Ищу спеца проверить проект и подготовить док. для мон. платы (Lithium BMS)

[zinzet]

Всем здравствуйте!

Ищу спеца проверить проект и подготовить документацию на изготовление монтажной платы (Lithium BMS)

Проект: система контроля литиевой батареи на 4-32 шт ячеек (проект на корпусных деталях, рабочий проверен в жизни).
Так как плата выходит громоздкая  - решил переделать под SMD детали.
Имею:
- принципиальную схему, развернутое описание принципа работы и настройки системы (doc формат, англ язык, если что могу перевести);
- подготовленный мною проект в Altium Designer под SMD (принципиальная + монтажная платы);
- гербер файлы монтажной платы под корпусные детали.
Задача:
- проверить проект (принципиальную и монтажную схемы, если что-то не так подкорректировать)
или
- проверить проект + подготовить документацию для изготовления монтажной платы.
За труды будет денежное вознаграждение, конечно же. Если кто-то готов помочь бесплатно не откажусь.
Если Вам интересно - пишите в личку.

Если проект запустится и будет стабильно работать - все исходники и чертежи будут выкинуты в народ здесь, ну и на других электро-форумах.

Для начала принципиальная схема рассчитана на батареи до 24 ячеек включительно
(данная схема воплощена в жизнь людьми из другой страны но на корпусных деталях, поэтому очень громоздкая, начал переделывать под СМД и расширять до 32 ячеек, были изменения некоторых компонентов в мастер-блоке).

Мастер блок


Ячейка


Принцип работы в двух словах:
1. Мастер питается от всей батареи.
2. На разряд батареи мастер не имеет разрядных ключей, а управляет сигнальным проводом ручки газа принимая команду от блока ячейки.
3. Процесс заряда уже идет через ключ, сигнал о завершении заряда также приходит от схемы ячейки.
4. Блок ячейки наблюдает за ней и посылает сигнал о закрытии зарядного ключа при верхнем пороге напряжения, или разрывает сигнальный провод ручки газа при нижнем пороге напряжения ячейки.

Есть очень детальное описание работы схемы.
На данном этапе всем подряд проект слать не буду так как тема превратится в мусорник (шлю тем кто готов помочь платно или бесплатно).
Когда проект будет рабочий могу слать уже всем подряд.

[se80]

если реально нужен мозговой штурм - публикуйте все что есть, народ за бесплатно вас раскритикует . Если все-же хотите за денюжку в приватной обстановке - то вам путь на биржу фрилансеров .

[clawham]

По два оптрона на каждую ячейку?
Помоему это ....



Я не рекламы ради - возьмите мою бмс.

на 10 ячеек одна микруха и один проц. и 10-ток резисторов. Если не надо связи блютуз то оптопар не надо. Если отрубать газульку слаботочку то вообще больше ничего не надо 6)
а там на 20-30-40-50-60-70-80 никакой разницы нет. платки маленькие.

Любая логика, отчет на комп по блютузу, настройки онлайн, наборы настроек, почти автокалибровка температуру даже показывает.
А кроме того можно довешав первую платку одной оптопарой превратить её в цикл аналист меряющий ваттчасы амперчасы пробег расход на км остаток в батарее в процентах и пробеге и т.д. и т.п.

а главное РАЗМЕР! 5х7 см платка на 20 ячеек.

и можно до 4 ампер балансировочный ток поднять. и силу рвать и плавный предзаряд кондеров. и т.д. и.т.п.

[zinzet]

По два оптрона на каждую ячейку?
Помоему это ....

один оптрон верхний порог, второй - нижний

[clawham]

Вы не подумайте я просто про размер этого чуда. чисто геометрически монстр
На 40 ячеек надо 80 оптронов, 40 тлок и80 прецизионных резисторов.
а ещё нужны супервизоры питания.

даже прикидочно по калькуляции выходит ужас...
оптопары по 2.70
тлка одна по 3.50
супервизор не менее 5 грн.
итого на одну ячейку минимум 2,7+2,7+3,5+5 = 14 грн. за 10 ячеек 140 грн.

бкюшка стоит два долара в розницу или даром 3 штуки или долар если 10-2030 штук купить
проц стоит 40 грн если разово купить или 25 грн если оптом. помоему...даже это уже чего-то да и стоит.

при этом бкюшка с процем гибкие - хоть на ходу колво ячеек меняете(при подключении автоопределение кол-ва ячеек) и настройки любые пороги - любые.

и размер. бкюшка лилипут

[mr.Dream]

Вот я на рассыпухе делал БМС, себе на 20, брату на 24. Работает
https://electrotransport.ru/index.php?topic=17353.msg283011#msg283011

[clawham]

Вот я на рассыпухе делал БМС, себе на 20, брату на 24. Работает
https://electrotransport.ru/index.php?topic=17353.msg283011#msg283011

Я вашу тему видел. но если я Вас попрошу переделать на другое кол-во ячеек или на другие - пороги поменять...или вы захотите убедиться что ни один стабилитрон не сошел с ума....думаю продолжать нет смысла

Хотя просто есть такие люди которые боятся "зависающих глючащих ненадежных процесоров"

[zinzet]

конечно же ж будущее за процессором, но делалось исходя из способностей.

[DIVAS]

Хотя просто есть такие люди которые боятся "зависающих глючащих ненадежных процесоров"

Не самих процессоров, а кривого глючного зависающего софта. К сожалению, нынешняя "культура" программирования только способствует этой фобии, особенно когда речь идёт о возможных серьёзных материальных убытках в виде угрозы выхода из строя 4кВтч батареи.

Сейчас большинство программ (для ПК и прочих онлайн-девайсов) пишутся по принципу "главное сдать в срок, а ошибки потом в обновлениях исправим". И этот дебильный коммерческий подход разрушает на корню культуру и основные принципы искусства программирования, когда перед релизом программы тщательно выискиваются и исправляются все ошибки. Сейчас большинство программ постоянно обновляются и при этом каждый новый релиз содержит ещё больше ошибок, чем предыдущий - новые функции с новыми ошибками прикручиваются, а старые не исправляются.
И, к сожалению, это глобальное раздолбайство как заразный вирус распространяется и на программеров контроллеров, которые, в теории, должны особенно тщательно отлавливать и устранять все возможные глюки, т.к. в таких устройствах обновления пользователем не всегда возможны. Но практика показывает, что многие современные устройства на контроллерах имеют огромное количество ошибок в софте, видимо опять же из-за спешки производство изделий запускается с кривым софтом и потом уже софт отлаживается, а кто купил первые версии - тем просто не повезло.

Поэтому, да, у меня глюкопрограммофобия и я не хочу иметь BMS на контроллере. Я сам программировать пока не умею, а проверять качество чужого кода на своей батарее не очень хочу - дороговато обойдётся, если код окажется кривой. Пока склоняюсь к BMS на компараторах. Да, там нужно немало попаять, да, плата получится большая, но меня это не особо пугает. Зато я точно знаю, что в компараторах нечему зависать и глючить. И перенастраивать BMS каждый день на разные напряжения я не собираюсь, т.к. она делается один раз и для конкретной батареи.

[se80]

[user]DIVAS[/user], мне недавно предложили бмс с двумя ограничителями - хардварным и софтварным. первый-аварийный, ставится на 4.2-2.5, второй повседневный - программируется на 4.17-2.6 ... а вообще кмк зря вы багов в софте бмс боитесь ...

[zinzet]

как я понял прямых ответов по вопросу не будет...

[clawham]

Это же мы с Вами по телефону общались то? Токгда потеме особо ответов не будет

А вообще - те же тл-ки так весело бывает дохнут. а как прикольно пробивает биполярники. Я не говорю что я суперпрограмист. наоборот довольно часто сильно косячу. но. когда перед глазами есть циферки побаночных напруг то по их динамике всегда можно понять если чтото не так пошло в проце - завис - цифирки не шевелятся, пробило баланс канал - одна из цифирек пошла на убыль, не вырубает по нижнему порогу - ну дак сам увидиш низкие цифирки под нагрузкой.
перезаряд - ну дак я так только одну батарею убил. заряжал через резистор 40-кавольтовую батарею от пром шины +62 вольта. и виноват оказался не глюкопроц или глюкопрога а банальный полевик которого пробило а я просто забил на монитор и не посматривал. а Кпк в рюкзаке ОРАЛ разрывался алярмом - я просто не слышал Это конечно же все философия. Процы работают. процы в космосе, процы на марсе. у опортюнити флешка сдохла...и ничо. ездит работает. перепрошили удаленно и в путь

В любом случае только человеческий глаз не глючит не ломается и не допустит помирания банок. а если у Вас батарея 3 квтчаса то её убить вообще по сути нереально. время на убийство измеряется часами....да..я не рискую оставлять свою бмс со своей батареей в гараже на зарядке. я домой приношу и заряжаю. а перед глазами КПК. но именно сама бмс ещё ниразу не подвела. полевики подводили...выключатель в дороге барахлил. пришлось в ручное перевести. но на руле КПК на котором я все прекрасно вижу. и вольтметр там же рядом.

[DIVAS]

[user]clawham[/user], Электронные компоненты физически дохнут только в двух случаях:
1. они дефектные, либо нарушена технология монтажа (<<0.1%), как правило брак выявляется при первом же термопрогоне.
2. их заставляют работать в неправильных режимах.

Если схема правильно рассчитана и компоненты нормальные, то в ней дохнуть нечему.
Но, к сожалению, глобальное раздолбайство и здесь дало о себе знать - многие современные схемы, разработанные для бытовых устройств, содержат столько ошибок, что удивительно как некоторые из них вообще работают. И да, действительно, такие устройства часто дохнут по причине выхода из строя компонентов, а причина их смерти в том, что они оказываются под многократными перегрузками (по напряжению, току, мощности, температуре - про последние два параметра разработчики-раздолбаи очень часто забывают).

А человеческий глаз и слух - это очень сильно загруженные интерфейсы, им нельзя доверять фоновые задачи, когда они заняты чем-то более важным.
Но, в любом случае, ничто не мешает использовать одновременно разные средства автоматической защиты, но и глазами тоже поглядывать на целлоги. Однако, полагаться на что-то одно я бы не стал.

[Андрей СШ]

Если я правильно понял схему, то после исчерпания заряда аккумулятор выпадет в осадок приблизительно через 18 часов на велосипеде и 18 дней на автомобиле.

[Андрей СШ]

А нет, не туда посмотрел. В осадок выпадет только через 60 часов/дней.

Напряжение срабатывания по перезаряду может [b-b]колся[/b-b] в диапазоне 3,6-4,2 вольта. LiFePO4 может и не пережить.

Примечание:
слово [b-b]колся[/b-b] - означает находиться в состоянии колебаний, но к сожалению очень умный фильтр вырезал из средины слова синоним соития, выраженного в грубой повелительной форме.

[TRO]

Когдато я уже озвучивал свое мнение про эту БМС, когда мне привели её в качестве примера:

То недоразумение на которое вы ссылаетесь, родившееся во время дефицита БМСок, которое продавалось на tppacks.com , нормальной БМСкой назвать нельзя никак. В нормальной БМС на отсечку и балансировку стоят отдельные мониторы напряжения, а тут съэкономили. Собрать по уровням выходы с ячеек хотябы транзисторами и делителями ума не хватило, поэтому применили по две оптопары на каждую ячейку (третья видимо в бюджет не вписалась). Сам факт что применена универсальная (жрущая) TL431 уже говорит не о промышленном производстве, а о кустарной шаражке. Просто ребята вроде вас пытались как могли заполнить рынок и заработать денег. Сейчас они БМСок не делают, на рынок пришли промышленники с более качественным и дешевым товаром. Кстати, с чего вы взяли что эти гаражные янки китайцы?

Итог: Наличие жрущей TL431, одного канала одновременно на балансировку и отсечку и жрущих оптронов делает из этой БМС медленную убийцу батарей.
Собственно говоря, выше колеги эти же проблемы уже озвучили.

[zinzet]

ок, тогда закрываю данную БМС.

[dimad63]

у моей бмс схема процентов на 95 такая же. 4 год работает .

[Андрей СШ]

А никто не утверждал, что она не работает.

Она увеличивает объём техобслуживания батареи до уровня непригодного для ширпотреба.

[DIVAS]

Я себе тоже собираюсь делать BMS на аналоговой рассыпухе. Да, я знаю что она будет постоянно жрать порядка 1..2мА, но для 80Ач батареи это крохи. Да и никто не мешает интегрировать BMS в бортовую сеть и включать её только на время езды и зарядки. Покатался - вынул ключ из замка зажигания и BMS тоже отключилась - пусть хоть 10мА жрёт, при езде это никак не скажется, а при хранении она отключена. Зачем BMS, как единственного паразитного потребителя, постоянно держать включенной?
(Для сигнализации и прочих дежурных нужд предполагается использовать независимый источник 12В, в том числе и для того чтобы можно было таскать батарею домой на зарядку, не оставляя мопед без охраны)

И в целом, такую отключаемую BMS даже можно сделать вполне доступной для эксплуатации рядовым пользователем, хотя она и потребует более сложного монтажа.
Но тут актуальнее другая сторона вопроса - в наше время любое серийное изделие проще и дешевле сделать на микроконтроллере или специализированной микросхеме, чем на рассыпухе, т.к. с ним количество деталей в схеме сокращается в разы, а каждая точка пайки в серийном производстве стоит денег.

[dimad63]

у меня есть крутейшая американская бмс так она разрежает 10 амперную батарею  за 2 месяца до 0  зато умеет передавать  напряжение каждой ячейки и внутреннее сопротивление  можно настраивать нижние верхние порог  и ток балансировки 10 а 
Всё это жрёт когда работает 120 ма  через 10 минут что-то в ней выключается  и остаётся 22 ма   и 3-4 ам на каждую ячейку

Она стоит в серийном военном устройстве  . в документации написано заряжать каждые 2 месяца 
и после разрядки зарядит ь как можно быстрей.

https://electrotransport.ru/images/1/1iroa1v.jpeg

[Андрей СШ]

Мне вот интересно как можно отключить балансирные провода, не прибегая к пакетному выключателю на 60 шайб.

[DIVAS]

Мне вот интересно как можно отключить балансирные провода, не прибегая к пакетному выключателю на 60 шайб.

Пачкой полевых ключей, например. Их сопротивление достаточно мало, чтобы не вносить больших искажений в измерения.

[Андрей СШ]

Ну вот на этом месте получается изрядно запутанный драйвер этой самой пачки ключей.

Разве что сделать из P-канального транзистора ключ, который будет отключать полностью разряженную ячейку
но это на совсем крайний случай.

[DIVAS]

Ну вот на этом месте получается изрядно запутанный драйвер этой самой пачки ключей.

Разве что сделать из P-канального транзистора ключ, который будет отключать полностью разряженную ячейку
но это на совсем крайний случай.

А что заставляет разрывать именно плюс?
С таким же успехом можно оставлять подключенным самый верхний измерительный плюс и N-ключами рвать все остальные каналы, включая измерительный самый нижний минус.
С драйвером никаких сложностей не вижу - напряжения даже одного элемента батареи достаточно для того чтобы полностью открыть ключ с логическим управлением. Или, если очень хочется использовать неподходящие транзисторы, можно задействовать простейшую повышалку для управления ими. Впрочем, можно использовать и Р-канальные ключи, полностью перевернув всю схему их запуска вверх ногами.
Ну а потом всё просто - на каждый затвор по защитному стабилитрону, диоду и резистору порядка 10кОм~1МОм, все резисторы сходятся в одной точке и для включения BMS замыкаются на самый верхний плюс.
Замок "зажигания" замыкает эту цепь, ключи открываются, BMS подключается к батарее, проверяет напряжения и включает силовую цепь - можно ехать.
По-хорошему, при отключении BMS должна ещё сама себя отключать, чтобы не высаживать до нуля уже разряженную батарею. Тут есть много способов реализации.

[TRO]

Ага, сначала удешевляем схему используя устаревший неэкономичный управляемый стабилитрон TL431 вместо того чтобы использовать сразу микромощные мониторы напряжений или гибридную микросхему на несколько каналов, а потом боримся с лишним потреблением кучей рассыпухи переплевывая по бюджету съэкономленные копейки и ухудшая надежность, да еще добавляем человеческий фактор. Деградация.

[DIVAS]

Ага, сначала удешевляем схему используя устаревший неэкономичный управляемый стабилитрон TL431 вместо того чтобы использовать сразу микромощные мониторы напряжений или гибридную микросхему на несколько каналов, а потом боримся с лишним потреблением кучей рассыпухи переплевывая по бюджету съэкономленные копейки и ухудшая надежность, да еще добавляем человеческий фактор. Деградация.

Тут дело скорее не в экономии, а в сборке из имеющихся компонентов с имеющимися возможностями.
Иногда это бывает гораздо быстрее и проще чем заказывать и потом осваивать специальные микросхемы с другого конца глобуса, и гораздо надёжнее, чем в срочном порядке осваивать программирование микроконтроллеров и заливать свою первую мегакривую программу в собственную BMS.

Соглашусь, в коммерческом применении это полный бред, но для себя иногда вполне имеет смысл.

[Андрей СШ]

[user]DIVAS[/user], в вашей схеме если собрать батарею, хотя бы 4S понадобится 28 точек пайки на 12-ти компонентах.
При 16S - 112 точек, и это только на отключение измерительных цепочек.

[DIVAS]

[user]Андрей СШ[/user], Вы боитесь что паяльник износится от такого количества работы?

[Андрей СШ]

Боюсь, что я изношусь и текстолит кончится.

[K_S]

Я тоже поддерживаю "фобию контроллера".
У меня с программированием контроллеров и схемотехникой никаких проблем. Пихал контроллеры во все дыры куда можно и нельзя. Но с годами пришел к такому стойкому мнению:
Не существует в природе контроллера, который не может сглючить!!! Любое программируемое устройство рано или поздно сбойнет. И тут важно к чему это приводит. Да, мы пользуем вайчдоги, ловушки ошибок, црц, и прочую хрень чтобы защитить устройство от сбоев контроллера, однако это лишь снижает вероятность, но не устраняет ее. Схемотехнически можно существенно сгладить последствия сбоя. Доходило до того, что ставил в устройство по два контроллера, выполняющие одинаковую программу и перед отдачей критически опасной команды они сверялись друг с другом.
Даже при идеально отлаженной программе, например непредвиденный статический разряд, наводка, или еще чего на порту, могут запросто в команде поменять местами адрес с данными. В Атмелах попадал пару раз так.
Короче. Я считаю что контроллеры -замечательная штука для не критичных приложений.
Если устройство в случае сбоя может привести к фатальности, то ТОЛЬКО ЖЕСТКАЯ ЛОГИКА, а контроллер пусть мониторит, пишет логи, извещает о проблемах и пр., но решения он принимать не должен.  Вообще стараюсь делать аппаратные защиты на программные неправильные действия.
В отношении БМС, считаю идеальным аппаратную реакцию на пороги, и контроллерное наблюдение за соблюдением этих порогов.

[VasiliSk]

у меня есть крутейшая американская бмс так она разрежает 10 амперную батарею  за 2 месяца до 0  зато умеет передавать  напряжение каждой ячейки и внутреннее сопротивление  можно настраивать нижние верхние порог  и ток балансировки 10 а 
Всё это жрёт когда работает 120 ма  через 10 минут что-то в ней выключается  и остаётся 22 ма   и 3-4 ам на каждую ячейку

Она стоит в серийном военном устройстве  . в документации написано заряжать каждые 2 месяца 
и после разрядки зарядит ь как можно быстрей.

https://electrotransport.ru/images/1/1iroa1v.jpeg

Оба на! LTC6802! а я кокраз их ковыряю. Сами микросхемы в ожидании ничего не жрут почти (до 18мкА). У себя заиспользовал все возможности энергосбережения процессора и уложился в 1мА на батарею при наличии еще дисплея знакосинтезирующего всегда включенного, в режиме ожидания.