Балансир для LTO.

[S_Kov]

Эти рассуждения абсолютно не учитывают разницу в токах саморазряда, которые меняют заряды на элементах. Поэтому всё равно придётся выравнивать. То, что главной причиной разброса напряжений в конце заряда является разброс ёмкостей - ни чем не подтверждено. Здесь публиковались таблицы измерений ёмкости целой партии  "фугасов". По памяти разброс был менее процента.

На самом деле, один процент - это не так мало. Если номинал 40 Ah, то 1% это 0.4 Ач.
Попробуйте подвигать свои графики влево-вправо на 0.4 амперчаса - результаты заметно изменятся. Кроме того, старение банок тоже идет с разной скоростью, так что если сходные характеристики были в начале, то какие они будут через год - никто не знает.
А вообще, я согласен, что спор ни о чем.
Все свои аргументы я выложил, автор "теории" их (все!) отмел  как несущественные или недостоверные. Пусть народ сам читает наши посты и сам сделает для себя выводы о степени аргументированности той или иной позиции.

[hiker51]

У балансира из Архангельска (если не ошибаюсь) вообще нет такого понятия, как балансировка перед началом заряда. Там просто есть порог, при котором балансир включает "зажим" банки. И точность этого порога явно не 1mV. Она там и не нужна такая.  Однако, многие владельцы этого балансира тоже вполне довольны его работой.

В машине стоит акк Тошиба 5s уже почти год, использованы балансиры от Николая из Архангельска спецом на 2,8в как ограничивающие по самым верхам и балансир  от Владимира, (сейчас уже версии 27) (первый стоял собственной сборки, схемы Владимира из первых версий, точность была чуть ниже, - обусловлено элементной базой)
Причина установки 2,8в  - помощь на выбеге заряда основному.
На поздних версиях Владимира есть усилитель тока балансировки, но не стал докупать и переделывать, если и так хорошо тандем работает...
Ездил 3 недели только на 2,8в ради эксперимента, мониторил, тоже допустимо вполне, гораздо лучше чем совсем без, но с точным основным балансиром выбег почти отсутствует и быстро достигает полного баланса в моём применении.
Т.е. акк прослужит намного дольше, без критических режимов и его эффективная ёмкость будет максимальна.

Практически каждый день разряжаю акк до 50% дистанционным GSM подогревом масла в картере два раза за день, на полный заряд уходит примерно 5-6 минут.
И такой режим всю зиму. Акк 20Ач.

P.S. Николай их использует как вспомогательные на сплит системах больших батарей, а основной балансир в контроллере БМС уже точно подгоняет каналы для максимальной эффективной ёмкости батареи.
https://li-bat.ru/katalog/178-akb_22s20p_titanatilitiya_toshiba.html

[VladNSK]

В машине стоит акк Тошиба 5s уже почти год, использованы балансиры от Николая из Архангельска спецом на 2,8в как ограничивающие по самым верхам и балансир  от Владимира, (сейчас уже версии 27) (первый стоял собственной сборки, схемы Владимира из первых версий, точность была чуть ниже, - обусловлено элементной базой)
Причина установки 2,8в  - помощь на выбеге заряда основному.
На поздних версиях Владимира есть усилитель тока балансировки, но не стал докупать и переделывать, если и так хорошо тандем работает...
Ездил 3 недели только на 2,8в ради эксперимента, мониторил, тоже допустимо вполне, гораздо лучше чем совсем без, но с точным основным балансиром выбег почти отсутствует и быстро достигает полного баланса в моём применении.
Т.е. акк прослужит намного дольше, без критических режимов и его эффективная ёмкость будет максимальна.

Практически каждый день разряжаю акк до 50% дистанционным GSM подогревом масла в картере два раза за день, на полный заряд уходит примерно 5-6 минут.
И такой режим всю зиму. Акк 20Ач.

P.S. Николай их использует как вспомогательные на сплит системах больших батарей, а основной балансир в контроллере БМС уже точно подгоняет каналы для максимальной эффективной ёмкости батареи.
https://li-bat.ru/katalog/178-akb_22s20p_titanatilitiya_toshiba.html

Для 5S - комбинация двух балансиров, возможно, лучшее решение, т.к. элементы, при работающем двигателе, всегда находятся на крутом участке. Токи зарядки там уже сравнительно небольшие, и ограничители справляются хорошо.

[xeus]

[user]VladNSK[/user], вам можно тоже создать доп плату для желающих, для ловли "беглецов".  Тем более есть свободные дублирующие отверстия, сандвич так сказать.

[VladNSK]

Балансир для 25P6S.  10 А.   
Такой справится и с разными ёмкостями.

[hiker51]

Для 5S - комбинация двух балансиров, возможно, лучшее решение, т.к. элементы, при работающем двигателе, всегда находятся на крутом участке. Токи зарядки там уже сравнительно небольшие, и ограничители справляются хорошо.

Но если строить с "0" батарею большой ёмкости для авто на Тошибах в 5s, рекомендую сразу ставить ваш балансир с усилителем тока, что с резисторами на отдельных радиаторах.
Потери энергии на нагрев будут минимальны и достижение баланса - существенно эффективнее! Базовая плата 200мА хороша для фугасов в 6s и 5s Тошиб 2,9А на авто.
Или можно использовать только ограничивающие, - менее точный вариант, применив 2,7в и 2,8в на канал, что с состояния покоя даст меньший выбег убегающих банок, но больший нагрев, что зимой только в +, а летом термокомпенсация 2,8в балансир мало беспокоит.
По цене вопроса - будет незначительное отличие...

[rusmax]

Кажись я один из немногих кто понял о чём хотел сказать VladNSK.
Разницу в ёмкости балансир не сможет нивелировать какой бы он точности не был. Поэтому она и не была учтена. Зато был взят наименее благоприятный режим когда на одном элементе напряжение выше других среди остальных равных. Ведь если небольшая разница изначального напряжения будет и на другом элементе, он заберёт на себя часть разницы в конце заряда.

[S_Kov]

Скорее всего так оно и есть и даже если выровнять НРЦ элементов батареи с точностью до шестого знака они все равно будут разбегаться в конце заряда и разряда из-за разницы в емкостях.
Думаю в балансире главное это включение в конце заряда достаточной нагрузки чтобы напряжение на отдельном элементе не поднималось выше "смертельного".

Ну, слава богу! А то я уж  думал, что это я один здесь с  такими "странными"  мыслями
Полностью подписываюсь под вашим постом. Я тоже думаю, что самое главное назначение балансира - предотвратить банки от "вылета" вверх при заряде и (желательно, но проблематично для пассивных)
"падения" ниже опасного порога при разряде. А красиво совпадающие пять цифирь после запятой - это для любителей смотреть на круги от камней, брошенных в воду..
Балансир от VladNSK имеет несомненные достоинства. И недостатки. Из достоинств - высокая точность балансировки, что чаще полезно, чем вредно. Ну и высокая технологичность (читай - простота и дешивизна) в изготовлении.  Поэтому этот приборчик по праву занимает заметную нишу на этом рынке. Но у него есть и недостаток: он работает всегда. Даже, когда не надо. Вот при разряде если одна банка упала ниже допустимого уровня, то этот балансир "с упорством, достойным лучшего применения" потянет и все остальные банки в "красную" зону. Хорошо ли это? Думаю, это однозначно плохо.  Поэтому я считаю, что для батарей с возможным режимом длительного простоя он не годится. Он действительно уравнивает токи саморазряда, как пишет автор. Причем, он все токи саморазряда поднимает до уровня самого плохого (большого) тока. Так ли это хорошо? Сомневаюсь, особенно при сильно разряженной батарее. И это принципиальный недостаток, который не вылечить простыми средствами. Надо кардинально менять схемотехнику, что сразу выведет его из разряда технологичных. Архангельский балансир работает только тогда, когда напряжение на банке близко к верхнему критическому порогу. В этом его и плюс и минус. Плюс в том, что он не добивает окончательно батарю, близкую к полному разряду. Он просто не работает в этой области зарядной/разрядной кривой. И минус его в этом же - он работает только в конце заряда.  Балансир от VladNSK может раньше выявить банку, склонную к убеганию и раньше начать ее давить. Так что лично у меня нет однозначного мнения относительно того, какой балансир лучше.
Маленький исторический экскурс. Балансиры на базе сравнения двух банок с помощью диф. усилителя (читай - операционника) известны давно. Мне попались ссылки на 2009 год, там уже почти схема как у VladNSK. Однако, до него никому не приходило в голову разомкнуть ООС операционника по постоянному току. И это понятно почему. Просто потому, что это противоречит канонам схемотехники. Операционник с разомкнутой ООС имеет коэффициент усиления по напряжению, измеряемый даже не десятками, а сотнями тысяч. И по определению, такой усилитель при примерном равенстве входных сигналов не может быть устойчивым, он должен самовозбуждаться. И он честно самовозбуждается, по крайней мере у меня в симуляторе МикроКапа.
А вот почему на практике он (видимо) относительно устойчив - это знает только VladNSK Который не побоялся пойти против догм электроники и в результате получил запредельную точность балансировки!

[hiker51]

потянет и все остальные банки в "красную" зону

Вроде как балансир v27"засыпает" при обнаружении напряжения менее 2 вольт на банку?
Производитель перекачивающих балансиров из Китая тоже не рекомендует более 2 месяцев простоя акк!

[VladNSK]

Вот при разряде если одна банка упала ниже допустимого уровня, то этот балансир "с упорством, достойным лучшего применения" потянет и все остальные банки в "красную" зону. Хорошо ли это? Думаю, это однозначно плохо. 

1. Если одна банка "упала" - вся АКБ в нерабочем состоянии.
2.Если остальные оставить заряженными, то АКБ нельзя зарядить без подключения к внутренним точкам соединения банок.
3. Снижение напряжения до +0.4 В для "фугасов" не является фатальным.
Так что - однозначности как бы и нет вовсе.

[VladNSK]

Операционник с разомкнутой ООС имеет коэффициент усиления по напряжению, измеряемый даже не десятками, а сотнями тысяч. И по определению, такой усилитель при примерном равенстве входных сигналов не может быть устойчивым, он должен самовозбуждаться. И он честно самовозбуждается, по крайней мере у меня в симуляторе МикроКапа.
А вот почему на практике он (видимо) относительно устойчив - это знает только VladNSK

На странице 2 этой темы как раз приведена схема ( и ссылка)с аналогичной обратной связью. Устойчивость зависит не только от коэффициента усиления, но
и от сдвига фазы. Для получения колебаний достаточно иметь коэффициент усиления чуть больше 1.
Добавлено 05 Нояб. 2018 в 17:20

Вроде как балансир v27"засыпает" при обнаружении напряжения менее 2 вольт на банку?

Нет. Меньше 1 .. 1.2 В должен "заснуть". Но не факт. Надо проверить.

[Яков93]

Но у него есть и недостаток: он работает всегда. Даже, когда не надо. Вот при разряде если одна банка упала ниже допустимого уровня, то этот балансир "с упорством, достойным лучшего применения" потянет и все остальные банки в "красную" зону. Хорошо ли это? Думаю, это однозначно плохо. 

Согласен. Балансировка пассивным балансиром нужна только при заряде. Но для этого надо отслеживать зарядный ток, либо превышение напряжения на банках выше НРЦ.

Архангельский балансир работает только тогда, когда напряжение на банке близко к верхнему критическому порогу. В этом его и плюс и минус. Плюс в том, что он не добивает окончательно батарю, близкую к полному разряду. Он просто не работает в этой области зарядной/разрядной кривой. И минус его в этом же - он работает только в конце заряда.  Балансир от VladNSK может раньше выявить банку, склонную к убеганию и раньше начать ее давить. Так что лично у меня нет однозначного мнения относительно того, какой балансир лучше.

И тут соглашусь. Включение балансира строго при достижении верхнего порога зарядного напряжения это зло. Чтобы в таких условиях предотвратить его превышение нужно иметь хорошую нагрузку. Гораздо лучше начинать "давить" убегающую банку в самом начале заряда. Но для этого надо отслеживать начало заряда 
Я для себя сделал балансиры на свои свинцовые АКБ, стоящие в "солнечной системе". Аккумуляторы обычные, "гелевые", система на 48 вольт, имеется активный балансир от китайцев на 4 АКБ. Но и при ней один из АКБ умер на 4-м году жизни.
В итоге я рассверлил перемычки у своих АКБ и подключился к каждой банке вот таким балансиром. Принцип действия такой:
- если напряжение на АКБ становится выше 13,5В (значит пошел заряд) МК вычисляет среднее значение для каждой банки как 1/6 от общего напряжения АКБ и если оно превышает среднее, на банке включается нагрузка.
- если напряжение на любой ячейке превышает 2,4 В включается нагрузка.
Но у меня все управляется МК (ардуина)  Может такой алгоритм можно и на рассыпухе организовать, не знаю. Я плоховато в схемотехнике соображаю, нету профильного образования.

[S_Kov]

В итоге я рассверлил перемычки у своих АКБ и подключился к каждой банке вот таким балансиром. Принцип действия такой:

Да, вполне симпатичная схемка. Ее можно покритиковать?
Какой у вас DС-DC там стоит?
Вообще, я не очень люблю АVR-контроллеры. Хоть и делал проекты на их базе.
Мне больше нравится продукция MicroСhip. Хотя теперь это одна фирма.

[VladNSK]

Балансировка пассивным балансиром нужна только при заряде.

Если заряд достаточно продолжительный. На автомобиле часто бывает, что двигатель работает по часу за сутки. Тогда, чтобы успеть ему сделать ту же работу за час, надо иметь максимальный ток в 24 раза больше.

[Яков93]

Да, вполне симпатичная схемка. Ее можно покритиковать?
Какой у вас DС-DC там стоит?
Вообще, я не очень люблю АVR-контроллеры. Хоть и делал проекты на их базе.
Мне больше нравится продукция MicroСhip. Хотя теперь это одна фирма.

Конечно можно покритиковать, почему бы и нет 
DC-DC на 3,3 V - на фотке между ардуиной и модулем передатчика

Это я без резисторов нагрузки снимал. Вот как работает этот балансир в конце заряда

p.s. Вот как в итоге выглядят все 4 балансира. В более поздних вариантах перенес DC-DC чуть дальше от ардуины и передатчика

[Яков93]

Если заряд достаточно продолжительный. На автомобиле часто бывает, что двигатель работает по часу за сутки. Тогда, чтобы успеть ему сделать ту же работу за час, надо иметь максимальный ток в 24 раза больше.

Я не думаю, что выравнивая НРЦ при простое Ваш балансир делает "ту же работу". По мне так это совсем другая работа нежели отлов и придавливание самых убегающих АКБ. Если просто соединить все банки имеющие разные емкости и разные НРЦ в параллель у них будет в итоге один и тот же НРЦ. Ну и что? Как только их соединишь последовательно и начнешь разряжать или заряжать все равно напряжения начнут разбегаться. Т.е. вся работа по выравниванию НРЦ во время стоянки насмарку.

[S_Kov]

Конечно можно покритиковать, почему бы и нет 
DC-DC на 3,3 V - на фотке между ардуиной и модулем передатчика

Я просто хотел посмотреть, какой у него собственный ток потребления. Я очень строго слежу за потреблением в своем разрабатываемом балансире. И тоже думал о питании от общего ДС-ДС. Но не нашел с малым потреблением. А как у вашего ДС-ДС "имя и фамилия" - я поищу даташит.
По поводу схемы. Что я бы сделал "не так". Пожалуй, убрал бы много лишних элементов. Резистор R28 и аналогичные , ИМХО, лишние. Ток через оптрон заметно ограничен и не может достигать ампер, опасных для цепи затвора.
Далее, обычно у МК на входе есть clump-диоды, так что резистор R5 (и аналогичные) я бы увеличил на порядок, а стабилитрон D13 (и аналогичные) убрал бы. Убрал бы формирователь опорного напряжения на TL 431. Сейчас на вскидку не помню про AVR-контроллеры, но в современных PIC-ах уже давно имеется внутренний ИОН, который программно включается на выдачу одного  из трех опорных напряжений : 1.024V , 2.048V, 4.096V  . Я бы отказался от NRF24. Понимаю, что этот модуль диктовался Ардуино, но я в таких случаях ставлю модуль WiFi. Модуль BlueTooth однозначно не советую, особенно если вы не большой знаток Java. Потом замучаетесь с ограничением "только для андроида". WiFi однозначно более универсален, и можно ограничиться вполне поверхностным знанием html.
И еще мы с VladNSK советуем вам поставить диод в цепи стока каждого мосфета
VladNSK справедливо заметил, что в случае подачи нагрузки на почти разряженную батарею, вполне возможна ситуация, когда на ваш канал регулировки подается обратная полярность напряжения. И через паразитный диод мосфета начинает течь ток, заметно превышающий обычный ток балансировки. С фатальными результатами для мосфета. Лучше перестраховаться.
А вот ваша система приведения напряжений банок к "земле" мне однозначно понравилась. Я сам думал об этом же. Но потом решил, что мне проще поставить в каждый канал по микроконтроллеру, прямо в канале измерять напряжение и организовать оптронную связь между МК. Но у вашей схемы есть очень заметный плюс - вы ничего не теряете в точности измерения напряжений. У вас фактически нет делителей, на которых теряется точность. У вас должен быть честный 0.1% точности. И это здОрово!

[Яков93]

Я просто хотел посмотреть, какой у него собственный ток потребления. Я очень строго слежу за потреблением в своем разрабатываемом балансире. И тоже думал о питании от общего ДС-ДС. Но не нашел с малым потреблением. А как у вашего ДС-ДС "имя и фамилия" - я поищу даташит.

Дисишка вот такая.
Ток потребления всей схемы вроде около 10 мА. Я этим не заморачивался, они стоят на АКБ в 200 Ач, да еще и заряжающихся каждый день.

По поводу схемы. Что я бы сделал "не так". Пожалуй, убрал бы много лишних элементов. Резистор R28 и аналогичные , ИМХО, лишние. Ток через оптрон заметно ограничен и не может достигать ампер, опасных для цепи затвора.
Далее, обычно у МК на входе есть clump-диоды, так что резистор R5 (и аналогичные) я бы увеличил на порядок, а стабилитрон D13 (и аналогичные) убрал бы.

Насчет резисторов согласен, а вот стабилитрон убирать... все-таки риск того, что на вход МК придет высокое напряжение остается, поэтому лучше его оставить, места он много не занимает. Хотя я даже не все их распаял, когда делал их просто в запасах не хватило.

Убрал бы формирователь опорного напряжения на TL 431. Сейчас на вскидку не помню про AVR-контроллеры, но в современных PIC-ах уже давно имеется внутренний ИОН, который программно включается на выдачу одного  из трех опорных напряжений : 1.024V , 2.048V, 4.096V  .

Считаю, что внешнее опорное напряжение надежнее. Arduino mini может выдать внутренний 1,1 В, но почему-то оно не настолько стабильное как хотелось бы. Проверял на Arduino nano, периодически прыгало на +/-0,01В насколько я помню, а может и больше во время срабатывания цифровых выводов. TL431 так не прыгает.

Я бы отказался от NRF24. Понимаю, что этот модуль диктовался Ардуино, но я в таких случаях ставлю модуль WiFi. Модуль BlueTooth однозначно не советую, особенно если вы не большой знаток Java. Потом замучаетесь с ограничением "только для андроида". WiFi однозначно более универсален, и можно ограничиться вполне поверхностным знанием html.

Ардуино позволяет запросто ставить и wifi модули. Я сам захотел nrf24. Посчитал, что у меня в гараже 4 одновременно работающие wifi модуля будут излишне грузить роутер и система передачи данных получится нестабильной. А сейчас у меня данные с 4-х балансиров собираются отдельной ардуиной с еще одним nrf24.

И еще мы с VladNSK советуем вам поставить диод в цепи стока каждого мосфета
VladNSK справедливо заметил, что в случае подачи нагрузки на почти разряженную батарею, вполне возможна ситуация, когда на ваш канал регулировки подается обратная полярность напряжения. И через паразитный диод мосфета начинает течь ток, заметно превышающий обычный ток балансировки. С фатальными результатами для мосфета. Лучше перестраховаться.

Насчет диода мысль хорошая, но переделывать уже поздно. На будущее может пригодится.