www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
 Помощь      Поиск      Пользователи


 Страниц (10): В начало « ... 2 3 4 5 6 7 8 [9] 10 » 

> Описание: Главное хранилище энергии
4EPHO6bIJIb
Отправлено: 12 Апреля, 2008 - 03:41:04
Post Id






Сообщений всего: 88
Дата рег-ции: Июль 2007  




Спасибо за совет, надо попробовать.

Я кстате до покупки еще эти 300кДж рассчитывал)) Это примерно энергия сгорания всего 80 грамм пороха.
 
 Top
__Санек__
Отправлено: 12 Апреля, 2008 - 05:57:29
Post Id





Сообщений всего: 71
Дата рег-ции: Дек. 2007  




Блин, так и придется покупать L200C. Которой в магазине нету. L200c это то-же, что и L200CV? Просто есть схема зарядника для аккума, хочу собрать.
А трансформатор есть с маломощным диодным мостом, выдает почему-то перемнку - 14 вольт, а выпремленное напряжение - 21 вольт. Им можно заряжать?
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 12 Апреля, 2008 - 08:13:54
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




__Санек__ пишет:
Блин, так и придется покупать L200C. Которой в магазине нету. L200c это то-же, что и L200CV? Просто есть схема зарядника для аккума, хочу собрать.
А трансформатор есть с маломощным диодным мостом, выдает почему-то перемнку - 14 вольт, а выпремленное напряжение - 21 вольт. Им можно заряжать?
Да, конечно. Можно и просто через резистор, чтобы ограничивал ток заряда. При 21 Вольте БП для вашего аккумулятора резистор нужен двухваттный, сопротивлением около 60 Ом, чтобы получить ток заряда примерно 0,13 Ампера.
Или делать на какой-то микросхеме или на транзисторе.
Или использовать для заряда лабораторный блок питания, в котором регулируется выходное напряжение и есть ограничение тока.

-----
Евгений В.
 
 Top
__Санек__
Отправлено: 12 Апреля, 2008 - 10:30:19
Post Id





Сообщений всего: 71
Дата рег-ции: Дек. 2007  




Т.е. акумулятор заряжается током, а не напряжением, вернее, акумулятору важен ток зарядки, а не напряжение (хоть 220 подавай, только чтоб было 0.1С)?
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 12 Апреля, 2008 - 12:46:44
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




__Санек__ пишет:
Т.е. акумулятор заряжается током, а не напряжением, вернее, акумулятору важен ток зарядки, а не напряжение (хоть 220 подавай, только чтоб было 0.1С)?
Да, именно так. Заряжается током до тех пор, пока не зарядится.
А сам момент, когда зарядку прекращают, проще всего узнать по напряжению на заряжаемом аккумуляторе - во время заряда оно постепенно поднимается до определённой нормы. Так заряжаются все типы аккумуляторов - и никелевые, и свинцовые, и литиевые. Но это годится для медленной зарядки малым током.
Если заряжать быстрее, большим током (больше 0,1С), то тут уже для разных типов аккумуляторов применяются разные режимы заряда. То есть разные токи и разные способы определить, когда именно аккумулятор зарядился - обычно контроля напряжения уже недостаточно, так как напряжение может во время заряда большим током и увеличиваться, и уменьшаться. В этом случае помимо напряжения на аккумуляторе контролируется температура, ток заряда, время заряда. Иногда подсчитывается энергия, переданная аккумулятору. То есть хорошее зарядное устройство, умеющее заряжать аккумуляторы быстро и безопасно для аккумулятора (без перегрева, без перезаряда) работает по довольно сложным алгоритмам, разным для разных типов аккумуляторов.
При хорошем зарядном устройстве с контролем температуры время полного заряда удаётся сократить (для некоторых типов аккумуляторов) до 30 минут и даже меньше. А простой способ - 0,1С и контроль напряжения - универсальный и безопасный, но очень долгий. Пятнадцать часов тратить на заряд - сегодня это считается слишком долго.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 21 Июня, 2008 - 02:20:22
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Аккумулятор для питания мощного (или скорострельного) койлгана должен отдавать большой ток. При этом ёмкость аккумулятора может быть не очень большой, так как не требуется стрелять непрерывно долгое время. Если предположить, что выходная мощность преобразователя койлгана составит, например, 200 Ватт, то с учётом КПД преобразователя, потребляемый от аккумулятора ток достигнет 25 Ампер при напряжении 10 Вольт.
Предположим, что с одной зарядки необходимо произвести не менее 100 выстрелов. Пусть перед каждым выстрелом в конденсаторах накапливается 500 Джоулей энергии, а после выстрела в конденсаторах остаётся 100 Джоулей. Таким образом, на каждый выстрел расходуется 400 Джоулей.
Чтобы произвести 100 Выстрелов, то есть израсходовать 100 раз по 400 Джоулей, потребуется 40000 Дж энергии. Преобразователь мощностью 200 Ватт отдаст такую энергию за 200 секунд, выстрелы будут происходить каждые две секунды.

Таким образом, для питания подобного койлгана потребуется аккумулятор напряжением 10-14 Вольт (14-полностью заряженный, 10-разряженный), способный в течении 200 секунд (1/18 часа) выдавать ток 25 Ампер. Требуемая ёмкость аккумулятора составит всего 1400 мА*ч. С учётом того, что при скоростном разряде за три минуты, реальная ёмкость аккумулятора оказывается меньше, чем при нормальных режимах разряда, нам понадобится аккумулятор несколько большей ёмкости. То есть не 1400 мА*ч, а 2000-2500 мА*ч.
Если же на один выстрел расходуется, например, не 400 Дж, а всего 200 Дж, то ёмкость аккумулятора может быть всего 1000-1200 мА*ч - этого будет достаточно для 100 выстрелов.
Аккумулятор такой ёмкости может быть совсем небольшим и лёгким, проблема в том, что такие маленькие аккумуляторы обычно не могут отдать требуемый ток 25 Ампер, составляющий 25C для аккумулятора ёмкостью 1000 мА*ч. Поэтому приходится использовать аккумуляторы большей ёмкости, чем действительно необходимо. Не по причине недостаточной ёмкости, а по причине недостаточного отдаваемого тока. Избыточная ёмкость - это лишний вес аккумуляторов, совершенно ненужный в носимой конструкции. Выход из положения - применение специальных силовых аккумуляторов, способных отдавать токи 25-30С (25-30 кратный ток от ёмкости) в непрерывном режиме.

К таким аккумуляторам относятся редкие специальные типы никель-кадмиевых, и уже достаточно много силовых литий-полимерных аккумуляторных батарей. Никель-кадмиевые - это уже прошлый век. Литий-полимерные хороши, но имеют существенные недостатки - прежде всего недостаточная прочность, капризность, склонность к возгоранию. На радиоуправляемой модели вертолёта ЛиПо вполне уместны - там все части нежные, лёгкие и хрупкие. Но для электромагнитного ускорителя ЛиПо недостаточно "брутальны".
Но прогресс на месте не стоит и недавно другой тип литиевых аккумуляторов, известный, как ЛиФо, или литий-фосфатные, или LiFePO4. Силовые ЛиФо аккумуляторы относятся к литий-ионным аккумуляторам, но за счёт улучшенной технологии (модно называемой "нанофосфатная" ) достигли уровня практического применения в устройствах с большим токопотреблением, например, в некоторых "топовых" моделях электроинструмента.
Не обошли вниманием эти аккумуляторы и авиамоделисты - опробовали ЛиФо на радиоуправляемых моделях самолётов и вертолётов и даже успели накопить ценный опыт эксплуатации ЛиФо в режимах быстрого разряда большим током.

На сегодняшний день силовые ЛиФо - это наилучший выбор для питания мощного или скорострельного койлгана. Основной недостаток - цена. Но для койлгана это обычное дело - тут, к сожалению, всё хорошее стоит дорого: хоть конденсаторы, хоть транзисторы, и аккумуляторы не исключение. Сейчас цена на ЛиФо завышена, со временем, вероятно, будет падать.

------------

Новые LiFePO4 силовые аккумуляторы цилиндрической формы, разработанные на основе нанофосфатной технологии, запатентованной американской компанией А123 System.
(+) Прочнее и безопаснее, чем LiPo.
(+) Сверхбыстрый заряд и очень большой ток отдачи.
(+) Работают на холоде
(+) Элементы можно самостоятельно спаять в батарею, как обычные NiCd или NiMH
(-) Требуют специального зарядного устройства (не совместимы с LiPo зарядниками)
(-) Дорогие
(-) Тяжелее, чем LiPo

Продаются в магазинах Планета Хобби

Четыре желтые банки 1100 мА*ч общим весом всего 160 г смогут несколько минут питать преобразователь мощностью 200 Ватт, а от четырёх белых элементов 2300 мА*ч можно запитать 400-Ваттный преобразователь при весе батареи 280 г.

Ключевое слово для поиска дополнительной информации по этим аккумуляторам: A123

Другие похожие силовые литиевые аккумуляторы: Konion и Saphion
Прикреплено изображение
LiFe.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 21 Июня, 2008 - 15:52:26
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Зарядное устройство для A123 ЛиФо

Появление в продаже нанофосфатных аккумуляторов A123 вызвало необходимость в зарядном устройстве для них. Некоторые новые зарядные устройства, способные заряжать ЛиПо, уже имеют и режим для ЛиФо, но это уж слишком дорогие приборчики.
Режим зарядки ЛиФо отличается от ЛиПо только напряжениями - ЛиФо должны заряжаться до чуть меньшего напряжения, чем ЛиПо.
Так, аккумуляторы ЛиФо заряжаются до 3,6 В на элемент, а ЛиПо - до 4,2 В.
Сам алгоритм быстрой зарядки и у ЛиПо, и у ЛиФо - простой, не отличающийся от типичного алгоритма зарядки свинцовых гелевых аккумуляторов - это ограничение тока и ограничение напряжения. Изготовить такое зарядное устройство существенно проще, чем, например, сделать хорошее зарядное устройство для быстрого заряда NiCd или NiMH.


Но ЛиПо и ЛиФо батареям требуется помимо зарядного устройства, ещё и балансир - специальный ограничитель, применяемый при зарядке батареи из нескольких последовательно включенных элементов. Цель балансира - контролировать напряжение индивидуально на каждом элементе. Если в процессе зарядки какой-то отдельный элемент батареи быстрее других зарядился до своего максимально допустимого напряжения, балансир пускает зарядный ток в обход этого элемента, чтобы не допустить перезаряд этого элемента выше нормы. Когда балансиры сработали на всех элементах - батарея оказывается практически полностью заряженной и все элементы оказываются выровнены - заряжены точно до одного и того же напряжения.
Для подключения балансира аккумуляторная батарея (и ЛиПо, и ЛиФо) имеет отдельный дополнительный разъём, куда заведены выводы от крайних выводов батареи и выводы от всех средних точек соединённых элементов. Схема балансира для одного элемента не очень сложная, но так как балансиров нужно несколько (по одному на каждый элемент батареи) - именно балансиры в несколько раз усложняют общую схему зарядного устройства.

ЛиФо батареи могут заряжаться быстро - за 10-15 минут. Но такой заряд требует высокого зарядного тока. Для батарей 1100 мА*ч зарядный ток может составить 5 Ампер, для батарей 2300 мА*ч - до 10 Ампер. Поэтому зарядные устройства либо должны быть изготовлены на импульсном принципе, подобном DC/DC преобразователям и импульсным блокам питания, либо будут иметь большие радиаторы и мощные резисторы, где будет выделяться излишняя мощность при заряде от обычного источника питания с фиксированным напряжением.

Ещё одна функция, присутствующая в хорошем балансире - контроль разряда каждого элемента. Дело в том, что во время работы аккумулятор можно разряжать до некоторого минимума - границы. И таких границ - две. Для ЛиПо элемента разряд должен останавливаться при снижении напряжения до 2,9 Вольт. Это первая граница. Иногда её можно немного перейти и разрядить аккумулятор сильнее. Вторая граница - 2,5 Вольта на элемент ЛиПо и ниже этой второй границы опускаться никак нельзя - аккумулятор умрёт.
ЛиФо аккумулятор не так чувствителен к переразряду и имеет первую границу на уровне 2,5 В (примерно), а вторую - на уровне 2 Вольта для каждого элемента.
Так как переразряд ниже второй границы буквально "убивает" ЛиПо аккумулятор, и очевидно не на пользу и для ЛиФо элементов, схема питания нагрузки должна иметь какую-то защиту, не позволяющую продолжать работу при разряде батареи ниже опасного уровня. Обычно питаемая от батарейки нагрузка сама следит за напряжением батарейки и отключает её уже при разряде до первого минимума. Такой контроль производится не по каждому отдельному элементу, а по общему напряжению всей батареи. То есть это не полный поэлементный контроль. Именно поэтому, если отдельные элементы батареи оказались не полностью одинаковые, или были не совсем одинаково заряжены, то напряжение на каком-то отдельном элементе может при разряде упасть ниже первой предупредительной границы и приблизиться ко второй - опасной.
При такой ситуации нельзя сразу начинать ускоренную зарядку сильным током. Сначала нужно предварительно зарядить батарею малым током 0,1C до тех пор, пока напряжение на каждом из элементов не станет выше первой, предупредительной границы. Только после этого зарядка включается на полную мощность и заливает в аккумулятор основную энергию током в несколько Ампер.
И как раз балансир должен перед зарядкой проверить напряжение каждого элемента, и подать сигнал, например, светодиодами, о необходимом способе заряда. Если напряжение всех элементов лежит выше первой границы - можно включать ускоренный режим. Если на каком-то элементе напряжение между первой и второй границей - нужен заряд малым током до поднятия напряжения на проблемном элементе до уровня первой границы. Конечно, можно перед каждой зарядкой измерить вольтметром напряжение на каждом элементе и самостоятельно сделать вывод о дальнейшем режиме зарядки, но лучше бы балансир сам сигнализировал об опасных снижениях напряжения.

Строго говоря, для ЛиФо аккумуляторов A123 производитель не опредяляет первый уровень безопасного напряжения разряда и нормирует только конечный порог 2 Вольта, при котором разряд должен быть прекращён. Но практика использования литиевых аккумуляторов подтверждает желательность контроля напряжения на каждом элементе перед зарядкой и предварительный заряд малым током до некоторого минимума в случаях глубокого разряда. Такой подход позволяет своевременно заметить в батарее отдельный вышедший из строя элемент, либо элемент с отличающимися от остальных свойствами. Поэтому две границы разряда - предупредительную и окончательную,целесообразно использовать и для ЛиФо аккумулятора, хоть это и не обязательно.

У авиамоделистов зарядное устройство литиевых батарей часто питается не от сети, а от 12-ти Вольт. Это удобно, так как позволяет подключать зарядное устройство к аккумулятору автомобиля (через разъём прикуривателя, или прямо к клеммам - крокодилами) и заряжать литиевую батарею на выезде, прямо в поле. Так как напряжения автомобильных 12-ти Вольт для заряда батарей из трёх (и больше) литиевых элементов обычно не хватает, зарядное устройство для такой работы имеет встроенный преобразователь, способный работать в широком диапазоне входного напряжения от любого подходящего источника, и выдающий то напряжение, которое необходимо для заряда батарейки. В домашнем варианте это же зарядное устройство подключается к любому 12-ти вольтовому блоку питания, в качестве которого часто используется блок питания от компьютера, либо от ноутбука.

Если ограничиться более медленной зарядкой - 30 минутами (или даже 45 минутами), то зарядное устройство выйдет не намного проще, хоть зарядный ток и снизится.
Наиболее удобная батарея для койлгана - четыре элемента ЛиФо, включенные последовательно. По напряжению такая батарея эквивалентна 10 NiCd элементам или 12-ти вольтовой свинцовой батарее.

Зарядное устройство для батареи из 4-х ЛиФо элементов заряжает их до напряжения 14,4 Вольта и, как дополнительный бонус, сможет заряжать ещё и автомобильные аккумуляторы, а также свинцовые гелевые.
Позже будет пример схемы самодельного зарядного устройства с балансиром для аккумуляторов ЛиФо.
На фото - примеры батарей, собранных из четырёх элеметов A123 ёмкостью 1100 мА*ч.
(фото с форума rcuniverse.com )
Прикреплено изображение
A123-1100-4S.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 30 Июня, 2008 - 01:59:02
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Четыре элемента A123 ёмкостью 2300 мА*ч сложились в такую батарею, как на фото.
Теперь, чтобы использовать возможности этой батарейки в полную силу, нужен преобразователь мощностью около 400 Ватт.
Перед сборкой батареи было замерено напряжение на каждом элементе - на всех четырёх по 3,28 Вольта. То есть аккумуляторы из магазина пришли заряжеными до совершенно одинакового уровня. Общее напряжение батареи - 13,12 Вольт.
Собирать элементы в батарею - дело хлопотное. Прежде всего, для обеспечения низкого внутреннего сопротивления при отдаваемом токе в десятки Ампер требуются большие сечения соединительных перемычек и выводящих проводов. Нужна качественная пайка, а лучше - точечная сварка.
Я использовал пайку. Перемычки выполнил серебряной шиной сечением 2,6 кв.мм.
Для силовых выводов применил МГТФ-0,35 (по семь проводов параллельно, общее сечение вывода 2,45 мм.кв.). Паяльник мощностью 100 Ватт. Флюс ЛТИ-120. Припой с содержанием серебра. После каждой быстрой пайки её место охлаждал влажной тканью. Пять выводов на разъём балансира сделаны проводом МГТФ-0,35.
Сборка требует предельной аккуратности, чтобы исключить случайные замыкания.
Силовой разъём использован авиамодельный, на большой ток, тип Ultra Plug 1300, производитель - W.S.Deans
Прикреплено изображение
123bat.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 08 Сентября, 2008 - 05:57:48
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Возможность быстрого заряда - хорошее свойство элементов A123.
Аккумулятор 2300ма*ч можно зарядить всего за 15 минут. Но для этого потребуется зарядный ток порядка десяти ампер. Возможно, зарядное устройство удастся встроить прямо в койлган - фактически это просто ещё один мощный преобразователь с контролем выходного тока и напряжения. Но изготовить легкое и компактное зарядное устройство с таким выходным током (и с высоким КПД, чтобы не грелось ничего) - тоже задачка не самая простая.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 02 Ноября, 2008 - 23:10:46
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Переделка сетевого блока питания в зарядное устройство для ЛиФо аккумуляторов.

В целях удешевления конструкции койлгана я использую для его питания всего один литий-фосфатный элемент типа A123. Поскольку эти аккумуляторы можно заряжать очень быстро – буквально, за пятнадцать минут, для зарядки потребовалось устройство с выходным током несколько ампер и напряжением 3,6 Вольта. Подобное устройство я изготовил из подходящего по мощности сетевого импульсного блока питания. Исходное назначение этого блока мне не известно, а характеристики его такие: выходное напряжение 19 Вольт, ток 1,6 Ампера, максимальная выходная мощность 30 Ватт. Преобразователь блока собран по обратноходовой схеме, похожей на блоки питания ноутбуков, принтеров и другой электроники.
Первоначальная схема вторичной части переделанного блока на рисунке. Такие схемы все примерно одинаковые. Выходное напряжение задаётся делителем напряжения R5, R6 и поступает на компаратор U1, выполненный на распространённой микросхеме TL431 или её аналоге. К выходу компаратора подключен оптрон E1, передающий сигнал обратной связи на первичную сторону для управления схемой преобразователя.
Прикреплено изображение
power.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
Страниц (10): В начало « ... 2 3 4 5 6 7 8 [9] 10 »
« Составные части ЭМУ »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только администраторы и модераторы могут создавать новые темы в этом разделе.
Только администраторы и модераторы могут отвечать на сообщения в этом разделе.



ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru InvisionExBB Style converted by Markus®