Балансир для LiFoPО4

[pirate]

banz
А я все мечтаю увидеть что-то такое с радиатором на долговременном токе 5-6 ампер

Как вариант - запараллелить несколько балансиров.

Греться будут... радиатора не будет.

[banz]

Nez я Вам отправил балансиры.
Почистите, пожалуйста, свои входящие. Не могу отправить Вам личное сообщение.
Уже получил 2 вопроса, а ответить не могу 

[redimer]

вот и закончил я доработку простого балансира на базе схемы [user]banz[/user], перепробовал огромное количество различных вариантов включения, были и мощные балансиры, были с точными подстроечными резисторами для точной настройки каждого канала, были более массовые собранные на 1% делителях, опыт был интересным и полезным очень много подводных камней было с организацией обратной связи (для снижения зарядного тока при балансировке).

в итоге получилась достаточно интересная БМСка для LiPo c достойными характеристиками:

Код Выделить Развернуть

Тип элементов: только для LiPo
Количество каналов: 16s
Максимальный разрядный ток: 50а (100а кратковременно)
Разрядные ключи: 4х IRFB3077 (75в 3,3мОм) общее сопротивление 0,825 мОм
Максимальный зарядный ток: 15а
Зарядные ключи: 1х IRFB3077 (75в 3,3мОм)
Напряжение балансировки: 4,17в (+-15мВ)
Ток балансировки: 50мА (88мА максимум)
Напряжение отключение нагрузки: 3,3в (цифровой Гистерезис, задержка повторного включения 0,5-1 сек)
Ток потребления каналом после 3,3в: всего 0,35мА


фото:

Спойлер

деталей конечно много, и упрощать более уже некуда... себестоимость тоже велика (из-за розничной цены на компоненты и ручной сборки). один плюс что работает отлично, сделал уже 5 штук и все платы работают отлично.

Спойлер

отдельное спасибо всем гуру электроники что помогали мне с моими опытами: Banz, zap, Kullx и другие. выражая своё мнение в многочисленных смежных темах они подталкивали меня на поиски в нужном направлении

[xaoyag]

Супер, стоимость второе дело, первое качество и точность

[Night-Prizrak]

А схемку покажете?
Зы, есть идея скрестить балансир с зарядкой из переделанного АТХ БПшника
При этом очень просто сделать автоматическое переключение режимов по CC CV по требованию балансира (по сигналам с оптопар) получиться воистину народный питальник...

[artmixer]

переключение режимов по CC CV по требованию балансира

Что значит переключение режимов? как будто у зарядников есть такая функция
по  моему мнению CC CV это чисто условности т.к. этап зарядки СС обеспечивается банальным токоограничением в заряднике, а CV уже зависит от аккумулятора, точнее напряжения на нём, и ток падает пропорционально разнице напряжений между аккумулятором и зарядником.
Каким это образом эти режимы вообще поддаются ручному переключению?

[Night-Prizrak]

Действительно это условность, но которой можно в некоторых пределах манипулировать.
На примере 1 ячейки 5P
Если ячейка пустая и ей подать 4,2В она будет кушать 15А, а если 4,3В то все 20 при этом на самой ячейке напряжение будет меньше 4,2В, на проводах просядет.
То же самое с ограничением по току. Можно менять режимы ограничения. Можно сразу поставить завышенное напряжение, но ограничивать ток нужными пределами. Еще можно ввести термопару, и вкручивать в банки максимум, пока они холодные. Все параметры можно контролировать компараторами и рулить БПшником в автоматическом режиме через оптопары. В итоге получим полуинтеллектуальный зарядник, который может обеспечить быстрый заряд и не угробить банки. А самый смысл в том, что этот зарядник можно собрать самостоятельно из мусора а-ля Kodogen 400w
PS но это иная тема, которая немножко не соответствует топику
Ежеди будет интерес у общественности и время у меня то открою отдельную тему, в которой и будем это все обсуждать. А конкретно тут я просто попросил показать схемку балансира

[artmixer]

Мне кажется экспресс зарядка и "не угробить банки" это не совместимые вещи,
мерить по температуре мягко говоря опасно т.к. при быстром нагревании температура корпуса не совпадает с внутренней температурой ячейки, и пока термодатчик сработает внутренняя температура может достигнуть недопустимых значений.

[TRO]

Я на заводскую БМС напаял оптронов на балансировочные резисторы, запаралелил их выходы и вывел для зарядки, дешего и сердито. Зарядки из мусора типа кодеген 400вт для моей конфигурации неполучится, мои банки к примеру спокойно переваривают 2C без нагрева, для этого надо зарядник на 3+ киловата (восемь кодегенов не вариант, поэтому и ковыряю сейчас сварочник).

[Night-Prizrak]

Мне кажется экспресс зарядка и "не угробить банки" это не совместимые вещи,

Вы-ж вроде на литии ездите? странно что имеете такое мнение.
Вполне реально и безопасно заряжать 1С в течении 40 минут до 70-80% ёмкости, остаток заряда доливать уже конечно мЕньшими токами желательно.

мерить по температуре мягко говоря опасно т.к. при быстром нагревании температура корпуса не совпадает с внутренней температурой ячейки, и пока термодатчик сработает внутренняя температура может достигнуть недопустимых значений.

Неправда, они не на столько быстро будут греться от 1С - 2С. А вливать 10С - никто и не собираеться, более того это надо зарядник очень матёрый иметь.

мои банки к примеру спокойно переваривают 2C без нагрева

Вот и подтверждение

Зарядки из мусора типа кодеген 400вт для моей конфигурации неполучится, надо зарядник на 3+ киловата (восемь кодегенов не вариант, поэтому и ковыряю сейчас сварочник).

Дык главное идея и логика работы схемы. Отработанная на 400 Вт вполне может перекочевать на 3+ кВт. А соединять как-либо кодогены - врагу не пожелаю, они и в одиночку-то работают как попало, а в связке точно будет бадабум 

[artmixer]

я на литий ионе езжу (ездил до попадания в раздел в лучших традициях люфтваффе)
так вот довольно не плохой литий-ион LG не переварит ток более 1С. даже на 0,3С они уже слегка теплые
литий полимер 1С переварит и без всяких экспресс методов, главное зарядник помощнее, а так же важно чтобы все ячейки были здоровые и одинаковые

[TRO]

Ну тут как бы название темы о "тяговых LiFePo4" говорит что о слабых ионах тут речь не идёт. Хотя неважно какая химия, сколько в данной реализации химия может сожрать, столько в неё и давать будут, сознательно убивать батарею тут никто не будет, дело не дешевое.
Мои элементы http://pro-radio.ru/user/uploads/188904.pdf имеют ток заряда рекомендуемый 3А, и 10А быстрый, 45 и 15 минут соответственно, я собираюсь заряжатся изредка за пол часа вкачивая не больше 5А в каждый, а когда не к спеху то намного медленнее.

[artmixer]

это да. но меня зацепил разговор про интеллектуальный зарядник
как говорится лучшее враг хорошего, я не совсем понимаю зачем апгрейдить зарядку оптопарами всякими если лифер и так запросто способен 1С схавать, и если все ячейки здоровые то проблем с убеганием вперед единичных ячеек не должно быть, во всяком случае классическая БМС и эту проблему решит.

Меня таким же образом зацепил тот факт что во время экскурсии на завод Лиотех там стоял Hyundai Porter электрический с какими то странными балансирами на каждой ячейке которые соединены одновременно с соседними и одной главной мега интеллектуальной БМС, я спросил "нафига такой огород" мне там экспресс лекцию прочли что "тупые простые балансиры работающие по аналоговому принципу это прошлый век"
тем не менее у меня на работе тестовый электробус с такой же системой обязательно раз в месяц отправлялся на ремонт из-за разбалансировки банок(чемоданов)

из этого я выделил мораль что если аккумуляторы с неодинаковой ёмкостью и вн.сопротивлением то никакая система БМС не поможет, а если аккумуляторная батарея сбалансирована, то и в особо интеллектуальных устройствах попросту нет необходимости

[TRO]

Не бывает так чтобы все банки были идеально одной ёмкости и с одним внутренним сопротивлением и старели одинаково и как в сказке умерли бы в один день. Если литий ион и полимер ещё небольшие разбеги в ёмкости и сопротивлении терпят без балансировки и плат защиты, то лифер таких вольностей не терпит (вернее терпит, но с каждым циклом такой вольности теряет в ёмкости и внутреннего сопротивления добавляет). У лифера ровная зарядноразрядная полка, и как только одна ячейка наелась или разрядилась, то стремительно теряет внутреннее сопротивление и улетает по вольтажу в мгновение ока, и это уже при разнице в пол процента. Без плат защиты я такой ценой рисковать не рискну, я люблю ночами спать спокойно а не думать где брать бабло на следующую партию лифера. Что касается балансиров, то они слишком маломощны чтобы чтото решать в одиночку без платы защиты, их надо или усилить до токов зарядки, или сигнал с них через оптопары заводить в зарядку.

А таких как вы считающих

а если аккумуляторная батарея сбалансирована, то и в особо интеллектуальных устройствах попросту нет необходимости

тут было немало, через годик, а то и раньше они уже искали другую батарею или меняли ячейки в той что есть.
И нечего из за одного тестового электробуса с брачком выводить ущербную мораль, ставя крест на интелектуальных устройствах логики которых вы постичь не можете.

[artmixer]

Я не против БМС в принципе, ведь она сразу отрубит зарядку как только хоть одна ячейка убежит вперед и начнет её балансировать, как только напряжение на ней упадет зарядка снова подключится - ну чем не обратная связь? зачем мутить оптопары?

[Night-Prizrak]

зачем мутить оптопары?

Возможно я не прав, но попробую объяснить свою мысль...
Есть разные люди, разные потребности, разные ситуации и...  разные зарядники...
Если есдить в магазин за пивом раз в неделю - можно позволить себе заряжать 500Вт*ч батарею током в 25 Вт*ч в течении суток и не париться.. самый простой балансир в состоянии рассеять 2.5 Вт*ч энергии, в конце зарядки, поэтому БП можо вообще не выключать из розетки до следующего визита в магазин за пивом.
Если ездить на работу, а по вечернему ещё и в супермаркет мотнуться, или к девчёнке на другой конеч города или чего подобное - то уже хотелось-бы влить в литиевый бак топлива по быстрее, пусть и не до горлышка, но за полчасика.
Если ездить на дальние расстояния и заправляться в макдональдсах, отелях и т.п. - то зарядка нужна и мощная, и лёгкая и т.п.
Можно иметь 3 зарядки под одну батарею...
а можно иметь 1 зарядку, которая будет настраиваться "3-мя джамперами" на нужный режим.

Как пример...  для чего оптопары...
имеем зарядку для 48В лития
имеем литий на 10 АЧ
1) можно долго тошнить током в 1А и за ночь зарядить
2) можно влить за 40 минут 10А до 70-80% банок и потом за пару часов долить до горлышка..  Итого 3 часа
3) Еси надо очень быстро ехать - льём 2С-3С или сколько позволяют банки, попутно следя за их температурой по термопаре, как только подросла температура или напряжение настолько, чтоб было, например, 60-70% ёмкости - переходим на режим 1С, а через 10-20% на режим дозарядки до конца

...
А с помощью тех самых оптопар можно это всё проделывать с одним и тем-же БП меняя его режим "3-мя джамперами"
Почему нет? Вам это не нужно? ...  возможно...  Лично мне хотелось бы иметь такой БП, почему нет? может ещё кто-то будет такого-же мнения? Просто не понимаю, для чего такая категоричность, если предмет дискусси вписываеться в условия эксплуатации (токов заряда) от производителя и позволяет съэкономить время, средства и место?

[TRO]

Оптопары ставят в нескольких случаях. Когда кроме балансиров ничего нет (ну не осознали люди в БМС необходимость и хотят съэкономить), тогда часть функций БМС по отключению от перезаряда должны взять балансиры с оптопарами. Или же если хочется продлить жизнь ячеек и не перезаряжать ячейки до напряжения отключения БМС. Есть ещё один вариант, мой, это когда ток настолько большой что уже опасно пускать его через БМС (50А заряда в моём случае). Ну и оптроны напаянные на балансиры(если балансиры без гистерезиса) обеспечат плавное снижение тока зарядки до балансировочного, что обеспечит наиболее быстрый заряд, а не постоянные долгие вкл выкл БМСки. Ну и ещё, зарядка в обход БМС но с обратной связью через балансирные оптроны может иметь любое более высокое напряжение, главное чтобы в зарядке было ограничение тока, напряжение косвенно будут ограничивать балансиры через оптопары.

[artmixer]

Night-Prizrak, я заряжаю свои 600 Вт*ч зарядкой 200Вт, изредка выкручиваю её на 300 Вт с более интенсивным охлаждением, да бывает тороплюсь, но это лишь следствие того что батарея имеет не достаточный для моих нужд запаса энергии для катания на целый день,
есть 2 пути решения вопроса не достаточного запаса хода
- делать ускореную зарядку как у Вас
- расширить батарею
я выбрал второй вариант, и в следующей версии вела буду делать батарею 900 Вт*ч

TRO,
На сколько может разбалансироваться батарея за 1 цикл? там милипизерная разница будет по сравнению с другими банками и даже слабый балансир в лёгкую выровняет батарею

оптроны напаянные на балансиры обеспечат плавное снижение тока зарядки до балансировочного, что обеспечит наиболее быстрый заряд

если ток будет снижен процес заряда не будет наиболее быстрым, я думаю в таком случае он по времени ни чем не будет отличаться от метода когда применяется БМС