Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 12>>ВсеВниз

Автор Тема: где почитать про теорию BMC+LiIon?  (Прочитано 3944 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
доброго всем. мой первый пост здесь, я в основном читаю. перешерстил все для новичков, порылся в BMS и вообще по источникам питания

нигде не попалось ответа на следующий вопрос (в том числе и в инете, хотя, м.б. плохо искал): какие общие правила выбора источника питания для зарядки через BMS?

предположим, мне нужно собрать батарею ХsYp. есть некая произвольная плата BMC, ну, например, http://www.aliexpress.com/item/2s-18650-7-2V-7-4V-8-4V-li-ion-battery-packs-PCM-BMS-PCB-2A/2046098352.html. сколько вольт на нее надо подать и какие требования к источнику этого напряжения? при этом понятно, что источник должен тянуть зарядный ток.

второй теоретический вопрос, на который я не нашел ответа: почему можно соединять Li-Ion элементы в параллель, и они при этом не попадают в разбаланс? я понимаю, когда  Xs1p цепочку собирают, там индивидуально каждая батарейка заряжается и контролируется. а если несколько в параллель - почему они выравниваются?

илс

  • Глобальный модератор
  • Старожил
  • ***
  • Репутация:
    +365/-35
  • :
    1777
    2204
  • Сообщений: 20657
  • Москва, Крылатское
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #1 : 03 Фев 2015 в 21:56 »
, зря вы задаете вопросы в теме про БМС.
Если вас интересует как подбирать зарядку к батарее, то об этом уместно спрашивать в разделе батарей.
Литийионных, судя по названию темы.
Бмс, как и блок питания,  подбирается к батарее. А не наоборот.
Т.е. все критерии выбора задает батарея и ваши хотелки.
Следует понимать, что батарея может работать с зарядками разной мощности.
Бмски тоже характеризуются мощностью.
Чтобы не писать много текста, лучше опишите ваши хотелки и дайте ссылки на  выбранные изделия.
А мы подскажем их совместимость. ;-)

C наилучшими пожеланиями, Сергей.  |MK Bafang CST 250Вт, Мини-Е, LiNMC 48В/32Ач|
Велосериал от илс

Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #2 : 03 Фев 2015 в 23:00 »
да я не совсем здесь сориентировался еще, и как подбирать батареи и БМС, тоже не врубился, собственно, поэтому я и здесь

может можно  перенести тему в соответствующий форум?

хорошо, я попробую описать задачу

есть некие мобильные устройства, порядка 50 штук общей численностью, которые в настоящее время используют батареи из 7 последовательно соединенных NiMH батарей (паков, соответственно, тоже 50). пак затянут в термоусадку, из него выходит хвост трехпроводной, который либо подключается к нагрузке, либо к заряднику.

днем устройства работают по назначению, вечером паки из устройств вынимаются и вставляются в мега зарядник (фирменный), имеющий 50 портов, где и заряжаются до утра. я разобрал один пак - там три контакта: плюс, минус, и вывод на термодатчик, т.е. зарядка смотрит температуру батареек и ограничивает зарядный ток.

емкость пака 3500мАч, батарейки SubC Tenegry.

нагрузка пака - устройство, потребляющее ~1А в рабочем режиме, и миллиампер 100 в stand-by. duty cycle/stand-by cycle =50/50

проблема: паки должны гарантированно проработать 10 часов без подзарядки. сейчас получается, что пока пак свежий, он работает нормально, но не проходит и года (режим использования ежедневный, при этом никто не разряжает батарейку в ноль для тренировки) он деградирует, и работает не 10 часов, а 5, а то и меньше.

решение видится в переходе на Li-Ion, собрать пак из 18650: 2S1P или 2S2P в зависимости от емкости батарей, которые удастся приобрести по сходной цене.

BMS планируется закупить в Поднебесной. есть масса разных вариантов, в разных форм-факторах: в виде восьмерки под попки двух батарей, либо в виде полоски, укладываемой вдоль элементов.

основной вопрос на сегодня - вопрос зарядки. фирменную зарядку на 50 портов использовать не планируется, я готов сваять новую. вопрос: что именно ваять? в идеале хотелось бы взять мощный транс, поставить на него диодный мост на ХХХ ампер конденсатор пару фарад, и все 50 паков навесить в параллель на выход этого транса, чтобы каждый пак смог всосать столько, сколько ему нужно будет (BMS ограничит).

поэтому и вопрос в заголовке: чем вообще питают BMS? нужен ли обязательно стабилизированный блок питания, или электроэнегрию можно просто после диодного моста заслать на паки?

еще один побочный вопрос: фирменная зарядка имеет светодиод, который загорается зеленым, когда зарядка считает, что АКБ заряжен полность. как я узнаю, что АКБ заряжен, в случае с BMS, приведенной мною по ссылке выше?

вот еще пример BMS, которую можно использовать: http://www.aliexpress.com/item/7-4V-BMS-2S-PCM-Used-For-3-7V-Li-ion-Cell-Assembly-Wholesale-and-Retail/1339235076.html

http://www.aliexpress.com/item/2S-7-4v-10A-BMS-lithium-battery-protection-board-lithium-battery-protection-board-good-IC/1691652602.html


илс

  • Глобальный модератор
  • Старожил
  • ***
  • Репутация:
    +365/-35
  • :
    1777
    2204
  • Сообщений: 20657
  • Москва, Крылатское
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #3 : 04 Фев 2015 в 01:33 »
Цитата
поэтому и вопрос в заголовке: чем вообще питают BMS? нужен ли обязательно стабилизированный блок питания, или электроэнегрию можно просто после диодного моста заслать на паки?
В самом простом приближении, БМС  - это реле, которое отключает батарею, если ее напряжение выходит за допустимые пределы.
Поэтому забудьте (пока) о БМС.
Для зарядки лития, используют блок питания с режимом СС/СV.
Фактически да, стабилизированный ...сперва по току, а в последней фазе зарядки - по напряжению.  :exactly:
« Последнее редактирование: 04 Фев 2015 в 14:09 от илс »

C наилучшими пожеланиями, Сергей.  |MK Bafang CST 250Вт, Мини-Е, LiNMC 48В/32Ач|
Велосериал от илс

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    898
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #4 : 04 Фев 2015 в 12:06 »
какие общие правила выбора источника питания для зарядки через BMS?
Точно такие же, как и для батареи без BMS. Всё зависит от батареи.

Похоже, Вы не совсем корректно поняли суть BMS (Battery Management System).
БМС никак не изменяет свойства батареи - как "голая" батарея заряжается в режиме CC/CV, также и батарея с BMS заряжается в режиме CC/CV с теми же напряжениями и токами. Т.е. BMS сама зарядным устройством не является и наличие BMS никак не расширяет возможности зарядки батареи от чего попало - батарею в любом случае нужно заряжать специальным зарядным устройством.
Суть работы BMS заключается в контроле батареи и её отключении по достижении низших или высших рабочих напряжений одного или всех элементов. Часто BMS выполняет также дополнительные функции: балансировка, индикация состояния, измерение ёмкости (в ноутбуках) и прочее, что может быть полезно при эксплуатации батареи.

CC/CV - это тип источника Constant Current / Constant Voltage, означает "постоянный ток / постоянное напряжение". Т.е. ограничивается сначала ток (при этом напряжение меньше порога), а по достижении порога напряжения ограничивается уже напряжение, а ток уменьшается. И при снижении тока до величины С/10 заряд считается завершённым.


второй теоретический вопрос, на который я не нашел ответа: почему можно соединять Li-Ion элементы в параллель, и они при этом не попадают в разбаланс? я понимаю, когда  Xs1p цепочку собирают, там индивидуально каждая батарейка заряжается и контролируется. а если несколько в параллель - почему они выравниваются?
Потому что литиевые аккумуляторы, как и свинцовые, балансируются по напряжению, а при параллельном соединении оно не может быть разным.
Впрочем, при больших токах разряда параллельное соединение требует особого подхода и подбора элементов с одинаковым сопротивлением.


Что до Вашего конкретного случая с батареей 8.4В 3.5Ач, то я бы Вам предложил наипростейший способ - взять какие-нибудь дешёвые аккумуляторы для бытовых кассетных видеокамер (они как раз 8.4В и бывают ёмкостью 2...8Ач) и зарядки к ним - там всё уже есть, осталось только подключить нагрузку.

Кстати, а Вашей нагрузке хватит напряжения от 2s Li-Ion сборки?
Ведь у 2s Li-Ion рабочий диапазон ~5.8...8.4В, а у 7s Ni-xx это ~6.5...9.4В

Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #5 : 05 Фев 2015 в 16:14 »
Похоже, Вы не совсем корректно поняли суть BMS (Battery Management System).

это действительно так. то, что Вы и илс написАли про BMS, мне как снег на голову, если честно. я-то думал, что если это battery MANAGEMENT system, то она управляет всем "жизненным циклом" батареи, от начала заряда до конца разряда и далее по кругу. оказывается, ее фунционал сильно ограничен максимумами, что аналогия c "реле" вполне уместна,  и в основном, как я понимаю, BMS ставят с целью не дать батарее уйти на очень низкиий заряд, который для лития фатален.

Что до Вашего конкретного случая с батареей 8.4В 3.5Ач, то я бы Вам предложил наипростейший способ - взять какие-нибудь дешёвые аккумуляторы для бытовых кассетных видеокамер (они как раз 8.4В и бывают ёмкостью 2...8Ач) и зарядки к ним - там всё уже есть, осталось только подключить нагрузку.

это мне в голову не приходило, я прорабатывал красивое на мой взгляд решение с Li-Ion самому собрать паки (напомню, мне их 50шт нужно) и навесить их все на одну простую до безобразия зарядку в виде трансформатора со "сварочным" током на требуемое напряжение и стабилизатора.

теперь же получается, что простым стабилизатором (ну тупо стабилитрон через мощнейший ключ, или КРЕНку на крайняк там) обойтись не получится, и надо делать CC\CV. это, в свою очередь, означает, что я не могу использовать ЕДИНЫЙ стабилизатор для всех 50 моих паков, ну или нужен стабилизатор на 50 выходов, которые он контролирует раздельно.... мда... я даже не слышал о таких, чего уж тут думать сваять такой самому. там проц нужно ставить, программу писАть.... это выше моих возможностей

с батареями для видеокамер вопрос нужно прорабатывать более глубоко. думаю, что будет затык по деньгам. сейчас пак 7S 3500мАч обходится от 50USD (его нужно немного приспособить для наших нужд) до 100USD - это фирменная батарея, оснащенная нужным хвостом и нужным разъемом. где посмотреть дешевые батареи для видеокамер и сколько это "дешево" в применении к такой батарейке? плюс зарядник ессно.

Кстати, а Вашей нагрузке хватит напряжения от 2s Li-Ion сборки?
Ведь у 2s Li-Ion рабочий диапазон ~5.8...8.4В, а у 7s Ni-xx это ~6.5...9.4В

я думал об этом. нагрузки этих моих 50 паков отслеживают напряжение батареи. Они не могут рубить питание на пороге ниже, чем 6,3В, а это устраивает Li-Ion. верхнее же напряжение проблемой не является, поскольку у Li-Ion оно ниже, чем у NiMH. все, что между этими напряжениями - является для нагрузки рабочим диапазоном, ну что с того, что он немного вниз сдвинется? конечно, это теория, и нужно было провести испытания, но суть проблемы Вы уловили точно, спасибо

тогда вопрос, вытекающий из обсуждения выше: а есть ли на рынке платы заряда уже готовые, наподобие BMS, но которые обеспечат правильный CC/CV режим заряда паку? тогда бы я приобрел 50 таких плат, далее как и хотел: запитал бы их от мощного транса с диодным мостом?

кто-нибудь видел такие устройства в виде модулей?
« Последнее редактирование: 05 Фев 2015 в 16:39 от Talbun »

илс

  • Глобальный модератор
  • Старожил
  • ***
  • Репутация:
    +365/-35
  • :
    1777
    2204
  • Сообщений: 20657
  • Москва, Крылатское
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #6 : 05 Фев 2015 в 17:41 »
Дык любая дисишка имеет ограничение по максимальному току.
Таких платок на али полно.
Вам что, ссылку поискать?

C наилучшими пожеланиями, Сергей.  |MK Bafang CST 250Вт, Мини-Е, LiNMC 48В/32Ач|
Велосериал от илс

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    898
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #7 : 05 Фев 2015 в 17:57 »
где посмотреть дешевые батареи для видеокамер и сколько это "дешево" в применении к такой батарейке? плюс зарядник ессно.
Аккумуляторы для видеокамер можно посмотреть, например, здесь (просто открыл первый попавшийся магазин и поискал):
Зарядные устройства там же в соседнем разделе от 370руб.
Конечно, качество всех этих изделий непредсказуемо. Может попасться хорошее, а может и полное г-но, причём с ценой это почти никак не связано. Целесообразно взять парочку батарей жёстко потестить, потом постепенно брать остальные, попутно тестируя. Или, если не понравится, пробовать брать другие.

тогда вопрос, вытекающий из обсуждения выше: а есть ли на рынке платы заряда уже готовые, наподобие BMS, но которые обеспечат правильный CC/CV режим заряда паку? тогда бы я приобрел 50 таких плат, далее как и хотел: запитал бы их от мощного транса с диодным мостом?
кто-нибудь видел такие устройства в виде модулей?
Модулей CC/CV целая куча на любой вкус:
- они подойдут на роль зарядного устройства.

Но BMS, или, как её ещё называют, плата защиты, всё равно нужна. Насколько я помню, Вы их уже находили недавно, вот именно они и нужны. Их же, кстати, можно надёргать из старых аккумуляторов от тех же видеокамер.




Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #8 : 05 Фев 2015 в 21:46 »
Аккумуляторы для видеокамер можно посмотреть, например, здесь (просто открыл первый попавшийся магазин и поискал):
Зарядные устройства там же в соседнем разделе

мда, спасибо... нужно поглубже копнуть в этом направлении, на али посмотреть... ибо юлмарт по ссылке дает следующее: http://www.ulmart.ru/catalog/10233334?sort=0&viewType=1&rec=true&numericFilters=15147%3A2200-2800 а именно, за батарейку 2800мАч просят 2300..3200руб. если удастся найти дешевле, то конечно, будет здорово

Модулей CC/CV целая куча на любой вкус:
- они подойдут на роль зарядного устройства.
ага, спасибо, теперь понял, в каком направлении копать дальше

Но BMS, или, как её ещё называют, плата защиты, всё равно нужна. Насколько я помню, Вы их уже находили недавно, вот именно они и нужны.

да, с ними проблем особых нет, единственное - подобрать под подходящий разрядный ток

если же следовать моей первоначальной идее, то сейчас вырисовывается следующая схема: 2S из 18650, защищенные BMS-кой, питаются через СС/СV преобразователи, для каждого пака свой. Все преобразователи, в свою очередь, можно питать от единого мега-трансформатора. Вопрос: если все-таки выкинуть CC/СV преобразователи, и просто питать все паки от стабилизированного источника питания нужного напряжения? наверное, не прокатит, ибо не будет ограничения по току на требуемом уровне.... блин, где бы теоретические основы работы с Li-Ion найти доступно и в виде документа

Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #9 : 05 Фев 2015 в 22:16 »
и кстати, еще один вопрос открытым остался: как в случае реализации описанной выше схемы (1 мощный транс => 50 СС/CV контроллеров => 50 2S паков, защищенных BMSками) определять полную зарядку каждого индивидуального пака? сигнализации-то никакой нет получается... однако огромный плюс - все компоненты серийные, если что-нибудь выходит из строя - тупо меняешь модули.

илс

  • Глобальный модератор
  • Старожил
  • ***
  • Репутация:
    +365/-35
  • :
    1777
    2204
  • Сообщений: 20657
  • Москва, Крылатское
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #10 : 05 Фев 2015 в 22:31 »
Есть тема по многоканальным зарядкам. Ищется поиском.
Там обсуждались эти вопросы.
===
Сигнализации не будет.
Но можно купить (зарядные) дисишки с индикацией. Там загорается светик, при окончании зарядки.


C наилучшими пожеланиями, Сергей.  |MK Bafang CST 250Вт, Мини-Е, LiNMC 48В/32Ач|
Велосериал от илс

Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #11 : 05 Фев 2015 в 22:53 »
о, вот это дело! порою сайт по многоканальным зарядкам, спасибо

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    898
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #12 : 06 Фев 2015 в 02:48 »
мда, спасибо... нужно поглубже копнуть в этом направлении, на али посмотреть... ибо юлмарт по ссылке дает следующее: http://www.ulmart.ru/catalog/10233334?sort=0&viewType=1&rec=true&numericFilters=15147%3A2200-2800 а именно, за батарейку 2800мАч просят 2300..3200руб. если удастся найти дешевле, то конечно, будет здорово
Странно... Похоже, Юлмарт распознал что Вы из другого города и предложил Вам другие цены или другие товары...
Я там находил батареи по гораздо более интересным ценам:
Скрытый текст

да, с ними проблем особых нет, единственное - подобрать под подходящий разрядный ток
Главное чтобы он был не меньше реального разрядного, а лучше даже чуть с запасом (раза в 1.5-2).

если же следовать моей первоначальной идее, то сейчас вырисовывается следующая схема: 2S из 18650, защищенные BMS-кой, питаются через СС/СV преобразователи, для каждого пака свой. Все преобразователи, в свою очередь, можно питать от единого мега-трансформатора. Вопрос: если все-таки выкинуть CC/СV преобразователи, и просто питать все паки от стабилизированного источника питания нужного напряжения? наверное, не прокатит, ибо не будет ограничения по току на требуемом уровне....
Да, без стабилизации тока не годится. Но можно помудрить и использовать стабилизаторы напряжения типа тех же LM7805 (по-нашему, КРЕН), а для ограничения тока _перед_ ними воткнуть резисторы. Ограничение тока получится довольно расплывчатым, но если нет цели заряжать батареи быстро, то можно просто выставить ток поменьше и это не помешает.

блин, где бы теоретические основы работы с Li-Ion найти доступно и в виде документа
Уууу... Надо искать.
Если коротко, то есть несколько простых правил:
(цифровые значения приведены гарантированно безопасные для среднебытовых аккумуляторов):

1. никогда не заряжать выше порога (см. даташиты или считать 4.2В безопасным для всех) - при нарушении может бахнуть

2. никогда не разряжать ниже порога (см. даташиты или считать 2.9В) - при нарушении может потерять срок и качество службы

3. никогда не нагревать выше допустимой температуры (см. даташиты или считать +60°С) - при нарушении может бахнуть

4. никогда не заряжать при температурах ниже или выше разрешённых для заряда (см. даташиты или считать +10°С...+40°С) - при нарушении теряет срок службы и ёмкость, бахнуть может при перегреве

5. никогда не разряжать токами выше допустимых (см. даташиты или считать 0.5С долговременно и 1С кратковременно) - при нарушении может перегреться и бахнуть, либо сработает внутренний предохранитель

6. никогда не заряжать токами выше допустимых (см. даташит или считать 0.3С) - при нарушении снижается срок службы, но может и бахнуть. А главное, увеличение тока заряда выше нормы в некоторых случаях приводит к обратному эффекту - увеличению времени заряда (в стадии CV).

7. никогда не разбирать, не прокалывать, не повреждать и не кидать в огонь - может бахнуть.


Заряд производится просто - сначала кормим аккумулятор ограниченным током (точности ограничения тока не требуется, главное чтобы он не превышал максимальный), а когда он упирается в ограничение напряжения (ограничение напряжения требуется очень точное - 4.20+/-0.05В) - продолжаем ограничивать уже напряжение и смотрим на снижение тока. Как только ток упал до С/10, аккумулятор можно считать заряженным. На самом деле, тут ничего хитрого нет, всё решается простыми аналоговыми средствами без всяких контроллеров.

Отключение заряда при снижении тока до С/10 - это важный момент. Точности здесь не требуется, можно отключать и при С/5 (недозарядится около 5..10% емкости) и при С/20 (зарядится на 0.5..1% больше номинальной ёмкости), но отключать нужно. Если заряд не отключать и постоянно кормить аккумулятор напряжением, то через год-два такой постоянной зарядки аккумулятор потеряет 80% емкости или вообще сдохнет. Именно это и именно по этой причине происходит во многих ноутбуках, которые постоянно используются стационарно с питанием от сети.
Впрочем, если аккумуляторы не залёживаются сутками в зарядном устройстве и заряжаются преимущественно ночью (кстати, заряжать литий без присмотра запрещает техника безопасности), а днём работают на нагрузку, то можно уменьшить ток заряда так чтобы они заряжались лишь к утру - тогда "отключение" как раз будет примерно в нужный момент происходить вручную путём снятия аккумуляторов с зарядки. Вообще, лишнее "копчение" на зарядке начинает сказываться при очень длительном висении на зарядке, а пара часов в день большой роли не играет.

Но если аккумулятор вдруг понадобился, пока он заряжается, его можно дёрнуть с зарядки в любой момент не дожидаясь полного заряда, никаких последствий ему от этого не будет (в отличие от Ni-xx). Также как и заряжать Li-Ion можно на любой стадии разряда, не дожидаясь полного разряда. Поскольку у них нет "эффекта памяти", свойственного Ni-xx, им всё равно когда заряжаться и разряжаться.

Срок службы Li-Ion ограничивается не циклами как таковыми, а циклами и глубиной разряда. Если упростить, то можно считать что срок службы ограничивается количеством перенесённой энергии и временем (лет 5, к примеру). Т.е. с точки зрения срока службы нет почти никакой разницы между небольшой подзарядкой с 80% до 100% каждый день и полной зарядкой от 0% до 100% раз в пять дней. Если всерьёз озадачиваться сроком службы и немного (раза в полтора) пожертвовать ёмкостью, если её столько не нужно, можно снизить порог заряда до 3.9..4.1В - это для них полезнее, но рабочая ёмкость в таком режиме заметно меньше номинала.

Долговременно хранить Li-Ion аккумуляторы лучше в полузаряженном состоянии, доведя их до напряжения около 3.7..3.8В. Ещё лучше - хранить их не просто полуразряженными, но и в холодильнике.

Кстати, я как-то замораживал Li-Ion аккумулятор в термокамере. При -55°С аккумулятор полностью перестаёт функционировать (химические процессы почти останавливаются, напряжение падает до почти нуля). После оттаивания напряжение возвращается в норму, и при нормальной температуре аккумулятор отдаёт всю свою ёмкость, как если бы его и не замораживали.
При какой минимальной температуре он ещё работает, я не проверял, но в любом случае, токоотдача при низких температурах сильно (в разы) падает и вся ёмкость в холодном состоянии тоже недоступна. После оттаивания аккумулятор отдаёт остатки ёмкости со своей нормальной токоотдачей.

При разряде аккумулятора напряжение снижается и при достижении нижнего порога разряд необходимо прервать, чтобы не испортить аккумулятор. У большинства Li-Ion аккумуляторов допускается разряд до 2.7В и даже до 2.5В, но ниже 3.0В при разряде малыми токами в аккумуляторе "прячется" довольно маленький остаток ёмкости - не более 5..10%.
А при разряде большими токами начинает существенно сказываться падение напряжения на внутреннем сопротивлении, и получается что на контактах аккумулятора порог достигается раньше чем в самом аккумуляторе, и тогда появляется смысл выжимать аккумулятор до 2.7В и даже до 2.5В.

Последовательные батареи необходимо контролировать поэлементно и хотя бы иногда балансировать при заряде, выравнивая все напряжения на уровне 4.20В. Если батарею не балансировать, то может получиться так, что батарея вся содержит 100% годные элементы, а отдаёт лишь 5% ёмкости. Почему? Да элементарно: потому что один элемент заряжен, а другой в то же время разряжен. При заряде БМС отключает батарею из-за порога заряда заряженного элемента, а при разряде БМС отключает батарею из-за порога разряда разряженного элемента. Вот так вот легко можно полностью исправную батарею из качественных хороших элементов довести до нерабочего состояния элементарным отсутствием балансировки. А чтобы наиболее эффективно использовать батарею, целесообразно подбирать элементы по ёмкости, чтобы они достигали порогов заряда и разряда примерно одновременно.

При параллельном соединении элементов в больших батареях, работающих с большими токами, следует уделять особое внимание схеме соединений и подбору параллельных элементов по внутреннему сопротивлению. При больших рабочих токах разные сопротивления в цепях параллельных элементов приводят к разбалансу нагрузок и получается, что элементы работают не все вместе, а по очереди, при этом каждому достаётся непосильная нагрузка, а другие ему не могут помочь из-за разных сопротивлений. Такая неравномерная батарея быстро убивается.

Ну, на данный момент вроде написал всё основное, что вспомнил. По крайней мере, всё основное, что может пригодиться Вам в проектировании Вашей системы, я вроде бы не забыл. Если вспомню ещё что-нибудь - допишу.
« Последнее редактирование: 06 Фев 2015 в 09:52 от DIVAS »

Talbun

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    6
    0
  • Сообщений: 8
  • Россия, Нижний Новгород
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #13 : 06 Фев 2015 в 22:37 »
ну спасибо. это однозначно в мемориз! сохраню себе и оставлю как руководство. кратко и ёмко.

мне тут еще в личку подобный документ сбросили, так что ясности теперь гораздо больше стало.

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    898
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #14 : 06 Фев 2015 в 22:46 »
мне тут еще в личку подобный документ сбросили, так что ясности теперь гораздо больше стало.
А чего в личку? Всем же интересно!
Ау, кто сбросил, поделитесь уж со всеми!

magnarum

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-0
  • :
    18
    39
  • Сообщений: 287
  • Россия
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #15 : 07 Фев 2015 в 07:58 »
По просьбам форумчан перенес все в эту тему по возможности статейка будет пополняться
Свинцовые аккумуляторы рассматриваться здесь не будут.
И так по сборке батарей
Состоит батарея 1. аккумуляторы 2. системы BMS (PMC) (Контроллера заряда, разряда, балансировки) 3. зарядного устройства.
Так из чего собрать ?
Основные типоразмеры и виды аккумуляторов (элементов)
Li-PO 3,7v-4.2v LiFePO4 3.2v-3.6v "призматики" (преимущества- легкий вес , так как ни имеют толстой металлической оболочки, может быть любых размеров и емкости высокая токо-отдача, недостатки легко повредить, пожароопасный, хотя есть модели  где применяется специальный сорбент , препятствующий возгоранию)
Li-ion 3.7v-4.2v "цилиндры" Основные типоразмеры применяемые в электровелосипедах
1. 18650
2. 22650
3. 32650
Преимущества легко монтировать в батарею со специальными поластиковыми кронштейнами, менее пожароопасный из за прочного металлического корпуса, недостатки более высокий вес по сравнению  с Li-PO, немного ограниченна токо-отдача 1с-10с что нужно учитывать при постройке батареи под мощный мотор, ограниченность применения при температурах ниже нуля )
LiFePO4 3.2v-3.6v "цилиндры" Основные типоразмеры применяемые в электровелосипедах
1. 18650
2. 22650
3. 32650
Преимущества высокие токи разряда 3с-40с зависит от модели хорошо подходят для мощных моторов, большой ресурс заряд разряд  при правильной эксплуатации 2000 циклов, широкий температурный диапоз применяемости до -20 градусов, недостатки высокая цена более низкий вольтах 3.2 больше элементов в батарее для постройки, соответственно больше вес.
BMS(PMC) (Контроллер разряда заряда,балансировки)
Подбирается к батарее по вольтажу и токо-отдаче, батарея рассчитывается исходя из мощности мотор-колеса, усреднений пример для приблезительного подсчета (мотор колесо 500 W 36 v)
36 вольт умножаем на амперы 36vХ14A=504 вт тоесть при 36 вольтах батареи и токе 14 апмер мы получим 504вт.
Некоторые Бмс можно настраивать (у производителя) как по напряжению, разряда , так и по напряжению заряда и , пример литий ионный аккумулятор   максимальный заряд 4,2 вольта можно настроить заряд на 4,25 и тд, разряд 3 v cоответственно минус 2,9 и тд, так же бмс ограничивает ток поступающий через контроллер на мотор колесо по примеру выше 14а исходя из этого подбираеться бмс.На количество элементов  то-есть общий вольтаж количество ячеек , и токо-отдач.
Расчет количества ячеек. Пример- мы имеем мотор колесо 36v 500w ток потребления 14 ампер
Нам понадобиться  10 элементов последовательно (S)  с рабочим напряжением 3.7 пример литий ион «цилиндр» 3.7Х10 = 37 вольт. По токо-отдаче   элементы подбираться по емкости  , элементы соединяются параллельно (P) пример мы имеем цилиндр литий ион  3,7 вольт емкость 2500 mah  с разрядным током 1С 2,5 ампера в час соединив 6 штук параллельно мы получи емкость 2500Х6=15000 мач 15ампер в час , подходящего для нашего мотор колеса.
Итог. БМС подходящая к нашему мотору по расчетам ,(данные усредненные) 10s-15 ампер
Зарядное подбирается по напряжению батареи и установленных в них элементах по максимально возможному току , до полной зарядки по  емкости.
Пример батарея 36 v 15ампер  в час (установлены элементы с 18650  литий ион 3,7,-4,2 2500 mah в час рекомендуемый зарядный ток 0,2с пример расчета 2500Х0.2с =0.5ампера например рекомендуемый ток зарядки производителем, из расчетов выше мы ставили 6 элементов в параллельно общая емкость составила 15000, пример 15000Х0.2=3ампера
Вольтаж зарядного считается до верхней границы заряженного элемента для литий иона 4,2 вольта, из расчетов выше мы ставили 10 элементов последовательно в батарею 4,2Х10=42 вольта
И так по усредненным подсчетам наше зарядное должно обладать следующими данными чтоб безопасно зарядить нашу батарею 36 вольт 15ач – 42вольта 3 ампера.
Внимание! вся информация усредненная для предварительных подсчетов.

magnarum

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +2/-0
  • :
    18
    39
  • Сообщений: 287
  • Россия
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #16 : 07 Фев 2015 в 08:29 »
Есть тема по многоканальным зарядкам. Ищется поиском.
Там обсуждались эти вопросы.
===
Сигнализации не будет.
Но можно купить (зарядные) дисишки с индикацией. Там загорается светик, при окончании зарядки.

Эти платки не совсем подходят для литий ионных аккумуляторов так как имеют постоянный выход тока зарядки и не ограничивают его в конце , для никиль кадмия и других аккумов с подобной химией  подходят отлично, и в качестве драйвера для светодиода.
Для лития самая простая схема на микросхеме L200 обвязка пару резисторов, микросхема сама контролирует напряжение, и снижает ток в конце заряда.

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    898
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
где почитать про теорию BMC+LiIon?
« Ответ #17 : 07 Фев 2015 в 11:43 »
Скрытый текст
По просьбам форумчан перенес все в эту тему по возможности статейка будет пополняться
Свинцовые аккумуляторы рассматриваться здесь не будут.
И так по сборке батарей
Состоит батарея 1. аккумуляторы 2. системы BMS (PMC) (Контроллера заряда, разряда, балансировки) 3. зарядного устройства.
Так из чего собрать ?
Основные типоразмеры и виды аккумуляторов (элементов)
Li-PO 3,7v-4.2v LiFePO4 3.2v-3.6v "призматики" (преимущества- легкий вес , так как ни имеют толстой металлической оболочки, может быть любых размеров и емкости высокая токо-отдача, недостатки легко повредить, пожароопасный, хотя есть модели  где применяется специальный сорбент , препятствующий возгоранию)
Li-ion 3.7v-4.2v "цилиндры" Основные типоразмеры применяемые в электровелосипедах
1. 18650
2. 22650
3. 32650
Преимущества легко монтировать в батарею со специальными поластиковыми кронштейнами, менее пожароопасный из за прочного металлического корпуса, недостатки более высокий вес по сравнению  с Li-PO, немного ограниченна токо-отдача 1с-10с что нужно учитывать при постройке батареи под мощный мотор, ограниченность применения при температурах ниже нуля )
LiFePO4 3.2v-3.6v "цилиндры" Основные типоразмеры применяемые в электровелосипедах
1. 18650
2. 22650
3. 32650
Преимущества высокие токи разряда 3с-40с зависит от модели хорошо подходят для мощных моторов, большой ресурс заряд разряд  при правильной эксплуатации 2000 циклов, широкий температурный диапоз применяемости до -20 градусов, недостатки высокая цена более низкий вольтах 3.2 больше элементов в батарее для постройки, соответственно больше вес.
BMS(PMC) (Контроллер разряда заряда,балансировки)
Подбирается к батарее по вольтажу и токо-отдаче, батарея рассчитывается исходя из мощности мотор-колеса, усреднений пример для приблезительного подсчета (мотор колесо 500 W 36 v)
36 вольт умножаем на амперы 36vХ14A=504 вт тоесть при 36 вольтах батареи и токе 14 апмер мы получим 504вт.
Некоторые Бмс можно настраивать (у производителя) как по напряжению, разряда , так и по напряжению заряда и , пример литий ионный аккумулятор   максимальный заряд 4,2 вольта можно настроить заряд на 4,25 и тд, разряд 3 v cоответственно минус 2,9 и тд, так же бмс ограничивает ток поступающий через контроллер на мотор колесо по примеру выше 14а исходя из этого подбираеться бмс.На количество элементов  то-есть общий вольтаж количество ячеек , и токо-отдач.
Расчет количества ячеек. Пример- мы имеем мотор колесо 36v 500w ток потребления 14 ампер
Нам понадобиться  10 элементов последовательно (S)  с рабочим напряжением 3.7 пример литий ион «цилиндр» 3.7Х10 = 37 вольт. По токо-отдаче   элементы подбираться по емкости  , элементы соединяются параллельно (P) пример мы имеем цилиндр литий ион  3,7 вольт емкость 2500 mah  с разрядным током 1С 2,5 ампера в час соединив 6 штук параллельно мы получи емкость 2500Х6=15000 мач 15ампер в час , подходящего для нашего мотор колеса.
Итог. БМС подходящая к нашему мотору по расчетам ,(данные усредненные) 10s-15 ампер
Зарядное подбирается по напряжению батареи и установленных в них элементах по максимально возможному току , до полной зарядки по  емкости.
Пример батарея 36 v 15ампер  в час (установлены элементы с 18650  литий ион 3,7,-4,2 2500 mah в час рекомендуемый зарядный ток 0,2с пример расчета 2500Х0.2с =0.5ампера например рекомендуемый ток зарядки производителем, из расчетов выше мы ставили 6 элементов в параллельно общая емкость составила 15000, пример 15000Х0.2=3ампера
Вольтаж зарядного считается до верхней границы заряженного элемента для литий иона 4,2 вольта, из расчетов выше мы ставили 10 элементов последовательно в батарею 4,2Х10=42 вольта
И так по усредненным подсчетам наше зарядное должно обладать следующими данными чтоб безопасно зарядить нашу батарею 36 вольт 15ач – 42вольта 3 ампера.
Внимание! вся информация усредненная для предварительных подсчетов.
Весьма поверхностно, но вроде серьёзных ошибок не видно. Кажется, это было в соседней теме, можно было просто дать ссылку на пост - тогда бы сохранилась связь тем и можно было бы продолжить читать в той теме дальше.

Кстати, типоразмер элементов не 22650, а 26650.


Скрытый текст
Есть тема по многоканальным зарядкам. Ищется поиском.
Там обсуждались эти вопросы.
===
Сигнализации не будет.
Но можно купить (зарядные) дисишки с индикацией. Там загорается светик, при окончании зарядки.

Эти платки не совсем подходят для литий ионных аккумуляторов так как имеют постоянный выход тока зарядки и не ограничивают его в конце , для никиль кадмия и других аккумов с подобной химией  подходят отлично, и в качестве драйвера для светодиода.
Для лития самая простая схема на микросхеме L200 обвязка пару резисторов, микросхема сама контролирует напряжение, и снижает ток в конце заряда.
Чего это они не ограничивают? Если верить описанию, они CC/CV - то есть ограничивают и ток и напряжение - а это как раз то что нужно для заряда Li-xx. Единственное, что не понятно и сомнительно - это отключение заряда при падении тока до С/10. Впрочем, как я уже писал, если не оставлять аккумуляторы висеть на зарядке сутками, то и без отключения ничего страшного не будет.
Страницы: 12>>ВсеВверх