Przeprowadzamy cykl kontrolno-szkoleniowy (CTC) baterii. Urządzenie do ładowania i treningu akumulatorów

Jest bardzo niewiele artykułów na temat tego, jak wykonać cykl kontrolno-szkoleniowy, czyli KTC AKB, jeśli jest w skrócie. Nadchodzi zima i trzeba tak przygotować baterię, aby nie zginęła w pierwszych mrozach ... Poświęć trochę czasu, a bateria będzie działać dłużej niż rok ...

BARDZO WAŻNE JEST, ABY ZNAĆ WSZYSTKICH!

• 1) Niedopuszczalne jest pozostawianie rozładowanego akumulatora na zimno. Elektrolit o niskiej gęstości zamarznie i będzie niezdatny do użytku przez kryształki lodu. Przy gęstości elektrolitu 1,2 g / cm3 i poniżej (jest to rozładowanie akumulatora powyżej 60%) temperatura zamarzania elektrolitu wynosi około -20 ° C. A jeśli gęstość spadnie do 1,09 g / cm3, co doprowadzi do jego zamarznięcia już w temperaturze -7 ° C. Dla porównania elektrolit o gęstości 1,28 g / cm3 zamarza przy t \u003d -65 ° С.

• 2) Średnia żywotność nowoczesne baterie podlega zasadom działania - a jest to zapobieganie głębokim wyładowaniom i przeładowaniom, w tym z winy regulatora napięcia - wynosi 4-5 lat. W przeciwnym razie bateria ulegnie awarii znacznie szybciej.

• 3) Przewrócenie się akumulatora i spuszczenie elektrolitu może doprowadzić do zwarcia płyt i jego awarii.

• 4) Przed długą zimą postaraj się również o akumulator, ale nie przechowuj go w ciepłym pomieszczeniu, ale zostaw w samochodzie z usuniętymi zaciskami. Im niższa temperatura, tym mniejsza prędkość jego samorozładowanie.

Jeden z ważnych elementów Normalną eksploatacją każdego pojazdu jest akumulator (akumulator). To gwarancja komfortu i bezpieczeństwa Twojego auta. Często przez długi czas bawi cię muzyką. Od kilku tygodni „pilnuje Twojego samochodu” dostarczając energię do Twojego alarmu. Uruchamia silnik wiele razy każdego dnia, powodując duży „stres”.

Ale kiedy wyczerpany żywotnością akumulator traci ładunek i nie chce Cię odpalić ... Połowa kierowców szuka takich, którzy je „zapalą”, druga połowa po prostu odpali auto z popychacza. A gdy tylko samochód odpali, większość od razu zapomina o kiepskiej baterii, która była już na skraju.

Podróżując trochę lub tylko puszczając samochód na 15 minut, myślą, że wszystko jest naładowane ... Ale po tak nieprzyjemnym incydencie dobry kierowca naładuje akumulator, a inni po prostu zapomną o tym do następnego razu, co nieuchronnie nastąpi wkrótce. W takiej sytuacji znalazł się prawie każdy kierowca. Ale co zrobić, aby bateria Cię nie zawiodła?

Wszyscy wiedzą, że silnik musi być monitorowany i konserwowany. Wymień olej, dodaj różne płyny itp. Ale niewiele osób wie, że akumulator powinien być monitorowany i przeprowadzany przynajmniej raz w roku, a CTZ akumulatora powinien być monitorowany podczas pracy co najmniej poziom elektrolitu.

Ale teraz na rynku istnieje wiele różnych akumulatorów podzielonych na 4 typy: konserwowane, niskoobsługowe, hybrydowe i bezobsługowe.

W tym artykule rozważymy akumulatory wymagające niewielkiej konserwacji ... Są instalowane przez zdecydowaną większość kierowców. Jeśli masz inny typ baterii to chyba o tym wiesz, jeśli nie masz pewności, którą baterię zainstalowałeś, skontaktuj się ze specjalistami.

Dlatego zdecydowaliśmy, że bateria KTC musi być produkowana co najmniej raz w roku. Jeśli masz umiejętności pracy ze sprzętem elektrycznym, możesz spróbować poradzić sobie samodzielnie. Jeśli nie rozumiesz o czym mówimy, to nie widziałeś, jak wygląda multi-tester i nie masz ładowarki. Lepiej jest skontaktować się ze stacją serwisową.

Aby wykonać CTZ, akumulator musi mieć: areometr, multitester, ładowarkę akumulatora, obciążenie rozładowcze (lampa mijania 45-65W) i trochę metamatematyki)))

KTC to operacja, która w większości przypadków pozwala przywrócić działanie zużytych i silnie rozładowanych akumulatorów, a także określić ich przydatność do dalszego użytkowania.

KTC obejmuje pełne ładowanie, kontrolowanie rozładowania i ponowne ładowanie akumulatora. Najpierw akumulator wyjęty z pojazdu jest w pełni ładowany z zewnątrz ładowarka.

Etap nr 1 KTC (pełne naładowanie akumulatora)

Obecnie na rynku dostępnych jest kilka ładowarek automatycznych. Jeśli go użyjesz, kilkakrotnie ułatwisz tę procedurę. Po prostu naładuj baterię i poczekaj, aż automatyczna ładowarka w pełni naładuje baterię. Ale nadal radzę po pełne naładowanie sprawdź gęstość elektrolitu. I upewnij się, że urządzenie jest w pełni naładowane. Gęstość w pełni naładowanego akumulatora wynosi 1,27-1,28 g / cm3, napięcie wynosi 12,7 V.

Jak ustalić, ile należy naładować i jak?

Istnieje wzór, dzięki któremu można sprawdzić przybliżony czas ładowania baterii.

Najpierw sprawdzamy gęstość elektrolitu w akumulatorze za pomocą areometru. Na przykład areometr wykazał gęstość 1,21 g / cm ^ 3.

Oznacza to, że bateria jest w połowie rozładowana. Na podstawie pojemności akumulatora np. 65Ah obliczamy wielkość ubytku pojemności akumulatora.

65 Ah * 50% / 100% \u003d 65 Ah * 0,5 \u003d 32,5 Ah

Wartość prądu ładowania I (A) nie powinna przekraczać 1/10 pojemności akumulatora (uproszczona). W naszym przypadku nie więcej niż 6,5A.

Teraz po prostu podstawiamy wszystkie wartości do żądanego wzoru i znany jest przybliżony czas ładowania:

t \u003d 2 * 32,5Ah / 6,5A \u003d 10h (godziny)

Ładowany prądem 4A

Ale nadal jest to przybliżony czas ładowania. I nie można powiedzieć, że w tym czasie akumulator będzie w pełni naładowany. Podczas całego procesu ładowania akumulator należy sprawdzać. A ponieważ tylko bateria pokazuje 12,7 V, sprawdzamy gęstość, powinna wynosić 1,27-1,28 g / cm3. Akumulator jest w pełni naładowany i można przejść do kolejnego etapu CTC.

Etap nr 2 KTC (rozładowanie akumulatora)

W pełni naładowany akumulator podpięty jest do urządzenia składającego się z mocnego reostatu, woltomierza i amperomierza i rozładowywany prądem tzw. Trybu 10-godzinnego, którego wartość wynosi 9% -10% pojemności akumulatora, w naszym przypadku jest to 6,5A.

Ale skąd wziąć to urządzenie, nie każdy ma reostat))). Możesz iść do innych więcej prosta droga... Kup zwykłą żarówkę samochodową. Aby jednak wszystko było jak najbardziej poprawne, konieczne jest, aby żarówka dawała obciążenie 6,5 A. Jak to obliczyć.

I \u003d P / U, gdzie P - moc jest mierzona w W, napięcie U wynosi 12 woltów.
P \u003d I * U \u003d 6,5 A * 12 v \u003d 78 W.

Teraz musisz kupić lampę, która jest jak najbliżej tej mocy. Miałem lampę 65 W, więc nic nie kupiłem. Łączy żarówkę z ABK i rozpoczyna rozładowywanie.

Rozładowanie baterii

Okresowo sprawdzamy napięcie akumulatora. Pierwszy pomiar wykonywany jest na początku rozładowania, drugi po 4 godzinach. Gdy napięcie na zaciskach spadnie do 11 V, pomiary wykonywane są co 15 minut i częściej, aby uchwycić moment zakończenia rozładowania.

Skrócony czas rozładowania wskazuje, że parametry akumulatora uległy pogorszeniu. Np. Jeżeli czas rozładowania akumulatora 65 Ah przy prądzie 5,4 A wynosił 6 godzin 20 minut (6,3 godziny), to ilość energii elektrycznej dostarczonej do obciążenia wynosi: Q \u003d 5,4 x 6,3 \u003d 34,0 Ah ... To jest rzeczywista wartość pojemności baterii, która w w tym przypadku znacznie mniej niż paszport (65 Ah).

NIE RÓB! pozostawić rozładowaną baterię na długi czas. Oblicz czas tak, żeby chociaż trochę go naładować.
Teraz całkowicie rozładowaliśmy akumulator i ponownie go naładowaliśmy jak w etapie 1.

Po naładowaniu KTC jest skończony, ale w najlepszy przypadek cały cykl wykonać 2-3 razy. Ale przynajmniej spróbuj to zrobić raz. Co ci to da:

1) W pełni i kompetentnie naładujesz baterię.
2) możesz dowiedzieć się, w jakim stanie jest Twoja bateria.

Cały proces zajął mi dwa dni, pierwszego dnia naładowałem baterię, a następnego dnia rozładowałem. Nigdy nie zostawiaj baterii podczas ładowania lub rozładowywania. Możesz to zepsuć. NIE rozładowuj nadmiernie baterii. Tego samego nie można naładować wysoki prąd Akumulator się zagotuje. Wszystko to może doprowadzić do zniszczenia baterii.

Drodzy Czytelnicy, ważne jest również, aby wiedzieć, że temat akumulatorów jest bardzo obszerny i bardzo trudno go opisać. Ten artykuł tylko porusza temat CTZ.

Wszystkiego najlepszego…

Wielu właścicieli samochodów uważa, że \u200b\u200b„żywotność” baterii zależy wyłącznie od jakości jej wykonania, dlatego kupują baterie importowane. Niektóre magazyny motoryzacyjne sugerują nawet, że żywotność baterii nie powinna być większa niż gr. Jest to oczywiście bardzo korzystne dla komunikacjipaniyam - producenci.

Praktyka pokazuje, że jeśli monitorujesz poziom elektrolitu i wykonujesz cykl treningowy co 3 miesiące (pełne rozładowanie, po którym następuje pełne ładowanie), to żywotność baterii można wydłużyć do 9 lat przy zachowaniu dostatecznie wysokich parametrów (pojemność i maksymalny prąd rozładowania). Prowadzenie cykli treningowych nie tylko wydłuża żywotność baterii, ale także zwiększa maksymalny prąd rozładowania (zmniejsza opór wewnętrzny).

Ale cykle treningowe (zwłaszcza eliminacja zasiarczenia) są czasochłonne. Dlatego w amatorskiej literaturze radiowej istnieje wiele opisów automatycznych ładowarek, z których każda ma zarówno zalety, jak i wady.

Proponuję inne urządzenie, które dzięki prostemu schematowi ma szeroką funkcjonalność.

Schemat składa się to z regulatora napięcia (mikroukładDA 1), wyzwalacz Schmitta (elementyDD 1.1, DD 1.2), licznik cykli rozładowania-ładowania (mikroukładDD 2) z jednostką wskazującą stan tego licznika(R 8. ... R 1 3, VT 1. ... VT 6, VD 4 .... VD 9), dwa klucze (VT 7, VD 2, K1 i VT 8, VD 3, K2), falownik DD 1.3, prostownik mocy(HL 2, T1, VD 10 .... VD 1 3) i rezystancja obciążenia, której rolę odgrywa lampaHL 1.

Chipowy regulator napięciaDA 1 służy do zasilania mikroukładówDD 1, DD 2, jak również referencyjne źródło napięcia podczas monitorowanianapięcie baterii. Spust Schmitta napędza kluczykVT 7, VD 2, K1. Licznik wiórówDD 2 liczy liczbę cykli rozładowania-ładowania i steruje kluczemVT 8, VD 3, K2, który odłącza obciążenieHL 1 z akumulatora.

Urządzenie działa w następujący sposób. Najpierw musisz podłączyć baterię do urządzeniaGB 1. W tym przypadku na wyjściu stabilizatoraDA 1 pojawia się napięcie +5 V i na rezystorzeR 15 generowany jest krótki dodatni impuls napięciowy, ustawiający licznikDD 2 do stanu zerowego. W tym przypadku na jego wyjściu 0 jest wysokim poziomem, który otwiera tranzystorVT 1 ... Świeci się dioda LEDVD 4. Jeżeli napięcie podłączonego akumulatora jest mniejsze niż 15 V, to na wyjściu wyzwalacza (pin 3DD 1 .1) - „1”, tranzystorVT 7 otwarty, a przekaźnik K1 jest włączony. Przekaźnik K2 również jest włączony, ponieważ na pinie 5DD 2 - „O”, odpowiednio, na wyjściu (pin 10)DD 1.3 ma wartość „1”, a VT 8 jest otwarty.

Urządzenie jest podłączone do sieci 220 V. Rozpocznie się ładowanie baterii.GB 1. Prąd ładowania przepływa przez obwód: diodyVD 10 .... VD 13, styki zamknięte K1.1, akumulatorGB 1. Prąd ładowania jest ograniczony przez rezystancję żarówkiHL 2, zawarte w zerwaniu uzwojenia pierwotnego transformatora T1. Podczas ładowania akumulatora napięcie na nim i na rezystorzeR 2 wzrasta. Kiedy jest napięcieGB 1 osiąga 15V, przełączniki spustowe Schmitta, na pinie 3DD 1.1 - „0” i tranzystorVT 7 zamyka się. Przekaźnik K1 zostaje zwolniony, a jego styki K1.1 przełączają akumulator na rozładowanie (podłączenie obciążenia - lampkaHL 1 ). Prąd rozładowania akumulatora zależy od rezystancji lampyHL1.

W takim przypadku spadek napięcia na wyjściu wyzwalacza (pin 4DD 1.2) idzie do pinu 14 licznikaDD 2 i przełącza go do kolejnego stanu, tj. „1” na wyjściu 1. Następnie włącza się tranzystorVT 2, i zaświeci się dioda LEDVD 5.

Gdy akumulator jest rozładowywany, napięcie na nim (i na rezystorzeR 2) maleje. Kiedy napięcieGB 1 spada do 10,7 V, wyzwalacz ponownie przełącza, tranzystorVT 7 otwiera się. Przekaźnik K1 jest wyzwalany i przełącza akumulator na ładowanie. Po kilku cyklach ładowania- rozładowanie przy następnej operacji licznikaDD 2 na jego pinie 5 pojawia się "1",odpowiednio na wyjściuDD 1 .trzydzieści". TranzystorVT 8 zamyka się, zwalnia przekaźnik K2 i lampkaHL 1 odłącza się od akumulatora. Na tym kończy się szkolenie z baterii. Następnie oba przekaźniki są wyłączane, a akumulator rozładowywany jest małym prądem równym całkowitemu poborowi prądu przez mikroukładyDDI, DD 2, DA 1 (tylko około 4 mA).

Liczbę cykli treningu akumulatora można zmienić podłączając wejścia (piny 8 i 9) elementuDD 1 .3 do różnych wyjść mikroukładuDD 2. Prąd ładowania i rozładowania akumulatora jest regulowany przez dobór lampHL 1 i HL 2 (HL 1 musi być przystosowany do 12 V,a HL 2 - przy 220 V). Z rezystoramiR 2 i R 3 istnieje możliwość regulacji progów napięcia na akumulatorze w szerokim zakresie, przy którym następuje przełączenie spustu. W którymR 3 reguluje szerokość histerezy charakterystyki wyzwalania,a R 2 jednocześnie i proporcjonalnie zmienia oba wyzwalające napięcia progowe.

Opisany sposób treningu akumulatora, gdy jest on całkowicie rozładowany (do napięcia 10,7 V), a następnie w pełni naładowany (do 15 V), jest „klasyczny”. Inne metody szkolenia są zalecane w specjalnej literaturze, na przykład ten tryb. Akumulator jest w pełni naładowany do 15 V i odłączony od ładowarki. Gdy napięcie spadana nim do 12,8 V akumulator jest ponownie podłączany do ładowarki i jego napięcie doprowadzane do 15 V. Proces powtarza się kilkakrotnie. Proponowane urządzenie umożliwia również realizację tego trybu. Do tej lampyHL 1 jest wykluczony z programu, iHL 2 moc jest tak dobrana prąd ładowania bateria miała około 0,05 pojemności nominalnej. Między ładowaniami akumulator będzie rozładowywany przy około 4 mA.

Kondensator C1 tłumi tętnienia napięcia na wejściu wyzwalacza, co zwiększa przejrzystość jego działania. DiodaVD 1 ogranicza napięcie na C1 w zakresie 0 ... 5 V (w zasadzieVD 1 można wykluczyć). Napięcia, przy których wyzwalany jest wyzwalacz, są dość stabilne, ponieważ żetonDD 1 jest zasilany stabilizowanym napięciem.

Części należy wymieniać zgodnie z ich specyfikacjami elektrycznymi. Wskazane jest zastąpienie mikroukładów serii K561 mikroukładami serii 564. te ostatnie mają szersze zakres temperatury... Jako K1 i K2 zastosowano przekaźnik przełączania reflektorów (90.3747-01) z samochodu UAZ. Moc transformatora T1 musi wynosić co najmniej 150 W (do ładowania akumulatora 12 V prądem 6 A). Do lampyHL 2 skutecznie ograniczać i stabilizować prąd ładowania, należy przeznaczyć na niego wystarczającą moc, dlatego napięcie jałowego obwodu transformatora powinno mieścić się w granicach 19 ... 30 V.HL 2 można zastąpić dużym kondensatorem, ale w praktyce jest to niewygodne, bo trudno jest znaleźć odpowiedni kondensator, a prąd ładowania nie ustabilizuje się.

Aby ułatwić obsługę, do obwodu można dodać przełącznik, który zmienia liczbę cykli ładowania-rozładowania. Należy naprzemiennie łączyć wejściaDD 1.3 do wyjść DD 2. Aby zwiększyć wydajność urządzenia w stanie wyłączonym, można zainstalować przełączniki dwustabilne, które wyłączają diody LED(VD 6 .... VD 9).

Na przykład, jeśli podłączysz wejściaDD 1.3 do pinu 7 DD 2, następnie LED VD 7 należy wyłączyć, w przeciwnym razie pobór prądu wzrośnie z 4 do 15 mA. Aby zmniejszyć pobór prądu, można również zwiększyć opórR 7 do 3 kOhm, ale jasność diod LED zmniejszy się. Początkowe (zerowe) położenie igły amperomierza PA1 powinno znajdować się na środku skali, a aktualny zakres pomiarowy powinien wynosić 1,0 ... 10 A.

Urządzenie umieszczono w dwóch metalowych obudowach. Jeden zawiera zasilacz(VD 10 ... VD 13, T1, FU 1), w drugiej - wszystkie pozostałe elementy (z wyjątkiem lampyHL 1). Łączenie elementów oraz podłączanie lampyHL 1 a akumulator odbywa się za pomocą standardowych wtyczek i gniazd (220 V) przymocowanych do obudów.

Wykonanie prawidłowo zmontowanego urządzenia polega głównie na ustawieniu progowych napięć wyzwalających. Aby to zrobić, urządzenie jest odłączone od sieci, lampa jest odłączonaHL 1, zamiast baterii do urządzenia podłączono regulowane źródło stałego napięcia. Zmieniający się opórR 2 i R 3, ustawiane są wymagane napięcia zadziałania (momenty zadziałania są określane przez kliknięcia przekaźnika K1).

Literatura

1. K. Kazmin. Automatyczna ładowarka. Aby pomóc radioamatorowi. Kwestia 87. -M .: DOSAAF, 1978.

2. V. Sosnitsky. Automatyczna ładowarka. Aby pomóc radioamatorowi. Kwestia 92. -M.: DOSAAF, 1986.

3. A. Korobkov. Urządzenie do automatycznego treningu akumulatorów. Aby pomóc radioamatorowi. Kwestia 96. -M .: DOSAAF.1987.

4. A. Korobkov. Automatyczne mocowanie do ładowarki. Aby pomóc radioamatorowi. Kwestia 100. -M .: DOSAAF, 1988.

5. N. Drobnitsa. Automatyczna ładowarka. Aby pomóc radioamatorowi. Kwestia 77. -M .: DOSAAF, 1982.

Wprowadzenie

Obecnie, obok akumulatorów litowo-jonowych, nadal powszechnie stosuje się akumulatory niklowo-kadmowe. Akumulatory te są tańsze niż litowo-jonowe i zachowują swoją wydajność w każdym warunki pogodowe, podczas baterie litowo-jonowe niektórzy producenci tracą wydajność w ujemnych temperaturach.

Akumulatory niklowo-kadmowe są stosowane w samochodach elektrycznych (jako pojazdy trakcyjne), tramwajach i trolejbusach (do zasilania obwodów sterowniczych), rzekach i statki morskie... Są szeroko stosowane w lotnictwie jako statki powietrzne akumulatory samoloty i helikoptery. Używany jako źródło zasilania dla samodzielnych wkrętarek, wkrętarek i wiertarek.

Wadą akumulatorów niklowo-kadmowych jest tzw. „Efekt pamięci”, który występuje, gdy akumulator jest ładowany bez uprzedniego całkowitego rozładowania. W rezultacie maksymalna pojemność akumulatora z czasem maleje, a czas pracy akumulatora maleje.

W ramach tego projektu dyplomowego zostanie opracowane urządzenie do automatycznego szkolenia akumulatorów. Trening baterii jest niezbędny, aby utrzymać baterię w dobrym stanie i prawidłowo wyświetlać rzeczywisty stan naładowania. Proces ten polega na przeprowadzeniu cyklu rozładowanie - ładowanie.

Akumulator jest połączony przez rezystor z masą i całkowicie się rozładowuje. Następnie akumulator jest podłączany do obwodu mocy i ładowany do osiągnięcia wartości napięcia, które nie zmienia się przez długi czas podczas jednego cyklu ładowania. Jeśli maksymalna wartość napięcia nie jest wystarczająco wysoka, cykl rozładowania-ładowania jest powtarzany.

Urządzenie opracowane w ramach pracy magisterskiej może być wykorzystywane przez dostawców usług akumulatorowych, firmy budowlane dysponujące dużą liczbą samodzielnych śrubokrętów i wiertarek, szpitale korzystające z urządzeń do rejestracji parametrów życiowych pacjenta, stale noszonych przez pacjenta.

1. Przegląd analogów i ich analiza

Współcześni producenci elektroniki produkują podobne urządzenia, ale zwykle są zbudowane wyłącznie na elementach analogowych i nie mają takiej elastyczności, jak urządzenie zbudowane na mikrokontrolerze.

a) Amatorski obwód analogowego urządzenia do ręcznego treningu baterii.

Schemat przedstawiono na rysunku 1.

Rysunek 1 - Amatorski obwód urządzenia analogowego do ręcznego treningu baterii

Zasada działania to urządzenie - przełączanie ręczne akumulator do rozładowania i trybu ładowania.

Zaletą tego schematu jest jego niezaprzeczalna prostota i niski koszt. Wadą jest sterowanie ręczne i brak ochrony przed nadmiernym rozładowaniem baterii. Użytkownik musi sam monitorować napięcie na akumulatorze i przełączać go z rozładowania na ładowanie na czas. Warto zrobić takie urządzenie do treningu jednej lub dwóch baterii, ponieważ proces szkolenia zajmuje bardzo dużo czasu i wymaga stałego monitorowania.

b) Urządzenie do automatycznego treningu baterii.

Schemat tego urządzenia przedstawiono na rysunku 2.

Rysunek 2 - Schemat elektryczny automatycznego urządzenia do treningu baterii

To urządzenie umożliwia trenowanie baterii tylko w trybie automatycznym.

Użytkownik ustawia ręcznie minimalne napięcie napięcie ładowania i rozładowania akumulatora. W tym celu do gniazd XS1 podłącza się woltomierz, a minimalną wartość napięcia rozładowania ustawia się za pomocą rezystora zmiennego R10. Następnie woltomierz podłącza się do gniazd XS2, a rezystor zmienny R8 ustawia się na minimalną wartość napięcia ładowania.

Do zalet tego obwodu należy pewna elastyczność w porównaniu z poprzednim obwodem, wady to brak jakiegokolwiek wyświetlacza wyświetlającego aktualną wartość napięcia na akumulatorze oraz konieczność posiadania przez użytkownika osobnego woltomierza do programowania urządzenia.

c) Ładowarka do stacji roboczych Turnigy Fatboy 8 1300 W.

To urządzenie, wyprodukowane przez firmę LEO Energy Pte Ltd. z Singapuru, Revolectrix, wyróżnia się na tle układów amatorskich. Deweloper nie publikuje schematu urządzenie wewnętrzne i nie wyjaśnia, jak to działa.

Wygląd urządzenie to pokazano na rysunku 3.

Rysunek 3 - Wygląd Ładowarka stacji roboczej Turnigy Fatboy 8 1300W

Urządzenie to umożliwia ładowanie i rozładowywanie wielu typów akumulatorów: niklowo-kadmowych, litowo-jonowych, litowo-polimerowych, litowo-manganowych, ołowiowych o napięciu 6, 12 i 24V. Posiada również funkcję wykonywania kilku cykli ładowania i rozładowania baterii, co jednak służy jedynie pozorom jej treningu: urządzenie wykonuje tylko tyle cykli, ile przypisze użytkownik, nie śledzi, czy bateria odzyskała swoją pojemność, czy nie.

Zalety tego urządzenia to: szeroka gama typów akumulatorów, łatwość obsługi, możliwość przypisania kilku cykli rozładowania i ładowania oraz dostępność serwisu gwarancyjnego.

Ale poza zaletami to urządzenie Ma też szereg wad, m.in .:

Niska niezawodność. Pomimo tego, że producent zapewnia kupujących coś wręcz przeciwnego, w recenzjach użytkownicy narzekają na awarię urządzenia po krótkim użytkowaniu;

Brak w pełni automatycznego trybu treningu baterii. Jak wspomniano powyżej, użytkownik może przypisać tylko liczbę cykli ładowania-rozładowania, nie ma tu funkcji „wykonywania cykli rozładowania-ładowania do czasu przywrócenia pojemności akumulatora”;

Wysokie zużycie energii;

Dość wysoka cena urządzenia, wynosząca 199,95 $, nie licząc ceny płytki ze złączami balansującymi, kupowanej osobno oraz dostawy z zagranicy, której koszt jest również dość duży ze względu na wagę urządzenia około dwóch kilogramów.

Używaj takiego urządzenia tylko do treningu niklu

akumulatory kadmowe są ekonomicznie niepraktyczne.

Poniżej znajduje się zbiorcza tabela opracowywanego urządzenia i rozważanych analogów, która przedstawia zalety i wady wszystkich rozważanych urządzeń.

Tabela 1 - Podsumowanie opracowywanego urządzenia i rozważanych analogów

2. Rozwój urządzenia

2.1 Opracowanie schematu strukturalno-funkcjonalnego

Urządzenie to zgodnie z wymaganiami technicznymi składa się z następujących bloków:

Mikrokontroler PIC18F452;

Zdalne sterowanie;

Blok wskaźników;

Dwa klucze;

Złącze do podłączenia urządzenia do stabilnego generatora prądu;

Złącze do podłączenia baterii do urządzenia.

Mikrokontroler służy do przetwarzania sygnałów pochodzących z centrali, do pobierania i przechowywania napięcia na akumulatorze. Przetwarza odebrane dane iw zależności od nich, poprzez rezystor, podłącza akumulator do zasilania lub do masy. Ma również za zadanie wyświetlać informacje o napięciu na akumulatorze na siedmiosegmentowym wskaźniku oraz włączać odpowiednią diodę LED w zależności od aktualnego cyklu.

Panel sterujący składa się z pięciu przycisków, które przekazują mikrokontrolerowi następujące polecenia:

a) Tryb automatyczny (tryb ładowania lub rozładowania jest „wybierany” przez mikrokontroler, kierując się aktualną i poprzednią wartością napięcia na akumulatorze). Jeśli ten przycisk nie jest wciśnięty, działa tryb ręczny;

b) tryb ładowania (daje mikrokontrolerowi polecenie naładowania baterii; niedostępny w trybie automatycznym);

c) tryb rozładowania (podobny do poprzedniego akapitu);

d) wyjście na siedmiosegmentowy wskaźnik aktualnej wartości napięcia na akumulatorze;

e) Wniosek dotyczący siedmiosegmentowego wskaźnika czasu, jaki upłynął od początku ładowania / rozładowania akumulatora.

Dwa przełączniki, zaimplementowane na tranzystorach, dostarczają napięcie zasilania do akumulatora w celu jego naładowania lub podłączają go przez rezystor do masy w celu rozładowania. Otwieranie i zamykanie klawiszy kontrolowane jest przez mikrokontroler.

Wyświetlacz składa się z siedmiosegmentowego wyświetlacza i trzech diod LED inny kolor poświata.

Siedmiosegmentowy wskaźnik wyświetla aktualną wartość napięcia akumulatora lub czas, jaki upłynął od rozpoczęcia ładowania / rozładowania akumulatora. Ta informacja dociera do wskaźnika z mikrokontrolera.

Trzy diody LED informują użytkownika o aktualnym trybie:

Czerwony - tryb ładowania;

Żółty - tryb rozładowania;

Zielony - urządzenie nieaktywne.

Diody są podłączone do mikrokontrolera i włączają się na jego polecenie.

Schemat budowy elektrycznej przedstawiono w DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E1 i na rysunku 4.

Rysunek 4 - Schemat blokowy urządzenia do treningu baterii

2.2 Wybór podstawy elementu

Obwód oparty na mikrokontrolerze jest bardziej elastyczny niż obwód analogowy. Przy takim schemacie wszelkie ustawienia działania urządzenia są możliwe bez znaczącej zmiany projektu obwodu.

W tabeli 2 wymieniono główne cechy mikrokontrolera PIC18F452.

Tabela 2 - Główne cechy mikrokontrolera PIC18F452

Rezystancja rezystora R15, przez który przepływa prąd rozładowania akumulatora, została obliczona ze wzoru (1).

R \u003d U / I bit, (1)

U - napięcie akumulatora;

Wyładowuję - prąd rozładowania.

Prąd rozładowania akumulatora 4,5 V powinien wynosić około 90 mA, dlatego:

4,5 V / 0,09 A \u003d 50 (omów)

Spośród dostępnych w handlu rezystorów rezystory o rezystancji 51 Ohm mają możliwie najbliższą rezystancję nominalną.

Moc rezystora oblicza się ze wzoru (2).

0,092 * 51 \u003d 0,4131 W.

Odpowiednie są rezystory o mocy 0,5 W i większej. Wybrałem rezystor CF-50 - 0,5 - 51 Ohm + 5%.

Pozostałe rezystory zostały obliczone w ten sam sposób.

2.3 Opracowanie schematu obwodu elektrycznego

Schemat elektryczny urządzenia do treningu akumulatora przedstawiono na rysunku DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E3.

Podstawą do opracowania obwodu elektrycznego jest schemat konstrukcyjny urządzenia przedstawiony na rysunku DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E1 oraz na rysunku 4.

Panel sterujący składa się z pięciu przycisków zegara SDTX-210-N podłączonych do portu C mikrokontrolera i do masy poprzez rezystory CF-25 o wartości nominalnej 430 Ohm.

Jednostka wyświetlacza składa się z 7-segmentowego wyświetlacza LED Agilent HDSP-433G i trzech diod LED. Wskaźnik jest podłączony ośmioma pinami (siedem segmentów i kropka) do portu B mikrokontrolera poprzez rezystory CF-25 oraz trzy piny (kontrola każdej cyfry wskaźnika) do portu E.

Diody LED:

1. Czerwony - L-1344IT

2. Żółty - L-1344YD

3. Zielony - L-1344GT

Diody LED są połączone anodami z portem D mikrokontrolera, a katody poprzez rezystory CF-25 są połączone z masą.

Na tranzystorach VT1 - KT816A i VT2, VT3 - KT815G zaimplementowano dwa klucze łączące akumulator ze źródłem zasilania / masą.

Tranzystor VT1 jest sterowany przez port analogowy mikrokontrolera poprzez rezystor trymera R6 - PV32P502 iw stanie otwartym przepuszcza przez siebie prąd zasilania akumulatora, zapewniając w ten sposób jego ładowanie.

Tranzystor VT3 jest również sterowany przez port analogowy mikrokontrolera poprzez rezystor trymera R4 - analog R6. Po otwarciu tranzystora VT3 baza tranzystora VT2 jest podłączona poprzez rezystor R14 - CF-25 o wartości nominalnej 430 Ohm do ziemi, co zapewnia jej otwarcie prądu płynącego przez nią z akumulatora przez rezystor R15 do masy. Powoduje to rozładowanie baterii.

Rezystor R1 - CF-25 o nominalnej wartości 10 kOhm podłączony do zasilacza i styku wejściowego mikrokontrolera MCLR służy do eliminacji zakłóceń w pracy sterownika.

Rezonator kwarcowy HC-49U jest podłączony do pinów mikrokontrolera OSC1 i OSC2.

3. Opracowanie konstrukcji urządzenia

3.1 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej urządzenia

Elementy na płytce drukowanej zostały rozmieszczone w jak największym stopniu w taki sposób, aby skrócić długość ścieżek przewodzących, które zapewniają komunikację między elementami.

Mikrokontroler znajduje się na środku płytki, część wskaźnikowa i jednostka sterująca są przesunięte na prawą stronę płytki. Siedmiosegmentowy wskaźnik znajduje się w prawym górnym rogu planszy, przełączniki taktu znajdują się w prawym dolnym rogu.

Kondensatory, przez które dostarczane jest zasilanie do mikrokontrolera, znajdują się w bliskim sąsiedztwie wyprowadzeń VDD i VSS mikrokontrolera.

Po lewej stronie płytki znajdują się złącza do podłączenia zasilacza i akumulatora oraz rezystory i tranzystory, przez które przepływają prądy ładowania i rozładowania.

3.2 Projekt układu PCB

Topologia płytki drukowanej została opracowana w środowisku PCAD 2004, trasowanie zostało przeprowadzone automatycznie przez Quick Route, następnie część ścieżek została uzupełniona ręcznie.

Topologię płytki drukowanej przedstawiono na DP.44.23.01.01.03-347 / 13.СБ1.

3.3 Parametry technologiczne płytki drukowanej

Parametry technologiczne płytki drukowanej dobrano zgodnie z możliwościami rosyjscy producenci wykonać deski z określoną dokładnością.

Wybrano następujące parametry:

Prześwit między torami, podkładka do podkładki, podkładka do podkładki 15 mil (0,381 mm);

Szerokość toru 12 mil;

Przez średnicę 18 milicali;

Prześwit między przelotami, prześwit 15 mm między przelotką a podkładką;

Wysokość czcionki sitodruku 30 mil.

4.Opracowanie algorytmu programu mikrokontrolera

Poniżej znajduje się uproszczony algorytm programu mikrokontrolera.

a) Cykl rozładowania:

1) Otwórz tranzystor VT1 i zamknij tranzystor VT2, przykładając jednostkę logiczną do styków analogowych mikrokontrolera A0 i A1;

2) Utrzymuj poziom jednostki logicznej na stykach przez 10 minut;

b) Cykl ładowania:

1) Zamknij tranzystor VT1 i otwórz tranzystor VT2, przykładając logiczne zero do styków analogowych mikrokontrolera A0 i A1;

2) Utrzymuj zerowy poziom logiki na stykach przez 10 minut;

4) Utrzymać zerowy poziom logiczny na stykach przez 10 minut;

5) Odczytaj wartość napięcia, porównaj z poprzednią wartością, zapisz nową wartość do pamięci. Jeśli napięcie wzrosło, wróć do realizacji punktu II-4. Jeśli nie, przerwij ładowanie, rozważ ostatnią zarejestrowaną wartość napięcia jako napięcie stabilizowane.

c) Tryb automatyczny:

1) Wykonaj cykl rozładowania, a następnie wykonaj cykl ładowania;

2) Zapisz ustabilizowane napięcie;

3) Przeprowadź cykl rozładowania, a następnie naładuj;

4) Porównaj nową wartość ustabilizowanego napięcia z poprzednią. Jeśli wzrosła, wróć do punktu III-3. Jeśli nie, zatrzymaj tryb automatyczny.

W trybie ręcznym cykle rozładowania i ładowania są całkowicie autonomiczne i kontrolowane przez użytkownika z panelu sterowania.

Rysunek 5 przedstawia schemat blokowy programu głównego mikrokontrolera.

Rysunek 5 - Schemat blokowy algorytmu programu głównego mikrokontrolera

5. Część projektowo-technologiczna

5.1 Opracowanie projektu

Urządzenie do treningu akumulatorów służy do przywracania pojemności akumulatorów niklowo-kadmowych do wkrętarek, wiertarek wolnostojących i innego sprzętu poprzez wykonanie kilku następujących po sobie cykli ładowania i rozładowania.

Urządzenie do treningu baterii, zgodnie z warunkami pracy sprzętu elektronicznego (REA), należy do grupy 2: do pracy w pomieszczeniach, w których wahania temperatury i wilgotności nie odbiegają znacząco od wahań na świeżym powietrzu oraz jest swobodny dostęp do powietrza w przypadku braku bezpośredni wpływ promieniowanie słoneczne i opady.

Poniżej przedstawiono charakterystykę działania trenażera baterii:

Grupa sprzętu - 2;

Minimum temperatura pracy, оС - -20;

Maksymalna temperatura robocza, оС - +40;

Minimalna temperatura graniczna, оС - -40;

Maksymalna temperatura graniczna, оС - +60;

Wilgotność względna (wt \u003d + 25 o-6C),% - 75;

Współczynnik operacyjny wynosi 3..4;

Drgania mechaniczne, Hz - do 50;

Strajki, g - 5.

Ocena ujednolicenia konstrukcyjnego urządzenia do treningu baterii dokonywana jest według kilku współczynników określonych wzorami:

a) Współczynnik unifikacji (K1) oblicza się ze wzoru (3)

K1 \u003d (N un.det + N un.sb) / (N det + N sat) \u003d (27 + 26) / (27 + 27) \u003d 0,98 (3)

N un.det - liczba znormalizowanych części

N un.sb - liczba zunifikowanych zestawów

N det - liczba części

N sat - liczba zespołów

b) Stopień wykorzystania mikroukładów (5)

K2 \u003d Nims / (Nims + Nre) \u003d 2 / (2 + 27) \u003d 0,06 (5)

Nims - liczba mikroukładów

Nre - liczba pierwiastków radioaktywnych

c) Złożony czynnik produktywności (6)

Kcom. \u003d (K1 1 + K2 2)/ 1 + 2 =(0,98+0,06)/1,75=0,59

- współczynnik wagowy ( 1 =0,75, 2 =1)

K1 - współczynnik unifikacji

K2 - współczynnik wykorzystania mikroukładów

Po sprawdzeniu spełnienia warunku Kcom Kzad., Where

Kzad. - dany współczynnik zdolności produkcyjnej (Kzad. \u003d 0,40,5)

Z powyższego wynika, że \u200b\u200bwarunek jest spełniony, a zatem ten projekt jest zaawansowana technologicznie.

Wytwarzalność projektu jest rozumiana jako zbiór wymagań konstrukcyjnych i technologicznych, które zapewniają prostą ekonomiczną produkcję z zastrzeżeniem warunków technologicznych. Aby zwiększyć produktywność projektu, konieczne jest: zwiększenie liczby zastosowań układów scalonych, stosowanie tanich materiałów, jeszcze większe uproszczenie projektu, stosowanie standardowych technologii oraz zmniejszenie zakresu używanych części i zespołów.

5.2 Opracowanie projektu PCB

Projekt wykonany na płytce drukowanej o wymiarach 118x80.

Deska wykonana jest z dwustronnego włókna szklanego marki SF2-35-1,5 GOST 10.316-78. Laminat z włókna szklanego tej marki ma wysoką wytrzymałość. Grubość PCB wynosi 1,5 mm, minimalna odległość między przewodami to 0,4 mm. Ta płyta powinna być wykonana metodą łączoną, z krokiem siatki współrzędnych 2,5 mm. Lut z lutem POS61 GOST 21931-01. Płytka posiada platerowane otwory montażowe dla elementów pinowych.

Płytka została opracowana w środowiskach P-CAD i AutoCAD. W środowisku P-CAD elementy zostały ułożone i rozłożona płytka drukowana. Trasowanie zostało wykonane przez autorouter Quick Route i zostało wykonane ręcznie zgodnie z minimalne rozmiary pola kontaktowe i ścieżki przewodzące oraz odległość między polami kontaktowymi a ścieżkami przewodzącymi. Następnie w środowisku AutoCAD został narysowany kontur planszy.

5.3 Rozwój proces technologiczny Produkcja PCB

W wyniku zaprojektowania opracowano proces technologiczny montażu urządzenia do zautomatyzowanego treningu akumulatorów niklowo-kadmowych.

Dobór i uzasadnienie składu operacji dokonywane jest na podstawie OST.4.GO.054.014 „Węzły i bloki sprzętu elektronicznego na mikroukładach. Typowe procesy montażowe ”. Mikroukłady są zamontowane na dwuwarstwowej płytce drukowanej. Jako podstawę przyjęto dielektryk z folii FDME1 o grubości 0,09 mm, grubość przekładki (tkanina szklana SP-2) w stanie początkowym wynosiła 0,06 mm.

Stalowe uchwyty takie jak GT-1875, GT-1939 służą do kształtowania i cięcia wyprowadzeń mikroukładów. Wnioski z mikroukładów są lutowane za pomocą lutownicy FEM STU 38-739-65. Po wylutowaniu pozostały topnik usuwa się za pomocą mieszanki alkoholowo-benzynowej. Następnie płytkę drukowaną suszy się pod wyciągiem 2ShZhM.

Ochronę przed wilgocią zapewnia potrójne pokrycie płyty lakierem E4.100. Po każdorazowym nałożeniu warstwy lakieru płytkę drukowaną suszy się w suszarce szafowej 2ShZhM w temperaturze 110-120 stopni.

Oznaczenie PCB odbywa się zgodnie z OST 4.GO.0707.200. Ostatnią czynnością jest kontrola urządzenia, która odbywa się poprzez wizualną kontrolę jakości lutowania, zabezpieczenia przed wilgocią, a także funkcjonalną kontrolę parametrów elektrycznych urządzenia.

Rozważany proces technologiczny zapewnia montaż płytki drukowanej o wymaganych wymaganiach eksploatacyjnych.

05 Przychodząca kontrola

10 Zbieranie

15 Przygotowawcze

20 Montaż

25 Flushing

30 Kontrola parametrów

35 Znakowanie

40 Control

Kontrola przychodząca polega na oględzinach i kontroli parametrów elektrycznych elementów na stoisku. Płytka drukowana jest sprawdzana pod kątem integralności uszczelnienia i uszkodzeń mechanicznych.

Operacja kompletacji odbywa się na stole kompletacyjnym i polega na doborze wszystkich elementów wchodzących w skład zespołu zgodnie ze specyfikacją. Operacja kompletacji odbywa się na specjalnym stole za pomocą pincety.

Operacja przygotowawcza polega na ukształtowaniu i przecięciu wyprowadzeń. Wnioski płyną przez zanurzenie w strumieniu. Cynowanie przewodów lutem POS-61 GOST 21931-76, temperatura + 250C., Do tranzystorów i diod 2-3s. Do tej operacji wykorzystywane jest oddzielne pomieszczenie, w którym każdy stół roboczy jest wyposażony w lokalną wentylację wyciągową. Aby wykonać tę operację, używa się pincety, obcinaków bocznych, szczypiec i urządzenia formującego.

Czynność instalacyjna polega na cynowaniu przewodów elementów radiowych, instalowaniu ich na płytce i lutowaniu elementów radiowych. Wyprowadzenia elementów są pokryte topnikiem, a następnie zanurzone w kąpieli ze stopionym lutem POS-61 (GOST 21931-76) o temperaturze 250C. Czas cynowania IC to 1-1,5 sekundy, a pozostałe elementy to 2-3 sekundy. Po zainstalowaniu i zamocowaniu zespołów montażowych na płytce drukowanej (OST5.9307-79), elementy radiowe są instalowane zgodnie z OST.4GO.010.030. Płytka jest traktowana topnikiem, a elementy są lutowane na fali stopionego lutowia POS-61. Czas lutowania jest taki sam. Lutowanie powinno być gładkie i błyszczące. Jakość kontrolowana jest wizualnie, a wytrzymałość elementów kontrolujemy pęsetą. Po lutowaniu konieczne jest dokładne umycie lutowanych połączeń z brudu i pozostałości topnika.

Operacja płukania polega na oczyszczeniu płytki drukowanej z nadmiaru lutowia i topnika w specjalnej kąpieli płuczącej.

Kontrola parametrów polega na przetestowaniu urządzenia i sprawdzeniu wszystkich parametrów tego urządzenia na stanowisku.

Operacja znakowania jest niezbędna do umieszczenia wszystkich niezbędnych oznaczeń na płycie specjalnym lakierem.

Kontrola (wyjście) jest przeprowadzana po zakończeniu wszystkich operacji. Ogólna kontrola końcowa w pełni zmontowanego urządzenia jest przeprowadzana zgodnie z TU 023.019. Proces technologiczny montażu i instalacji zespołu obwodów drukowanych przedstawiono na załączonej mapie tras GOST 3.1118-82.

5.4 Obliczanie niezawodności urządzenia do automatycznego uczenia akumulatorów niklowo-kadmowych

Wszystkie nowoczesne urządzenia elektroniczne zawierają dużą liczbę elementów, co prowadzi do dużej liczby połączeń lutowanych, przewodów i drutów. Dlatego podczas pracy sprzętu możliwa jest awaria dowolnego elementu. W rezultacie sprzęt elektroniczny przestaje działać.

Awarie sprzętu mogą być częste i rzadkie, dlatego pojawiają się różne pytania:

Jak częste będą niepowodzenia;

Jak długo sprzęt będzie działał przed pierwszą awarią;

Ile zajmie naprawa;

Co należy zrobić, aby zwiększyć niezawodność produktu.

Niezawodność to właściwość produktu do wykonywania zamierzonych funkcji przy zachowaniu parametry operacyjne w określonych granicach przez wymagany okres. Niezawodność charakteryzuje się trwałością, niezawodnością i łatwością konserwacji.

Podczas opracowywania dowolnego sprzętu radioelektronicznego można wykonać dwa rodzaje obliczeń niezawodności - wstępne i końcowe. Na podstawie wyników takich obliczeń podejmuje się decyzję: kontynuować dalszy rozwój urządzenia lub przeprojektować obwód.

Cele obliczania niezawodności to:

Wybór najbardziej niezawodnej opcji schematu;

Wybierając najwięcej wytrzymała konstrukcja urządzenie;

Obliczanie ilościowych wskaźników wiarygodności;

Obliczanie czasu naprawy.

Wstępną kalkulację niezawodności przeprowadza się na etapie wstępnego projektu, gdy produkt jest opracowywany tylko w postaci schematu. Ostateczna kalkulacja niezawodności wykonywana jest na etapie produkcji prototypu lub partii, gdzie obliczana jest niezawodność produktu jako całości.

W przypadku urządzenia opracowanego w tym projekcie dyplomowym dokonuje się wstępnej kalkulacji niezawodności. Do obliczeń wykorzystuje się średnie wartości wskaźnika awaryjności lsr, nie są uwzględniane wartości współczynników pracy Ke i trybu Kp, to znaczy rzeczywiste warunki pracy i tryby pracy elementów obwodu nie są uwzględniane w obliczeniach niezawodności. Wszystkie niezbędne dane do obliczeń przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3 - Elementy

W śr \u003d? L śr * N i * 10-6 \u003d 14,487 * 10-6,1 / godz

W cf - średni parametr przepływu awarii elementów tego obwodu;

l cf to średni wskaźnik awaryjności każdego elementu;

N i to liczba elementów.

Obliczmy średni czas między awariami:

T0 \u003d \u200b\u200b1 / W śr. \u003d 1 / 14,487 * 10-6 \u003d 69027,4 godz

Wniosek: Ponieważ otrzymana w wyniku obliczeń wartość T0 \u003d 69027,4 godziny jest większa niż T0.set (T0.set \u003d 10000 godzin), uważamy, że opracowane urządzenie jest niezawodne.

Sposoby poprawy niezawodności są następujące:

Na etapie projektowania:

Rozsądne zmniejszenie liczby elementów obwodu, dobór elementów o niższej awaryjności;

Użyj w nowy rozwój produkty ujednolicone i standardowe;

Używanie trwałych lub kroczących kopii zapasowych.

Na etapie produkcji:

Ścisłe przestrzeganie dyscypliny technologicznej (tj. Przestrzeganie dokumentacji projektowej lub technologicznej);

Staranna organizacja kontroli przychodzącej i wychodzącej;

Obowiązkowe wykonanie ciągu technologicznego (zastosowanie zgodne z przeznaczeniem w warunkach zbliżonych do eksploatacji) produkowanego sprzętu;

W razie potrzeby przeprowadź elektryczne szkolenie termiczne (test pod obciążeniem, ze zmianą temperatury środowiskoczyli jak najbliżej rzeczywiste warunki operacja).

Na etapie eksploatacji, aby zwiększyć niezawodność, zaleca się przestrzeganie zasad eksploatacji.

5.5 Opracowanie procesu technologicznego budowy urządzenia do zautomatyzowanego treningu baterii niklowo-kadmowych

Aby sprawdzić wydajność urządzenia do automatycznego uczenia akumulatorów niklowo-kadmowych, musisz mieć określone narzędzia programowe:

Tłumacz asemblera;

Debugger;

Programista.

Aby sprawdzić funkcjonalność płytki, w pierwszej kolejności należy zaprogramować mikrokontroler. W tym celu należy zainstalować mikrokontroler w odpowiedniej kołysce programatora, podłączyć go do komputera przez port szeregowy i zasilić go i komputer. Następnie dokonaj niezbędnych ustawień wskazując pliki zawierające program do realizacji funkcji urządzenia.

Po zakończeniu programowania przenieś mikrokontroler na płytkę urządzenia. Następnie zasilanie jest dostarczane do tablicy sterowniczej, a oscyloskop sprawdza obecność sygnałów wyjściowych. Po zakończeniu konfiguracji należy wyłączyć produkt i wyjąć płytkę urządzenia, do której zostanie przeniesiona miejsce pracy, na którym wykonywana jest operacja zabezpieczenia przed wilgocią i zaznaczyć na dołączonej karcie.

6. Część organizacyjna

6.1 Trening techniczny produkcja i etapy szkolenia projektowego

Przygotowanie technologiczne produkcji to zespół powiązanych ze sobą procesów zapewniających gotowość technologiczną przedsiębiorstwa do wytwarzania wyrobów o określonym poziomie jakościowym terminyprodukcja i koszty. Szkolenie technologiczne powinno być przeprowadzone zgodnie z zasadami i przepisami ESTPP GOST 14002-73. Etap ten powinien zapewnić pełną gotowość technologiczną przedsiębiorstwa do wytworzenia produktu o najwyższej kategorii jakości. Przygotowanie technologiczne rozpoczyna się w procesie tworzenia projektu produktu i dzieli się na cztery etapy:

Zapewnienie wykonalności projektu produktu;

Rozwój procesów technologicznych;

Projektowanie i produkcja wyposażenia technologicznego;

Dostosowanie i realizacja projektowanych procesów technologicznych.

Głównym celem szkolenia technologicznego jest opracowywanie i projektowanie zupełnie nowych procesów technologicznych i kierunków wytwarzania nowoczesnych rodzajów zaawansowanych technologii.

Szkolenie projektowe zgodnie z GOST 2.103-68 obejmuje następujące etapy:

Zadanie techniczne

Avanproekt

Projekt wstępny

Projekt techniczny

Dokumentacja robocza

Prototyp

Partia pilotażowa

Zakres uprawnień obejmuje: instrukcje dotyczące studiowania i inne oficjalne materiały w tym temacie. Opracowanie bibliografii (usystematyzowana lista publikacji na ten temat). Studium literaturowe, wnioski. Opracowanie projektu zlecenia technicznego na projekt produktu. Koordynacja z zainteresowanymi organizacjami. Opracowanie tematu obliczeń i planu - harmonogramu. Studium wykonalności możliwości stworzenia produktu. Zatwierdzenie specyfikacji technicznych do konstrukcji urządzenia.

Propozycja techniczna obejmuje: wyjaśnienie studium wykonalności. Wyjaśnienie głównych sposobów tworzenia nowego produktu. Wyjaśnienie całkowitej ilości prac projektowych, harmonogram etapów prac rozwojowych. Wyjaśnienie kosztów prac projektowych i wytworzenia nowego produktu. Koordynacja z klientem wstępnego projektu.

Wstępny projekt obejmuje: sporządzenie schematu ideowego produktu. Opracowanie schematu, wykonanie podstawowych obliczeń.

Wybór ogólnych rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych. Opracowanie wytycznych projektowych. Opracowanie rysunków ogólna perspektywa produkty. Projektowanie i produkcja układów i skomplikowanych urządzeń. Testowanie układu. Wyjaśnienie na podstawie wyników badań sprawności technicznej i ekonomicznej produktu. Projekt wstępny ( maksymalna głośność dokumentacja dotycząca projektu projektu). Obrona projektu projektu na radzie naukowo-technicznej.

Projekt technologiczny obejmuje: kontrolę technologiczną płyty CD. Podejmowanie ostatecznych decyzji dotyczących projektu technologicznego i dokładności wykonania produktu i jego części składowe na podstawie ostatecznych rozwiązań projektowych i pełnego zrozumienia urządzenia zgodnie z głównymi zadaniami rozwiązanymi podczas opracowywania projektu pod kątem możliwości produkcyjnych.

Dokumentacja robocza obejmuje: kontrolę technologiczną dokumentacji projektowej. Zapewnienie wykonalności projektu i dokładności wykonania produktu i jego komponentów.

Wykonanie prototypu obejmuje: zakończenie głównych testów projektowych pod kątem możliwości produkcyjnych. Określenie warunków spełnienia warunkowych wymagań produktywności, w tym zastosowanie standardowej TP, dostosowanie oprzyrządowania i wyposażenia technologicznego do warunków produkcji seryjnej (masowej) oraz planowanej skali wydania wyrobu.

Produkcja serii instalacyjnych obejmuje: dostosowanie projektu produktu do wymagań produkcja seryjna biorąc pod uwagę wykorzystanie najbardziej produktywnego TP, środków wyposażenia technologicznego, przy wytwarzaniu głównych elementów.

Produkcja partii pilotażowej obejmuje: końcowe opracowanie produktu oraz proces technologiczny podczas produkcji partii kontrolnej.

6.2 Organizacja procesu montażu urządzeń w przedsiębiorstwie

Przedstawione w pracy urządzenie (urządzenie do zautomatyzowanego treningu akumulatorów niklowo-kadmowych) to urządzenie do przywracania pojemności akumulatorów niklowo-kadmowych. Dlatego takie urządzenie może przydać się prawie każdemu, kto ma takie baterie. Popyt na taki produkt będzie przeciętny, ponieważ akumulatory niklowo-kadmowe są stopniowo zastępowane z powszechnego użytku akumulatorami litowo-jonowymi i litowo-polimerowymi i są zawężone, co oznacza, że \u200b\u200bprodukcja, która będzie go sprzedawać będzie seryjna.

W produkcji będą zaangażowani następujący pracownicy:

Kontroler działu kontroli jakości;

Instalator;

Kolektor;

Programista;

Zbieracz.

Proces montażu urządzenia odbywa się w kilku etapach, ponieważ obejmuje różne rodzaje operacji. Firma nie zajmuje się produkcją pojedynczych części, dlatego w pierwszej kolejności kupowane są części standardowe oraz składane jest zamówienie na wykonanie takich części jak płytka drukowana, a także obudowy plastikowe formowane w wytwórni tworzyw sztucznych.

Najpierw płytki obwodów drukowanych i obudowy z fabryk przechodzą kontrolę wzrokową. Następnie programuje się sterownik i instaluje płytkę drukowaną. Po umyciu i wysuszeniu płyty przechodzą do kontroli międzyoperacyjnej, gdzie sprawdzają zgodność z dokumentacją projektową, jakość lutowania, brak osadu na płycie oraz elementy po kąpieli ultradźwiękowej.

Na koniec wyrób przechodzi kontrolę końcową, która obejmuje oględziny i testy działania każdej z jednostek.

7. Część ekonomiczna

7.1 Analiza branżowa

Na ten moment w dziedzinie regeneracji akumulatorów niklowo-kadmowych prawie nie ma rozwoju. Wcześniej pojawiły się urządzenia pozwalające na przywracanie akumulatorów w trybie ręcznym, tylko w trybie automatycznym oraz urządzenia - „kombajny”, pozwalające na wykonywanie wielu czynności z akumulatorem, takich jak ładowanie, rozładowywanie, wykonywanie kilku cykli ładowania-rozładowania, jednak nie opracowano żadnego urządzenia za pomocą mikrokontrolera wykonać zarówno cykle rozładowania, jak i ładowania, a także kilka cykli ładowania-rozładowania, aż do przywrócenia pojemności akumulatora niklowo-kadmowego.

Potencjalnymi odbiorcami tego produktu są firmy usługowe zajmujące się obsługą akumulatorów niklowo-kadmowych, firmy budowlanez dużą flotą wkrętarek, wiertarek wolnostojących i innych urządzeń zasilanych bateriami niklowo-kadmowymi, a także szpitali, w których stosowane są urządzenia do rejestracji parametrów życiowych pacjentów, które również zasilane są bateriami niklowo-kadmowymi.

7.2 Istota opracowywanego projektu

Urządzenie rozwijane w pracy dyplomowej jest przeznaczone do treningu (przywracania pojemności) akumulatorów niklowo-kadmowych. Trening można przeprowadzić zarówno w trybie automatycznym, jak i ręcznym.

W trybie automatycznym mikrokontroler monitoruje napięcie na akumulatorze i sam kontroluje cykle rozładowania i ładowania zgodnie z napisanym w nim programem. Liczba cykli rozładowania-ładowania jest określana nie przez użytkownika, ale przez program mikrokontrolera i zależy od tego, jak bardzo akumulator się odzyskał i czy możliwy jest dalszy odzysk.

W trybie ręcznym użytkownik sam wybiera cykle rozładowania lub ładowania, naciskając odpowiednie przyciski. Użytkownik może monitorować napięcie na akumulatorze za pomocą siedmiosegmentowego wskaźnika, do którego jest ono wyświetlane z mikrokontrolera.

Urządzenie ma być zrealizowane jako płytka drukowana ze złączem zasilającym i złączami do podłączenia zacisków akumulatora. Do urządzenia zostanie dołączona instrukcja obsługi.

Urządzenie będzie działać z generatora prądu stałego o napięciu od 4,5 do 5,5 wolta. Przeznaczony jest do akumulatorów o napięciu 3,6 wolta.

Urządzenie to nie jest czymś zasadniczo nowatorskim, jednak dotychczas nie stosowano połączenia możliwości automatycznego treningu baterii i treningu manualnego, a także wykorzystania w jego podstawie mikrokontrolera.

To urządzenie nie ma wielu analogów, ale ma wiele zalet w stosunku do nich wszystkich. Urządzenie lepszy obwód na komponentach analogowych w tym, że ma funkcję automatycznego treningu baterii, jest zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem baterii, co może spowodować, że bateria nie nadaje się do użytku, a także jest wskazanie aktualnego napięcia na baterii i czasu od początku bieżącego cyklu rozładowania lub ładowania.

Istniejący już obwód do automatycznego treningu baterii nie zawiera trybu ręcznego, wymaga od użytkownika posiadania oddzielnego woltomierza i nie ma prostego w obsłudze użytkownika. Urządzenie opracowane w ramach pracy magisterskiej umożliwia, jak już wspomniano, trenowanie baterii zarówno ręcznie, jak i automatycznie, dostarcza treści informacyjnych i jest odpowiednie do użytku przez każdą osobę.

Turnigy Fatboy 8 1300W Workstion Charger, kolejny analog, ma szeroki zakres funkcji, takich jak rozładowanie akumulatora, ładowanie, przeprowadzanie kilku cykli rozładowania-ładowania (liczba cykli jest określana przez użytkownika), ale traci na kosztach wszystkich analogów. To urządzenie jest niezwykle drogie (około 200 USD bez dostawy z zagranicy) i zawodne: użytkownicy w swoich recenzjach zauważają szybką awarię tego urządzenia. Ponadto to urządzenie nie pozwala na pełne automatyczne szkolenie bateria.

Zaprojektowane urządzenie nie jest pozbawione perspektyw ulepszeń. Na przykład możliwe jest rozszerzenie zakresu obsługiwanych akumulatorów o napięcie, aby wskaźnik był jeszcze bardziej informacyjny. Istnieje możliwość stworzenia obudowy na urządzenie z dołączoną jednostką sterującą i dołączoną do niej jednostką wskaźnikową.

7.3 Racjonowanie procesu technologicznego montażu i instalacji urządzenia

T shk \u003d T op * (1 + K / 100), (7)

T op - czas operacyjny poświęcony na wykonanie samej operacji;

K to złożony współczynnik uwzględniający czas spędzony na wszystkich standardowych kategoriach kosztów czasu pracy.

T op pochodzi ze standardów czasowych i składa się z dwóch części:

Wydłużone normy czasowe dla prac montażowych;

Rozszerzone standardy czasu na prace instalacyjne.

Do produkcji seryjnej K \u003d 10,5%

Czas potrzebny na montaż i instalację urządzenia przedstawia Tabela 4.

Tabela 4 - Czas poświęcony na montaż i instalację urządzenia

Wykres Gantta pokazano na rysunku 6.

Rysunek 6 - Wykres Gantta

7.4 Sporządzenie mapy planistyczno-eksploatacyjnej procesu technologicznego montażu i instalacji urządzenia

Stawka akordowa dla operacji jest określona wzorem (8)

R sd. i \u003d (C h. i * T shk. i) / 60, rub. (osiem)

gdzie C h. i - co godzinę stawka taryfowa (według kategorii pracy)

Od h. I dla 5 kategorii \u003d 70 rubli.

Plan operacyjny montażu przedstawia tabela 5.

Tabela 5 - Planowana mapa eksploatacyjna montażu i instalacji urządzenia

7.5 Sporządzenie planowanego kosztorysu produktu i ustalenie jego ceny detalicznej

Przy sporządzaniu planowanego kosztorysu wyróżnia się łącznie trzy główne elementy:

M - koszty materiałów;

Zapytanie ofertowe - gaża główni pracownicy;

H - koszty ogólne.

Koszt podstawowych materiałów i płace podstawowych pracowników są kosztami bezpośrednimi. Koszty ogólne odnoszą się do kosztów pośrednich i obejmują: halę produkcyjną, zakład ogólny, nieprodukcyjne itp.

Koszty materiałów są określane przez dwa składniki:

Surowce i materiały podstawowe;

Zakupione komponenty i półprodukty.

Listę głównych (pomocniczych) materiałów oraz kalkulację ich kosztu przedstawia Tabela 6.

Tabela 6 - Lista głównych (pomocniczych) materiałów do produktu i obliczenie ich kosztu

Kalkulacja kosztu części składowych i półproduktów pokazano w tabeli 7.

Tabela 7 - Obliczanie kosztu części składowych i półproduktów

Planowanie kosztu ceny detalicznej produktu przedstawia tabela 8.

Tabela 8 - Planowanie kosztu ceny detalicznej produktu

Tak więc cena detaliczna produktu wynosi 510 rubli 24 kopiejek.

7.6 Obliczenie planowanych i ekonomicznych wskaźników terenu

Zysk jest uogólniającym wskaźnikiem ekonomicznym, który charakteryzuje końcowe wyniki przedsiębiorstwa (jednostki). Z zysku tworzony jest fundusz rezerwowy, a fundusze rozwojowe są potrącane, kosztem których są podejmowane działania w celu rozszerzenia i ponownego wyposażenia produkcji.

W tej pracy dyplomowej zostanie obliczony tylko planowany zysk, ponieważ do obliczenia zysku netto należy wziąć pod uwagę wszystkie podatki, w tym te od nieruchomości, które nie zostały tutaj opisane.

Wychodząc z faktu, że produkcja urządzenia do zautomatyzowanego szkolenia akumulatorów niklowo-kadmowych jest wielkoskalowa, liczbę wytworzonych produktów można przyjąć umownie równą 5000 sztuk.

Kalkulacja zysku została przedstawiona w tabeli 9

Tabela 9 - Obliczenie zysku

Obliczenie wysokości podatków przedstawia tabela 10.

Tabela 10 - Obliczanie kwoty podatków

Zysk netto to 87.321 RUB.

W takim przypadku zysk netto należy rozłożyć w następujący sposób:

Do funduszu ubezpieczeniowego (20% zysku netto) - 17 464,2 rubli.

Rozszerzenie produkcji (10% zysku netto) - 8732,1 rubli.

Zyski zatrzymane - 61 124,7 RUB

Zyski zatrzymane są uwzględniane przy obliczaniu okresu zwrotu inwestycji kapitałowych (bieżący).

Bieżące \u003d Zysk zatrzymany / Inwestycja

Obecny \u003d 5 lat

8. Zapewnienie bezpieczeństwa oraz sanitarno-higienicznych warunków pracy

Celem tego rozdziału jest analiza warunków pracy i bezpieczeństwa w miejscu pracy użytkownika. Projektując bezpieczeństwo w miejscu pracy z komputerem osobistym, trzeba nie tylko osiągnąć wysoka jakość i niezawodność wsparcia technicznego, ale także stwarza komfortowe parametry środowiskowe dla użytkowników.

Oto znormalizowane wartości i wyniki analizy następujących parametrów:

Mikroklimat

Szkodliwe substancje i wymiana powietrza

Wstrząs elektryczny

W analizowanym pomieszczeniu trwają prace nad opracowaniem projektów i algorytmów oprogramowania (PP).

8.1 Obliczanie i analiza parametrów mikroklimatu

Schematy projektowe do analizy parametrów mikroklimatu przedstawiono na rysunku 7.

Rysunek 7 - Schematy projektowe do analizy parametrów mikroklimatu

Przyjęte oznaczenia:

K - nagrzewnica powietrza

Dystrybutor powietrza B.

WODA Z - grzejnik ciepłej wody

KON. - klimatyzacja

IPT - źródło zwiększonego ciepła

Mikroklimat w pomieszczeniu zależy od temperatury (° C), wilgotności względnej (%) i prędkości powietrza (m / s). Zgodnie z GOST 12.1.005-88 „SSBT. Ogólne wymagania sanitarno-higieniczne dotyczące powietrza w miejscu pracy ”, regulacja parametrów mikroklimatu w miejscu pracy prowadzona jest w zależności od pory roku, kategorii pracy pod względem zużycia energii, obecności w pomieszczeniu źródeł ciepła jawnego.

W okresie zimowym centralne ogrzewanie utrzymuje optymalną temperaturę.

Mikroklimat oceniany jest za pomocą kombinacji czterech czynników:

Temperatura powietrza;

Prędkość powietrza;

Wilgotność względna;

Temperatura promieniowania obudów promieniujących.

Względna wilgotność powietrza W (%) jest określona zależnością (9)

gdzie A - bezwzględna wilgotność powietrza, czyli ilość pary wodnej (g) zawartej w jednym kg powietrza;

F to maksymalna wilgotność, czyli ilość pary wodnej (g), jaką można zawrzeć w jednym kg powietrza przy danej temperaturze i ciśnieniu. Wraz ze wzrostem temperatury F wzrasta.

8.2 Obliczanie parametrów systemów ogrzewania powietrza i wody na sezon zimowy

Poprawę mikroklimatu osiąga się poprzez zastosowanie materiałów termoizolacyjnych, zmniejszenie przewodności cieplnej otworów okiennych, co pozwala na ograniczenie dopływu ciepła do pomieszczenia w okresie ciepłym oraz utratę ciepła w okresie zimowym.

Aby poprawić warunki życia, instalowane są systemy ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.

Systemy grzewcze według rodzaju nośnika ciepła są podzielone na parę, wodę, powietrze, energię elektryczną i paliwo. Ogrzewanie kompensuje stratę ciepła Q p (kJ / h), na którą składa się ciepło uciekające przez ogrodzenia i oszklenie pomieszczenia limit Q. (kJ / h) oraz ciepło potrzebne do ogrzania zimnego powietrza Q xv. (kJ / h) wejście do pomieszczenia:

gdzie F lim. - powierzchnia ogrodzenia lub przeszkleń, m 2;

Ogrom. - współczynnik przenikania ciepła, kJ / (m 2 * stopnie);

L to ilość napływającego powietrza zewnętrznego, m 3 / h;

s - ciepło właściwe powietrza zewnętrznego, kJ / (kg * deg);

с - gęstość powietrza, kg / m 3;

t int. -t pl. - temperatura powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, st.

W wielu przypadkach straty ciepła przez otwory okienne lokal. Jeżeli przenikanie ciepła przez ściany pomieszczenia jest znaczące, określa się ilość strat ciepła.

Ten projekt dotyczy utraty ciepła przez otwory okienne. Zimne powietrze może dostać się do pomieszczenia z systemu wentylacji, z wentylacji i poprzez infiltrację przez szczeliny i otwory, szczególnie w wietrznych warunkach wysoka prędkość... Do ogrzania tego powietrza wymagane są dodatkowe koszty ciepła, które czasami przyjmuje się w obliczeniach jako (15–20)% całkowitych strat ciepła. System grzewczy musi mieć wydajność grzewczą nie mniejszą niż całkowita utrata ciepła.

Podobne dokumenty

Obwody funkcjonalne i elektryczne, algorytm urządzenia sumującego z akumulacją sumy. Wybór serii IC. Objaśnienia do podstawowego i funkcjonalnego schematu elektrycznego. Wykresy czasowe. Opracowanie i obliczenia obwodów drukowanych, schematy instalacji.

praca semestralna dodano 08.06.2008


Wybór formatu danych. Opracowanie algorytmu i wykresu operacji makro. Rozwój funkcjonalnego obwodu elektrycznego i jego cechy. Wybór podstawy elementu. Rozwój koncepcji. Implementacja mikroprocesorowa urządzenia w języku asemblera.

praca semestralna dodana 05.04.2014 r


Analiza wstępnych danych. Wybór podstawy elementu i sposobu montażu. Obliczanie projektu płytki drukowanej. Stworzenie biblioteki komponentów. Tworzenie schematu elektrycznego z protokołem błędów. Tworzenie, śledzenie, śledzenie pliku raportu.

praca semestralna, dodano 19.09.2010


Zasada działania termometrów elektrycznych, zalety użytkowania. Schemat blokowy urządzenia, dobór podstawy elementu, środki wskazujące. Wybór mikrokontrolera, opracowanie schematu funkcjonalnego urządzenia. Schemat blokowy algorytmu działania termometru.

praca semestralna, dodano 23.05.2012


Analiza cech urządzeń i wymagań technicznych; schemat obwodu elektrycznego. Wybór podstawy elementu ze szkicami montażowymi wiszące elementy... Opracowanie szkicu układu urządzenia. Obliczanie kryterium układu obwodu.

test, dodano 24.02.2014


Charakterystyka techniczna, opis konstrukcji i zasada działania (zgodnie z zasadą elektryczną). Wybór podstawy elementu. Obliczenie płytki drukowanej, uzasadnienie jej układu i przebiegu. Technologia montażu i instalacji urządzenia. Obliczanie niezawodności.

praca semestralna, dodano 06.07.2010


Specyfikacja funkcjonalna, opis obiektu, struktura systemu i zasoby mikrokontrolera. Montaż, programowanie mikrokontrolera i opracowanie algorytmu działania urządzenia, opis doboru podstawy elementu i działanie schematu.

praca semestralna, dodano 01.02.2010


Opis schematu funkcjonalnego urzadzenie cyfrowe wdrażanie mikrooperacji. Dobór bazy elementowej do budowy schematu urządzenia cyfrowego. Opracowanie i opis algorytmu mnożenia, dodawania, operacji logicznej.

praca semestralna dodana 28.05.2013


Specyfikacja funkcjonalna i schemat blokowy elektronicznego zegara-termometru-woltomierza samochodowego. Opracowanie algorytmu działania i schematu połączeń. Uzyskanie oprogramowania układowego do pamięci mikrokontrolera w wyniku montażu.

praca semestralna, dodano 26.12.2009


Opracowanie systemu odczytu danych z pięciu czterobitowych czujników. Projektowanie schematu blokowego mikrokontrolera, schematu elektrycznego, schematów blokowych pracy oprogramowanie urządzenia. Opracowanie głównego algorytmu programu.

Główne tryby pracy urządzenia dla ustawień wstępnych zawartych w programie.

>>
Tryb ładowania - menu „Ładowanie”. Dla akumulatorów o pojemności od 7Ah do 12Ah algorytm IUoU jest ustawiony domyślnie. To znaczy:

- pierwszy etap - ładowanie stabilnym prądem 0,1C aż do osiągnięcia napięcia 14,6V

- druga faza - ładowanie stabilnym napięciem 14,6V do momentu spadku prądu do 0,02C

- trzeci etap - utrzymanie stabilnego napięcia 13,8V do momentu spadku prądu do 0,01C. Tutaj C to pojemność akumulatora w Ah.

- czwarty etap - ładowanie. Na tym etapie monitorowane jest napięcie na akumulatorze. Jeśli spadnie poniżej 12,7V, ładowanie jest włączane od samego początku.

Dla akumulatory rozruchowe stosujemy algorytm IUIoU. Zamiast trzeciego etapu włączana jest stabilizacja prądu na poziomie 0,02C do momentu osiągnięcia napięcia na akumulatorze 16V lub po około 2 godzinach. Pod koniec tego etapu ładowanie zatrzymuje się i rozpoczyna się ładowanie.

>> Tryb odsiarczania - menu „Trening”. Tutaj wykonywany jest cykl treningowy: 10 sekund - rozładowanie prądem 0,01C, 5 sekund - ładowanie prądem 0,1C. Cykl ładowania i rozładowania trwa do momentu, gdy napięcie na akumulatorze wzrośnie do 14,6 V. Następna jest zwykła opłata.

>>
Tryb testu baterii pozwala ocenić stopień rozładowania baterii. Akumulator jest ładowany prądem o wartości 0,01C przez 15 sekund, po czym zostaje uruchomiony tryb pomiaru napięcia akumulatora.

>> Cykl kontrolny i treningowy. Jeśli najpierw podłączysz dodatkowe obciążenie i włączysz tryb „Ładowanie” lub „Trening”, to w takim przypadku akumulator najpierw zostanie rozładowany do napięcia 10,8V, a następnie włączy się odpowiedni wybrany tryb. W takim przypadku mierzony jest prąd i czas rozładowania, a tym samym obliczana jest przybliżona pojemność akumulatora. Parametry te są pokazywane na wyświetlaczu po zakończeniu ładowania (gdy pojawi się komunikat „Akumulator naładowany”) po naciśnięciu przycisku „Wybierz”. Jako dodatkowe obciążenie można zastosować żarówkę samochodową. Jego moc dobierana jest na podstawie wymaganego prądu rozładowania. Zwykle jest ustawiony na 0,1 C - 0,05 C (prąd rozładowania 10 lub 20 godzin).

Obwód ładowarki do akumulatora 12V

Schemat ideowy automatycznej ładowarki samochodowej

Rysunek tablicy automatycznej ładowarki samochodowej

Podstawą układu jest mikrokontroler AtMega16. Poruszanie się po menu odbywa się za pomocą przycisków " w lewo», « w prawo», « wybór”. Przycisk „reset” służy do wyjścia z dowolnego trybu pamięci do menu głównego. Główne parametry algorytmów ładowania można skonfigurować pod kątem konkretnego akumulatora; w tym celu w menu dostępne są dwa konfigurowalne profile. Nastawione parametry są zapisywane w pamięci nieulotnej.

Aby dostać się do menu ustawień, musisz wybrać dowolny z profili, naciśnij przycisk " wybór", wybierz" instalacje», « parametry profilu», Profil P1 lub P2. Wybierając żądany parametr, naciśnij " wybór”. Strzałki ” w lewo„lub” w prawo„Zmień na strzałki” w górę„lub” na dół”, Co oznacza, że \u200b\u200bparametr jest gotowy do zmiany. Wybieramy żądaną wartość przyciskami „w lewo” lub „w prawo”, potwierdzamy przyciskiem „ wybór”. Na wyświetlaczu pojawi się „Zapisano”, co oznacza, że \u200b\u200bwartość została zapisana w pamięci EEPROM. Przeczytaj więcej o ustawianiu na forum.

Sterowanie głównymi procesami powierzone jest mikrokontrolerowi. Program sterujący jest zapisywany w jego pamięci, która zawiera wszystkie algorytmy. Sterowanie zasilaniem odbywa się za pomocą PWM z wyjścia PD7 MK i najprostszego DAC-a na elementach R4, C9, R7, C11. Napięcie akumulatora i prąd ładowania są mierzone przez sam mikrokontroler - wbudowany przetwornik ADC i sterowany wzmacniacz różnicowy. Napięcie akumulatora jest dostarczane do wejścia ADC z dzielnika R10 R11.

Prądy ładowania i rozładowania są mierzone w następujący sposób. Spadek napięcia z rezystora pomiarowego R8 przez dzielniki R5 R6 R10 R11 doprowadzany jest do stopnia wzmacniacza, który znajduje się wewnątrz MC i jest podłączony do zacisków PA2, PA3. Jego wzmocnienie jest ustawiane programowo w zależności od mierzonego prądu. Dla prądów mniejszych niż 1A wzmocnienie (KU) ustawia się na 200, dla prądów powyżej 1A KU \u003d 10. Wszystkie informacje są wyświetlane na wyświetlaczu LCD podłączonym do portów PB1-PB7 za pomocą czteroprzewodowej magistrali.

Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją jest realizowane na tranzystorze T1, sygnalizacja złe połączenie - na elementach VD1, EP1, R13. Gdy ładowarka jest podłączona do sieci, tranzystor T1 jest zamknięty niski poziom z portu PC5 i akumulator jest odłączony od ładowarki. Podłączany jest tylko wtedy, gdy w menu jest wybrany rodzaj akumulatora i tryb pracy ładowarki. Zapewnia to również brak wyładowań łukowych podczas podłączania akumulatora. Jeśli spróbujesz podłączyć akumulator w złej polaryzacji, zabrzmi brzęczyk EP1 i czerwona dioda LED VD1, sygnalizując możliwą awarię.

Podczas ładowania prąd ładowania jest stale monitorowany. Jeżeli spadnie do zera (zaciski zostały wyjęte z akumulatora), urządzenie automatycznie przejdzie do menu głównego, przerywając ładowanie i odłączając akumulator. Tranzystor T2 i rezystor R12 tworzą obwód rozładowania, który uczestniczy w cyklu ładowania-rozładowania ładunku odsiarczającego oraz w trybie testowania akumulatora. Prąd rozładowania 0,01C jest ustawiany za pomocą PWM z portu PD5. Chłodnica wyłączy się automatycznie, gdy prąd ładowania spadnie poniżej 1,8A. Chłodnica jest sterowana przez port PD4 i tranzystor VT1.

Rezystor R8 - ceramiczny lub drutowy o mocy co najmniej 10 W, R12 - również 10W. Reszta to 0,125 W. Rezystory R5, R6, R10 i R11 należy stosować z tolerancją co najmniej 0,5%. Od tego zależeć będzie dokładność pomiarów. Pożądane jest użycie tranzystorów T1 i T1, jak pokazano na schemacie. Ale jeśli musisz wybrać zamiennik, to należy pamiętać, że muszą one otwierać się przy napięciu bramki 5 V i oczywiście muszą wytrzymać prąd co najmniej 10 A. Odpowiednie np. Oznaczone tranzystory 40N03GР, które są czasami używane w tych samych zasilaczach formatu ATX, w obwodzie stabilizującym 3,3V.

LCD - WH1602 lub podobny na kontrolerze HD44780, KS0066 lub zgodne z nimi. Niestety, te wskaźniki mogą mieć różne układy pinów, więc być może będziesz musiał zaprojektować PCB dla swojej kopii.

Przeróbka zasilacza ATX do ładowarki

Schemat połączeń dla standardowego ATX

Najlepiej jest stosować w obwodzie sterowania precyzyjne rezystory zgodnie z opisem. Podczas korzystania z trymerów parametry nie są stabilne. przetestowane na własnym doświadczeniu. Podczas testowania tej ładowarki przeprowadziłem pełny cykl rozładowanie i ładowanie akumulatora (rozładowanie do 10,8V i ładowanie w trybie treningowym, trwało to około dnia). Ogrzewanie zasilacza ATX komputera wynosi nie więcej niż 60 stopni, a moduł MK jest jeszcze mniejszy.

Nie było problemów z ustawieniem, zaczęło się od razu, potrzebna jest tylko regulacja dla najdokładniejszych odczytów. Po zademonstrowaniu pracy zaprzyjaźnionemu miłośnikowi samochodów tej ładowarki od razu wpłynęło zgłoszenie na wykonanie kolejnego egzemplarza. Autor programu - Slon , montaż i testowanie - sterc .

Omów artykuł AUTOMATYCZNA ŁADOWARKA AUTOMOTIVE

Zadowolony:

Podstawowe metody odzyskiwania baterii i treningu

Odzyskiwanie akumulatorów metodą długotrwałego ładowania niskimi prądami

Ta metoda jest z powodzeniem stosowana do małych i nie starych zasiarczeń płyt akumulatorowych. Akumulator jest podłączony do ładowania normalnym prądem (10% całkowitej pojemności akumulatora). Ładowanie odbywa się do momentu powstania gazu. Następnie przerwa trwa 20 minut. W drugim etapie akumulator jest ładowany, zmniejszając aktualną wartość do 1% pojemności. Następnie zrób sobie przerwę na 20 minut. Powtórz cykle ładowania kilka razy

Odzysk akumulatorów metodą głębokich wyładowań przy niewielkich prądach

Aby przywrócić akumulator ze śladami starego zasiarczenia, stosuje się metodę ładowania akumulatora z ładowaniem prądami o normalnej wielkości, a następnie długotrwałym głębokie rozładowanie przy niskich wartościach prądu. Wykonując kilka cykli silnego rozładowania niskimi prądami i normalnego ładowania, akumulator można z powodzeniem przywrócić.

Regeneracja akumulatora metodą ładowania prądami cyklicznymi

Akumulator jest prowadzony, mierzona jest rezystancja wewnętrzna akumulatora. Jeśli rzeczywista rezystancja przekroczy ustawioną fabrycznie wartość, akumulator ładowany jest niskim prądem, następnie następuje przerwa na 5 minut i akumulator jest rozładowywany. Ponownie zrób sobie przerwę i wielokrotnie powtarzaj cykle „ładowanie - przerwa - rozładowanie - przerwa”.

Odzyskiwanie akumulatorów prądami impulsowymi

Istota metody polega na dostarczeniu prądu pulsującego do ładowania akumulatora. Amplituda wartości prądu w impulsach jest 5 razy większa niż zwykłe wartości. Wartości maksymalne amplitudy w krótkim czasie mogą osiągnąć 50 amperów. W tym przypadku czas trwania impulsu jest krótki - kilka mikrosekund. W tym trybie ładowania kryształy siarczanu ołowiu topią się i akumulator jest przywracany.

Przywracanie baterii metodą stałego napięcia

Istota metody polega na ładowaniu akumulatora stałym prądem napięciowym, przy czym natężenie prądu zmienia się (zwykle maleje). Jednocześnie w pierwszym etapie procesu ładowania natężenie prądu wynosi 150% pojemności akumulatora iz czasem stopniowo spada do małych wartości

- profesjonalne urządzenie do regeneracji baterii i treningu

SKAT-UTTV to nowoczesny urządzenie automatyczne do testowania, treningu, regeneracji, ładowania i reanimacji różnych typów akumulatorów kwasowo-ołowiowych (zamkniętych i typ otwarty). Urządzenie pozwala określić, jak długo bateria może wytrzymać w przyszłości, naładować ją, przywrócić baterię o zmniejszonej pojemności. Urządzenie posiada wygodny interfejs użytkownika, wszystkie tryby pracy oraz parametry ładowania i rozładowania wyświetlane są na cyfrowym wyświetlaczu

Możliwości urządzenia do regeneracji i treningu baterii

• Urządzenie określa pojemność resztkową akumulatora metodą kontrolowanego rozładowania, normalne ładowanie akumulatora, przyspieszone ładowanie akumulatora, regenerację akumulatorów przez zasiarczenie płyt, trening akumulatorów poprzez naprzemienne cykle ładowania i rozładowania, wymuszone ładowanie akumulatora silnie rozładowanego.
• Urządzenie ma skuteczna ochrona zwarcie w obwodzie, elektroniczne zabezpieczenie przed błędnym podłączeniem do zacisków akumulatora, niezawodna ochrona z procesu przegrzewania się elementów urządzenia, czytelne sygnalizacja świetlna trybów pracy urządzenia, wyjścia parametrów baterii i trybów pracy urządzenia.

Metody regeneracji i treningu akumulatorów do urządzeń SKAT-UTTV

Urządzenie wykorzystuje następujące metody ładowania, treningu i odzyskiwania baterii:

• opłata prąd stały wartości 10% pojemności baterii do osiągnięcia progu napięcia;
• ładowanie prądem stałym w wysokości 5% pojemności akumulatora, aż do osiągnięcia progu napięcia;
• opłata stałe napięcie z automatyczny wybór aktualne wartości;
• ładowanie prądem stałym w wysokości 20% pojemności akumulatora, aż do osiągnięcia progu napięcia;
• ładowanie stałym napięciem do osiągnięcia progu wartości pojemności baterii;
• ładunek asymetryczny z naprzemiennymi impulsami optymalne ładowanie, dobierany automatycznie do osiągnięcia progu dla wartości napięcia akumulatora, rozładowywanie stałym prądem o małej wartości od 5% pojemności akumulatora do osiągnięcia minimalnego progu napięcia.

W trakcie ładowania, ćwiczeń i regeneracji baterii urządzenie automatycznie dobiera programy do stosowania wszystkich metod w różnych cyklach.
Istnieje możliwość zaprogramowania własnych programów ładowania, treningu i regeneracji akumulatorów poprzez ustawienie następujących parametrów trybów pracy: wybór metody, liczba cykli pracy, wartości parametrów elektrycznych, wartości granic zadziałania.

Urządzenie przeznaczone jest do profesjonalnej regeneracji różnych typów baterii, w tym akumulatory samochodowe i bateria do zasilaczy bezprzerwowych. Zastosowanie urządzenia pozwala znacznie wydłużyć żywotność baterii w różnych urządzeniach.