[es] - Dodatak punjacu akumulatora

macolakg
Dragoljub Aleksijevic
Kragujevac

Član broj: 301424
Poruke: 3238
87.116.162.*

+1097 Profil

^{25.12.2024. u 01:03 - pre 3 meseca}

Citat:

milan-markovic:
Pozdrav drugari nije me bilo neko vreme vidim da ste pisali.

U medjuvremenu sam nacrtao neku semu mog uredjaja koji bi bio dodatak postojecim punjacima.

bacite pogled na semu da li je to ok oko merenja.

Moje konkretno pitanje je bilo " KAKO MERITI SREDNJU VREDNOST STRUJE " jer se kod faznog zaseka javljaju pikovi koji mene nezanimaju vec srednja vrednost.

A nacin na koji cu to meriti Hall senzorom ili Shunt + OP-Amp sve jedno je i kod jednog i kod drugog nacina isti je problem kako to isfiltrirati i dobiti srednju vrednost.

Milane,

Ima na toj šemi dosta problema:

- za detekciju prolaza kroz nulu je pametnije koristiti LTV841 (mislim da ima u "Retam" iz Čačka), jer taj OC ima antiparalelne LED i detektuje oba polariteta. Samo treba oba kraja detekcije premestiti na krajeve sekundara, umesto sadašnjih + i - od greca. Tada ćeš imati uzak pozitivan impuls koji je pozicioniran na prolazu kroz nulu sa oko 4us kašnjenja. Takođe potpuno treba izbaciti C8 koji jako kasni taj ZC i smanjuje nagib ivice kojom detektuješ. Za HF gličeve je dovoljan filter 4+4us tog OC.

- Preko tiristora treba obavezno staviti RC član reda 22R+100nF, takođe takav jedan i između krajeva sekundara. To će ti sprečiti resetovanje kontrolera (fazni zasek je jedna prilično brutalna metoda kontrole i pravi mnogo smetnji).

- serijski sa diodom D1 treba staviti neki otpornik reda 22-47R par W. Prvo da spreči udarne struje punjenja C1 i produži mu vek, jer akumulator kad je prazan ima veći unutrašnji otpor pa se šiljci napona pojavljuju tu gde ne treba. Taj seriski otpornik će stvoriti LP filter sa C1, koji će takođe smanjiti šansu za obaranje MCU. Naime, tranzijenti ispod milisekunde lako prođu kroz 7805...

- LM358 i slični derivati mogu ostvariti koristan i linearan izlaz u opsegu od oko 100mV do oko 3V, sa napajanjem od 5V. Ispod 100mV izlaz postaje nelinearan i nikad ne može saturirati do nule. Prvo, treba napraviti pravi diferencijalni pojačavač, da bi se izbegli CMM problemi od tranzicija tiristora, potom taj amp blago ofsetovati da pri nultoj struji imaš 100mV na izlazu ampa (lako ćeš počistiti taj ofset u kalkulaciji ADC rezultata). Da bi sopstveni ofset LM358 bio minimalan, treba ispoštovati potpuno jednake bias struje oba ulaza tog ampa. (vidi šemu u prilogu).
Takođe ne treba imati kapacitativni razdelnik C12, C9 jer rizikuješ oscilacije op-ampa. Videćeš u šemi u prilogu gde sam stavio kondenzatore, koji treba da budu reda tek desetak nF ili manje, samo da izintegrale više frekvencije, a glavni LP filtar već imaš iza op-amp, samo mu namesti koleno na oko 10Hz.

- sa 100Hz power kontrole možeš očekivati stabilan PID (za U/I regulaciju) tek sa odzivom ispod 10Hz. Dakle, smatraj da ti je maksimalna brzina odziva po struji ili naponu reda 10Hz, što je sasvim dovoljno za potrebe jednog punjača Pb akumulatora. Iz tog razloga možeš sebi dopustiti LP filtere i na merenju napona, i na merenju struje, sa kolenom na 10Hz.

- oba filtrirana izlaza možeš dodatno da osrednjiš jednostavnim mov. avg. filterom, koji se piše u dve linje koda i sa tim nivoom jednostavnosti najbolji LP filter sa najmanjim kašnjenjem. On će ti dati tačnu vrednost srednje struje ili napona.
Usput, hardverski RC filter takođe daje jako tačnu srednju vrednost, ukoliko mu je RC vreme dovoljno i ako kondenzator ima malu struju curenja (biraj elko sa nekoliko puta većim naponom od potrebnog).

Evo ti pseudokoda za taj sw. filter (ne znam u kom jeziku pišeš pa ću u C).

Što se tiče RMS vrednosti za fazni zasek, to se teško izračunava i sa 32 bit DSP na 200MHz. Utopija je baviti se tim. Tako kompleksni talasni oblici se jednostavnije pretvaraju u RMS na primer termičkim metodama ili slično (nekad je postojao LT1088, čini mi se po sećanju, ali se više ne pravi).
Na kraju krajeva uopšte ti ne treba RMS vrednost za punjač.

Code:

//varijable:
// adc_aku; akumulatorska varijabla
// adc_value, result, x; //vrednost iz ADC, krajnji rezultat, broj osrednjavanja.

//mov.avg. filter
result = (adc_aku += adc_val) / x;
adc_aku -= result;

Ako na primer sempluješ sa ADC na recimo 1000Hz namestiš x na 100 i imaš cirkularni filter sa osrednjavanjem 100 puta...

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 25.12.2024. u 02:15 GMT+1]}

Prikačeni fajlovi

Untitled.png - 13.78k

Odgovor na temu

macolakg
Dragoljub Aleksijevic
Kragujevac

Član broj: 301424
Poruke: 3238
87.116.163.*

+1097 Profil

Re: Dodatak punjacu akumulatora

^{27.12.2024. u 17:26 - pre 3 meseca}

@milan-markovic,

Milane, setio sam se nečeg vrlo bitnog što može pomoći tebi i drugima koji žele da koriste fazni zasek kao metodu kontrole snage.

Naime, život me je naterao da par decenija radim sa tiristorima i faznim zasekom vrlo velikih snaga, i naravno da se borim sa problemima koji idu sa tim "paketom".
Najsnažnija mašina koju sam ikad napravio, sa kontrolom faznim zasekom je neki punkt aparat za T priključke panelnih radijatora, sa snagom od 630KVA, te mi iskustva ne manjka...

Već na početku bavljenja tiristorima i faznim zasekom, sa MCU ili analogno, sve jedno, pojavio je se problem precizne detekcije Zero Crossing, tj. prolaza mrežnog napona kroz nulu (primetio sam nedostatak iskustva u tvojoj šemi, te stoga i pišem ovaj post).
ZC detekciju je najbolje raditi direktno iz mreže, jer mreža ima veoma nisku impendansu i tu je najmanje amplitudnih i faznih poremećaja. Kasnije u kolu, gde radi fazni zasek, iza trafoa ili slično, to je neuporedivo gore.

Problem detekcije optokaplerima, radi dobrog galvanskog rastavljanja mreže od ostatka sklopa je načešće povelika disipacija otpornika na primarnoj strani optokaplera. Da bismo zadovoljili dovoljno strmu ivicu, optokapleri na primarnoj strani zahtevaju struje reda nekoliko mA za svoje LED (na primer 10mA). To pri 230Vac, ili još gore, pri 400Vac, znači 2.3W ili 4W respektivno na tim otpornicima za led, pa ako još imamo sve tri faze u upotrebi onda čitavih 12W...

Takođe, takvi sklopovi imaju neko izvesno kašnjenje, reda nekoliko do par desetina mikrosekundi zbog samog kašnjenja u optokaplerima, te triger dolazi POSLE stvarnog prolaza kroz nulu.

Da bih prevazišao te probleme, nekada sam konstruisao vrlo efikasan i precizan, jevtin, nisko potrošni, ZC detektor-triger, koji osim male disipacije ima i triger ivicu koja nekoliko mikrosekundi prednjači u odnosu na stvarni ZC, te se iza, nekom metodom kašnjenja, ultra precizno može namestiti ZC koji je apsolutno sinhron sa stvarnim ZC.
To prednjačenje od nekoliko mikrosekundi, kod MCU daje vremena da se obradi interrupt rutina i naknadno brojanjem namesti ekstra tačan ZC. Takođe i na analognim sklopovima se običnim RC kašnjenjem to savršeno pozicionira.
Pošto više nemam nameru da radim sa tim spravama (omatoreo sam) prilažem to rešenje na slobodnu i javnu upotrebu.

Otpornici koji se postavljaju ka mrežnom naponu se dimenzionišu sa tipičnih 0.5k/Vac, pri čemu se naravno vodi računa o njihovoj fizičkoj dužini radi mrežnog napona ispred (klirens).
Napajanje MCU može naravno biti 5V, 3V3, čak i 1V8.

Evo šeme u prilogu i ispod dijagram ulaznog napona i izlaznog trigera:

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 27.12.2024. u 18:36 GMT+1]}

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 27.12.2024. u 18:40 GMT+1]}

P.S.

Setih se, naknadno, još nečeg iz tog vremena. Za povećanje pouzdanosti rada tog detektora pri -25C temperature, treba R2 smanjiti na 100k, i R7 na 47R.

_{[Ovu poruku je menjao macolakg dana 27.12.2024. u 19:00 GMT+1]}

Prikačeni fajlovi

ZC_HV_lowPwr.png - 41.77k

ZC_HV_plot.png - 43.87k

Odgovor na temu