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[电源]利用闲置-低成本打造一款数显计量电动车可调充电器 [复制链接]

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离线aacyxjz
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2018-12-02
之前把电池组改成了48V30AH锂电池,原先12AH的铅酸电池充电器改的两段充锂电池电流有点小。
爱玛原配2011款西普尔48V12AH电瓶三段充电器改锂电池两段充|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2585307
有个20AH的铅酸充电器电流大一点,就把它改造成锂电池充电器了。


恰好很久之前买过两块电动车液晶仪表,其中一个改造到仪表盘了,另一块一直闲置。
今天突发奇想,为啥不把它们合体改成数显-计量可调充电器/电源呢。
折腾修复两块电动自行车液晶仪表STM8主控大液晶|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2518042
给老电动自行车升级液晶仪表-STM8主控大液晶续|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2520802

这是之前爱玛原配的改成了可调电源,电流有点小,只有两安不到,改大电流怕受不了。



闲置的液晶仪表,如果与充电器合体,既能显示电压,又能显示“”电流“”,还能显示充电器温度,
最终还能计量充过的电量AH,岂不是很好
(补充:仪表测速原理常见的有三种,一种是机械式靠传动软轴转动计速,
另一种是霍尔脉冲信号计速,还有一种是转速线圈感应电压计速,这里用到的就是第三钟,感应得到的模拟电压,把它替换成运放输出的电压正好是成比例的)


说干就干,先测试模拟量采集速度信号的电压与速度显示关系,在12V左右显示20KM/H
为啥测12V,因为恒流充电时运放或者风扇启动信号正好差不多是12V,用速度监测端口采集恒流电流信号。


可调电源提供模拟速度信号


但是线性度并不好,毕竟是低端STM8芯片的ADC采样,只要在我想要的恒流段单点校准就好
大概7V左右显示10KM/H



拆焊电源线和速度信号线,热熔胶固定热敏探头,防止改造过程断线,
之前提到过,速度信号模拟量是通过RH01和RH03电阻分压后信号传入单片机ADC,
而基准431的2.5v电压则通过ADJ,也就是W104,10K可调电阻分压后给单片机提供基准信号,
这也是速度信号采样的校准原理。
本来是打算直接将充电器的0.1欧姆电流采样信号通过324运放闲置的单元放大100倍给速度信号用,
想想太麻烦了,毕竟锂电池的恒流段充电才是电池主要的充电过程,通过运放或者风扇信号与恒流电流的确定关系也就够了。


这是初步校准后的信号,也就是12V对应2KM/h,换算成2A的电流,实际充电是有3A多的,还得校准



仪表弄完开始打孔固定仪表,四个孔另加一个温度测定孔



螺丝对角固定仪表,本来打算四个角的,想想液晶屏还要保护壳,留两个孔好了


温度探头穿过上盖,热熔胶固定


焊接仪表电源线和电流(速度信号)线,共地,所以三根线就够了


上电空载显示4KM/h,不对呀,原来是接到运放1脚了,实际上应该焊到14脚


改过来之后显示正常


充电试试,红灯,这次对了,3.X A的电流,显示4,可以接受,强迫症患者可以重新调整一下背面的103可调电阻重新校准


就差一块透明板子固定在对角铜螺母上保护液晶屏了



最后是图纸,经典的324运放与431基准加光耦的铅酸电池三段充电器
改造成锂电池两段充也很容易。
速度信号来自运放14脚的恒流控制信号,改造完毕,收工


小结:
电动车液晶仪表其实就是单片机加显示屏的模拟量采集器,
利用电压和速度信号分别监测电池充电的电压和电流,
利用原先的时间乘以速度得到的里程信号显示时间乘以电流的AH计量结果
同时利用温度探头测定充电器内部的温度。
最后在充电器内部加上431电压采样的可调电阻实现充电电压的可调,大概42V-56V都行。
最后计算成本,充电器是很久之前9.9包邮买的,
液晶仪表5元/块,运费5块,买了两块,也就是7.5¥成本,
总计17.4¥得到一个可以调电压,可以显示电压/电流/充电时间/充电容量和温度的智能锂电池/铅酸电池两用充电器,怎么想都很划算。
缺点:电流信号采集精度有限,要么继续硬校准,要么改单片机程序进一步软校准,并且去掉KM/H字段,让仪表盘显示完美。
还有一个多余的单片机端口也可以用来做一些其它的功能。


[ 此帖被aacyxjz在2018-12-04 11:43重新编辑 ]
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