Проект: улучшенная BMS для LiFePO4 с измерением ёмкости

[andreym]

+1 зачетная работа!
а на какие напряжения (мин-макс) настроена?
это вы для сборки а123 такую замутили?

а качели там ни к чему, если резисторы способны рассеивать пол-ампера(на которые ограничивается ток в момент балансировки) то это правильное решение!
в китайских бмс качели сделаны потому что зарядник сам себе на уме и ничего не ограничивает, а резисторчики малюсенькие совсем стоят и ток балансировки порядка 50-80ма, вот там как раз качели неизбежны - бмска тупо отрубает аккум от зарядки при достижении одной из банок 3.9в а потом током в 50-80ма балансир разряжает перезаряженные элементы, как только общее напряжение падает до определенного значения, зарядка опять подрубается и все сначала.
А тут все грамотно сделано, я так понимаю как только одна из ячеек достигла верхнего напряжения (а не перезарядилась до 3.9), ограничивается ток заряда до того уровня который смогут рассеить резисторы и остальные банки подтягиваются.

[Vetal]

эххх...  а вот это зря...  качели это лучшее решение...

пробовал когда емкости измерял, ничего не дают.

а на какие напряжения (мин-макс) настроена?

2.6в низ. 3.63в(так вышло)-верх.

это вы для сборки а123 такую замутили?

ага

я так понимаю как только одна из ячеек достигла верхнего напряжения (а не перезарядилась до 3.9), ограничивается ток заряда до того уровня который смогут рассеить резисторы и остальные банки подтягиваются.

верхнего напряжения,дальше удерживается балансиром,и как только ток одного из балансиров вырос до 0.5-0.6А(эта же ячейка при этом еще может заряжаться и 1А,просто уже нужно ограничить рост напяжения) начинается ограничение тока,чтобы ток через балансир не превышал заданного значения.

[andreym]

эххх...  а вот это зря...  качели это лучшее решение...

пробовал когда емкости измерял, ничего не дают.

а на какие напряжения (мин-макс) настроена?

2.6в низ. 3.63в(так вышло)-верх.

это вы для сборки а123 такую замутили?

ага

я так понимаю как только одна из ячеек достигла верхнего напряжения (а не перезарядилась до 3.9), ограничивается ток заряда до того уровня который смогут рассеить резисторы и остальные банки подтягиваются.

верхнего напряжения,дальше удерживается балансиром,и как только ток одного из балансиров вырос до 0.5-0.6А(эта же ячейка при этом еще может заряжаться и 1А,просто уже нужно ограничить рост напяжения) начинается ограничение тока,чтобы ток через балансир не превышал заданного значения.

а схемкой поделитесь? или это интеллектуальная собственность и планируется коммерческий проект?

[Vetal]

а схемкой поделитесь? или это интеллектуальная собственность и планируется коммерческий проект?

так она(BMS) не такая уж и улучшеная и без измерения емкости, как сначала планировал. Из-за отсутствия времени пришлось выбросить все лишнее и оставить самое необходимое,а жаль
То бишь в схеме никаких новшеств и наворочеств нет, все стандартно(не до такой конечно степени как у китайцев).

[andreym]

.... все стандартно(не до такой конечно степени как у китайцев).

вот потому и спрашиваю схемку - если не хотите со всеми делиться, можете в личку кинуть
просто мне тоже предстоит к а123 бмску искать\паять\заказывать
заказывать не хочется, потому что всеравно тоже самое китайское Г будет с верхними напряжениями по 3.9в
а пока Гари с Ричардом свою модную версию 4 дошаманят, думаю еще может год пройти )

[Vetal]

Вот http://s005.radikal.ru/i212/1006/a3/53aa9b7b8bd0.tif
можно даже к китайской зарядке подключить от оптронов с балансиров (если зарядка выдает нужное напряжение) чтобы происходила регулировка ограничения тока.

[Alex_Soroka]

Вот http://s005.radikal.ru/i212/1006/a3/53aa9b7b8bd0.tif
можно даже к китайской зарядке подключить от оптронов с балансиров (если зарядка выдает нужное напряжение) чтобы происходила регулировка ограничения тока.

нда...
...как я уже устал от этих модных и дорогих воздухонагревателей...

Да сделайте ПРОЩЕ - поставьте тупо по LM317 на каждую ячейку и в LM-ке выставьте
себе напругу как надо для 100% заряда ! Делов-то на 15 минут !
http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf

И получаете "индивидуальные ЗУ" если запитаете каждую от своей вторички транса !
И токи какие хочешь будут(LM317 можно параллелить), и разряжать не надо ячейку которая раньше зарядилась !

Нахрена весь мир строит кипятильники из резисторов я НЕ ПОНИМАЮ !!!

[Vetal]

16 отдельных обмоток + 16 выпрямителей + 16 конденсаторов + 16 LM117 которая уже при 1 А будет кипятком,зависит конечно от разницы Uвх-Uвых по моему минимальная 3В,но при применении обычного трансформатора эту разницу надо брать с запасом на пониженное напряжение в сети иначе никогда не зарядится.Только на одной ячейке на даже запараллеленых LM317х при токе заряда 3А будет рассеиваться минимум 9Вт, а если обмотки транса намотать чтобы работало и от 180в то около 15вт на ячейку,еще сюда нужно добавить рассеивание на выпрямительных диодах,пусть и шотках,вата 2-3. У меня же балансир(резисторы+транзистор) сеет максимум около 1.8вт.
Да и рассеивание на балансирах начинается только в конце заряда,а на LM все время, а в начале еще больше.
У меня зарядка собрана на TOP250 с бестрансформаторным включением, вместо транса катушка d14мм в высоту две последрвательно включил 38мм. Гораздо меньше и легче, да и засунута в осек к акумам,для зарядки всего лишь надо подключить сетевой шнур в разьем на корпусе,т.е. зарядиться можно где угодно не думая а не забыл ли я взять с собой зарядку. А ячейку я и не разряжаю,на ней просто удерживается напряжение(причем довольно точно получается - 0.01в(может и меньше,мерял тестером у которого всего 2 цифры после запятой в этом пределе) в зависимости от нагрузки на балансир), никаких лишних циклов.
Не все так хреново как Вам кажеться. Нужно рассматривать всю систему в целом, а не кусочок. Не только Lm возле ячейки видеть,а и то что должно быть между ней и сетью.

[Павел]

...как я уже устал от этих модных и дорогих воздухонагревателей...
Нахрена весь мир строит кипятильники из резисторов я НЕ ПОНИМАЮ !!!

Не весь, у меня ещё и светодиоды стоят. А про LM317 это просто "гениально".
Как просто нормальную ВЕЩЬ обозвать "дорогим воздухонагревателем".
Что, если нет интеллектуально пульсирующей деградирующей добивки значит не катит, значит так себе девайс?
-1 вам

У меня зарядка собрана на TOP250 с бестрансформаторным включением, вместо транса катушка d14мм в высоту две последрвательно включил 38мм. Гораздо меньше и легче, да и засунута в осек к акумам,для зарядки всего лишь надо подключить сетевой шнур в разьем на корпусе,т.е. зарядиться можно где угодно не думая а не забыл ли я взять с собой зарядку.

Т.е. развязки от сети нет? А есть схема?
+1 вам

[FAS_r7]

16 отдельных обмоток + 16 выпрямителей + 16 конденсаторов + 16 LM117 которая уже при 1 А будет кипятком,зависит конечно от разницы Uвх-Uвых по моему минимальная 3В,но при применении обычного трансформатора эту разницу надо брать с запасом

+1. 
кажущаяся эта простота 16 отдельных каналов.
исходная схема проекта "улучшенная BMS" и то проще/компактнее будет.

PS  Ваш аглоритм грамотно реализован. Ни какого грубого обращения с ячейками, как у китайцев.

[Vetal]

Т.е. развязки от сети нет? А есть схема?

Да развязки нет, но я думаю она там не очень нужна, на массе вела у меня ничего не подключено. Просто нужно не пренебрегать ТБ. Ездить то я не буду подключенным к сети
Вот схема http://i047.radikal.ru/1006/04/618a1e418388.tif , я кое-что выбросил не относящееся к основной зарядке чтобы не пугало,там у меня еще для зарядки ячеек для света отдельно было сделано на таком же TOPе + MC34063.Поэтому 78L05 откуда нить надо запитать, хоть с выхода через стабилитрон. Ну и реле задержки оттуда же было запитано,его можно и выбросить поставив резистор поменьше Ом,только чтобы мост выдерживал удар тока.
Т.к. TOP все таки греется, а находится в закрытом корпусе с батареями то ограничение тока еще с терморезистором чтобы не жарко было батареям,ток заряда при нагреве уменьшается. 3 с чем то ампера можно получить с обдувом вентилятором в не закрытом наглухо копусе конечно как у меня.

[Vetal]

А вот так вот она выглядит.
сверху http://s004.radikal.ru/i206/1006/3b/abb76fdddf14.jpg
слева  http://s43.radikal.ru/i100/1006/97/fb5007e9f426.jpg
справа http://s57.radikal.ru/i158/1006/27/0a595e8ef2ee.jpg
Регулятор тока с термозависимостью пришлось допаять навесной платкой(на схеме дорисован), т.к. надеялся на внутрений ограничитель,а он работает только как защитный с паузой перед перезапуском, в итоге с ним не работало для ограничения тока(просто короткими импульсами с паузой шуровало и все, средний ток почти 0). Макетирования не делал,поэтому вот так вот получилось. радиатор тоже бы побольше не помешал для того что ближе к большому электролиту,но уже не куда,рассчитывал что греться будет поменьше. Но по сравнению с 32 шт. LM317(как предлагают,которые нужны чтобы заменить даный девайс по току) гораздо меньше, и трансформатор если обычный для LM-ок брать несколько кг затянет  300ватный ,а тут весу то может пол-кило, и то если будет.
может не в тему, но она как неотьемлемая часть БМС, т.к. с ней завязана.

[nordiver]

+2 Вам  Отлично получилось! Я на днях выложу фотографии и схемы своей БМС но уже с подсчётом ёмкости. 

[nordiver]

К сожалению поздно вспомнил поэтому не смог дописать в предыдущий пост: просьба к Vetal - распишите пож принцип работы Вашей БМС, принципиальная схема очень путанная (лень долго разбираться    ).

[Vetal]

Да там ничего особого нет. То просто у меня для фар отдельно ||2елемента ик ним контроль разряда с отключением + к фарам преобразователь. Выбросил все лишнее,оставил одну ячейку,так понятней будет http://s43.radikal.ru/i102/1006/22/aa5e75c74dbc.tif
Выходы оптронов запараллелены разрядные между собой,а балансирные  между собой. С балансирных оптронов при достижении тока балансира ~0.5А идет обратная связь на зарядку,и напряжение на ячейке  удержиается 3.6в. В конце когда уже через ячейку ток маленький(через балансир все равно = 0.5А),остальные ячейки могут этими 0.5А догнаться. Когда общий ток станет меньше 0.6А(балансира 0.5А и ячейки) на зарядке загорается другой светодиод(на схеме зарядки). После этого гдето через полчаса-может час можно выключать,а можно и потом выключить(например утром). Я не думаю что у ячеек будет такой большой разброс чтобы они не подтянулись 0.5А за полчаса-час,разве что деградируют,так это я замечу при езде. Контроллер чисто для удобства,чтобы было автовыключение через время. Выход батареи БМС-ка подключает при поднесении магнита к заныканому геркону(поднес включилась,еще раз поднес выключилась,забыл выключить выключилась само).Светодиодом моргает причину отключения(разряд,перегрузка). Короче контроллер чисто для удобства.

[TRO]

Я тут немного пораскинул мозгами по поводу индивидуального заряда каждой ячейки. Банки литийфосфата которые у меня есть, отлично заряжаются за 17 минут, при этом к концу заряда они еле тёпленькие. То есть, заряжая батарею из них за пол часа, я ничем не рискую. Заряжать более медленно - это не использовать потенциал батареи ограничивая себя во времени зарядки. Энергоёмкость батареи хорошего электровелосипеда при 48в и 30ач составляет почти 1.5 Киловат/час. Чтобы зарядить такую батарею за пол часа, нужно иметь зарядное мощностью 3 киловата. Если это зарядное будет разбито на индивидуальные зарядные устройства для каждой ячейки, то на выходе трансформатора без выпрямителя не обойтись. На одну ячейку будет идти ток заряда около 60 ампер, на выпрямительных диодах (даже на хороших шотки) упадёт не меньше чем 0.5 вольта. А мощность их рассеивания будет 30 ватт. И это только для одной ячейки, для 14 ячеек мощность рассеивания на выпрямительных диодах будет 30 * 14 = 420 ватт. Почти пол киловата на нагрев. Это потянет за собой габариты, вес, вентиляторы... Не нравится мне это.

Если кто знает по какой схеме сделать блок питания из 300в в 3.6в на 200ватт с хорошим кпд, поделитесь соображениями. Мне видится модульная схема: прямоход из 300 вольт в 15, потом из 15вольт в 3.6 при помоши полумоста с дросселем на выходе.
Что-то типа этого:

Но дороговато будет для 14 ячеек. Подмывает снова думать в сторону БМС с рекуперационными балансирами на каждую ячейку, и общим зарядником.

[Vetal]

Да сделайте проще, все ячейки последовательно заряжайте с управлением источником заряда от балансиров). При этом у Вас все в одном экземпляре(кроме балансиров, балансиры гораздо проще и дешевле обойдуться,чем отдельные стабилизаторы на 30-60А), а не = количеству ячеек. Балансиры сделайте на пару ампер,думаю этого хватит чтобы в конце дотянулись отставшие ячейки,и мощность при этом на них будет 3.6в*2А=7.2Вт и то только в конце,а до начала стабилизации напряжения на ячейке и вовсе 0 Вт. В предложенном мной варианте можно начинать заряжать хоть теми же 60А(вот только не зачем мне так,да и импульсник только 3 с копейками тянет), в конце все равно ток ограничится для удержания напряжения на ячейке 3.6В

[Vetal]

И еще добавлю. Даже если делать один источник на 60а для заряда всех последовательно элементов, что будет дешевле и проще сделать,то это будет уже почти сварочник. Задайте себе вопрос, Вы сможете сделать сварочный аппарат? Судя по тому что Вы называете полумост прямоходом,а чоппер с синхронником - полумостом я думаю что врядли. Самый дешевый вариант: Купите сварочныи аппарат, у них на выходе достаточное напряжение(виток другой отмотать скорей прийдется от вторички), поставьте на выход кондер. А в обратную связь сварочника заведите выходы оптронов с балансиров. И будет Вам желаемая зарядка,даже с регулировкой тока на самом сварочнике. Если даже это Вам не под силу,то за самостоятельное изготовление и браться не стоит. Выбирая сварочник учтите, что у них есть такое понятие как ПВ или ПН,выбирайте чтобы на желаемом токе оно было 100%,а то будет уходить в тепловую защиту и время зарядка чуть увеличится.
Это наверное все вместе с самим вопросом не в тему,их лучше перенести в источники питания в соответствующую ветку.