Rozładowarka do pakietów Li-Po, Li-Ion, Li-Fe od 2 do 6S

[oki188]

Jest to mój projekt DIY który swój początek miał w 2021r. kiedy została stworzona pierwsza rozładowarka, która miała pomóc nam z pakietami 6S do helikopterów.

W razie wcześniejszej kraksy lub awarii przydawała się by rozładować naładowane pakiety do przechowywania.

Prosta na małym procesorze Attiny85 rozładowywała do progu miej więcej 3.82v na cele. Próg ten można było regulować potencjometrem w górę i w dół.

W tym roku podczas zwykłej rozmowy padło zdanie "A może rozbudowa". I tak zrodził się pomysł by rozbudować urządzenie o wyświetlacz i cyfrową regulacje progu odcięcia.

Potem pomysł na dodanie Li-Ion a skoro już są 2 typy to dodajmy Li-Fe. Tak powstała:

 

"Rozładowarka V2" od 2 do 6S.

 

Sercem układu stała się mocniejsza Atmega 328P oraz wyświetlacz oLED 0.96 cala z klawiszami do wyświetlania menu.

Zasada działania jest prosta podłączamy dowolny pakiet 2 do 6S. Następnie w menu wybieramy typ podłączonych ogniw po czym przechodzimy do ilości podłączonych cel.

Zatwierdzamy klawiszem E i gotowe następuje rozładowanie do ustalonego w menu progu. Potem doszła funkcja wykorzystania urządzenia jako sztuczne obciążenie. 

 

Próg regulujemy w specjalnym pod menu.

Aby do niego wejść przytrzymujemy odpowiednie klawisze.

 

Dni mijały a ja ciągle ulepszałem własny kod dodając zabezpieczenia przed niewłaściwym wyborem cel, osobne progi dla poszczególnych typów ogniw,

kontrola napięcia podłączonego pakietu, zapis wszystkich ustawień do pamięci, pamięć ostatnio używanego programu.

Obsługa jest naprawdę prosta a wszystkie Klawisze są opisane w Programie.
> = kolejna wartość, zmiana programu.
< = poprzednia wartość, zmiana programu.
E = (Enter) zatwierdzenie wyboru, zapis ustawień, podgląd czasu.
B = (Back) zatrzymanie programu, powrót do wcześniejszego menu.

 

Co do prądu, czasu  i sposobu rozładowania.
Wykorzystuję 2 żarówki H4 24V 100/80W co przekłada się na takie prądy oraz czas podczas rozładowywania pakietów 

Test w pełni naładowanego pakietu rozładowanego do wartości 3.81V na cele:

6S-10000mAh,  Prąd MAX 16.5A, Czas rozładowania około 18m 15s

6S-5000mAh,  Prąd MAX 16.5A, Czas rozładowania około 10m 17s

5S-5000mAh,  Prąd MAX 14,0A, Czas rozładowania około 12m 35s

4S-5000mAh,  Prąd MAX 13A, Czas rozładowania około  14m 19s

3S-2200mAh,  Prąd MAX 11A, Czas rozładowania około  9m 11s

2S-1800mAh,  Prąd MAX 8,5A, Czas rozładowania około  8m 30s

Wiadomo moc z niższym napięciem spada. Przy pełnym pakiecie 3S prąd rozładowywania wynosi 11A. To i tak znacznie więcej niż rozładowywanie max 1A przez proste ładowarki.

Zawsze dla 2S i 3S można zmienić żarówki na 12v lub dać tylko po 1 sztuce. Należy tylko pamiętać aby nie włączyć pakietu 4S czy więcej na żarówkach 12v bo je spalimy.

Dlatego bezpiecznie wybrałem żarówki 24V H4 ale korzystam głównie z pakietów 4S i 6S. Jeśli chcę jeszcze zmniejszyć prąd, po prostu jedną wyciągam z gniazda

Ktoś by powiedział ale cele się rozjadą podczas takiego rozładowywania.
Odpowiem oczywiście że tak... ale jeśli masz stary zajechany pakiet. 

 

Testy i wieloletnie doświadczenia, pokazały że zdrowy pakiet rozładowuje się równomiernie na cele a na końcu odchyłka pomiędzy celami jest pomijalna.

Na zdjęciu przykład 5mv odchyłki po zakończonym rozładowywaniu zdrowego pakietu 6S, który ma już 3 lata i w heli nie ma lekko.

 

Bezgłośna praca urządzenia to pewien atut w porównaniu z wyjącymi wiatrakami które chłodzą rezystory w niektórych konstrukcjach.

Jedynie podczas kończenia kiedy zbliżamy się do ustawionego progu żarówki migają cyklicznie praca->pomiar->praca->pomiar (ale bez efektu stroboskopu) po czym kończą pracę.

Urządzenie bardzo proste w budowie wystarczyło parę modułów i części, które bez problemu kupiłem na znanym portalu sprzedażowym.

Obudowa której użyłem to uniwersalna "Kradex z77" która pomieści wszystkie moduły.

 

Schemat tego urządzenia jest prosty i czytelny.

 

Przed uruchomieniem należało włączyć samą przetwornice zasilania i potencjometrem ustawić stabilne 5V dopiero wtedy podłączyłem zasilanie do procesora.

Celowo nie używam stabilizatora na płytce z uwagi na niskie napięcie pracy przy pakietach 2S Li-Fe.

Drugi potencjometr ustawia dokładny pomiar napięcia na podłączonym pakiecie.

Dla innych pakietów wartości zostaną automatycznie przeliczone. Układ jest gotowy do pracy. Mam nadzieję że podoba się ten projekt. 

Jeśli ktoś chciałby zbudować sobie taki układ w sprawie oprogramowania które stworzyłem proszę pisać PW.

 

[Marek_Spy]

Możesz zamiast tej przetwornicy użyć niedawno odkrytego zamiennika 7405

[oki188]

Stawiam na sprawdzone układy

[japim]

Super. Będziesz publikował wsad?

[Ryszard_I]

Chcemy wsad 😁.

[oki188]

Myślałem nad tym, ale zamysł był taki że jak ktoś będzie chciał zbudować układ to ma być to na zasadzie połącz gotowe moduły. Dla tego u mnie dostępny będzie zaprogramowany przetestowany procek w raz modułem dzielnika napięcia z wypuszczonymi 3 przewodami czerwonym, brązowym i pomarańczowym jak na schemacie.

Gotowy do podłączenia. Reszta we własnym zakresie. 

[samolocik]

Czy te żarówki to każda z nich jest na 24V? Pytam bo chętnie podczas rozładowywania oświetlałbym sobie biurko lub cały kącik do majsterkowania. Wtedy mniej wydajne żarówki ale parę godzin oświetlenia byłoby do dyspozycji :-) 

[oki188]

Tak są 2 żarówki 24v 100/80W. Na jeden moduł z mosfetami jedna żarówka

[Marek_Spy]

20 godzin temu, oki188 napisał:

Stawiam na sprawdzone układy

Sprawdziłem

[oki188]

Projekt przeszedł małą modyfikację aby wyeliminować moduły i zastąpić wszystko jedną zmontowaną płytką 42x78mm (oprócz wyświetlacza z przyciskami).

Tak by maksymalnie uprościć budowę a płytka zmieściła się do obudowy z77 w której powstała pierwsza wersja i taką polecam. Testowe płytki zostały zamówione.

 

[samolocik]

Będzie w wersji rozwojowej wyjście USB-C do ładowania telefonu oraz dwie złączki pod dwie żarówki (każda 24V) podłączane w oprawkach na kabelkach?

Chętnie zakupię i potestuję pierwszą wersję.

[oki188]

Nie przewiduję dodatkowych funkcji ale zawsze można podłączyć taki moduł pod główne przewody pakietu i jednocześnie ładować telefon
https://allegro.pl/produkt/ladowarka-modul-ladowania-telefonow-qc-pd-65w-usb-c-8-30vdc-660bf343-8589-4e9e-9315-b4a037831745?offerId=18135271584
 

Jako że jest to projekt DIY (do samodzielnego zbudowania), wszelkie złączki, żarówki, wyświetlacz, obudowa, przewody każdy zakupuje we własnym zakresie.

Dostępne będą 2 wersje urządzenia:

1. Przetestowana płytka ze wszystkimi elementami i wgranym oprogramowaniem

2.Przetestowana płytka ze wszystkimi elementami i wgranym oprogramowaniem + 20cm taśmy 8pin do wyświetlacza + wyświetlacz.

Zaprezentowany na zdjęciach wyżej egzemplarz pokazuje przykładową propozycję budowy. Żarówki podłączamy jak na grafice  (czarna - pojedyncza, czerwone - H4) pamiętając aby na jeden kanał z dostępnych 4 obciążenie wynosiło przy 6S max 5A czyli 125W na kanał

 

[noker]

Zapowiada się ciekawe urządzenie, chętnie bym sobie jedno takie zbudował.

[woj66]

Czy urządzenie w czasie rozładowania balansuje cele ? Dobra była by też funkcjonalność, aby rozładowarka działała bez dodatkowego zasilania.  Na rynku są podobne urządzenia, ale to może być hitem. 

[oki188]

 

12 godzin temu, woj66 napisał:

Czy urządzenie w czasie rozładowania balansuje cele ? Dobra była by też funkcjonalność, aby rozładowarka działała bez dodatkowego zasilania.  Na rynku są podobne urządzenia, ale to może być hitem. 

Myślałem nad balansowaniem ale większość dostępnych na rynku urządzeń tego nie robi. Jak już wspomniałem jeśli pakiet jest "zdrowy" to cele rozładowują się niemal identycznie. Urządzenie jest zasilane z podłączonego pakietu, pobiera tak niski prąd że nie ma potrzeby zasilać go dodatkowym zasilaniem.

Wracając do balansera podczas rozładowywania, po analizie doszedłem do wniosku że nie ma sensu. Prąd balansowania byłby na tyle mały że nie nadąży za rozładowarką.

Kod na pomiar do 6S mam napisany i przetestowany (wykorzystuję go w innym zbudowanym projekcie) ale obecny program już zajmuje 90% pojemności procesora a dojdzie jeszcze sterowanie balancerem. Trzeba więc pomyśleć o innym procesorze z odpowiednią liczbą wejść i wyjść. Do tego dodać całe sterowanie balancerem i sam balancer na płytce. Dlatego tą opcję odrzucam i nie będę myślał na tak dużą modyfikacją co pomoże raptem w paru %. Założenie projektu jest takie aby rozładować "zdrowy" pakiet szybko a nie bawić się godzinami z programem Discharge w ładowarce.