BURZENIN 2024 Zjazd Techniczny

Podczas Zjazdu w Burzeninie zakupiłem 16 ogniw LiFePO4 o następujących parametrach:

Lithium Iron Phosphate Battery

napięcie nominalne …………………………….…...……. 3,2 V
napięcie odcięcia ładowania …………………………….. 3,65 V
napięcie odcięcia rozładowania …………………………. 2,0 V
wymiary ………………………………......……. 15x65x150 mm
masa …………………………………………..………... 275 g
pojemność ogniwa ……………………..…….…………. 10 Ah
rezystancja wewnętrzna …………………….…………. ≤ 3,5 mΩ
standardowy prąd ładowania …………………………….. 2 A
maksymalny prąd ładowania …………………………….10 A
ogniwa ładować aż prąd osiągnie wartość ………..…. 200 mA
standardowy prąd rozładowania …………………………. 2 A
maksymalny prąd rozładowywania …………………….. 30 A
maksymalny prąd rozładowywania w czasie do 1 minuty 50 A

Pojedyńcze ogniwo 10Ah.

Postanowiłem zbudować pakiet 12 V na potrzeby naszego hobby. W tym celu użyłem:

Pakiet ogniw spięty mostkami.
Napięcie nominalne: 12,8 V.
Napięcie maksymalne: 14,6 V.
Napięcie odcięcia po rozładowaniu: 8 V.
Pojemność pakietu: 20 Ah.
Skrajne blachy odizolowane poliwęglanowym izolatorem.

Masa pakietu ogniw wynosi 2.624 gramy.
W tym skrajne blachy mają masę 290 gramów.

BMS – 4 S

prąd roboczy 100 A
prąd chwilowy 250 A
wymiary 56 x 86 x 9 mm
napięcie ładowania 14,8 V do 15,2 V
zabezpieczenie przed przeładowaniem 3,75 V z dokładnością +0,025 V
zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem 2,10 V z dokładnością +0,05 V

BMS z rozdzielonym torem ładowania.

 

BALANSER – 4 S

dokładność wyrównania napięcia między ogniwami 0,01 V
prąd równoważenia dla różnicy napięcia 1 V wynosi ok. 3 A
prąd równoważenia dla różnicy napięcia 0,5 V wynosi ok. 1,2 A
maksymalny prąd równoważenia napięć 6 A
pobór mocy spoczynkowy 1,5 mA do 2,5 mA

 

Balanser aktywny pojemnościowy.

Balanser aktywny zamocowany w obudowie.

Pierwsze kabelki...

Kolejne kabelki...

BMS na poliwęglanowym izolatorze.
Masa zestawu 3.824 g.
Obudowa, gniazda i kabelki ważą 1.200 g.

Gdybym bazował na żelowym akumulatorze AGM, to jego masa wyjściowa wynosi 5.600 g.

Akumulatory skuterów elektrycznych (12 V, 20Ah) mają masę nawet 6.770 g.

Akumulatory motocyklowe potrafią przekroczyć masę 7.000 g.

Uzyskałem całkowitą masę akumulatora LiFePO4 wraz z systemem nadzoru ładowania i rozładowania, w estetycznej i trwałej obudowie 3.824 g.

OBUDOWA 

to hermetyczna walizka narzędziowa YATO YT-08900
o wymiarach: 

- zewnętrznych : 232 x 192 x 111 mm

- wewnętrznych: 208 x 144 x   92 mm

YT-08900

Widok bocznej ściany obudowy.
Dwa gniazda XT60E-F ze źródłem prądu.
Jedno gniazdo XT60E-M  do ładowania pakietu ogniw.

 

ZASILACZ 15 V 4 A

Po przeprowadzeniu pierwszych prób ładowania ogniw z użyciem zasilacza laboratoryjnego zdecydowałem się  na docelowe zastosowanie zasilacza od laptopa marki Toshiba.

Tabliczka znamionowa zasilacza.
Zmierzone parametry:  15,2 V  4,2 A.
Masa 394 gramy.

ELEMENTY METALOWE

Skrajne blachy utrzymujące pakiet ogniw.
Wykonałem ze stali kwasoodpornej grubości 2 mm.
Skręciłem czterema nierdzewnymi szpilkami M4.

Ołytka gniazd ze stali kwaśnej gr. 1,5 mm.

Mostek ogniw podwójny.
Wykonałem ze stali kwasoodpornej.
W orginale mostki wykonane były
z niklowanej miedzi.

Wzorzec częstotliwości OCXO.

OCXO high-stability oscillators.

Mam generator FLUKE & PHILIPS PM-5390 o zakresie pracy od 0,1 Mhz do 1 GHz. mimo to postanowiłem uzupełnić narzędzia w swoim RadioShack'u o wzorcowe generatory częstotliwości typu OCXO czyli
Oven Controlled Crystal Oscillators. Przez chwilę myślałem o cezowym lub rubidowym RbXO wzorcu częstotliwości, jednak ich ceny skutecznie mnie odstraszyły.

Mój generator FLUKE & PHILIPS wyprodukowany w Holandii + 88 stron instrukcji.

Prosty generator zakupiony przeze mnie w ZSRR.
Zakres 3,15 Hz do 250 kHz. 
Wzmocnienie sygnału  od 0 do 40 dB.
Sygnał sinus i prostokąt.   
Zasilanie sieciowe 230 V.
Rok produkcji kwiecień 1992 rok.  

Na giełdzie komputerowej w Burzeninie natrafiłem na  kwarcowy generator OCXO-10 wyprodukowany przez Instytut Tele- i Radiotechniczny w Warszawie. Z tabliczki znamionowej można odczytać datę produkcji - listopad 1985 roku. Zakupiłem nowiutki, nigdy nie używany generator, mający jedynie 39 lat. Stabilność termostatowanych generatorów OCXO wynosi 2 x 10^-8. Dla porównania popularne ostatnio generatory oparte o sygnał GPS określane skrótem GPSDO posiadają stabilność 4 x 10^-8.

Generator o częstotliwości f = 5.000.000 Hz powinien być zasilany napięciem 12 V i generować sygnał sinus 3 V. Są to jedyne informacje jakie zdobyłem w necie. Generator podłączyć można za pośrednictwem złącza składającego się z sześciu szpilek umieszczonych w jednym rzędzie. Pierwsza szpilka oznaczona jest kropką. Cenną zaletą tego generatora jest możliwość korekcji częstotliwości przez zewnętrzny dzielnik napięcia (np.: z GPS). 

Wykonałem szczątkową obudowę ze stali kwasoodpornej z wyprowadzeniami: sygnału w.cz. na gniazdo SMA a zasilania na gniazdo HT60E1-M. 

Wyprowadzenia generatora pomógł mi rozpoznać Grzegorz-SP5WCG. 

Mój wzorzec częstotliwości 5.000.000 Hz.
Szczątkową obudowę wykonałem z blachy kwasoodpornej grubości 1,5 mm.
Niebieska kostka to wieloobrotowy potencjometr montażowy do kalibracji generatora.
Suwak potencjometru podlutowany jest pod pin 2. Nóżki potencjometru pod pin 5 i do masy.
Wyjście HF to pin 3. Zasilenie 12 V pin 6.
Podłączenie tak jak na niżej zamieszczonym schemacie z pominięciem pierwszego pinu.

Pomiar miernikiem MESCONT MFC-112s.
Odczyt do 1 Hz.

Pomiar miernikiem RACAL 9919.
Odczyt do 1 Hz.

Pomiar miernikiem RACAL.
Odczyt do jednej dziesiątej Hz.
Na tym mierniku wykonano kalibrację generatora.

Pomiar miernikiem opartym o PIC 16F648A
na wejściu z dwubramkowymi FET'ami BF 988.
Odczyt 7 cyfr.

                               

Sinusoida jest nieco poszarpana !

Sposób podłączenia starszych wersji generatorów.

Stosunkowo łatwo dostępnym, na rynku wtórnym, jest wysokostabilny generator OMIG GWM-5-1.

Zaletą tego generatora jest dostępna na stronach www pełna dokumentacja techniczna.

Układ wyprowadzeń GWM-5-1.

Wysokostabilny generator GWM-5-1 wyposażony jest w rezonator kwarcowy RWS-53
w szklanej obudowie, pracujący przy piątej harmonicznej. 

Produkowany był w XX wieku przez firmę OMIG oraz przez firmę ELPOD.

Częstotliwość znamionowa 5.000.000 Hz Stałość dobowa 5 x 10^-9
Moc pobierana w czasie nagrzewania 12 W (czyli 1 A). Moc pobierana po nagrzaniu 5 W.
Czas nagrzewania wynosi około 30 minut. Temperatura pracy 65÷67^oC
Generator ma własny układ korekcji częstotliwości w zakresie: +2 x 10^-7.

Generator należy zasilić napięciem 12 V +5% przykładanym do nóżki 4 masa i nóżki 6 plus.
Nie należy zasilać generatora poprzez wyprowadzenia 1 i 3 ponieważ pomija się wyłącznik bimetaliczny zabezpieczający przed przegrzaniem. Numery nóżek oznaczone są grawerką.

Wymiary generatora 63 x 63 x 83 mm. 

Masa 0,4 kg.

Kilka zdjęć generatora GWM-5-1: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GWM-5-1_PCB.jpg

Kolejny generator kwarcowy, tym razem f = 10.000.000 Hz, zakupiłem na znanym chińskim portalu. Generator wraz z kosztami przesyłki do Polski okazał się tańszy niż ten Polski zakupiony w Burzeninie. Generator ma dwa wyjścia SMA. Jedno TTL drugie SINUS. Sprzedawca gwarantuje dokładność kalibracji 0,01 Hz. Generator należy zasilać napięciem w zakresie od 7 V do 13 V o wydajności prądowej 1 A. Na płytce wlutowany jest generator  CTI OSC5A2B02 zasilany napięciem 5 V.

Wyprowadzenie nóżek generatora CTI OSC5A2B02 OCXO

Strona producenta

Obudowę generatora 10 MHz wykonałem
z kwasoodpornej blachy grubości 1,5 mm
Pierwsze od lewej gniazdo SMA - sygnał TTL.
Drugie gniazdo SMA - SINUS 2 V.

Po umieszczeniu  generatora w obudowie rozpocząłem sprawdzanie swoich mierników częstotliwości.

Na pierwszy ogień poszedł miernik MESCONT:

Odczyt wzorcowej częstotliwości
na mierniku MESCONT MFC-112s.
Miernik daje nam odczyt tylko na 8 cyfrach.

Odnalazłem wyprowadzenia z obudowy generatora TCXO-3.
Myślę, że takie same posiadał generator TCXO-2.
Napięcie zasilania 12 V DC + 5%
Sygnał wyjściowy 0,4 mV.

Na drugi ogień poszedł miernik RACAL-9919.

Odczyt do jednego Hz.
Wynik identyczny z pomiarem na pierwszym mierniku.

Odczyt do jednej dziesiątej Hz czyli dziewiątej cyfry.

W trzecim etapie zmierzyłem częstotliwość generatora z użyciem miernika MJM MC-66:

Miernik MC-60 ustawiony na zakres MHz.
Odczyt pierwszych sześciu cyfr.

Odczyt siódmej cyfry na mierniku MC-60.
Niestety miernik nie pozwala na odczyt kolejnych cyfr !

Przebieg prostokątny daleki jest od doskonałości.
Częstotliwość właściwa.

Sinusoida wygląda dobrze.

Klasyfikacja generatorów zaczerpnięta z opracowania Antoniego Masiukiewicza.

Jeszcze troszkę historii PRL-u: rezonator TCXO-2 firmy OMIG. Papierowa, krzywo przyklejona etykieta, ręcznie wpisana częstotliwość, ręcznie wpisana data produkcji marzec 1981 roku (!!!)

Vintage !
Foto: autor bloga Sławek-SP5QWJ

Generator TCXO-2 zakupiłem w 2010 roku. 
Niedokładność kompensacji temperaturowej  + 5%

Literatura o rezonatorach kwarcowych:

"Rezonatory i generatory kwarcowe" autorów: Barbara Gniewińska i Czesław Klimek  wydanej przez WKŁ w roku 1980

"Generatory kwarcowe" autorów:  Czesław Klimek  i Henryk Madaj wydana w 1966 roku.

P.s.

A propos naszej radiowej historii - urzeczony jestem stroną: RADIO RETRO gdzie często zaglądam.