Контроллер двух АКБ

PALN · 22 марта 2012

Кто помнит, поднимал тему около месяца назад.

Итак почти готово. Дописываю программу - основные модули уже готовы. Плата есть. Жду корпуса - уже сделал заказ.

К продаже будет готово после месячной эксплуатации одним пользователем из Москвы. Т.е. пользователя / покупателя выберу по принципу, чтобы в одном со мной городе был и часто виделись. Чтобы если "сопли" в программном обеспечении вылезут - всего не предусмотришь по практике - можно было до массового предложения быстро исправить.

Ниже предфинальный мануал. Букф мноха.

Так что кому лень вдаваться в детали и подробности функционала, как и читать про подключение, могут читать только до конца раздела "краткое описание работы".

Сразу предупреждаю. Хотя мануал и описывает все варианты, то в продажу пойдет только Вер.1 за 3900. Остальные функции я в течение года добавлю. Как они повлияют на цену еще не думал. В описании есть сноска с указанием того, что относится к вер.2 и вер.3.

Так что читайте, критикуйте, ждите Ж)

=================================================================================

Контроллер аккумуляторов PN-BC v.1.

Описание функций, руководство пользователя.

Назначение устройства.

Контроллер аккумуляторов предназначен для индикации напряжения и интеллектуального переключения бортовой сети между двумя аккумуляторами.

В итоге гарантируется наличие заряженного аккумулятора для запуска двигателя и питание потребителей на стоянке от резервного аккумулятора.

Контроллер аккумуляторов может использоваться только как индикатор и сигнализатор напряжений, так и для управления подключением аккумуляторов в бортовую сеть. При этом рекомендуется использование поляризованных контакторов GRUNNER, поскольку они потребляют ток только в момент переключения. Однако в устройстве предусмотрен режим управления обычными электромагнитными контакторами*.

Спектр применения контроллера аккумуляторов не ограничивается автомобилями с 12-вольтовой бортовой сетью, оборудованных двумя параллельно включенными аккумуляторами. Так контроллер аккумуляторов можно использовать на мотоциклах с дополнительным (экспедиционным) аккумулятором, трейлерах, кемперах и т.п.

Контроллер выполнен в прочном металлическом корпусе для эксплуатации в тяжелых условиях.

ВНИМАНИЕ! Контроллер аккумуляторов не предназначен для эксплуатации при напряжении бортовой сети 24 В. Также следует иметь в виду то, что на ряде старых моделей японских внедорожников применено решение, при котором боровая сеть имеет напряжение 12 В., а стартер - 24 В. Т.е. в момент запуска два бортовых аккумулятора подключаются последовательно для обеспечения необходимого напряжения питания стартера. Без кардинальной переделки бортовой сети и замены стартера, использовать контроллер можно только как индикатор напряжения на одном аккумуляторе.

*- здесь и далее символ «*» обозначает наличие функции только в вариантном исполнении V.2, а символ «**» - в вариантном исполнении V.3

Основные функции контроллера аккумуляторов:

- два независимых цветных индикатора напряжения с оцифровкой в Вольтах и процентах зарядки аккумулятора;

- контрольные точки индикаторов подобраны в соответствии с типовой характеристикой свинцового аккумулятора для большей наглядности;

- световая и звуковая сигнализация предельного разряда и перезаряда аккумуляторов;

- возможность раздельного выключения световой индикации и звуковой сигнализации;

- автоматическое снижение яркости индикаторов при включении габаритных огней;

- наличие двух дополнительных индикаторов подключения аккумуляторов к бортовой сети;

- работа как от двух, так и от одного аккумулятора (автоматическая проверка наличия двух аккумуляторов);

- возможность принудительного подключения обоих аккумуляторов к бортовой сети с автоматическим отключением по таймеру;

- возможность принудительного отключения (блокировка использования) «резервного» аккумулятора**;

- возможность использования как поляризованных контакторов, так и обычных электромагнитных*;

- возможность подачи аварийного сигнала (от кнопки или иного устройства) для мгновенного отключения обоих аккумуляторов от бортовой сети**;

- возможность виртуального смены аккумуляторов (роли «стартового» и «резервного» аккумуляторов меняются местами)**;

- бесплатная поддержка производителем в течение года с предоставлением обновленных версий программного обеспечения (микрокод изменяется путем замены основного процессора).

Технические характеристики контроллера аккумуляторов.

• Напряжение питания: +8…+16 В. постоянного тока.

• Максимальный ток потребления (при максимальной яркости двух полностью включенных индикаторов): не более 400 мА.

• Максимальный допустимый ток на любом выходе управления контакторами: 600 мА. (импульсно до 1,2 А.)

• Температурный диапазон: -40…+105 град. С.

• Исполнение: виброзащищенное.

Краткое описания работы.

После подачи напряжения питания контроллер выполняет самодиагностику (при этом оба индикатора полностью загораются и гаснут) и проверяет наличие двух аккумуляторов в бортовой сети.

Если обнаружен только один аккумулятор, он подключается к бортовой сети вне зависимости от напряжения на нем, индикатор отсутствующего аккумулятора выключается и контроллер встает в режим непрерывной индикации бортового напряжения до тех пор, пока не будет обнаружен второй аккумулятор.

Если контроллер обнаружил два аккумулятора, то дальнейшая работа зависит от состояния цепи зажигания.

Если зажигание включено, то к бортовой сети подключается «стартовый» аккумулятор (АКБ №1), а «резервный» (АКБ №2) – отключается.

После этого начинается непрерывный контроль напряжения на АКБ №1. Если напряжение достигает значения, соответствующего нормальной зарядки, начинается отсчет времени. По истечению заданного промежутка времени к бортовой сети подключается АКБ №2.

Если зажигание выключено, то начинается непрерывный контроль напряжения на АКБ №1.

Если напряжение падает до определенного значения, начинается отсчет времени.

По истечению заданного промежутка времени АКБ №1 отключается от бортовой сети.

Таким образом, на стоянке гарантируется питание потребителей только от «резервного» аккумулятора. А запуска двигателя гарантируется, т.к. производится от неиспользованного «стартового» аккумулятора. Подключение «резервного» аккумулятора для подзарядки производится после кратковременной подзарядки «стартового» и бортового напряжения достаточного для зарядки.

Для аварийных ситуаций имеется возможность принудительно подключить оба аккумулятора к бортовой сети.

Детальное описания работы.

После подачи напряжения питания контроллер отключает оба аккумулятора от бортовой сети и выполняет самодиагностику. Отключение от бортовой сети обоих аккумуляторов производится только один раз при первом включении контроллера и необходимо для корректной проверки наличия двух аккумуляторов. Однако это следует учесть с тем, чтобы не подключать контроллер на работающем двигателе – кратковременное отключения аккумуляторов от бортовой сети может привести к выходу из строя электронных устройств.

В процессе самодиагностики оба индикатора напряжения последовательно полностью загораются и гаснут, а индикаторы подключения аккумуляторов к бортовой сети моргают.

Если обнаружен только один аккумулятор, он подключается к бортовой сети вне зависимости от напряжения на нем, а индикатор отсутствующего аккумулятора выключается. В таком состоянии контроллер будет находиться до тех пор, пока не будет обнаружен второй аккумулятор. При этом нажатие кнопки принудительного подключения двух аккумуляторов в параллель, как и команда** на принудительное отключения «резервного» (АКБ №2) аккумулятора, игнорируются.

Если контроллер обнаружил два аккумулятора, то дальнейшая работа зависит от состояния цепи зажигания как описано далее.

Наличие аккумулятора определяется путем измерения напряжения на клеммах. Если напряжение 10,0 В. и более, аккумулятор считается подключенным. Если напряжение менее 10,0 В., аккумулятор считается отсутствующим. Такой порог выбран как соответствующий глубокому разряду аккумулятора, при котором его подключение к бортовой сети может привести к перегрузке генератора, разряду второго аккумулятора и выходу из строя ряда бортовых электронных устройств. Даже если подобный аккумулятор можно восстановить, его зарядку следует производить с использованием внешнего зарядного устройства и снятием с транспортного средства.

В любом режиме контроллер осуществляет индикацию напряжения на найденных аккумуляторах, индикацию подключения аккумуляторов к бортовой сети и сигнализацию предельных значений напряжения.

Индикация производится двумя цветными шкалами, на которых оцифровка произведена с учетом характеристики свинцово-кислотного аккумулятора. Яркость индикаторов уменьшается приблизительно на 2/3 при включении габаритных огней.

Три красных индикатора соответствуют критическим значениям напряжения на аккумуляторе: 11,4 В. (10% емкости), 11,6 В., 11,8 В. (25% емкости).

Шесть желтых индикаторов соответствуют нормальным значениям напряжения на аккумуляторе: 12,0 В., 12,1 В. (напряжение около 12,05 В. соответствует 40% емкости), 12, 2 В. (50% емкости), 12,3 В., 12,4 В. (75% емкости), 12,6 В. (100% емкости).

Четыре зеленых индикатора соответствуют значениям напряжения, при котором происходит зарядка аккумулятора: 13,0 В., 13,2 В., 13,7 В., 14,2 В.

При падении напряжения на аккумуляторе ниже 11,4 В. красный индикатор соответствующий этому напряжению начинает моргать. Одновременно звучит прерывистый звуковой сигнал.

При превышении напряжения на аккумуляторе порога в 14,65 В. начинают моргать все четыре индикатора зеленого цвета, и звучит прерывистый звуковой сигнал.

Звуковую сигнализацию можно включать и выключать нажатием соответствующей кнопки на панели контроллера.

Также нажатием соответствующей кнопки на панели контроллера можно полностью выключать / включать все индикаторы напряжения. Данный режим предусмотрен для снижения энергопотребления на стоянке и сна в салоне автомобиля.

Индикация подключения аккумуляторов к бортовой сети производится двумя дополнительными индикаторами. Горящий индикатор соответствует подключенному аккумулятору. В момент переключения контактора отвечающего за подключение аккумулятора, соответствующий индикатор моргает и раздается короткий звуковой сигнал (если звуковая сигнализация не выключена).

Управление каждого контактора производится по двум проводам, что позволяет использовать как поляризованные реле (контакторы), так и обычные электромагнитные*.

Обычные электромагнитные контакторы работают по принципу: замкнуто при постоянном присутствии напряжения на обмотке (входе управления), разомкнуто при отсутствии напряжения на обмотке (входе управления). При таких положительных свойствах как простота, надежность, низкая стоимость, подобные контакторы имеют очевидный минус – постоянное потребление электроэнергии во включенном состоянии.

Поляризованные реле (контакторы) обычно имеют два и более входа управления. Принцип работы аналогичен тумблеру. При подаче импульса напряжения на вход включения, контактор переходит в замкнутое состояние, которое сохраняется даже после снятия напряжения с входа управления. При подаче импульса напряжения на вход выключения, контактор переходит в разомкнутое состояние, которое сохраняется даже после снятия напряжения с входа управления. Таким образом, поляризованное реле потребляет электроэнергию только в момент изменения состояния.

При выборе режима работы контроллера с обычными контакторами* на соответствующий выход управления выдается «+» в течение всего времени, пока необходимо сохранять замкнутое состояние контактора. На второй выход управления постоянно выдается масса.

При выборе режима работы контроллера с поляризованными контакторами принцип управления следующий:

• переключение контактора в замкнутое состояние – выдать на выход 2 управления соответствующим контактором массу, выдать на выход 1 управления соответствующим положительный импульс длительностью ½ Сек., после чего перевести контактор в т.н. заторможенный режим подачей на оба выхода управления массы;

• переключение контактора в разомкнутое состояние – выдать на выход 1 управления соответствующим контактором массу, выдать на выход 2 управления соответствующим положительный импульс длительностью ½ Сек., после чего перевести контактор в т.н. заторможенный режим подачей на оба выхода управления массы.

После того как контроллер обнаружит два аккумулятора, дальнейшая работа зависит от состояния цепи зажигания.

После включения зажигания к бортовой сети мгновенно подключается «стартовый» аккумулятор (АКБ №1), а «резервный» (АКБ №2) – отключается.

После этого начинается непрерывный контроль напряжения на АКБ №1. Если напряжение достигает значения 13,2 В., соответствующего нормальной зарядки, начинается отсчет времени. По истечению 5 минут к бортовой сети подключается АКБ №2.

До момента подключения АКБ №2 также производится непрерывный контроль наличия обоих аккумуляторов. Например, если АКБ №2 будет демонтирован при работающем двигателе, команда на его подключение не будет отдана, даже если напряжение бортовой сети соответствует норме и заданный промежуток времени прошел.

После выключения зажигания начинается непрерывный контроль напряжения на АКБ №1. Если напряжение упадет ниже 12,7 В., АКБ №1 отключается от бортовой сети. Таким образом, питание бортовых потребителей осуществляется только от АКБ №2, а АКБ №1 «консервируется» для гарантированного запуска двигателя.

До момента отключения АКБ №2 также производится непрерывный контроль наличия обоих аккумуляторов. Так, если АКБ №1 отсутствует, отключение АКБ №2 не произойдет.

При наличии двух аккумуляторов, нажатие соответствующей кнопки на панели контроллера приведет к принудительному подключению обоих аккумуляторов вне зависимости от бортового напряжения и включенного или выключенного зажигания. Через 6 минут после нажатия кнопки произойдет возврат к нормальному функционированию. Т.е. в зависимости от текущего состояния (как описано выше) один из аккумуляторов будет отключен. Если до истечения 6 минут снова нажать на кнопку, то отсчет 6 минут будет прерван и произойдет возврат к нормальному функционированию.

Дополнительно предусмотрено подключение внешнее подключение трех сервисных тумблеров** и одной кнопки**.

Один тумблер блокирует использование АКБ №2. Т.е. при его включении и наличии АКБ №1, питание бортовой сети всегда производится только от нее. При выключении тумблера произойдет возврат к нормальному функционированию. Эта функция предназначена для тех случаев, когда АКБ №2 достаточно глубоко разряжен или неисправен (например, кипит из-за низкого уровня электролита). Таким образом, пользователь может временно исключить его из использования без демонтажа.

Второй тумблер меняет режим работы с контакторами. При замкнутом состоянии, контроллер использует логику управления обычными электромагнитными контакторами. При разомкнутом – поляризованными.

Третий тумблер меняет аккумуляторы ролями. Т.е. АКБ №1 становится «резервным», а АКБ №2 – «стартовым». Данное переключение возможно только при выключенном зажигании.

Кнопка предназначена для аварийного отключения всех аккумуляторов, например, в случае пожара. При нажатии на кнопку происходит мгновенный перевод обоих контакторов в разомкнутое состояние. После этого работа контроллера блокируется. При этом шкалы индикации бортового напряжения гаснут, индикаторы подключенного состояния аккумуляторов попеременно загораются и гаснут, контроллер не реагирует на дальнейшие нажатия кнопок, изменение состояния цепи зажигания и напряжения бортовой сети. Для сброса этого состояния необходимо кратковременно снять питание с контроллера.

Данная функция, даже в варианте V.3 активируется только после прямого принятия всех рисков пользователем, т.к. даже кратковременное отключение всех аккумуляторов на работающем двигателе может привести к выходу из строя бортовой электроники. Т.е. изготовитель не несет никакой ответственности.

Подключение

Установите контроллер в любом удобном месте. Для крепления на корпусе предусмотрены два прилива, в которых можно засверлить отверстия.

Подключите в разрыв одной из клемм аккумуляторов и проводов от бортовой проводки контакторы.

Подключите к контактам управления контактора, отвечающего за «стартовый» (АКБ №1 в описании выше) аккумулятор, провода большого сечения желтого и синего цвета. При этом соблюдайте следующую логику: на проводе желтого цвета появляется «+» при команде на замыкание контактора, на проводе синего (если выбран режим работы с поляризованными контакторами) цвета появляется «+» при команде на размыкание контактора.

Т.е. если вы используете обычные (не поляризованные контакторы), то провод синего цвета не используется.

Подключите к контактам управления контактора, отвечающего за «резервный» (АКБ №2 в описании выше) аккумулятор, провода большого сечения белого и зеленого цвета. При этом соблюдайте следующую логику: на проводе белого цвета появляется «+» при команде на замыкание контактора, на проводе зеленого (если выбран режим работы с поляризованными контакторами) цвета появляется «+» при команде на размыкание контактора.

Т.е. если вы используете обычные (не поляризованные контакторы), то провод зеленого цвета не используется.

Подключите провод малого сечения фиолетового цвета к любой из ламп габаритного света. Если вы не хотите, чтобы яркость свечения индикаторов менялась в режимах «день/ночь», то:

- оставьте этот провод не подключенным – тогда индикаторы всегда будут светиться с 1/3 нормальной яркости,

- подключите этот провод на массу - тогда индикаторы всегда будут светиться с максимальной яркостью.

Подключите провод малого сечения коричневого** цвета через тумблер на массу. При замыкании этого провода на массу, блокируется использование «резервного» аккумулятора (АКБ №2). Т.е. при его включении и наличии АКБ №1, питание бортовой сети всегда производится только от нее. При выключении тумблера произойдет возврат к нормальному функционированию.

Подключите провод малого сечения серого* цвета на массу, если вы используете обычные электромагнитные контакторы. Не подключайте этот провод (заизолируйте во избежание замыкания на массу или подключите к любой цепи, на которой постоянно присутствует «+»), если вы используете поляризованные контакторы.

Подключите провод малого сечения желтого** цвета через тумблер на массу. При замыкании этого провода на массу, аккумулятора меняются ролями. Т.е. АКБ №1 становится «резервным», а АКБ №2 – «стартовым». Данное переключение возможно только при выключенном зажигании.

Подключите провод малого сечения красного** цвета через кнопку на массу. При замыкании этого провода на массу, оба аккумулятора отключаются от бортовой сети и контроллер переводится в заблокированное состояние.

Подключите непосредственно на клеммы аккумулятора, который будет «стартовым» (АКБ №1 в описании выше), провода большого сечения красного (к положительной клемме) и черного (к отрицательной клемме) цвета.

Подключите непосредственно на клеммы аккумулятора, который будет «резервным» (АКБ №2 в описании выше), провода большого сечения оранжевого (к положительной клемме) и черного (к отрицательной клемме) цвета.

serg-hard · 22 марта 2012

Подписываюсь под вариант 3, или на вариант 1 с возможносью абгрейда до 3. Вариант 2 для меня неактуален.

PALN · 22 марта 2012

Хреново то что ты не в Москве. Т.е. или придется ждать выхода версии 3 или платить за апгрейд. Просо замену чипа то я делаю бесплатно в течении года но персылка будеь практически равна соимости чипа (200 рэ). Т.е. проще самому оплатить и чип и пересылку = 400 рэ. И самому же его поменять по инструкции. Правда старый подлежит сиранию и его можно продать Ж) Но локально т.к. персылка обратно о5 равна его стоимости

Или ловить момент ибо в новосибе я регулярно присутствую - вот только в воскресенье от туда прилетел Ж)

PALN · 22 марта 2012

Тут исправленный мануал.

=================================

Контроллер аккумуляторов PN-BC v.1.

Описание функций, руководство пользователя.

Назначение устройства.

Контроллер аккумуляторов предназначен для индикации напряжения и интеллектуального переключения бортовой сети между двумя аккумуляторами.

В итоге гарантируется наличие заряженного аккумулятора для запуска двигателя и питание потребителей на стоянке от резервного аккумулятора.

Контроллер аккумуляторов может использоваться только как индикатор и сигнализатор напряжений, так и для управления подключением аккумуляторов в бортовую сеть. При этом рекомендуется использование поляризованных контакторов GRUNNER, поскольку они потребляют ток только в момент переключения. Однако в устройстве предусмотрен режим управления обычными электромагнитными контакторами*.

Спектр применения контроллера аккумуляторов не ограничивается автомобилями с 12-вольтовой бортовой сетью, оборудованных двумя параллельно включенными аккумуляторами. Так контроллер аккумуляторов можно использовать на мотоциклах с дополнительным (экспедиционным) аккумулятором, трейлерах, кемперах и т.п.

Контроллер выполнен в прочном металлическом корпусе для эксплуатации в тяжелых условиях.

ВНИМАНИЕ! Контроллер аккумуляторов не предназначен для эксплуатации при напряжении бортовой сети 24 В. Также следует иметь в виду то, что на ряде старых моделей японских внедорожников применено решение, при котором бортовая сеть имеет напряжение 12 В., а стартер - 24 В. Т.е. в момент запуска два бортовых аккумулятора подключаются последовательно для обеспечения необходимого напряжения питания стартера. Без кардинальной переделки бортовой сети и замены стартера, использовать контроллер можно только как индикатор напряжения на одном аккумуляторе.