Внешнее питание

[Tonal]

Народ, хочу обратить ваше внимание на один интересный момент!
Вот здесь в теме рассматривают подключение заряженной внешней батареи к разряженной внутренней батарее, естественно в момент подключения имеем максимальный ток(пропорциональнвый разнице напряжений, и обратно пропоциональный сумме всех сопротивлений в цепи), и этот максимальный ток иожет быть довольно большим.

Интересный момент здесь заключается в законе Вудбриджа - в общем виде справедливый для произвольной химии.

Разряженный аккумулятор в начале заряда допускает весьма большой зарядный ток без перегрева и газообразования (ток в амперах может быть равен 100%(и более) ёмкости в ампер-часах). Затем, по мере заряда, ток необходимо уменьшать.

Другое дело что не стоит полагатся на авось, и не зная достоверно полного сопротивления цепи можно только гадать превысит ли пиковый ток при подключении максимально допустимый ток по закону Вудбриджа.
Пожтому ИМХО можно использовать любую внешнюю батарею с соответствующим DC/DC конвертером(повышающим или понижающим) с ограничением зарядного тока, такой вариант защитит обе батареи от перегрузки и обеспечит оптимальный КПД.

[LEE4ER]

Другое дело что не стоит полагатся на авось, и не зная достоверно полного сопротивления цепи .....

Используемые ячейки в батареях не секрет и споротивление можно взять из даташитов на модель (хотя по факту оно будет больше, но берем "худший" вариант).
Так или иначе, узкое место тут будет скорее не сама батарея, а провода, по которым потечет этот ток

[Drift3r]

батареей в рюкзаке,

ну не настолько внешнее ))

Добавлено 12 Апр. 2017 в 18:23

подключение заряженной внешней батареи к разряженной внутренней батарее,

Честно говоря, в основном от этого тоже отговариваем!

[Tonal]

Начал собирать повербанк для колесика(и не только) на базе небольшого ящичка разнообразных ноутбучных 18650 разной степени живости.
Поскольку разброс остаточной емкости и внутренних сопротивлений довольно большой набирать напряжение последовательными ячейками нет никакого смысла...
Исходя из количества живых банок был выбран формфактор 4s22p с результирующей емкостью ~35Ач, сейчас данная сборка проходит испытание разрядом 10А, по результатам те что окажутся слабее подровняю парочкой теслабанок.
Итого ожидается энергозапас ~500Wh нагружен током 10А(~0.3C) через повышающий DCDC будет заряжать колесо.
Прокачал слегка вот такую дисишку чтоб не грелась от 10А входного тока, размером как полпачки сигарет.

[Taler]

Начал собирать повербанк для колесика(и не только) на базе небольшого ящичка разнообразных ноутбучных 18650 разной степени живости.
Поскольку разброс остаточной емкости и внутренних сопротивлений довольно большой набирать напряжение последовательными ячейками нет никакого смысла...
Исходя из количества живых банок был выбран формфактор 4s22p с результирующей емкостью ~35Ач, сейчас данная сборка проходит испытание разрядом 10А, по результатам те что окажутся слабее подровняю парочкой теслабанок.
Итого ожидается энергозапас ~500Wh нагружен током 10А(~0.3C) через повышающий DCDC будет заряжать колесо.
Покачал слегка вот такую дисишку чтоб не грелась от 10А входного тока, размером как полпачки сигарет.

Что за дисишка, где взял?

[Tonal]

[user]Taler[/user], https://ru.aliexpress.com/popular/dc-dc-power-step-up-150w.html
Дроссель перемотал на сдвоенном сердечнике, транзистор и диод поменял на более качественные высоковольтные, кондеров допаял сколько влезло на плату.
Этой же дисишкой можно от прикуривателя авто подзарядится, при цене вопроса ~10$ это ВЕЩь!

[Sergius.Media]

[user]Tonal[/user], она штатно повышает только до 32-35V и у неё нет регулятора выходного тока. Как решили эти вопросы?
Поменять кондёры, перемотать дроссель и заменить транзистор с диодом на более высокотоковые/вольтовые не совсем тоже самое, что заставить её выдавать напряжение 50-67V. Не в каждом DC-DC это срабатывает заменой делителя в обратной связи.

Ну и дополнительно: батарею 4кг будете в рюкзаке держать?

[Tonal]

[user]Sergius.Media[/user], Ограничивается входной ток(фиксированно шунтом), напряжение после доработки обратной связи регулируется до 100В.
Да, батарея 4,4кг будет в рюкзаке.

[Sergius.Media]

[user]Tonal[/user], обратная связь дорабатывается заменой резисторов делителя, другие изменения не вносятся?

Интересно как себя ведёт эта повышайка при постоянно прыгающем напряжении батареи колеса? У неё же нагрузка не равномерная. Главное, чтобы не происходило выбросов выше 75V, а то ещё MOSFET сгорят во время движения.

Почему вопросы задаю, я тоже озадачен версией батарея + повышайка. Но из уже готовых повышаек на нужное напряжение, предлагается что-то большое на 600W и весом 200-300г. А эта довольно лёгкая и небольшая. Если не составляет проблем её переделать на высокое напряжение и она при этом работает стабильно с прыгающим выходным напряжением, то вариант интересный.

[Tonal]

[user]Sergius.Media[/user], в обратной связи только делитель, еще поскольку питание фиксировано в диапазоне 12..16.8В убрал стабилизатор на 9В и запитал микросхему контроллера напрямую - что улучшило управление мосфетом.
Сам контроллер стабилизирует хорошо, выбросы гасятся еще на выходных конденсаторах, а дальше батарея колеса как буфер.
А вообще поскольку ограничивается входной ток то максимальная мощность ограничивается около 150Вт - как родная зарядка)
Режим ограничения входного тока здесь дает большой плюс - в первую очередь защищает от перегрузки сам повербанк.
Рабочее напряжение на выходе будет настроено немного меньше напряжения полного заряда колеса чтобы оставить зазор для рекуперации.

А ту повышайку что на 600W  я прокачал почти до 2kW 

[LEE4ER]

[user]Sergius.Media[/user], Ограничивается входной ток(фиксированно шунтом), напряжение после доработки обратной связи регулируется до 100В.
Да, батарея 4,4кг будет в рюкзаке.

я конечно понимаю что нужно куда-то деть хлам из 88 ячеек (да и руки наверняка чешутся повторить  ), но:
зарядка - бесплатно
пара батарей LG D1 общей емкостью ~360Втч (96Ач) - 6000-6500р
пара БМС - 2000р
общий вес: 500+1600=2,1кг
и самое приятное, что нет ни какой необходимости думать, как заряжать этот "моноколесный повербанк" и его можно заряжать одновременно с колесом, когда например где нибудь остановился, да и в том же МЦК, пока куда нибудь едешь

[Sergius.Media]

А ту повышайку что на 600W  я прокачал почти до 2kW 

Я насчитал таких штук 5 в разных реализациях, одна с дисплеем, а остальные без. Есть версии с выходным фильтрующим дросселем и есть без него - на одном повышающем. Насчёт 2кВт, ну может быть. Дроссель точно надо менять на более большой, а не только перематывать. С дисплеем 2кВт не выйдет, т.к. он на микроконтроллере, может быть даже клякса, а с ней своя закрытая прошивка.

[Sergius.Media]

зарядка - бесплатно
пара батарей LG D1 общей емкостью ~360Втч (96Ач) - 6000-6500р
пара БМС - 2000р
общий вес: 500+1600=2,1кг
и самое приятное, что нет ни какой необходимости думать, как заряжать этот "моноколесный повербанк" и его можно заряжать одновременно с колесом, когда например где нибудь остановился, да и в том же МЦК, пока куда нибудь едешь

Пара батарей на LG D1 16s2p которые предлагаешь спаять и подключить к BMS, правильно понимаю?

Есть необходимость думать как заряжать, т.к. подключаются они к зарядному разъёму, который надо освободить, чтобы зарядить батарею в колесе. Либо придётся колхозить тройник (двойник) для параллельной зарядки. Ещё надо подумать о подключении входа зарядного устройства к двум последовательно соединённым батареям и само последовательное соединение не забываем. Мелочь, а разъёмы с проводами нужны. Но зато батареи можно разрядить полностью до отсечки BMS. Ничего, что  LG D1 надо заряжать до 4.35V и разряжать только до 3V или так и задумано недозаряжать?



Зарядное устройство значительно больше, чем рассматриваемый преобразователь. Насчёт надёжности пока молчим. Цена вопроса $5 и доработка при наличии деталей не велика. Можно найти определённый интерес именно в этом решении. Я приведу свой.

У меня колесо ну почти MCM2 (старьё), с батареей 370Wh. Корпус от нонейма, так что он меньше классического MCM2 и туда больше 16s2p не влезает.  Зато 11кг. Так вот, батарея разряжается только до 50-55V (на поднятых допустим не ездим) и колесо едет при этом 20-25км. Колесо фактически от батареи из 370Wh использует немногим больше 200-220Wh, а остальное игнорирует. Для увеличения пробега вдвое (до 40-50км) подойдёт батарея 200-250Wh, но отдающая всю свою ёмкость, а не половину. 200Wh - это примерно 16s1p или 8s2p на элементах 3500mAh. 16 ячеек, Карл! И плюс 50г этот преобразователь. Больше ничего не надо и весить будет меньше килограмма. BMS конечно нужна. Что касается зарядки, тут сложнее, т.к. нужно дополнительно сетевой адаптер 36V 1-2A для 8s2p и понижайка с регулировкой тока и напряжения не дороже $3-5 весом 10-20г, чтобы ей можно было заряжать ячейки, а BMS та же самая для балансировки. Самые большие траты выйдут только на ячейки 3500mAh. А если есть зарядное для моделирования и заряжать дома, то и не нужна возня с адаптером и балансировкой, хватит защитной платы.

[Tonal]

[user]LEE4ER[/user], Для меня одни удобства, дома это повербанк будет заряжатся от ImaxB6, в дороге от 16,8В 10-20А зарядки(переделанной из компактного 12В блока питания). Родную зарядку с собой можно не брать вообще и скорость заряда в два раза выше, зарядка от авто как бонус.
Утилизация старых банок вопрос второстепенный на самом деле, из новых слаботочных и высокоемких имеет смысл делать также - ограничение тока настроить на 20А и будет 300W мобильная зарядка.

Лепить последовательно две батареи чтобы запитать зарядку на 220В это как то от безисходности что-ли 

[user]Sergius.Media[/user], переделывал первые версии преобразователя 600W с одним дросселем.

Входной ток до 50А, от 12В мощность 600Вт(от 24В уже 1200Вт), питать можно от компактного серверного БП, для мощных колес то что надо.
Ток в этих дисишках тоже регулируется только входной(не батарейный, а ток дросселя), то есть ограничивается общая мощность и на выходе вместо  СС/CV получается CP/CV

[Sergius.Media]

Лепить последовательно две батареи чтобы запитать зарядку на 220В это как то от безисходности что-ли 

Ну это скорее простота сборки - не надо влезать в импульсную технику/электронику, всё можно сделать кривыми руками на грубом уровне.

переделывал первые версии преобразователя 600W с одним дросселем.

вид впечатляет

для мощных колес то что надо.

Для колёс можно и не очень мощный, покрутить в холостом ходу мотором, хватит <100Вт.

[Tonal]

[user]Sergius.Media[/user], имелось ввиду как зарядка для колес с большой батареей, так-то эта дисишка для питания колеса без буферной батареи не годится(или нужна хитрая двухсторонняя) ибо рекуперация.

А было бы очень круто, в принципе схема с синхронным выпрямителем при должном управлениии может работать как в прямом так и в обратном направлении, это открыло бы возможность динамически управлять напряжением(чтобы компенсировать падение момента с ростом скорости).
Правда это уже не про внешнее питание...

[Sergius.Media]

Всё таки решение от [user]LEE4ER[/user] с обычным зарядным и двумя батареями соединёнными последовательно простое в реализации и относительно безопасное. Если куда-то в другой город уехал или далеко, хватит одного зарядного без лишней электроники. Внешние батареи разряжаются полностью, зарядное устройство только одно и оно всё равно с тобой в рюкзаке лежит, а так ещё и поработает. А когда надо зарядиться, все батареи заряжать одной зарядкой. Конечно у этого варианта много всяких но:
- заряжать колесо надо отдельно от внешних батарей,
- внешние батареи тоже может оказаться надо заряжать отдельно,
- максимальный ток от внешнего питания ограничен током зарядного устройства (обычно 1.75-2А), что для мощных колёс может быть недостаточно,
- зарядное устройство обычно работает от AC100-240V, а значит на вход надо подавать DC140-340V.  Две батареи столько не выдают, а значит зарядное может перегреваться и/или выдавать меньше ток заряда.
- перегрев может быть штатный, т.к. зарядное устройство рассчитано на то, что оно подвергается естественной конвекции и рядом с ним нет никаких предметов, а в рюкзаке она не будет охлаждаться воздухом.

[Sergius.Media]

На батарее 370Wh проезжаю 18-22км до писков. Добавил внешнее питание 270Wh x 16s2p из того что есть, в итоге получил 640Wh х 16s4p, половина которых высокотоковые в колесе. В результате запас хода стал 40км. Признаться я не рассчитывал больше чем на 35км, так что результат порадовал.