девайс для мониторинга каждого аккума батареи - нужен ли?

[Setevoy 127]

Емкость без полного цикла заряд-разряд можно определить только относительно коротким контрольным разрядом, сравнивая падение напряжения с эталонной кривой. А сама она зависит от режима разряда и температуры.

Т.е. занесена куда-то в память для автоматических вычислений в серийном устройстве реально быть не может.

В серийное устройство не может быть добавлена ёмкая флешка для данных или что?

Правда, при наличии сетевого интерфейса есть варианты и получше.

 

Ну, и что даст на практике  созерцание этих загадочных графиков?

На практике нужно не столько графики показывать, сколько карточку задания в userside добавлять.

[NiTr0 584]

 

 

Чтобы сделать иголочку в 3 В на клеммах даже небольшого аккумулятора нужен бросок тока ампер в 200

вообще-то не нужен. если аккум заряжен полностью, и начинает подкипать - его внутреннее сопротивление уже достаточно большое из-за поляризации электродов.

 

 

 

И еще, просто по теме, ...совершенно непонятно как по каким-то непонятной природы пульсациям определить емкость аккумулятора?

элементарно. внутреннее сопротивление при разряде примерно пропорционально остаточной емкости (= площади пластин, которая не засульфатировалась/не осыпалась). т.е. пульсации обратно пропорциональны остаточной емкости.

собссно, так и работают разрядные вилки, которые за секунды определяют емкость аккумулятора, и достаточно точно.

 

 

 

Емкость без полного цикла заряд-разряд можно определить только относительно коротким контрольным разрядом, сравнивая падение напряжения с эталонной кривой. А сама она зависит от режима разряда и температуры. Т.е. занесена куда-то в память для автоматических вычислений в серийном устройстве реально быть не может.

можно и так. и да, эталонная кривая - она ведь уже есть. это - напряжение соседних аккумуляторов. у которых тот же режим разряда и та же температура.

если у всех разряд одинаков - все ок. неодинаков - надо обслуживать батарею пока все не стало совсем плохо.

 

 

 

Ну, и что даст на практике созерцание этих загадочных графиков?

предварительный прогноз я написал выше - 3-й аккум скорее всего имеет емкость % на 25-30 меньше чем соседи. вывод сделан из созерцания графиков пульсаций. прав я или нет - посмотрим на днях.

 

 

 

NiTr0, не зрозумів формулу, але RMS, якби воно було true і не з AD737 (бо воно до 100 кГц...) - було би саме те. Навіть "простий" активний випрямляч з операційником задавить пололосу пропускання і "умовні" голочки не пропустить. Не кажучи вже про обробку з АЦП 100-500 кГц. Напевно, простий діод буде більш інформативний.

обычная обработка с АЦП. потому как задача не стоит искать "иголочки" и прочее (аккумулятору-то на них пофиг), основная цель - определить состояние аккумуляторов батареи, и желательно - сравнительно быстро, не полным разрядом. предполагаю что лучший кандидат для этого - пульсации при разряде (частота которых - 100Гц).

 

а простому диоду нечего делать при пульсациях в несколько сотен милливольт.

[MICROWATT 765]

MICROWATT, "голочки" в прцесі зарядки. Замінив конденсатор - зменшилися до 0,2-0,4В, додав феритове колечко - стало біля 0,1В.,

А, если так, то  понятно. В зарядном фильтр плохо сделан.

[MICROWATT 765]

 

Т.е. занесена куда-то в память для автоматических вычислений в серийном устройстве реально быть не может.

В серийное устройство не может быть добавлена ёмкая флешка для данных или что?

Правда, при наличии сетевого интерфейса есть варианты и получше.

  

 

 

Или что.

Что туда , в безразмерную флешку, поместить мы просто  не знаем.. У пользователя могут быть аккумуляторы самой разной номинальной емкости и измерения могут быть при разной температуре.

От температуры емкость может меняться более, чем в два раза.

[MICROWATT 765]

NiTro, согласен, что предложенными методами можно определить аккумулятор с наименьшей емкостью. Но какова она в абсолютном значении - нет..
Если есть батарея 100 Ач аккумуляторов, один из них 70-80Ач, то нужно ли его менять?

[Setevoy 127]

Что туда , в безразмерную флешку, поместить мы просто  не знаем.. У пользователя могут быть аккумуляторы самой разной номинальной емкости и измерения могут быть при разной температуре.

От температуры емкость может меняться более, чем в два раза.

При установке нового аккумулятора пишем начальные показатели. Дальше с течением времени сопоставляем.

Или то же самое, но на серверной части.

Температуру что-то мешает измерить?

[MICROWATT 765]

 

При установке нового аккумулятора пишем начальные показатели. Дальше с течением времени сопоставляем.

 

Температуру что-то мешает измерить?

 

Ну так это получится вместо полезного широко распространенного устройства - девайс. Гаджет для  фанатов на неделю поиграться и выбросить..

Вы уровень технической подготовки рядового пользователя хорошо представляете? Я - очень неплохо. 

Кое-кто из них с трудом полярность батареи при подключении соблюдает. Запрограммировать недоделанный полуфабрикат - вряд ли.

[ingr 74]

NiTr0, простий діод буде мати лише нелінійну "шкалу" на мілівольтах. А чи треба шукати "голочки" - по ціні додаткового діода з конденсатором, мабуть, варто. Графік буде гладший (і достовірніший).

[NiTr0 584]

 

 

Если есть батарея 100 Ач аккумуляторов, один из них 70-80Ач, то нужно ли его менять?

да. особенно если батарея из 4-8 аккумов. хотя бы потому, что первый же глубокий разряд этот 70Ач аккум убьет. на соседях еще 30% заряда и около 12В, напряжение отсечки упса - N * 10.5В, значит у самого разрядившегося будет напряжение 0..6В в конце разряда.

 

+ когда у одного аккума из партии емкость сильно меньше чем у соседей - значит с ним уже что-то сильно не то.

 

 

 

NiTr0, простий діод буде мати лише нелінійну "шкалу" на мілівольтах.

которая к тому же будет сильно зависеть от температуры... и не факт что обратный ток будет сильно меньше прямого при милливольтах.

 

 

 

Графік буде гладший (і достовірніший).

при разряде иголки навряд будут. и график не факт что будет более гладким. нагрузка-то тоже имеет свойство меняться, причем - резко.

[Setevoy 127]

Ну так это получится вместо полезного широко распространенного устройства - девайс.

Насколько широко? Название форума намекает, что мы говорим о персонале интернет-провайдера, нет?

 

Вы уровень технической подготовки рядового пользователя хорошо представляете? Я - очень неплохо. 

Кое-кто из них с трудом полярность батареи при подключении соблюдает. Запрограммировать недоделанный полуфабрикат - вряд ли.

Из описания непонятно какого именно пользователя вы себе неплохо представляете.

Я представляю, что специалисты, способные внести время замены аккумулятора в веб-интерфейс у провайдера должны быть. Заменить аккумулятор тоже

найдётся кому, раз нашлось кому установить.

[NiTr0 584]

итак, потестил таки почти полный разряд. как и ожидал исходя из пульсаций - аккум на 3 канале сдулся раньше всех.

 

занятно вышло с измерением пульсаций. при наличии плохого контакта (подокисленные болты) - девайс фиксирует повышеные пульсации, сильно меняющиеся. на графике - в 16:30 сменили местами каналы 1 и 4 на аккумах, и пошевелили крокодилы 3 канала (все накинуто на зажимные болты клемм, которые хоть и нержавейка но имеют свойство окисляться от электролита).

 

причина, скорее всего - в том что на входе стоит емкость (1 мкф, но все же), что в сочетании с аппроксимированным синусом на выходе упса (и скорее всего с пиками тока на фронте - упс работает на импульсные БП) и малым сопротивлением проводов (0.5 кв.мм - чтобы в колодки зажались) привело к существенным токам. в окончательной версии последовательно с конденсатором будет еще стоять диод, так что думаю девайсы будут менее чувствительны к плохому контакту.

 

графики теста - в аттаче. если судить из них - упс отключится тогда, когда на самом слабом аккуме напряжение упадет до 6.2в (т.е. несколько глубоких разрядов слабый аккум таки добьют).

 

заказал десяток плат на тестовые образцы. так что, надеюсь, через ~месяц, надеюсь, будут тестовые образцы для желающих. пока - 4-канальный, с реле отключения сети и разъемом для подключения измерительного блока для еще 4 каналов.

 

дополнительный блок - думаю тоже скоро будет, как с корпусом определюсь для него и плату набросаю.

[NiTr0 584]

тестовая партия плат приехала. примерил крупногабаритные компоненты (разъемы, модули) - таки кое-где немного просчитался, будет может чуток некрасиво, но в целом на характеристиках тестовых экземпляров не отразится. в серийных уже будет исправлено.

 

на выходных думаю один экземпляр соберу (если мелочевка приедет), выложу фотки результата. для остальных - часть комплектухи (модули) еще едет.

[NiTr0 584]

в общем таки дошли руки собрать/потестировать немного/пофотографировать, как-то так получилось (см. аттач).

 

нашел еще пару мелких недочетов (некоторые экземпляры LP2950, как оказалось, не любят нагрузку с низким ESR, а CXW8509 не понимает когда ей при отсутствии входного напряжения на выход подается питание от встроенного на плате с STM32 стабилизатора 5->3.3В при подключении по USB). пришлось допаять 4 резистора на разрезанные дорожки и диод с проводочком. на работе не отразится, в серийном варианте будет поправлено.

 

+ плату делал исходя из возможности установить и миниатюрный ethernet модуль (их и достать проще, и места занимают меньше), и полноразмерный с креплением болтами. думаю, миниатюрный будет таки предпочтительнее. в финальной версии он и останется.

 

часть комплектухи на другие экземпляры все еще где-то едет (у китайцев, похоже, предновогодние завалы).

 

потестировал термостабильность морозилкой - на удивление неплохо, после заморозки существенно ниже нуля (-15..-20) - показания ушли вниз на 20-40 милливольт + появился небольшой разброс между каналами (менее 20 мВ), при нагреве ессно вернулись в норму. т.е. в 1% точности укладывается.

 

прототип до сих пор висит на стойке, аптайм - 41 день, пока без приключений, работает штатно. по графикам не видно чтобы напряжения сильно расползлись.

 

набросал плату для дополнительного блока на 4 канала, корпус взял для DIN-рейки на 2 места, влезло впритык (универсального и компактного с выводами под внешние разъемы не нашел, делать большой полупустой корпус тоже не хочется).

 

интересно будет финальный вариант потестировать на разряде (по идее - не должно быть больших пульсаций при плохом контакте крокодилов на клеммах), + заодно посмотрю реальную форму пульсаций при разряде и соответствие измеренного RMS значения реальному.

[MICROWATT 765]

Какие режимы работы батареи отображает приведенный график ? Дежурный, заряд, разряд? Или все сразу за 41 сутки?

[NiTr0 584]

обычный буферный режим за сутки, те же батареи что и раньше. днем - просадка напряжения в сети и аккумы понемногу разряжаются (или, вернее сказать, "уходит" поляризация пластин), ночью - напряжение поднимается. это - 41-й день работы, чтобы оценить долговременную стабильность измерения.

Edited 2017-12-05 02:18:01 by NiTr0

[MICROWATT 765]

12.3-13.25 вольта гуляет напряжение на батарее в зависимости от напряжения в сети? 
Странно. Такое впечатление, что  либо зарядник очень плохой, либо "девайс" эээ... ну девайс он.
Во-первых, в буферном режиме напряжение должно быть порядка 13.6-13.8 вольта, во-вторых , стабильность его должна быть милливольт 50. Это же не циклический режим заряда, обычный?
"Уходящая поляризация пластин" - кого-то новенького. И куда же она на ночь уходит? И по какой причине возвращается утром?

[NiTr0 584]

12.3-13.25 вольта гуляет напряжение на батарее в зависимости от напряжения в сети?

 

12.5-13.2 вообще-то. и да, пара батарей с заниженным напряжением - она такой и была в момент предыдущих манипуляций с батареями (этот комплект стоял изначально на соседней стойке, где полыхнул упс, и после замены упса на подручный 24В - эта пара батарей использовалась, а соседняя - отдыхала, где-то с полгода).

 

 

Во-первых, в буферном режиме напряжение должно быть порядка 13.6-13.8 вольта, во-вторых , стабильность его должна быть милливольт 50. Это же не циклический режим заряда, обычный?

 

напряжение соответствует реальности. на момент установки я тоже поудивлялся, чего это на аккумах 13.1В, потыкал тестером - таки 13.1В и есть. упс - Powercom KIN-3000AP. результат мониторинга соседней стойки (24В, с мощным зарядником в упсе, каналы параллелил) я выкладывал 1.5 месяца назад

 

какой алгоритм заряда производитель этого упса подразумевал, и как реализовывал - сказать сложно. возможно и циклический с ограничением по времени и напряжению (на схеме что-то подобное имеется, Q47, Q54). по факту - на упсе стоят 140Ач батареи при расчетных 7Ач, они ним заряжаются до 13.1-13.2В за примерно неделю (если не навешивать внешнюю зарядку). а возможно - действительно заряд отключается при достижении 54.5-55В, и включается при падении до 50В, просто удачно совпало с суточным графиком. то, что рост напряжения совпадает с зарядом батарей - прекрасно видно по росту пульсаций во время роста напряжения (см. аттачи). температура в это время особо не менялась (датчик показывает температуру процессора - но учитывая постоянное потребление и, соответственно, тепловыделение, можно судить и о температуре воздуха).

 

месячный график показывает такие же колебания.

 

скорее всего, именно поэтому батареи на упсе живут по 5-7 лет при редких разрядах. т.к. режим щадящий. в то время как при 13.6-13.8В дохнут за 2-4 года...

 

 

"Уходящая поляризация пластин" - кого-то новенького. И куда же она на ночь уходит? И по какой причине возвращается утром?

 

для вас же не открытие, что напряжение на клеммах свежезаряженного аккума сверх 12.5-12.8В (в зависимости от концентрации электролита и температуры) - обусловлено уже не материалом электродов, а пузырьками газа (поляризацией пластин) на их поверхности? и что по мере их рассасывания напряжение быстро снижается? и да, снижение напряжения на аккумах было как раз в вечерний пик потребления. может - совпало, может - нет.

Edited 2017-12-05 10:45:47 by NiTr0

[ingr 74]

NiTr0, все чудово крім того що прийдеться тягнути довгі (відносно) дроти від акумуляторів до приладу. Якщо той дріт (з будь-якої причини) обірветься/вирветься і десь невдало впаде... Зробити вимірювачі модулями з впаяними дротами до акумуляторів такої довжини щоб проблем бути не могло, мабуть, буде значно приємніше для користувача.

А з зарядною частиною Вашого безперебійника таки "щось не то". Має бути 13.6В на акумулятор при температурі 18-20 градусів (доречі, підвищені температури доволі негативно впливають на ресурс). А передчасно виходять з ладу акумулятори від перерозряду або перезаряду. 12.5 - це розряд (в акумуляторів однозначно менше 100% заряду).

Пульсації грубуваті...

[MICROWATT 765]

Про пузырьки. Да, есть такое  или что-то около этого. 
Равновесный электрохимический потенциал.
Когда  аккумулятор заряжен полностью и его отключают, то через 20-30 минут на нем должно при нормальной температуре установиться 12.72 вольта. При других температурах учитывается поправка. Эти табличные  данные могут точно сказать насколько заряжен аккумулятор.
Но в заряднике расхожих УПС  используется обычно буферный режим, режим неполного заряда аккумулятора. Это 13.6-13.8 вольта непрерывно. При этом "пузырьков" еще практически нет, электролит не усыхает, но заряд порядка 80-85% от полной емкости.
Не может напряжение аккумулятора, постоянно  подключенного к заряднику,  болтаться просто так. Даже если там циклический режим, то характер изменения напряжения должен выглядеть иначе.
Ищите, наверное,  другую причину.

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

 По поводу отдельных аккумуляторов "с заниженным напряжением".
Может, это аккумуляторы с завышенной емкостью? При зарядке в последовательной схеме на них напряжение будет отставать от других аккумуляторов, при разряде - наоборот..

Edited 2017-12-05 23:24:39 by MICROWATT

[NiTr0 584]

Зробити вимірювачі модулями з впаяними дротами до акумуляторів такої довжини щоб проблем бути не могло, мабуть, буде значно приємніше для користувача.

 

ну случайно оборвать провод хотя бы 0.5 кв.мм - это надо очень постараться. оборвать сигнальные куда легче. + разные клеммы могут быть (кто-то крокодилами решит временно вешать, кто-то - под болт). + цену заметно увеличит.

 

 

А з зарядною частиною Вашого безперебійника таки "щось не то". Має бути 13.6В на акумулятор при температурі 18-20 градусів (доречі, підвищені температури доволі негативно впливають на ресурс).

 

ну заряжает как заряжает. стойка под рукой, потому после длительного отключения напряжения батареи обычно дозаряжаются внешним зарядным устройством. т.к. встроенное их за вменяемое время не зарядит.

 

 

Пульсації грубуваті...

 

разрешение - 1 мВ. больше - делать смысла нет, внутренние шумы перекроют. при разряде - там пульсации все равно десятки (а то и сотни) милливольт будут, потому некритично.

 

 

Когда аккумулятор заряжен полностью и его отключают, то через 20-30 минут на нем должно при нормальной температуре установиться 12.72 вольта. При других температурах учитывается поправка. Эти табличные данные могут точно сказать насколько заряжен аккумулятор.

 

напряжение на аккумуляторе зависит и от температуры и от плотности электролита. и по мере разряда снижается именно из-за уменьшения плотности электролита.

 

 

Но в заряднике расхожих УПС используется обычно буферный режим, режим неполного заряда аккумулятора.

 

ну модель я сказал, схема от KIN-2200AP (идентичного) на просторах интернета имеется, можете посмотреть.

 

почему такой график - для меня тоже загадка. график мониторинга упса (% заряда, вычисляется исходя из напряжения) совпадает с графиком мониторинга девайса. при этом ни напряжение в сети, ни нагрузка на упс не меняются.

 

 

По поводу отдельных аккумуляторов "с заниженным напряжением". Может, это аккумуляторы с завышенной емкостью? При зарядке в последовательной схеме на них напряжение будет отставать от других аккумуляторов, при разряде - наоборот..

 

нет. наоборот - 3 канал (тот, что синий) при тестовом разряде умер раньше других. посмотрите, я же выкладывал графики. + при заряде (когда заряд идет) напряжение на них идентично (балансиры стоят).

 

скорее всего - часть пластин осыпалась уже, и плотность электролита (+ соответсвенно напряжение) из-за этого упала. батареи то ли 2012 года, то ли 2011.

[MICROWATT 765]

Теме не один день. И кончится она не завтра.  Причем, кончится ничем.
Это ситуация которую англичане называют "похоже, мы лаем не на то дерево...."
Вы придумываете себе несуществующие или третьестепенные проблемы и упорно с ними сражаетесь. 
С самого начала вы не сформулировали, прежде всего для себя,   какую же задачу собираетесь решить. Вместо прибора диагностики аккумуляторов  вы подменили задачу созданием замысловатой, дорогой, нетехнологичной елочной гирлянды  Похоже, к ней изначально подразумевался в комплекте толкователь загадочных графиков. 
Вы сначала  дайте четкий критерий: "вот , если наступит такое-то событие, появится разность каких-то напряжений, токов, изменение какого-то параметра выше-ниже строго заданного порога, то аккумулятор нужно срочно менять". И только ПОСЛЕ этого можно приступать к разработке.

Прибор должен однозначно сам обнаруживать и указывать на неисправность, Иначе зачем он нужен? Средней руки аккумуляторщик делает это очень уверенно и просто.
А сейчас... ну плавает напряжение по непонятным причинам.  Слишком сильно меняется. Скорее всего, ошибка измерителя. А может и что-то еще. Глядеть на эти красивые цветные графики зависимости ничего от ничего можно еще не один год. И гадать вслепую о причинах.
Вы сначала задачу сформулируйте ясно. потом можно ее решать. Может быть, она решается очень просто, но в чем таки состоит эта  задача?

[NiTr0 584]

 

 

Вы сначала дайте четкий критерий: "вот , если наступит такое-то событие, появится разность каких-то напряжений, токов, изменение какого-то параметра выше-ниже строго заданного порога, то аккумулятор нужно срочно менять". И только ПОСЛЕ этого можно приступать к разработке.

ответ был уже дан выше. повторяю его, если вы забыли: если на одном из аккумуляторов разрядные пульсации намного выше чем на соседних - аккумулятор пора менять. если при тестовом разряде напряжение на одном аккумуляторе падает до минимума гораздо быстрее чем на остальных - аккумулятор надо менять.

 

и целью эксперимента была как раз проверка, покажут ли пульсации степень износа батареи. и, как показала практика - показывают отлично. ну т.е. не нужно разряжать батарею до почти нуля для теста, достаточно измерить пульсации в течение 10-20 минут.

 

 

 

Прибор должен однозначно сам обнаруживать и указывать на неисправность, Иначе зачем он нужен?

вот скажите, зачем зашивать жесткую логику в прибор, который подключен по сети круглосуточно, если гораздо разумнее эту логику реализовать отдельной внешней программой, опрашивающей прибор/дающей ему команду включить-отключить разряд батареи, с необходимым минимумом логики в приборе (в частности, защита от переразряда)?

 

 

 

Средней руки аккумуляторщик делает это очень уверенно и просто.

ок, цена выезда на узел за 30 км от города, с замемной батарей на профилактику, с учетом цены бензина, времени использования машины, оплаты аккумуляторщику/водителю ЗП, командировочных (по закону если)? а при ежемесячном регламентном обслуживании (ну чтобы не оказалось, что полгода назад аккумуляторы еще были живыми, а сейчас - совсем мертвые) - сколько это в год будет?

 

 

 

А сейчас... ну плавает напряжение по непонятным причинам. Слишком сильно меняется. Скорее всего, ошибка измерителя

повторюсь: это не ошибка измерителя. и уж тем более не синхронная ошибка всех 4 измерителей (каждый канал - абсолютно независимый измеритель, да, со своим питанием и своим усреднением, выдающий уже готовое напряжение по запросу). это - работа зарядника упса. почему так - вопросы к производителю. если вы не заметили - кривая заряда встроенной мониторилки (той, что в % заряда показывает) вполне совпадает с показаниями внешней.

и, повторсь, на другом упсе с мощным зарядником такого эффекта не было.

[Dimkers 1,600]

ок, цена выезда на узел за 30 км от города, с замемной батарей на профилактику, с учетом цены бензина, времени использования машины, оплаты аккумуляторщику/водителю ЗП, командировочных (по закону если)? а при ежемесячном регламентном обслуживании (ну чтобы не оказалось, что полгода назад аккумуляторы еще были живыми, а сейчас - совсем мертвые) - сколько это в год будет?

Воу, воу. Твой девай сам съездит и водички подольет? Или сам заменит сдохшую АКБ?

 

Понимаешь, когда ты дошел до того уровня, когда нужно ездить за 30 км в серверную - этот левел подразумевает в себя нечто другое, чем юзанье плешивого, 300 раз перепаяного УПСа и дешовеньких АКБ.

Был хоть раз на РТПЦ в ящике у мобильщиков? Тока не надо ото про всякие сказки, шо у них денег больше....

Edited 2017-12-12 10:57:26 by Dimkers

[NiTr0 584]

 

 

Воу, воу. Твой девай сам съездит и водички подольет? Или сам заменит сдохшую АКБ?

съездить раз в 2-3-4 года при наличии проблемы или кататься каждый месяц - есть разница?

 

 

 

Понимаешь, когда ты дошел до того уровня, когда нужно ездить за 30 км в серверную - этот левел подразумевает в себя нечто другое, чем юзанье плешивого, 300 раз перепаяного УПСа и дешовеньких АКБ.

сколько там у тебя дорогие необслуживаемые батареи прожили на хорошем упсе? 3 года?

 

 

 

Был хоть раз на РТПЦ в ящике у мобильщиков? Тока не надо ото про всякие сказки, шо у них денег больше....

не вопрос, можно и на эмерсоновскую стойку питания с аккумами несколько тысяч баксов выкинуть. если есть деньги.

вот только много ты видел, к примеру, сельских провов, которые себе на БСку/ретранслятор в соседнем селе ставят эмерсоновские стойки?

 

ну и да, тут цена таки на 2 порядка ниже будет. 40 баксов, а не несколько тысяч.

[KaYot 3,708]

Не слушай злопыхателей.

Жду коммерческий образец на 8 батарей, с ним мне будет спаться НАМНОГО спокойнее. Никакой "сертифицированный доливатель воды" мне в этом не поможет. А электронный вольтметр с snmp - поможет.