Продовження теми потужних електронних навантажень

Не так давно я показав новий варіант електронного навантаження. У певному сенсі це даунгрейд, тобто крок назад, а не вперед, але насправді все не так просто, тому я вирішив накидати невеличку статтю.

Нагадую: щоб постійно бути в курсі нових тем у блозі, рекомендую підписатися на мій інстаграм, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, писатиму просто про щось цікаве — посилання на акаунт

Також підписатися на оновлення та нові статті можна в телеграм-каналі — https://t.me/KirichBlog


Як уже писав, сьогодні трохи розповім про подальший розвиток серії навантажень на базі контролера TEC-80k, про що я вже розповідав.
Зібране воно на базі тих самих силових модулів, що й раніше, але за керування та підключення до ПК відповідає інша плата.



Зовні глобальних відмінностей від навантажень серій DL24MP і DL24EW майже немає, функціонально, на жаль, помітно їм поступається, але в цьому випадку це виправдано, особливо якщо йдеться про великі струми.


Із серійних пристроїв я збираю навантаження потужністю 500–600 і 1000–1200 ват, але була версія на 1500–1800 ват, і все було б добре, якби не одне «але»: усі навантаження на базі плат Atorch мають програмне обмеження струму на рівні 40 А. Тобто потужність ви збільшити зможете, а от струм — ні, на жаль. :(


Але мене часто запитували про навантаження на більший струм, і тут поки що було два варіанти: «дурне» на базі простого аналогового керування, хоч і з підключенням до ПК, а також відсіченням за надмірного розряду, або просто паралельне підключення двох пристроїв по 40 А.
Перший варіант загалом нормальний, вдалося розігнати його навіть до потужності 1300–1400 ват, але в нього ущербне ПЗ. Другий незручний в керуванні, бо ПЗ хоч і краще, але не вміє працювати одразу з двома пристроями.


Не так давно мені зателефонував чоловік, який спершу побачив моє оголошення на OLX, де було сказано, що планується потужна модель. Завдання було типове: навантажувати збірки 6S струмами до 100 ампер.
На цей запит я одразу запропонував пару навантажень DL24MP як класичне рішення, але чоловік дуже зацікавився одним пристроєм, проте з більшою потужністю та струмом. Зрештою я сказав, що можу таке зібрати, але додав, що не люблю продавати «сирі» варіанти, адже ті, які я переважно продаю, по суті вже серійні пристрої, і я їх чудово знаю. Замовника це не зупинило. До того ж я додав, що ціна такого навантаження буде трохи вищою, ніж двох по 1200 ват, через складність складання. Чоловік погодився, і я взявся до роботи.



Використовувався той самий контролер TEC-80K у зв’язці з чотирма силовими модулями по 500–600 ват, і приблизно за тиждень народилася така конструкція.


Через особливості корпусів збирати було дуже незручно. У майбутньому планую розв’язати цю проблему, наприкінці покажу варіант. Але загалом вийшло відносно акуратно, принаймні для першого екземпляра, можна навіть сказати — прототипу. Довелося вирішувати питання і з керуванням, і з живленням усього цього, правильним підключенням, термозахистом тощо. До того ж чоловік захотів, щоб на передній панелі, крім «бананів», були ще й роз’єми XT60 і XT90, а ззаду — USB-C для підключення до ПК.


Але якщо ви пам’ятаєте з попереднього огляду, навантаження TEC-80K має ліміт 1600 ват і 80 ампер, тому я зв’язався з розробником, який зробив для мене додаткову версію прошивки з лімітами 120 А і 2700 ват. Власне, тепер під час завантаження висвічується назва моделі TEC-80K 2700.
ПЗ також підтягнуло ліміт струму до 120 А. Цим я окремо переймався, бо хотілося мати не лише локальне керування.


Далі — невелике тестування, калібрування, перевірка роботи, але, на жаль, максимум, який я зміг протестувати за потужністю, — це 1400 ват. Навантаження при цьому працювало просто чудово.


Далі було випробування не потужністю, а струмом. Для цього використовувалася батарея з чотирьох елементів ємністю 230 А·год, для яких струм розряду 100–120 А — не проблема. Звісно, хотілося перевірити на повній потужності, але на 24 вольти в мене є батарея максимум на 88 А·год, і шкода було б мучити її такими струмами.


Я без проблем отримав 100 А, про які ми домовлялися, але так само легко підняв струм і до 109 А. Далі струмові кліщі переходили в захист. Можна було б поритися в ящиках і знайти мої кліщі з максимумом 660 А, але я вирішив відкласти такі випробування на наступний раз. Тим паче, що за 109 А навантаження працювало чудово, і не думаю, що за 120 А щось змінилося б. Скажу більше: режим роботи за струму 120 А для навантаження легший, ніж для моєї малої моделі на 40 А, адже кожен модуль працює лише за струму 120/4=30 А, і тим паче легший, ніж для двомодульної версії на 100 А, де кожен модуль працює за струму 50 А. Тобто технічно я можу без проблем зробити такий самий варіант на 160, а можливо, і на 200 А.


Під час роботи я контролював температуру, але оскільки навантаження працювало на половині потужності, навіть вентилятори не виходили на повну потужність.
Мене більше цікавили температура роз’ємів і загальна поведінка. Стабільність струму відносно непогана, але я планую покращити й цей параметр, а от із температурами все було навіть краще, ніж я очікував.
1. Загальний вигляд, тест за струму 100 А
2. «Банани» можна сказати холодні, вища температура була в кабелів у місці обтискання наконечників. Кабелі старі, випадково знайшов удома.
3. А ось тут видно, що ліва верхня перемичка батареї гарячіша. Виявилося, що її трохи недотиснули. Я завжди після складання тестую батареї на нагрівання, адже цілком можуть вилізти такі косяки через поганий притиск або потрапляння якогось сміття під клеми. Навіть звичайна крапля каніфолі може наробити біди.

Заздалегідь відповім на запитання, чому я не використовую якісніший тепловізор. Усе просто: його треба дістати, розпакувати, під’єднати до телефона, який іноді буває майже розряджений, а той, яким я знімав, хоч і гірший, зате завжди під рукою — треба лише ввімкнути.




У підсумку вийшов ось такий виріб: розміри приблизно 270х250х185мм, вага близько 4-4.5кг. Не такий акуратний, як серійні на базі Atorch, але я старався, щоб він не мав зовсім уже кустарного вигляду.


Одразу після перевірки навантаження поїхало до замовника. Я встиг зробити лише кілька фото, зокрема спільне з молодшою версією на 80 А, 1200 Вт.


Переживав, що через головки шурупів на верхній кришці виглядатиме неакуратно, але з’ясувалося, що вони можуть бути й корисними: якщо поставити зверху друге навантаження, його ніжки точно потрапляють на головки цих шурупів, і воно фактично на них фіксується.


Людина, якій відправили навантаження, уже випробувала його — щоправда, поки за струмів 40 і 80 А, — і зняла невеликий відеозвіт.
Показувати 40 А немає сенсу, а ось 80 А покажу. До речі, у другій частині відео чути, як вентилятори навантаження виходять на робочі оберти. Удома користуватися такою штукою буде некомфортно, а от на роботі — цілком.

На відео добре видно, як просідає напруга на комірках після початку тесту, але важливіше бачити напругу на окремих комірках.
Відео знімали просто як звіт, за що окреме велике спасибі. Пізніше, можливо, попрошу зняти відео саме про роботу пристрою.

Вибачте, відео коротке, тому завантажилося як шортс. Посилання — https://youtube.com/shorts/8UxowXD0vn8?si=S1MJRKJPzbFZ7WQv

Друга частина відео. Наскільки я розумію, це вже ближче до кінця тесту. Не судіть суворо: відео просто показує поведінку батареї та навантаження.
Посилання — https://youtube.com/shorts/yK06pZ21Sj0?feature=share



Але, як ви розумієте, на цьому я точно не зупинюся, адже зараз займаюся складанням навантаження із шести модулів зі струмом до 120 А і потужністю близько 3500-3600 Вт тривало та 4000 короткочасно. Працюю над ним давно, але ось нарешті дійшло до якогось варіанта розв’язання всього цього.
Зрештою для складання вибрав металевий корпус заввишки 4 юніти, куди вміщуються 6 модулів. Не скажу, що ідеально: висота могла б бути на 5-10мм більшою, але маємо те, що маємо. Та й ціна такого корпусу залишає бажати кращого, особливо з огляду на те, що мені довелося замовляти лазерне різання передньої та задньої панелей — ну не пиляти ж таку красу болгаркою....

Напевно, хтось запитає: а чому не робити навантаження з рекуперацією в мережу або хоча б із заряджанням іншого акумулятора?
У принципі, це можливо, але додає складнощів у схемотехніці, а крім того, певною мірою ускладнює роботу.

Рекуперація в мережу — проблема: якщо зникне живлення від мережі, навантаження вимкнеться, бо енергію нікуди буде скидати. А так його можна живити просто від ДБЖ або навіть від акумулятора для шурупокрута (я робив такі варіанти).
Рекуперація в інший акумулятор — тут певною мірою трохи простіше, але треба завжди тримати під рукою розряджений акумулятор великої ємності, який потім доведеться розряджати. Або ж може статися так, що зрештою у вас буде склад акумуляторів із різним рівнем заряду — словом, свої проблеми.

Саме тому поки що простіше гріти повітря, тим паче попереду зима.




Вище я писав про незручність складання потужного навантаження у здвоєному корпусі, а оскільки мені до рук потрапив фабричний корпус, то я перевірив і його. Виявилося, що в нього цілком вільно вміщуються в довжину чотири мої силові модулі, а якщо розташувати їх щільніше, то ще й залишається місце для роз’ємів.




Ось такі в мене новини на цей момент. На жаль, через велику завантаженість пишу мало, але постараюся найближчим часом трохи виправити цю ситуацію.

Також хотілося б почути вашу думку з цього приводу — дуже цікаво дізнатися про побажання і, звісно, критику.
А ще маю прохання: якщо хтось пов’язаний з Arduino або STM (чи чимось подібним) і має трохи вільного часу, щоб допомогти розв’язати одну задачку (наявність великого професійного досвіду не надто важлива), зв’яжіться зі мною — у приватних повідомленнях або електронною поштою.