Instrukcja i dane produktu

odpowiedzialnosc_przeznaczenie

• sterowanie zewnętrzną ładowarką na podstawie zmierzonego napięcia
• automatyczne rozpoczynanie i kończenie procesu ładowania
• czasowe ograniczenie pracy ładowarki
• monitorowanie napięcia akumulatora
• zastosowania laboratoryjne, hobbystyczne i prototypowe
• integracja z systemami automatyki przez UART
• montaż wewnątrz odpowiedniej obudowy

bezpieczenstwo_gpsr

• Przed podłączeniem przewodów odłącz ładowarkę oraz akumulator.
• Zachowaj prawidłową polaryzację wszystkich połączeń.
• Zastosuj ładowarkę przeznaczoną do konkretnego rodzaju, napięcia i pojemności akumulatora.
• W obwodzie należy zastosować bezpiecznik dobrany do przewodów, ładowarki i akumulatora.
• Bezpiecznik akumulatora powinien znajdować się możliwie blisko jego dodatniego zacisku.
• Moduł należy umieścić w niepalnej obudowie zapewniającej ochronę przed przypadkowym dotknięciem i zwarciem.
• Zapewnij odpowiedni przekrój przewodów i prawidłowe dokręcenie zacisków śrubowych.
• Regularnie sprawdzaj, czy zaciski, przekaźnik i przewody nie nagrzewają się nadmiernie.
• Nie przekraczaj napięcia 60 V DC.
• Nie używaj modułu w wilgoci, na deszczu ani w atmosferze powodującej kondensację.
• Nie montuj modułu w pobliżu materiałów łatwopalnych.
• Pierwszy pełny cykl ładowania należy przeprowadzić pod nadzorem.
• W przypadku akumulatorów litowych zawsze stosuj właściwy układ BMS.
• Nie pozostawiaj nieosłoniętej płytki w miejscu dostępnym dla dzieci.
• Prace montażowe powinny być wykonywane przez osobę posiadającą wiedzę dotyczącą instalacji elektrycznych i akumulatorowych.

ostrzezenia

• Moduł nie jest samodzielną ładowarką.
• Moduł nie ogranicza prądu ładowania.
• Moduł nie realizuje algorytmu CC/CV.
• Moduł nie balansuje ogniw.
• Moduł nie zastępuje układu BMS.
• Wskazanie procentowe jest wartością orientacyjną obliczaną na podstawie napięcia i ustawionych progów. Nie jest pomiarem rzeczywistej pojemności akumulatora.
• Deklarowane 30 A dotyczy maksymalnej wartości styków zastosowanego przekaźnika, a nie zalecanego ciągłego prądu całego modułu.
• Przy dużych prądach należy zastosować odpowiedni zapas, chłodzenie, grube przewody oraz w razie potrzeby zewnętrzny stycznik.
• Nie należy wykorzystywać nieosłoniętej płytki do bezpośredniego przełączania napięcia sieciowego 230 V.
• Błędne ustawienie napięcia końcowego może uszkodzić akumulator, spowodować przegrzanie, pożar lub wybuch.
• Nie podłączaj UART bez sprawdzenia napięcia poziomów logicznych.
• Nie zwieraj ani nie podłączaj nieopisanego złącza J2.

specyfikacja

• model: HCW-L30A
• spotykane oznaczenie zamienne: XY-L30A
• rodzaj urządzenia: napięciowy sterownik ładowarki
• kontrolowane napięcie: 6–60 V DC
• sposób sterowania: przekaźnik
• deklarowany maksymalny prąd styków przekaźnika: 30 A
• rozdzielczość ustawiania napięcia: 0,1 V
• wyświetlacz: segmentowy LCD z podświetleniem
• wyświetlane informacje: napięcie, orientacyjny poziom naładowania, czas ładowania, stan przekaźnika
• ustawiane parametry: UP, dn, OP
• maksymalny ustawiany czas: 99 godzin 59 minut
• przyciski: SET, UP, DOWN
• interfejs komunikacyjny: UART TTL
• parametry UART: 115200 bit/s, 8 bitów danych, brak parzystości, 1 bit stopu
• złącza UART: RX, TX, GND
• zaciski ładowarki: CH+, CH-
• zaciski akumulatora: BT+, BT-
• sygnalizacja błędów: ERR, nbE, H:ER
• wymiary orientacyjne: 92 × 45 × 24 mm
• konstrukcja: moduł elektroniczny bez obudowy

zasilanie

Moduł jest zasilany z napięcia doprowadzonego do zacisków strony ładowarki. Dopuszczalny zakres napięcia pracy wynosi od 6 do 60 V DC.

Układ XL7005A znajdujący się na płytce pełni funkcję wewnętrznej przetwornicy obniżającej napięcie dla elektroniki sterującej. Nie jest on przetwornicą odpowiedzialną za ładowanie akumulatora.

Źródło zasilania podłączone do modułu musi być właściwą ładowarką przeznaczoną do danego rodzaju akumulatora. Moduł jedynie załącza lub odłącza jej połączenie z akumulatorem.

Zaciski śrubowe

• CH+ – dodatni przewód zewnętrznej ładowarki
• CH- – ujemny przewód zewnętrznej ładowarki
• BT+ – dodatni przewód akumulatora
• BT- – ujemny przewód akumulatora

Podłączenie należy wykonywać wyłącznie przy odłączonym zasilaniu.

ŁADOWARKA                         AKUMULATOR

plus  ───────────── CH+     BT+ ───────────── plus
minus ───────────── CH-     BT- ───────────── minus

Należy kierować się oznaczeniami nadrukowanymi bezpośrednio na otrzymanej płytce. Kolejność zacisków może różnić się pomiędzy wersjami modułu.

Podłączenie UART

HCW-L30A TX  ───────── RX konwertera lub mikrokontrolera
HCW-L30A RX  ───────── TX konwertera lub mikrokontrolera
HCW-L30A GND ───────── GND konwertera lub mikrokontrolera

Interfejs wykorzystuje poziomy logiczne TTL. Nie należy podłączać go bezpośrednio do klasycznego portu RS-232 wykorzystującego napięcia dodatnie i ujemne.

Poziom napięcia logicznego konkretnej wersji modułu nie jest podany w dostępnej dokumentacji. Przed podłączeniem do ESP32, ESP8266 lub innego układu 3,3 V należy zmierzyć napięcie na wyjściu TX albo zastosować konwerter poziomów logicznych.

Parametry UART

Prędkość: 115200 bit/s
Bity danych: 8
Parzystość: brak
Bity stopu: 1

Przykładowe polecenia UART

on

Włączenie możliwości załączania przekaźnika.

off

Wyłączenie przekaźnika.

start

Rozpoczęcie cyklicznego wysyłania danych.

stop

Zatrzymanie cyklicznego wysyłania danych.

read

Odczyt aktualnych ustawień.

dw10.0

Ustawienie dolnego progu napięcia na 10,0 V.

up14.4

Ustawienie górnego progu napięcia na 14,4 V.

02:30

Ustawienie maksymalnego czasu ładowania na 2 godziny i 30 minut.

Przykładowy format raportu:

12.0V,020%,00:10,OP

Raport może zawierać napięcie akumulatora, orientacyjny poziom procentowy, czas oraz stan pracy.

Znaczenie ustawień

• UP – górny próg napięcia, przy którym ładowanie zostanie wyłączone
• dn – dolny próg napięcia, poniżej którego ładowanie zostanie włączone
• OP – maksymalny czas ładowania

Ustawianie parametrów

1. Podłącz ładowarkę i akumulator zgodnie z oznaczeniami zacisków.
2. Włącz zasilanie modułu.
3. Przytrzymaj przycisk SET przez około 3 sekundy.
4. Na ekranie pojawi się tryb ustawień.
5. Krótkim naciśnięciem SET wybierz parametr: - UP - dn - OP
6. Zmień wartość przyciskami UP i DOWN.
7. Dłuższe przytrzymanie przycisku pozwala szybciej zmieniać wartość.
8. Po zakończeniu konfiguracji przytrzymaj SET, aby zapisać ustawienia i wyjść.

Praca automatyczna

1. Jeżeli napięcie akumulatora spadnie poniżej wartości dn, przekaźnik zostanie załączony.
2. Zewnętrzna ładowarka rozpocznie ładowanie akumulatora.
3. Po osiągnięciu napięcia UP przekaźnik zostanie rozłączony.
4. Kolejny cykl rozpocznie się po ponownym spadku napięcia poniżej dn.

Obsługa przycisków w trybie pracy

• krótkie naciśnięcie SET – podgląd ustawionych parametrów
• krótkie naciśnięcie UP – zmiana wskazania między poziomem procentowym a czasem
• krótkie naciśnięcie DOWN – włączenie lub wyłączenie sterowania przekaźnikiem
• długie naciśnięcie UP – zmiana sposobu działania podświetlenia
• długie naciśnięcie SET – wejście do ustawień

Komunikaty

• ERR – dolny próg napięcia jest równy lub wyższy od progu górnego
• nbE – moduł nie wykrywa podłączonego akumulatora
• OFF – możliwość załączenia przekaźnika została wyłączona
• H:ER – ustawiony limit czasu ładowania jest niewłaściwy w stosunku do warunków pracy

kompatybilnosc

• akumulatory i instalacje o napięciu roboczym w zakresie 6–60 V DC
• akumulatory kwasowo-ołowiowe
• akumulatory AGM
• akumulatory żelowe
• pakiety litowo-jonowe z odpowiednim BMS
• pakiety LiFePO4 z odpowiednim BMS
• prostowniki i ładowarki DC dopasowane do akumulatora
• Arduino z odpowiednim interfejsem UART
• ESP32 i ESP8266 po sprawdzeniu lub dopasowaniu poziomów logicznych
• konwertery USB–UART TTL
• systemy automatyki i monitoringu

Kompatybilność oznacza możliwość sterowania pracą zewnętrznej ładowarki. Moduł nie dobiera samodzielnie algorytmu ładowania do chemii akumulatora.

zawartosc_zestawu

• 1 × moduł sterownika ładowania HCW-L30A

Ładowarka, akumulator, przewody, bezpieczniki, obudowa i konwerter UART nie wchodzą w skład zestawu.

cechy

• automatyczne włączanie i wyłączanie ładowarki
• ustawiany dolny próg załączenia dn
• ustawiany górny próg wyłączenia UP
• opcjonalne ograniczenie czasu ładowania OP
• zakres kontrolowanego napięcia od 6 do 60 V DC
• przekaźnik o deklarowanym maksymalnym prądzie styków 30 A
• podświetlany wyświetlacz LCD
• wskazanie napięcia akumulatora
• wskazanie orientacyjnego poziomu naładowania
• wskazanie czasu i stanu ładowania
• przyciski SET, UP i DOWN
• komunikacja UART TTL
• możliwość odczytu i zmiany ustawień przez port szeregowy
• pamięć ustawionych parametrów
• sygnalizacja błędnej konfiguracji progów
• wykrywanie braku podłączonego akumulatora

cechy_rozwiniete

• Sterowanie na podstawie napięcia – gdy napięcie akumulatora spadnie poniżej wartości dn, moduł załącza przekaźnik i uruchamia zewnętrzną ładowarkę.
• Automatyczne zakończenie ładowania – po osiągnięciu napięcia ustawionego jako UP przekaźnik zostaje rozłączony.
• Histereza napięciowa – oddzielny próg włączenia i wyłączenia zapobiega szybkiemu przełączaniu przekaźnika przy niewielkich zmianach napięcia.
• Ograniczenie czasu pracy – parametr OP pozwala ustawić maksymalny czas trwania cyklu ładowania.
• Czytelny wyświetlacz – ekran pokazuje aktualne napięcie, orientacyjny procent naładowania, czas ładowania i stan wyjścia.
• Sterowanie ręczne – przyciskiem DOWN można programowo włączyć lub wyłączyć możliwość załączania przekaźnika.
• Regulacja podświetlenia – możliwe jest ustawienie ciągłego podświetlenia albo automatycznego wygaszania ekranu.
• Interfejs UART – pozwala odczytywać parametry, odbierać bieżące dane oraz zdalnie ustawiać progi napięcia i czas pracy.
• Wbudowane zasilanie elektroniki – układ XL7005A obniża napięcie wejściowe na potrzeby mikrokontrolera, wyświetlacza i przekaźnika.
• Kontrola parametrów – moduł sygnalizuje błąd, gdy dolny próg napięcia zostanie ustawiony na wartość równą lub wyższą od progu górnego.

zastosowanie

• automatyczne doładowywanie akumulatorów
• sterowanie prostownikiem akumulatorowym
• podtrzymywanie napięcia akumulatora
• kontrola ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych
• kontrola ładowania pakietów litowych wyposażonych w odpowiedni BMS
• awaryjne systemy zasilania
• instalacje solarne z zewnętrzną ładowarką lub regulatorem
• systemy buforowego zasilania urządzeń
• projekty elektroniczne i automatyka
• zdalny monitoring napięcia przez UART
• zabezpieczenie przed długotrwałą pracą ładowarki

Czy HCW-L30A jest ładowarką akumulatora?
Nie. Moduł steruje połączeniem pomiędzy zewnętrzną ładowarką a akumulatorem. Nie reguluje samodzielnie prądu ani charakterystyki ładowania.

Co oznaczają parametry UP i dn?
UP jest napięciem końcowym, przy którym ładowarka zostaje odłączona. dn jest napięciem, poniżej którego ładowarka zostaje ponownie włączona.

Czy moduł nadaje się do akumulatora 12 V?
Tak, pod warunkiem ustawienia progów właściwych dla rodzaju akumulatora oraz zastosowania odpowiedniej ładowarki.

Czy można użyć go z akumulatorem litowo-jonowym?
Tak, ale tylko wraz z ładowarką przeznaczoną do danego pakietu oraz właściwym układem BMS. HCW-L30A nie zastępuje BMS ani ładowarki CC/CV.

Czy można podłączyć panel solarny bezpośrednio do modułu?
Nie jest to zalecane. Pomiędzy panelem a akumulatorem powinien znajdować się odpowiedni regulator lub ładowarka solarna.

Czy moduł rzeczywiście może przewodzić 30 A?
30 A jest wartością deklarowaną dla styków przekaźnika. Przy pracy ciągłej rzeczywisty dopuszczalny prąd zależy również od zacisków, ścieżek płytki, przewodów, temperatury i sposobu montażu. Przy wysokich prądach lepiej sterować zewnętrznym stycznikiem.

Czy wskazywany procent oznacza rzeczywisty stan naładowania?
Nie. Jest to orientacyjne wskazanie wynikające z napięcia oraz ustawionych progów. Moduł nie mierzy energii wpływającej i wypływającej z akumulatora.

Do czego służą piny RX i TX?
Służą do komunikacji UART. Pozwalają odczytywać dane, sterować przekaźnikiem oraz zmieniać parametry modułu.

Czy UART można podłączyć bezpośrednio do komputera?
Potrzebny jest konwerter USB–UART TTL. Nie wolno podłączać modułu bezpośrednio do portu RS-232.

Do czego służy złącze J2?
Funkcja złącza J2 nie została opisana w dostępnej dokumentacji. Prawdopodobnie jest to złącze produkcyjne, testowe lub programujące. Nie należy go podłączać bez wcześniejszego rozpoznania połączeń.

odpowiedzialnosc_wylaczenia

• bezpośrednie ładowanie akumulatora bez właściwej ładowarki
• zastępowanie układu BMS w pakietach litowych
• balansowanie ogniw akumulatora
• sterowanie prądem lub charakterystyką CC/CV
• praca powyżej 60 V DC
• bezpośrednie przełączanie sieci 230 V przez nieosłonięty moduł
• praca na zewnątrz bez odpowiedniej obudowy
• zastosowania medyczne, lotnicze i inne systemy krytyczne
• ładowanie uszkodzonych, spuchniętych lub nadmiernie rozładowanych akumulatorów
• użytkowanie przez osoby bez wiedzy dotyczącej bezpiecznej obsługi akumulatorów