Балансир для LTO.

[hiker51]

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.

1 Если другой автомобиль с титанатом на борту уже заведён, то ему уже априори ничего не нужно прикуривать!
2 Если к моему заряженному акк подключить второй такой же, но заряженный титанат в параллель, то ток заряда в первые секунды будет 2х200А= 400А, с резким падением до нуля, и до полного уравнивания потенциалов в течении считанных минут.
И кстати, не обязательно дожидаться этого уравнивания, слегка подкормить, и штатный толкнёт уже.
Правильное прикуривание авто с севшим титанатом в 0, это отключение "-" от акк  на том автомобиле и заводка от любого стороннего, после запуска движка, накидываем обратно клемму на титанат, отключаем сторонний акк. Делал так разрядив основной до 0 и запускал сборкой 2,9А, ибо она была бы высосана сразу вся и основной возможно не достиг бы нужного напряжения для запуска бортового компьютера авто.
Как и говорил ранее, пороговые балансиры в авто с термокомпенсацией пригодны лишь в качестве вспомогательных на краю (основной должен во всём диапазоне отслеживать точный баланс), в зимнее время года, когда начинается повышенный разбег ячеек при перезаряде.
(если использованы сборки 5s)
Или в источниках бесперебойного питания, но с точной настройкой стабилизированного выходного напряжения. Других вариантов не вижу.

[Яков93]

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:)

Ну и где ОН? Этот чудо балансир на ток в 20А?
У Вас же такого, насколько я понял, нет. Да и не нужен он если начинать давить убегающих заранее, а не в последний момент.

[Tymmmi]

Ну и где ОН? Этот чудо балансир на ток в 20А?
У Вас же такого, насколько я понял, нет. Да и не нужен он если начинать давить убегающих заранее, а не в последний момент.

Именно!  Нет такого балансира! Поэтому в нашей ситуации рулит балансир - весы, который уравнивает банки заблаговременно,  что исключает ситуации когда один элемент резко ускакал вперед  

[Яков93]

Именно!  Нет такого балансира! Поэтому в нашей ситуации рулит балансир - весы, который уравнивает банки заблаговременно,  что исключает ситуации когда один элемент резко ускакал вперед

Вопрос только "насколько заблаговременно". По-моему и Вы на своем опыте с параллельным включением АКб и выравниванием их на 3,2В и уважаемый _claw (если я правильно понял его балансиры давили аж с 2,9В) могли убедиться, что это бесполезное занятие. В случае с балансирами просто трата запасенной энергии на нагрев воздуха.

[Tymmmi]

[user]Яков93[/user], с лифером действительно бесполезное,  с титанатом - наоборот

[nik7551]

[user]VladNSK[/user], Извините, недавно на форуме не могу разобраться что где. Подскажите пожалуйста где можно купить Ваш балансир.

[VladNSK]

где можно

bazovkin mail.ru

[mac]

Qc= Q0-2•(5/6)•2RON•is /k, где k – коэффициент, определяемый из зарядной характеристики элемента.

На «центральном» пологом участке, для синих «фугасов», 30 Ач, имеем: k=8.3 мВ/Ач≈0.0083 В/Ач. 1/k=120[Ач/В].
Qc= Q0-2•(5/6)•2RON is •120 [Ач].

Простите, если дальше вам уже указали на это, паралельно приходится читать несколько тем, поэтому просто могу забыть, что хотел написать. Я на форуме не так давно, поэтому больше читаю, чем пишу. Но меня всегда привлекали рассчёты и при прочтении этого сообщения я внимательно его перечитал. У вас тут либо ошибка, либо манипуляция данными. В первой формуле идёт деление, во второй -- умножение. Если просто произвести дальнейшие ваши мат. действия, то ответ получится 0.021 (Часа???).
Далее, вы говорите, меньше, чем за это время в АБ-батарее будет "меньше энергии", чем в ПБ-батарее, но это же не так. Как минимум это время, когда АБ не будет запускаться, но не "меньше энергии". Но имхо это вообще какой-то странный показатель.

И очень странно, что у вас временной результат не зависит от тока саморазряда. Я подозреваю, что не всё так однозначно в ваших рассчётах.

[VladNSK]

В первой формуле идёт деление, во второй -- умножение.

Прочитайте внимательней. Путаете где "к", а где "1/к"

[mac]

Тут было моё неправильное сообщение:
но тогда почему для ПБ вы не применяете этот коэффициент, применяя его только для АБ:

[VladNSK]

но тогда почему для ПБ вы не применяете этот коэффициент, применяя его только для АБ:

Это совсем просто. ПБ выравнивает напряжения очень точно (до 1 мВ). Поэтому в расчёте эти напряжения считаются строго одинаковыми.
АБ типа конденсаторной помпы выравнивает с большой остаточной погрешностью, которую
приходится пересчитывать в заряд с помощью упомянутого коэффициента.

[mac]

Ага, увидел, моя вина, спасибо.
Всё, я кажись понял, где ошибка в вашей логике, а именно вот тут:

При работе с пассивным балансиром батарея будет разряжаться током is. Через время t оставшийся заряд батареи будет:
QR= Q0-is•t

При работе с активным балансиром имеем:
Qc= Qс0-is•t/6η= Q0-2•(5/6)•2RON•is •120- is•t/6η.

Вы почему-то у пассивного балансира суммарный заряд аккумулятора считаете по 1 банке. Только вот общий заряд будет в 6 раз выше. Представьте себе, что у меня саморазряд одной банки 1А. Напряжение будет выравниваться по всем банкам одинаково. Таким образом грубо говоря, у меня каждая банка будет сливать на резистор по 1Амперу, в итоге итоговое количество энергии, которое будет выделяться в тепло будет 6Ач.

вы общего заряда батареи вычитаете мало того, что саморазряд, так ещё и "просаживаете" банку ниже. Это не должно быть так. Если считаем "идеальные условия", то
Саморазряд ПБ-аккумулятора: Qpb=Q0-6•is•t

Саморазряд АБ-аккумулятора: Qab=Q0-is•t/6η (балансируется только одна банка, остальные идеальные же)

Допустим, в 6S батарее 5 элементов имеют малый (для определённости, нулевой) ток саморазряда, а один элемент ("подтекающий") имеет заметный ток саморазряда, is.

Таким образом подсчитаем через сколько заряды сравняются:
Q0-6•is•t=Q0-is•t/6η


И всё можно сократить. Так и должно быть! -- у нас нет коэффициентов, потому что ПБ будет иметь больше разрядный ток и едиственный вариант, когда у них будет одинаковый заряд, когда время равно нулю, что вы сами и подтвердили:

с Активным балансиром:

Однако измерения показали, что скорость разряда батареи составляет 34.6 мВ/сутки.

И с пассивным:

Проверка показала, что скорость разряда с ним, в моём случае, составляет примерно 60мВ/сутки, что приведёт к разряду примерно 30% ёмкости батареи за месяц. Думаю, что выбрать, т.к. более простая схема должна быть более надёжной, печатную плату меньших размеров легче изолировать от влаги и пыли.

То есть ПБ никогда станет эффективней, чем АБ, только в одном случае (опять в условиях нашего идеального аккумулятора), когда
Q0-6•is•t>Q0-is•t/6η
6>1/6•η
36>η
То есть когда КПД нашего идеального преобразователя энергии будет меньше, чем 1/36.

Теперь Ron.

В случае использования  активного балансира типа «конденсаторная помпа», среднее напряжение на подтекающей банке будет (по закону Ома) на величину
2•2RON•is меньше, чем на остальных элементах и на 2•(5/6)•2RON•is меньше напряжения на банке с пассивным балансиром. (Множитель (5/6) появился исходя из равенства напряжений на АКБ в обоих случаях).

nyet! У нас в нашем идеальном аккумуляторе разряжается только одна банка и напряжение на ней будет отличаться не более, чем на 2•2RON•is от остальных аккумуляторов и будет либо такое же, либо больше, чем на банке с пассивным балансиром. Вообще не будет равенства напряжения на АКБ, потому что банка ПБ будет утягивать на понижение за собой все остальные.

Теперь по поводу вообще для чего нужен балансир. Балансир (BMS) нужна для того, чтобы не допускать работу аккумулятора в режимах, когда ему так работать вредно.
То есть BMS должно обеспечивать:
1. Не допущения перезаряда.
2. Не допущения переразряда.
Балансир (вроде) Николая занимается только п1 (да, пусть плохо, но занимается). То есть балансир вообще не должен выпускать элемент за ненужное ему напряжение. Чем же занимается ваш: он косвенно занимается п.1. То есть когда никто не катается, он уравнивает банки. В результате получается, что заряд в банках становится примерно одинаковым. В результате, когда начинается перезаряд, банки заряжаются примерно одинаково, контролируясь по заряду с помощью максимального зарядного напряжения. При этом только если постоянно подавать напряжение, то по сути ваш балансир занимается контролем заряда, но в случае, если напряжение не подавать, то он просто сажает остальные банки, что и подтвердил ваш эксперимент (30мВ на АБ против 60 на ПБ).
Имеет ли смысл ваш балансир: Немного имеет (если постоянно заряжать с побаночным контроллером заряда, то нет)

[VladNSK]

Вы почему-то у пассивного балансира суммарный заряд аккумулятора считаете по 1 банке. Только вот общий заряд будет в 6 раз выше. Представьте себе, что у меня саморазряд одной банки 1А. Напряжение будет выравниваться по всем банкам одинаково. Таким образом грубо говоря, у меня каждая банка будет сливать на резистор по 1Амперу, в итоге итоговое количество энергии, которое будет выделяться в тепло будет 6Ач.

Предложу ещё раз перечитать мой текст, с карандашом и школьным учебником физики, чтобы не путать ток, заряд
и энергию. Это - разные вещи.
Остальные Ваши  рассуждения после этого могут приобрести смысл, т.к. Вы перестанете рассматривать ИДЕАЛЬНЫЙ
АБ. По нему вопросов нет, также как и нет его самого.

Мой балансир разрабатывался для применения в автомобильной сети, где BMS скорее вредна, чем полезна.
Про эти особенности можно почитать тут  https://electrotransport.ru/index.php?topic=44375.0

[mac]

Предложу ещё раз перечитать мой текст, с карандашом и школьным учебником физики, чтобы не путать ток, заряд
и энергию. Это - разные вещи.
Остальные Ваши  рассуждения после этого могут приобрести смысл, т.к. Вы перестанете рассматривать ИДЕАЛЬНЫЙ
АБ.

Я перечитал, перепроверил, и прав насчёт вашей ошибки
Более того, вы проигнорировали, подтверждающее мои слова, где я сослался на ваш вот этот опыт https://electrotransport.ru/index.php?topic=44472.msg1057465#msg1057465 -- да я могу просто скриншот этого вашего сообщения кидать, на вашу фразу, что ПБ экономит энергию по сравнению с АБ

Я и не рассматриваю идеальный АБ. У него есть КПД и как я написал, если КПД больше, чем 1/36 на данном аккумуляторе он будет эффективен.

[mac]

Проверим в неидеальных условиях:
Дан аккумулятор: 5 живых банок с саморазрядом Iz, одна больная с саморазрядом Ib.
Значит каждая живая банка падает на Iz*t. Больная Ib*t
Без балансира напряжение на живой банке будет падать на Iz*t*k. Напряжение на больной Ib*t*k. k=коэффициент, определяемый из зарядной характеристики элемента
Без балансира падение напряжения будет (5*Iz+Ib)*t*k

Пассивный балансир.
Так как падение Ib*t*k Больше, чем Iz*t*k, то будет балансировать по больной.
То есть каждая банка будет падать по няпряжению на Ib*t*k. То с ПБ есть итоговое напряжение на аккумуляторе будет падать на 6*Ib*t*k

Активный балансир с КПД=η. η<1
Cуммарно, на погашение саморазряда больной банки будет перекачиваться с других Ib/η. С каждой живой банки будет уходить по 1/6*(Ib/η). То есть итоговый саморазряд аккумулятора с АБ будет (5*(iz/η)+Ib/η)*t
А падение напряжения с АБ итоговое: (5*(iz/η) + (Ib/η))*t*k

Подставим ваши же примерные цифры из ссылки:
https://electrotransport.ru/index.php?topic=44472.msg1057465#msg1057465
Падение напряжение на живой Uz= 3 мВ/сутки
Падение ёмкости: Az= 3/1000/0.0083 =          0.36144578313 Ач/сутки
Ток саморазряда живой банки: Iz = 0.36144578313/24=  0.01506024096 А.

Падение напряжения на больной 12мВ/сутки
Падение йомкости: A= 12/1000/0.0083 =            1.44578313253 Ач/сутки
Ток саморазряда больной банки: Iz = 0.06024096385 А.

Таким образом без балансира ток разряда:
(5*0.01506024096+0.06024096385)*24=        3.2530120476 А/сут
И итоговое падение напряжения
3.2530120476*0.0083 = 0.02699999999

С АБ c КПД 70% падение напряжения
(5*0.01506024096/0.70+0.06024096385/0.70)*24*0.0083=0.03857142856 В/сут

С ПБ падение напряжения за сутки
6*0.06024096385*24*0.0083=0.07199999999 В/сут

Сравните теперь с вашими цифрами.
У вас 22, 34, 60 мВ/сут
У меня 27, 38, 72 мВ/сут для безбалансира/АБ/ПБ

Ваш балансир и есть BMS, только вместо работы на заряде/разряде она постоянно разряжает. Я пришёл на форум в раздел свинца и там основное, что нельзя выходить за рамки "безопасного напряжения" для сборки. Как я уже писал, я согласен, что ваш балансир балансит. Я АБСОЛЮТНО! согласен, что это лучше, чем вообще без балансира, но имхо при возможности установки АБ, ставить ПБ это не совсем разумно. Да, ПБ проще, да ПБ на такую же мощность дешевле, но не эффективней.

[VladNSK]

Прочитайте ещё раз постановку задачи.
В нулевой момент времени, допустим когда заглушен двигатель, система с АБ уступает по заряду системе с ПБ.
Уступает из-за того, что АБ, имея не нулевое сопротивление ключа, не может подтянуть напряжение на "текущей"
банке к 1/6 напряжения АКБ. Со временем (это время я оценил в несколько суток), из-за того, что активный балансир распределяет ток утечки по всем элементам АКБ, ситуация выравнивается, а дальше активный балансир будет иметь в этом смысле преимущество.

Но, всё равно, балансир, имеющий точность выравнивания хуже 4 мВ (обычное дело для АБ), может приводить к порче элементов LTO АКБ.

[mac]

Но, всё равно, балансир, имеющий точность выравнивания хуже 4 мВ (обычное дело для АБ), может приводить к порче элементов LTO АКБ.

Ведь нет, же почему?
Проблема в том, что вы пытаетесь заряжать АКБ без BMS, без побаночного контроля. Ваш балансир спасает вас только потому, что он постепенно в течение долгого времени выравнивает энергию в банках, куда вы потом вливаете заряд. Если вы будете заряжать по 1 банке на машине, а не суммарно все, то вы получите куда лучший эффект, но для этого надо будет допустим иметь 6 гальванически развязанных зарядок. Можно контролировать напряжение только в процессе заряда, как балансир Николая, сливая излишки напряжения в тепло. Большинство BMS так и делают, почему часто с BMS и рекомендуют в качестве балансировки -- подержать под зарядкой.

Ответьте на такой простой вопрос: Сколько циклов у меня проработает аккумулятор 2S, если у одной ячейки саморазряд будет 1В/сутки, у второй 1 мВ/сутки, но заряжать я буду каждую отдельно с контролем напряжения каждой ячейки?

Прочитайте ещё раз постановку задачи.
В нулевой момент времени, допустим когда заглушен двигатель, система с АБ уступает по заряду системе с ПБ.
Уступает из-за того, что АБ, имея не нулевое сопротивление ключа, не может подтянуть напряжение на "текущей"
банке к 1/6 напряжения АКБ. Со временем (это время я оценил в несколько суток), из-за того, что активный балансир распределяет ток утечки по всем элементам АКБ, ситуация выравнивается, а дальше активный балансир будет иметь в этом смысле преимущество.

Поэтому для хранения лучше использовать активный балансир с накачкой, а вот уж при зарядке -- резистивный, сливающий лишнее в тепло. И уж тем более, если батарея долго не эксплуатируется. Либо к вашему балансиру необходим внешний пин, к которому подключать зарядку и который будет активировать слив энергии.

[hiker51]

Поэтому для хранения лучше использовать активный балансир с накачкой,

Нифига не лучше, - лучше вообще без балансира делать длительное хранение!
АБ сам в себя жрёт неплохо, пару месяцев и ваш акб с АБ разряжен.
Рекомендации производителей АБ - отключать, если хранение будет более 2 месяцев!
На авто вообще всё равно какой балансир, - быстро восполняемая энергия.