شارژرهای هوشمند NPB به دو روش قابلیت کنترل حلقه شارژ را دارند:
- شارژ خودکار باتری توسط برنامه‌ای از پیش تعیین شده توسط کاربر
- کنترل زمان حقیقی (Real Time Control) مراحل شارژ به وسیله رابط CANBus
شارژ کردن باتری به این صورت است که باید شارژر قابلیت کنترل همزمان ولتاژ و جریان را داشته باشد. یعنی بتواند هم ولتاژ و هم جریان خروجی را کنترل کند. جریان و ولتاژ باتری ها وابسته به نوع ساختار و قرار گیری سلول های آن است. همچنین باتوجه به خصلت الکروشیمیایی باتری، می‌بایست توسط منحنی شارژ 2-مرحله ای یا 3-مرحله ای شارژ بشوند. منحنی شارژر 2-مرحله ای در ابتدا در حالت جریان ثابت و سپس به حالت ولتاژ ثابت می‌رود. اما در منحنی شارژ سهم مرحله‌ای یک مرحله اضافه تری دارد که در آن شارژر در مد ولتاژ ثابت است و ولتاژ آن برابر با ولتاژ شناور(Floating Voltage) می‌باشد که عموما برای باتری های سرب اسید کاربرد دارد. جدول 1 و شکل 1 روش های معمولی که برای شارژ کردن باتری استفاده میشود را نشان میدهد.
| مرحله اول | مرحله دوم | مرحله سوم | باتری پیشنهادی | |
| 2-مرحله‌ای | جریان ثابت | ولتاژ ثابت | – | لیتیوم یون |
| 3-مرحله‌ای | جریان ثابت | ولتاژ بوست | ولتاژ فلوت | سرب اسید |
نمایش منحنی شارژ دو مرحله ای و سه مرحله
برای اجرای مراحل شارژی که در تصویر بالا نشان داده شده است، حلقه کنترل هم میتواند در داخل شارژر اجرا شود هم توسط سیستم مدیریت باتری (BMS) که در خارج شارژر وجود دارد. شارژری مانند شارژر NPB دارای کنترل کننده داخلی هست که میتوان با برنامه ریزی کردن شارژر و بعد از اتصال باتری به دستگاه مراحل شارژی که تعیین کردیم را اجرا بکند. روش دیگر این بود که حلقه کنترل توسط یک BMS خارجی انجام شود. در این سناریو شارژر همانند یک منبع تغذیه‌ای کار میکند که جریان و ولتاژ خروجی آن به صورت برخط توسط BMS کنترل میشود. شارژرهای هوشمند NPB ساخت کمپانی مین از یک میکروکنترلر پیشرفته بهرمند شده است و از طریق رابط CANBus به کاربر این امکان را میدهد که هم بتواند کنترل شارژ اتوماتیک را فعال و برنامه ریزی کند و هم بتواند از این رابط شارژ را به یک منبع تغذیه کنترل شده تبدیل نماید که ولتاژ و جریان خروجی اعلام شده توسط BMS را تنظیم کند. در ادامه مراحل تنظیمات توضیح داده شده است.
مد شارژر( با استفاده از منحنی شارژ داخلی)
در حالت پیشفرض شارژرهای هوشمند NPB مین ول در مد شارژر قرار دارند. پروفایل پیشفرض شارژ هم در داخل برگه مشخصات فنی آن ذکر شده است و این قابلیت را دارد که کاربر به وسیله پروگرامر SBP-001 و نرم‌افزار Smart Battery Charging Program منحنی مورد نظر خود را تعریف کند.
محیط نرم‌افزار کاملا زیبا و user-friendly بوده و دارای یک منحنی گرافیکی است. به راحتی به وسیله پروگرامر SPB به شارژر هوشمند NPB وصل میشود. SPB به وسیله پورت USB به کامپیوتر متصل میشود. منحنی شارژ را با توجه به مشخصات باتری را در شارژر NPB پروگرام کرد. 
پنل تنظیم منحنی در نرم‌افزار مدیریت شارژر مین ول
بعد از آپلود شدن منحنی شارژ جدید به شارژر، نیاز است که یکبار دستگاه را خاموش روشن نمود تا تنظیمات منحنی شارژ جدید اعمال شود. به یاد داشته باشید بعد از تعریف منحنی جدید شارژ جدید برای شارژر، دیگر دستگاه طبق منحنی تعریف شده عمل میکند و باتری را شارژ میکند. در طول عملکرد آن دیگر از طریق CANBus قابل کنترل شدن نیست.
مد منبع تغذیه قابل برنامه ریزی (کنترل شده توسط CANBus)
هنگامی که نیاز به کنترل منعطف دارید لازم است که از BMS استفاده نمایید. در این حالت می‌بایست دستگاه را روی حالت منبع تغذیه تنظیم کنید. در این حالت ولتاژ و جریان خروجی منبع تغذیه تابع BMS میشود و در زمان حقیقی از آن پیروی میکند. در نتیجه فرآیند شارژ باتری بهینه تر شده و طول عمر باتری بیشتر خواهد شد. علاوه بر این، میتونید با این دستگاه باتری های مختلف با منحنی شارژرهای مختلف شارژ بکنید و نیازی به انواع مختلف شارژر نداشته باشید. به راحتی میتوانید دستگاه NPB-1200 را به مد منبع تغذیه تغییر حالت دهید. برای انی تغییر هم میتوانید از پورت CANBus ویا SBP+PC نرم افزار استفاده کنید:
- تنظیم حالت به منبع تغذیه با استفاده از SBP و رایانه:
در نرم‌افزار، از قسمت بالای صفحه، گزینه “SETTING” را انتخاب کنید. سپس تیک “DISABLE” در قسمت “CHARGING CURVE SELECTION” را بزنید. دستگاه NPB را یک بار ری‌استارت کنید تا تنظیمات حالت منبع تغذیه اجرا شود.
زمانی که نیاز به کنترل انعطاف‌پذیر وجود دارد، نیاز به یک سیستم مدیریت باتری (BMS) خارجی و تنظیم شارژر به حالت تأمین انرژی ورودی وجود دارد. با انجام این کار، منبع تأمین انرژی دستورات از سیستم مدیریت باتری را دنبال میکند تا جریان و ولتاژ خروجی را به صورت زمان واقعی تنظیم کند. این کار امکان شارژ شرایطی را فراهم میکند تا عمر مفید باتری بهینه‌سازی شود. علاوه بر این، این اجازه را میدهد که منحنی‌های شارژ مختلفی را به باتری‌ها با مشخصات جایگزین اجرا کند بدون اینکه دستگاه شارژ را تغییر دهد.
- تنظیم حالت منبع تغذیه با استفاده از درگاه CANBus :
ابتدا، آدرس CANBus را طبق دفترچه راهنما از طریق کانکتور CN71 تنظیم کنید.
تنظیمات ادرس دهی به شارژر NPB
معنی پیغمام های دریافت شده :
| Message ID | توضیحات |
| 0x000C00XX | شناسه پیغام شارژر به کنترلر |
| 0x000C01XX | شناسه پیغام کنترلر به شارژر |
| 0x000C01FF | شناسه پیغام برودکست کنترلر به شارژر |
نکته : XX در شناسه پیغام نشانگر آدرس دستگاه NBP-450/750/1200/1700 می‌باشد(که از طریق پین‌های A0~A1 کانکتور CN71 در بازه 0x00~0x03 قابلیت انتخاب دارد)
| کد دستور | نام دستور | نوع تبادل اطلاعات | تعداد بایت های اطلاعات | توضیحات |
| 0x00B4 | CURVE_CONFIG | R/W | 2 | پیکربندی تنظیمات منحنی شارژ |
در ادامه دستور “CURVE_CONFIG” را ارسال کنید و بین 7 “CUVE” را به صفر تغییر دهید تا به حالت منبع تغذیه سوییچ کند. بعد از انجام شدن تنظیمات یک باری برق AC ورودی را قطع و مجدد وصل نمایید تا تنظیمات جدید اجرا شوند. در حال حاضر دستگاه به حالت منبع تغذیه تغییر پیدا کرده است و میتوان با استفاده از پورت CANBus و دستوراتی که در دفترچه راهنما ذکر شده، آن را کنترل نمود.
| High byte | Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0 |
| Definition | — | — | — | — | — | FVTOE | CVTOE | CCTOE |
| Low byte | Bit7 | Bit6 | Bit5 | Bit4 | Bit3 | Bit2 | Bit1 | Bit0 |
| Definition | CUVE | STGS | — | — | TCS | CUVS |
جدول مربوط به تنظیمات (CURVE_CONFIG). تنها در حالت شارژر عملکرد دارد:
بیت 7 “CUVE” : دستور منحنی شارژ فعال است
0 = غیرفعال ، در حالت منبع تغذیه است
1 = فعال ، در حالت شارژر است (تنظیم پیشفرض)
کنترل شارژ با استفاده از CANBus
بعد از ری‌استارت کردن NPB و شروع در حالت کاری منبع تغذیه، خروجی آن تحت دو پارامتر “VOUT_SET” و “IOUT_SET” قابلیت تغییر در بازه تعریف شده را دارند. قالب اطلاعات بر بستر CAN2.0B 29-بیتی است. همچنین مقدارهای و مقدار متغیر فاکتور “F” بین دو عدد 0.1 الی 0.01 وابسته به دستور انتخابی تنظیم میشود. برای مثال در ادامه لیست چند دستور را آورده‌ایم و مقدار فاکتور F را مشخص کرده‌ایم.
| CANBus Command | Model | Adjustable Range |
Tolerance | Default | ||
| 0x0000 | OPERATION | ALL | 00h(OFF)/ 01h(ON) |
N/A | 01h (ON) |
|
| 0x0020 | VOUT_SET | 12V | 10.5 ~ 21V | ±0.12 | 0V | |
| 24V | 21 ~ 42V | ±0.24 | 0V | |||
| 48V | 42 ~ 80V | ±0.48 | 0V | |||
| 72V | 54 ~ 100V | ±0.60 | 0V | |||
| 0x0030 | IOUT_SET | NPB-1700
NPB-1200 NPB-750 |
12V | 17 ~ 85A | ±0.85A | 85A |
| 24V | 10 ~ 50A | ±0.50A | 50A | |||
| 48V | 5 ~ 25A | ±0.25A | 25A | |||
| NPB-450
NPB-1700 NPB-1200 |
12V | 14 ~ 70A | ±0.70A | 70A | ||
| 24V | 7.2 ~ 36A | ±0.36A | 36A | |||
| 48V | 3.6 ~ 18A | ±0.18A | 18A | |||
| NPB-750
NPB-1700 |
12V | 8.6 ~ 43A | ±0.43A | 43A | ||
| 24V | 4.5 ~ 22.5A | ±0.23A | 22.5A | |||
| 48V | 2.26 ~ 11.3A | ±0.11A | 11.3A | |||
| NPB-1200 | 12V | 5 ~ 25A | ±0.25A | 25A | ||
| 24V | 2.7 ~ 13.5A | ±0.14A | 13.5A | |||
| 48V | 1.36 ~ 6.8A | ±0.07A | 6.8A | |||
| 72V | 1.1 ~ 5.5A | ±0.06A | 5.5A | |||
| Command Code |
Command Name | Transaction Type | # Bytes of data | Description |
| 0x0000 | OPERATION | R/W | 1 | ON/OFF control |
| 0x0020 | VOUT_SET | R/W | 2 | Output voltage setting (format: value, F=0.01) |
| 0x0030 | IOUT_SET | R/W | 2 | Output current setting (format: value, F=0.01) |
| 0x0040 | FAULT_STATUS | R | 2 | Abnormal Status |
| 0x0050 | READ_VIN | R | 2 | Input voltage read value (format: value, F=0.1) |
| 0x0060 | READ_VOUT | R | 2 | Output voltage read value (format: value, F=0.01) |
| 0x0061 | READ_IOUT | R | 2 | Output current read value (format: value, F=0.01) |
| 0x0062 | READ_TEMPERATURE_1 | R | 2 | Internal ambient temperature (format: value, F=0.1) |
EX: Vo_real(Actual output voltage)= READ_VOUT × Factor.
If factor of a model is 0.01 for READ_VOUT, and protocol reads 0x0960
(Hexadecimal)=>2400(Decimal), Then Vo_real = 2400 × 0.01 = 24.00V.
برای اطلاعات بیشتر از دستوراتی که در لیست آورده شده به دفترچه راهنمای نصب(installation manual) مراجعه نمایید.
جدول مقایسه بین مد شارژر و منبع تغذیه
در ادامه یک مقایسه کلی بین دو حالت شارژر و منبع تغذیه دستگاه NPB و حفاظت های آن آورده ایم:
| Charger Mode (Factory Default) | Power Supply Mode | |
| Charging Control |
Charging process is controlled automatically by the charger with preinstalled charging profile |
Constant voltage output by default. Charging voltage and current can be dynamically controlled via CANBus |
| Overload Protection |
Io > I_set*95% & Vo < 55% Vboost_default |
Io > I_set*95% & Vo < V_set*77% |
| Applicable CANBus Commands |
ON/OFF control, CURVE_CONFIG, monitoring command set |
ON/OFF control, VOUT/IOUT_SET, monitoring command set |
| Mode Selection |
Select charging curves in PC software or set CURVE_CONFIG Bit 7 to 1 via CANbus |
Click “Disable” charging in PC software or set CURVE_CONFIG Bit 7 to 1 via CANbus |
رده دستگاه‌ها با سری NPB مین ول از توان 450 الی 1700 وات را پشتیبانی میکند. این محصولات همگی از ارتباط بر بستر دستگاه SBP و پروتکل CANBus برای کنترل بهتر با BMS بهره میبرند. تنظیمات منعطف آن سبب شده در زمینه‌های مختلفی کاربرد داشته باشد. برای دریافت اطلاعات بیشتر در زمینه راهکارهای شارژ و نیازمندی‌های آن با ما تماس بگیرید
