Балансир для свинцовых АКБ, и не только...

[Peoner]

Так ведь транзисторов с большим коэфициентом усиления как грязи, вибирай нехочу, и цена копейки, лень паять чтоли?

ок. давай говорить предметно:
Диапазон выходных токов TLV431 0.08...15 мА
значит если нам надо балансир на ток шунтирования скажем на 1,5 А а если свинцовый аккум на емкость в 350 Ач то и больше,
тогда нам надо коеф усиления транзистора: 1,5-4,5 поделить на 0,015 т.е. минимум в 100-300 с желательно p-n-p структурой
и чтоб запас по току был т.е. примерно на 6-10 А.
и чтоб был не составной!
Можешь привести пример таких транзисторов?
через фильтр чипидип-а я нашел только 2SA1442 более менее подходящий... и все. и то он да-а-алеко не самый луччий вар.

"лень..." я никогда от денег не отказывался если мог предложить что то взамен. но в игры под названием "кидалово" я не играю.

[Peoner]

Спойлер

у TLV431 Vref = 1.24в
я знаю про его существование. и писал че буит если его использовать

Цифровой надо делать, и один на 4-8 ячеек.
У процессора до 8 АЦП "на борту", прибавить ключи разряда и вуаля!
И прогу написать, чтобы не "чуть-чуть" открывалось у транзисторов а тупо полный ток, с перерывами, можно и ШИМить н амалой скорости - все равно

получится в итоге и проще и интересней и надежней чем тупо-аналоговые решения.

не согласен с выводами.

[Ultraman]

Цифровой надо делать, и один на 4-8 ячеек.

Я уже прикидывал варианты на 6 ячеек, потом на 3, потом на одну. Получилось что по процу на банку немногим дороже, но меньше проводов, проще размещение всего этого хозяйства и тепловыделение распределено в пространстве. Вариант на 3 ячейки получился самый дешевый по делатям.
Естественно, это рассматривалось применительно к системе из 2в панцирных банок ёмкостью от 200ач. Для других вариантов АКБ картина может быть иная, следует отталкиваться от удобства эксплуатации.

Расклад по ценам:

• проц STM8L051F3P6 (всё работает от 1.8в включая АЦП) - 25.50 руб
• ключи N канальные IRLML6244 (6 ампер, 24миллиом, Gate Threshold Voltage 1.1v max) - 3 рубля
• резисторы SQP 1ом * 10вт - 8 рублей
• оптрон самый дешевый 5 рублей, хороший 8 рублей

Пусть в схеме будет 4 резистора и 4 ключа для плавного регулирования тока и распределения тепла по большей поверхности (это дешевле чем радиатор). Печатная плата + монтаж в партиях ~50руб. Итого себестоимость по максимуму: 25,50 + 4*3 + 4*8 + 8 + 50 = 127,5руб за канал. А это уже намного больше чем просто балансир, это полноценная BMS которая для 96в батареи обойдется в 6120руб.

[UDAV]

Здравствуйте уважаемые, позвольте присоединиться к вашей занимательной дискуссии 

Раз уж речь зашла об эксплуатации АКБ  в составе   ИБП   с напряжением  DC  от 24 вольт и выше не могу не поучаствовать.  Надеюсь  оффтопом считаться не будет 
Здесь множество раз звучала мысль что неплохо было бы сделать отдельную зарядку для каждой АКБ и т.д.    Сначала мое видение почему так сделать не получится.  Подавляющее большинство  UPS  серверного типа (от 3ква)  построены по технологии True Online  (т.е. инвертор у них работает постоянно, так же как и выпрямитель нагружен током инвертора + током подзарядки. в случае пропадания внешнего питания эти упсы ни из какого ни в какой режим не переключаются, инвертор как качал так и качает,  только выпрямитель-зарядка отваливается и начинается разряд батарей).   Отсюда вывод - заряжать каждую батарейку в отдельности - занятие крайне геморройное - нужно отслеживать ток, который из данной цепочки сосет инвертор, и компенсировать его... короче мрак. (Если честно я вообще не представляю себе адекватный способ зарядить батарейку которую одновременно разряжает нагрузка, при чем ПЕРЕМЕННАЯ нагрузка ).   Если наложить на это  еще и тот факт, что количество сборок батарей может наращиваться (пользователем)  простым добавлением батарейных сборок (упакованных в 19-дюймовые ящики) в стойку и втыканием  кабеля  в разъем последней сборки...  в котором сейчас всего 2 провода (а будет 20 с контролем).    К примеру к нашему  Smart-UPS RT 3000 XL  может быть подключено до 10 батарейных сборок,  в каждой из которых по 4 картриджа,  в каждом из которых в свою очередь 8  батарей 12в 5ач    Оценили масштаб трагедии? И это всего лишь "трешник".   У  триплайта 10ква - DC часть вообще 240 вольт, а есть и больше.     По этому даже по 1 проводку к каждой батареечке  на входе в  выравниватель заряда будут выглядеть как 200-парный телефонный кабель     Причем проходить это каблище должно через все сборки последовательно (если конечно не городить позади стойки длиннющие хвосты  и  отдельную панель на упсе с горой разъемов  для прямого подключения каждой сборки в упс).    Выносить  ЗУ  в коробки с батареями... нужно ставить отдельный микропроцессор  который будет согласовывать их токи....  (инвертор то все время от батарей жрет не забыли?)   Ну в общем как то вот в таком ключе - отдельное ЗУ  на батарею так усложнит конструкцию  что  за 10-15 лет  ни за что не окупит себя за счет продления жизни батарей на 20-30%

Пойти по пути снижения количества батарей не представляется возможным (на заводе) т.к. пользователи очень любят покупать сначала упс,  а затем постепенно докупать к нему батареи по мере роста нагрузки.   Т.е. упс должен уметь работать как с 16ю  батарейками 5ач   так и с 320ть-ю.   Продать упс сразу с 16ю батарейками  100Ач - сложнее с точки зрения маркетинга (начальная конф. намного дороже, да и не всем нужен упс  на 2 часа, многим на 5 минут достаточно).    Снижать количество батарей до 1-2 шт = понижать напряжение DC части = повышать токи.  12 вольт  3000 ватт  амперы сами посчитайте       По этому батареек будет  много.  Очень много.  Всегда и по любому     Вопрос не в том, стоит ли ставить балансиры а в том, начиная с какой емкости АКБ это оправдано...

[UDAV]

Ну и собственно развивая предыдущую тему - когда  батарейных сборок набирается достаточно,  а затем они стареют и встает вопрос замены - вот тут уже есть варианты. 

а) Купить 100500 картриджей за  много много денег 
б) Купить 100Ач  АГМ батареи вместо огромной горы мелочи.   

Преимущества второго способа очевидны (впрочем как и недостатки).   Можно  поставить балансиры.   Теперь собственно о них.

В теме я читал мнение противников балансиров о том, что они бесполезны.   Вот хотел спросить - если взять каноническую картинку - как  ЗУ должно поступить в данном случае  по их мнению - продолжать заряд или нет?

[Alex_Soroka]

Здесь множество раз звучала мысль что неплохо было бы сделать отдельную зарядку для каждой АКБ и т.д.    Сначала мое видение почему так сделать не получится.  Подавляющее большинство  UPS  серверного типа (от 3ква)  построены по технологии True Online  (т.е. инвертор у них работает постоянно, так же как и выпрямитель нагружен током инвертора + током подзарядки. в случае пропадания внешнего питания эти упсы ни из какого ни в какой режим не переключаются, инвертор как качал так и качает,  только выпрямитель-зарядка отваливается и начинается разряд батарей).

нда... с электротехникой у вас слабовато...
Во-первых такие УПСы позволяют регулировать напряжение стенд-бай, и его можно понизить до 13.1В.
Во-вторых - эти ужасы оставьте для ботаников - если вы заряжаете КАЖДЫЙ АКБ то нет разницы и геморроя - просто КАЖДЫЙ акб не будет перезаряжен, а токи на каждом АКБ буду при этом СВОИ ка не "общий по больнице". Кто не верит - учебник в зубы и читать "законы Кирхгофа для полной цепи" - рисовать токи и прозревать. 

- нужно отслеживать ток, который из данной цепочки сосет инвертор, и компенсировать его... короче мрак.

ничего подобного!
один токовый сенсор в цепи все это решит + на каждом акб ЗУ будет давать "добавку" если напряжение АКБ ниже нормы и "разряжать"(не давать добавки) на те АКБ которым уже хватит.
Учите матчасть - это сильно помогает в жизни и работе 

(Если честно я вообще не представляю себе адекватный способ зарядить батарейку которую одновременно разряжает нагрузка, при чем ПЕРЕМЕННАЯ нагрузка

Это несложная задача для процессорного ЗУ.

Smart-UPS RT 3000 XL  может быть подключено до 10 батарейных сборок,  в каждой из которых по 4 картриджа,  в каждом из которых в свою очередь 8  батарей 12в 5ач

за такое "революционное техническое решение" по сборкам БЕЗ BMS надо бы вешать тех кто это придумал. Дисбаланс АКБ тут поселится с первого-же разряда.

У  триплайта 10ква - DC часть вообще 240 вольт, а есть и больше.     По этому даже по 1 проводку к каждой батареечке  на входе в  выравниватель заряда будут выглядеть как 200-парный телефонный кабель

ставьте ЗУ поближе к АКБ. будет меньше проводов.
Да в конце концов - хоть просто баласилы поставьте ! и то будет просто революционный прорыв по долголетию АКБ!

Добавлено 01 Нояб. 2013 в 14:57

В теме я читал мнение противников балансиров о том, что они бесполезны.

о вкусе винограда надо спорить с теми кто его ел, а не только читал про него 

Вот хотел спросить - если взять каноническую картинку - как  ЗУ должно поступить в данном случае  по их мнению - продолжать заряд или нет?

Балансир должен подгрузить кипящую АКБ и дать какой-то сигнал наружу - чтобы ток заряда уменьшить (например) до "утилизируемого балансиром".
Ну или просто на отстающую АКБ повесить ЗУ - для подкачки тока именно в слабые.

Понимаете...  Литиевые АКБ попросту не были бы возможны без BMS и балансиров.
Почему ? потому что горят и взрываются от перезаряда
А свинец - молча терпит - потому с ним и обращаются как с... 

[UDAV]

Балансир должен подгрузить кипящую АКБ и дать какой-то сигнал наружу - чтобы ток заряда уменьшить (например) до "утилизируемого балансиром".
Ну или просто на отстающую АКБ повесить ЗУ - для подкачки тока именно в слабые.

Ну а если нету балансиров?  Что предлагают их противники в этом случае - оставить батареи справа недозаряженными или кипятить левую до упора?   Понятно же, что если левая заряжена на 100%  то ей некуда девать проходящий через нее ток кроме как нагрев и электролиз (который выделит кислород, который в нагретой среде сделает ням ням конструкциям из чистого свинца очень быстро  )   Я понять хочу, почему некоторые считают что от балансиров нет пользы?  (В случае если нет технической возможности заряжать каждую батарейку отдельно) ? 

P.S.
В теме был вопрос почему не первое столетие все пользуются СКа  без всяких балансиров.  И придумал ответ.   До последних десятилетий балансир собрать было не из чего.  Схема на ламповом усилителе и ламповом же стабилитроне в качестве балансира - это было бы эпично 

[Peoner]

Я понять хочу, почему некоторые считают что от балансиров нет пользы?  (В случае если нет технической возможности заряжать каждую батарейку отдельно) ? 

потому что не понимают как они работают и не осознают что они ДЕЙСТВЕННЫ!

P.S.
В теме был вопрос почему не первое столетие все пользуются СКа  без всяких балансиров.  И придумал ответ.   До последних десятилетий балансир собрать было не из чего.  Схема на ламповом усилителе и ламповом же стабилитроне в качестве балансира - это было бы эпично 

Вы правы, это отчасти вопрос прогресса: я уже приводил пример выпрямления переменного тока поэтому повторюсь: если раньше было дешевле намотать две обмотки и использовать 2 диода то теперь медь дороже кремния и делается 1 обмотка и диодный мост.
Тоже самое и с балансирами, щас их дешевле собрать чем кипятить и недозаряжать. и чем больше с цепи последовательно соединенных аккумов тем более они (балансиры) актуальны!

[UDAV]

и чем больше в цепи последовательно соединенных аккумов тем более они (балансиры) актуальны!

Надеюсь рано или поздно их начнут встраивать прямо в АКБ,  как в литий.  Побаночно.    "Первый АКБ с защитой от перезаряда"  звучит?!    Я б купил не раздумывая.    А еще актуальность зависит от стоимости АКБ. Чем дороже тем актуальней.  Короче. В чем я вижу  конкретную пользу от балансира - это недопущение _интенсивного_ кипения.  Да, пусть даже часть банок внутри АКБ разбалансированы, да пусть балансир к каждой банке не прицепишь в общем случае,  но даже 1 балансир на батарею снижает кипятящий ток на всех банках сразу.   Следствием чего являются сразу 4 момента.  1) Активная масса не выносится пузырьками газа из намазки. 2) Не образуется кислород, который жрет силовые элементы из свинца. 3) Электролит не брызгает = не попадает на те же силовые элементы из свинца, не разъедает их.  4) АКБ меньше греется (что тоже снижает коррозию и старение в целом).    И только один минус - разбалансированная банка (если она вообще есть) дозарядится позже, чем могла бы с помощью кипящих соседей.   А если ее нет - то и минусов нет 

P.S.
А умные упсы,  зарядки которых "добивают" АКБ до 14.2 в  пусть идут в пень,  пусть АКБ и не зарядится на 100% от CC/CV  но нам  стандбайщикам это и не нужно,  а велосипедистам - пожалуйста было бы желание 

[alx25v]

Кислород и водород почти всегда есть при токе через банку.....

[Peoner]

Кислород и водород почти всегда есть при токе через банку.....

при правильном заряде почти никогда.

[UDAV]

Ок, я перефразирую вопрос, раз противники молчат.   Балансир убирает кипячение.   Вопрос.  Есть ли в кипячении полезные для батареи моменты?  Которым "мешает проявиться балансиср" ?   (Например - перемешивание нижнего и верхнего электролита пузырьками для наливных) 

[Peoner]

Ок, я перефразирую вопрос, раз противники молчат.   Балансир убирает кипячение.   Вопрос.  Есть ли в кипячении полезные для батареи моменты?  Которым "мешает проявиться балансиср" ?   (Например - перемешивание нижнего и верхнего электролита пузырьками для наливных) 

в "кипячении" нет ничего полезного. хватит троллить.

[Alex_Soroka]

Ну а если нету балансиров?

так их и так нигде нет в свинцовых...

Что предлагают их противники в этом случае - оставить батареи справа недозаряженными или кипятить левую до упора?
... Я понять хочу, почему некоторые считают что от балансиров нет пользы?

надо в лица смотреть .
потому что "в интернете кто-то неправ", и те кто сильно против, в 99% случаев не могут сами обьяснить технически почему они против так что забейте.
Я честно обьясняю почему нужно балансировать акб.
кто против и кто может технически обосновать мне и всем что "балансиры это зло" ? 

В теме был вопрос почему не первое столетие все пользуются СКа  без всяких балансиров.  И придумал ответ.   До последних десятилетий балансир собрать было не из чего.  Схема на ламповом усилителе и ламповом же стабилитроне в качестве балансира - это было бы эпично 

это да.
а еще потому что свинец не горит... литий горит - потому его бояццо и балансируют, а еще литий дорого стоит, не то что свинец.

[UDAV]

кто против и кто может технически обосновать мне и всем что "балансиры это зло" ? 

Я не против, более того сам лет 6 уже использую (только попроще, у меня стандбай-задачи там большие токи не нужны).   Однако отдаю себе отчет что их применение связано с некоторыми трудностями при моей специфике.   Если заряжаются отдельно-свободно стоящие АКБ - проблем нет.  Если же АКБ плотно упакованы внутри ИБП, сам ИБП в 19`` стойке (забитой серверами без единого свободного "юнита")  то возникает ряд вопросов.  Размещать балансир непосредственно на батарее в узкой щелочке прижатым к батарее - греть ее будет  а если долго - куда будет отводиться тепло?  Выводить  провода отдельно?  В трех-юнитовой сборке стоит 32 АКБ...   нужно как нибудь из старого стоечного сервера взять корпус и собрать  балансир на 64 порта внутри  на его базе, потом сфоткать этот эпичный девайс     Интересно "родные" серверные "кулера" справятся    надо будет тепловыделение рассчитать...   К тому же возникает вопрос о разъемах на десятки проводов. Сейчас то батарейная сборка меняется за 2 минуты, так оно и должно оставаться.  Нужно на авторынке посмотреть вроде я видел на разборах  б\у  колодки по 20-30 контактов...  Короче трудности есть (не неразрешимые) но они существенно ограничивают применение балансиров, к сожалению, как у нас говорят "в продакшне" в условиях серьезных боевых серверных комнат.

[Alex_Soroka]

Короче трудности есть (не неразрешимые) но они существенно ограничивают применение балансиров, к сожалению, как у нас говорят "в продакшне" в условиях серьезных боевых серверных комнат.

знаю об этом, у самого серверов в стойку набито...
но на АТС вопрос решается проще: толстые шины 48в постоянки от огромных стационарных акб - в стойке всего-то инвертор стоит.
вот тогда пусть хоть на сутки пропадает свет - все работает на ура.

может ваше начальство тоже деньги посчитает и сделает один раз и на века?
могу помочь - рассказать ка у нас несколько лет все это работает.

[UDAV]

Спасибо, Алекс, я знаю как устроено DC бесперебойное питание на АТС, тоже стойки размещены, арендуем площади, только в Киргизии у нас стандарт 60 вольт.   Потребители на инверторах 60-220 (400 ватт) сидят. 

Под моим же чутким руководством банк    там никто аккумуляторный подвал городить не даст.   По уму надо бы модульную симметрию ставить но 100 000 у.е. тоже не дадаут      Посему принято компромиссное решение - хоть и не по феншую но в продакшн пойдет 16  100ач  батарей (ДС 192в)   вместо   320 5Ач батарей (которые были по феншую от АПС).  И уж к этим 16-ти  соточкам  я балансиры обязательно повешу 

P.S.
Хотелось бы  с вами обсудить особенности эксплуатации батарей именно в  многобатарейных упсах,  все же  режим сильно отличается и от циклического и от солнце-ветро-энергетического.   Есть подходящая тема на форуме?

[Alex_Soroka]

Хотелось бы  с вами обсудить особенности эксплуатации батарей именно в  многобатарейных упсах,  все же  режим сильно отличается и от циклического и от солнце-ветро-энергетического.   Есть подходящая тема на форуме?

Есть такая тема:
https://electrotransport.ru/index.php?topic=13475.0