Simulare batteria per test caricabatteria.

[TelespallaBob]

Salve, questa forse non è semplice.
Al lavoro ci occupiamo di gruppi di continuità e caricabatteria per muletti.
Per testare i caricabatteria riparati li colleghiamo ad un pacco
batterie reale e vediamo se il caricabatterie parte.
Per facilitare le cose ovviamente sarebbe utile un simulatore di
batteria, una cosa che eroghi tensione per far sentire al caricabatterie
che c'è un carico attaccato, ma che poi assorba corrente (anche 10A) pur
mantenendo il livello di tensione pressoché costante.
Fattibile con qualcosa?
L'idea primordiale è stata quella di collegare all'uscita del
caricabatterie un secondario raddrizzato di un trasformatore con
primario collegato a variac, per ottenere la giusta tensione del pacco
batterie previsto (48V, 80V, ecc...) e in effetti il caricabatterie
parte però poi si blocca perché iniziando il processo di ricarica non
c'è nulla che assorbe corrente e la tensione sale rapidamente.
Grazie...

[asdf]

Post by TelespallaBob
parte però poi si blocca perché iniziando il processo di ricarica non
c'è nulla che assorbe corrente e la tensione sale rapidamente.
Grazie...

A naso, un simulatore di batteria che si carica lo puoi fare con
un condensatore sulla base di un darlington PNP o qualcosa che
guadagni molto (e possa pure assorbire molto), poi con una
resistenza piuttosto alta mandi una frazione della corrente di
carica al condensatore, così quello si carica piano piano
facendo scendere gradatamente la corrente di carica come se ci
fosse una batteria vera.

[Drizzt do'Urden]

Post by TelespallaBob
Salve, questa forse non è semplice.
Al lavoro ci occupiamo di gruppi di continuità e caricabatteria per muletti.
Per testare i caricabatteria riparati li colleghiamo ad un pacco
batterie reale e vediamo se il caricabatterie parte.
Per facilitare le cose ovviamente sarebbe utile un simulatore di
batteria, una cosa che eroghi tensione per far sentire al caricabatterie
che c'è un carico attaccato, ma che poi assorba corrente (anche 10A) pur
mantenendo il livello di tensione pressoché costante.
Fattibile con qualcosa?
L'idea primordiale è stata quella di collegare all'uscita del
caricabatterie un secondario raddrizzato di un trasformatore con
primario collegato a variac, per ottenere la giusta tensione del pacco
batterie previsto (48V, 80V, ecc...) e in effetti il caricabatterie
parte però poi si blocca perché iniziando il processo di ricarica non
c'è nulla che assorbe corrente e la tensione sale rapidamente.
Grazie...

Giusto per avere un'idea di quello che si può fare, questo arriva a 40V
ma immagino che modificando qualcosa si possa aumentare tale valore:

http://www.chirio.com/electronic_load.htm

Altrimenti, senza impazzire tanto ma a un costo più alto (ma funzionano
alla fine :-)
ci sono i classici carichi elettronici da laboratorio (ci faccio la
passione da un pezzo):

<https://www.aliexpress.com/price/dc-electronic-load_price.html?src=google&albch=search&acnt=479-062-3723&isdl=y&aff_short_key=UneMJZVf&albcp=304964476&albag=11402194156&slnk=&trgt=aud-30186416528:dsa-62796764476&plac=&crea=64152582676&netw=g&device=c&mtctp=b&memo1=1t2&gclid=EAIaIQobChMIsqS_xv_81QIVBMAYCh3PYABfEAAYAiAAEgImEPD_BwE>

[alfio]

Post by Drizzt do'Urden
Giusto per avere un'idea di quello che si può fare, questo arriva a 40V
http://www.chirio.com/electronic_load.htm

gli manca una cosa pero':
non genera tensione

[Drizzt do'Urden]

Post by alfio

Post by Drizzt do'Urden
Giusto per avere un'idea di quello che si può fare, questo arriva a
http://www.chirio.com/electronic_load.htm

non genera tensione

Se non ho letto male genera anche tensione per testare i carica batterie
che lo richiedono.

[alfio]

Post by Drizzt do'Urden
Se non ho letto male genera anche tensione per testare i carica batterie
che lo richiedono.

bho
guardando lo schema non mi pare che possa farlo.

[Drizzt do'Urden]

Post by alfio

Post by Drizzt do'Urden
Se non ho letto male genera anche tensione per testare i carica
batterie che lo richiedono.

bho
guardando lo schema non mi pare che possa farlo.

ah, ok, io mi sono limitato a leggere l'articolo.

[RobertoA]

Post by Drizzt do'Urden

Post by alfio

Post by Drizzt do'Urden
Se non ho letto male genera anche tensione per testare i carica
batterie che lo richiedono.

bho
guardando lo schema non mi pare che possa farlo.

ah, ok, io mi sono limitato a leggere l'articolo.

Non si e' ancora capito bene il motivo per il quale serva mettere un
carico diverso dalla batteria
Se con la batteria ha il carico ideale, per quale motivo cambiare?

[Drizzt do'Urden]

Post by RobertoA
Non si e' ancora capito bene il motivo per il quale serva mettere un
carico diverso dalla batteria
Se con la batteria ha il carico ideale, per quale motivo cambiare?

magari avendo carica batterie per diversi tipi di batterie una sola non
basta per avere tutte le tensioni necessarie alle prove.
Poi forse usando una batteria con tensione più alta si possono simulare
anche quelle con tensione più bassa collegandosi ai vari ponti fra le
celle (se possibile), tanto rimarrà una prova, mica dovranno caricarla
completamente.
Altre motivazioni non mi vengono in mente.

[TelespallaBob]

Post by Drizzt do'Urden

Post by RobertoA
Non si e' ancora capito bene il motivo per il quale serva mettere un
carico diverso dalla batteria
Se con la batteria ha il carico ideale, per quale motivo cambiare?

magari avendo carica batterie per diversi tipi di batterie una sola non
basta per avere tutte le tensioni necessarie alle prove.
Poi forse usando una batteria con tensione più alta si possono simulare
anche quelle con tensione più bassa collegandosi ai vari ponti fra le
celle (se possibile), tanto rimarrà una prova, mica dovranno caricarla
completamente.
Altre motivazioni non mi vengono in mente.

Esatto, stiamo parlando di pacchi batterie per muletto, contenitori da
circa 1 metro cubo pieni di elementi di piombo da 2V ciascuno.
Meglio un simulatore che spostare ogni volta il muletto per fare il test
di carica, ammesso che il caricabatterie sia adatto per la tensione del
pacco disponibile.

[Drizzt do'Urden]

Post by Drizzt do'Urden
Giusto per avere un'idea di quello che si può fare, questo arriva a 40V
http://www.chirio.com/electronic_load.htm
Altrimenti, senza impazzire tanto ma a un costo più alto (ma funzionano
alla fine :-)
ci sono i classici carichi elettronici da laboratorio (ci faccio la
<https://www.aliexpress.com/price/dc-electronic-load_price.html?src=google&albch=search&acnt=479-062-3723&isdl=y&aff_short_key=UneMJZVf&albcp=304964476&albag=11402194156&slnk=&trgt=aud-30186416528:dsa-62796764476&plac=&crea=64152582676&netw=g&device=c&mtctp=b&memo1=1t2&gclid=EAIaIQobChMIsqS_xv_81QIVBMAYCh3PYABfEAAYAiAAEgImEPD_BwE>

Un amico che usa questi carichi elettronici (parlo di prezzi a cavallo
dei 300 euro) mi ha detto che non danno tensione ai morsetti quindi non
si potrebbero testare i carica batterie che hanno bisogno di tensione
per partire, lui ovvia a questa mancanza collegando in parallelo un
alimentatore (con diodo in serie), alla partenza del carica batterie si
può togliere.
Chiaro che poi potrai lavorare solo sulla corrente di assorbimento, se
devi anche testare lo stacco del carica batterie devi lasciare collegato
l'alimentatore in parallelo e usarlo per aumentare la tensione.
Altrimenti esistono simulatori di batterie ma siamo oltre i 3000 euro.
Cerca Keithley.

[alfio]

partendo dalla tua idea del trasformatore per simulare la tensione di
batteria, ti propongo questo circuito che ho inventato al momento, mai
provato.

in uscita avrai la tensione dal trasfo raddrizzata, tramite il diodo (di
adeguata potenza)
il caricabatteria dovrebbe riconoscere la presenza batteria e quindi
iniziare a erogare corrente
a questo punto entra in conduzione il darlington (di adeguata potenza) che
inserisce un carico resistivo che dovrai calcolare tu in base alla
corrente erogata dal tuo carica batterie
R = Vbat/Icar

se la corrente di carica non e' costante.... , e' un problema :-)


[FIDOCAD]
MC 40 120 0 0 500
MC 90 155 0 0 210
MC 90 155 1 0 210
MC 100 145 1 0 210
MC 100 165 0 0 210
MC 125 165 0 0 180
MC 140 165 0 0 115
LI 75 120 100 120
LI 100 120 100 145
LI 100 165 100 190
LI 100 190 75 190
LI 90 155 85 155
LI 85 155 85 180
MC 140 155 2 1 370
MC 140 140 0 0 200
MC 155 165 0 0 115
MC 160 140 0 0 010
MC 160 180 0 0 020
LI 85 180 160 180
LI 160 140 155 140
LI 155 140 155 145
LI 155 175 155 180
LI 140 180 140 175
LI 140 165 140 140
LI 140 155 110 155
LI 125 155 125 165
LI 125 175 125 180
SA 125 155
SA 140 155
SA 125 180
SA 140 180
SA 155 180
SA 155 140
TY 160 165 5 3 0 0 0 * Rpot

[TelespallaBob]

Post by alfio
partendo dalla tua idea del trasformatore per simulare la tensione di
batteria, ti propongo questo circuito che ho inventato al momento, mai
provato.
in uscita avrai la tensione dal trasfo raddrizzata, tramite il diodo (di
adeguata potenza)
il caricabatteria dovrebbe riconoscere la presenza batteria e quindi
iniziare a erogare corrente
a questo punto entra in conduzione il darlington (di adeguata potenza)
che inserisce un carico resistivo che dovrai calcolare tu in base alla
corrente erogata dal tuo carica batterie
R = Vbat/Icar
se la corrente di carica non e' costante.... , e' un problema  :-)

Interessante, grazie, ma purtroppo la corrente non è costante.
Succede questo:

Collegando il caricabatterie la tensione delle batterie è bassa quindi
il caricatore parte con la massima corrente e la tensione sale lentamente.
Raggiunto il valore di 2,4V per elemento, la corrente inizia a calare e
la tensione rimane fissa.
Quando la corrente scende sotto la soglia prevista inizia la fase di
mantenimento.
Basterebbe arrivare a qui con la simulazione, ma mi rendo conto sia di
una certa difficoltà tecnica.

[alfio]

Post by TelespallaBob
Interessante, grazie, ma purtroppo la corrente non è costante.
Collegando il caricabatterie la tensione delle batterie è bassa quindi il
caricatore parte con la massima corrente e la tensione sale lentamente.
Raggiunto il valore di 2,4V per elemento, la corrente inizia a calare e
la tensione rimane fissa.
Quando la corrente scende sotto la soglia prevista inizia la fase di
mantenimento.
Basterebbe arrivare a qui con la simulazione, ma mi rendo conto sia di
una certa difficoltà tecnica.

dal momento che il carico che il tuo carica batterie vede e' solo una
resistenza fissa, la tensione ai suoi capi non cambia se non cambia la
corrente.
questo significa che se calcoli la R di carico per una tensione < 2,4V per
elemento non vedrai mai commutare la corrente di carica.

piuttosto dovrai aggiungere qualcosa per fare la simulazione completa,
ossia la R di carico deve essere vista come variabile con andamento simile
a quella della batteria.
oppure ne metti un certo numero in parallelo, e escludendole manualmente
simuli la carica della batteria


[FIDOCAD]
MC 40 120 0 0 500
MC 90 155 0 0 210
MC 90 155 1 0 210
MC 100 145 1 0 210
MC 100 165 0 0 210
LI 75 120 100 120
LI 100 120 100 145
LI 100 165 100 190
LI 100 190 75 190
LI 90 155 85 155
MC 140 155 2 1 370
MC 140 140 0 0 200
LI 155 140 155 145
LI 140 155 110 155
SA 125 155
SA 140 155
SA 155 140
MC 125 190 0 0 180
MC 140 190 0 0 115
MC 155 190 0 0 115
LI 155 200 155 205
LI 140 205 140 200
LI 125 200 125 205
SA 125 205
SA 140 205
SA 155 205
MC 170 170 0 0 780
MC 185 170 0 0 780
MC 195 205 0 0 020
TY 195 190 5 3 0 0 0 * Rpot
MC 170 190 0 0 115
LI 170 200 170 205
SA 170 205
MC 185 190 0 0 115
LI 185 200 185 205
SA 185 205
MC 155 170 0 0 780
LI 155 165 155 170
LI 155 165 185 165
LI 185 165 185 170
LI 170 170 170 165
LI 155 185 155 190
LI 170 190 170 185
LI 185 185 185 190
LI 85 205 195 205
LI 85 155 85 205
LI 125 155 125 190
LI 140 190 140 140
MC 195 140 0 0 010
LI 195 140 155 140
SA 155 165
SA 170 165

[zio bapu]

Post by TelespallaBob
Per facilitare le cose ovviamente sarebbe utile un simulatore di
batteria, una cosa che eroghi tensione per far sentire al caricabatterie
che c'è un carico attaccato, ma che poi assorba corrente (anche 10A) pur
mantenendo il livello di tensione pressoché costante.
Fattibile con qualcosa?

La mia idea e' di realizzare uno zenerone di potenza e regolabile, il caricabatterie viene collegato in parallelo allo zenerone, lo zenerone e' alimentato con un piccolo alimentatore (ad alta tensione e poca corrente) che crea la tensione ai suoi capi per simulare la batteria.

Se si ha poca fantasia lo schema lo si potrebbe scopiazzare da un regolatore di carica per le batterie collegate ai pannelli solari :-)

mandi

[TelespallaBob]

Post by zio bapu

Post by TelespallaBob
Per facilitare le cose ovviamente sarebbe utile un simulatore di
batteria, una cosa che eroghi tensione per far sentire al caricabatterie
che c'è un carico attaccato, ma che poi assorba corrente (anche 10A) pur
mantenendo il livello di tensione pressoché costante.
Fattibile con qualcosa?

La mia idea e' di realizzare uno zenerone di potenza e regolabile, il caricabatterie viene collegato in parallelo allo zenerone, lo zenerone e' alimentato con un piccolo alimentatore (ad alta tensione e poca corrente) che crea la tensione ai suoi capi per simulare la batteria.
Se si ha poca fantasia lo schema lo si potrebbe scopiazzare da un regolatore di carica per le batterie collegate ai pannelli solari :-)
mandi

L'idea dello zenerissimo è interessante, ma non saprei proprio come
realizzarla :-)

[ramundo]

Per lo zenerissimo dai un'occhiata alla
AN-173 - national semiconductor fig.8
Ricordo anche un bel circuito descritto su Gasparini e Mirri.
Lo riguardero' se richiesto.

[zio bapu]

Post by TelespallaBob
L'idea dello zenerissimo è interessante, ma non saprei proprio come
realizzarla :-)

Leggi tutta la discussione e c'e' lo schema in fidocad, invece degli zener si mette un tl431 che e' regolabile.
Io farei un selettore per le tensioni che inserisce una R adatta e poi un potenziometro per simulare l'ultima parte della carica.

mandi

[unknown]

Post by TelespallaBob
Per facilitare le cose ovviamente sarebbe utile un simulatore di
batteria, una cosa che eroghi tensione per far sentire al
caricabatterie che c'è un carico attaccato, ma che poi assorba
corrente (anche 10A) pur mantenendo il livello di tensione pressoché
costante.

afaik ci sono alimentatori che fungono anche da simulatori di batteria
avendo la funzione sia di current source che di current sink

potresti adattare allo scopo anche un amplificatore audio di potenza
se la banda passante parte dalla DC

vedi per esempio "building your own battery simulator":
<http://www.ti.com/lit/an/slva618/slva618.pdf>

qualche altro link:
<http://www.accelinstruments.com/Applications/TS200/Battery-Simulator-AppNote.html>

<http://electronicdesign.com/test-amp-measurement/battery-simulators-check-out-chargers-over-discharged-batteries>

<http://www.edn.com/design/analog/4327228/Novel-measurement-circuit-eases-battery-stack-cell-design>

<http://www.edn.com/design/test-and-measurement/4386797/Power-supply-simulates-battery>

<https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/4322>

[ramundo]

Il giorno giovedì 31 agosto 2017 05:44:50 UTC+2, not1xor1 ha scritto:
.........

Post by unknown
afaik ci sono alimentatori che fungono anche da simulatori di batteria
avendo la funzione sia di current source che di current sink
potresti adattare allo scopo anche un amplificatore audio di potenza
se la banda passante parte dalla DC
<http://www.ti.com/lit/an/slva618/slva618.pdf>
<http://www.accelinstruments.com/Applications/TS200/Battery-Simulator-AppNote.html>
<http://electronicdesign.com/test-amp-measurement/battery-simulators-check-out-chargers-over-discharged-batteries>

...........

interessanti articoli; come si fa a vedere le figure, sempre sia possibile, da Electronic design?

[unknown]

Post by ramundo
interessanti articoli; come si fa a vedere le figure, sempre sia possibile, da Electronic design?

ora a quanto pare i link alle immagini non funzionano più
a suo tempo salvai l'articolo

banalmente il primo è il classico high current shunt regulator che si
trova nei datasheet del TL431 collegato da una parte con un diodo ad
un alimentatore e dall'altro, tramite una resistenza da 100mohm al
caricabatterie, il secondo è uguale solo che usa degli zener al posto
del TL431

qualcosa di simile a questo ma con un NMOS di potenza al posto del NPN

[FIDOCAD]
MC 40 130 0 0 115
MC 40 145 0 0 114
MC 40 160 0 0 115
MC 60 160 3 0 230
MC 65 135 0 0 310
MC 80 150 0 0 300
MC 80 160 0 0 115
MC 20 120 0 0 200
MC 100 120 3 0 115
LI 35 120 100 120 0
LI 40 120 40 130 0
LI 40 140 40 145 0
LI 40 155 40 160 0
LI 40 170 40 175 0
LI 40 175 95 175 0
LI 80 175 80 170 0
LI 60 120 60 145 0
LI 60 160 60 175 0
LI 45 150 60 150 0
LI 60 135 65 135 0
LI 80 120 80 125 0
LI 80 145 80 160 0
LI 95 120 95 140 0
LI 95 160 95 175 0
TY 85 110 4 3 0 0 0 * caricabatteria
TY 15 110 4 3 0 0 0 * alimentatore
SA 40 120 0
SA 60 120 0
SA 80 120 0
SA 95 120 0
SA 60 135 0
SA 80 150 0
SA 60 175 0
SA 80 175 0
MC 60 175 0 0 045