Едем. Обрыв банки. Что будет с BMS?

[TRO]

Разброс номиналов резисторов в 1% даст разность входных и выходных напряжений до 8 мВ. Это только одного резистора (R39)

Это всё равно, что разными вольтметрами измерения проводить.

Походу теперь моя очередь признавать свои ошибки (пардон за высокомерие).
На счет разброса номиналов скажу бОльше,
это вы еще не самый влияющий на результат резистор выбрали.
Там чуть ли не на порядок больше может набежать, т.е. в реальность еще хуже. 
И да это как разными вольтметрами измерять, с жуткой погрешностью каждый.
Немного спасает что даже 5% резисторы из одной ленты имеют разброс гораздо меньше 1 процента.
Кстати шум не самая страшная вещь, страшно что погрешность резисторов дает разницу в коэфициентах делителей и начинает сильно влиять синфазный сигнал. Поэтому я и не люблю низковольтными операционниками измерять высокие напряжения.

Rail-2-Rail обычно низковольтные, с ними проблемнее вычитатель делать на большие напряжения.

Заметное улучшение ситуации дает программная калибровка каждого канала. Процедура быстрая и не сильно затратная (нужно две однобайтовых или двухбайтовых поправки на каждый канал в еепром). Но от влияния динамического синфазного напряжения вызванного погрешностями в резисторах программная калибровка не спасает никак. Для аппаратной калибровки вычитателя ставил по два резистора последовательно, низкоомный с высокоомным, и пилил дремелем низкоомный, (на заводах это делают лазером) до устранения влияния синфазного сигнала, (потом программная калибровка), скажу сразу, метод рабочий но мозахизм еще тот.

[forummailandlogin]

Вот о какой схеме я говорил выше диф+выпр.
Позитив.

Негатив.

Всего три микросхемы против целой тучи. Ну и добавить резистор как предложил [user]TRO[/user], для тех, кто использует низковольтовый усилитель, как например я. Очевидно, что подбором резистора нужно влезть максимум напряжения батареии в диапазон питания усилителя минус напряжения Real2Real. В данном случае -1,2 В - 0,055 В = 1,145 В. Лучше выровнять относительно нуля, хотя всё будет зависеть от опоры АЦП.

[TRO]

Что бы использовать один усилитель надо высоковольтный коммутатор, а таких я даже не знаю.
Коммутатор 4051, как на рисунке, ограничен по входам напряжением своего питания.
Одни засады кругом.
Например [user]mr.Dream[/user] в своей смартБМС так вообще использует плавающие конденсаторы которые мелкими полевиками кратковременно подтягиваются к низковольтному диф-усилителю (я наверно час пялился на фотку его БМСки пока принципиалка в голове не нарисовалась).

Думается пора копать  глубже и использовать специализированные решения типа BQ7694003 (ведомый контроллер до 15 ячеек), её сейчас используют китайцы для своих смартБМС с блютузом, эта микросхема по цифре выдает напряжение любой ячейки ведущему микроконтроллеру (хоть ардуине), даже есть корявенькая встроенная балансировка. Так же есть на форуме тема с уже разработанной на похожей BQ77PL900 (5-10 каналов на корпус, эта уже может быть не только ведомой, но и самостоятельной с запрограммированными порогами, у неё есть выходы управления силовыми ключами). У меня валяются обе эти микросхемки, не найду времени всерьез ими занятся.

[andrey1]

Думается пора копать  глубже и использовать специализированные решения типа BQ7694003

А что делать тем, кому 16s ну совсем не хочется.... хочется 17s.
Мне надоели 50 вольт и предел 42 кмч на полном  заряде. Хочу чтобы при среднем заряде скорость была минимум 42 кмч...
Просто бывают случаи кому то 16S норм, а мне вот одной ячейки очень не хватает, идеальная середина.

[forummailandlogin]

[user]TRO[/user], есть такие. High-Voltage, Fault-Protected Analog Multiplexers (max378,379,388,389).

[TRO]

А что делать тем, кому .. хочется 17s.

[user]andrey1[/user], Ну человек же как то каскадирует BQ77PL900 (забейте в поиске форума, прочтите его тему), из 2 штук вполне получается годная БМСка на 20 каналов. Можете хоть сейчас начинать повторять, там у него и платы, и схемы, и прошивки в открытом доступе, и вроде прога для телефона. А если хочется своего (со странными хотелками), просто напишите свой софт под микроконтроллер.

[user]forummailandlogin[/user], обязательно гляну, главное что бы у них жор и цена были вменяемые.

[forummailandlogin]

[user]TRO[/user], MAX14752 во включенном состоянии до 600 мкА. 1$ за штуку.

[andrey1]

Давно не писал. Но это к лучшему. К изготовлению БМС пока не приступал, много дел, зато постоянно в голове дорабатывается более правильный принцип действия. И сейчас я объясню почему. Любителям лонгридов:

Свой старый liion АКБ, которому 3 году, я хотел было списать на помойку. Вместо положенных 54,6 В заряд отключал на 54,3. Быстро просаживался и защита срабатывала не на 39 вольтах, а на 43.
И я снова вспомню эту вшивую китайскую БМС. Какие либо шаманства с попыткой запуска балансировки до сих пор не срабатывают. Объясняю.

АКБ за 2 зимы плавно пришел к разбалансу. Я еще дурень "помог" ему, прочитав гдето в ветке про 2 типа балансировки, по минимальному напряжению (защита) и по максимальному (заряд). Я ячейки однажды пытался выравнять по разряду на 2,90 В. Думал что таким макаром продлю равномерность разряда и почти одновременную разрядку всех ячеек... ага... читайте диванных теоретиков больше . По началу всё было соу гуууд . Особых проблем с визуальной потерей емкости и просадки напряжения не видел, LCD3 писал впринципе нормальное напряжение.

Вторая зима для этого способа балансировки далась тяжко. Или саморазряд нескольких ячеек, или это китайская БМС с повышенным током потребления меж ячейками... это неизвестно. Короче. АКБ сильно подустал. Визуально по вольтметру это отлично наблюдалось. Думал, сдох от старости.

Начал замечать за процессом заряда. Раньше окончание заряда сопровождалось плавным изменением цвета красного светодиода на зеленый. После зимы светодиод стал резко переключаться.

Это навело на мысль - срабатывает защита. Но где? В заряднике, или в БМС?

Путем не хитрых исчеслений стало понятно  - БМС отрубает заряд при превышении напряжения на одной из ячеек. После этого БП не продолжает заряд, а уходит в отслеживание по максимальному напряжению 54,6В резко зажигая зеленый светодиод. Т.к. нечего больше заряжать.
Чисто теоретически, если бы зарядник не впадал в такую кому, а продолжал бы маслать, возможно и сработала бы балансировка... но... поидее он и продолжает выдавать 54,6В, только низким током в режиме удержания. А БМС ни сном ни духом, - балансировка не включается. Весь день стоит на зарядке - нет балансировки. Пытаюсь иногда давать нагрузку при подключенной зарядке, стравливая общее напряжение с АКБ - всё равно нет балансировки. Заряжает до 54,3 и снова всё отрубает.

Короче я психанул. Зарядил опять до 54,3 и распаковал АКБ. Далее начал ко всем 13S подключать две платки TC4056A. В итоге потратил 2 дня на поячеечную дозарядку. Эта убогая и мерзкая микросхема всё же дозарядила очень и очень прилично по емкости каждую ячейку. Правда с перезарядом 0,05 вольт/ячейка.
Этих дешевых плат у меня много. Я их даже не разламывал по отдельности, они как пришли в линии по 5 штук, так и оставил.  И о чудо... 1 платка в линейке вообще завышает напряжение на 0,1 вольт... это ли не п... товарищи? Да какой к черту это контроллер заряда, это обычная китайская балалайка. Более того, зарядив предпоследнюю ячейку и начав всё отключать от АКБ, одна платка сдохла... от статики в момент отключения. Это пипец... И знаете что она стала делать? Она 5 вольт начала подавать напрямую на АКБ! Светодиоды не горят, никакой индикации, просто прямой пробой. Прикиньте, чо будет, если с этим шлаком подключить на ночь к 5-7В высокотоковому блоку питания? Я думаю вы не проснетесь больше. Короче, TC(P)4056A забыть навсегда, как страшный сон. У меня половина плат ранее купленных выгорели с примерно одинаковыми симптомами, идет пробой 5 вольт, и при отключении зарядника - быстрый саморазряд АКБ. Какие то сдохли от перегрева при токе заряда 1А. После этого все перепаял на ток 500мА. Но они всё равно продолжают умирать... неликвид .

Итак.. каков результат.

TC4056 я брал с одинаковыми выходными напряжениями CV. Чтобы все ячейки наконецто зарядились равномерно. Если будете делать также, используя несколько этих плат одновременно для ускорения процесса, по 1 плате на 1 ячейку, но подключайте их каждый гальванически развязанными БП с одинаковыми напряжениями на выходе, например 5,15 В. Эта микросхема настолько дрянная, что от разного напряжения на входе, плавает и максимальное напряжение заряда. Обязательно подобрать платы по максимальному напряжению на выходе, чтобы они были полностью равномерны... например, 4,22 и 4.22В. Будет 4,26 - выкидывайте, меняйте на другую.

Зарядил  АКБ до 55 вольт. LCD3 впервые показал такое напряжение))) Поехал делать тест. И о чудо.. АКБ то оказывается живее всех живых. Отличная динамика разгона, больше не чувствуется эта вялость от недостатка напряжения. Плавно падает напряжение от километража. Проехал 30 км в жестком режиме нагрузок. Держит более чем хорошо. Напряжение под полной нагрузкой упало до 45 вольт уже в самом конце поездки и  появилась эта мерзкая вялость. ЭДС батареи при этом  49 вольт. Отсюда вывод - новый лифер буду покупать не ниже 50 вольт на разряде. Т.е не менее 17S.

Тест до срабатывания защиты по разряду еще не сделал.

Зарядил АКБ снова. И наконецто, АЛИЛУЯ, 54,6! .... и плавная смена свечения светодиода.

PS. Оказывается, когда АКБ был новым, он уже был немного разбалансированным. Я это понял только сейчас. При полностью заряженной  АКБ и подключенном заряднике, кратковременно подаю небольшую нагрузку,  светодиод на заряднике быстро меняется на красный и обратно на зеленый. Т.е. нет больше никаких срабатываний БМС по защите свыше 4,2В. Раньше нужно было почти на полную дать нагрузку, чтобы процесс заряда снова включился. Хотя при этом была просадка напряжения была до 53 вольт, а заряд так и не включался. Т.е. одна банка была долговременно свыше 4,2 вольта, и она блокировала зарядку. Сейчас, при подаче нагрузки идет просадка до 54,5В и заряд уже кратковременно включается.  Т.е. его ничего не блокирует, как было ранее, потому что всё очень ровненько отбалансировано. 

PPSS. Вывод: проект новой БМС будет основан скорее всего на поячеечном заряде и поячеечном мониторинге напряжений. Это реально крутбл пацаны.
А еще, для управления зарядкой буду использовать обычные регулируемые CC/CV преобразователи. И что важно, после использования 4056A я понял - обязательно использовать SEPIC преобразователи. Обязательно нужна развязка конденсатором от входного напряжения. Чтобы в случае пробоя, ваш STEP DOWN не подал напряжение питания на ячейку.
Сверху на картинке обычный STEPUP (да, именно UP, а не DOWN) преобразователь, его переделываем, как на нижней схеме, и получаем STEP UP + STEP DOWN = SEPIC. В нашем случае он будет использоваться как STEP DOWN.


Такие преобразователи нужно будет каждый из 17S вручную, с точностью до третьего знака, настроить на одинаковое напряжение CV и ток CC. Для этого обязательно нужен современный мультиметр с цифровой калибровкой и прецизионный ИОН. И это будет самая правильная зарядка!

:neg:Забудьте про все эти готовые контроллеры, это трэш.

[An1965]

 

Для этого обязательно нужен

мозг и прямые руки

[AlexS4]

а чето похоже беседа ушла далеко и  про топик забыли...

если применительно к общеупотребительским bms.
16s1p в начале  зарядки током 3A оборвалась 1 банка в середине, фет сработал, на дискриминаторе было более 12V
защитный вроде выжил,  балансировочный еще не смотрел.  кто больше?)

при разряде как понимаю почти -Vbat на параллели импульс а на моноколесных вообще будет долго. тоесть по задумке должны отгореть защитные резисторы (470 на примере)  ну и балансировочный транзистор или резистор вероятно, а соседей можно вообще не проверять потому что там мегоомные в cut-off коньюнкторах. все так?  (зы невсегда есть разем к бмс и тогда проверять всех становится трудоемко)