Самодельное 16-ти канальное зарядное устройство

[DimS]

[killer258]

, На скорую руку хотел соорудить что-то из компового БП. На скорую не получилось, ,

я использую блоки питания светодиодных лент HTS-100  (5 вольт, 20 ампер).
Они легко регулируются до 4.15 вольта и на ограничение тока заряда, например в 18 ампер, как у меня сделано. Подбором других резисторов.  Главное, это брать те блоки, которые сделаны на основе микросхемы КА7500 (TL494).то есть старого исполнения. Теперешние , они на другой микросхеме и перестройке не поддаются, особенно по току.

[_Dip_]

[user]DimS[/user],  спасибо большое за схемы. Какой номинальный ток у каждого канала ?
Мне придется делать ЗУ 14S  для Li-ion и хотелось бы по 3-5 А на канал габариты конечно вырастут, какие выходные транзисторы применить может подскажете и достаточно ли просто замены транзистора в каждом канале ?

[DimS]

Ток при разряженном аккуме 2 ампера, плавно снижается к концу зарядки (эта микра походу разработана для работы с BMS, хотя в доках приводят правильный график заряда).  Из-за этого время заряда в 2 раза дольше, чем должно быть.
У этой микры максимальный ток заряда 4 ампера, если надо 5, нужно ставить CN3705. Задаётся номиналом шунта. Транзистор во втором ЗУ я ставил PMK35EP, он много лучше, чем IRF9335; до 15 ампер.
Если увеличивать ток в 2 раза, многое придётся менять. Дроссель конечно на большем кольце более толстым проводом посчитать, радиатор на шоттки побольше. Конденсаторов выходных 4 по 10 мкФ поставить. Это в зарядном.
Блок питания. Если для 10s и двух ампер выходная мощность максимальная 4*2*10=80 ватт, то тут 4*4*14=224, почти в 3 раза больше. Выпрямительный мост будет греться, нужно ставить под обдув, радиаторы на транзисторы побольше, вторички мотать диаметром 0.8, шоттки выпрямительные в TO-220 на радиаторы, конденсаторов 2 по 1800 мкФ (имеет смысл делать двухполупериодную схему выпрямления с двумя обмотками на канал). Ну и конечно, большие токи требуют более внимательной разводки и широких дорог.
В общем, сложность и особенно габариты вырастают настолько, что предпочтительней использовать последовательную зарядку одним высоковольтным ЗУ с грамотным балансиром..

[Fin4master]

Вообщем озвучу свой вердикт по поводу этой многоканальной параллельной зарядки. Позаряжал я свою батарею этой зарядкой примерно годик, потом сделал другую нормальную (одноканальную) зарядку на 8А 55В, а эту параллельную забросил в темный угол. Вообщем фигня все это, проще чем обычная зарядка и БМС с балансировкой еще никто не придумал, проще, легче, меньше по габаритам, и надежней.
Минусы параллельной зарядки:
1) Огромные габариты
2) Огромные материальные и трудовые затраты по изготовлению, моя зарядка была всего на 2,5А, я даже не представляю сколько нужно потратить чтобы собрать зарядку на 10А и сколько времени ее собирать.
3) Очень огромный минус это зарядный разъем и провода к нему. Чтобы обеспечить нормальный процесс зарядки нужно от каждой ячейки батареи тащить по два провода к контроллеру заряда, т.е. для 16 каналов - 32 провода, провода должны быть с соответствующим сечением, все это должно соединяться 32-х контактным разъемом, каждый контакт на нужный ток. В результате у нас пучек проводов, на котором падает некоторое напряжение, из-за чего нарушается балансировка. Балансировка так же страдает из-за разъема, каждый раз соединяя-разъединяя разъем сопротивление контактов получается разным, были случаи когда как-то неудачно воткнулся разъем и одна ячейка очень сильно недозарядилась, при этом контроллер заряда отключился по току и погас светодиод. Короче идеальная балансировка, как по началу думалось, не выполняется вообще никогда, разбег напряжений был от 4,14 до 4,19.
Совет для тех кто собирается делать параллельную зарядку - не забивайте себе голову ерундой, покупайте БМС, покупайте нормальную зарядку, или же можно сделать все это самому если очень хочется, но это сложно, нужен как минимум осциллограф.

[yuri]

[user]Fin4master[/user], для большого количества ячеек может и не имеет смысла, я сделал на 4 ячейки для зарядки одной котлетки в шуруповерте, такой себе Аймакс-эрзац, пока работает, можно на 6 ячеек сделать, или 8, больше не надо.

[i]

Минусы параллельной зарядки:
1) Огромные габариты
2) Огромные материальные и трудовые затраты по изготовлению, моя зарядка была всего на 2,5А, я даже не представляю сколько нужно потратить чтобы собрать зарядку на 10А и сколько времени ее собирать.
3) Очень огромный минус это зарядный разъем и провода к нему.
Совет для тех кто собирается делать параллельную зарядку - не забивайте себе голову ерундой

Понимаю Ваше возмущение, но не согласен по всем трем пунктам. Все минусы были получены от решения задачи "в лоб".
Я сделал иначе, можно посмотреть в теме про энергоблок.

Теперь по пунктам:
1) Все мои блоки размещены в пустотах между ячейками и совсем не увеличивают габариты батареи. В боксе, где раньше помещалось 3 свинцовых аккумулятора на 10Ач, теперь живут 18 цилиндров на те же 10Ач, вместе с блоками зарядки, и еще осталось место. 






2)Труда, времени и денег я действительно потратил много, так как искал решение, ошибался, палил детали и ячейки.
В итоге получилось заряжать батарею за час-полтора (ток заряда 7-14А). При этом ячейки сразу и балансируются, защищены от переЗаряда, сигнализируют о переРазряде, можно узнать  напряжение и температуру каждой ячейки, заметить неконтакт или иную неисправность, прогнозировать выход ячеек из строя. Иными словами у меня получился (по функционалу) зарядник+БМС+целлог.

3)Внешний преобразователь (рядом с батареей на последней фотографии) подключается к батарей через двухконтактный разъем, типа "тюльпан".

[Fin4master]

[user]i[/user], Да я видел ваше творение, и считаю это единственно верный вариант параллельной зарядки - ставить контроллеры заряда непосредственно возле ячеек, с оговоркой что под них есть место, т.к. не во всех случая можно применить этот метод. И очень важно делать преобразователь контроллера заряда с гальванической развязкой, чтобы подавать питание на них по двум контактам в разъеме.
По сути дела вы вычеркнули только третий пункт, первые два так или иначе остаются.
Еще одним недостатком параллельной зарядки является надежность и ремонтопригодность. При выходе из строя одного контроллера придется разбирать и ремонтировать зарядку или батарею как у [user]i[/user]. В классической схеме (БМС + зарядник) меняем БМС или зарядник или ремонтируем их, все как-то попроще. Конкретно у меня возникли проблемы с китайскими NCP3170 которые пришлось 100500 раз перепаивать.

[i]

Еще одним недостатком параллельной зарядки является надежность и ремонтопригодность. При выходе из строя одного контроллера придется разбирать и ремонтировать зарядку или батарею как у [user]i[/user]. В классической схеме (БМС + зарядник) меняем БМС или зарядник или ремонтируем их, все как-то попроще. Конкретно у меня возникли проблемы с китайскими NCP3170 которые пришлось 100500 раз перепаивать.

Чё-то я не заметил разницы. Ежели чё сдохнет, то все равно либо менять, либо ремонтировать.
Внешний блок у меня хоть и мощный (600+вт), но простой, я сделал несколько экземпляров. Два живут на даче, основной и резервный, еще пара на работе и дома. Этим блокам все равно сколько ячеек им заряжать, хоть одну, хоть все. Когда у меня сдохла одна ячейка, я ее вынул из батареи и месяц катался на меньшем числе ячеек, пока новая не пришла. Вся переделка - коротнуть отсутствующую ячейку и никаких перестроек БМС (на меньшее число ячеек) и зарядника (на меньшее напряжение).
Внутренние модули еще ни разу не ломались за 6 лет, хотя и запасной есть. Когда в БМС сломается один канал, менять придется всю БМС.

В моем случае, с цилиндрическими ячейками, это решение вполне уместное.
Были бы у меня пакетики, наверняка и с ними бы справился, правильно их расположив и сделав платки под их габариты, возможно применил-бы планарные трансформаторы с печатными обмотками... еще чего-нибудь придумал бы, но точно не стал-бы связываться китайскими БМС... равно как и с американскими или иными.

[Fin4master]

[user]i[/user], чего так не любите БМС?

[i]

Не то чтобы я их не люблю, просто у каждой вещи свое предназначение.
Пассивные БМС хороши в ноутбучных батареях, с емкостью в единицы амперчасов.
Когда емкость измеряется десятками Ач, их полезность как балансиров стремится к нулю (уравнивание ячеек может длится сутками), но как мониторы напряжения они вполне работоспособны. Мои зарядники за час-два полностью заряжают и выравнивают все ячейки.
Когда емкость переваливает за сотню Ач, то и мои зарядки (именно как зарядки) бледнеют, но их можно использовать для балансировки и мониторинга. Например внешним зарядным устройством вливать в батарею 100-300А, до насыщения одной из ячеек, а этими модулями потом долить заряд током 10-15А отстающим ячейкам, выравнивая их. Пассивная БМС в этом случае будет отрубать мощное ЗУ, стравливать с ячеек излишки через резисторы, опять включать ЗУ, выключать, стравливать ... и так по кругу, днями и ночами.
Активные БМС (конденсаторные, индуктивные, трансформаторные) более перспективные, так как могут работать и на разряде, но и стоимость их точно не ниже моих модулей, а зачастую и много выше (от тока балансировки зависит).

[Piramidon]

[user]i[/user], Свою 20 канальную использую для зарядки лиферной батарейки 40Ач, очень удобная вещь, за летний сезон эксплуатации ни одной убежавшей банки, а вот две 20Ач батарейки с БМС, видать, не лучшего качества, пришлось пересыпать, вот и думай, что лучше?

[Fin4master]

Когда емкость измеряется десятками Ач, их полезность как балансиров стремится к нулю (уравнивание ячеек может длится сутками)

Вот здесь тоже как-то не однозначно все звучит. Если элементы сомнительного качества, то это верно, а если элементы свежие и из одной партии? Думаю имеет место быть обратный эффект, что чем больше элементов параллельно в одной ячейке, то тем ближе по параметрам будут такие ячейки, усреднение как бы. У веломастеров есть видео по этому вопросу, когда огромная батарея работала год без бмс (наверное видели).

Интересно как они их подбирали?

Так же я свою батарею юзаю без бмс, балансирую вручную иногда, можете посмотреть результат. Банки никак не подбирал, доставал из коробки и лепил.

[tmiaer]

Никак не подбирали. Брали из одной коробки и всё. Качественным брендовым ячейкам балансиры не нужны. Ну то есть надо раз в месяц втыкать целлог и каждый раз  убеждаться, что можно было и не втыкать. В тесле стоят такие же капельные балансиры на 100 или 200мА где-то, при ёмкостях в 200+Ач

[i]

Все так, качественные, брендовые, новые можно использовать без БМС.
Но через год они уже не новые, через два - не шибко-то брендовые, через три - не совсем качественные.
Ячейки стареют и умирают, причем делают это не одновременно.
В свинцовых батареях, где шесть совершенно одинаковых ячеек, все ячейки могут одновременно сдохнуть только в одном случае - грохнуть аккумулятор об пол. В остальных случаях дохнет только одна банка.
В случае с литиевыми аккумуляторами, одновременная гибель всех ячеек возможно еще в случае возгорания одной из них,  причем вместе с транспортом и квартирой/домом/гаражом.
Что бы этого не происходило, нужно постоянно следить за батареей, лучше автоматикой.

[Лесной вел]

Хоть тут и пишут, что новые с одной партии аккумы не нуждаются в балансировке и пр, ну я с этим не согласен. Нету абсолютно одинакового ничего в мире. И всегда одна ячейка зарядится раньше всех и пока зарядится последняя- первая будет страдать. Собственно вопрос в том, для одной ячейки по каким параметрам лучше отсортировать аккумы(новые)- по ёмкости или по внутреннему сопротивлению? Проверяю аккумы устройством OPUS BT-C3100. Собираю батарею 10S-7P.
Общая ёмкость около 20Ah.

[killer258]

И всегда одна ячейка зарядится раньше всех и пока зарядится последняя- первая будет страдать.

я тоже так считаю. И с каждым циклом этот разбаланс будет усугубляться.
Давно уже пользуюсь многоканальной зарядкой, уже привык,что каждая секция заряжается строго индивидуально от отдельного блока питания, в результате никакого   разбаланса накопиться не может. и других зарядок  и не хочется применятть.

[tmiaer]

[user]killer258[/user], а чем балансирные резисторы на бмске не угодили? За один цикл сколько накопится разбег? 10мАч, 20, 50 максимум, если совсем дохлые ячейки. Это максимум час работы балансира.

Впрочем, кому шашечки, кому ехать.