Методы измерения напряжений элементов батареи (для BMS, cellog т пр.)

[TRO]

mrDream свою БМС делал с летающими конденсаторами. Там каждый конденсатор подключен к своей ячейке через два высокоомных резистора, а потом эти конденсаторы по очереди подключаются двумя своими фетами к входу АЦП на короткое время замера. Надеюсь это был не особо секрет, про такую работу я сам догадался после долгой медитации на фотку его БМС.

[UriBas]

mrDream свою БМС делал с летающими конденсаторами. Там каждый конденсатор подключен к своей ячейке через два высокоомных резистора, а потом эти конденсаторы по очереди подключаются двумя своими фетами к входу АЦП на короткое время замера. Надеюсь это был не особо секрет, про такую работу я сам догадался после долгой медитации на фотку его БМС.

Вроде где-то об этом читал, то ли статья, то ли был такой уже проект..  и там обсуждались достоинства и недостатки этого метода.  Например, если нужна большая скорость опроса или точность и т.д.

[Keil]

Большая скорость нам не нужна  , беру stm32 за 70 руб с авито , и на рынке герконов по 5 руб горсть, мотаю на них катухи , Далее думаю приляпать балансир с кондорами в затворе . По результатам отпишу.

[sdenis2017]

Добрый день. Еще не видел такого метода: Один ацп и контроллер с гальванической развязкой по питанию  и коммутация на герконовых реле . Из минусов только ток потребления и размер.

делаю сейчас такую
размер да
а вот потребление низкое
каждое реле включается на 5 мс и столько отдыха
в итоге потребление этой "бяки" 10 мА
зато преимущество - сопротивление контакта очень низкое

[yurgen]

зато преимущество - сопротивление контакта очень низкое

и чего там низкого, такое же как и у полевика

[UriBas]

.. каждое реле включается на 5 мс и столько отдыха в итоге потребление этой "бяки" 10 мА ..

И сколько раз будет реле переключаться скажем за 1 час работы бмс?.. На сколько хватит ресурса контактов и т.д.?  А если сделать переключения через полевые транзисторы?

[sdenis2017]

и чего там низкого, такое же как и у полевика

+ к нему нужен не столь дешёвый фотовольтаик
Добавлено 29 Май 2021 в 10:04

На сколько хватит ресурса контактов и т.д.?

100 млн срабатываний - мне хватит

[UriBas]

..100 млн срабатываний - мне хватит

Для чисто измерений возможно и сойдет, но если сделать на мосфетах, то можно и еще балансировать с помощью доп. (балансного) аккумулятора примерно по такой схемке:

Можно будет не только мерить каждую банку, но и балансировать как при езде (при нагрузке. разряде), так и при заряде батареи.. кроме того, можно вести подсчет залитой/слитой емкости в каждую (или в слабые) ячейки, тем самым мониторить их состояние как по напряжению, так и по емкости.
На счет стоимости, то подходящий мосфет + оптопара = 0,5$ это почти стоимость (недорогого) реле.. 

[i]

На мой взгляд, тут слишком много ключей и слишком мал ресурс "летающего" аккумулятора. За один цикл заряда-балансировки, этот аккум пройдет несколько десятков циклов. Может ионистор стоит попробовать?

[UriBas]

На мой взгляд, тут слишком много ключей и слишком мал ресурс "летающего" аккумулятора. За один цикл заряда-балансировки, этот аккум пройдет несколько десятков циклов. Может ионистор стоит попробовать?

У ионистора по доступным ценам, на сколько знаю, емкость не такая уж и большая по сравнению с аккумулятором.. или этот ионистор должен быть довольно большим.  Возможно в параллель с аккумом поставить ионистор? Тогда быть может это имеет смысл. 

На счет циклов, то в принципе, балансный аккумулятор (далее "Бакк") заряжаться и разряжаться будет почти на равне с другими банками.. Например при заряде, он (будучи разряженным как и все) будет подключатся к тем банкам, которые наиболее заряжены, а при разряде подключатся к наиболее слабым и к концу его емкость будет равна другим банкам, на этом балансировка заканчивается.

К примеру, допустим у нас одна банка потеряла емкость 20%, одна 10%, одна 5%  При езде (нагрузке) БАкк подключится сначала к 20%, потом к 10% и к 5% при этом отдаст 45-50% своей емкости, остальные 50% уже будет распределять между всеми.. к концу она разрядится точно так же как и остальные, или даже меньше (зависит от установления порога балансировки).
Далее, если мы разряженную батарею подключим на заряд, то БАкк будет по очереди подключатся к тем, у которых напряжение будет превышать среднее значение и будет их подгонять под общее время заряда.  Таким образом БАкк  сделает один цикл заряда практически без разрядов.  На схеме я нарисовал ДС ДС преобразователь для заряда на всякий случай, если надо ее отдельно зарядить.. или когда БАкк не достает емкости и т.д.

[i]

То есть этот БАкк будет не перекачивать энергию между ячейками, а "подстаховывать" ячейки выбивающиеся из общего строя. Да, в этом случае ресурс будет не сильно страдать.
Прогнозировать эффективность такой системы не берусь, многое зависит от реализации, нужно пробовать в железе, так виднее будет.

[UriBas]

То есть этот БАкк будет не перекачивать энергию между ячейками, а "подстаховывать" ячейки выбивающиеся из общего строя. Да, в этом случае ресурс будет не сильно страдать.

Да, к тому же, если БАкк (балансный аккумулятор) разместить где нибудь в доступном месте, то его можно оперативно менять если что.. Если батарея хорошая, с ровненькими банками, то БАкк можно поставить малых размеров, буквально АА размера, то есть подбирать исходя из состояния батареи и система будет работать в оптимальном (щадящем) режиме.

Прогнозировать эффективность такой системы не берусь, многое зависит от реализации, нужно пробовать в железе, так виднее будет. 

Меня вдохновил китайский конденсаторный балансир на мосфетах.. этот вариант, на мой взгляд, относительно проще, переключений меньше и меньше требований к мосфетам и т.д.  должен работать по идее, лишь бы силы и время нашлось собрать и проверить (дай Бог).

[sdenis2017]

А сами контакты под током, имеют ресурс как правило  25 тыс или 100 тыс.

у меня реле исключительно для адс1115 коммутировать будет

[i]

вдохновил китайский конденсаторный балансир на мосфетах..

У конденсаторных балансиров средний ток редко доходит до 0,5А, а Бакк должен работать на более существенных токах (5-10А), иначе от него будет мало толку, а значит будут нужны соответствующие мосфеты. Может получиться дороговато.

[sdenis2017]

На счет стоимости, то подходящий мосфет + оптопара = 0,5$ это почти стоимость (недорогого) реле.. 

один только фотовольтаик стоит от 40грн

[UriBas]

один только фотовольтаик стоит от 40грн

Что за "фотовольтаик" ? Не встречал такого названия.

[sdenis2017]

Что за "фотовольтаик" ? Не встречал такого названия.

vom1271  светодиод + минисолнечная батарея

[UriBas]

vom1271  светодиод + минисолнечная батарея

А каким боком это относится к балансиру на ключах?..

У конденсаторных балансиров средний ток редко доходит до 0,5А, а Бакк должен работать на более существенных токах (5-10А), иначе от него будет мало толку, а значит будут нужны соответствующие мосфеты. Может получиться дороговато.

Средний ток это да, но максимальный в конденсаторных видимо ого го..
Смотрел по магазинам, полно мосфетов в районе 0,3-0,4 долл. у которых долговременный ток больше 10А.. и сопротивлением канала около 10мОм и менее.  Например есть https://voron.ua/uk/catalog/021718--tranzistor_irlr3717pbf_ir_international_rectifier_dpak_dpak IRLR3717PBF за 10-11 грн (0,35 долл) шт N-ch 20V 120A Rds=4mOhm Logic Level  Думаю 10А долговременно" (несколько минут) в режиме ключа вполне выдержит с запасом..  По сути, опрос и балансировка будет происходить достаточно быстро.. так что, ключи не должны сильно греться. (одновременно будут включены только два ключа, остальные в это время отдыхают"..)

Хорошие полевики с материнки еще можно повыпаивать или с БМС от ноутов, которых на  рынке полно..  Оптопара в районе 5 центов.. так что, не считая МК и прочие  плюшки, которые обычно в каждом БМС и балансире, на 10 банок (24 мосфета и 24 оптопары) в батарее все ключи с обвязкой выйдут около 10-15 долл.  Размер самого балансира не большой, самая большая часть это сам аккумулятор (БАкк) если конечно это необходимо, а так хватит размера 18650 за глаза".