Устройство развязки АКБ (УРА)

[moder]

В связи с планами по подключению разного доп. оборудования, решил установить устройство развязки аккумуляторов (УРА).
УРА - это устройство, которое в автоматическом режиме коммутирует плюсовую цепь соединения двух параллельных АКБ, на один из которых "навешаны" разные дополнительные мощные потребители, а другой является "стартерным". Автоматическая коммутация осуществляется с целью предотвращения разряда "стартерного" АКБ. При работе дополнительных потребителей и просадке напряжения на аккумуляторах ниже заданного значения, цепь соединения двух АКБ размыкается, чем предотвращается неконтролируемый разряд "стартерного" АКБ.

im.jpg
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

ТЗ под свои задачи составил такое:

1. Помимо автоматического режима, устройство должно позволять как принудительное подключение АКБ доп. оборудования, так и его принудительное отключение.
2. При включении стартера АКБ доп. оборудования должен подключаться автоматически.
3. Минимальное потребление.
4. Устройство должно отвечать степени защиты не хуже IP65.

Если у кого уже есть опыт эксплуатации такого девайса, то просьба поделиться опытом.
Ход своих изысканий буду выкладывать в "шапку".

Пока рассматриваю следующие варианты:

• УРА-300(400) от ЭНЕРГОМАШ
  
  ura1.jpg
  Вложения доступны зарегистрированным пользователям
  
  При этом нужно учитывать, что УРА-600 они уже сняли с производства, а УРА-400 пока нет в продаже.
  Подробнее с девайсами можно ознакомиться в их каталоге(во вложениях ниже).
  УРА-400 - наиболее интересный вариант, т.к. позволяет программировать пороги включения и выключения АКБ доп. оборудования, а реле GRUNER-750H потребляет ток только в момент переключения.
  Справедливости ради, нужно заметить, что номинальный продолжительный ток этого реле 250А, этого вполне достаточно для использования реле в качестве УРА. 300-400А допустимо в случае если реле подключено проводом с достаточным для теплоотвода сечением (не менее 50 мм2).
  С характеристиками этого реле можно ознакомиться в оригинальном даташите (см. вложения ниже).
  
  
• Девайс кустарного производства под оптимистичным названием УРА-1000 на базе того же реле GRUNER-750H.
  Данный девайс интересен опять же наличием реле GRUNER-750H, а также тем, что в нем предусмотрено принудительное подключение и отключение АКБ. На сайте разработчика можно найти много информации по грамотному монтажу, подключению, управлению и эксплуатации реле GRUNER-750H.
  
  
• Сделать устройство самостоятельно или "допилить" готовый девайс для получения того, что нужно для ТЗ.
  Благо комплектующие купить не проблема:
  
  • Контакторы: http://www.12vi.ru/765/888/
    Минус этих контакторов в том, что они во включенном состоянии потребляют приличный ток.
    Работают по принципу стартера, при включении потребляют единицы ампер, далее подключается удерживающая обмотка и потребление снижается до примерно 0,5А.
    Видимо, по этой причине УРА-600 и сняли с производства.
  • Вот ещё такой девайс есть 6EK 008 776-001 от Hella:
    http://www.off-road-light.ru/index.php? ... &Itemid=64
    Работает аналогично контакторам выше. Подробности см. в каталоге HELLA во вложениях ниже.
  • Реле GRUNER-750H: http://www.12vi.ru/765/886/8200.html
    Кстати, дешевле, чем у кустаря выше.
  • Изоляторы для реле GRUNER-750H:
    http://www.12vi.ru/774/957/8143.html
    http://www.12vi.ru/774/957/8142.html

....
В итоге было решено делать устройство самостоятельно на базе реле GRUNER-750H.
За основу был взят корпус G3101 от производителя Gainta Industries.

DOC000254686.jpg
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

g3101.jpg
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

P4260026.JPG
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Корпус будет крепиться к кожуху левого АКБ, коммутацией которого и будет управлять устройство.

Внутри корпуса на стойках размещена монтажная плата из стеклотекстолита, непосредственно на которой будет смонтирована вся немногочисленная электроника.
К плате прикручена пара болтов M8, на которые будет крепиться реле и силовые клеммы. Гайки применены высокие, чтобы реле было на высоте примерно 10мм от поверхности платы.

P4260027.JPG
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

P4260028.JPG
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Чтобы реле поместилось в корпус, хвостовая часть его разъема отпилена за ненадобностью. К контактам припаяны провода, а место пайки залито компаундом.

P4260030.JPG
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Вариант реализации УРА от Энергомаш

phpBB [media]

На следующем этапе предстоит решить, разработать ли свою управляющую схему или же использовать готовую с некоторыми изменениями. Не исключено, что на решение может сильно повлиять лень


_______

[leonsu]

Вмсвязи со спецификой использования нашего бездорожья почти на всех машинах использовал схему с основным и доп. Аккумулятором. На дополнительном все приборы, как холодильник свет, отопление палатки и т.д.
Испробовал почти все варианты от
Redarc
http://m.ebay.com/itm/REDARC-SMART-STAR ... iid%253A12
Через такое
http://m.ebay.com/itm/100-PREMIUM-NEW-2 ... Ciid%253A5
И в конечном итоге остановился на таком варианте
https://www.amazon.com/T-MAX-47-3800-Du ... B0026JCNJE
В принципе это Китайская копия австралийского
http://ibs-tech.ch/en/products/dual-battery-system.html
Но сделана и работает супер.
Максимум при необходимости можео заменить реле на какое нибудь хэви дюти(250-350А) от Ворн и забыть о возможной неисправности. В принципе можео и самому сделать схемку с одним мощным реле с подключением после заводки или кнопкой в принудительном режиме.

[moder]

По первой ссылке я что-то не совсем понял, что это такое.
По второй выглядит, как унылый кетай, да и слабенькое. Короче, тоже отстой.
По 3-й, если не ошибаюсь, применен силовой "лебедочный" контактор, который во включенном состоянии не хило потребляет.
По 4-й фирмовая весч, но реле в комплекте слабое. Монитор заряда - это конечно круто, но это, имхо, лишний наворот, который тоже потребляет питание. Разве только он может быть легко(кнопкой) отключен.

Я считаю, что этот девайс, поскольку он будет постоянно подключен к основному АКБ, должен потреблять не более 50мА, а в идеале не более 10мА. Варианты, которые я привел выше этому условию соответствуют.

[Kruger]

Я считаю
Перейти к сообщению

Два разных подхода к решению. Правильным будет решение под конкретные задачи. Эта тема уже многократно обсуждалась и выводы были примерно такие.

[leonsu]

На первом девайсе Редарк стоит электронный контроллер который разьеденяет аккумуляторы при напряжении в 11.6в. Минус такого решения что утром машину можно и не завести.
Второй девайс это для наглядного представления, у меня был аммериканский на 600а, все хорошо но он сьедал 0.7-0.8 в от зарядки(диоды) и поэтому не подзаряжает до конца гелевые аккумуляторы..
Третий работает супер и видно подключение, отключение второго аккума и отдельная зарядка на него.
Как уже сказали что это всё зависит от задач. О потреблении даже не думал, при включённом холодильнике, кемпинговом свете и обогревателе в палатку, плюс тен обогрева для душа в 300ват потребление в 0.5-1-2 ампера уже ничего не влияет.

[Kruger]

отключение второго аккума
Перейти к сообщению

Штатного или дополнительного?

[leonsu]

Отключается всегда дополнительный. На штатном запитано всё что относится к машине в заводской комплектации а вот на втором аккуме весит всё что установленно дополнительно у меня это рация, лед бар, лебёдка, холодильник, компрессор блокировки, обогреватель воды, усилитель музыки, обогреватель для палатки, розетка кемпингового света и ещё немного по мелочам. При глушении двигателя аккумуляторы разьединяются и всё потребление для доп оборудования идёт с дополнительного аккума.

[Kruger]

Например, у меня оба аккумулятора "штатные"...

[moder]

Для теплых регионов комплектация с одним АКБ, поэтому так, где у нас штатный они ставят дополнительный.

Кстати, по поводу потребления контакторов я погорячился.
Т.к. обычно эти УРА-девайсы в авторежиме подключают дополнительный АКБ только при работающем двигателе для зарядки, а при глушении вырубают, то потребление контактора особой роли не играет в таком случае.
Потребление контактора начинает играть роль только тогда, когда порог отключения ниже напряжения на АКБ при неработающем двигателе. В этом случае, если отключение не осуществляется перманентно по сигналу CHARGE, то включенный контактор с остановленным двигателем даже при выключенных всех доп. потребителях будет сажать оба АКБ до тех пор пока напряжение на них не опустится до заданного порога.

А вот потребление самой схемы(без учета контактора) имеет значение, т.к. будет "подсасывать" основной АКБ всегда.

[Kruger]

Лишний потребитель при любом раскладе ни к чему.
Если ставить именно отдельный дополнительный аккумулятор, то уж проще/безопаснее/дешевле использовать простейший рубильник вкл/выкл. Приехал на место - включил, собрался обратно - выключил.

[moder]

Я собственно так и хочу сделать.
Будет 4 режима: автоматический, принудительно выключено, принудительно включено, включено по сигналу старт. При этом "включено по сигналу старт" будет иметь приоритет перед "автоматически и принудительно выключено".

[Kruger]

Смысл огорода?

[moder]

Да не будет там никакого огорода.
Смысл - возможность выбора режима в зависимости от ситуации, а ситуации, как известно, бывают разные. Автоматика - это хорошо, но не всегда полезно.

[Kruger]

Автоматика - это хорошо, но не всегда полезно.
Перейти к сообщению

Золотые слова.
Вот и говорю, почему просто рубильник не поставить? Поди не блондинка за рулем ездить будет...

[moder]

У меня до сих пор было проще - клемму с одного АКБ снимал и всё
Неудобно, и рубильник тоже. Я забывчивый.
Штатно будет работать автоматика, ну и на всякий случай будут принудительные режимы.

[moder]

Обратил внимание на схемы по этой ссылке:
http://ibs-tech.ch/en/products/dual-battery-system.html
Почему они подключают лебедку к основному АКБ?
Ведь это такой же дополнительный потребитель и высадить им стартовый АКБ можно куда быстрее.
По моему логичнее подключать лебедку также к дополнительному АКБ, чтобы при её использовании не разрядить основной?

[Kruger]

Схема просто для примера.
Надо учитывать особенности Патрол. Аккумуляторы разной емкости, распределение подключений между ними и т.п. На буржуйских сайтах очень много ошибок бывает. Не надо брать их схемы как аксиому.

[moder]

Хз, я посмотрел, там на всех без исключения схемах так, т.е. на случайную ошибку не похоже.
Какой-то умысел в этом наверно есть.

[Kruger]

Условия СВОЕГО ТЗ учитывай.
Если все время на лебедке будешь кататься, то высадишь основной и писец. На стоянке уже горячий душ с киловатным кипятильником не включишь
У нас разные аккумы тоже не просто так поставили. Рассчитано все было...

[leonsu]

Лебёдка ставится( рекомендовано) на основной аккум по прочине уменьшения потери энергии. Лебёдка берёт при работе до 350-400а. Генератор подключен напрямую к основному аккуму а потом плюсом соеденён с вспомогательным. Думаю замысел перенести потребление по кратчайшему пути к главному потребителю.у меня лебёдка сидит на вспомогательном аккуме через предохранитель в 300а на всякий случай. Пользуюсь лебёдкой довольно часто, раза два три в месяц, всё работает хорошо.

Добавлено спустя 3 минуты 34 секунды:

разные аккумы тоже не просто так поставили.
Перейти к сообщению

Как разные? Если они не разьеденены при заглушённом двигателе то один будет разряжать второй из за разницы потенциалов? В электрике не силён но вроде это там какой то закон ненарушаемый...могу ошибаться.

[moder]

Как разные? Если они не разьеденены при заглушённом двигателе то один будет разряжать второй из за разницы потенциалов? В электрике не силён но вроде это там какой то закон ненарушаемый...могу ошибаться.
Перейти к сообщению

Нет
При параллельном соединении это не имеет значения.

Добавлено спустя 58 секунд:
При последовательном соединении да, нельзя разные, будут проблемы с зарядкой.

[Kruger]

Как разные?
Перейти к сообщению

65 и 80 а\ч

Генератор подключен напрямую
Перейти к сообщению

Единственная причина, по которой постоянно используемую в поездке лебедку есть смысл подключать к основному аккумулятору.

[moder]

Некоторое время назад заказал девайс под названием УРА-1000.
Выбор на него пал главным образом по той причине, что путем его допиливания, как мне показалось, у меня получится реализовать то, что я описал в ТЗ.
С одной стороны этот девайс в точности повторяет функциональные возможности аналогичных изделий от ЭНЕРГОМАШ, а с другой стороны в нем из коробки предусмотрена возможность принудительного подключения второго АКБ, индикация режима, а также возможность принудительного отключения автоматического режима работы.
Но и это ещё не всё. В устройстве, опять таки из коробки, предусмотрена работа не только с реле GRUNER, но и с обычным контактором с удерживающей обмоткой.

0_ff84d_dfcc346e_L.jpg Комплект
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Если кто будет заказывать, то берите реле с герметичным разъемом Hirschmann. Это дороже, но "российский" разъем - это просто какое-то унылое китайское г.
Изоляторы для реле очень качественные, но они реально огромные! Так что если кому-то нужно размещать реле в ограниченном пространстве, то, возможно, лучше посмотреть в сторону изоляторов от ЭНЕРГОМАШ.
Кстати, человек, который торгует этим и другими девайсами дюже не разговорчивый. Он придерживается какого-то стандартного выработанного им протокола для общения с клиентами, поэтому все ваши вопросы, не касающиеся непосредственно сделки, будут нещадно игнорится. Но будет выслана портянка с очень подробной качественной инструкцией и описанием. Я так думаю, что его просто уже достали разными глупыми вопросами многочисленные клиенты.

Устройство было проверено, работает хорошо, вот только потребляет до 30мА в холостом режиме. На фоне изделий от ЭНЕРГОМАШ, которые потребляют(типа) единицы мА это как-то многовато для устройства постоянно висящего на главном АКБ, тем более, что само реле GRUNER потребляет ток исключительно только в момент переключения.

Коробочка сделана красиво, с лазерной гравировкой, смотрится круто, но мне теперь онанахренненужна.
Делаем небольшую трепанацию...

P4050003.JPG Трепанация
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Признаться честно, я ожидал, что внутри всё будет залито качественным всепогодным компаундом, а все номиналы с микросхем спилены , но увы, там оказалось только немного соплей "глюка" - клея из китайского клеевого пистолета, которым китайцы любят клеить всё и вся . Ко всему прочему, плата не покрыта защитным лаком. WTF!?
Таким образом, коробочку эту можно и нужно размещать только в салоне, в сухом и защищенном от влаги месте, т.к. в другом месте электроника рискует замерзнуть, покрыться инеем, конденсатом, закиснуть и т.д. А в случае установки под капотом в жару эти сопли клея вообще рискуют стечь, т.к. он начинает плавиться чуть ли не от тепла пальцев. Всё это усугубляется ещё и тем, что контроллер не впаян в плату, а вставлен в дешевую панель. Непонятно, зачем нужно было применять панель, когда дешевле и гораздо надежнее его просто в паять, ведь его замена не подразумевается, т.е. сломал - покупай новую . Или подразумевается?

Ладно, едем дальше....

P4050004.JPG Содержимое
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Поднимаю я платку с контролером, а под ней ещё одна, и тоже с контроллером! WTF!?
Тут у меня начинают закрадываться нехорошие мысли. Зачем два контроллера для такого простого девайса? Кривая СМЕХОтехника. Анализ схемного решения показал, что всё же нет, со схемотехникой там всё ок.
Причина такого странного решения кроется в том, что человек поленился делать отдельный девайс для своего УРА-1000. За основу он взял уже готовый, изготавливаемый им модуль для синхронного управления двумя реле GRUNER, который включает в себя стабилизатор питания, контроллер-формирователь переключающих импульсов и драйвер, а чтобы получилось УРА-1000, они прилепил к этому модулю платку с ещё одним стабилизатором и контроллером, который выполняет функции АЦП, отвечает за индикацию и используется на 5% своих возможностей.
Но самая большая для меня загадка - это почему он не предусмотрел простого переключателя для переключения режимов под разные типы АКБ, при том, что у контроллера осталось дофига свободных ног?! При заказе нужно обязательно не перепутать и указать именно тот тип АКБ, который нужен. Видимо для того, чтобы при смене типа АКБ лояльный клиент купил ещё один точно такой же девайс, но с чуть другой прошивкой Но ведь это та фишка, которая призвана выгодно отличать его девайс от изделий ЭНЕРГОМАШ! Это же фишка, Карл!
Вот такой ленивый не оптимальный подход .

С другой стороны, на этой платке имеется 20А полевик, к которому можно напрямую подключать силовой контактор с удерживающей обмоткой, если реле GRUNER по каким-то причинам не устраивает.

URA-1000.jpg Схема электрическая принципиальная
Вложения доступны зарегистрированным пользователям

Если разрывать переключателем петлю белого провода, выходящего из корпуса, то можно принудительно отключать автоматическое управление реле и оставлять только ручное.
Также к этому проводу(со стороны Q2) можно подключать силовой контактор.

ЗЫ
Вот теперь думаю, а может сделать свой девайс и написать своё ПО на ATiny, которое будет только нюхать электричество...

[moder]

Процесс пошел...
Шапка дополнена информацией.

[Iliy88]

Когда-то искал ток утечки на своем тазике. И вот 0.04-0.07 в покое при выкл всех потребителей считалось нормой ( потребляла сигналки лампочка), то бишь это 4-7 мА. Товарищи 30 мА это звиздец как до..я. При 60 мА нужно бить тревогу и искать паразита. Не ну я даю этой штуковине фору в 10 мА т.к. у нас акб слонячьи и их два, но все же...