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Méthodes de base pour restaurer et entraîner les batteries

Restauration des batteries en utilisant la méthode de charge à long terme avec de faibles courants

Cette méthode est utilisée avec succès pour la sulfatation mineure et non ancienne des plaques de batterie. La batterie est connectée à la charge avec une valeur de courant normale (10 % de la capacité totale de la batterie). La charge est effectuée jusqu'à ce que des gaz commencent à se former. Après quoi il y a une pause de 20 minutes. Lors de la deuxième étape, la batterie est chargée, réduisant la valeur actuelle à 1 % de la capacité. Faites ensuite une pause de 20 minutes. Répète les cycles de charge plusieurs fois

Restauration des batteries par la méthode des décharges profondes avec de faibles courants

Pour restaurer une batterie présentant des signes d'ancienne sulfatation, une méthode de charge de batterie est utilisée avec une recharge avec des courants d'amplitude normale et une décharge profonde ultérieure à long terme avec de faibles valeurs de courant. En effectuant plusieurs cycles de forte décharge avec des courants faibles et une charge normale, la batterie peut être restaurée avec succès.

Restauration des batteries à l'aide de la méthode de charge par courant cyclique

La batterie est testée et la résistance interne de la batterie est mesurée. Si la résistance réelle dépasse la valeur réglée en usine, la batterie est chargée avec un faible courant, après quoi une pause de 5 minutes est prise et la batterie commence à se décharger. Faites à nouveau une pause et répétez plusieurs fois les cycles « charge – pause – décharge – pause ».

Restaurer les batteries à l'aide de courants pulsés

L’essence de la méthode est de fournir un courant pulsé pour charger la batterie. L'amplitude de la valeur actuelle en impulsions est 5 fois supérieure aux valeurs normales. Les valeurs d'amplitude maximales peuvent atteindre brièvement 50 Ampères. La durée de l'impulsion est courte - quelques microsecondes. Avec ce mode de charge, les cristaux de sulfate de plomb fondent et la batterie est restaurée

Restauration des batteries par la méthode à tension constante

L'essence de la méthode est de charger la batterie avec un courant de tension constant, tandis que l'intensité du courant change (généralement diminue). Dans le même temps, lors de la première étape du processus de charge, le courant représente 150 % de la capacité de la batterie et diminue progressivement jusqu'à des valeurs faibles au fil du temps.

- appareil professionnel pour restaurer et entraîner les batteries

SKAT-UTTV est un appareil automatique moderne pour tester, entraîner, récupérer, charger et réanimer du plomb-acide batteries différents types (scellés et Type ouvert). L'appareil permet de déterminer la durée de vie future de la batterie, de la charger et de restaurer une batterie de capacité réduite. L'appareil dispose d'un interface utilisateur, tous les modes de fonctionnement et les paramètres de charge et de décharge sont affichés sur un affichage numérique

Capacités de l'appareil pour restaurer et entraîner les batteries

• L'appareil détermine la capacité résiduelle de la batterie en utilisant la méthode de test de décharge, la charge normale de la batterie, la charge accélérée de la batterie, la restauration des batteries à plaques sulfatées, l'entraînement des batteries utilisant des cycles de charge et de décharge alternés, la charge forcée d'une batterie fortement déchargée.
• L'appareil a protection efficace depuis court-circuit dans une chaîne protection électronique d'une connexion erronée aux bornes de la batterie, protection fiable contre la surchauffe des éléments de l'appareil, compréhensible indication lumineuse modes de fonctionnement de l'appareil, affichage des paramètres de la batterie et des modes de fonctionnement de l'appareil.

Méthodes de restauration et d'entraînement des batteries de l'appareil SKAT-UTTV

L'appareil utilise les méthodes suivantes pour charger, entraîner et restaurer les batteries :

• charger en courant continu 10 % de la capacité de la batterie jusqu'à atteindre le seuil de tension ;
• charger en courant continu 5% de la capacité de la batterie jusqu'à atteindre le seuil de tension ;
• charge à tension constante avec sélection automatique de la valeur actuelle ;
• charger en courant continu 20 % de la capacité de la batterie jusqu'à atteindre le seuil de tension ;
• charger avec une tension constante jusqu'à ce que le seuil de capacité de la batterie soit atteint ;
• charger avec un courant asymétrique avec des impulsions alternées de charge optimale, sélectionnées automatiquement jusqu'à ce qu'un seuil soit atteint en fonction de la valeur de tension de la batterie; décharger avec un courant continu de petite valeur à partir de 5% de la capacité de la batterie jusqu'à ce que le seuil minimum de tension soit atteint.

Pendant le processus de charge, d'entraînement et de restauration de la batterie, l'appareil sélectionne automatiquement les programmes pour utiliser toutes les méthodes sur différents cycles.
Possibilité de programmer programmes utilisateur charger, entraîner et restaurer les batteries en réglant les paramètres de modes de fonctionnement suivants : sélection de la méthode, nombre de cycles de fonctionnement, valeurs des paramètres électriques, valeurs des limites de fonctionnement.

L'appareil est destiné à la restauration professionnelle de batteries de différents types, y compris les batteries de voiture et les batteries pour sources d'énergie. Alimentation sans interruption. L'utilisation de l'appareil permet d'augmenter considérablement la durée de vie des batteries de divers appareils.

De nombreux propriétaires de voitures pensent que la « durée de vie » d'une batterie dépend uniquement de la qualité de sa fabrication, ils achètent donc des batteries importées. Certains magazines automobiles suggèrent même que la durée de vie de la batterie ne devrait pas dépasser un siècle. C’est bien sûr très bénéfique. paniyam - producteurs.

La pratique montre que si vous surveillez le niveau d'électrolyte et effectuez un cycle d'entraînement tous les 3 mois (décharge complète suivie de complètement chargé), la durée de vie de la batterie peut alors être augmentée jusqu'à 9 ans tout en conservant des paramètres suffisamment élevés (capacité et courant de décharge maximum). Effectuer des cycles d'entraînement prolonge non seulement la durée de vie de la batterie, mais augmente également le courant de décharge maximal (réduit la résistance interne).

Mais les cycles d'entraînement (notamment l'élimination de la sulfatation) prennent beaucoup de temps. Par conséquent, de nombreuses descriptions de chargeurs automatiques ont été publiées dans la littérature radioamateur, chacune présentant à la fois des avantages et des inconvénients.

Je propose un autre appareil qui, avec un circuit simple, a de larges fonctionnalités.

Le schéma consiste il à partir d'un stabilisateur de tension (microcircuit DA1), Déclencheur de Schmitt (éléments DD1.1, DD1.2), compteur de cycles de décharge-charge (microcircuit DD2) avec une unité indiquant l'état de ce compteur(R 8... R 1 3, VT 1... VT 6, VD 4... VD 9), deux clés (VT 7, VD 2, K1 et VT 8, VD 3, K2), inverseur DD 1.3 , redresseur de puissance(HL 2, T1, VD 10.... VD 1 3) et résistance à la charge, dont le rôle est joué par la lampe HL1.

Stabilisateur de tension sur puce DA1 sert à alimenter les microcircuits DD1, DD2, ainsi qu'une source de tension de référence pour la surveillanceVoltage de batterie. La gâchette Schmitt contrôle la clé VT7, VD2, K1. Compteur sur puce DD2 compte le nombre de cycles de décharge-charge et contrôle la clé VT 8, VD 3, K2, qui éteint la charge HL1 de la batterie.

L'appareil fonctionne comme suit. Vous devez d'abord connecter la batterie à l'appareil G.B. 1. En même temps, à la sortie du stabilisateur DA1 une tension de +5 V apparaît, et la résistance R15 une courte impulsion de tension positive est générée, réglant le compteur DD2 à l’état zéro. En même temps, sa sortie est de niveau haut 0, ce qui ouvre le transistor VT1 . La LED s'allume VD 4. Si la tension de la batterie connectée est inférieure à 15 V, alors à la sortie de déclenchement (broche 3 DD1 .1) - "1", transistor VT7 est ouvert et le relais K1 est activé. Le relais K2 est également activé, puisque la broche 5 DD2 - "O", respectivement, en sortie (broche 10) DD 1.3 est "1" et VT 8 est ouvert.

L'appareil est connecté à un réseau 220 V. Cela commence à charger la batterie G.B. 1. Le courant de charge circule dans le circuit : diodes VD 10...VD 13, contacts fermés K1.1, batterie FR 1. La quantité de courant de charge est limitée par la résistance de la lampe à incandescence HL2, connecté à l'espace dans l'enroulement primaire du transformateur T1. Au fur et à mesure que la batterie se charge, la tension à ses bornes et à la résistance R2 augmente. Quand la tension est allumée FR 1 atteint 15 V, la gâchette de Schmitt commute, sur la broche 3 DD1.1 - "0", et le transistor VT7 se ferme. Le relais K1 se déclenche et ses contacts K1.1 commutent la batterie en décharge (connecter une charge - une lampe HL1 ). Le courant de décharge de la batterie est déterminé par la résistance de la lampe HL1.

Dans ce cas, la chute de tension de la sortie du déclencheur (broche 4 DD1.2) va à la broche 14 du compteur DD2 et le fait passer à l'état suivant, c'est-à-dire "1" à la sortie 1. Puis le transistor s'ouvre VT 2, et la LED s'allume VD 5.

Au fur et à mesure que la batterie se décharge, la tension à ses bornes (et aux bornes de la résistance) R2) diminue. Quand la tension FR 1 diminue à 10,7 V, la gâchette commute à nouveau, le transistor VT7 s'ouvre. Le relais K1 est activé et fait passer la batterie en charge. Après plusieurs cycles de charge- décharge lorsque le compteur se déclenche à nouveau DD2 "1" apparaît sur sa broche 5,en conséquence, à la sortie DD1 .trente". Transistor VT 8 se ferme, le relais K2 se relâche et la lampe HL1 se déconnecte de la batterie. Ceci conclut la formation sur la batterie. Ensuite, les deux relais sont éteints et la batterie est déchargée avec un petit courant égal à courant total consommation de puces DDI,DD2,DA 1 (total environ 4 mA).

Le nombre de cycles d'entraînement de la batterie peut être modifié en connectant les entrées (broches 8 et 9) de l'élément DD1 .3 aux différentes sorties du microcircuit DD2. Le courant de charge et de décharge de la batterie est régulé par la sélection des lampes HL 1 et HL 2 (HL 1 doit être conçu pour une tension de 12 V, aHL2 - à 220 V). Utiliser des résistances R2 et R3 Vous pouvez largement ajuster les seuils de tension de la batterie auxquels la gâchette commute. Où R3 ajuste la largeur d'hystérésis de la caractéristique de déclenchement, un R2 modifie simultanément et proportionnellement les deux tensions de réponse de seuil.

La méthode décrite pour entraîner une batterie, lorsqu'elle est complètement déchargée (jusqu'à une tension de 10,7 V) puis complètement chargée (jusqu'à 15 V), est « classique ». La littérature spéciale recommande d'autres méthodes d'entraînement, par exemple ce régime. La batterie est complètement chargée à une tension de 15 V et déconnectée du chargeur. Quand la tension chutedessus à 12,8 V, la batterie est à nouveau connectée au chargeur et sa tension est portée à 15 V. Le processus est répété plusieurs fois. Le dispositif proposé permet de mettre en œuvre ce mode. Pour cette lampe HL1 est exclu du régime, et HL2 cette puissance est sélectionnée de telle sorte que le courant de charge de la batterie soit d'environ 0,05 de sa capacité nominale. Pendant les pauses entre les charges, la batterie sera déchargée avec un courant d'environ 4 mA.

Le condensateur C1 supprime l'ondulation de tension à l'entrée de déclenchement, ce qui améliore la clarté de son fonctionnement. Diode VD1 limite la tension sur C1 entre 0...5 V (en principe, VD1 peut être exclu). Les tensions auxquelles le déclencheur fonctionne sont assez stables, car ébrécher DD 1 est alimenté par une tension stabilisée.

Le remplacement des pièces doit être effectué conformément à leurs caractéristiques électriques. Il est conseillé de remplacer les microcircuits de la série K561 par des microcircuits de la série 564, car ces derniers ont une plage de température plus large. Des relais de commutateur de phares (90.3747-01) d'une voiture UAZ ont été utilisés comme K1 et K2. La puissance du transformateur T1 doit être d'au moins 150 W (pour charger une batterie de 12 volts avec un courant de 6 A). Pour que la lampe HL2 limité et stabilisé efficacement le courant de charge, une puissance suffisante doit être libérée sur celui-ci, donc la tension en circuit ouvert du transformateur doit être comprise entre 19 .... 30 V. Pompe HL2 peut être remplacé par un condensateur grande capacité, mais en pratique, cela n'est pas pratique, car Il est difficile de sélectionner le bon condensateur et le courant de charge ne se stabilisera pas.

Pour faciliter l'utilisation, vous pouvez ajouter un interrupteur au circuit qui modifie le nombre de cycles de charge-décharge. Il faut relier alternativement les entrées Sorties DD 1.3 à DD 2. Pour augmenter l'efficacité de l'appareil à l'état éteint, vous pouvez installer des interrupteurs à bascule qui éteignent les LED(VD 6....VD 9).

Par exemple, si vous connectez les entrées DD 1.3 à la broche 7 DD 2, puis LED VD 7 doit être éteint, sinon la consommation de courant augmentera de 4 à 15 mA. Pour réduire la consommation de courant, vous pouvez également augmenter la résistance R7 jusqu'à 3 kOhm, mais cela réduira la luminosité des LED. La position initiale (zéro) de l'aiguille de l'ampèremètre PA1 doit être au milieu de l'échelle et la plage de mesure du courant doit être comprise entre 1,0...10 A.

L'appareil est logé dans deux boîtiers métalliques. L'un contient l'alimentation(VD 10...VD 13, T1, FU 1), dans l'autre - tous les autres éléments (à l'exception de la lampe H.L. 1). Connecter les éléments, ainsi que connecter la lampe HL1 et le branchement de la batterie s'effectue à l'aide de fiches et de prises standards (220 volts) montées sur les boîtiers.

La mise en place d'un appareil correctement assemblé consiste principalement à régler les tensions de déclenchement des seuils. Pour ce faire, l'appareil est déconnecté du réseau, la lampe est déconnectée HL1, et au lieu d'une batterie, une source de tension constante réglable est connectée à l'appareil. Changer la résistance R 2 et R 3, les tensions de réponse requises sont réglées (les temps de réponse sont déterminés par les clics du relais K1).

Littérature

1. K. Kazmine. Chargeur automatique. Pour aider le radioamateur. Vol. 87. - M. : DOSAAF, 1978.

2. V. Sosnitski. Chargeur automatique. Pour aider le radioamateur. Vol. 92. - M. : DOSAAF, 1986.

3. A. Korobkov. Dispositif pour l'entraînement automatique de la batterie. Pour aider le radioamateur. Vol. 96. - M. : DOSAAF.1987.

4. A. Korobkov. Fixation automatique pour le chargeur. Pour aider le radioamateur. Vol. 100. - M. : DOSAAF, 1988.

5. N. Drobnitsa. Chargeur automatique. Pour aider le radioamateur. Vol. 77. - M. : DOSAAF, 1982.

Section : [Chargeurs (pour voitures)]
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En raison d'une mauvaise utilisation des batteries de voiture, leurs plaques peuvent devenir sulfatées et la batterie tombe en panne.
Il existe une méthode connue pour restaurer de telles batteries en les chargeant avec un courant « asymétrique ». Dans ce cas, le rapport du courant de charge et de décharge est sélectionné pour être de 10 : 1 (mode optimal). Ce mode permet non seulement de restaurer les batteries sulfatées, mais également d'effectuer un traitement préventif de celles en bon état.

En figue. 1 en montre une simple, conçue pour utiliser la méthode décrite ci-dessus. Le circuit fournit un courant de charge impulsionnel allant jusqu'à 10 A (utilisé pour la charge accélérée). Pour restaurer et entraîner les batteries, il est préférable de régler le courant de charge impulsionnel sur 5 A. Dans ce cas, le courant de décharge sera de 0,5 A. Le courant de décharge est déterminé par la valeur de la résistance R4.

Riz. 1 Schéma électrique chargeur.

Le circuit est conçu de telle manière que la batterie est chargée par des impulsions de courant pendant la moitié de la période de tension du secteur, lorsque la tension à la sortie du circuit dépasse la tension au niveau de la batterie. Pendant le deuxième demi-cycle, les diodes VD1, VD2 sont fermées et la batterie se décharge à travers la résistance de charge R4.

La valeur du courant de charge est réglée par le régulateur R2 à l'aide d'un ampèremètre. Considérant que lors de la charge de la batterie, une partie du courant traverse également la résistance R4 (10 %), les lectures de l'ampèremètre PA1 doivent correspondre à 1,8 A (pour un courant de charge impulsionnel de 5 A), puisque l'ampèremètre indique la valeur moyenne de le courant sur une période de temps et la charge produite pendant la moitié de la période.

Le circuit protège la batterie contre une décharge incontrôlée en cas de perte accidentelle de la tension secteur. Dans ce cas, le relais K1 avec ses contacts ouvrira le circuit de connexion de la batterie. Le relais K1 est utilisé du type RPU-0 avec une tension d'enroulement de fonctionnement de 24 V ou une tension inférieure, mais dans ce cas, une résistance de limitation est connectée en série avec l'enroulement.

Pour l'appareil, vous pouvez utiliser un transformateur d'une puissance d'au moins 150 W avec une tension dans l'enroulement secondaire de 22...25 V.

L'appareil de mesure PA1 est adapté avec une échelle de 0...5 A (0...3 A), par exemple M42100. Le transistor VT1 est installé sur un radiateur d'une superficie d'au moins 200 mètres carrés. cm, pour lequel il est pratique d'utiliser le boîtier métallique de la conception du chargeur.

Le circuit utilise un transistor à gain élevé (1000...18000), qui peut être remplacé par du KT825 lors du changement de polarité des diodes et de la diode Zener, car il a une conductivité différente. La dernière lettre de la désignation du transistor peut être n'importe quoi.

Riz. 2 Schéma électrique du dispositif de démarrage.

Pour protéger le circuit contre les courts-circuits accidentels, le fusible FU2 est installé en sortie.

Les résistances utilisées sont R1 de type C2-23, R2 - PPBE-15, R3 - C5-16MB, R4 - PEV-15, la valeur de R2 peut être de 3,3 à 15 kOhm. Diode Zener VD3 N'importe qui fera l'affaire, avec tension de stabilisation de 7,5 à 12 V.

Les circuits donnés des dispositifs de démarrage (Fig. 2) et de chargeur (Fig. 1) peuvent être facilement combinés (il n'est pas nécessaire d'isoler le corps du transistor VT1 du corps de la structure), pour lequel il suffit de enroulez un autre enroulement d'environ 25...30 tours sur le fil du transformateur de démarrage PEV-2 d'un diamètre de 1,8...2,0 mm.

L'appareil décrit est destiné à l'entretien des batteries acide d'une tension nominale de 12 V et d'une capacité de 40 à 100 Ah. Les bases<заболевание>ces batteries - sulfatation, provoquant une augmentation résistance interne et réduction de la capacité de la batterie. L'une des méthodes les plus connues pour lutter contre la sulfatation consiste à décharger périodiquement (1 à 2 fois par an) la batterie avec un faible courant (pas plus de 0,05 de sa capacité), puis à la charger avec le même courant.

Une méthode de désulfatation moins connue consiste à charger la batterie par cycles : 6 à 8 heures de charge avec un courant de 0,04 à 0,06 de la valeur de capacité avec une pause d'au moins 8 heures. Pendant la pause, les potentiels des électrodes sont allumés. la surface et la profondeur de la masse active des plaques de batterie sont nivelées, un électrolyte plus dense se diffuse depuis les pores des plaques dans l'espace interélectrodes, tandis que la tension de la batterie diminue et la densité de l'électrolyte augmente.

Riz. 1. Schéma d'un dispositif d'entraînement automatique sur batterie

Le dispositif proposé utilise une méthode pseudo-combinée, dans laquelle la batterie est déchargée à une tension de 1,7...1,8 V sur chaque batterie, puis rechargée par cycles. Le critère utilisé pour contrôler le processus de charge est la tension de la batterie, qui est fonctionnellement liée à son degré de charge. La charge de chaque cycle se termine lorsque la tension aux bornes de la batterie atteint 14,8...15 V et reprend lorsqu'elle descend à 12,8...13 V. Cette méthode de charge est décrite dans l'article.

Le dispositif d'entraînement automatique de la batterie (PATA) décharge la batterie à une tension de 10,5...10,8 V, passe automatiquement en mode de charge et l'effectue par cycles, comme indiqué ci-dessus. L'appareil fonctionne selon trois modes. Dans le premier mode (<Щ>) deux options sont possibles : soit une charge par cycles, soit une décharge à une tension de 10,5...10,8 V, puis une charge par cycles. Dans le mode suivant ( ) il y a une transition répétée de la charge à la décharge lorsque la tension aux bornes de la batterie atteint 14,8...15 V et de la décharge à la charge lorsque la tension aux bornes est de 10,5...10,8 V. Le troisième mode (<НЗ>) correspond au fonctionnement d'un chargeur classique sans automatisme.

La batterie est déchargée avec un courant de 2...1,7 A et chargée avec un courant de 2 ou 5 A (dans le premier cas, elle varie de 2 à 1,5 A, dans le second - de 5,8 à 4,5 A).

L'appareil est alimenté sur secteur 220 V AC et ne consomme pas plus de 25 W lorsqu'il n'est pas en charge et pas plus de 180 W au courant de charge maximum.

Le schéma de principe de l'appareil est présenté sur la Fig. 1. Le transformateur abaisseur T1 fournit sur l'enroulement secondaire une tension alternative d'environ 19 V. À l'aide des diodes VD1 - VD4, on obtient une tension pulsée d'une amplitude d'environ 27 V, et après la diode VD5, une tension constante d'environ 26 V. V se forme sur le condensateur C1, nécessaire à l'alimentation de l'automatisme. Une tension pulsée est appliquée à l'anode du thyristor VS1. Si la tension appropriée est appliquée à l'électrode de commande du thyristor, le thyristor s'ouvrira et fera passer le courant pour charger la batterie à travers les lampes HL2 - HL6 et l'interrupteur SA3. Le courant de charge est limité aux lampes à incandescence HL6 (en<2А>) ou HL4 - HL6 (en<5А>). La batterie est déchargée via le transistor VT13 et les résistances R25, R26.

Le thyristor et le transistor VT13 sont contrôlés par l'automatisme. Il contient une source de tension de référence (résistance R15, diodes VD9, VD10), un interrupteur à seuil de décharge (transistors VT7, VT8, résistances R17 - R20), un amplificateur de signal de courant de décharge (transistors VT10 - VT12), un interrupteur à seuil de charge (transistors VT3 - VT6 avec les résistances correspondantes, dont R13, R16), amplificateur de signal de courant de charge (transistors VT1, VT2) et éléments d'inhibition du signal de charge (diode VD7, transistor VT9). Considérons le fonctionnement de ces cascades.

L'interrupteur de seuil de décharge est connecté aux bornes de sortie de l'appareil XTZ, XT4, destinées au raccordement de la batterie. La tension présente sur ceux-ci est à la fois la tension d'alimentation et la tension commandée de l'interrupteur.

Les radioamateurs connaissent un analogue d'un trinistor, composé de deux transistors de structures différentes. L'analogue est capable de passer à un état ouvert sur un signal externe et de le maintenir tant qu'au moins un des transistors est saturé. La désactivation se produit lorsque le courant chute jusqu'à une valeur seuil, lorsque les deux transistors sortent de saturation. Le commutateur à seuil est réalisé avec des connexions similaires, mais pas directement, mais à travers des résistances, avec l'émetteur de l'un des transistors connecté à la tension de référence et la base au diviseur de tension. Grâce à cela, le commutateur à seuil présente une stabilité en température de la tension de seuil de commutation. Réglez le commutateur sur la tension de seuil (10,5 ... 10,8 V) à l'aide de la résistance d'ajustement R19.

L'amplificateur de signal de courant de décharge est constitué d'une chaîne de transistors à structure alternative. Les transistors fonctionnent en mode commutation. Le fonctionnement de l'un d'eux (VT11) est rendu dépendant de la présence d'une tension de 26 V. Ceci a pour but d'arrêter la décharge de la batterie en cas de coupure d'urgence de la tension secteur.

Le commutateur de seuil de charge se compose de amplificateur à transistors(VT6), déclencheur de Schmitt (VT3, VT4) et transistor clé (VT5). Ce dernier est destiné à éliminer l'influence du seuil de commutation inférieur (résistance R13) sur le seuil supérieur (résistance R16).

L'amplificateur de courant de charge, comme l'amplificateur de courant de décharge, est constitué d'une chaîne de transistors de structures différentes fonctionnant en mode commutation. Dans ce cas, le courant de collecteur du transistor VT1 peut circuler à travers le circuit de base du transistor VT2 lorsque le transistor VT9 est fermé (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de décharge). La diode VD7 augmente la fiabilité de la fermeture du transistor VT2 lors de l'ouverture du transistor VT9 (lorsque la batterie se décharge et que le courant ne doit pas circuler à travers l'électrode de commande du SCR).

La diode VD8 protège l'électrode de commande du thyristor du courant inverse, qui pourrait se produire lorsque le réseau est éteint et que la batterie est connectée.

La chaîne C2, R29, VD11 est nécessaire pour charger une batterie profondément déchargée ou sulfatée, lorsqu'une tension pulsée peut apparaître à ses bornes. Grâce à la diode VD11, une tension lissée apparaît sur le condensateur C2. Sans cette chaîne, des surtensions pourraient faire sortir prématurément l'interrupteur de seuil du mode charge.

Le condensateur SZ joue le rôle d'une sorte de batterie et est utilisé pour surveiller la santé de l'appareil. Enceinte<Контроль>, interrupteur SA3, il ne peut être chargé que via la diode VD12 et la résistance R34, et déchargé via l'automatisme. Parce que dans les modes<1Ц>Et les processus de charge et de décharge se produisent avec une période de répétition d'environ 1 s ; des oscillations de l'aiguille sont observées sur le voltmètre PU1, reflétant la tension des seuils de commutation et la contrôlabilité de tous les circuits de charge et du commutateur de seuil.

Les bornes XT1 et XT2 d'une tension de 12,6 V sont destinées à connecter un vulcanisateur, une lampe de rétroéclairage, un fer à souder de petite taille et d'autres charges d'une puissance allant jusqu'à 100 W.

Examinons plus en détail le fonctionnement de l'appareil dans différents modes lorsque l'interrupteur SA3 est mis en position<Контроль>(batterie non connectée) .

En mode<1Ц>après avoir alimenté le bloc en tension secteur sur le condensateur SZ, la tension n'augmente pas car il n'y a pas de courant de base du transistor VT1. Pour garantir les conditions initiales de fonctionnement, le commutateur SA1 règle brièvement le mode<НЗ>et retour à la position<1Ц>. Après cela, le commutateur de seuil commence à fonctionner, interdisant la charge lorsque la tension sur le condensateur dépasse le maximum défini (14,8...15 V) et l'autorisant si elle tombe en dessous du minimum défini (12D..13 V).

Lorsque le commutateur SA1 est commuté en mode<МЦ>la tension est fournie au collecteur du transistor VT8 via la diode VD6 et le commutateur de seuil est activé, permettant la décharge. Dans ce cas, le transistor ouvert VT9 interdit la charge et le condensateur SZ est déchargé via l'automatisme à une tension de 10,5...10,8 V.

Une fois le commutateur de seuil basculé, le transistor VT9 se ferme, le courant de collecteur du transistor VT1 traverse la diode VD7 et le circuit de base du transistor VT2. Ce transistor, et ensuite le thyristor, s'ouvrent. Un courant de charge circule à travers le condensateur SZ et la tension aux bornes du condensateur s'élève à 14,8...15 V.

Lors de ce contrôle, les éléments de décharge restent incontrôlés, car des défauts tels qu'un circuit ouvert des transistors VT11 - VT13 n'affecteront pas les lectures du voltmètre PU1. Pour contrôler le fonctionnement de ces éléments, l'interrupteur SA3 est mis en position<Работа>- puis en mode le condensateur SZ se déchargera principalement via le transistor VT13. En conséquence, la lampe HL7 commencera à clignoter<Разрядка>, indiquant l'état de fonctionnement des circuits de décharge.

L'appareil fonctionne de la même manière avec une batterie connectée. En mode<1Ц>La charge par cycles commence immédiatement (c'est-à-dire que la tension de la batterie ne dépasse pas la tension seuil de 12,8...13 V). La lampe HL2 s'allume avec un courant de charge de 2 A ou HL3 avec un courant de 5 A. En appuyant sur le bouton-poussoir SB1<Разрядка>Une tension est appliquée à l'entrée de déclenchement du commutateur de seuil, le faisant fonctionner. La décharge est indiquée par la lampe HL7.

En mode Lorsque la batterie est connectée, le travail peut commencer par une charge ou une décharge, selon le mode dans lequel se trouvait l'interrupteur de seuil au moment de la mise sous tension. Si vous souhaitez définir un mode spécifique, le commutateur SA1 est d'abord réglé sur la position<1Ц>, et après cela - au poste<МЦ>.

En mode de charge non automatique (<НЗ>) les contacts du commutateur bloquent le commutateur de seuil et le SCR est contrôlé directement depuis la source courant continu.

Quelles pièces sont utilisées dans l'appareil :

Les résistances fixes R25, R26 sont des résistances en fil vitrifié de type PEV-10, le reste sont des MLT de la puissance indiquée sur le schéma, les résistances de trimming R13, R16, R19 sont de type PPZ ou autres. En plus de ceux indiqués sur le schéma, les transistors VT1, VT6, VT7, VT10 peuvent être P307, P307V P309-VT2 - GT403A, GT403V - GT403Yu ; VT3, VT4, VT8 VT9, VT11 - MP20, MP20A, MP20B, MP2.1, MP21A - MP21E ; VT5, VT12-KT603A, KT608A, KT608B ; VT13 - n'importe laquelle des séries P214 - P217. Les diodes VD1 - VD4 peuvent être, en plus de celles indiquées sur le schéma, D242, D243 D243A D245, D245A, D246, D246A, D247 ; VD5-KD202B-KD202S ; VD6, VD7 - D223A, D223B, D219A, D220- VD8, VD11, USH2 - D226V - D226D, D206-D211 ; au lieu des diodes Zener D808, D809 - D813, D814A - D814D conviennent. Le thyristor peut être KU202A - KU202N.

Condensateurs C1, SZ - K50-6 ; C2 - K50-15. Lampes HL1-HL3, N17-SSh8, HL4-HL6 - lampes automobiles d'une tension de 12 V et d'une puissance de 50 + 40 W (un filament de 50 W est utilisé). Interrupteur Q1 - interrupteur à bascule TV (TP), interrupteurs SA2, SA3 - interrupteurs à bascule VBT, interrupteur à bouton-poussoir SB1 - KM-1, interrupteur SA1 - type PKG (ZPZN). Transformateur 77 - prêt, TN-61-220/127-50 ( puissance nominale 190 W). Voltmètre DC - type M4200 avec une échelle de 30 V.

La conception de l'appareil est illustrée à la Fig. 2 et 3. Il repose sur un socle de dimensions 240×225 mm en duralumin de 3 mm d'épaisseur. À la base se trouvent le panneau avant, un circuit imprimé avec des parties de l'unité d'automatisation, des condensateurs C1, SZ, un transformateur de puissance et des circuits imprimés arrière et latéraux.

Sur panneau avant les commandes et indications sont localisées, ainsi que les pinces XT1, XT2. Sur le dos circuit imprimé, en fibre de verre de 3 mm d'épaisseur (dimensions de la carte 105×215 mm), diodes VD1 - VD4 (sur radiateurs à ailettes), diode VD5, thyristor (sur radiateur à ailettes), transistor VT13 (sur radiateur en U), résistances R25 , R26, lampes HL4HL6. Sur la plaque de montage latérale installée à côté du transformateur, sont montées les résistances Rll, R29, R32 - R34, les diodes VD8, VD11, VD12, le condensateur C2 et les résistances d'ajustement. -

Pour connecter la batterie, un tuyau avec deux fils épais et des pinces marquées (avec des signes « + » et « - ») aux extrémités est sorti par le trou du panneau avant. Le bloc est recouvert sur le dessus d'un boîtier en tôle d'aluminium.

Un dessin de la carte de l'unité d'automatisation est présenté sur la Fig. 4. Il est fixé à la base à l'aide de deux supports d'angle en forme de L.

Pour configurer l'appareil, vous aurez besoin d'une source CC réglable avec une tension maximale de 15 V et un courant de charge d'au moins 0,2 A, un voltmètre de test ou une lampe de signalisation pour une tension de 27 V.

Riz. 4. Circuit imprimé (a) de l'automatisme et emplacement des pièces sur celui-ci (b)

Avant la configuration, les curseurs de la résistance de réglage sont réglés sur la position de résistance maximale, un voltmètre de test ou une lampe de signalisation est connecté entre la broche 2 de la carte de l'unité d'automatisation et le fil commun (borne XT4), et la source d'alimentation est connectée (en maintenant polarité) aux bornes de sortie de l'appareil. Le commutateur SA1 est réglé sur la position « 1C », le commutateur SA3 est réglé sur la position « Control ». La tension de sortie de la source CC doit être comprise entre 14,8 et 15 V.

Après avoir connecté l'appareil au réseau, le voltmètre de contrôle doit avoir une tension d'environ 26 V. En déplaçant doucement le curseur de la résistance d'ajustement R16, assurez-vous que la tension de commande chute brusquement à zéro.

Réglez la tension à la source sur 12,8...13 V et déplacez doucement le curseur de la résistance R13 jusqu'à ce qu'une surtension de 26 V apparaisse sur le voltmètre de contrôle. Appuyez sur le bouton SB1 - la tension contrôlée doit redescendre à zéro. Après avoir réglé la tension à la source sur 10,5...10,8 V, déplacez le curseur de la résistance R19 jusqu'à ce qu'une tension de 26 V apparaisse sur le voltmètre de contrôle.

Après cela, vous devez vérifier et, si nécessaire, sélectionner plus précisément les niveaux de fonctionnement de la machine lorsque la tension de la source d'alimentation change.

Le réglage du seuil supérieur de 15 V ne provoque pas l'ébullition de l'électrolyte après une charge complète de la batterie, car dans ce cas, la batterie est automatiquement allumée pour être chargée pendant 8 à 10 minutes et éteinte pendant environ 2 heures. montré que lors du fonctionnement dans ce mode, même pendant plusieurs mois, le niveau d'électrolyte dans les parcs de batteries ne diminue pas.
Littérature

• Pour aider le radioamateur : Collecte. Vol. 100/C80 Comp. B.S. Ivanov. -M.: DOSAAF\A.Korobkov

Introduction

Actuellement, outre les batteries lithium-ion, les batteries nickel-cadmium sont encore largement utilisées. Ces batteries sont moins chères que les batteries lithium-ion et restent opérationnelles dans toutes les conditions météorologiques, tandis que les batteries lithium-ion de certains fabricants perdent leur fonctionnalité à des températures inférieures à zéro.

Les batteries nickel-cadmium sont utilisées sur les voitures électriques (comme véhicules de traction), les tramways et les trolleybus (pour alimenter les circuits de commande), les navires fluviaux et maritimes. Largement utilisé dans l'aviation comme batteries embarquées pour les avions et les hélicoptères. Utilisé comme source d'alimentation pour les tournevis, tournevis et perceuses autonomes.

L'inconvénient des batteries nickel-cadmium est ce que l'on appelle « l'effet mémoire », qui se produit lorsque la batterie est chargée sans la décharger complètement au préalable. De ce fait, la capacité maximale de la batterie diminue avec le temps et sa durée de fonctionnement est réduite.

Dans ce projet de thèse, un dispositif de formation automatisée sur batterie sera développé. Une formation sur la batterie est nécessaire pour maintenir la batterie en bon état et afficher correctement la charge réelle de la batterie. Ce processus consiste en un cycle de décharge-charge.

La batterie est connectée à la masse via une résistance et est complètement déchargée. La batterie est ensuite connectée au circuit d'alimentation et chargée jusqu'à ce qu'elle atteigne une valeur de tension qui ne change pas pendant une longue période au cours d'un cycle de charge. Si la valeur de tension maximale n'est pas suffisamment élevée, le cycle de décharge-charge est répété.

L'appareil développé dans le cadre de ce projet de thèse peut être utilisé par les services de service impliqués dans l'entretien des batteries, les entreprises de construction avec gros montant tournevis et perceuses autonomes, hôpitaux qui utilisent des appareils d’enregistrement des signes vitaux du patient, portés en permanence par le patient.

1. Examen des analogues et de leur analyse

Les fabricants d'électronique modernes produisent des appareils similaires, mais ils sont généralement construits exclusivement sur des éléments analogiques et n'ont pas la flexibilité d'un appareil construit sur un microcontrôleur.

a) Circuit amateur d'un appareil analogique pour l'entraînement manuel sur batterie.

Le diagramme est présenté à la figure 1.

Figure 1 - Schéma amateur d'un appareil analogique pour l'entraînement manuel sur batterie

Principe d'opération de cet appareil- commutation manuelle de la batterie en modes décharge et charge.

L'avantage de ce système est sa simplicité incontestable et son faible coût. L'inconvénient est le contrôle manuel et le manque de protection contre la décharge excessive de la batterie. L'utilisateur doit surveiller la valeur de tension sur la batterie et la faire passer de la décharge à la charge à temps. Il est logique de fabriquer un tel appareil pour entraîner une ou deux batteries, car le processus de formation prend très longtemps et nécessite une surveillance constante.

b) Appareil d'entraînement automatique sur batterie.

Le schéma de cet appareil est présenté à la figure 2.

Figure 2 - Schéma électrique du dispositif d'entraînement automatique à batterie

Cet appareil permet d'entraîner les batteries uniquement en mode automatique.

L'utilisateur définit manuellement la tension de charge et la tension de décharge minimales de la batterie. Pour ce faire, connectez un voltmètre aux prises XS1 et utilisez la résistance variable R10 pour régler la valeur minimale de la tension de décharge. Ensuite, le voltmètre est connecté aux prises XS2 et la résistance variable R8 est utilisée pour régler la tension de charge minimale.

Les avantages de ce circuit incluent une certaine flexibilité par rapport au circuit précédent, les inconvénients sont l'absence de tout affichage indiquant la valeur actuelle de la tension de la batterie et la nécessité pour l'utilisateur de disposer d'un voltmètre séparé pour programmer l'appareil.

c) Chargeur de poste de travail Turnigy Fatboy 8 1300 W

Cet appareil, fabriqué par la société singapourienne LEO Energy Pte Ltd., Revolectrix, se démarque des circuits amateurs. Le développeur ne publie pas de schéma de la structure interne de l'appareil et n'explique pas le principe de son fonctionnement.

Apparence de ce dispositif est représenté sur la figure 3.

Figure 3 - Apparence du chargeur de travail Turnigy Fatboy 8 1 300 W

Cet appareil est capable de charger et décharger de nombreux types de batteries : nickel-cadmium, lithium-ion, lithium-polymère, lithium-manganèse, plomb avec des tensions de 6, 12 et 24V. Il dispose également d'une fonction permettant d'effectuer plusieurs cycles de charge-décharge de la batterie, qui ne sert cependant qu'à un semblant d'entraînement de la batterie : l'appareil ne produit que le nombre de cycles que l'utilisateur lui assigne, il ne suit pas si la batterie a rétabli ou non sa capacité.

Les avantages de cet appareil sont les suivants : une large gamme de types de batteries, une facilité d'utilisation, la possibilité d'attribuer plusieurs cycles de décharge-charge et la disponibilité d'un service de garantie.

Mais en plus de ses avantages, cet appareil présente également un certain nombre d'inconvénients, parmi lesquels les suivants :

Faible fiabilité. Malgré le fait que le fabricant assure le contraire aux clients, dans les avis, les utilisateurs se plaignent de la panne de l'appareil après une courte période d'utilisation ;

Absence de mode d'entraînement de batterie entièrement automatique. Comme mentionné ci-dessus, l'utilisateur peut uniquement attribuer le nombre de cycles de charge-décharge ; il n'y a pas de fonction « effectuer des cycles de décharge-charge jusqu'à ce que la capacité de la batterie soit restaurée » ;

Consommation d'énergie élevée ;

Le prix de l'appareil est assez élevé, s'élevant à 199,95 $, sans compter le prix de la carte avec connecteurs d'équilibrage, qui est achetée séparément, et la livraison depuis l'étranger, dont le coût est également assez élevé en raison du poids de l'appareil, environ deux kilogrammes.

Utilisez un tel appareil uniquement pour l'entraînement nickel-

les batteries au cadmium ne sont pas économiquement réalisables.

Vous trouverez ci-dessous un tableau récapitulatif de l'appareil en cours de développement et des analogues considérés, qui présente les avantages et les inconvénients de tous les appareils considérés.

Tableau 1 - Tableau récapitulatif du dispositif en cours de développement et des analogues considérés

Appareil	Option d'exécution	Disponibilité du mode automatique	Disponibilité du mode manuel	Difficulté de fabrication	Prix
Circuit amateur d'un appareil analogique pour l'entraînement manuel sur batterie	Éléments analogiques uniquement			Très simple
Appareil d'entraînement automatique à batterie
Chargeur de station de travail Turnigy Fatboy 8 1300 W	Le développeur n'a pas fourni d'informations	Non, seulement la possibilité de définir plusieurs cycles		Livré fabriqué	Très haut
Appareil en cours de développement	Éléments analogiques et numériques

2. Développement d'appareils

2.1 Élaboration d'un schéma structurel et fonctionnel

Cet appareil, selon les exigences techniques, se compose des blocs suivants :

Microcontrôleur PIC18F452 ;

Télécommande;

Bloc indicateur ;

Deux clés;

Connecteur pour connecter l'appareil à un générateur de courant stable ;

Connecteur pour connecter la batterie à l'appareil.

Le microcontrôleur est utilisé pour traiter les signaux reçus du panneau de commande, supprimer et stocker la valeur de tension sur la batterie. Il traite les données reçues et, en fonction de celles-ci, connecte la batterie à l'alimentation ou à la terre via une résistance. Il est également conçu pour afficher des informations sur la tension de la batterie sur un indicateur à sept segments et allumer une LED spécifique en fonction du cycle en cours.

Le panneau de commande se compose de cinq boutons qui envoient les commandes suivantes au microcontrôleur :

a) Mode automatique (le mode de charge ou de décharge est « sélectionné » par le microcontrôleur en fonction des valeurs de tension actuelles et précédentes sur la batterie). Si ce bouton n'est pas enfoncé, le mode manuel fonctionne ;

b) Mode Charge (donne au microcontrôleur une commande pour charger la batterie ; non disponible en mode automatique) ;

c) Mode de décharge (similaire au paragraphe précédent) ;

d) Affichage de la valeur actuelle de la tension de la batterie sur un indicateur à sept segments ;

e) Afficher sur un indicateur à sept segments le temps écoulé depuis le début de la charge/décharge de la batterie.

Deux interrupteurs, implantés sur des transistors, alimentent la batterie pour la charger, ou la connectent via une résistance à la masse pour la décharger. L'ouverture et la fermeture des clés sont contrôlées par un microcontrôleur.

Le bloc indicateur se compose d'un indicateur à sept segments et de trois LED couleur différente briller.

L'indicateur à sept segments affiche la valeur actuelle de la tension de la batterie ou le temps écoulé depuis le début de la charge/décharge de la batterie. L'indicateur reçoit ces informations du microcontrôleur.

Trois LED informent l'utilisateur du mode actuel :

Rouge - mode de charge ;

Jaune - mode de décharge ;

Vert : inactivité de l'appareil.

Les LED sont connectées au microcontrôleur et s'allument sur sa commande.

Le schéma structurel électrique est présenté sur DP.44.23.01.01.03-347/13.E1 et sur la figure 4.

Figure 4 - Schéma fonctionnel d'un appareil d'entraînement sur batterie

2.2 Choix élément de base

Un circuit basé sur un microcontrôleur est plus flexible qu'un circuit basé sur des éléments analogiques. Avec ce schéma, tout ajustement du fonctionnement de l'appareil est possible sans réviser de manière significative la conception du circuit.

Le tableau 2 présente les principales caractéristiques du microcontrôleur PIC18F452.

Tableau 2 - Principales caractéristiques du microcontrôleur PIC18F452

Paramètre
Fréquence d'horloge
Mémoire du programme (octets)
Mémoire de programme (commande)
Mémoire de données (octet)
Mémoire de données EEPROM (octets)
Sources d'interruption
Ports d'E/S	PORTS A, B, C, D, E
Module CCP
Interfaces série	MSSP adressé par USART
Interfaces parallèles
Module CAN 10 bits	8 canaux

La résistance de la résistance R15, à travers laquelle passe le courant de décharge de la batterie, a été calculée à l'aide de la formule (1).

R = taille U/I, (1)

U - tension de la batterie ;

Je décharge - courant de décharge.

Le courant de décharge d'une batterie de 4,5 volts doit être d'environ 90 mA, donc :

4,5 V/0,09 A = 50 (Ohms)

Parmi les résistances disponibles dans le commerce, les plus proches en termes de résistance nominale sont les résistances d'une résistance de 51 Ohms.

La puissance de la résistance est calculée à l'aide de la formule (2).

0,092*51=0,4131W

Les résistances d'une puissance de 0,5 W et plus conviennent. J'ai choisi une résistance CF-50 - 0,5 - 51 Ohm +5%.

Les résistances restantes ont été calculées de la même manière.

2.3 Élaboration d'un schéma de circuit électrique

Le schéma électrique du dispositif d'entraînement à batterie est représenté sur le dessin DP.44.23.01.01.03-347/13.E3.

Base de développement schéma électrique basé sur le schéma fonctionnel de l'appareil présenté dans le dessin DP.44.23.01.01.03-347/13.E1 et dans la figure 4.

Le panneau de commande se compose de cinq boutons tactiles SDTX-210-N connectés au port C du microcontrôleur et mis à la terre via des résistances CF-25 d'une valeur nominale de 430 Ohms.

L'unité d'affichage se compose d'un écran HDSP-433G à sept segments d'Agilent Led Display et de trois LED. L'indicateur est connecté avec huit contacts (sept segments et un point) au port B du microcontrôleur via des résistances CF-25 et trois contacts (contrôlant chaque chiffre de l'indicateur) au port E.

LED :

1. Rouge - L-1344IT

2. Jaune - L-1344YD

3. Vert - L-1344GT

Les LED sont connectées par leurs anodes au port D du microcontrôleur, et par leurs cathodes via les résistances CF-25 elles sont connectées à la terre.

Deux interrupteurs reliant la batterie à la source d'alimentation/à la masse sont réalisés à l'aide des transistors VT1 - KT816A et VT2, VT3 - KT815G.

Le transistor VT1 est contrôlé par le port analogique du microcontrôleur via la résistance d'ajustement R6 - PV32P502 et, lorsqu'il est ouvert, il fait passer le courant d'alimentation de la batterie à travers lui-même, assurant ainsi sa charge.

Le transistor VT3 est également contrôlé par le port analogique du microcontrôleur via la résistance d'ajustement R4 - un analogue de R6. Lorsque le transistor VT3 s'ouvre, la base du transistor VT2 est connectée à la masse via la résistance R14 - CF-25 d'une valeur nominale de 430 Ohms, ce qui garantit qu'il s'ouvre et que le courant la traverse depuis la batterie via la résistance R15 jusqu'à la masse. Cela décharge la batterie.

La résistance R1 - CF-25 d'une valeur nominale de 10 kOhm, connectée à l'alimentation et au contact d'entrée du microcontrôleur MCLR, sert à éliminer les interférences dans le contrôleur qui interfèrent avec son fonctionnement.

Le résonateur à quartz HC-49U est connecté aux broches du microcontrôleur OSC1 et OSC2.

3. Développement de la conception de l'appareil

3.1 Placement des composants sur le circuit imprimé de l'appareil

Les éléments du circuit imprimé ont été disposés, si possible, de manière à réduire la longueur des chemins conducteurs assurant la communication entre les éléments.

Le microcontrôleur est situé au centre de la carte, la partie indicatrice et l'unité de commande sont situées sur le côté droit de la carte. L'indicateur à sept segments est situé dans le coin supérieur droit de la carte, les commutateurs d'horloge sont en bas à droite.

Les condensateurs par lesquels l'alimentation est fournie au microcontrôleur sont situés à proximité immédiate des broches VDD et VSS du microcontrôleur.

Sur le côté gauche de la carte se trouvent des connecteurs pour la connexion à la source d'alimentation et à la batterie, ainsi que des résistances et des transistors à travers lesquels circulent les courants de charge et de décharge.

3.2 Développement de la topologie circuit imprimé

La topologie du circuit imprimé a été développée dans l'environnement PCAD 2004, le routage a été réalisé automatiquement par le routeur Quick Route, puis certaines pistes ont été complétées manuellement.

La topologie du circuit imprimé est présentée sur DP.44.23.01.01.03-347/13.SB1.

3.3 Paramètres de la technologie PCB

Les paramètres technologiques du circuit imprimé ont été sélectionnés en fonction des capacités Fabricants russes produire des planches avec une précision spécifiée.

Les options suivantes ont été retenues :

Dégagement piste à piste, pastille à pastille, piste à pastille 15 mils (0,381 mm) ;

largeur de chemin conducteur de 12 mil ;

Via diamètre 18 mil ;

Espace entre via et piste, entre via et pad 15 mil ;

Hauteur de la police sérigraphiée 30 mil.

4. Développement d'un algorithme de programme de microcontrôleur

Vous trouverez ci-dessous un algorithme simplifié pour le fonctionnement du programme du microcontrôleur.

a) Cycle de décharge :

1) Ouvrir le transistor VT1 et fermer le transistor VT2 en appliquant un un logique aux contacts analogiques du microcontrôleur A0 et A1 ;

2) Maintenez le niveau logique sur les contacts pendant 10 minutes ;

b) Cycle de charge :

1) Fermez le transistor VT1 et ouvrez le transistor VT2 en appliquant un zéro logique aux contacts analogiques du microcontrôleur A0 et A1 ;

2) Maintenir le niveau zéro logique sur les contacts pendant 10 minutes ;

4) Maintenir le niveau zéro logique sur les contacts pendant 10 minutes ;

5) Lisez la valeur de tension, comparez-la avec la valeur précédente, écrivez la nouvelle valeur en mémoire. Si la tension a augmenté, revenez au point II-4. Dans le cas contraire, arrêtez la charge ; la dernière valeur de tension enregistrée est considérée comme la tension stabilisée.

c) Mode automatique :

1) Effectuer un cycle de décharge, puis effectuer un cycle de charge ;

2) Enregistrez la tension stabilisée ;

3) Effectuer un cycle de décharge, puis effectuer un cycle de charge ;

4) Comparez la nouvelle valeur de tension stabilisée avec la précédente. S'il augmente, revenez au point III-3. Sinon, arrêtez le mode automatique.

En mode manuel, les cycles de décharge et de charge sont complètement autonomes et contrôlés par l'utilisateur depuis le panneau de commande.

La figure 5 montre un schéma fonctionnel de l'algorithme du programme principal du microcontrôleur.

Figure 5 - Schéma fonctionnel de l'algorithme du programme principal du microcontrôleur

5. Conception et partie technologique

5.1 Développement de la conception

Le dispositif d'entraînement aux batteries est conçu pour restaurer la capacité des batteries nickel-cadmium pour tournevis, perceuses autonomes et autres équipements en effectuant plusieurs cycles de charge-décharge successifs.

Le dispositif d'entraînement de la batterie, selon les conditions de fonctionnement des équipements radioélectroniques (REA), appartient au groupe 2 : à utiliser dans des pièces où les fluctuations de température et d'humidité de l'air ne diffèrent pas significativement des fluctuations à l'air libre et où il y a Accès libre l'air en l'absence d'exposition directe au rayonnement solaire et aux précipitations.

Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques de fonctionnement de l'appareil d'entraînement sur batterie :

Groupe d'équipement - 2 ;

Le minimum température de fonctionnement, оС - -20 ;

Température de fonctionnement maximale, °C - +40 ;

Température limite minimale, °C - -40 ;

Température limite maximale, °C - +60 ;

Humidité relative (à t=+25 o-6C), % - 75 ;

Facteur de fonctionnement - 3..4 ;

Vibration mécanique, Hz - jusqu'à 50 ;

Impacts, g - 5.

L'évaluation de l'unification de la conception d'un appareil d'entraînement à batterie est réalisée à l'aide de plusieurs coefficients déterminés par les formules :

a) Le coefficient d'unification (K1) est calculé à l'aide de la formule (3)

K1= (N un.det + N un.sb)/ (N det + N sab)= (27+26)/(27+27) = 0,98 (3)

N un.det - nombre de pièces normalisées

N un.sb - nombre d'assemblages unifiés

N enfants - nombre de pièces

N sat - nombre d'assemblages

b) Taux d'utilisation des puces (5)

K2= Nims / (Nims+ Nre)=2/(2+27)=0,06 (5)

Nims - nombre de jetons

Nre - nombre de radioéléments

c) Coefficient de fabricabilité complexe (6)

Kcom.= (K1 1 +K2 2)/ 1 + 2 =(0,98+0,06)/1,75=0,59

- coefficient de poids ( 1 =0,75, 2 =1)

K1 - coefficient d'unification

K2 - facteur d'utilisation du microcircuit

Ensuite, on vérifie que la condition Kcom Kzad. est remplie, où

Dos. - coefficient de fabricabilité spécifié (Kset = 0,40,5)

De ce qui précède, il s'ensuit que la condition est remplie, cette conception est donc technologiquement avancée.

La fabricabilité d'une conception s'entend comme un ensemble d'exigences de conception et technologiques qui garantissent une production simple et économique tout en respectant les conditions technologiques. Pour augmenter la fabricabilité de la conception, il est nécessaire : d'augmenter l'utilisation de circuits intégrés, d'utiliser des matériaux bon marché, de simplifier davantage la conception, d'utiliser des technologies standard, de réduire la gamme de pièces et d'assemblages utilisés.

5.2 Développement de la conception de circuits imprimés

Le design est réalisé sur un circuit imprimé mesurant 118x80.

Le panneau est constitué de fibre de verre double face de qualité SF2-35-1.5 GOST 10.316-78. Le stratifié en fibre de verre de cette marque est très résistant. L'épaisseur du circuit imprimé est de 1,5 mm, la distance minimale entre les conducteurs est de 0,4 mm. Cette planche doit être réalisée selon une méthode combinée, avec un pas de grille de 2,5 mm. La soudure doit être effectuée à l'aide de la soudure POS61 GOST 21931-01. Le PCB comporte des trous de montage métallisés pour les composants à broches.

La carte a été développée dans les environnements P-CAD et AutoCAD. Les éléments ont été placés et le circuit imprimé a été disposé dans l'environnement P-CAD. Le routage a été réalisé à l'aide de l'autorouteur Quick Route et complété manuellement conformément aux tailles minimales les plages de contact et les pistes conductrices et la distance entre les plages de contact et les pistes conductrices. Ensuite, le contour de la planche a été dessiné dans AutoCAD.

5.3 Développement processus technologique Fabrication de PCB

À la suite de la conception, un processus technologique d'assemblage d'un dispositif de formation automatisée de batteries nickel-cadmium a été élaboré.

Le choix et la justification de la composition des opérations se font sur la base de l'OST.4.GO.054.014 « Unités et blocs d'équipements électroniques sur microcircuits. Processus d'assemblage typiques. Les microcircuits sont montés sur un circuit imprimé à deux couches. La feuille diélectrique FDME1 d'une épaisseur de 0,09 mm a été prise comme base, l'épaisseur du joint (fibre de verre SP-2) à l'état initial est de 0,06 mm.

Pour former et couper les broches des microcircuits, des dispositifs en acier tels que GT-1875, GT-1939 sont utilisés. Les broches des microcircuits sont soudées avec un fer à souder PEM STU 38-739-65. Après le dessoudage, les résidus de flux sont éliminés avec un mélange alcool-essence. Ensuite, le circuit imprimé est séché sous une sorbonne 2ShZhM.

La protection contre l'humidité est réalisée en enduisant trois fois le panneau de vernis E4.100. Après chaque application d'une couche de vernis, le circuit imprimé est séché dans une armoire de séchage 2ShZhM à une température de 110-120 degrés.

Le marquage du circuit imprimé est effectué selon OST 4.GO.0707.200. Dernière opération est le contrôle de l'unité, qui est effectué par inspection visuelle de la qualité de la soudure, de la protection contre l'humidité, ainsi que du contrôle fonctionnel des paramètres électriques de l'unité.

Le processus technologique considéré garantit l'assemblage d'un circuit imprimé répondant aux exigences opérationnelles requises.

05 Contrôle entrant

10 Cueillette

15 Préparatoire

20 Assemblée

25 Rinçage

30 Surveillance des paramètres

35 Marquage

40 Contrôle

Le contrôle entrant consiste en inspection visuelle et surveiller les paramètres électriques des composants sur le stand. Le circuit imprimé est vérifié pour l'intégrité de l'impression et l'absence de dommages mécaniques.

L'opération de picking s'effectue sur la table de picking et consiste à sélectionner tous les éléments inclus dans l'unité selon le cahier des charges. L'opération de cueillette s'effectue sur une table spéciale à l'aide d'une pince à épiler.

L'opération préparatoire consiste à mouler et découper les fils. Les fils sont fluxés par immersion dans le flux. Etamez les fils avec de la soudure POS-61 GOST 21931-76, température +250C, pour transistors et diodes 2-3 s. Pour cette opération, une pièce séparée est utilisée, où chaque table de travail est équipée d'une ventilation aspirante locale. Pour réaliser cette opération, on utilise une pince à épiler, une pince coupante, une pince coupante et un dispositif de moulage.

L'opération d'installation consiste à étamer les bornes des éléments radio, à les installer sur la carte et à souder les éléments radio. Les bornes des éléments sont recouvertes de flux puis immergées dans un bain de soudure POS-61 fondue (GOST 21931-76) à une température de 250°C. Le temps d'étamage du CI est de 1 à 1,5 secondes et celui des éléments restants de 2 à 3 secondes. Après avoir installé et fixé les unités d'assemblage sur le circuit imprimé (OST5.9307-79), les éléments radio sont installés selon OST.4GO.010.030. La carte est traitée avec du flux et les éléments sont soudés avec une vague de soudure POS-61 fondue. Le temps de soudure est le même. La soudure doit être lisse et brillante. La qualité est contrôlée visuellement et la résistance des éléments est contrôlée avec une pince à épiler. Après le soudage, il est nécessaire de nettoyer soigneusement les joints soudés de la saleté et des résidus de flux.

L'opération de lavage consiste à nettoyer le circuit imprimé des excès de soudure et de flux dans un bain de lavage spécial.

Le contrôle des paramètres consiste à tester l'unité et à vérifier tous les paramètres de cet appareil sur un banc.

L'opération de marquage est nécessaire pour apposer tous les marquages ​​nécessaires sur la planche à l'aide d'un vernis spécial.

Le contrôle (sortie) est effectué une fois que toutes les opérations sont terminées. Un contrôle final général de la fonctionnalité de l'appareil entièrement assemblé est effectué conformément au TU 023.019. Le processus technologique d'assemblage et d'installation d'un assemblage de circuits imprimés est présenté dans la feuille de route GOST 3.1118-82, qui est jointe.

5.4 Calcul de la fiabilité des appareils pour la formation automatisée des batteries nickel-cadmium

Tout équipement électronique moderne contient un grand nombre de composants, ce qui conduit à un grand nombre joints de soudure, conducteurs et fils. Par conséquent, pendant le fonctionnement de l'équipement, la défaillance de n'importe quel composant est possible. En conséquence, les équipements électroniques deviennent inutilisables.

Les pannes matérielles peuvent être fréquentes ou peu fréquentes, de sorte que diverses questions se posent :

Quelle sera la fréquence des échecs ?

Combien de temps l’équipement fonctionnera-t-il avant la première panne ?

Combien de temps prendra la réparation;

Que faut-il faire pour augmenter la fiabilité du produit.

La fiabilité est la capacité d'un produit à remplir ses fonctions spécifiées, en maintenant les paramètres opérationnels dans des limites spécifiées pendant la période de temps requise. La fiabilité se caractérise par la durabilité, la fiabilité et la réparabilité.

Lors du développement d'un équipement électronique, deux types de calculs de fiabilité peuvent être effectués : préliminaire et final. Sur la base des résultats de ces calculs, une décision est prise : continuer à développer l'appareil ou retravailler le circuit.

Les objectifs des calculs de fiabilité sont :

Sélection de l'option de schéma la plus fiable ;

Choisir la conception d'appareil la plus fiable ;

Calcul d'indicateurs quantitatifs de fiabilité ;

Calcul du temps de réparation.

Les calculs préliminaires de fiabilité sont effectués au stade de la conception préliminaire, lorsque le produit est conçu uniquement sous la forme diagramme schématique. Le calcul final de fiabilité est effectué au stade de la fabrication d'un prototype ou d'une série, où la fiabilité du produit dans son ensemble est calculée.

Pour le dispositif développé dans ce projet de thèse, un calcul préliminaire de fiabilité est effectué. Pour le calcul, les valeurs moyennes du taux de défaillance LSr sont utilisées, les valeurs des coefficients de fonctionnement Ke et du mode Kr ne sont pas prises en compte, c'est-à-dire que les conditions de fonctionnement réelles et les modes de fonctionnement des éléments du circuit sont pas pris en compte dans les calculs de fiabilité. Toutes les données nécessaires au calcul sont présentées dans le tableau 3.

Tableau 3 - Éléments

	Nom des éléments		lsr*10 -6, 1/heure	lsr*10 -6 *Ni, 1/h
	CI numérique
	Boutons tactiles
	Condensateurs
	Résistances
	LED
	Connexions soudées
	Transistors

W moy =?l moy *N i *10 -6 =14,487*10 -6 , 1/h

W av - paramètre moyen du flux de défaillance des éléments de ce circuit ;

l av - taux de défaillance moyen de chaque élément ;

N je - nombre d'éléments.

Calculons le temps moyen entre les pannes :

T0 = 1/W moyenne = 1/14,487*10 -6 = 69027,4 h

Conclusion : La valeur T0 = 69027,4 heures obtenue à la suite des calculs étant supérieure à T0.set (T0.set = 10000 heures), nous pensons que l'appareil développé est fiable.

Les moyens d'améliorer la fiabilité sont les suivants :

Au stade de la conception :

Réduction raisonnable du nombre d'éléments de circuit, sélection d'éléments avec un taux de défaillance inférieur ;

Utiliser dans nouveau développement produits unifiés et standards ;

Utilisation de réservations constantes ou glissantes.

Au stade de la production :

Respect strict de la discipline technologique (c'est-à-dire respect de la conception ou de la documentation technologique) ;

Organisation soignée du contrôle entrant et sortant ;

Exécution technologique obligatoire (utilisation conforme à la destination dans des conditions proches du fonctionnement) de l'équipement fabriqué ;

Si nécessaire, réaliser une formation électrique et thermique (test en charge, avec changements de température environnement, c'est à dire. avec une approximation maximale des conditions réelles de fonctionnement).

Pendant la phase d'exploitation, pour augmenter la fiabilité, il est recommandé de suivre les règles d'exploitation.

5.5 Développement d'un procédé technologique de mise en place d'un dispositif d'entraînement automatisé des batteries nickel-cadmium

Pour vérifier la fonctionnalité de l'appareil de formation automatisée des batteries nickel-cadmium, vous devez disposer de certains outils logiciels :

Traducteur en langage d'assemblage ;

Débogueur ;

Programmeur.

Pour vérifier le fonctionnement de la carte, vous devez d'abord programmer le microcontrôleur. Pour ce faire, installez le microcontrôleur dans le berceau de programmation approprié, connectez-le à l'ordinateur via un port série et alimentez-le ainsi que l'ordinateur. Prochain produit paramètres nécessaires indiquant les fichiers contenant le programme pour implémenter les fonctions de l'appareil.

Une fois la programmation terminée, transférez le microcontrôleur sur la carte de l'appareil. Ensuite, l'alimentation est fournie à la carte de commande et la présence des signaux de sortie est vérifiée à l'aide d'un oscilloscope. Une fois la configuration terminée, vous devez éteindre le produit et retirer la carte de l'appareil, que vous remettez au lieu de travail où l'opération de protection contre l'humidité est effectuée et faire une marque sur la carte qui l'accompagne.

6. Partie organisationnelle

6.1 Préparation technique de la production et étapes de préparation de la conception

La préparation technologique de la production est un ensemble de processus interconnectés qui garantissent la préparation technologique d'une entreprise à produire des produits d'un niveau de qualité donné à un moment, un volume de production et des coûts spécifiés. La préparation technologique doit être effectuée conformément aux règles et réglementations de l'ESTPP GOST 14002-73. Cette étape devrait garantir la pleine préparation technologique de l'entreprise pour la production d'un produit de la catégorie de qualité la plus élevée. La préparation technologique commence dans le processus de création d'une conception de produit et est divisée en quatre étapes :

Assurer la fabricabilité de la conception du produit ;

Développement de processus technologiques ;

Conception et fabrication d'équipements technologiques;

Ajustement et mise en œuvre des processus technologiques conçus.

L'objectif principal de la formation technologique est le développement et la conception de processus technologiques et de zones de production complètement nouveaux. espèce moderne technologie avancée.

La préparation de la conception conformément à GOST 2.103-68 comprend les étapes suivantes :

Tâche technique

Projet avancé

Conception preliminaire

Projet technique

Documentation de travail

Prototype

Lot pilote

La mission technique comprend : l'étude des instructions et autres documents officiels sur le sujet. Compilation d'une bibliographie (une liste systématique des publications sur le sujet). Etude de la littérature, conclusions. Le développement de projets Termes de référence pour la conception de produits. Coordination avec les organismes intéressés. Elaboration d'un sujet de calcul et d'un plan - planning. Etude de faisabilité de la faisabilité de la création d'un produit. Approbation des spécifications techniques pour la conception des appareils.

La proposition technique comprend : la clarification de l'étude de faisabilité. Clarification des méthodes fondamentales pour créer un nouveau produit. Clarification de l'étendue totale des travaux de conception, des délais d'achèvement des étapes de travail de développement. Clarification des coûts pour les travaux de conception et de production d'un nouveau produit. Coordination de la conception préliminaire avec le client.

L'avant-projet comprend : l'élaboration d'un schéma de principe du produit. Développement d'un diagramme schématique, réalisation de calculs de base.

Sélection de conception générale et de solutions technologiques. Préparation des directives de conception. Élaboration de dessins de vue générale du produit. Conception et fabrication de prototypes et d'appareils complexes. Tests de mise en page. Clarification basée sur les résultats de tests de l'efficacité technique et économique du produit. Préparation d'un avant-projet (documentation complète pour l'avant-projet). Défense de l'avant-projet au conseil scientifique et technique.

Le projet technologique comprend : le contrôle technologique de la documentation de conception. Prendre les décisions finales sur la conception technologique et la précision de fabrication du produit et de ses Composants basé sur des solutions de conception finales et une compréhension complète de la structure du produit conformément aux principales tâches résolues lors des tests de fabricabilité de la conception.

La documentation de travail comprend : le contrôle technologique de la documentation de conception. Assurer la fabricabilité de la conception et la précision de fabrication du produit et de ses composants.

La production d'un prototype comprend : l'achèvement des principaux tests de conception pour la fabricabilité. Spécification des conditions permettant de garantir les exigences conditionnelles de fabricabilité, y compris l'utilisation de processus technologiques standard, le réajustement des équipements et équipement technologique conformément aux conditions de production en série (de masse) et à l'échelle prévue de production du produit.

La production de séries d'installations comprend : amener la conception du produit à répondre aux exigences de la production de masse, en tenant compte de l'utilisation des processus technologiques les plus productifs, des équipements technologiques, dans la fabrication des principaux composants.

La production d'un lot pilote comprend : les tests finaux du produit et du processus technologique lors de la production du lot témoin.

6.2 Organisation du processus d'assemblage des appareils dans l'entreprise

Le dispositif présenté dans ce projet de thèse (un dispositif d'entraînement automatisé des batteries nickel-cadmium) est un dispositif de restauration de capacité dans les batteries nickel-cadmium. Par conséquent, un tel appareil peut être utile à presque tous ceux qui disposent de telles batteries. La demande pour un tel produit sera moyenne, car les batteries nickel-cadmium sont progressivement remplacées par des batteries lithium-ion et lithium-polymère et deviennent étroitement ciblées, ce qui signifie que la production qui les vendra sera de masse. produit.

Les travailleurs suivants seront impliqués dans la production :

Contrôleur de contrôle qualité ;

Installateur ;

Collectionneur;

Programmeur;

Cueilleur.

Le processus d'assemblage de l'appareil s'effectue en plusieurs étapes, car il comprend Divers types opérations. L'entreprise ne fabrique pas de pièces individuelles, c'est pourquoi les premières pièces standard sont achetées et une commande est soumise pour la production de pièces telles qu'une carte de circuit imprimé, ainsi que des boîtiers en plastique moulés dans une usine de production de plastique.

Premièrement, les cartes de circuits imprimés et les boîtiers reçus des usines de fabrication sont soumis à une inspection visuelle à leur arrivée. Ensuite, le contrôleur est programmé et le circuit imprimé est installé. Une fois la carte lavée et séchée, elle est envoyée au contrôle interopérationnel, où elle vérifie le respect de la documentation de conception, la qualité de la soudure et l'absence de dépôts sur la carte et les éléments après le bain à ultrasons.

À la fin, le produit est soumis à une inspection finale, qui comprend une inspection visuelle et des tests du fonctionnement de chaque unité.

7. Volet économique

7.1 Analyse de la situation de l'industrie

Sur ce moment Il n’y a quasiment aucun développement dans le domaine de la refabrication des batteries nickel-cadmium. Auparavant, des appareils ont été publiés qui vous permettent de restaurer les batteries manuellement, uniquement automatiquement, et des appareils - des « récolteurs » qui vous permettent d'effectuer de nombreuses actions avec la batterie, telles que charger, décharger, effectuer plusieurs cycles de charge-décharge, cependant, un dispositif capable d'utiliser un microcontrôleur, d'effectuer à la fois des cycles de décharge et de charge et d'effectuer plusieurs cycles de charge-décharge jusqu'à ce que la capacité de la batterie nickel-cadmium soit restaurée.

Les consommateurs potentiels de ce produit sont les services après-vente impliqués dans l'entretien des batteries nickel-cadmium, entreprises de construction, qui disposent d'un large parc de tournevis, perceuses autonomes et autres appareils alimentés par des batteries nickel-cadmium, ainsi que des hôpitaux qui utilisent des appareils pour enregistrer les signes vitaux des patients, qui sont également alimentés par des batteries nickel-cadmium.

7.2 L'essence du projet en cours de développement

Le dispositif développé dans ce projet de thèse est destiné à l'entraînement (restauration de capacité) des batteries nickel-cadmium. La formation peut être effectuée automatiquement ou manuellement.

En mode automatique, le microcontrôleur surveille la tension sur la batterie et contrôle lui-même les cycles de décharge et de charge en fonction du programme qui y est enregistré. Le nombre de cycles de décharge-charge n'est pas déterminé par l'utilisateur, mais par le programme du microcontrôleur et dépend de la récupération de la batterie et de la possibilité d'une récupération ultérieure.

En mode manuel, l'utilisateur sélectionne les cycles de décharge ou de charge en appuyant sur les boutons appropriés. L'utilisateur peut surveiller la tension de la batterie à l'aide d'un indicateur à sept segments, auquel elle est transmise par le microcontrôleur.

Le dispositif est censé être réalisé sous la forme d'une carte de circuit imprimé avec un connecteur d'alimentation et des connecteurs pour connecter les bornes de la batterie. L'appareil sera accompagné d'un manuel d'utilisation.

L'appareil fonctionnera à partir d'un générateur DC avec une tension de 4,5 à 5,5 volts. Il est destiné aux batteries d'une tension de 3,6 volts.

Cet appareil n'est pas quelque chose de radicalement innovant, cependant, la combinaison de l'entraînement automatique et manuel de la batterie, ainsi que l'utilisation d'un microcontrôleur comme base, n'ont pas été utilisées auparavant.

Cet appareil n'a pas beaucoup d'analogues, mais il présente un certain nombre d'avantages par rapport à tous. Appareil de meilleurs schémas sur les composants analogiques, c'est qu'il dispose d'une fonction d'entraînement automatique de la batterie, il y a une protection contre la décharge excessive de la batterie, ce qui peut rendre la batterie inutilisable, et il y a également une indication de la tension actuelle sur la batterie et du temps écoulé depuis le début de la décharge actuelle. ou cycle de charge.

Le système de formation automatique de batterie existant n'inclut pas de mode manuel, nécessite que l'utilisateur dispose d'un voltmètre séparé et ne permet pas l'utilisation simple utilisateur. Le dispositif développé dans ce projet de thèse permet, comme déjà mentionné, d'entraîner la batterie manuellement et automatiquement, fournit des informations et peut être utilisé par n'importe qui.

Le chargeur Turnigy Fatboy 8 1300W Workststion, un autre analogue, possède un large éventail de fonctions, telles que la décharge de la batterie, la charge, l'exécution de plusieurs cycles de décharge-charge (le nombre de cycles est déterminé par l'utilisateur), mais est inférieur à tous les analogues en coût. Cet appareil est extrêmement cher (environ 200 $ hors expédition depuis l'étranger) et peu fiable : les utilisateurs dans leurs avis notent la panne rapide de cet appareil. De plus, cet appareil ne permet pas un entraînement entièrement automatique de la batterie.

Le dispositif conçu n’est pas sans perspectives d’amélioration. Par exemple, il est possible d'élargir la gamme de batteries alimentées par tension, donnant à l'unité indicatrice encore plus de contenu informatif. Il est possible de créer un boîtier pour l'appareil avec une unité de commande et une unité d'affichage qui y sont fixées.

7.3 Standardisation du processus technologique d'assemblage et d'installation de l'appareil

T shk =T op *(1+K/100), (7)

T op - temps opérationnel consacré à l'exécution de l'opération elle-même ;

K est un coefficient complexe qui prend en compte le temps passé sur toutes les catégories standardisées de coûts du temps de travail.

T op est tiré des normes de temps, composées de deux sections :

Normes de temps intégrées pour les travaux d'assemblage ;

Normes de temps intégrées pour les travaux d’installation.

Pour la production de masse K=10,5%

Le temps consacré à l'assemblage et à l'installation de l'appareil est indiqué dans le tableau 4.

Tableau 4 - Temps consacré au montage et à l'installation de l'appareil

Opération n°	Numéro de transition	Nom et contenu de l'opération	T op, min.	K, min.	T semaine, min.
		Assemblée
		Enduisez les plages de contact de flux.
		Installez le microcircuit et soudez avec un fer à souder.
		Installez les transistors, soudez avec un fer à souder.
		Installez les résistances et soudez avec un fer à souder.
		Installez les connecteurs et soudez avec un fer à souder.
		Vernissage
		Lavez la planche.
		Séchez la planche.
		Couvrez la carte de vernis, à l'exception des connecteurs.
		Assemblée
		Installez la carte dans la base du boîtier et fixez-la avec des vis.
		Installez le couvercle et fixez-le avec des vis.
Total:

Le diagramme de Gantt est présenté à la figure 6.

Figure 6 - Diagramme de Gantt

7.4 Élaboration d'une carte opérationnelle planifiée du processus technologique d'assemblage et d'installation de l'appareil

Le tarif à la pièce pour les opérations est déterminé par la formule (8)

R sd. je = (C h. je * T sh. je)/60, frotter. (8)

où C partie i est le taux horaire (par catégorie de travail)

De la partie I pour la 5ème catégorie = 70 roubles.

La planification de l’assemblage et la carte opérationnelle sont présentées dans le tableau 5.

Tableau 5 - Plan opérationnel prévu pour le montage et l'installation de l'appareil

le nom de l'opération	Nom de l'équipement	Type de travail	Heure normale, min.	Prix, frotter.	Poids spécifique de l'intensité du travail, %
005 Assemblage	Lieu de travail typique
010 Vernissage
015 Assemblage
Total:

7.5 Etablir un devis prévisionnel du produit et déterminer son prix de vente au détail

Lors de l'établissement d'un devis prévisionnel, on distingue trois éléments principaux :

M - coûts matériels ;

Salaire - salaire les travailleurs essentiels ;

N - frais généraux.

Le coût des matériaux de base et les salaires des travailleurs de base sont des coûts directs. Les frais généraux font référence aux coûts indirects et comprennent : l'atelier, l'usine générale, la non-production, etc.

Les coûts des matériaux sont déterminés par deux éléments :

Matières premières et matières de base ;

Composants achetés et produits semi-finis.

La liste des principaux matériaux (auxiliaires) et le calcul de leur coût sont présentés dans le tableau 6.

Tableau 6 - Liste des matériaux de base (auxiliaires) pour le produit et calcul de leur coût

Le calcul du coût des composants et des produits semi-finis est présenté dans le tableau 7.

Tableau 7 - Calcul du coût des composants et produits semi-finis

Nom des composants, composants, produits semi-finis		Quantité totale par produit, pcs.	Prix ​​​​unitaire, frotter.	Coût total, frotter.	Justification du calcul
Circuit imprimé					Prix ​​négociés
Fond de caisse
couverture de cas
Résistance
Résistance
Résistance
Résistance

La planification du coût du prix de détail du produit est présentée dans le tableau 8.

Tableau 8 - Planification du coût du prix de vente au détail d'un produit

Nom des éléments de coût	Montant, frotter.	Justification du calcul
1. Matériaux de base		Tableau 4
2. Accessoires et produits achetés		Tableau 5
3. Coûts de main d'œuvre
A) salaire direct
B) bonus actuel
B) salaire supplémentaire		20% de A)+B)
4. Déduction sur la paie		30,2% de l'art. 3
5. Assurance des biens		300 roubles à partir de 10 tonnes de roubles/année.
6. Charges d'amortissement
7. Frais de magasin		Rtseh.f. 120% de l'art. 3
8. Coût du magasin
Frais généraux de fabrication		90% de l'art. 3
9. Coût d'usine
Dépenses hors production		5% de Szav.
10. Coût total
Bénéfice prévu		10% du plein
11. Prix ​​de gros entreprises		10 articles
		18% de Tsopt.pp.
12. Prix de gros de l'industrie		11 articles
Marge commerciale		15% de Tsopt.prom.
Projet de prix de détail		12 articles

Ainsi, le prix de détail du produit est de 510 roubles 24 kopecks.

7.6 Calcul des indicateurs planifiés et économiques de l’exploitation du site

Le profit est un indicateur économique général qui caractérise les résultats finaux de l'activité d'une entreprise (division). Un fonds de réserve est constitué à partir des bénéfices et des contributions sont versées au fonds de développement, grâce auquel des mesures sont prises pour développer et rééquiper techniquement la production.

Dans ce projet de thèse, seul le bénéfice prévu sera calculé, car pour calculer le bénéfice net, il faut prendre en compte tous les impôts, y compris sur la propriété, qui ne sont pas décrits ici.

Étant donné que la production d'un dispositif de formation automatisée de batteries nickel-cadmium est à grande échelle, le nombre de produits fabriqués peut être estimé à 5 000 pièces.

Le calcul du bénéfice est présenté dans le tableau 9

Tableau 9 - Calcul du bénéfice

Le calcul du montant des taxes est présenté dans le tableau 10.

Tableau 10 - Calcul des taxes

Le bénéfice net est de 87 321 roubles.

Dans ce cas, le bénéfice net doit être réparti comme suit :

Au fonds d'assurance (20 % du bénéfice net) - 17 464,2 roubles.

Pour l'expansion de la production (10 % du bénéfice net) - 8 732,1 roubles.

Bénéfices non répartis - 61124,7 roubles.

Les bénéfices non distribués sont pris en compte dans le calcul de la période de récupération des investissements en capital (actuel).

Actuel = Bénéfices non répartis / Dépenses en capital

Actuel = 5 ans

8. Assurer la sécurité et les conditions de travail sanitaires et hygiéniques

Tâche cette section consiste à analyser les conditions de travail et la sécurité sur le lieu de travail de l'utilisateur. Lors de la conception de la sécurité sur le lieu de travail informatique, il est nécessaire non seulement d'atteindre Haute qualité et fiabilité soutien technique, mais aussi pour créer des paramètres environnementaux confortables pour les utilisateurs.

Voici les valeurs normalisées et les résultats d'analyse pour les paramètres suivants :

Microclimat

Substances nocives et échange d'air

Choc électrique

Dans la salle analysée, des travaux sont menés sur le développement de projets et d'algorithmes produits logiciels(PP).

8.1 Calcul et analyse des paramètres du microclimat

Des schémas de calcul pour analyser les paramètres du microclimat sont présentés à la figure 7.

Figure 7 - Schémas de calcul pour l'analyse des paramètres du microclimat

Désignations acceptées :

K - chauffage

Distributeur d'air B

L'EAU.DE. - radiateur de chauffage à eau

ESCROQUER. - climatiseur

IPT - source de chaleur accrue

Le microclimat de la pièce est déterminé par la température (°C), l'humidité relative (%) et la vitesse de l'air (m/s). Selon GOST 12.1.005-88 « SSBT. Exigences générales sanitaires et hygiéniques pour l'air de la zone de travail », la normalisation des paramètres du microclimat dans la zone de travail est effectuée en fonction de la période de l'année, de la catégorie de travail en termes de consommation d'énergie et de la présence de sources de chaleur sensibles. dans la pièce.

Pendant la saison froide température optimale permet d'entretenir un système de chauffage central.

Le microclimat est évalué par une combinaison de quatre facteurs :

Température de l'air;

La vitesse du mouvement de l'air ;

Humidité relative;

Température de rayonnement des clôtures rayonnantes.

L'humidité relative de l'air W(%) est déterminée par la relation (9)

où A est l'humidité absolue de l'air, c'est-à-dire la quantité de vapeur d'eau (g) ​​contenue dans un kg d'air ;

F est l'humidité maximale, c'est-à-dire la quantité de vapeur d'eau (g) ​​pouvant être contenue dans un kg d'air à une température et une pression données. À mesure que la température augmente, F augmente.

8.2 Calcul des paramètres des systèmes de chauffage de l'air et de l'eau pour la saison froide

L'amélioration du microclimat est obtenue grâce à l'utilisation de matériaux d'isolation thermique, réduisant la conductivité thermique des ouvertures des fenêtres, ce qui permet de réduire les apports de chaleur dans la pièce pendant la période chaude et les pertes de chaleur pendant la saison froide.

Pour améliorer les conditions de vie, des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation sont installés.

En fonction du type de liquide de refroidissement, les systèmes de chauffage sont divisés en vapeur, eau, air, électricité et combustible. Le chauffage compense les déperditions thermiques Q p (kJ/h), qui sont composées de chaleur perdue à travers les clôtures et les vitrages des locaux Q limite. (kJ/h), et la chaleur nécessaire pour chauffer l'air froid Q xv. (kJ/h) entrant dans la pièce :

où F limite. - superficie de clôture ou de vitrage, m2 ;

Jusqu'à la limite - coefficient de transfert de chaleur, kJ/(m 2 * deg.) ;

L est la quantité d'air extérieur entrant, m 3 /h ;

c est la capacité thermique spécifique de l'air extérieur, kJ/(kg*deg) ;

с - densité de l'air, kg/m3 ;

t int. -t adv. - température de l'air intérieur et extérieur, degrés.

Dans de nombreux cas, les déperditions de chaleur par les ouvertures des fenêtres des locaux sont déterminantes. Si le transfert de chaleur à travers les murs de la pièce est important, la quantité de perte de chaleur est alors déterminée.

Ce projet examine la perte de chaleur par les ouvertures des fenêtres. L'air froid peut pénétrer dans la pièce à partir du système de ventilation, de la ventilation et par infiltration à travers les fissures et les ouvertures, notamment en cas de vents violents. Pour chauffer cet air, des coûts de chauffage supplémentaires sont nécessaires, qui, dans les calculs, représentent parfois (15 à 20) % de la perte de chaleur totale. Le système de chauffage doit avoir une capacité calorifique au moins égale à la perte totale de chaleur.

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