Уже полтора года я тестирую батарейки и аккумуляторы с помощью восьмиканального анализатора химических источников тока АСК2.5.10.8. Даже сейчас, когда я пишу эту статью, анализатор тестирует очередные батарейки.
Сегодня я расскажу о человеке, создавшем этот прибор.
Ярослав Меньшиков с детства увлекается техникой, механикой, электрикой, электроникой. С 12 лет Ярослав начал свои попытки собрать самодельный сварочный аппарат для дуговой электросварки. После нескольких неудачных поделок, с разной степенью работоспособности, ему, наконец, удалось изготовить функциональный сварочный выпрямитель и самостоятельно освоить дуговую сварку металлов. В возрасте 15 лет он самостоятельно собрал полностью самодельный мопед, основанный на советском бензиновом двигателе Д8М. Раму мопеда Ярослав изготовил из стальных водопроводных труб, колеса взял от детского велосипеда, бензобак объемом около двух литров и глушитель являлись частью рамы, выхлопные газы выбрасывались через трубку-подставку для ног (сразу с двух сторон). Мопед имел даже рессоры – из пружин от лифтовых механизмов.
На фото 1996 года этот мопед и самодельный сварочный выпрямитель Ярослава.
Мопед эксплуатировался более двух лет, претерпев за это время множество незначительных модификаций.
Еще одна историческая фотография. На ней тот же мопед с другого ракурса и сам Ярослав, верхом еще на одном своем самодельном устройстве – аэросанях, сделанных из детского снегоката, бензинового двигателя от советского мопеда, найденного на свалке с разбитой коробкой передач, и металлического вентилятора охлаждения от дизельного автопогрузчика. К сожалению, данные «аэросани» с тяжелым пропеллером так и не удалось завести, хотя сам двигатель без пропеллера успешно заводился и нормально работал.
Еще одним проектом стал самодельный электровелосипед на основе мотора от стиральной машинки и аккумуляторов от источников бесперебойного питания.
Процесс его изготовления детально описан на сайте Ярослава.
В 2001 году Ярослав закончил с отличием Московский Промышленно-Экономический колледж и поступил в Московский Энергетический Институт (МЭИ), который закончил с отличием в 2007 году, получив красный диплом с присвоением степени магистра по направлению «Техническая физика».
Параллельно обучению в колледже и институте, Ярослав своими силами освоил электронику, преобразовательную технику, программирование микроконтроллеров, создание приложений для персональных компьютеров, а также исполнил свою давнюю мечту – приобрел себе настольный токарный станок по металлу.
После института Ярослав начал работать в компании «Ё-Авто» (той самой, которая создала Ё-мобиль, увы не вышедший в серию). В 2012 году, работая в этой компании, Ярослав Меньшиков участвовал в разработке прототипа однопроводной резонансной системы уличного освещения. Необходимым компонентом системы был силовой инвертор с регулируемой частотой в диапазоне от 1 до 150 кГц, который Ярослав разработал и изготовил в форме чемоданчика.
Видео с объяснением принципа действия и испытаниями изготовленного прототипа:
Первый анализатор для тестирования аккумуляторов был разработан и изготовлен Ярославом в 2005 году. Прибор был способен обеспечить заряд и разряд тестируемого аккумулятора током до 1А в диапазоне напряжений от 0.8 до 4.5В. Анализатор подключался к персональному компьютеру. Для работы с прибором Ярослав написал специализированное программное обеспечение.
С 2005 по 2010 было разработано и изготовлено еще несколько различных анализаторов аккумуляторов со схожими параметрами. Информацию, фотографии и примеры применения для каждого прибора Ярослав выкладывал на свой личный сайт. Рано или поздно, каждый созданный прибор находил своего покупателя. Покупателями были различные компании, занимающиеся поставками батареек в Россию.
Используя разработанные и изготовленные приборы, Ярослав Меньшиков выполнил ряд тестов батареек различных типов и опубликовал их результаты на своем сайте, приобретя некоторую известность среди пользователей Интернета.
В 2010 Ярослав получил первый заказ на разработку оборудования для тестирования батареек. В результате на свет появился вот такой анализатор батареек, способный одновременно тестировать четыре дисковых элемента питания и одну батарейку с размерами от ААА до D.
Революционный скачек в развитии оборудования для тестирования аккумуляторов, разрабатываемого и создаваемого Ярославом, произошел с началом его работы в «Ё-Авто». Это был амбициозный проект по созданию отечественного городского гибридного автомобиля. Одним из важнейших блоков которого был накопитель электроэнергии на основе суперконденсаторов. Параллельно разработке самого автомобиля, начались работы над созданием отечественных суперконденсаторов, сначала на водных, а затем на органических электролитах.
Лаборатория по разработке суперконденсаторов была создана на территории Московского Института Стали и Сплавов (МИСиС). Ярослав Меньшиков оказался у ее истоков и начал работать на созданием отечественных вариантов суперконденсаторов совместно с Геннадием Петровичем Федотовым, под руководством Владимира Леонидовича Туманова.
Произведя массу экспериментов и подобрав подходящие материалы и технологии изготовления, Ярослав и Геннадий научились создавать лабораторные образцы суперконденсаторов, хоть как-то способные накапливать электрическую энергию. С этого момента возникла острая необходимость в тестовом оборудовании, с помощью которого можно было бы измерять реальные характеристики изготавливаемых образцов и проводить дальнейшее совершенствование конструкции и технологии производства образцов суперконденсаторов.
Тогда Ярослав Меньшиков разработал и изготовил собственный анализатор суперконденсаторов, рассчитанный на ток заряда и разряда 125А, и способный тестировать суперконденсаторы в диапазоне напряжений от 0.5 до 4.5В. Анализатор получил название АСК125.5.300.1. Этот прибор отработал при максимальных токах в течение нескольких лет, и сохранил полную работоспособность и по настоящее время.
Следом за ним была разработана и изготовлена высоковольтная версия анализатора суперконденсаторов, на 50В, с максимальным током заряда и разряда до 15А (АСК15.50.300.1):
Следующий образец анализатора разработан и создан как прототип для серии приборов на ток заряда и разряда 150А и диапазон рабочих напряжений от 0.5 до 24В. На этом образце отрабатывалась компоновка, достаточность системы охлаждения, а также множество других конструктивных нюансов. Кстати, множество отверстий вдоль линий сгибов корпусных деталей – как раз для того, чтобы их можно было легко согнуть в заданных местах при ручном изготовлении.
В 2014 году, Ярослав изготовил первую серийную партию анализаторов от своего собственного юридического лица (ООО «ЯРОСТАНМАШ»), на которую были получены все необходимые сертификаты безопасности. Это была партия приборов АСК150.24.1500.1. Анализаторы была поставлены в лаборатории МИСиС для тестирования образцов суперконденсаторов и аккумуляторов.
По мере развития комплекса лабораторий по разработке суперконденсаторов, возникла необходимость в большом количестве слаботочных анализаторов, предназначенных для тестирования экспериментальных суперконденсаторных ячеек с различными комбинациями материалов, и с различными рецептами их приготовления.
В ответ на этот спрос Ярослав разработал серию приборов АСК2.5.10.х. Анализатор АСК2.5.10.1 на один канал, АСК2.5.10.2 – на два, и АСК2.5.10.8 – на 8 каналов. Эти анализаторы способны заряжать и разряжать тестируемые образцы токами заряда и разряда от 2.5мкА до 2.5А (на канал), а у версий приборов на 2 и на 8 каналов предусмотрена возможность объединять каналы для параллельной работы с целью увеличения максимального тока заряда и разряда до 5 и до 20А соответственно.
Анализаторы серии АСК2.5.10.х были внесены в государственный реестр средств измерений Российской Федерации. Для более наглядного объяснения принципа работы и характеристик данных приборов, Ярослав Меньшиков отснял, смонтировал и выложил на YouTube видеоролик.
Анализаторы АСК2.5.10.х являются технически сложными устройствами. Каждый канал имеет 8 поддиапазонов тока и способен работать как в прямой, так и в обратной полярности напряжения на тестируемом образце. Каждый экземпляр прибора после изготовления проходит процедуру калибровки. Чтобы исключить ошибки, возможные в ходе калибровки в силу человеческого фактора, Ярослав в дополнение к анализаторам разработал и создал комплекс оборудования, который позволяет осуществлять процедуру калибровки анализаторов полностью в автоматическом режиме, без участия человека.
С помощью анализаторов АСК2.5.10.8, Ярослав выполнил ряд сравнительных тестов батареек от различных производителей и разместил видеоролики о них на своём канале.
Следующим этапом развития оборудования для тестирования химических источников тока стали анализаторы АСК150.24.1750.1 с большим количеством возможных режимов тестирования, их комбинаций, возможности работы по таблицам, а также способности работать параллельно. Это позволило покрыть диапазон тока заряда и разряда до 3000А, а максимальная мощность заряда и разряда стала доходить до 35кВт.
Кстати, если вы думаете, что оборудование такой сложности можно разработать с первого раза, то это не так. Вот как выглядит самый первый экземпляр платы контроллера анализатора аккумуляторов АСК150.24.1750.1 после выполнения наладки. Конечно, вторая версия платы контроллера спроектирована уже с учетом всех этих изменений и добавлений.
Анализаторы серии АСК150.24.1750.1 также были включены в госреестр средств измерений РФ.
В 2021 году вышли новые анализаторы АСК75.10.20.х. Приборы этой серии имеют 2 или 12 каналов (АСК75.10.20.2 и АСК75.10.20.12), каждый из которых может обеспечить ток заряда и разряда от 10мА до 10А. Диапазон напряжений на тестируемых образцах – от 1 до 20В. Для этих приборов Ярослав разработал принципиально новую программно-аппаратную платформу на базе специализированных микроконтроллеров STM32F334.
По мере наработки статистики эксплуатации, поступления новых запросов от пользователей, а также по мере разработки новых серий приборов, программное обеспечение анализаторов, также разработанное Ярославом Меньшиковым, претерпевает регулярные улучшения, развитие функционала, повышение удобства пользования.
Вот так, усилиями фактически одного человека, в нашей стране появилась новая ветвь в измерительном оборудовании – оборудование для тестирования химических источников тока «ЯРОСТАНМАШ». Удивительно, как один человек способен с нуля разработать и наладить серийное производство настолько технически сложных устройств, включая полный цикл разработки – от идеи до госреестра средств измерений.
Уверен, что именно на таких людях, как Ярослав Меньшиков, держится наша наука и техника, и именно за счет усилий таких людей, как Ярослав, в целом обеспечивается научно-технический прогресс.
Всем мира!
© 2022, Алексей Надёжин
Автор: Алексей Надежин
