Перевод АКБ типа KNB-15 на радиостанциях Kenwood TK-2107, TK-378, Гранит 302 АКБ на Li-Ion
Небольшая предыстория. Мой коллега занимается с детьми на небольшой региональной коллективной станции R3YAN, у него основу парка составляют некогда (да наверное и до сих пор) очень популярные станции Kenwood TK-2107, TK-378, Гранит 302, их объеденяет то что они работают с АКБ типа KNB-15. И вот в силу возраста старые акб Ni-MN, Ni-Cd пришли в негодность, родная ЗУ без автоматики не удобна поскольку имеет ряд минусов:
1) нет индикации процесса окончания заряда как и вообще автоматики какой либо 2) питание только от сети 220в 3) нет стабилизации тока зарядки АКБ, как итог зависимость от напряжения питающей сети 4) время зарядки 16 часов
Таким образом решили заменить АКБ на Li-Ion Они обладают рядом преимуществ:
1) лучшие массо - габаритные показатели (акб имеет большую емкость при том же габарите и меньшей массе) 2) возможность быстрой зарядки токами до 2С (в теории можно и больше но падает ресурс, оптимально 0,5С) 3) эффект памяти практически нулевой
Безусловно есть у них и минусы:
1) нельзя хранить в заряженном на 100% виде 2) плохо работают при температурах ниже 0 3) необходимость платы защиты АКБ (BMS плата), и специализированного контроллера зарядки
В качестве АКБ приобрели готовые АКБ для Baofeng UV-5R увеличенной емкости (почему то купить его в сборе выходило дешевле чем отдельно 2 банки и плату BMS). После разборки получаем АКБ 7,4в емкостью порядка 2800ма/ч (китайцы на корпусе заявляют куда большее значение в 3800). Данная сборка влезает в KNB-15 как родная.
Требования к зарядному устройству: 1) возможность зарядки от прикрувателя в машине и БП 13,8 в стационарном режиме (диапазон питающих напряжений 10,5-15В) 2) автоматическое отключение по окончанию зарядки 3) индикация критических режимов (например перегрев АКБ) 4) зарядка пониженным током при глубоком разряде АКБ (менее 6в) 5) Зарядка током 0,5А/1А
После долгих поисков выбрали ИМС BQ2057WSN, так же в схему добавлена защита от превышения питающего напряжения выше 16в (при превышении открывается полевой транзистор и выжигает предохранитель, этот же кусок защищает от переплюсовки за счет защитного диода в полевике).
Вся схема собрана в штатном корпусе китайской зарядке KSC-15, к сожалению выяснилось что каждый производитель делает корпуса чуть разными так что если плата чуть не влезет сильно не бейте. У меня было 3 вида корпусов...
Схема ЗУ собрана по даташиту на ИМС зарядный ток зависит от сопротивления резисторов в токовом шунте и рассчитывается по формуле: Iзар=125мВ/Rш где Rш резисторы R10-R17. Переключатель S1 оставлен штатный, при включении он подает ток на реле срабатывают контакты и отключают группу резисторов R15-R17 таким образом ток зарядки уменьшается до 1А. Поскольку у меня были реле на 6в применен ограничительный резистор R9, Также через переключатель подается ток на зеленый светодиод 2х цветной сборки HL1/HL2 таким образом при токе 0,5А свечение светодиода заряд будет оранжевым, при токе в 1А красным, светодиод сеть зеленый. Транзистор VT4 необходимо установить на радиатор, поскольку схема является линейным регулятором. Транзисторы VT5 VT6 служат для включения светодиодов, чтоб не нагружать ИМС (у нее выходы на светодиод не очень мощный). Резисторы R25 R26 делитель напряжения необходимый для работы защиты от перегрева, рассчитаны под NTC 10к (в архиве будет ексель файл с формулой для расчета под другой номинал). на схеме пунктиров выделен кусочек защиты от перенапряжения его паять не обязательно. Недостающий контакт в корпусе ЗУ для NTC резистора сделан из контакта старого реле. На схеме есть описание настройки и требованяи к элементам.
по Аналогичной схеме, но без переключения тока заряда 0,5/1А выполнены ЗУ в корпусе KSC-15A (другая посадка платы) и для радиостанции Icom F-16 ЗУ BC-146.
Описание индикации KSC-15 при установке АКБ с нормальной температурой загорается светодиод FAST/Low красным при токе 1А и оранжевым при токе 0,5А при срабатывании защиты по перегреву одновременно горт светодиоды Готов (зеленый) и FAST/Low (красный Оранжевый) По окончанию зарядки Готов (Зеленый) KSC-15A, BC-146 При установке АКБ горит красный светодиод при окончании зарядки зеленый светодиод При перегреве не горит
В архиве фото готовых конструкций, доработанные схемы и печатные платы под 3 вида корпусов, и файл для расчета резисторов.
Большое спасибо!
Материал " Для конкурса" от подписчика нашей группы ВК Димон Стратан
