Балансир для свинцовых АКБ, и не только...

[mr.Dream]

Спойлер

Спрошу у всех.

Пытаюсь приспособить данную схему для балансировки пары аккумуляторов(именно двух)
Возникла проблема разбалансировки (технически она была от рождения) в упсе где стоит ДВА аккумулятора последовательно один закипает второй недозаряд(напряжение на пару 27в в норме), естественно по конструкции средняя точка между ними в схеме УПСа не используется.

Вот думаю как-бы добавить в схему какой компаратор с опорным напряжением с одного из акумов для привязки напряжений второго к первому(либо наоборот) сигнал с компаратора соответсвенно подать на балансиры.

Пока только задумка на уровне схемы. Думаю будет полезно всем

Если с копрапатора первого подать на балансир второго, то при перезаряде первого будет разряджаться второй
В чем проблема в двух транзисторах, и десятке рассыпухи? Схему ведь нарисовали наглядно!

[fakel]

Если с копрапатора первого подать на балансир второго, то при перезаряде первого будет разряджаться второй

Этого нам понятно не нужно

В данной схеме образцовое напряжение постоянно(устанавливается подстроечным резистором)
А у меня желание сделать его плавающим(взять большее из двух текущих напряжений аккумуляторов), хочу притормозить скорость зарядки до скорости наиболее слабого, обеспечить равенство напряжений на аккумуляторах что позволит УПСу видеть правильную динамику.(Схему думаю как ДОПОЛНЕНИЕ к УПСу!)

[mihalich]

 Коллеги, если позволите, вставлю "свои 5 копеек".

Читаю и думаю : - Вашу бы энергию, да в полезное русло!
     СК аккумулятору 300лет и никакому "Тесле" и в голову не пришло, что, для зарядки его последовательных банок нужны балансиры.!   Может тёмные были, или наоборот, понимали,  что , по мере зарядки каждой из последовательных СК банок, её внутреннее сопротивление, в этом направлении нелинейно уменьшалось, превращая её в, значительно более мощный стабилизатор напряжения, чем все Ваши возможные балансиры.

    ....А портятся последовательные СК банки, когда, в процессе разряда, их внутреннее сопротивление нелинейно увеличивается, и , чем больше -тем быстрее.
Так , на банке с бОльшим сопротивлением, увеличивается и падение напряжения  и, ПРОПОРЦИОНАЛЬНО
КВАДРАТУ !, и мощность саморазряда, нагрева, переполюсовки и разрушения мощностью остальной батареи.
   Вот тут то, при разряде, и спасайте свои СКБ, если можете .

   Я так думаю.  Если неправильно, убедите в обратном.

[fakel]

    ....А портятся последовательные СК банки, когда, в процессе разряда, их внутреннее сопротивление нелинейно увеличивается, ....

Про линейность ничего не скажу, сдесь главное что бы банки старели одинаково(линейно, скачками, по кривой-не важно), а у нас не одинаково(на старте сопротивление банок было одинаково - ближе к финишу уже разное)
поэмому упрощенно сдесь попытка создать урезаную BMS для свинца

странно что ее нет до сих пор в промышленных масшабах в серийных изделиях.
для ЛИПОВых типов аккумов есть - для свинца нет(дискриминация)

[Peoner]

странно что ее нет до сих пор в промышленных масшабах в серийных изделиях.
для ЛИПОВых типов аккумов есть - для свинца нет(дискриминация)

потому что липоли горят как петарды и бахают
а свинец только выкипает ну и потом изящно бахает.

[Alеx]

...по мере зарядки каждой из последовательных СК банок, её внутреннее сопротивление, в этом направлении нелинейно уменьшалось, превращая её в, значительно более мощный стабилизатор напряжения...

При протекании зарядного тока более заряженная банка имеет большее вн. сопротивление, по сравнению с менее заряженной. При протекании тока в направлении разряда - наоборот, более заряженная имеет меньшее R.
Пример: мы заряжаем последовательно 2  свинцовые банки током 1А- на одной уже 2.5 В (она "кипит"), на второй еще 2 В, продолжает заряжаться. Считаем Rвн:
R1= 2.5/1 = 2.5 ом
R2=2/1 = 2 ом

[mr.Dream]

по мере зарядки каждой из последовательных СК банок, её внутреннее сопротивление, в этом направлении нелинейно уменьшалось, превращая её в, значительно более мощный стабилизатор напряжения, чем все Ваши возможные балансиры

Возьмите тестер, и померяйте напряжения на последовательно соединенных банках. Если хотя бы одна банка перезарядилась, то ее напряжение резко растет вверх, и удерживет ток не электрохимическая реакция возобновления свинца и серной кислоты из сульфата, а гидролиз воды - распад на кислород и водород. Уменьшая количество воды, мы увеличиваем концентрацию кислоты, которая и разрушает активную массу и электроды. И еще куча неприятных процессов. Может быть со временем такой перекос, что одна банка заряжена наполовину, а другая уже перезарядилась. Как показатель - при подключеной зарядке напряжение высокое, при одключеной - ниже нормы для 100% заряда. И если пытаться зарядить вю батарею так, чтобы "догнать" остальные банки, та которая заряжена уже может потерять всю воду
---
Только что возился из "списаной батареей", на ее место поставил новую, она не держала токи. Как выяснилось, две из шести банок выдали около 1 а/ч. После подключения простого балансира и остое в таком состоянии всю ночь, батарея в общем выдала 8,8 А/ч при токе 5А (заявленая емкость 12А при 0,05с), так что появилось желание вернуть е в транспорт, как дополнительно последовательную, посне нескольких КТЦ. Ну и о доливке воды в маты - нужно возобновить ее потерю (что я уже сделал чуть раньше, дал акку отстояться несколько дней для рассасывание и перемешивания)

А вот собственно и балансир с раздолбаным аакумом )

Верхняя крышка настолько была сильно приклеена, что ее останки так и остались на корпусе батареи... В других акумов она оторвалась без особого напряга. Может это был брак, разобран кем то?)) Саморезы не крутил - досврлился сверлом ф=5 до свинца и припаял

Кстати, балансир на 2,5В на банку, т.к. стабилитрона на более низкое напряжение (тл432 например, он с опорным 1,24В) не удалось раздобыть. Все равно это лучше, чем подьем до 3-3,5В )))

[Peoner]

Кстати, балансир на 2,5В на банку, т.к. стабилитрона на более низкое напряжение (тл432 например, он с опорным 1,24В) не удалось раздобыть. Все равно это лучше, чем подьем до 3-3,5В )))

можно подобрать с фиксированной цифрой стабилизации че-нить типа КС191 на 1,9 В.

[mihalich]

...по мере зарядки каждой из последовательных СК банок, её внутреннее сопротивление, в этом направлении нелинейно уменьшалось, превращая её в, значительно более мощный стабилизатор напряжения...

При протекании зарядного тока более заряженная банка имеет большее вн. сопротивление, по сравнению с менее заряженной. При протекании тока в направлении разряда - наоборот, более заряженная имеет меньшее R.
Пример: мы заряжаем последовательно 2  свинцовые банки током 1А- на одной уже 2.5 В (она "кипит"), на второй еще 2 В, продолжает заряжаться. Считаем Rвн:
R1= 2.5/1 = 2.5 ом
R2=2/1 = 2 ом

По вашей логике, если снизить зарядный ток в 10 - 100 раз, то внутреннее сопротивление СК банки увеличится до 25- 250 ом ! ! !
    Ну........, не надо путать напряжение аккумулятора, как источника, с  падением напряжения на внутреннем его сопротивлении  . Но если Вам ЭТО без разницы! ? ? ?     
   Я пасс.   Но, надеюсь, так думают не все.

[Alеx]

Я ничего не путаю, и - да, Вы всё верно написали. Аккумулятор при заряде (да и при разряде) имеет нелинейную ВАХ. Мы сравниваем 2 идентичных элемента с разным уровнем заряда при равном токе. И сопротивление будет расти по мере заряда при любом токе - хоть при 1 А, хоть при 0.01А. Честно говоря, не вижу, что именно Вас смущает.
Аналогично, если взять нестабилизированный источник питания (с достаточной ЭДС для создания зарядного тока), подключенный к АКБ. С течением времени ток будет падать, напряжение расти. То же самое будет происходить, если мы подключим к этому же источнику питания переменный резистор и станем крутить ручку в сторону увеличения сопротивления. Ток падает, напряжение - растет. Величина ЭДС аккумулятора лишь движет кривую ВАХ вдоль оси напряжения.
Активное сопротивление и внутреннее сопротивление СА имеют прямую зависимость. Можем для верности пересчитать по специализированной формуле. Разность зарядного тока, скажем, в 2 Ампера, для разряженного СА изменит напряжение на нем всего на несколько десятых вольта. С заряженным то же действие приведет к лавинообразному скачку напряжения на несколько вольт. Из этого следует (цифры приблизительные):
Rвн_разряж=0.2В/2А=0.1ом < Rвн_заряж=2В/2А=1ом

[Alex_Soroka]

Разность зарядного тока, скажем, в 2 Ампера, для разряженного СА изменит напряжение на нем всего на несколько десятых вольта. С заряженным то же действие приведет к лавинообразному скачку напряжения на несколько вольт. Из этого следует (цифры приблизительные):
Rвн_разряж=0.2В/2А=0.1ом < Rвн_заряж=2В/2А=1ом

Браво! От меня (+) за сообразительность и Знания.

В качестве утешения: у меня готова плата и начинаются тесты "универсального балансира" на базе процессора ATMega8(или 168), восемь каналов АЦП, восемь выходов оптопар, выход на ЖКИ, кнопки управления , выход на оптотиристор МОС3041 для управления "вкл-выкл" внешней, можно даже тупой ЗУ имени китая.

"Умный балансир" будет уметь отрабатывать 100% контроль АКБ из 8-и банок(ячеек) и применять(в случае выбора) "модифицированный АУТО" алгоритм заряда.
Новости будут на моем сайте 

[mihalich]

Разность зарядного тока, скажем, в 2 Ампера, для разряженного СА изменит напряжение на нем всего на несколько десятых вольта. С заряженным то же действие приведет к лавинообразному скачку напряжения на несколько вольт. Из этого следует (цифры приблизительные):
Rвн_разряж=0.2В/2А=0.1ом < Rвн_заряж=2В/2А=1ом

Браво! От меня (+) за сообразительность и Знания.

В качестве утешения: у меня готова плата и начинаются тесты "универсального балансира" на базе процессора ATMega8(или 168), восемь каналов АЦП, восемь выходов оптопар, выход на ЖКИ, кнопки управления , выход на оптотиристор МОС3041 для управления "вкл-выкл" внешней, можно даже тупой ЗУ имени китая.

"Умный балансир" будет уметь отрабатывать 100% контроль АКБ из 8-и банок(ячеек) и применять(в случае выбора) "модифицированный АУТО" алгоритм заряда.
Новости будут на моем сайте 

    Ну Коллеги !  Алекса не знаю , но от Сороки! , не ожидал!
  Тогда , ответьте мне , пожалуйста оба, по рисунку:



К  заряженной банке СКА  с ЭДС ~ 2 вольта, и , естественно каким то внутренним сопротивлением R o ? , подключаем нагрузку - R2 = 0,1 ома.   Если вольтметр покажет напряжение 1 вольт на зажимах и нагрузке
R= 0,1 ом, значит , столько же напряжения упало и на внутреннем сопротивлении аккум банки;
   Значит , по закону Ома - они равны (  по 0,1 ома)
    Но начинается разряд банки .  Так , по вашей логике, если Ro будет уменьшаться, то напряжение на
нагрузке будет расти! ? ? ?    Но ведь В РЕАЛЕ, ТО БУДЕТ НАОБОРОТ !, ХОТЯ- ЭДС то - неизменно 2 в ( сотыми долями пренебрегает, на них вину не валите) ,  и нагрузка та же 0,1 ом?  ГДЕ ДЕВАЕТСЯ НАПРЯЖЕНИЕ ? ? ?
      только, пожалуйста, не уходите от ответа , ни в "подполье" ,  ни в молекулярную химию, ни в какую другую адаптивную туманность
   Иначе Вам обоим, за "СООБРАЗИТЕЛЬНОСТЬ  И ЗНАНИЯ ", ПРОТИВОРЕЧАЩИЕ  ЯВНОЙ ЛОГИКЕ И  ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ  , ОТ МЕНЯ , ПО ЖИРНОМУ МИНУСУ!
     

[Alеx]

Форум читаю несколько лет, и, несмотря на кол-во сообщений, в электротехнике я не новичок. Чукча - не писатель, чукча - читатель, так сказать... Написал своё первое сообщение, чтобы уберечь Вас, mihalich, земляка и уважаемого коллегу, от возможной ошибки в расчетах или проектировании из-за заблуждения в фундаментальном свойстве аккумулятора (любого типа). Но для этого Вам необходимо переключиться из режима "Как же доказать этим тупицам?!" в режим "А может я ошибаюсь?!". Но я попытаюсь еще раз...
Итак,
ТЕЗИС №1
При заряде и разряде ток через аккумулятор протекает в противоположных направлениях!
ТЕЗИС №2
В зависимости от направления протекания тока аккумулятор имеет различные значения внутреннего  сопротивления. Такое явление встречается в электротехнике, например, у диодов.
ТЕЗИС №3
В процессе РАЗряда с течением времени внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается для разрядного (!) направления тока.
Тезис №4
В процессе ЗАряда с течением времени внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается для зарядного (!) направления тока.
Следствие
В заряженном аккумуляторе наименьшее Rвн для разрядного тока и наибольшее для зарядного. И наоборот, в разряженном аккумуляторе Rвн наибольшее для разрядного тока и наименьшее для зарядного. Под конец любого из процессов Rвн максимально для текущего направления тока.
Речь ведется о Вашем сообщении, где Вы предположили, что в процессе заряда наиболее заряженные банки выступают стабилизатором из-за наименьшего Rвн (при протекании тока в сторону ЗАРЯДА). На Вашем последнем рисунке с вопросом ток течет в сторону РАЗРЯДА, и естественно, напряжение со временем будет падать, а Rвн расти.

Если вольтметр покажет напряжение 1 вольт на зажимах и нагрузке
R= 0,1 ом, значит , столько же напряжения упало и на внутреннем сопротивлении аккум банки;
   Значит , по закону Ома - они равны (  по 0,1 ома)

Это не так. Но это уже другая тема, давайте разберемся сперва с этой.

[mihalich]

  Но , Коллега, чтобы не дать Вам возможности , уйти от прямого ответа, ЧТО Вы пытаетесь делать:................
  - По мере заряда, электролит- раствор кислоты плотностью 1,1  ( почти вода) , увеличивает содержание
кислоты втрое ! ! !  Оммическое сопротивление такого  раствора ,~ в сотню раз меньше ! ! !
    а внутреннее сопротивление  аккум банки, это что - наоборот ! ? ? ? - АБСУРД !

   А, направления тока, заряд- разряд , падения напряжений, температура, полупроводниковые свойства пластин , сульфатов, присадок итд, это уже не  "СИНИЙ ЛИ ТУМАН, ДЛЯ ДАННОГО ТО СПОРА?
   

[Alеx]

Вовсе не абсурд. Здесь не просто проводимость вещества, мы имеем дело с электролизом. От плотности электролита увеличивается степень электролитической диссоциации ионов, и скорее всего, увеличивается ток саморазряда. Не будем углубляться в молекулярную химию и искать причины этого явления. Достаточно анализировать факты.
Поймите главное:
Разряженный аккумулятор сопротивляется дальнейшему разряду, как бы намекая "Хватит!, я уже и так разряжен", но "с радостью" проводит зарядный ток, практически не сопротивляясь. Но как только он зарядился, он уже говорит нам "Довольно, мне больше некуда девать энергию, я буду сопротивляться - кипеть и греться!". При этом если поменять направление "на разряд" он легко начнет отдавать ток, практически не сопротивляясь. И так по кругу.

   А, направления тока, заряд- разряд , падения напряжений, температура, полупроводниковые свойства пластин , сульфатов, присадок итд, это уже не  "СИНИЙ ЛИ ТУМАН, ДЛЯ ДАННОГО ТО СПОРА?
   

mihalich, честно говоря, я исчерпал аргументы и желание для дискуссии. Если Вы отказываетесь анализировать сопротивление при помощи "направления тока, заряд- разряд , падения напряжений...", а аргументируете плотностью электролита - диалога не получится. Пускай каждый читающий напишет свое мнение.

[алабам]

mihalich, вы отличный конструктор\механик, но в данном дискуссе вы не правы.
Заряженный СКА самостоятельно ну ни как не может застабилизировать напругу в конце заряда на правильном уровне (14.2-14.4В)  .
Потому балансиры и лепим .
Алекс, вы доступно объясняете.

[mihalich]

   Ну, коллеги, от прямого ответа, всё таки ушли!
   Вопрос то был:   Ro, в СКА , в процессе заряда, растёт или падает ? ? ?    И не надо хитрить , вместо ДА или НЕТ!   
   Кто не в состоянии признавать ошибки, для дискуссии не пригоден!
   Удачи Вам в изготовлении "Пятых колёс" !

[Alеx]

   Ну, коллеги, от прямого ответа, всё таки ушли!
   Вопрос то был:   Ro, в СКА , в процессе заряда, растёт или падает ? ? ?    И не надо хитрить , вместо ДА или НЕТ!   

Ответ - Да, растет. Почему - я объяснил. Рост напряжения и падение зарядного тока - прямые и безоговорочные аргументы в этой аксиоме. Переменной "плотность электролита" в Законе Ома нет.