Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 1Вниз

Автор Тема: Слежение за критическим разрядом Li-ion ячеек  (Прочитано 832 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Sunktor

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    0
    0
  • Сообщений: 9
  • Твори, выдумывай, пробуй!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
В общем в процессе эксплуатации велосипеда на аккумуляторах с толкнулся со следующей проблемой.
Когда батарея на исходе, срабатывает защита контроллера и он выключает аккумулятор.
Но иногда бывало доехать оставалось мало и возникает желание дотянуть на остатках на малой тяге.
В таком режиме батарея не сильно просаживается и контроллер её не выключает.

Если бы все ячейки были идеально одинаковой емкости и внутреннего сопротивления, то это в принципе не проблема, легкий переразряд до граничного значения и всё.
Но на практике всегда есть более слабые ячейки, или же они такими становятся в процессе эксплуатации и они могут разрядиться до критического значения, после чего их только выкинуть.
Хотя при этом суммарное напряжение еще достаточно, что бы контроллер не выключил батарею.

Поэтому я пришел  выводу, что нужен общий сигнализатор, который будет сообщать о критическом разряде одной из ячеек, или полностью выключать батарею, если вам так захочется.
Суть его работы в том, что если хоть одна из ячеек просела (хоть по внутреннему сопротивлению, хоть от переразряда), то должен подаваться явный сигнал, что дальнейшая эксплуатация аккумулятора опасна для этой ячейки.

Порывшись в интернете, я так и не нашел подходящей мне схемы, поэтому пришлось собирать самому.
Далее я выложу схему, которая с точностью 0,1 вольта включает транзисторную оптопару (оптотранзистор), что позволяет развязать ячейки между собой а уже оптотранзисторы будут коммутировать сигнал тревоги, питающийся от одной из нижних ячеек.

chelo_vert

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +8/-0
  • :
    169
    163
  • Сообщений: 1196
  • Россия, Москва, Царицыно
  • Ездю на батарейках в самокате!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, Вы заново изобрели БМС? Она же BMS, она же Battary Managenment System

Тестирую большой зеленый самокат.

илс

  • Глобальный модератор
  • Старожил
  • **
  • Репутация:
    +369/-35
  • :
    1937
    2451
  • Сообщений: 21725
  • Москва, Крылатское
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Гениальный пост!  :bravo:
Представляю сколько изобретений и самоделок увидело бы свет, если бы производители выпустили напр. моб. тел. без схемы отключения нижнего порога. B-)
Или для фонариков не выпустили бы Protected cells.

Во времена СССР я сам смастерил электронный кодовый замок, потому что их не было в продаже.
Еще много копировал и даже изобретал (есть зарегистрированные рац.предложения), просто потому, что этого нельзя было купить или стоило оч. и оч. дорого.
Ну а сейчас, при цене БМС в 10-15 юсд на таобао, к чему изобретать "велосипед"?

Впрочем, если душа горит...почему бы и нет?  ;-D

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

Sunktor

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    0
    0
  • Сообщений: 9
  • Твори, выдумывай, пробуй!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Еще схему не выложил, а уже сообщения...
Вот сама схема.

Насчет гениальности и прочего.
Это вариант доработки для простейшей БМС, которую я выкладывал в этой теме - http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=2932.432
И которая великолепно справляется со своей задачей, а именно контролем за зарядом ячеек, теперь я выкладываю её доработку - контроль за переразрядом.
Схема была смакетирована и хорошо работает, позже займусь окончательным монтажом.

Кому это не интересно, просьба не беспокоиться.

Добавлено 21 Окт 2015 в 19:31:49
Гениальный пост!  :bravo:
Представляю сколько изобретений и самоделок увидело бы свет, если бы производители выпустили напр. моб. тел. без схемы отключения нижнего порога. B-)
Или для фонариков не выпустили бы Protected cells.

Во времена СССР я сам смастерил электронный кодовый замок, потому что их не было в продаже.
Еще много копировал и даже изобретал (есть зарегистрированные рац.предложения), просто потому, что этого нельзя было купить или стоило оч. и оч. дорого.
Ну а сейчас, при цене БМС в 10-15 юсд на таобао, к чему изобретать "велосипед"?

Впрочем, если душа горит...почему бы и нет?  ;-D

Готовые БМС кроме того что дороги, так еще и громоздки.
Мне же нужна очень компактная система, которая вмонтируется прямо в модуль АКБ, толщина отсека под ячейки контроля 6 мм.
Корпус служит теплоотводом.
В собранном виде это просто батарея на нужное напряжение с 2-мя выводами.
« Последнее редактирование: 21 Окт 2015 в 19:36 от Sunktor »

Sunktor

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    0
    0
  • Сообщений: 9
  • Твори, выдумывай, пробуй!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Пояснения по работе схемы.
На схеме цветом указаны точки A и B.
В точке А устанавливается напряжение стабилизации около 2.4-2.5 вольт (оно может меняться на 0.2 вольта при изменении напряжения ячейки от 2.8 до 3.7 вольт, что не критично для точности работы схемы).
В точке В напряжение определяется делителем R5/R6 и при напряжении на ячейке порядка 3.4-3.5 вольт (лучше выбирать срабатывание именно в этих пределах, учитывая что при полной нагрузке сказывается внутреннее сопротивление ячеек и будут ложные срабатывания) должно быть порядка 2 вольт (при падении напряжения на открытом переходе npn транзистора порядка 0.4-0.5 вольта).
Транзистор npn открывается, когда напряжение не его эмиттере снижается ниже падения на его база-эмиттерном переходе.
Поскольку на его базе присутствует относительно стабильное напряжение порядка 2.4 вольта, поддерживаемое TL431, а напряжение на его эмиттере зависит от напряжения на ячейке и делителя R5/R6, то при падении напряжения на ячейке ниже 3.4-3.5 вольта, на эмиттере напряжение падает до 1.9-2.0 вольт и транзистор открывается.

Но поскольку ток через открытый транзистор не должен влиять на работу делителя R5/R6 то он установлен в десятки микроампер, и определяется резисторами R4/R7. После открытия первого транзистора npn, током через резистор R7 открывается второй транзистор pnp структуры, который уже через резистор R8 открывает светодиод оптотразистора PC817  или любого аналогичного.

Все коллектор-эмиттерные переходы оптотранзисторов соединены в две линии, одна из которых (эмиттерная), подключается к общему минусу всей батареи, а вторая (коллекторная) управляет нагрузкой, которой в данном исполнении выступает зумеер тревоги.

Поскольку при нормальной работе ячеек все полупроводники закрыты (кроме стабилизатора TL431 который потребляет в таком включении порядка полу миллиампера), схема практически не расходует энергии батарей.
В момент снижения напряжения ниже критического (причем срабатывания начнутся еще до разряда ниже нормы из-за проседания на ячейках при максимальной нагрузке) потребление от сработавшей ячейки будет порядка 2-4 миллимапер, плюс на нижнюю ячейку будет нагружен пьезо электрический зуммер и его схема.

Если после появления сигнала тревоги прекратить использовать АКБ незамедлительно, то схема включена не будет и сигнал пропадет, и не будет расходовать энергию вобще (конечно если внутреннее сопротивление ваших ячеек больше 0.02 ома, что при токе в 7 ампер например, составит падение напряжения на ячейке в  0,14 вольта).
Если сигнал игнорировать некоторое время, то он станет непрерывным и не будет зависеть от нагрузки, что будет говорить, что ячейка при смерти.
Само по себе потребление после срабатывания 5 миллиампер не критично, так как после такого разряда Вам в любом случае нужно срочно заряжать аккумулятор и долго энергия отбираться не будет, и при емкостях порядка 10-20 ампер часов это мизер на короткое время.
При длительном же хранении ток потребляется минимальный и заряда таких аккумуляторов хватит примерно на год хранения.

Осталось проверить как это будет на практике,  вероятно зумеер захочется отключать  :bw:


Страницы: 1Вверх