Батарея из б/у элементов ноутбуков

[ra6fnq]

Но ведь батарею из БУ элементов, делает человек, знающий с чем работает и поэтому делает больше параллельных соединений, что бы не слишком насиловать батарейку...
Понятно, есть деньги - собираешь новую, я собрал 3 шт из LG18650D1, 3000 мА, для себя и жены (2x13S5P-730 Втчас+1х13S8P-1100 Втчас),
но валяются остатки двух, купленных в 2012 году  - 130 шт. и большинство эл-тов имеет внутреннее сопротивление 75-85 мОм, проверяю "ChargeMaster Т6200" - вполне можно набрать 10-15 Ачас.

[Gennadiy~]

Самая простая для понимания работы схема.
Главное требование к транзистору - ток коллектора должен быть не меньше балансировочного, совпадать по проводимости, естественно, рассеивать 210мВт тепла, нужен теплоотвод.
Из подручного я бы поставил какой нибудь КТ816, только с усилением можно пролететь - я не  считал.


Вторую схему вероятно в топку, так как она будет разряжать элемент, или ее надо отключать, от батареи совсем - на ячейке все время висит 500ом нагрузки.
Эта схема скорее всего ориентирована на буферный режим работы типа резервного источника, или быстрый заряд. И 431 вероятно гораздо более доступен, чем этот KIA.



В место балансировочных резисторов используется транзисторы 1 и 4 - схема может быть способна работать в широком диапазоне токов заряда, транзисторам надо обеспечить соответствующий теплоотвод.  Но транзисторы в TO220 слоны те еще.
Оптрон, если хочется, следует подключать аналогично светодиоду, со своим резистором или вместо, тут каскад специально добавили.

Регулировку всех схем надо делать на реальном токе заряда.
Мне последняя понравилась больше,  и оптроны вроде как не нужны.

[DIVAS]

Спойлер

Самая простая для понимания работы схема.
Главное требование к транзистору - ток коллектора должен быть не меньше балансировочного, совпадать по проводимости, естественно, рассеивать 210мВт тепла, нужен теплоотвод.
Из подручного я бы поставил какой нибудь КТ816, только с усилением можно пролететь - я не  считал.


Вторую схему вероятно в топку, так как она будет разряжать элемент, или ее надо отключать, от батареи совсем - на ячейке все время висит 500ом нагрузки.
Эта схема скорее всего ориентирована на буферный режим работы типа резервного источника, или быстрый заряд. И 431 вероятно гораздо более доступен, чем этот KIA.



В место балансировочных резисторов используется транзисторы 1 и 4 - схема может быть способна работать в широком диапазоне токов заряда, транзисторам надо обеспечить соответствующий теплоотвод.  Но транзисторы в TO220 слоны те еще.

И регулировку всех схем надо делать на реальном токе заряда.
Мне последняя понравилась больше,  и оптроны вроде как не нужны.

Всё это прикольно, конечно, но TL431 - не  лучший способ напрямую управлять транзисторами, отсюда куча недостатков у этих схем.
Лучше, всё же, использовать для управления транзисторами ОУ или компараторы, а TL431 оставить её основную роль - роль источника опорного напряжения.
Да и напрямую полевым ключом не стоит шунтировать батарею без последовательного нагрузочного резистора... Ибо без ограничения тока может выйти из расновесия и подгореть.
А имея одну TL431 и 2-3-4 компаратора, можно сделать не только балансир, но и полноценную BMS. Жрать оно, конечно, будет многовато, но если отключать BMS от батареи при длительном неиспользовании, то ничего страшного.

И как это, "оптроны не нужны"? А как тормозить заряд при переполнении? Или, Вы хотите предложить просто сливать всё лишнее в тепло? А если ЗУ трёхкиловаттное?

[magnarum]

А есть нормальная рабочая схема  с компараторами?
и по третей схеме она мне тож приглянулось
Куда все же оптрон подкючить

[DIVAS]

и по третей схеме она мне тож приглянулось
Куда все же оптрон подкючить

Спойлер

VD2 - TL431- регулируемый аналог стабилитрона
C1 - конденсатор для устранения помех в цепи управления VD2
R4 - подтягивающий резистор, обеспечивает минимальный ток ХХ для правильной работы VD2
R5 R6 R7 -  делитель напряжения, задающий порог срабатывания VD2

Цепочка R2 VT3 HL1 R3 тут является довольно бесполезным индикатором какой-то промежуточной стадии заряда, где-то на 0.5..0.6В ниже напряжения балансировки. Её, в общем-то, можно и выкинуть. При этом можно заодно выкинуть и диод VD1, попутно перерегулировав схему резистором R6 на нужные пороги. Диод VD1 нужен только для того чтобы раздвинуть пороги открытия транзисторов VT2 и VT3, и при выкидывании одного из них он теряет смысл.

Цепочка VD1 VT2 VT1 R1 тут является основной балансирующей цепью, VT2 служит для открытия VT1, а R1 обеспечивает закрытие VT1. При этом VT1 сам является балансировочной нагрузкой, что не очень хорошо. Да и неограниченные токи балансировки в нормальной схеме с отключением заряда не нужны.
Я бы добавил в эту схему ограничительный резистор порядка 20..50Ом 1Вт в цепь стока VT1, чтобы ограничить ток балансировки до разумного.

Оптрон со своим резистором ставится параллельно R1, R9 и т.п. - в каждую секцию по оптрону. При срабатывании любого из них заряд должен быть остановлен, либо ток заряда снижен до значения, меньшего чем ток балансировки. Однако, поскольку в этой схеме гистерезис не задаётся, начнётся колебательный процесс, что не очень хорошо. Чтобы этого не было, нужно при срабатывании любого из оптронов однократно переключать ЗУ (переключить и защёлкнуть, чтобы обратно только вручную) в режим заряда малым током (меньше тока балансировки).

А главное - после всех настроек точно измерить цепочку R5 R6 R7 и заменить нормальным делителем на обычных резисторах, а подстроечник убрать. Подстроечники весьма ненадёжны, и в таком ответственном применении как балансир им не место.

А есть нормальная рабочая схема  с компараторами?

У меня есть зарисовки в процессе усовершенствования, но готовой полной схемы нет.
У меня там на компараторах планировалась полноценная BMS, но потом ход мыслей изменился в сторону добавления туда микроконтроллера.

Вообще, там всё довольно просто. У простейшего компаратора есть, кроме питания, два входа и один выход. Если на первом входе напряжение больше чем на втором, то выход притягивается к плюсу питания. Если на втором входе больше чем на первом - то выход притягивается к "земле". В простейшем случае берётся TL431 в качестве источника опорного напряжения, а измеряемый сигнал делится и компаратором сравнивается с опорным. На выход компаратора вешаем через резистор исполнительный транзистор, и готово. Если нужен гистерезис - затаскиваем обратную связь с выхода на вход через резистор, резистор с диодом или что-то более хитрое, в зависимости от требуемой характеристики обратной связи.

На бумаге, конечно, рассчитывать всё это неудобно и легко ошибиться, поэтому я обычно использую программку LTspice - она позволяет смоделировать работу схемы и всё проверить.

Вот, к примеру, во вложении моя зарисовка четырёхступенчатой секции BMS с гистерезисами. Четыре ступени выполняют такие функции: управление балансировкой малым током, управление балансировкой большим током, предупреждение о снижении напряжения, защитное отключение при полном разряде. Это не схема для сборки, это лишь зарисовка, поясняющая принцип работы. Собрать по ней, конечно, можно, но нужно будет на практике подгонять резисторы так, чтобы получить нужный результат. Компаратор можно использовать LM339 или любой другой из простых дешёвых.

Поскольку LTspice не всегда адекватно моделирует работу встроенного аналога TL431, она заменена на цепочку V2 D2. При этом V1 изображает из себя аккумулятор, изменяющий своё напряжение во всём диапазоне. Кроме того, в этой схеме всё измеряется отсносительно плюса, а не минуса - чтобы при малых напряжениях не попадать в верхнюю "мёртвую зону" компараторов.

[Gennadiy~]

>>планирую заряжать зарядкой на 2-3а
>>просто сливать всё лишнее в тепло
признаю, что сливать 72...120Вт в тепло не гуманно потребуется большой радиатор (при 3А*40В)
Я не знаю откуда взята схема, вполне может быть, что светодиод который там нарисован и есть часть оптрона.

>>куча недостатков у этих схем
Хотелось бы услышать мнение практика подробнее.

>>TL431 - не  лучший способ напрямую управлять транзисторами
- хотел ответить но думаю это лишнее, так как на вкус и цвет... идеала нет
Можно бесконечно углубиться в разбор

>>Да и напрямую полевым ключом не стоит шунтировать батарею без последовательного нагрузочного резистора... Ибо без ограничения тока может выйти из расновесия и подгореть.
Опять же нет ни чего идеального, цена, надежность, качество функционирования, удобство - что то приходится вычеркивать, резистор можно добавить в "Drain", он тоже будет подгорать, и ограничит диапазон рабочих токов. Тогда если вкачать ток больше чем нужно будем нагружать ячейку повышенным напряжением. Давайте добавим защиту от перегрева радиатора тогда не подгорит.

Тут такой интересный момент, как то мне потребовалась нагрузка, так иногда невозможно найти резистор соответствующей мощности, зато нашелся полевик соответствующей мощности, которому был добавлен переменный резистор, и радиатор, в результате получил нагрузку с переменным сопротивлением, и нормальным теплоотводом.
Я это к тому, что так это все в "домашних условиях", компоненты по возможности надо выбирать доступные.

ЗЫ Вот теперь думаю, что мне китайцы прислали - очень смешного размера...


Добавлено 05 Фев 2015 в 11:48:43
Однако, поскольку в этой схеме гистерезис не задаётся, начнётся колебательный процесс, что не очень хорошо. Чтобы этого не было, нужно при срабатывании любого из оптронов однократно переключать ЗУ

Ну вот хорошо все расписали.
Раз проверили на моделе, может и в диапазоне температур результат есть?

[DIVAS]

Я это к тому, что так это все в "домашних условиях", компоненты по возможности надо выбирать доступные.
....
Раз проверили на моделе, может и в диапазоне температур результат есть?

Какие компоненты могут быть доступнее TL431, LM339 и PC817? Диоды и транзисторы можно использовать любые с подходящими параметрами, их таких очень много.
Вот эту схемку я как раз и сочинял исходя из доступности. Если бы мне было доступно всё, я бы не мучился и залепил туда специальные контроллеры батарей от Seiko.

Температуры LTspice не моделирует. Но вообще, по прикидкам, у этой схемы больших уходов порогов от температуры не должно быть, т.к. TL431 имеет приличную термостабильность, LM339 имеет симметричную структуру и от температуры ему уходить некуда, а резисторные делители, если собраны из резисторов одного типа с одинаковыми термокоэффициентами, изменяют только общее сопротивление, но коэффициенты деления не меняются. Единственное, что может от температуры существенно плавать - это прямое напряжение диодов обратной связи, но от этого напряжения настолько мало что зависит, что его можно вообще не рассматривать.

[Gennadiy~]

К сожалению посмотреть ваши наработки без установки софта не получится.
Но после выше написанного теперь думаю, что первый вариант проще и ни чем не хуже.

В последней схеме, задан ток около 0.7А, и при заряде действительно скидывается все в тепло, по приблизительно 3Вт на ячейку. Поэтому там нет ограничительных резисторов, и оптронов. Но есть индикация. Кроме того, можно заряжать и одну ячейку. При увеличении числа ячеек и тока заряда этот вариант слишком много скидывает в тепло. На фоне этого первый вариант проще.

[DIVAS]

Их этих трёх

Спойлер

первый вариант - это то что я предлагал сделать из третьего путём удаления лишних деталей и добавления токоограничивающих резисторов. И ещё убран полевой транзистор - при ограниченных небольших токах он не нужен, справится и биполярник.

Вторая схема основана на применении более экзотической микросхемы (KIA70xx) контроля напряжения, и это основной её недостаток, не считая 550-Омного неотключаемого делителя.

Вот графическое представление моей заготовки схемы четырёхступенчатой BMS.

[buk44]

доделал батарею для велика жены)))Должно быть около 16Ач.

Тока тапками не бросайте я новичок  .Тоже собераю из БУ елементов из ноутбуков, акум для велосипеда жене.
Купил IMAX-B6 и тестирую ети елементы, отбираю по емкости от 1800 до 1600 милиампер.
Ну если есть по больше ето большой плюс, те елементы которые греются тоесть зарядка неможет справится со своей задачей и по времени
прошло порядка 5 часов. Я их ставлю в сторону.
Подскажыте правильно делаю иль нет, какие ошыбки уменя ? 

[Gennadiy~]

ошыбки как ошыбки

[user]DIVAS[/user],
Думаю дальнейшее обсуждение балансиров тут за рамками темы.

[DIVAS]

Подскажы^ите правильно делаю иль нет, какие ошы^ибки у_меня ?

Ой, ошибок много... А Вы ёмкость при каком токе разряда измеряете...?

[buk44]

Подскажы^ите правильно делаю иль нет, какие ошы^ибки у_меня ?

Ой, ошибок много... А Вы ёмкость при каком токе разряда измеряете...?

Разряжаю током 1 А. максимальный ток разрядки на IMAX-B6

[Installer PRO]

Всё это прикольно, конечно, но TL431 - не  лучший способ напрямую управлять транзисторами, отсюда куча недостатков у этих схем.
Лучше, всё же, использовать для управления транзисторами ОУ или компараторы, а TL431 оставить её основную роль - роль источника опорного напряжения.

Я год назад заморачивался этой темой , точнее, похожей на нее, созданной [b-b]ВАРП[/b-b]ом. Вот только возиться с делителем для TL431 мне не хотелось совсем. И потому я порыл Инет и нашел более эффектные с точным порогом срабатывания (так сказать - прецезионные). Нашел поставщика, заказал, получил. Поигрался. А потом свободное время закончилось и проект накрылся тазиком. Если кому интересно, могу выслать поиграться. Есть 4 номинала под крайние напряжения для LiIon & LiFePo4 (надо только порыться в шкафу). микрухи в блистере. Кому интересно- пишите в личку- подыму прайс, цена будет та же.

[magnarum]

Спасибо по схемам подробно прояснили что, за что отвечает, есть еще вопрос , планирую собирать емкую батарею в треугольник в раме, вопрос собственно в том планируется применить пакеты   литий ион 10 а.ч   в сборке 3-4P 13s ток разряда планируется 40-50ампер  бмс  дороговатые с таким разрядным током, пока эксперементирую со своими схемами балансиров  нашел пару вариантов готовых, какой лучше применить из этих двух вариантов


1 ток балансировки 700 мапер
2 1,7 ампера

[DIVAS]

Разряжаю током 1 А. максимальный ток разрядки на IMAX-B6

А ездить потом планируете на каком токе?

[buk44]

Разряжаю током 1 А. максимальный ток разрядки на IMAX-B6

А ездить потом планируете на каком токе?

   Двигатель 24 вольт/250 Вт  думаю будет отлично 

[Installer PRO]

Мо быть не в тему, но то, что на фото,- часть BMS Samsung. Может кто знает. что за резюки параллельно стоящие? Или это шунт измерительный для микрухи BQ2060 или их можно в качестве нагрузки использовать при испытаниях цилиндриков литиевых?