-Po и Li-Ion аккумуляторы имеют одинаковый алгоритм обслуживания и могут обслуживаться в любом из этих типов с подходящим адаптером. Их разделение вызвано необходимостью дальнейшего усовершенствования устройства с учётом их типовых особенностей. Зарядка начинается плавным увеличением тока до 0,5С, автоматически поддерживая его в этих пределах с минимальными отклонениями. Высокое внутреннее сопротивление аккумулятора может привести к нагреву, при температуре аккумулятора 40 оС и выше ток зарядки снижается до 0,25С. Предел максимального напряжения на аккумуляторе из-за высокого внутреннего сопротивления ограничен 4300 мВ, при превышении которого будет снижение зарядного тока. Этот предел напряжения особенно необходим при наличии узла защиты в составе аккумулятора. Если при получении аккумулятором заряда 5 мА·ч напряжение не превысило 3000 мВ, осуществляется выход из процесса обслуживания, например с таким выводом сообщения: Акк:1 брак!. Необходимо просто отключить аккумулятор от адаптера для завершения процесса.
При достижении напряжения аккумулятора 4190 мВ устройство переводит процесс в режим дозарядки с ограничением максимального тока зарядки до уровня 0,25С. При достижении напряжения на аккумуляторе 4200 мВ ток зарядки будет снижаться, для удержания напряжения на этом уровне и при токе менее 0,01С или 10 мА осуществляется выход из процесса зарядки с выводом, например, следующего сообщения: Акк:1 заряжен.
Разрядка Li-Po и Li-Ion аккумуляторов начинается плавным увеличением тока до 0,5С, автоматически поддерживая его в этих пределах с минимальными отклонениями. Высокое внутреннее сопротивление аккумулятора может привести к нагреву, поэтому при температуре аккумулятора 40 оС и выше ток разрядки снижается до 0,25С. Предел минимального напряжения на аккумуляторе из-за высокого внутреннего сопротивления ограничен на уровне 2800 мВ, при достижении этого напряжения будет снижение разрядного тока. Этот предел напряжения особенно необходим при наличии защиты в составе аккумулятора. При достижении напряжения аккумулятора 3300 мВ устройство переводит процесс в режим дораз-рядки с ограничением максимального тока зарядки до уровня 0,2С. При достижении напряжения на аккумуляторе 3000 мВ ток разрядки будет снижаться, для удержания напряжения на этом уровне и при токе менее 0,01С или 10 мА, в зависимости от выбранного режима, устройство переключится на зарядку аккумулятора или осуществится выход из процесса разрядки с выводом, например, следующего сообщения: Акк:1 разряжен.
Зарядка Li-Fe аккумуляторов начинается плавным увеличением тока до 1С, автоматически поддерживая его в этих пределах с минимальными отклонениями. Высокое внутреннее сопротивление аккумулятора может привести к нагреву, при температуре аккумулятора 40 оС и выше ток зарядки снижается до 0,25С. Лимит максимального напряжения на аккумуляторе из-за высокого внутреннего сопротивления ограничен на уровне 3750 мВ, при превышении которого будет снижение зарядного тока. Если при получении аккумулятором заряда 5 мА·ч его напряжение не превысило 2400 мВ, осуществляется выход из процесса обслуживания, например, с таким выводом сообщения: Акк:1 брак!. Необходимо просто отключить аккумулятор от адаптера для завершения процесса.
При достижении напряжения аккумулятора 3600 мВ устройство переводит процесс в режим дозарядки с ограничением максимального тока зарядки до уровня 0,25С. При достижении напряжения на аккумуляторе 3650 мВ ток зарядки будет снижаться, для удержания напряжения на этом уровне и при токе менее 0,01С или 10 мА осуществляется выход из процесса зарядки с выводом, например, следующего сообщения: Акк:1 заряжен.
Разрядка Li-Fe аккумуляторов начинается плавным увеличением тока разрядки до 1С автоматически, поддерживая его в этих пределах с минимальными отклонениями. Внутреннее сопротивление аккумулятора может привести к нагреву, и при температуре аккумулятора 40 оС и выше ток разрядки снижается до 0,25С. Лимит минимального напряжения на аккумуляторе из-за внутреннего сопротивления ограничен на уровне 2300 мВ, при достижении этого напряжения произойдёт снижение разрядного тока. При достижении напряжения аккумулятора 2800 мВ устройство переводит процесс в режим доразрядки с ограничением максимального тока зарядки до уровня 0,25С. При достижении напряжения на аккумуляторе 2400 мВ ток разрядки будет снижаться для удержания напряжения на этом уровне и при токе менее 0,01С или 10 мА, в зависимости от выбранного режима, устройство переключится на зарядку аккумулятора или осуществится выход из процесса разрядки с выводом, например, следующего сообщения: Акк:1 разряжен.
Пока изготавливалось и отлаживалось это зарядное устройство, в эксплуатации появились аккумуляторы других типов, что, естественно, вызывает необходимость усовершенствования устройства. Поэтому можно с уверенностью сказать, что продолжение будет.
Литература
1.Дымов А. Разрядно-зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. - Радио, 2013, № 5, с. 24-26; № 6, с. 29-33.
2.Дымов А. Подставка-регулятор для паяльника. - Радио, 2017, № 1, с. 29-31.
Автор: А. Дымов, г. Оренбург