Балансир для LTO.

[Tymmmi]

На мой взгляд, сплошные логические нестыковки.
Еще одна логическая нестыковка с напряжением генератора 15 вольт, при котором, якобы, балансир бесполезен. Напряжение на отдельных банках может быть слабо связано с общим напряжением на батарее.

Ну мне ваш взгляд давно понятен:) Но все же распишу подробно.
Пример. Напряжение генератора 15В пока работает термокомпенсация (на моем Subaro Outback это около 10 мин  с плавным падением напряжения до 13,8-14,2В в зависимости от температуры на улице) сборка 6S LTO 66160.  Пусть ваш балансир включается при напряжении 2,5В на элемент.  Напряжение сборки к примеру 2,45В на 5 элементах и 2,35В на 6м элементе (саморазряд), общее напряжение 14,6В.
Чтобы нам отбалансировать сборку (говорим о балансировке а не защите от перезаряда), нужно с каждой банки имеющей напряжение 2,45В стравить несколько АЧ  до напряжения 2,35В.
Запустили двигатель, генератор выдает 15В,  идет ток заряда, напряжение 5 банок  поднимается к 2,5В.  К тому моменту, когда 5 банок достигли напряжения 2,5В  напряжение генератора уже начнет падать, и балансировка попросту не запустится. 2,5*5+2,4=14,9В.  С каждым простоем, паршивая банка будет садиться все сильнее..
Если хотите продолжить дискуссию то давайте использовать эти вводные данные, сами предложили мне их выбрать:)  Вопрос - как вы видите процесс балансировки обсуждаемым балансиром при этих значениях?

Могу подсказать, что балансир прекрасно отработает по убежавшей банке независимо от напряжения генератора.

Конечно отработает,  если 5 банок оказались с большим саморазрядом а одна  - самая стойкая без саморазряда и убежала вперед.  Причем нужно предусмотреть чтобы генератор ее  не перезарадил выше крыши (все остальные то баночки просели)..   Классический балансир работающий по верхнему порогу, как правило работает в паре с БМС, которая разрывает цепь заряда чтобы предотвратить перезаряд паршивой овцы, а в нашем случае разорвать цепь генератора будет невозможно.

И опять логическая нестыковка. Это не балансир позволил банке разрядиться до 10%. Это она сама разрядилась. И восстановить ее вы не сможете ровно по той причине, по которой она сейчас имеет 10%, когда остальные банки уперлись в ограничение балансира, давая возможность приподняться отставшей банке, а она все равно осталась на низком уровне. !!

Ну почему несостыковка то?  Балансир для того и нужен, чтобы не давать элементам разбегаться,  он должен балансировать, выравнивать их потенциал.  Иначе какой смысл от балансира если от не выполняет своей функции и  в конечном итоге получаем разбег в 90% между элементами? 

Разряженный в ноль титанат при "прикуривании" легко потянет на себя один-два килоампера, так что прикурить от проводов будет вполне реально, причем в буквальном смысле слова

Вы исключили из своего вывода  такой важный параметр как сопротивление а также не учли зарядную характеристику титаната.  Банки моментально "взлетят" под 1,9В, нечего страшного не произойдет.   Масса способов прикуривания титаната без каких либо страшных последствий, но это уже нюансы и не имеет отношения к предмету диалога.

[hiker51]

А вот тут я охотно верю. Разряженный в ноль титанат при "прикуривании" легко потянет на себя один-два килоампера, так что прикурить от проводов будет вполне реально, причем в буквальном смысле слова

Если гена 120А, - то ток на выдачу 130А, из них 120А на заряд любой ёмкости титаната (если другие потребители выключены). Обычный штатный его режим, когда всё включено.
И не надо ля-ля, - пугать народ кило амперами.
Ничего не греется, только штатная работа генератора.
Со значения полностью разряжен, при наличии многоканального балансира банки доходят ровно до крайнего значения заряда генератора в данный момент времени.
Пассивный одноканальный ограничивающий балансир пригоден только в стабилизированных системах питания или в комплексе с многоканальным, имеющим обратную связь по ячейкам, - в остальном точность его не велика, но может кого-то вполне устроить, чаще всего требует настройки под конкретный случай.

[Tymmmi]

Могу подсказать, что балансир прекрасно отработает по убежавшей банке независимо от напряжения генератора.

В дополнении к вышесказанному,  график заряда и разряда элемента титаната. Очень хочется услышать, как по вашему мнению отработает балансир если одна банка убежала вперед.
Обратите внимание на кривую после 2,5В ..  Если в цепи всей батареи будет идти ток хотя бы в 10А, то после 2,5В напряжение на элементе  резко пойдет вверх.  Как тут поможет балансир?
В случае с весами, такой ситуации не может быть в принципе.

[Яков93]

Обратите внимание на кривую после 2,5В ..  Если в цепи всей батареи будет идти ток хотя бы в 10А, то после 2,5В напряжение на элементе  резко пойдет вверх.  Как тут поможет балансир?
В случае с весами, такой ситуации не может быть в принципе.

А что "весы" не балансир что ли? Точно также включают нагрузку, если банка начинает убегать. Никаких волшебных свойств у них нет и подавить убегающее напряжение в конце заряда нечем кроме обычного резистора нагрузки как и у любого пассивного балансира. Если нагрузочный резистор по сравнению с зарядным током очень небольшой, а остаточная емкость по банкам отличается, то и разбег никуда не денется и никакой балансир не справится в том числе и "весы".

Если остаточная емкость банок слегка отличается друг от друга они в любом случае будут разбегаться в конце заряда сколько бы их не выравнивали по напряжению до начала этого заряда.

[Tymmmi]

А что "весы" не балансир что ли? Точно также включают нагрузку, если банка начинает убегать. Никаких волшебных свойств у них нет и подавить убегающее напряжение в конце заряда нечем кроме обычного резистора нагрузки как и у любого пассивного балансира. Если нагрузочный резистор по сравнению с зарядным током очень небольшой, то и разбег никуда не денется.

В ситуации с весами (если у вас стандартный генератор до 15В)  банка не может убежать, поскольку все элементы приведены к одинаковому напряжению. До 2,5В заряд идет одновременно с незначительными отклонениями в несколько милливольт.
2,5*6=15В.

Если остаточная емкость банок слегка отличается друг от друга они в любом случае будут разбегаться в конце заряда сколько бы их не выравнивали по напряжению до начала этого заряда.

Совершенно верно, однако этот эффект проявляется выше 2,5В

[Яков93]

В ситуации с весами (если у вас стандартный генератор до 15В)  банка не может убежать, поскольку все элементы приведены к одинаковому напряжению. До 2,5В заряд идет одновременно с незначительными отклонениями в несколько милливольт.
2,5*6=15В.

Совершенно верно, однако этот эффект проявляется выше 2,5В

В том-то и фокус с различающимися по емкости банками, что они вполне могут иметь напряжение при заряде 2,4 * 5 + 3В = 15В или 2,44*5 + 2,8 =15 и прочие разные нехорошие комбинации.
Если емкости различаются, например в одной банке (25 Ач) 60 Втч, а в других пяти по (30 Ач) 72 Втч. 60-ти ваттная зарядится быстрее и напряжение на ней уже давно будет 2,8, а на остальных как раз около 2,4.
И сможет ли балансир немного сбить эту разницу в конце зависит от мощности его нагрузки и конечно от длительности сжигания зарядного тока на убегающей банке. Но именно от сжигания зарядного тока, а не в холостом режиме во время простоя.

Впрочем, мы уже по-моему на десятый круг вышли. Тут бы помогли какие-то натурные испытания с разными по алгоритмам балансирами.

[Tymmmi]

Если емкости различаются, например в одной банке (25 Ач) 60 Втч, а в других пяти по (30 Ач) 72 Втч. 60-ти ваттная зарядится быстрее и напряжение на ней уже давно будет 2,8, а на остальных как раз около 2,4.

В таком случае возможно, но на практике  пока никто не сталкивался или я не слышал..  Ну и  генераторы по большей части выдают не более 14,4В а это 2,4В на элемент. 

Тут бы помогли какие-то натурные испытания с разными по алгоритмам балансирами.

Ну "весы" многие протестировали и используют, там собственно и тестировать нечего - работает как автомат калашникова)))  А вот со вторым вариантом - могу заняться если кто-нибудь пожертвует балансир на тест

[rusmax]

Я просто спросил у людей, которые делали утверждения  о непригодности этого балансира в некоторых условиях. Попросил подробнее пояснить, почему он непригоден. Вразумительного ответа не получил. Как это часто тут бывает, ответил не тот, кого спрашивал и не про то, о чем спрашивал

Прошу прощения, занят делами по горло.
1. Возьмём например к примеру условия:
Архангельский балансир-ограничитель на 2,7В,
Напряжение генератора 14,4В.
Батарея 6s фугасы.
Ограничивая напряжение сверху, ничто не мешает напряжениям разбегаться. Рассмотрим наихудшие результаты в нашем примере когда все элементы убегают вверх и ограничиваются на заданном уровне (2,7В), а одна банка постепенно стремится вниз:
(берём устоявшийся режим)
2,7+2,7+2,7+2,7+2,7+0,9=14,4В - один элемент за пределами допустимого min значения.
Вариант когда две банки ползут вниз:
2,7+2,7+2,7+2,7+1,8+1,8=14,4В - как видим ситуация ненамного лучше. (для простоты разделил оставшееся напряжение между дохлыми банками пополам).
Ёмкость батареи определяется ёмкостью наиболее слабого элемента. И если сделать попытку запуска в данных примерах, то если разряженные элементы пропустят через себя ток, то получим их переполюсовку.
Три банки постепенно разряжаются, а три упираются в ограничение:
2,7+2,7+2,7+2,1+2,1+2,1=14,4В
Мне лень искать какому напряжению соответствует напряжение 2,1В, допустим 20%. Тогда ёмкость всей батареи будет соответствовать 20%. Хотя  может получится и:
2,7+2,7+2,7+2,25+2,25+1,8=14,4В - тогда и ёмкость как в первых двух примерах будет равна нулю.

С "весами" же ситуация выправляется. Балансир пытается разрядить выскочек (независимо от конечного напряжения), образуя шунт через который заряжаются отставшие банки.

Но это однако не говорит, что балансиры-ограничители не имеют право на жизнь. Для этого нужно стабилизированное напряжение и точно подстроенные под это напряжение балансиры. Для нашего примера:
14,4В / 6s = 2,4В
Под плавающее термокомпенсированное напряжение подстроится невозможно. Если выставить на них верхний предел, то получим вышеописанный результат при меньшем напряжении. Поставим значение пониже, то балансиры будут попросту пытаться гасить напряжение генератора при превышении им суммарного ограничения, не влияя на процесс заряда.

2. Есть ещё другой фактор - разница в саморазряде. Допустим все элементы имеют одинаковую ёмкость, но разный саморазряд. Для простоты примем разницу в 2 раза между лучшим и худшими элементами. Тогда при продолжительной стоянке когда на худшем станет 0% заряда, на лучшем соответственно 50%. И если начать процесс заряда, то хороший элемент зарядившись до 100% взмоет вверх и никакой балансир этому не помешает. Весы же будут разряжать оставшиеся элементы до уровня худшего с тем, чтобы при быстром заряде они пришли к финишу одновременно (мы взяли условие что у них равные ёмкости).

Есть у ограничителей и преимущество перед весами. Когда ёмкость отличается, токи утечки примерно равны, а разряд в ноль по условиям эксплуатации не грозит. При этом соблюдены условия стабилизированного напряжения источника и строго подобранного к нему ограничения. Тогда выравнивая элементы по верху никто не помешает разбегаться элементам снизу (минус "весов"). При заряде до полного элементы снова будут сходится в одной точке. Т.е. скорее для стационарного применения, по условиям эксплуатации и когда последовательных элементов слишком много для применения "весов".

Вот такое моё видение. Расписал подробней некуда на пальцах. Надеюсь понятно изложил свою мысль.

[S_Kov]

Если гена 120А, - то ток на выдачу 130А, из них 120А на заряд любой ёмкости титаната (если другие потребители выключены). Обычный штатный его режим, когда всё включено.
И не надо ля-ля, - пугать народ кило амперами.
Ничего не греется, только штатная работа генератора.

Генератор тут вообще ни при чем.
Я под прикуриванием понимаю процесс, когда к вашему аккумулятору подключают
аккумулятор другого автомобиля (возможно со включенным двигателем).
Если на этом другом автомобиле тоже титанат, то ток генератора уже не так важен.
Мы имеем (в самом неудачном варианте) полностью заряженную батарею титаната, подключаемую к полностью разряженной батарее титаната. В мервый момент подключения это работа заряженной батареи почти на КЗ. И внутреннее сопротивление в батарее сравнимо с парой миллиом, так что на нем ничего заметного не просядет даже при килоампере.
Впрочем, может там действительно очень быстро идет заряд до каких-то пристойных вольт на разряженной батарее, может там и полкилоампера не наберется уже через пару секунд.. Не буду спорить, сам не пробовал, но, кмк, токи там будут очень большие.

[S_Kov]

Прошу прощения, занят делами по горло.

Большое спасибо за подробный ответ. По крайней мере аргументация понятна.
И кроме пресловутого саморазряда обсуждается и разница в емкости, как возможная причина разбега, что явно прибавляет объективности этому анализу.
В целом, я с вами во многом согласен, но есть и ряд замечаний. Попробую аргументировать свои сомнения.

1. Возьмём например к примеру условия:
Архангельский балансир-ограничитель на 2,7В,
Напряжение генератора 14,4В.
Батарея 6s фугасы.
Ограничивая напряжение сверху, ничто не мешает напряжениям разбегаться.

Если вы про разбегания вниз, то да. согласен.

Рассмотрим наихудшие результаты в нашем примере когда все элементы убегают вверх и ограничиваются на заданном уровне (2,7В), а одна банка постепенно стремится вниз:

Вам не кажется странным, что вы берете такой высокий порог.
При том, что 14,4/6=2.4
Попробуйте повторить приводимые ниже вами рассуждения при пороге 2.4.
Сейчас ситуация аналогична тому, что балансира вообще нет.

(берём устоявшийся режим)
2,7+2,7+2,7+2,7+2,7+0,9=14,4В - один элемент за пределами допустимого min значения.
Вариант когда две банки ползут вниз:
2,7+2,7+2,7+2,7+1,8+1,8=14,4В - как видим ситуация ненамного лучше. (для простоты разделил оставшееся напряжение между дохлыми банками пополам).
Ёмкость батареи определяется ёмкостью наиболее слабого элемента. И если сделать попытку запуска в данных примерах, то если разряженные элементы пропустят через себя ток, то получим их переполюсовку.

Да, но движок скорее всего заведется. Согласны?
А если весовой балансир подравняет все к 0.9, то скорее всего уже нет.

Три банки постепенно разряжаются, а три упираются в ограничение:
2,7+2,7+2,7+2,1+2,1+2,1=14,4В
Мне лень искать какому напряжению соответствует напряжение 2,1В, допустим 20%. Тогда ёмкость всей батареи будет соответствовать 20%. Хотя  может получится и:
2,7+2,7+2,7+2,25+2,25+1,8=14,4В - тогда и ёмкость как в первых двух примерах будет равна нулю.

А вот движок скорее всего все равно заведется. Дело в том, что в этом анализе делается типичная ошибка, когда смешивают несколько понятий: емкость батареи отождествляется с напряжением на ней, емкость банки путают с остаточным зарядом, и емкость часто путают с  мощностью батареи.
Емкость измеряется в амперчасах (без связи с напряженияем), а мощность равна отдаваемому току, умноженному на напряжение батареи. И ток и напряжение будут еще вполне приличные  в вашем примере.  Именно поэтому у меня возникают вопросы к весовому балансиру. Он , подравнивая остаточный заряд в банках, при этом может заметно снизить мощность батареи (если дать ему время действительно подравнять все банки).

С "весами" же ситуация выправляется. Балансир пытается разрядить выскочек (независимо от конечного напряжения), образуя шунт через который заряжаются отставшие банки.

Пороговый балансир делает то же самое, но при условии, что банка превысила порог. И при условии, что порог взят не с потолка.

.....
2. Есть ещё другой фактор - разница в саморазряде. Допустим все элементы имеют одинаковую ёмкость, но разный саморазряд. Для простоты примем разницу в 2 раза между лучшим и худшими элементами. Тогда при продолжительной стоянке когда на худшем станет 0% заряда, на лучшем соответственно 50%. И если начать процесс заряда, то хороший элемент зарядившись до 100% взмоет вверх и никакой балансир этому не помешает. Весы же будут разряжать оставшиеся элементы до уровня худшего с тем, чтобы при быстром заряде они пришли к финишу одновременно

Опять, это справедливо, если мы дойдем до фазы быстрого заряда. Это возможно, только если весы не сделали до конца свою работу, и в банках еще осталось что-то , что даст нам возможность завестись

..
Вот такое моё видение. Расписал подробней некуда на пальцах. Надеюсь понятно изложил свою мысль.

Спасибо еще раз.
В целом , аргументация понятна. Я для себя ее формулирую немножко в утрированном виде, но , кмк,  абсолютно корректно сохранив смысл самого принципа, который мы, собственно, здесь и обсуждаем.
Аргументация такая. Лучше заряжать полностью разряженный аккумулятор, на котором все банки имеют одинаковое напряжение, чем пытаться зарядить аккумулятор с заметно разными напряжениями на банках.
Потому что в последнем случае батарея достигнет напряжения зарядки, когда одна банка (возможно) сильно опередит остальных, а остальные будут (возможно) далеки от полного заряда.
Сомнения у меня возникают в нескольких моментах. Если одна банка убежит, то она при этом заставит сработать пороговый балансир, который , как вы сами писали, начнет повышать ток заряда остальных банок за счет придавливания убегающей банки. Можно возразить, что банка, возможно, убежала, но порог не превысила. Такое возможно только при условии неверно выбранного порога. Например, 2.7 вместо  (14,4/6=2.4). И еще одно сомнение, которое вы не смогли развеять: при зарядке одинаково разряженных банок мы все равно получим аналогичную картину с разбегающимися банками в процессе заряда, и никакие балансиры тут не помогут, если только у них ток балансировки не 1С, как тут кто-то уже писал. А если процесс заряда завершен, то у нас два варианта дальнейших действий:
1) Придавливать только убежавшие выше порога банки. (Пороговый балансир).
2) Придавливать все банки до уровня самой недозаряженной. (Весовой балансир).
Все-таки у меня остались сомнения в безусловном преимуществе второго варианта.
Попробуйте себя представить в роли балансира. Вы бы что стали делать? Какой вариант реализовали бы?
Но, наверное, уже все аргументы по пять раз всеми сторонами высказаны.
Так что лично я заканчиваю дискуссию.
Всем спасибо!

[Tymmmi]

[user]S_Kov[/user], вы не ответите на вопрос как быть,  если один элемент резко пошел вверх при протекающем токе в 10а?  Классическая ситуация при разбалансе. Только не предлагайте использовать балансир с током в 10А (значение токе при перезаряде может быть и 10 и 20 и 50А, цифра взята просто для примера)

[VladNSK]

Да, но движок скорее всего заведется. Согласны?

Нет. 
Банка 0.9 станет банкой - Х.

[Яков93]

Но это однако не говорит, что балансиры-ограничители не имеют право на жизнь. Для этого нужно стабилизированное напряжение и точно подстроенные под это напряжение балансиры. Для нашего примера:
14,4В / 6s = 2,4В

Вы берете пример совсем уж тупых балансиров-ограничителей, которые включаются строго при достижении определенного верхнего порога. Такие действительно не особо эффективны, зато очень дешевы и просты в исполнении.
Балансир должен начинать отрабатывать разбег по напряжениям при заряде гораздо раньше, чем будет достигнут верхний уровень. Тогда есть больше шансов, что ближе к верхнему пределу балансир не даст сильно разбежаться.

Но и возня с банками во время отстоя или разряда под предлогом что этим якобы спасаются мертвые банки совершенно пустое занятие. В этом лично я вижу главный недостаток балансира весов от [user]VladNSK[/user]. Если бы весы останавливались в своей работе на каком-то минимальном пороге близком к НРЦ 100% заряженной банки, то они были бы почти идеальны. Это мое скромное мнение, может история и покажет, что я не прав 

Ни один балансир не способен оздоровить мертвые банки, а банки у которых повышенный саморазряд как раз и являются полумертвыми. Тем более, если такая банка образовалась уже после подключения балансира.
Повышенный саморазряд это признак мертвости, значит в банке уже не осталось прежней емкости или она не будет тянуть разрядные токи. В итоге вся сборка не даст прежней эффективности несмотря на любые балансиры. Мертвую банку нужно менять, а не подгонять под ее эффективность остальные элементы. Нужно сосредоточиться на основной задаче балансира - не допускать превышения верхнего зарядного напряжения на банках.

[Яков93]

[user]S_Kov[/user], вы не ответите на вопрос как быть,  если один элемент резко пошел вверх при протекающем токе в 10а?  Классическая ситуация при разбалансе. Только не предлагайте использовать балансир с током в 10А (значение токе при перезаряде может быть и 10 и 20 и 50А, цифра взята просто для примера)

Придавливать надо постепенно, тогда и резкого взмытия вверх не будет.
У меня на "солнечной системе" где стоят мои балансиры зарядные токи до 20А и ничего, балансиры с нагрузкой 1А вполне справляются и не дают банкам особо сильно разбегаться.

[Tymmmi]

Повышенный саморазряд это признак мертвости, значит в банке уже не осталось прежней емкости или она не будет тянуть разрядные токи.

В банках с саморазрядом есть и емкость и способность  держать токи в 10С.  Тестировали. 

Придавливать надо постепенно, тогда и резкого взмытия вверх не будет.
У меня на "солнечной системе" где стоят мои балансиры зарядные токи до 20А и ничего, балансиры с нагрузкой 1А вполне справляются и не дают банкам особо сильно разбегаться.

Если общий ток в цепи 20А а банка уже заряжена, насытилась, то куда идут остальные 19А при токе балансира в 1А ?

[Яков93]

В банках с саморазрядом есть и емкость и способность  держать токи в 10С.  Тестировали. 

Наверное и саморазряд разный бывает. Если только чуть выше типичного там и емкость может быть нормальной.

Если общий ток в цепи 20А а банка уже заряжена, насытилась, то куда идут остальные 19А при токе балансира в 1А ?

Нет, еще не заряжена. До 20А идут только в стадии заряда CC, а это еще не 100% заряд. Я ж говорю, мой балансир начинает работать не с момента когда банка полностью зарядилась, а раньше, - когда напряжение перевалит за 13В на свинце, а это только верхняя граница НРЦ. Заряд идет до 14,4В и к концу зарядный ток конечно падает.

Не знаю уж куда идут оставшиеся зарядного тока 19А, но даже кратковременное включение нагрузки в 1А способно сбить напряжение на банке. Не намного, но т.к. балансир работает все время заряда то он все время понемногу сбивает эти пики напряжений и к концу все более-менее ровно.

[VladNSK]

Если бы весы останавливались в своей работе на каком-то минимальном пороге близком к НРЦ 100% заряженной банки, то они были бы почти идеальны. Это мое скромное мнение, может история и покажет, что я не прав 

Ни один балансир не способен оздоровить мертвые банки, а банки у которых повышенный саморазряд как раз и являются полумертвыми. Тем более, если такая банка образовалась уже после подключения балансира.
Повышенный саморазряд это признак мертвости, значит в банке уже не осталось прежней емкости или она не будет тянуть разрядные токи. В итоге вся сборка не даст прежней эффективности несмотря на любые балансиры. Мертвую банку нужно менять, а не подгонять под ее эффективность остальные элементы. Нужно сосредоточиться на основной задаче балансира - не допускать превышения верхнего зарядного напряжения на банках.

Тяжёлые мысли "свинцовой" практики. На титанате про всё это можно забыть.
НРЦ на титанате - это, через несколько минут работы генератора, = бортовое напряжение.

[Tymmmi]

Нет, еще не заряжена. До 20А идут только в стадии заряда CC, а это еще не 100% заряд.

Те элементы, о которых я веду речь, при 2,5В заряжены примерно на 95% и последующий заряд током 20А очень быстро "уведет" банку вверх, перезарядит.   Чтобы удержать такого жеребца, нужен балансир на соответствующий ток:)