Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов придумать.

[Demonter]

Есть ТЗ на изготовление ЗУ для никель-кадмиевых аккумуляторов типа "Кроны" (на 8,4 В номинального, емкостей разных, от 150 до 250 мА/ч на данный момент). Подскажите пожалуйста алгоритм.

Пока мысли такие: сначала разряд до 6,5 В (чуть менее 1 В на каждый из 7 элементов, входящих в батарею), контролируемый компаратором, затем начинается зарядка, с таймером на ток 1/10 емкости. Зарядка в течение 10 часов.
Тут такой косяк -- есть аккумуляторы, потерявшие уже частично свою емкость. В нашем штатном ЗУ они заряжаются чуть ли не до 11 В, что, наверное для них многовато. Мысль -- через какой-то интервал времени зарядки периодически аккумулятор нагружать на некоторое сопротивление и через пару-тройку секунд контролировать на аккумуляторе напряжение. При достижении какого-то уровня отрубать ЗУ. В этом месте появляется вопрос: до какого напряжения аккумулятор заряжать, каким током и с какой периодичностью его проверять в цикле заряда?

Оцените алгоритм и неясные для меня места пожалуйста, кто в вопросе соображает.

[Артём]

Demonter аккумулятор при зарядка, набрав полную емкость начинает разряжаться если его не отключить, то есть напряжение уже начинает падать, вот по этому параметру и сделать контроль зарядки.
Еще есть специализированая микруха MAX713

[Demonter]

Насчет разряжаться -- уверен? У нас ориентровочно если взять аккумуляторы на 250 мА/ч, при зарядке их током 25 мА с таймером на 10 ч. новые аккумуляторы заряжаются где-то до 9,6 В. А есть некоторые старые, напряжение на которых доходит чуть ли не до 11 В. Вообще на одну заряженную галету какое напряжение должно приходиться?

[Артём]

насчет разряжаться - по этому принципу и работает MAX713. На одну заряжанную должно быть 1.3 вольта, но при зарядке оно будет больше, так как аккумуляторы имеют сопративление и соответсвенно имют падение напряжения от зарядки

[Серый Мыш]

На мой взгляд все уже придумано, а Ni-Cd пора бы уже в гроб истории положить - ядовит этот кадмий.
http://www.angelfire.com/electronic/hayles/charge1.html
http://www.oshonsoft.com/picchargerlcdpro.html
http://www.kulichki.com/dwg/00198.htm
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/m...avr/AVR450.htm

я думаю еще пару сотен проектов можно найти

[Bender]

Дык, токоотдача-то у них получше будет, чем у Ni-Mh.
В областях где требуются токи в 10-ки ампер (при минимальных массе и габаритах) реальной альтернативы Cd пока нет. А при таких разрядных токах немалое внимание приходится и режимам заряда уделять.

[Demonter]

Блин, господа, никель-кадмиевые аккумуляторы у меня на работе, используются в радиосистемах микрофонов. От их работоспособности напрямую зависит моя работа в данном предприятии. Денег на какие-то специализированные микросхемы никто не выделит. Все делается на КМОП логике и трехногих стабилизаторах.
Объясните мне пожалуйста оптимальный алгоритм зарядки: за чем там надо следить? Имеющаяся ЗУ сначала разряжает аккумуляторы до какого-то порога (специально никто не выставлял), потом током 15 мА заряжает их в течении 10 часов. _Аккумуляторы_с_потерянной_емкостью_ заряжаются до 11 В. Это представляет некоторую угрозу и потому, что ЗУ остается включенной на ночь.

Отсюда вопрос: до какого напряжения заряжать аккумуляторы (если информация Артема верна, до до 9,1 В), и соответственно, как это напряжение контролировать? Пока мысль такая: каждые полчаса по таймеру нагружать аккумулятор каким-то резистором и через несколько секунд под нагрузкой подключать туда компаратор. Каким резистором его нагружать?

[.efko.]

есть несколько параметров, говорящих об окончании зарядки.
Это небольшой "провал" напряжения на батарее (несколько мВ), изменение скорости нагрева, и тд. Все это хорошо объяснено в книжке Хрусталева про аккумуляторы. За этими параметрами (и не только этими) следят специализированные микросхемы. MAX713, BQ2002, BQ2004.

Цитата их книги:
BQ2004 На основе этой микросхемы создают зарядные устройства скоростного заряда для ни¬кель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей в основном используемых в бытовой и профессиональной технике подвижной связи, в других приложениях. Заряд в таких устройствах протекает в два этапа: скоростной заряд и после него выравнивающий или компенсирующий заряд. Величина за¬рядного тока программируется и может составлять от С/4 до 4С. Но главное — очень четкое прекращение процесса заряда прак¬тически по всем возможным характеристикам заряда: по скоро¬сти нарастания температуры ΔТ/Δt, по пиковому напряжению на батарее, по кратковременному спаду напряжения -ΔV/Δt, по максимальному напряжению, по максимальной температуре, по сигналу таймера. Однако и это не все! Микросхема bq2004 обеспечивает индикацию скоростного и компенсирующего заряда, а также принудительный контрольно-тренировочный цикл, для запуска которого необходимо один раз нажать на кнопку. Сразу после этого зарядное устройство полностью разрядит аккумуля¬торную батарею, а затем зарядит ее вновь. Это очень удобно, и
даже неподготовленному пользователю будет несложно устранить последствия эффекта памяти. Микросхема bq2004 имеет модификации, которые незначительно отличаются по параметрам: bq2004, bq2004E, bq2004H.

Я не знаю скока она стоит - я заказывал сэмплы.
Книга про аккумы есть в эл виде. Если хочешь вышлю (4Мб).Ну и небольшая статья из "Схемотехники":

[Андрий]

to Demonter
никель-кадмиевые аккумуляторы заряжают разными способами:
медленная зарядка - зарядка током 1/10 от емкости, заряд контролируют по времени, полная зарядка занимает ~14 часов.
причем аккумулятор можно заряжать дольше, до 20 часов, ничего сним за это время с таким током заряда ни случится, это в документации написано.
Быстрая зарядка - зарядка током от 0.25 до 4 (в четыре раза больше емкости) от емкости, современные аккумуляторы это позволяют, заряд контролируют разными способами, чаще всего следят за dV/dt - изменением напряжения, при заряде напряжение монотонно возрастает, а когда емкость достигнет ~90%, напряжение начинает спадать, и вот при dV/dt <= 0 быструю зарядку выключают.
еще дополнительно контролируют изменение температуры, но не всегда.
микросхемы позволяющие контролировать быструю зарядку, заряжают на 90% быстрой, а затем включают медленную ~1/10~1/16.

Offтопик:
Упс, не прочитал пред. сообщение, сорри за повтор

[Demonter]

Книга про аккумы есть в эл виде. Если хочешь вышлю (4Мб).

Да, буду очень благодарен.
razenna здесь собачка потопталась мэйл.ру

[Xenoff]

Разряжаешь полностью, емкость может выздороветь.

никель-кадмиевые аккумуляторы заряжают разными способами:
медленная зарядка - зарядка током 1/10 от емкости, заряд контролируют по времени, полная зарядка занимает ~14 часов.

это для новых(т.е. живых) отечественных.
при заряде контролируй напряг, при 1,48 V на банку вырубай.

[Gerbil Znam]

MasterKit выпускает наборы для заряда NiCd/MiMH. Сколько стоит не знаю, продают в чипе-дипе. Вроде, на базе MAXа собирается. А вообще, все что написали, верно. Только полностью их раряжать не надо - 0,4В предел. И контроль окончания по "- дельта V" лучше, чем заряд 15ч 10% процентным током. Я где-то читал на форумах, что у народа МАХ неточно контролировал время прекращение заряда, но для NiCd это не принципиально...

[.efko.]

Offтопик:
Demonter, пришло письмо?

[Sheeck]

извините, подниму стааарую тему.
Вопрос имеется. Хочу сделать самодельное зу для Ni-Cd аккумов. Нужно заряжать 4 штуки.
Как вы считаете, что лучше. Заряжать сразу 4 последовательно всключенные, или сделать устройство, способное заряжать два по два?

[galgen1223]

Заряжать сразу 4 последовательно всключенные

Имхо не стоит так делать, лучше всего на каждый аккумулятор отдельный канал.

[Sheeck]

Это значительно усложняет конструкцию.
А может есть что предложить, схемка?

[Arena]

А может есть что предложить, схемка?

7805 как источник тока. на каждый аккум по микросхеме - не так уж и дорого. в качестве контроллера окончания зарядки счетверенный компаратор типа lm339N. самый простой вариант. а повыше ссылки на разные схемы уже были. но они слишком мудреные для просто зарядного. имхо.
по опыту - заряжать NiCd АКБ лучше по отдельности.

[Sheeck]

Хорошо, а если не заморачиваться с компораторами, и просто задать на каждый аккум стабильный ток с кренки. И выключать самому через заранее определённое время.
То, токозадающий резистор лучше ставить до 7805 или после?

[Arena]

после

[Sheeck]

Я так понимаю схема стабилизации тока будет такая. Скажите, хоть примерно какой номинал R*, и какой мощности?