Разработка народной BMS на BQ77PL900

[JT]

список деталей на смартплату(пару)

Спойлер

Гребенка угловая 12 контактов - 2 шт.
Гребенка угловая 2 контакта - 4 шт.
Гребенка угловая 3 контакта - 2 шт.
Гребенка угловая 5 контактов - 2 шт.
BQ77PL900 - 2 шт.
ATMEGA328P-PW - 2 шт.
Кварц Трубочка 32768 Гц - 2 шт.
Оптопара PC817 - 4 шт.
Транзистор SOT23 NPN BC817 - 2 шт.
Светодиод 1206 красный - 2 шт.
Резистор 1206 10 омм - 20 шт.
Резистор 1206 1 омм - 14 шт.
Резистор 1206 1 кОм - 18 шт.
Резистор 1206 330 Ом - 8 шт.
Резистор 1206 24 кОм - 6 шт.
Конденсатор 1206 10мкф - 14 шт.

Список деталей на плату умощнения баланса 2 шт.

Спойлер

Разьём штыревой 11 контактов - 2 шт.
Светодиод 1206 красный - 20 шт.
Резистор 1206 1 кОм - 58 шт.
Резистор 1206 10 Ом - 120 шт.
Резистор 1206 330 Ом - 20 шт.
Транзистор SOT23 PNP BC807 - 20 шт.
Транзистор SOT23 NPN BC817 - 20 шт.
Разъем 12 контактный BLS мама - 2 шт.

Список деталей на плату силового размыкателя

Спойлер

Гребенка угловая 2 контакта - 1 шт.
Гребенка угловая 3 контакта - 4 шт.
Оптопара PC817 - 4 шт.
Диод выпрямительный 1206 - 2 шт.
Светодиод 1206 красный - 5 шт.
Резистор 1206 1МОм - 10 шт.
Резистор 1206 10 Ом - 17 шт.
Резистор 1206 1КОм - 6 шт.
Стабилитрон 1206 12 вольт - 2 шт.
Стабилитрон 1206 15 вольт - 1 шт.
Транзистор SOT23 биполярный - 2 шт.
Шунт токовый измерительный - 1 шт.
Полевики TO220 / DPAK 5/9 шт.

Плата адаптера блютуза

Спойлер

Блютуз-модуль HC-06 1 шт.
Микросхема TOPSWITCH TOP222 214 221 и т.д. - 1 шт.
Гребенка угловая 2 контакта - 3 шт.
Диод выпрямительный восокоскоростной (до 30 нС) - 2 шт.
Диод выпрямительный 1206 - 1 шт.
Диодный мостик  SMD - 1 шт.
Стабилитрон 1206 9 вольт - 5 шт.
Транзистор полевой SOT 23 IRLML2502 - 2 шт.
Резистор 1206 1 омм - 5 шт.
Резистор 1206 10 омм - 3 шт.
Резистор 1206 100 омм - 1 шт.
Резистор 1206 1 кОм - 5 шт.
Резистор 1206 1 МОм - 2 шт.
Резистор 1206 2 кОм - 2 шт.
Конденсатор 1206 Керам 10 мкф - 6 шт
Конденсатор электролит 470 мкф - 1 шт.
Конденсатор электролит 33 uF - 1 шт.
Светодиод 1206 красный - 2 шт.
78L05 -  1 шт.
LM1117-3.3 - 1 шт.
Катушка индуктивности 12 mH 1А - 1 шт.

По всем деталям - Оптопары можно применять любые на напругу от 35 вольт и падение на открытом канале до 0.2 вольт.
Биполярные транзисторы можно заменять любыми. PNP на ток от 0.1 ампера а NPN только 0.5 и выше. Коэфф усиления не важен. например MMBTA06 MMBTA56/ Напруга от 20 вольт.
Керам кондеры на напругу 50 вольт. можно и 1 vra - особой разницы не будет.
Резисторы можно заменять на +-50% особой роли это нигде не играет.
Токовый шунт можно любой хоть кусок проволоки медной. главное чтоб при макс токе с него не выходило больше 1 вольта(ито можно "погасить" доп резисторами на смартплате.
Вообще список по смартплате и умощнителям - конечный а вот по силовому размыкателю и особенно по блютуз-адаптеру - очень примерный. Они ещё на стадии тестирования. В частности в плате размыкателя я поменял времязадающую цепочку и принцип работы входов разрешения.

Ещё нужно будет шлейфик 3 пиновый мама-мама на каждую смартплатку и шлейфик мама-мама 2 пиновый для соединения всех смартплаток "Line" между собой и с блютузкой.

[acyd]

Решение будет заключаться в генераторе 12-ти вольт с хорошей импульсной устойчивостью

неплохо бы объединить блютусмодуль и силовой размыкатель.

планируется ли уменьшение количества проводов между смартплатами и другими компонентами?
2 смартплаты создают сейчас 10 проводков (2 по 3 на разрешение заряда разряда, 2 шунт и 2 на блютус)

Насколько кардинальные изменения, если смартплаты подключались бы между собой и размыкателем/блютусом по одной шине?

Или хотя бы грамотно объединить сигналы, разрешающие заряд/разряд с разных плат. Сейчас н-р нет возможности подключить конфиг >  20s.

[JT]

На 3 странице этого форума clawham выкладывал силовой размыкатель на 4 смартплаты

[acyd]

да, пожалуй 40s за глаза

[clawham]

Итак снова по порядку.
1) Х1 это кварц на 32768. часовой. его можно не ставить. если при подаче питания атмега его не увидела/не стартанул и т.д. - она переходит на внутренний генератор.
2) Уменьшение кол-ва проводов и планируется! к смартплатам будет идти два проводка - шина данных + 2 проводка - шунт + 11 проводков от ячеек. Именно для этого я и хочу вмантулить на силовой размыкатель проц. Вполне возможно что МК на силовом размыкателе будет обладать достаточной точностью имерения тока и данные о токе тоже будут идти в смартплату по шине данных. Я пока не решил ибо ток надо отслеживать постоянно и постоянно его перемножать с напругой чтоб иметь данные о мощности и накапливать их в ваттчасы. Может вообще это все вынесется в силовой размыкатель ведь там есть и полное напряжение батареи сразу. Пока это только планы. - минус у такого решения тоже есть. малейшее чуть-что с шиной данных и смартплата не сможет разъединить зарядный/разрядный канал. Я конечно уверен что зависаний проца и т.д. не будет но...полюбому останутся 3пиновые проводки как железное принудительное отрубание извне силовых каналов.
3) блютузка 90% останется внешним модулем. Она не является чем-то обязательным и её питальник слишком мощный. В силовом размыкателе будет просто немного более сложная схемка нежели 1 резюк и стабилитрон. Но не импульсная 99%.

4) Для добавления в один силовой размыкатель ещё 1-2 смартплаток нужно взять 4 доп оптопары, подвести к ним доп кабельки 3-пиновые(- общий и по два на каждый светик оптопары).
Дальше. Чтоб силовой размыкатель на них реагировал нужно вместо резисторов, которые подключены к выходам оптопар на силовом размыкателе впаять аналогично уже доп оптопары. Там по два доп резистора на разрядном и зарядном канале. Делал специально чтоб было легко добавить ещё до 3 или 4-х смартплаток. у меня 4 в данный момент. подключены именно так.

Вообще если внимательно посмотреть на схему оптопар силового размыкателя то можно было увидеть что два резистора и две оптопары просто подключены последовательно друг за дружкой. и если хоть один из этих 4-х элементов окажется в обрыве - силовой размыкатель разомкнется. Потому чтоб добавить ещё входных разрешающих каналов - нужно просто резистор заменить оптопарой. Только если на всех оптопарах будет засвечен светик и переключатель будет в режиме авто - вот только тогда и будет подано питание или разрешена зарядка.

Опятьже вместо выпаивания резюков можно воспользоваться переключателем режимов. Один из его проводков нужно просто разрезать и подключить в разрез оптопару.

[JT]

Прикупил ящик под инструменты, думал что большой, а начал компоновать то мелковатый оказался.

За зиму планирую трёхуголку в  раму сделать.

[JT]

Начал активно тестить.
По первым результатам при моём максимальном токе 50А  (по ватметру) 4 Х IRFB4110 маловато.
Первый IRFB4110 ушол при сборке контролера с куском алюминевого корпуса,минусовой дорожкой в контролере, ДА сам виноват в этом.
Сейчас езжу на замкнутом ещё одном.
Менять сейчас неначто и чегото руки чешуться силовой размыкатель перерисовать а транзисторы на небольшой радиатор посадить или увеличить количество.
Контролер надо обратно вскрывать и защиту по напряжению глушить.

[acyd]

рассчитывать примерно 10а на фет, что очень расточительно
я вот с двух сторон распаял 8шт, нижние еще можно на пластину посадить, да и то проблематично, т.к они не в одной плоскости, а верхние греют сами себя и нижних.
в идеале чтобы они все к радиатору теплоотводами прикручивались.

[zap]

IRFB4110 имеет смысл только для батарей больше 67В.
Если напряжение ниже, эффективнее IRFB3077.

[JT]

Как раз под 67 вольт, хотя планировалось больше.

[clawham]

потерпите с силовым ... мне на текущий момент не нравится режим открывания полевиков...и я очень хочу переделать на бОльшую резкость отпирания - драйверами. Как показала практика - все эти плавные старты примитивные хорошо работают в очень специфичной обвязке... на крайняк если не жалко поставьте 250 килоом резюк паралельно тем мегаомникам что затворы силовых полевиков на + батареи тянут.

[TRO]

Я бы ставил два полвика, один через сопротивление чтобы заряжал конденсаторы, а второй силовой чтобы отпирался когда на сопротивлении будет достаточно маленькое напряжение или просто через паузу.
Отсечку по току (выдрживающую КЗ) правильно делать аппаратно на пути между контроллером и управлением силовым фетом, и действительно с очень резким фронтом.

[clawham]

ну потерпите с пару недель... я пока ещё ремонт в комнате не доделал...блин с этим переездом...но уже конец виден и как только так сразу....всё своё добро продал...сичас пешком хожу ибо без бмс боюсь угробить акумы.

[JT]

Непроблемма подождать.
Всеравно буду всё переделывать - жосткая привязка к конфигурации 16s из батарей 4s.
Силовой в последнюю очередь будет делаться.
Предположительно какие драйвера будут? то в заказ докину.

[clawham]

Скорее всего самодельные из биполярников. они меньше места занимать будуть а может чтото из техасского...пока хз. поэкспериментирую...осцилл есть ...будем играться

[zap]

BMS нужно только резкое закрытие ключей, а резкое открытие ей ни к чему, даже наоборот - если плавно открывать ключи, то оно как искрогаситель будет работать, а сам транзистор будет работать вместо гасящего резистора, это даже хорошо - теплоотвод хороший. Главное чтобы КЗ на выходе не было... для этого, наверное, неплохо бы аппаратную схемку сварганить, чтобы рубало затворы обратно в ноль если что.

[clawham]

К сожалению....могу сказать только ответом службы поддержки техассцев!
Цитата почти дословно : " Транзисторы, расчитанные на импульсное управление и жесткие режимы открытия закрытия состоят из большого множества мини-транзисторов с одним общим затвором. Ограничение технологии и чистоты материалов приводит к тому что у каждого микротранзисторчика получается своё расстояние от канала до затвора. Это расстояние влияет на порог открывания по напряжению управления. В результате попытка использования наших DirectFET HEXFET полевых транзисторов в линейном режиме недопустимо. В равной степени не допустимо как и паралельное соединение светодиодов. Если в полном открытии полевик рассеит 100 ватт тепла то в линейном режиме внутренний микротранзисторчик вызовет локальный перегрев уже на 10-ти ваттах. "

Я с этим ПОЛНОСТЬЮ согласен. и опыты с мультикристальными (а это все у кого токи больше 40-ка ампер и большая входная ёмкость) показывают что даже с то252 больше 70 ватт безболезненно не снимеш - чуть что - выгорает. Именно этот аспект меня и насторожил. И именно потому я хочу чтоб все полевики работали максимально резко. Что на открытие что на закрытие. На линейные режимы у импульсных ключевых транзисторов никаких нормативов нет. IRF вообще посоветовало использовать биполярники для линейных режимов.

Потому плавный пуск быдет только через резюк и с полным контролем процеса заряда кондеров. если что не так - отмена запуска выжидание времени и повторный запуск. Собственно это я уже и озвучил в прошлом своём анонсе. Закрывание у меня и сейчас жесткое. биполярник до 1 ампера импульс в затвор стреляет. но открывание -то мегаоммником. Я спецально замедлил открывание кондером 10-20 микрофарад. но всеравно...у кого фара у кого компрессор у кого дисишка...пусть резко врубается один через 20-100 омм а потом если все хорошо - то уже и основные резко врубаются.

Попытка нарисовать это на операционниках привела к монстросхеме на 4 корпуса...зачем если атмега 328 стоит как один корпус этого самого операционника?

[zap]

Хорошо, убедил.
Но атмега328 таки стоит как 10 счетверённых операционников
Я бы на рассыпной логике попытался сделать, если нет чуть-чуть места в прошивке основного микроконтроллера.