Ebike – budowa ładowarki DIY – CC/CV 10S-13S

ladowarka-do-roweruW tej części pokażę jak zbudowałem uniwersalną ładowarkę do pakietów akumulatorów litowych (CC/CV) z regulowanym napięciem (42-58V), prądem (0-5A), oraz prądem naładowania (odcięcia). Ładowarka która potrafi szybko i poprawnie naładować tak duży pakiet też potrafi kosztować kawał grosza, u mnie całe wydatki zamknęły się w kwocie 80zł, choć jakieś części już tam miałem, ale w 100zł spokojnie powinniśmy się zmieścić.

Jak ładować?
Akumulatory litowe muszą być ładowane w odpowiedni, kontrolowany sposób. Bez odpowiedniej ładowarki szybko je zniszczymy albo doprowadzimy do jakiegoś nieszczęścia. Jak już pisałem w poprzednich częściach o budowie baterii do roweru elektrycznego, ogniwa litowe mają określone przez producenta tzw napięcie naładowania którego absolutnie nie można przekraczać. Ogniwa te nie wykazują objawów naładowania tak jak np ogniwa niklowe (starszego typu Ni-Cd, Ni-Mh) które w momencie pełnego naładowania wykazywały delikatny spadek napięcia (delta V) oraz wzrost temperatury. Ogniwa litowe można z łatwością przeładować, będą przyjmować one tyle energii ile im damy, lub aż do momentu w którym dojdzie do chemicznego uszkodzenia ogniwa którego następstwa mogą być nieciekawe. Znakomita większość ogniw Li-Ion oraz Li-Po jest przeznaczona do ładowania do napięcia 4.20V, i takiego napięcia będę się tutaj trzymał.

Po pierwsze, prąd ładowania. Prąd ładowania, tak jak i napięcie naładowania, również jest określony przez producenta, i zwykle nie przekracza 1C, czyli jednokrotności pojemności ogniwa (dla ogniwa 2Ah prąd ładowania nie większy niż 2A), choć często jest on mniejszy. Czym mniejszym prądem będziemy ładowali ogniwo, tym dłużej będzie ono żyło, ale bez przesady. O ile ogniwo nie nagrzewa się podczas ładowania, to znaczy że prąd nie powinien być za duży. Tak więc ogniwa litowe (ale nie tylko) ładujemy stałym prądem – czyli constant current, a w skrócie CC. W procesie ładowania wyróżniamy dwie fazy: CC oraz CV. No czasem jest jeszcze trzecia ale nie jest ona tutaj istotna. Podczas fazy CC napięcie ogniwa jest ciągle monitorowane, i jak tylko dobije do poziomu 4.20V, ładowarka przechodzi do drugiej fazy, fazy stałego napięciaconstant voltage – w skrócie CV. Stąd nazwa ładowarki, CC/CV. W tej fazie ładowania utrzymywane jest stałe napięcie, a prąd jest nieustannie zmniejszany tak, aby napięcie nigdy nie przekroczyło poziomu 4.20V. Gdy prąd spadnie do ustalonego poziomu (przez użytkownika, lub ładowarka sama zdecyduje), to ładowanie jest kończone. Zwykle ładowarki kończą ładowanie przy prądzie 1/10 prądu ładowania, czyli dla prądu ładowania 2A ładowarka zakończy ładowanie gdy ten spadnie do poziomu 0.2A. Niby proste, ale nie tak prosto zrobić taką ładowarkę, a tym bardziej na napięcia 50-60V.

INR18650-15Q-charge
Powyżej widać jak przebiega proces ładowania w czasie. Zielona pozioma krzywa to prąd, i jest on ustalony na 1A. Krzywe niebieska, zielona, oraz czerwona przebiegające obok siebie to trzy ogniwa które były ładowane jednocześnie. Krzywa błękitna to pojemność, a pozostała krzywa niebieska to temperatura, ale nie są one tu istotne. Ładowanie rozpoczyna się w fazie CC, i widać to po utrzymującym się prądzie 1A, w tym czasie napięcie ogniw powoli rośnie od 3.5V. Rośnie od 3.5V, choć ogniwa były wcześniej rozładowane do 2.8V, bo napięcie na takich ogniwach zaraz po zakończeniu rozładowania potrafi samo wzrosnąć do wartości nominalnych, czyli w okolice 3.5V a nawet 3.7V (oprócz jednego „zielonego” które chyba było uszkodzone). Napięcie rośnie aż do 4.20V, i w tym momencie widać że nigdy nie przekracza tego poziomu, dzięki temu że ładowarka zmniejsza prąd – jest to moment przejścia w fazę CV którą zaznaczyłem na wykresie. W tym przypadku ładowarka zakończyła ładowanie przy 0.2A czyli 1/5 prądu fazy CC, a ogniwo przyjęło 1.35Ah. Temperatura w tym przypadku jest wskazywana błędnie bo czujnik nie był umocowany do ogniwa a jej zmiana wynika tylko z ruchu powietrza w pomieszczeniu.

Moja bateria 13S ma napięcie naładowania na poziomie 54.6V, jest to całkiem sporo. Bateria jest bardzo pojemna, więc ładowanie małym prądem będzie trwało wieki. Przydałby się prąd kilka amperów, np 5A, ale wtedy jest to ponad 270W ładowania, i ładowarka musi dysponować ogromną mocą. Przy takiej mocy naładowanie baterii 925Wh potrwa około 3.5 godziny + czas na fazę CV i balansowanie. Ładując taką baterię prądem 1A, czas ten wydłuży się do 17 godzin (również bez fazy CV i balansowania). Ogólnie ładowania ogniw litowych nie powinno zostawiać się bez nadzoru, nie powinno zostawiać się ich do ładowania na noc, lub pod naszą nieobecność. A tym bardziej baterii DIY oraz ładowarki DIY. Oraz każdej taniej chińskiej ładowarki. W internecie można znaleźć sporo zdjęć ze spalonymi garażami czy pomieszczeniami, w których ktoś zostawił do ładowania ogniwa litowe i nie był w stanie zareagować. Wniosek z tego z taki że lepiej baterię naładować szybko i z dużą mocą ale jej przypilnować, niż zostawiać samą sobie na niemal całą dobę.

Ładowarka modelarska

ladowarka-do-roweru-stara-bateriaDo ładowania można używać ładowarki modelarskiej, jeśli takową posiadamy. Taką decyzję trzeba podjąć już na etapie budowy baterii, bo ładowarki modelarskie najczęściej obsługują monitorowanie i balansowanie do 6 cel, czyli pakiety 6S. W taki właśnie sposób ładowałem swoją pierwszą baterię 12S do roweru która składała się z dwóch identycznych modułów 6S. W rowerze moduły te były połączone szeregowo dla uzyskania baterii 12S, a do ładowania łączyłem je równolegle w 6S aby moja ładowarka była w stanie taką baterię ładować bez zbędnych kombinacji. Na zdjęciu widać też dodatkowy adapter który zrobiłem nie tylko na potrzeby ładowania tego pakietu, ale także do równoczesnego ładowania pakietów modelarskich. W takiej baterii nie miałem BMSa, ale jeśli chcemy używać ładowarki dedykowanej to będzie on niezbędny.

Ładowarka dedykowana

ladowarka-do-roweru-w-budowie(Na zdjęciu pierwsza wersja ładowarki, testuję baterię przed założeniem rękawa termokurczliwego.) Do budowy ładowarki potrzebujemy w sumie dwóch rzeczy. Pierwsza to zasilacz który zrobi nam jakieś 60V przy wymaganym prądzie (np. 5A) – tutaj znowu trzeba sięgnąć głębiej do kieszeni bo taki zasilacz nie będzie tani. Druga rzecz to układ który potrafi ładować metodą CC/CV, a jeszcze lepiej jak będzie potrafił sam zakończyć to ładowanie. Albo zbudujemy go sami, albo zamówimy gotowca z Chin – mój wybór chyba już znasz. Są gotowe moduły ładujące, ale nie na takie napięcia. Zwykle ich dopuszczalne napięcia pracy kończą się w okolicach 35-40V i ani V więcej. Na pierwszy rzut oka wygląda to tak, że już lepiej kupić gotową ładowarkę 13S z Chin, ale ten problem udało mi się obejść i tutaj też zaoszczędziłem.

ladowarka-do-roweru-zasilaczeW roli zasilacza użyłem trzech zasilaczy od laptopów Dell, modele ADP-90FB, kupionych na allegro jako oryginalne i używane. Jest to ważne, dużo lepiej kupić używany oryginał, niż jakiś nędzny zamiennik który przy pracy na granicy swoich możliwości szybko wyzionie ducha. Każdy z tych zasilaczy dysponuje napięciem 20V i prądem 4.5A, i jestem pewien że żaden nie będzie jęczał przy ciągłej pracy z takim obciążeniem (90W). Każdy zasilacz kosztował mnie 20zł, tutaj też trzeba zwrócić uwagę na cenę, bo znajdziemy podobne zasilacze ale dużo droższe – akurat modele ADP-90FB pochodzą od starszych typów laptopów, dzięki czemu są tak tanie. Inne modele o takich samych parametrach mogą być wciąż używane, i te mogą kosztować np po 100zł sztuka. Jak się domyślasz, połączyłem te 3 zasilacze szeregowo aby uzyskać 60V przy prądzie 4.5A, czyli łącznie 270W. To była najdroższa część ładowarki.

led_lamp_11Jeśli chodzi o moduł ładujący, na początku wykorzystałem moduł oparty o układ step-down LM2596 z dodatkową opcją ładowarki. Układ umożliwia ustawienie stałego prądu CC, stałego napięcia CV, oraz prądu naładowania, czyli prądu przy którym kończymy ładowanie. Niestety moduł nie potrafi sam odłączyć wyjścia, a jedynie zapala diodę. Dodatkowo, mimo że przeznaczony do pracy do 3A, bezpiecznie można go używać do 2A, a nawet i przy takim prądzie trzeba zapewnić mu jakieś chłodzenie bo bardzo mocno się grzeje – ale mimo tego postanowiłem go wykorzystać. Pod diodę sygnalizującą ładowanie podłączyłem bazę tranzystora, a sam tranzystor podtrzymywał przekaźnik rozłączający wyjście ładowarki. Po zapaleniu się diody przekaźnik puszczał, więc moja ładowarka potrafiła już samodzielnie odłączać baterię. Ale po kolei.

Budowa ładowarki
ladowarka-do-roweru-zasilacze2Zasilacze przed otwarciem sprawdziłem, w razie czego będzie można je jeszcze zwrócić sprzedawcy. Zasilacze wytrzewiłem z obudów aby zapewnić im większe możliwości chłodzenia. Ten model jest niestety porządnie sklejony lub nawet zgrzany, bez tarczki do cięcia założonej na chiński dremel się nie obeszło. Niemal cała konstrukcja jest dodatkowo osłonięta aluminiową blachą, także nawet nie dało się niczego niechąco przeciąć oprócz jednek cewki. W środku znalazło się też trochę fajnej miedzianej blachy do ekranowania, więc widać że to nie jest tania konstrukcja :)

ladowarka-do-roweru-zasilacze3Z płytek pozbyłem się gniazd przewodu sieciowego oraz przewodów po stronie wtórnej, choć te można zwyczajnie uciąć i posłużą do połączenia w ładowarce. Aby móc jakoś sensownie umocować je w mojej ulubionej obudowie Z-1A, postanowiłem je do niej przykręcić. W tym celu w aluminiowym radiatorze każdego z zasilaczy wykonałem otwór 3mm i nagwintowałem na śrubę 4mm. Należy przy tym uważać żeby nic nie uszkodzić, opiłki aluminium też mogą stać się poważnym problemem więc tutaj polecam sporo ostrożności. Zasilacze przykręciłem do obudowy, i podłączyłem wszystkie pod główny włącznik w przednim panelu. Muszę tutaj dodać że załączane wszystkie naraz powodowały zadziałanie bezpiecznika B6 w instalacji przywarsztatowej, po prostu nienaładowane kondensatory wejściowe zasilaczy powodują spory udar prądowy i zadziałanie zabezpieczenia.

panel-minPrzedni panel dostał także cyfrowy miernik panelowy napięcia i prądu (wersja 100V/10A), trzy potencjometry które przeniosłem bezpośrednio z płytki, trzy diody kontrolne, oraz gniazdo XT60. Projekt panela można pobrać klikając w miniaturkę, ale zaznaczam że nie był on robiony w żadnym programie do projektowania paneli, po prostu w prosty sposób posklejałem go w paincie. Aby nadruk wydrukować w odpowiedniej skali, drukuj z windowsowego podglądu obrazów, opcja „fotografia na całej stronie” oraz „dopasuj obraz do ramki”. Jak wykonać taki laminowany panel pisałem już w innym moim wpisie – tworzenie prostego front-panelu do obudowy.

Kabelkologia

Poniżej zamieszczam schemat (prawie) całej ładowarki:
ladowarka-ebike-schemat

Jak widzisz niezbyt wysokie napięcie wejściowe modułu ładującego nie jest problemem, gdy dostanie on tylko 20V z jednego zasilacza, a pozostałe będą wpięte szeregowo za nim. To znaczy że moduł potrafi kontrolować tylko 20V z całych 60V, więc ładowarka dysponuje regulacją od 42V (2V to minimum jakie można ustawić na module) do 58V (moduł posiada też stały 2V spadek) więc ładowarka obsłuży mi pakiety od 10S (42V) do 13S (54.6V).Pozostałe zasilacze mogą być wpięte za modułem tylko dla tego, że są stabilizowane, i same będą utrzymywały 20V na wyjściu – z zasilaczami niestabilizowanymi (czyli np. klasyczne trafo z mostkiem prostowniczym) już to nie przejdzie. No, może delikatnie to napięcie im siądzie pod dużym obciążeniem ale to nie jest istotne bo i tak na początku ładujemy prądem. Gdy ładowarka będzie już w fazie CV, to prąd będzie malał a napięcia wrócą na swoje wartości i ładowanie zakończy się przy takim napięciu jakie nastawiliśmy na początku. Ważne tutaj jest tylko to aby ustawić docelowe napięcie CV bez obciążenia, a dopiero potem podłączyć baterię i ustawić prąd. Dioda żółta CV dodana jest z partyzanta bo moduł takiej nie przewidywał, może nie działa ona perfekcyjnie ale działa :)

ladowarka-do-roweru-balaganMiernik panelowy został przyłączony na samo wyjście tak, aby mierzył faktyczne napięcie jak najbliżej baterii. Miernik musi mieć swoje zasilanie, i w zależności od miernika jeśli nie przekracza ono określonej wartości, to miernik może być zasilany z napięcia które sam mierzy. Tutaj zasiliłem go z napięcia 20V pierwszego zasilacza, z tego samego który zasila moduł ładujący. Tutaj mała uwaga, masa zasilająca miernika celowo nie jest nigdzie podłączona – gdy była podłączona to wraz ze wzrostem mierzonego prądu miernik zaczynał fałszować wskazania napięcia – ot, taka konstrukcja. Połączenie to na schemacie zaznaczyłem linią przerywaną. Jeśli to nie rozwiązuje problemu, spróbuj podłączyć ją do przewodu żółtego który jest również masą, ale już za bocznikiem pomiarowym.

Automatyczne odłączanie baterii

Ładowarka ładuje i miernik mierzy, ale to jeszcze nie jest efekt jaki nas zadowala, faza CV nigdy się nie skończy i bateria w nieskończoność będzie podtrzymywana przy napięciu maksymalnym, a BMS nie będzie miał żadnego pola manewru do zbalansowania cel. Baterię po naładowaniu należy odłączyć, ale nie znalazłem takiego modułu któru to potrafi. Udało mi się jednak dorobić względnie prosty układ z przekaźnikiem, który podłączony do zielonej diody sam odłączy baterię w chwili jej zaświecenia. Tak wygląda taka modyfikacja, nie umieszczałem tego na głównym schemacie aby nie robić bałaganu:

ladowarka-ebike-auto-off

Na padzie który oznaczyłem jako sygnał występuje napięcie ponad 1.5V gdy dioda jest zgaszona i około 0V gdy dioda się świeci. Dwa tranzystory NPN podwójnie odwracają fazę, więc zgaszona dioda = 1.5V na wejściu = ładowanie = przekaźnik załącza baterię. Przy zapalonej diodzie = 0V na wejściu = koniec ładowania = przekaźnik odłącz baterię. Napięcie mierzone względem masy modułu, ponieważ ten dodatkowy układ jest zasilany z tej samej masy. Stabilizator liniowy 7812 służy do zasilania przekaźnika, ale także podłączyłem pod niego niewielki wentylator 12V. Przycisk widoczny na schemacie to przycisk chwilowy zamknięty, to znaczy że po przyciśnięciu przerywa on obwód. Jest on wyprowadzony na przedni panel i służy do przerwania obwodu sygnałowego, przez co napięcie bazy pierwszego tranzystora wędruje w górę ponad wartość 0.8V (tyle potrzeba aby układ zadziałał) i przekaźnik zostaje załączony.


Domyślnie przekaźnik zawsze będzie rozłączony, dopóki go ręcznie nie załączymy. Po załączeniu go przyciskiem START, bateria zostaje fizycznie podłączona do obwodu ładowarki, więc moduł ładujący widzi płynący prąd. Jeśli ten prąd jest wyższy niż nastawiony przez nas prąd naładowania, moduł przechodzi w tryb ładowania, gasi diodę OK, i tym samym samodzielnie podtrzymuje pracę przekaźnika. Gdy podczas pracy prąd ładowania spadnie poniżej progu nastawionego prądu naładowania, moduł zaświeci diodę OK, tym samym rozłączając styki przekaźnika. Jako że bateria będzie teraz fizycznie odłączona od obwodu, to widziany przez moduł prąd ładowania spadnie całkowicie do 0A, i uniemożliwi ponowne załączenie przekaźnika.

ladowarka-do-roweru-balansowanieJest to całkiem bezpieczne rozwiązanie. Jako że przekaźnik nigdy nie włączy się bez przycisku start, to bateria może być bezpiecznie podłączana do ładowarki nawet jeśli ta jest wyłączona z prądu. Tak samo, baterię można bezpiecznie odłączyć od ładowarki nawet podczas procesu ładowania, i ładowarka po prostu uzna ją za naładowaną. A jeśli BMS uzna że bateria ma dość ładowania i odłączy ją od ładowarki, to przekaźnik również puści i już sam się nie włączy – już mam to przetestowane. Po prostu mój BMS zaczyna balansować przy napięciach 4.17V, więc wg niego bateria nie powinna być ładowana powyżej 54.2V. Zauważyłem że jeśli powyżej tego napięcia diody wszystkich balanserów się świecą, a ładowarka nie zmniejsza prądu (pcha 1A lub więcej), to BMS potrafi ją odłączyć – wszystko działa tak jak powinno, nad przeładowaniem baterii czuwają dwa systemy i obydwa robią to dobrze :) W miniaturce – tak wygląda włączone balansowanie na wszystkich celach pod koniec ładowania.

Chłodzenie

ladowarka-do-roweru-tylny-panelPrzy takich mocach (270W) obudowę koniecznie należy wyposażyć w jakiś wentylator, bo bez wymuszonego obiegu powietrza nie będzie to miało szans działać. Do tego celu użyłem niewielkiego 50mm 12V wentylatora umocowanego w obudowie tak aby mógł dmuchać prosto w moduł ładujący, a resztę powietrza przepychać obok zasilaczy i wyrzucać z tyłu. Jako że tył ładowarki eksponował odsłoniętą płytkę jednego z zasilaczy, to musiałem umieścić tam tylny panel aby zminimalizować ryzyko porażenia napięciem 325V z kondensatorów filtrujących napięcie sieciowe. W tym celu nawierciłem tylny panel otworami 20mm tak aby umożliwić swobodny przepływ powietrza.

Obsługa ładowarki

ladowarka-do-roweru-obslugaPanel ładowarki podzieliłem na 4 kolejne sekcje tak aby wszystko było czytelne. W pierwszej znajduje się miernik panelowy oraz przycisk start, to tutaj rozpoczynamy ładowanie. Druga sekcja to potencjometr czerwony (10K) służy do ustawienia prądu CC, a czerwona dioda będzie sygnalizowała fazę CC. Trzecia sekcja to żółty potencjometr CV do nastawy napięcia naładowania pakietu, oraz żółta dioda sygnalizująca fazę CV. Potencjometr na płytce w oryginale miał wartość 10K i umożliwiał regulację do 35V, a nawet więcej. Jako że nie skorzystam z takiego zakresu, to podczas przenoszenia tego potencjometru na przedni panel zastosowałem wartość 5K która umożliwiła regulację do 20V przy zachowaniu pełnej skali potencjometru. Ostatnia czwarta sekcja to potencjometr zielony (100K) służy do nastawienia prądu naładowania przy którym ładowarka zakończy pracę, a zielona dioda będzie sygnalizowała stan OK w którym bateria już została naładowana i odłączona. Uruchamiając ładowarkę zaczynamy od sekcji pierwszej gdzie wciskamy start, ładowarka w drugiej sekcji wchodzi w tryb CC a następnie w trzeciej w tryb CV, i kończy ładowanie w sekcji czwartej zaświecając diodę OK.

W punktach:
1. Włączamy ładowarkę
2. Żółtym potencjometrem ustawiamy napięcie naładowania
3. Podłączamy baterię, wciskamy start (jeśli przekaźnik nie trzyma, zmniejsz próg prądu naładowania lub zwiększ prąd ładowania)
4. Czerwonym potencjometrem ustawiamy prąd na taki, przy którym chcemy aby ładowarka zakończyła ładowanie (np 0.5A)
5. Zielony potencjometr ustawiamy w punkcie w którym następuje wyłączenie przekaźnika dla tego prądu
6. Czerwonym potencjometrem ustawiamy właściwy prąd ładowania (np. 3A)
7. Czekamy na zakończenie ładowania i odcięcie baterii

Ładowarka przejdzie przez fazę CC, a w fazie CV będzie monitorowała spadający prąd. Jeśli prąd spadnie poniżej progu który ustawiliśmy w punkcie 4 i 5, ładowarka się wyłączy. Prąd odcięcia wystarczy ustawić tylko raz, raz ustawiona ładowarka będzie wymagała tylko włączenia i wciśnięcia startu, no chyba że paluchami przestawiliśmy potencjometry :) Na filmie pokazuję jak ustawiam i testuję próg prądu naładowania.



Aktualizacja – Moduł ładowarki XL4005 5A CC CV
XL4005-5A-CC-CVNiezadowolony z działania modułu „3A” w międzyczasie zamówiłem kolejny moduł z funkcjonalnością diody sygnalizującej naładowanie, ale tym razem na 5A – XL4005 CC CV step down charger. Moduł pracuje cichutko (brak świerszczy w przeciwieństwie do modułu 3A), stały spadek napięcia 0.8V i napięcie minimalne 0.8V (w przeciwieństwie do 2V w module 3A), a po temperaturach od razu widać dużo wyższą sprawność. Sygnalizacja przejścia z CC do CV nie jest tak wyraźna jak w module 3A, ale działa, również sygnalizacja „naładowania” działa w miarę dobrze. Dioda czerwona jest dla trybu CC, a dioda zielona jest wspólna dla CV i naładowania, po prostu sygnalizuje ona prąd mniejszy niż nastawiony. Temperatury pracy dużo niższe niż dla modułu 3A który potrafi się zagotować już przy 2-2.5A.

ladowarka-do-roweru-xl4005-2Podmiana modułu okazała się prostsza niż myślałem. Tutaj na zielonej diodzie również występuje napięcie 0V-1.5V tak jak w module 3A (są to chyba bliźniacze konstrukcje), więc wystarczy się pod nią podłączyć z układem przekaźnika i wszystko ładnie śmiga. Jeśli chodzi o wyprowadzenie diod na front panel – to tutaj ze względu na konstrukcję modułu diody CV i OK podłączamy pod wspólny punkt – będą się zaświecały zawsze razem, i nie zamierzam tracić czasu na przerabianie takiej sygnalizacji. Potencjometry mają inne wartości, więc trzeba zmienić te obecne w panelu, są to 500K dla nastawy prądu naładowania, 200K dla nastawy CC, oraz 50K dla nastawy CV – trzeba poszukać potencjometrów osiowych o takich wartościach lub wstawić coś podobnego, jeśli nie ograniczymy w ten sobie sposób zakresu regulacji. Oczywiście można je dobrać tak, żeby jak najlepiej wykorzystać zakres regulacji (np napięcia, od 0-20V zamiast 0-30V). Całe podłączenie i cały schemat pozostają bez zmian.

ladowarka-do-roweru-xl4005-1Moduł dostał dodatkowy radiatorek z miedzianej blachy przylutowany bezpośrednio do układu XL4005. Utrzymywanie niskiej temperatury modułu sprawi że prąd nie będzie dryfował (wraz ze wzrostem powyżej około 60°C nastawiony prąd zaczyna maleć, nawet o 0.5A przy wysokich temperaturach, dotyczy większości takich modułów). Wymuszony obieg powietrza pozwala na utrzymywanie bardzo niskiej temperatury modułu: 40°C @ 3A, 41°C @ 4A, 42°C @ 5A. Temperatury zasilaczy nie wyglądają już tak dobrze, ale to dla tego że zbyt mało powietrza przepływa między nimi: 72°C @ 3A, 78°C @ 4A, 85°C @ 5A. Będzie trzeba dodać dodatkowy wentylator dmuchający na zasilacze lub inaczej pokierować powietrze.

ladowarka-do-roweru-miernik-panelowyJedyny problem z jakim przyszło mi się zmierzyć to gasnący miernik panelowy. Okazało się że gasł gdy na wejściu dostawał zbyt dużo śmieci cofających się z przetwornicy, działał tylko jeśli jej wypełnienie było na 0 lub 100% a cały zakres regulacji pomiędzy powodował wyłączanie się miernika. Dodatkowy kondensator 10 uF na wejściu zasilającym (nawet jeśli przewód masowy jest odłączony) rozwiązał problem. Okazało się że na płytce miernika nie było żadnego kondensatora odsprzęgającego zasilanie :)

ladowarka-do-roweru-xl4005-3Niezmiernie się cieszę że zasilacze nie wyłączają się przy prądzie 4.5A ale ciągną dalej, na sztucznym obciążeniu udało mi się nawet ustawić 5.3A (na więcej nie pozwala moduł), co przy napięciu 58V, dało aż 307W mocy. To bardzo dużo jak na tak małą plastikową obudowę, chłodzenie trzeba dobrze przemyśleć, jeden 50mm wentylator to trochę za mało. Jako że nowy moduł ma większy zakres regulacji, to napięcie maksymalne wynosi teraz 58.8V, dokładnie tyle ile trzeba do naładowania pakietu 14S, więc ładowarka obsługuje już pakiety 10S-14S, i to przy prądzie 5A.


P.S. Kilka uwag jakie wyszły podczas eksplatacji:
1. Nie radzę włączać / wyłączać ładowania przy wysokim prądzie, byłem już zmuszony do wymiany 10A przekaźnika z powodu sklejonych styków. 50V przy kilku amperach prądu stałego musi robić piękny łuk elektryczny podczas rozłączania styków. Można tutaj zastosować tranzystor mosfet, ale bardzo podoba mi się klikanie tego przekaźnika :)
2. Również główny 6A wyłącznik ładowarki zaczyna szwankować z powodu sklejonych styków, tutaj udar prądu (kondensatory zasilaczy) przy włączaniu robi swoje, warto kupić lepszy wyłącznik lub zastanowić się nad układem soft start.
3. Po godzinie pracy z prądem 5A zasilacze wyłączają się z przegrzania, a po 15 minutach przerwy wracają do życia. Koniecznie trzeba poprawić ich chłodzenie lub ładować mniejszym prądem. Wyłączenie się któregokolwiek zasilacza podczas ładowania nie grozi żadną awarią – przekaźnik natychmiast odłącza baterię. Ten prosty układ zabezpiecza więcej niż zakładałem :)


Rower elektryczny DIY – budowa od podstaw – spis


5.00 avg. rating (99% score) - 7 votes

4 komentarze

  1. Witam.

    Jeżeli pakiet 3S 12.6V chciałbym ładować To jakim prądem ? Powiedzmy że jedno ogniwo można ładować prądem 1A. Czy 3 ogniwa szeregowo połączone możemy ładować 3 amperami ? Czy musimy 1 amperem ?

    Pozdrawiam

    • Przy szeregowym łączeniu wzrasta napięcie * ilość ogniw w szeregu (3S). Przy równoległym łączeniu wzrasta prąd * ilość ogniw na celę. Jeśli to pakiet 3S1P, to prąd nadal będzie 1A bo tyle dostanie każde ogniwo.

  2. Witam, jaki ustawić prąd końcowy przy którym kończy się ładowanie dla pakietu 3S połączenie szeregowe trzech ogniw i jakie napięcie początkowe?

    • Prąd 1/5 prądu ładowania powinien być ok, można dać jeszcze mniejszy, ale mniejszy niż 1/10 raczej nie ma sensu.

      Pytania o napięcie początkowe nie rozumiem. Napięcie początkowe = aktualne napięcie na pakiecie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: