Эксплуатация свинцовых аккумуляторов: вопросы и ответы

[alx25v]

Набросал схемку (без номиналов), при достижении порога отключается от зарядки, упало до собственного напряжения или чуть ниже опять к зарядке присасываемся. Если ИБП перейдет в инверторный режим, то будет запитан через паразитный диод полевика, напряжение на АКБ упадет и полевик откроется. Прикидывал её для ИБП, чтобы АКб отпускало и не кипятило постоянно, втыкать в разрыв АКБ по минусу.
ТО Alex_Soroka: не подскажете каков ТКН у AGM?

[Leka]

Набросал схемку

+1!
Как раз о таком варианте использования полевика я несколько ранее говорил на другой ветке. Там, правда, я рассматривал его как замену буферному диоду и одновременно функция защиты от переполюсовки акка. У нас такая схема использовалась в устройствах именно как защита.
По схеме. На мой взгляд будет трудновато настроить. R4, R5 задают порог, а R7 - гистерезис. При этом цепь R6R7 (R6 предположительно примерно на порядок меньше R7, например 10к и 200к) шунтирует R5 и при настройке гистерезиса будет съезжать порог. Кроме того, R4R6R7 создают какой-никакой ток базы VT2. Совмещение двух настроек (ток базы и гистерезис) в одной цепи не есть хорошо.Опыт настройки покажет насколько мои опасения оправдаются.
Не совсем понятна фраза "если ИБП перейдет в инверторный режим". Если ИБП используется как источник зарядного тока, то под этим может пониматься отключение сетевого питания, например. В таком случае, полевик откроется или нет не имеет значения.

[Leka]

Мой вариант защиты от переполюсовки на MOSFET.
На приатаченой схеме слева релейный вариант. Это то, что я добавил к схеме
Сороки. Справа вариант, который я использовал в нескольких устройствах как
узел защиты от переполюсовки и глубокого разряда батареи. Этот вариант я
вроде привязал правильно к условиям зарядного устройства. Стоимость его
ниже, чем релейного, примерно равна стоимости одного лишь MBR1545.

Как работает. Компаратор отслеживает вилку 12,7-14,4в и управляет силовым
ключом (на схеме не показано) и посредством опто-пары защитным MOSFETом.
Если при подключении перепутали полярность, опто-пара и ключ заперты
(функция защиты). По поводу функции буферного диода я кажется погорячился. При исчезновении питающего напряжения акк будет разряжаться на резистор предварительной нагрузки через встроенный диод MOSFETa. Надо подумать как буфер сделать на полевике. Сопротивление
открытого канала 45N03 20мОми при 5а падение напряжения на транзисторе
всего 0,1в (на MBR1545 - 0.6в), соответственно выделяется 3 и 0,5Вт. Будет гут, если получится.

[Alex_Soroka]

Мой вариант защиты от переполюсовки на MOSFET.
На приатаченой схеме слева релейный вариант. Это то, что я добавил к схеме
Сороки.

...а можно вопрос: а почему не диод и последовательно с ним реле автомобильное с размыкающей группой ? при переполюсовке - диод открыт - реле срабатывает и размыкает цепь АКБ... просто и тупо... без транзистора при правильном включении АКБ - диод заперт и реле не работает.

Стоимость его ниже, чем релейного, примерно равна стоимости одного лишь MBR1545.

MBR1060 сейчас стоит 2 гривны 50 копеек ...Акция

Как работает. Компаратор отслеживает вилку 12,7-14,4в и управляет силовым ключом (на схеме не показано) и посредством опто-пары защитным MOSFETом.

Насколько точно отслеживает ?
опыты со стабилитронами говорят что у стабилитронов разбег есть по напряжению...

[Leka]

Да можно и без транзистора, такое включение позволяет сохранить 6-вольтовый порог ЗУ. 12-вольтовые реле срабатывают примерно при 9В, 5-вольтовые при 14в имеют сильный перегруз, а с нормальнозамкнутыми контактами не факт, что успеют отработать.
  Цены. Вам хорошо, а я ориентируюсь по луганским: MBR1545 - 6грн50коп,
MBR2045 -6грн (как ни странно). Есть еще SP1060 по 3.75, но у них падение повыше. У нас сеть торговых точек подобного рода не очень шировая, а серию я ведь не планировал. Да еще можно учесть стоимость радиатора - тоже не копеечная вещь в рознице.
  Точность. Да та же, что и на устойствах, выложенных на "Кто как заряжает аккумуляторы". Разброс параметров стабилитронов жутко огромный. Схема-то приведена как "вариант", выдрана из разработки почти 10-летней давности, где миливольты ловить не надо было. А в своих платах я закладываю возможность установки  TL431 для опорного. И уж ни в коем случае не оспариваю преимущества использования ацп в атмелах\пиках, хотя и здесь Вам приходится (по вашим же утверждениям) загонять некий тест в кристал, чтобы определить некие корректирующие коэффициенты, ибо резисторы в делителях 5-типроцентные. Так что либо резисторы подбирать, либо коэффициенты.

[alx25v]

Набросал схемку

+1!
По схеме. На мой взгляд будет трудновато настроить. R4, R5 задают порог, а R7 - гистерезис. При этом цепь R6R7 (R6 предположительно примерно на порядок меньше R7, например 10к и 200к) шунтирует R5 и при настройке гистерезиса будет съезжать порог. Кроме того, R4R6R7 создают какой-никакой ток базы VT2. Совмещение двух настроек (ток базы и гистерезис) в одной цепи не есть хорошо.
Не совсем понятна фраза "если ИБП перейдет в инверторный режим". Если ИБП используется как источник зарядного тока, то под этим может пониматься отключение сетевого питания, например. В таком случае, полевик откроется или нет не имеет значения.

Ну так и диодик последовательно с R7 нужно поставить, это просто наброска схемы.
Это я для бесперебойников прикидываю (хотя можно и на авто поставить), если при работе от АКБ не откроется полевик то на встроенном диоде потеряем 0,6 и более вольта, а так всё таки поменьше, имхо.
Да и деталек поменьше, на матерях такого мусора куча.

[Alex_Soroka]

Да можно и без транзистора, такое включение позволяет сохранить 6-вольтовый порог ЗУ. 12-вольтовые реле срабатывают примерно при 9В, 5-вольтовые при 14в имеют сильный перегруз, а с нормальнозамкнутыми контактами не факт, что успеют отработать.

микросекунды этого хватит чтобы среагировать
- а цепи ЗУ не успеют так быстро сгореть ...

Цены. Вам хорошо, а я ориентируюсь по луганским: MBR1545 - 6грн50коп,
MBR2045 -6грн (как ни странно). Есть еще SP1060 по 3.75, но у них падение повыше.

http://www.kosmodrom.com.ua/
http://www.e-voron.dp.ua/
эти работают по Украине.

И уж ни в коем случае не оспариваю преимущества использования ацп в атмелах\пиках, хотя и здесь Вам приходится (по вашим же утверждениям) загонять некий тест в кристал, чтобы определить некие корректирующие коэффициенты, ибо резисторы в делителях 5-типроцентные. Так что либо резисторы подбирать, либо коэффициенты.

у нас теперь во всех прошивках есть "недокументированная фишка" называется "помощь в калибровке".  При определенном положении джамперов, вместо АКБ подать изменяющееся пост.напряжение на ЗУ - при равенстве напруги точно 12В идет индикация на ЗУ. Далее - простой калькулятор считаем насколько ЗУ "видит" не то напряжение.
...ну и перешивка в ЕППЗУ парочки коэффициентов...

Сильно снимает головняк с подбором параметров деталей методом "паяльника"

Кстати "китайские мультиметры" тоже каждый свое напряжение показывают...
кому надо точно - то надо даташит поднимать на микросхему в них стоящую - там есть регулировка - но надо иметь эталонный источник на 1.00 В напряжения...

[alx25v]

Тогда уж режим калибровки на внешнее опорное и пускай сам МК считает и пишет.

[Leka]

это просто наброска схемы

Я как набросок и рассматриваю. Более того, мне представляется Ваша схемка интереснее моего варианта, только чуть-чуть додумать.

http://www.kosmodrom.com.ua/
http://www.e-voron.dp.ua/
эти работают по Украине.

Через инет я умею покупать, только пару штук никто высылать не будет, да и дороже нашей розницы с пересылкой выйдет для малого количества. Повторюсь, я серию не планировал.
Ну а настройка, так это смотря от чего отталкиваться. Если уже есть некое устройство и ему просто требуется такая вот приставочка, то можно пару минут и с паяльником посидеть. А если в исходном устройстве уже присутствует МК с АЦП, то почему бы и не повесить на него функцию слежения. Тем паче, если это серия. Но все равно настройка-корректировка и перепрошивка присутствует. И как быть, если в устройстве не заложен индикатор - тут не поможет и недокументированная функция, хотя можно фиксировать некий порог по включению светодиода ( что тоже не очень точно).

Тогда уж режим калибровки на внешнее опорное и пускай сам МК считает и пишет.

Проблема не в опорном, а в точности резистивных делителей. Значит, придется вводить регулировку опорного, а введение любых регулировочных элементов в схему снижает ее надежность.

[alx25v]

Про опорное это для Alex_Soroka.

[permant]

"Хозяйке на заметку"
Как показала практика, при использовании в деле электротранспорта УПСовых герметичных батарей клеммы - не самый надёжный вариант ,приходится всё время следить за клеммами и поджимать их. Чтоб наверняка, надо или паять, или применять винтовой зажим.

[aleks17121960]

Вопрос уважаемому Алексу Сорока.Есть ли зависимость между максимальным разрядным током и ёмкостью акб?Т.е,если мы с нуля сделаем акб.с маленьким максимальны током(0.3-0.7С),появится ли возможность увеличить емкость при том же весе?

[Alex_Soroka]

Вопрос уважаемому Алексу Сорока.Есть ли зависимость между максимальным разрядным током и ёмкостью акб?Т.е,если мы с нуля сделаем акб.с маленьким максимальны током(0.3-0.7С),появится ли возможность увеличить емкость при том же весе?

Не совсем понял вопрос но отвечу как я понял...

Если вы изначально проектируетет АКБ на малые токи - то это влечет за собой "расслабление" проектировщика по толщине пластин и токоотводов - т.е. на малые токи да, можно сделать легче АКБ - вопросы коррозии - да, надо решать, но они при малых токах будут не так остро стоять. Особенно если применять чистый свинец в пластинах.

[aleks17121960]

Как вы считаете,аккум.завод возётся за изготовление малой партии(штук 100-150)?На 24-50А.ч,с током до 30А,для мелких скутеров и эл.велов.Примерно на сколько можно вес уронить?Если на 30-40%,есть смысл пробовать!

[TRO]

Как вы считаете,аккум.завод возётся за изготовление малой партии(штук 100-150)?На 24-50А.ч,с током до 30А,для мелких скутеров и эл.велов.Примерно на сколько можно вес уронить?Если на 30-40%,есть смысл пробовать!

Ну если откопаете маленький заводик который сам льёт корпуса и кроит пластины с сепараторами, и при этом даже демпингуя с трудом находит сбыт, то выйдя на человека который непосредственно получает прибыль можно договорится. Однако при этом нужно серьёзно выглядеть и излучать уверенность, а кредитоспособность должна быть у Вас на лбу написана.

А теперь по существу вопроса. Токи в 1С для недорогого свинца - уже перегруз в плане сравнения отдаваемой ёмкости с паспортной (сильные токи крутящегося стартера в расчёт не берём, я о другом). При уменьшении количества свинца конкретно снижается ресурс. Однако заказывая герметичный аккумулятор вы можете заказать выводы расположенные не с одной стороны(обычно сверху), а например по сторонам, по диагонали. Это по мнению Alex_Soroka, должно увеличить количество циклов в разы за чсёт снижения оплывания пластин, и тут я с ним солидарен, особенно это актуально для тяговых использующихся с полным циклом. Кстати в теме про LiFePo4, я задвинул одну идейку, которая при помощи небольшой батареи из лифера должна увеличить количество циклов свинца, и пробег преимущественно в городских условиях. Надеюсь для свинца это не утопия.

Теперь про маркетинг. Имея батареи просто с меньшим количесвом свинца, производитель эл.транспорта может заявить что на его батареях скутер проезжает столько-же. И покупатель нового скутера это оценит и проверит, что на малых токах (без разгона контроллера) пробег реально не хуже. Однако производитель скромно умолчит что его батарея после пробега в ~1000км будет нуждатся в замене. Пользователь, в большинстве своём, решит что ему не повезло и будет вынужден заказывать новую батарею специфического форм фактора у производителя. Когда количество лоханувшихся пользователей достигнет критической точки, производитель планово меняет бренд и дизайн электротранспорта. Как-то не хочется быть в этой схеме покупателем.

[aleks17121960]

Как вы считаете,аккум.завод возётся за изготовление малой партии(штук 100-150)?На 24-50А.ч,с током до 30А,для мелких скутеров и эл.велов.Примерно на сколько можно вес уронить?Если на 30-40%,есть смысл пробовать!

Ну если откопаете маленький заводик который сам льёт корпуса и кроит пластины с сепараторами, и при этом даже демпингуя с трудом находит сбыт, то выйдя на человека который непосредственно получает прибыль можно договорится. Однако при этом нужно серьёзно выглядеть и излучать уверенность, а кредитоспособность должна быть у Вас на лбу написана.

А теперь по существу вопроса. Токи в 1С для недорогого свинца - уже перегруз в плане сравнения отдаваемой ёмкости с паспортной (сильные токи крутящегося стартера в расчёт не берём, я о другом). При уменьшении количества свинца конкретно снижается ресурс. Однако заказывая герметичный аккумулятор вы можете заказать выводы расположенные не с одной стороны(обычно сверху), а например по сторонам, по диагонали. Это по мнению Alex_Soroka, должно увеличить количество циклов в разы за чсёт снижения оплывания пластин, и тут я с ним солидарен, особенно это актуально для тяговых использующихся с полным циклом. Кстати в теме про LiFePo4, я задвинул одну идейку, которая при помощи небольшой батареи из лифера должна увеличить количество циклов свинца, и пробег преимущественно в городских условиях. Надеюсь для свинца это не утопия.

Теперь про маркетинг. Имея батареи просто с меньшим количесвом свинца, производитель эл.транспорта может заявить что на его батареях скутер проезжает столько-же. И покупатель нового скутера это оценит и проверит, что на малых токах (без разгона контроллера) пробег реально не хуже. Однако производитель скромно умолчит что его батарея после пробега в ~1000км будет нуждатся в замене. Пользователь, в большинстве своём, решит что ему не повезло и будет вынужден заказывать новую батарею специфического форм фактора у производителя. Когда количество лоханувшихся пользователей достигнет критической точки, производитель планово меняет бренд и дизайн электротранспорта. Как-то не хочется быть в этой схеме покупателем.

Ресурс может упасть не так уж.Если у меня 36А.ч(как щас),а ток не более 20А,то при 45-50А.ч в том же весе,не больше 0.5С получается,а средний 12А.Пробег не 60-70,а за 100км!Вывод-надо найти разумный компромис между весом,живучестью  и емкостью,и свинец для электричек имеет шансы.Кстати,можно заказать сразу на 24/36/48/60В(каких больше надо)Это ещё 2-3% веса в минус,плюс тоньше тоководы...

[Peoner]

"Хозяйке на заметку"
Как показала практика, при использовании в деле электротранспорта УПСовых герметичных батарей клеммы - не самый надёжный вариант ,приходится всё время следить за клеммами и поджимать их. Чтоб наверняка, надо или паять, или применять винтовой зажим.

"Хозяину на заметку"
как показала практика, это справедливо только при частой комутации клемм. если новую клемму одеть и не дергать до следующей смены аккума - о ней можно забыть. 2-3 смены аккумов клемма выдержит без значительного ослабления контакта. а может и 5 

паять клеммное соединение - дурной тон.
винтовое соединение, согласен - надежное и площадь контакта больше, сам об этом для себя думал. но завинчивать-отвинчивать... да и винтовые зажимы не очень изящные (хоть их и никто не видит кроме владельца)

[TRO]

Вывод-надо найти разумный компромис между весом,живучестью  и емкостью,

А если при производстве заказать контрольные выводы от каждой банки для подключения BMS, то ресуср должен подрасти до вполне приемлемых величин.