Не совсем простой баллансир для LiPo

[kommunist]

Однако, до сих пор, в качестве электрификации транспорта многие предпочитают щёточные моторы. И не только потому что это дешевле. У щёточных выше надёжность (в связке мотор-контроллёр). Хотя и ресурс щёточного узла конечен, и удельная мощность, КПД пониже. Плюсом к надёжности невероятная стойкость механики к перегрузкам, в отличие от БЛДС контроллёров, где что-то пошло не так и привет... Опять же если сравнить с условиями работы щёточного узла мотора, где бывают СОТНИ ампер, при оборотах в неск. тысяч, со свободным доступом атмосферного воздуха (с пылью и влажностью). И ничего, работает нормально. Электроника безусловное благо, кто ж спорит? Просто всему своё место, мне кажется. Конечно всё мы уже знаем как аксиому что электронные компоненты априори компактнее, эффективнее, надёжнее. Но абсолютно ли во всех случаях это так?  И если на данный момент пока электроника не предлагает по-настоящему лаконичного и эффективного решения балансировки банок, почему бы не рассмотреть не электронные варианты?

[mr.Dream]

[user]kommunist[/user], к перегрузкам, говорите, механика стоякая? Я сжег коллектор киловаттника за время, за которое обмотки ротора не успели даже толком нагреться. Аж ламели отслоились. А бесколлекторник бы еще мог работать кучу времени до перегрева

а чем БЛДЦ контроллеры хуже контроллеров для коллекторника? Управляются теми же полупроводниковыми ключами.
В мощных двигателях используются специальные компенсационные паразитные обмотки статора, чтобы в момент разрыва щетки с ламелей коллектора не было искры. В маломощных - сами видите на фото результат
Механика - днище в данном случае. Делайте уже лучше многоканальную зарядку с одним трансформатором и косичкой-вторичкой, по каждому проводку для своей ячейки)

[kommunist]

На фото явно не результат пиковой перегрузки. А постоянное превышение номинальной нагрузки на данный двигатель. Не путайте понятия. Как раз о меньшей эффективности (и удельной мощности) коллекторника я сразу сказал. Кратковременные многократные превышения, коллекторник переносит лучше. Вернее, хоть и с трудом но переносит, в отличие от БЛДС. 
Сравнивать же контроллёры БЛДС и щёточные нелепо, вторые в разы проще. Тем более, что во многих случаях, использование коллекторника не обязательно подразумевает плавное регулирование, то есть вообще наличия контроллёра.
Многоканальная зарядка точно не есть лаконичное решение, нисколько не лучше привычной балансировки. И главное, не решает проблемы балансировки при РАЗРЯДЕ.

[inetchik]

[user]kommunist[/user], контроллеры для щёточных проще, особенно промышленных ?
Поржал, спасибо.
Есть нормальные бээмэски емкостные, вот одна из них

Спойлер

[kommunist]

Сравните цену и вес безщёточного и щёточного контроллёров одного напряжения и тока, дабы вопросы отпали:
http://kellycontroller.com/khb1240124-120v400aopto-bldc-controllerwith-regen-p-1267.html
http://kellycontroller.com/kdz1240124v-120v400apm-with-regen-p-1027.html
Добавлено 14 Апр. 2017 в 00:39
По ёмкостным бы ссылочку можно? С параметрами и ценами. С удовольствием посмотрю. Возможно и правда появились интересные решения.

[inetchik]

Я хз, где взять ссылку на симметричную бмс от sharp 2012 года выпуска.

[kommunist]

А по поводу дополнительной балансировочной ячейки с электронным управлением вообще нет никаких мыслей? Видит кто минусы? И насколько сложна необходимая для этого схема? Может кто собрать? Повторюсь про важнейший её плюс. Как и в механической БМС эта именно балансирует, то есть переливает энергию из одной ячейки в другую, причём равно как при заряде, так и при разряде, без потери энергии на нагрев.

[kommunist]

Предлагаю новый вид балансира, лишённого недостатков всех существующих. Нужна профессиональная критика.

Я не профессионал в области балансиров на электродвигателях, Вы уж простите, но моё скромое мнение:
1. Механика это днище. Не дно, а днище, не сливки, а слив.
2. В тепло пойдёт трение, так что не 100% да и много ещё чего в тепло пойдёт.
3. Масло или гексафторид серы или ваккум - рано или поздно вытекут и испачкают всё вокруг. Особенно жидкий вакуум, та ещё гадость - мылом отмыть невозможно в стиралке не отстирывается, растворители не берут, застревает гад между атомами и не выковырять!
Можно сделать на герконах и ворочать магнит, но всё равно - смотрите п.1.
4. Дорого и муторно в изготовлении и ремонте. Уж как-то проще навоять на микросхемках и мосфетах и главное долговечнее и не требует для создания/ремонта токарного/фрезерного станка и главное соблюдения допусков в сотку (0.01мм), хитрых материалов вроде жидкого вакуума.
5. Конденсаторы это не совсем балансировка, это долбёжка по химии (туда-сюда-туда-сюда-ой-вспухлабанка).
6. Не понятно как это всё отнесётся к тряске и ударам.
7. Долговечность двигателей в чёрствых дисках компьютеров обусловлена отсутствием трения, бошка не соприкасается с диском, а парит в потоке набегающего воздуха, подшипники качения в моторе там тоже не абы-какие и самое главное всё это работает хорошо только на больших оборотах, на 100 оборотах быстро станет трупом.
8. 12 вольт с током 1 ампер из любого другого напряжения делаются импульсным преобразователем величиной в 1/4 спичечного коробка с КПД 90%.

По пунктам:
1.Голословно. Что значит "днище"? Вы что, на микросхемах ездите? Как ни крути, любой, даже самый продвинутый электротранспорт это на 90% точное изготовление на станках (в лучшем случае 3D-принтерах и то не ответственные детали). Сам БЛДС мотор чистая механика, причём ОЧЕНЬ точно изготовленная. Уж точно на порядок проще технологический процесс изготовления контактной группы для оборотов 100рпм и силы тока 100-200ма, как раз вполне по возможностям 3D-принтера. И зачем в контактах точность в "сотку"? Даже "десятка" уже излишне явно.
2. По выделяемому теплу попробуйте сопоставить нагрев мощного стандартного балансира с неизбежным радиатором и расход электроэнергии мини электродвигателем, вращающемся на скорости 100рпм. Это максимум 1Вт потребной мощности. Так что и тут голословно.
3. Кто сказал что нужно непременно лить сложную химию внутрь балансира. Трансформаторного масла вполне достаточно. И каким же образом оно когда либо вытечет? Там и сальников то не требуется, если и двигатель в том же масле. Да и не так уж и обязательно масло вообще, опять же учитывая микроскопические токи и обороты. Кстати, идея про герконы отличная, спасибо.
4. Если мы рассматриваем самостоятельное изготовление то для 90% (даже среди поклонников электротранспорта) изготовить обычный электронный балансир совершенно непосильная задача, в том числе и для меня А вот механический сможет изготовить почти любой, если руки растут не из...
5. "Долбёжка по химии" это как? Предположим, у нас 5 литий-ионок в параллели. Разрядный ток, стало быть, достигает 50А, зарядный 15А. Но "долбёжкой" при этом является токи в 200ма
6. Вот тут пока преждевременно говорить.
7. А как же тогда на удивление долговечно работают малые шаговые двигатели ( в тех же 3D-принтерах)? Подшипники на воздушном клине либо магнитной подушке имеют место быть, и действительно отлично борятся с износом. Однако, малые обороты это самый проверенный путь гарантированного снижения износа. Достаточно сравнить ресурсы высокооборотных и малооборотных моторов.
8. Зачем вообще дополнительный электронный блок (DC-DC преобразователь) если уже будет балансир, который справится с отбором энергии от части ячеек? С механическим я конечно погорячился чтобы он смог компенсировать подобный отбор, а вот балансир на основе дополнительной ячейки - запросто. И с КПД не 90%, а около 100. Про надёжность получения бортовой электроэнергии непосредственно от банок говорить вообще излишне.

[plog90]

Делаите на комплиментарных кмоп транзисторах, вот тогда получится деиствительно надежный и эффективный балансир.

А по поводу дополнительной балансировочной ячейки с электронным управлением вообще нет никаких мыслей? Видит кто минусы? И насколько сложна необходимая для этого схема? Может кто собрать? Повторюсь про важнейший её плюс. Как и в механической БМС эта именно балансирует, то есть переливает энергию из одной ячейки в другую, причём равно как при заряде, так и при разряде, без потери энергии на нагрев.

Лично я это вижу как-то так:

Но это лишь примерная схема, которая нуждается в доработке. Эдесь нужен электронщик по-лучше.
Что касается вашей идей, [user]kommunist[/user], то просто попробуйте. Возьмите кулер от компа, обломайте лопости, сделайте на текстолите подходящую контактную площадку и приклейте к кулеру. Для пробы, в качестве шеток используйте мягкие графитовые стержни от карандаша и вперед. Тут дел то на несколько часов. Результат потом опишите и сразу станет понятно хорошая это идея или нет.

[kommunist]

Спасибо. Примерно понятно что непросто
А пробовать механический конечно же буду. О результатах отпишусь.

[kommunist]

Делаите на комплиментарных кмоп транзисторах, вот тогда получится деиствительно надежный и эффективный балансир.

А по поводу дополнительной балансировочной ячейки с электронным управлением вообще нет никаких мыслей? Видит кто минусы? И насколько сложна необходимая для этого схема? Может кто собрать? Повторюсь про важнейший её плюс. Как и в механической БМС эта именно балансирует, то есть переливает энергию из одной ячейки в другую, причём равно как при заряде, так и при разряде, без потери энергии на нагрев.

Лично я это вижу как-то так:

Но это лишь примерная схема, которая нуждается в доработке. Эдесь нужен электронщик по-лучше.
Что касается вашей идей, [user]kommunist[/user], то просто попробуйте. Возьмите кулер от компа, обломайте лопости, сделайте на текстолите подходящую контактную площадку и приклейте к кулеру. Для пробы, в качестве шеток используйте мягкие графитовые стержни от карандаша и вперед. Тут дел то на несколько часов. Результат потом опишите и сразу станет понятно хорошая это идея или нет.

И я имел в виду вот это насколько сложно в реализации: "Изначально появилась идея электронного балансира с использованием дополнительной ячейки, аналогичной тем что в общем пакете батареи. То есть, при зарядке отслеживаем вырвавшуюся вперёд по напряжению ячейку и дополнительную ячейку коммутируем к ней в параллель. Когда  вырывается вперёд другая  переключаем на неё. И так далее. При разряде наоборот - отслеживаем отстающие, запараллеливаясь к ним. Переключения автоматические, да хоть несколько раз в секунду. Таким образом и наша дополнительная банка будет участвовать в общей ёмкости, разряжаясь и заряжаясь вместе со всем пакетом."

[TRO]

Если нужна конденсаторная версия для сравнительно небольших токов, то с выравниванием двух соседних ячеек справляется например микросхема ICL7660, стоит сущие копейки (десяток чуть дороже бакса). В ней как раз четыре полевика перелючают внешний конденсатор. Для бОльших токов существуют более мощные (и к сожалению дорогие) подобные аналоги этой микросхемы. Тут на форуме есть темка с более подробным обсуждением, мне сейчас некогда искать где, кому интересно - поищите сами по названию микросхемы.

[AZM.SU]

[user]kommunist[/user], вы просили критику, я написал, даже оговорил, что я не профессионал в области механических балансиров. Расписывать подробности мне не к чему, для меня проще сесть, подумать 1 час, нарисовать схему/печатную плату, и за следующий час напаять на неё деталей, чем думать 2 дня как будет всё собираться, какие части нужны, врубать токарник, брать микрометр, нутрометр и точить, точить...
Механика проста только на первый взгляд.
Вот например:
- как вы сделаете 100 оборотов в минуту?
- как будете вакуум создавать?
- ничего, что почти всё газит, а пластики тем более как сыр, через них вакуум быстро перестанет быть таковым, стеклодувку будете осваивать?
- куда денете трение между контактами и результаты этого трения, опилки контактов?
- из чего контакты будете делать, что бы они не окислялись, платина или иридий? В таких контактах (трение, малые токи) уместен иридий, он у вас есть?
Мне не нужны ответы, они нужны вам.

Ну и наконец про BLDC - они как раз лучше потому, что у них нет трущихся контактов, и за это люди мирятся с тем что коллектор у них вынесен и заменён на микросхемы, ведь обычный коллекторный мотор это BLDC просто со встроенным механическим контроллером. Подумайте над этим.

[TRO]

В принципе идея коллекторного балансира не так плоха как кажется, в качестве стимпанка очень даже пойдет, если конечно не пытатся втиснуть в него космические технологии. Можно купить коллектор на 24 ламели за 1 бакс с копейками, как запчасть к электроинструменту и построить на нем балансир на 12S (на 32 ламели для 16S цена 3$). Конденсаторы взять самые емкие и низковольтные на 6.3в (они так меньше габаритами и ценой) с низким сопротивлением. Дугу коллектор тянуть не будет (мизерная разница напряжений), а значит проходит на порядок больше чем в двигателе.

[kommunist]

Если нужна конденсаторная версия для сравнительно небольших токов, то с выравниванием двух соседних ячеек справляется например микросхема ICL7660, стоит сущие копейки (десяток чуть дороже бакса). В ней как раз четыре полевика перелючают внешний конденсатор. Для бОльших токов существуют более мощные (и к сожалению дорогие) подобные аналоги этой микросхемы. Тут на форуме есть темка с более подробным обсуждением, мне сейчас некогда искать где, кому интересно - поищите сами по названию микросхемы.

А можно ли заставить выравниваться между собой все ячейки с помощью подобных микросхем?

[kommunist]

В принципе идея коллекторного балансира не так плоха как кажется, в качестве стимпанка очень даже пойдет, если конечно не пытатся втиснуть в него космические технологии. Можно купить коллектор на 24 ламели за 1 бакс с копейками, как запчасть к электроинструменту и построить на нем балансир на 12S (на 32 ламели для 16S цена 3$). Конденсаторы взять самые емкие и низковольтные на 6.3в (они так меньше габаритами и ценой) с низким сопротивлением. Дугу коллектор тянуть не будет (мизерная разница напряжений), а значит проходит на порядок больше чем в двигателе.

Идея использовать готовый коллектор от электроинструмента очень интересна! Спасибо.

[plog90]

А можно ли заставить выравниваться между собой все ячейки с помощью подобных микросхем?

Почему бы и нет. Любую батарею можно представить как набор соседних ячеек: 1и2, 2и3, ... n-1,n. Если заставить выравниваться каждую пару ячеек, то в конечном итоге будет выравниваться и вся батарея.

[kommunist]

А можно ли заставить выравниваться между собой все ячейки с помощью подобных микросхем?

Почему бы и нет. Любую батарею можно представить как набор соседних ячеек: 1и2, 2и3, ... n-1,n. Если заставить выравниваться каждую пару ячеек, то в конечном итоге будет выравниваться и вся батарея.

Безусловно отличное решение, но, к сожалению, на самом деле слишком малый ток балансировки у этой микросхемы. Всего 2,5ма. В процессе интенсивного разряда-заряда явно не успеет сбалансировать. Тут подробнее нашёл: http://qrx.narod.ru/bp/bat_v.htm