Системы управления аккумуляторной батареей (BMS)

[lurik]

Да, но она на 4 ячейки!

[zap]

Если кто-то думает что в этих бмсках стоят куча dc-dc конвертеров которые перекидывают энергию с уровня на уровень, то они глубоко ошибаются.
Энергия перекидывается с помощью накопительных конденсаторов. Скорость перекидывания примерно соответствует току в ~50-100 миллиампер. Зато они это делают всё время, даже после отключения зарядки, так что зарядил, оставил на ночь - а к утру оно уже сбалансировано.

[KolobOkUS]

Наверное, такая БМСка полезна в качестве дополнительной линии защиты  липолек, помимо умной зарядки. Ее не страшно замотать вместе с липолями и не боятся перегрева, ведь, как я понимаю, там нечему греться?

[us__007]

Проблема в том, что производители не делают капасити БМС на большой ток, у меня ток заряда 10 А, разряда пиковый 40 ± 5 А, капасити и смарт БМС на такой ток просто нет, к тому же планировал поднимать ток до 60 ~ 70 А.

[FAS_r7]

ещё одна проблема капасити бмс - сверх низкие токи заряда ячеек, которые как известно губительны для лития, особенно если это постоянно происходит.

[STM32]

ещё одна проблема капасити бмс - сверх низкие токи заряда ячеек, которые как известно губительны для лития, особенно если это постоянно происходит.

Не верно думаете. Литию приятны заряды мелким током.
Капасити переносит заряд , а заряжаются батареи также, т.е. любым доступным током.
Zap правильно говорит. Переносится заряд всего лишь, на работу заряда батарей  практически не влияют. По верхнему уровню отсечка например на 43 вольта, дальше балансируются конденсаторами. Капасити у меня всегда включена, на всякий случай, вдруг ячейка просядет, благодаря переносу заряда, убить ячейку сложнее, нежели в стабилитроном варианте, где каждая ячейка сама по себе и защита только по перезаряду(в этом случае стабилизирующий элемент пускает ток через себя).

[илс]

Не верно думаете. Литию приятны заряды мелким током.

Откуда такие данные? Есть ссылка на первоисточник?

Из  обсуждения выше и уточнения FAS, я понял, что емкостная BMS имеет несколько большую энергоэффективность и способна балансировать ячейки, даже после отключения зарядника.
Осталось самое интересное - прояснить пороги балансировки. Судя по данным от STM32, его БМС начинает балансировку только при напряжении 3,58В на ячейку, т.е. впритык к верхнему допустимому порогу.
По аналогии, можно предположить, что для ЛиПО это будет 4,2В. Т.е. для того, чтобы переносить заряд с перезаряженной ячейки, она действительно должна быть перезаряжена, а это, как известно,  резко сокращает срок службы батареи.
Отсюда вывод - нужно использовать БМС с регулируемым порогом балансировки, а емкостная она или резисторная, дело десятое, имхо.

[FAS_r7]

ещё одна проблема капасити бмс - сверх низкие токи заряда ячеек, которые как известно губительны для лития, особенно если это постоянно происходит.

Не верно думаете. Литию приятны заряды мелким током.

а вот цитата отсюда :
Li-ion cannot absorb overcharge, and when fully charged the charge current must be cut off. A continuous trickle charge would cause plating of metallic lithium, and this could compromise safety.

кому верить больше?

[mevial]

а вот цитата отсюда :
Li-ion cannot absorb overcharge, and when fully charged the charge current must be cut off. A continuous trickle charge would cause plating of metallic lithium, and this could compromise safety.

кому верить больше?

Уж точно не переводчикам. Trickle charge это метод поддержания заряда для компенсации саморазряда никеля, обычно составляет 0.1-0.05С. Лишнее выходит через тепло. Если такое делать с литием то он не только обидится, а ещё и нагадить может. Опять же мы не знаем точно при каком напряжении у нас это fully charged наступает, и занижаем его, чтобы был недозаряд. Так что дело не в силе тока, а в предотвращении перезаряда.

[FAS_r7]

Уж точно не переводчикам. Trickle charge это метод поддержания заряда для компенсации саморазряда никеля, обычно составляет 0.1-0.05С. Лишнее выходит через тепло. Если такое делать с литием то он не только обидится, а ещё и нагадить может. Опять же мы не знаем точно при каком напряжении у нас это fully charged наступает, и занижаем его, чтобы был недозаряд. Так что дело не в силе тока, а в предотвращении перезаряда.

не исключаю.  но на графике выше тоже показано, что кагда в фазе CV ток снизится до 3% то рекомендуется прекратить заряд.  в некоторых зарядках это также реализовано, не спроста думаю...

[zap]

Там фраза довольно заковыристо составлена, но я её понимаю так, что если продолжать кормить батарею маленьким током *уже* после полного заряда (после! а не вообще) то металлический литий начинает осаждаться (ха! как будто он не осаждается в процессе заряда) и это может повредить безопасности. Маленький ток сам по себе не опасен (нагрев ячейки легко успеет уйти в воздух) но опасен вот именно этот описанный процесс.

[илс]

Раз процесс осаждения металлического лития, при заряде есть, целесообразно его минимизировать, не так ли?
Общеизвестно, что на этапе балансировки, заряда батареи фактически нет, ну может быть вливается еще 1-2% от общей емкости....
При этом, время, затрачиваемое на балансировку, может составлять до 10-15% от общего времени заряда.

Отсюда, вопрос - для продления срока эксплуатации батареи (минимизации деструктивных процессов) - что лучше, ежедневная или напр. ежемесячная балансировка?

[илс]

Опять же мы не знаем точно при каком напряжении у нас это fully charged наступает,...

PS по поводу напряжения полного заряда, есть такое мнение: 4,2 Вольта для ЛиПо не является напряжение полного заряда!
Я пробовал заряжать, до 4,3В и 4,4В, никаких проблем, емкость растет, срок службы уменьшается.
В особо критичных (военных) системах, напряжение полного заряда установили 3,9 вольт, с целью значительного увеличение ресурса.
Очевидно, что 4,2В, это некий компромисс между отдаваемой емкостью и приемлемым ресурсом.

Как мудро заметил zap, металлический литий осаждается при любом процессе заряда, поэтому, если есть возможность, длительным  зарядом лучше не увлекаться. Еще раз напоминаю, в фирменных зарядках, ток отсечки (выключения прибора) установлен на 5%-10% от номинального тока, хотя напряжение можно регулировать в широких пределах!
И это сделано для потенциального продления срока службы литий-иона, и заодно сокращения общего времени зарядки. 

[mevial]

Там фраза довольно заковыристо составлена, но я её понимаю так, что если продолжать кормить батарею маленьким током *уже* после полного заряда (после! а не вообще) то металлический литий начинает осаждаться (ха! как будто он не осаждается в процессе заряда) и это может повредить безопасности. Маленький ток сам по себе не опасен (нагрев ячейки легко успеет уйти в воздух) но опасен вот именно этот описанный процесс.

В какой-то из тем av-master писал, что на практике неглубокое циклирование батареи возле заряженного состояния(качели) убивает батарею быстрее чем работа батареи в буферном режиме(считай те самые малые токи).

Как мудро заметил zap, металлический литий осаждается при любом процессе заряда, поэтому, если есть возможность, длительным  зарядом лучше не увлекаться.

Откуда инфа? Предположительно металлический литий осаждается всегда, отсюда и старение аккумуляторов со временем и взрыв полимерных аккумуляторов на витрине(лежал год, никого не трогал, потом надулся и загорелся.).
"Этап струйной подзарядки для Li-ion аккумуляторов неприменим из-за того, что они не могут поглощать энергию при перезаряде."
...
"Итак, Li-ion аккумуляторы имеют низкую устойчивость к перезаряду. На отрицательном электроде на поверхности углеродной матрицы при значительном перезаряде становится возможным осаждение металлического лития (в виде мелко раздробленного мшистого осадка), обладающего большой реакционной способностью к электролиту, а на катоде начинается активное выделение кислорода. Возникает угроза теплового разгона, повышения давления и разгерметизации."

[zap]

Раз процесс осаждения металлического лития, при заряде есть, целесообразно его минимизировать, не так ли?

Да, но у меня нет свидетельств, что при заряде маленьким током пока аккумулятор разряжен происходят какие-то из ряда вон выходящие вещи. Скорее всего, обычное старение, пропорционально току заряда. То есть, заряжайте Вы током в 0.2С или в 100мА - количество циклов не изменится. Кстати, если напряжение ячейки ниже 3.1В наоборот везде рекомендуется начинать с очень маленьких токов заряда.

Зато я видел данные по лиферу, что зарядка током свыше 0.2С сокращает его количество циклов, думаю, у липолей то же самое. Так что не думаю, что зарядка лития маленькими токами это плохо (лично я думаю, что это наоборот хорошо). В тй фразе просто содержится предупреждение против техники trickle charge, стандартной для никеля и свинца.

Общеизвестно, что на этапе балансировки, заряда батареи фактически нет, ну может быть вливается еще 1-2% от общей емкости....

[...]

Отсюда, вопрос - для продления срока эксплуатации батареи (минимизации деструктивных процессов) - что лучше, ежедневная или напр. ежемесячная балансировка?

Балансировка, она разная бывает. Если для балансирования ячейки каждый раз перезаряжаются, а потом лишний заряд стравливается, это плохо. Но если зарядник настроен на отсечку по 4.2В*количество_ячеек, такого происходить не будет, пока батарея сбалансирована (тут регулярно хвалятся, что заряжают неделями без бмс и батарея не разбалансируется - так вот, бмс в этом случае ничего делать не будет).

В любом случае, имея дло с такой опасной штукой как литий я считаю обязательным иметь хотя бы схему сигнализации перезаряда отдельных ячеек во время зарядки, потому что мало ли что. Упадëте Вы, слегка помнëте одну ячейку, еë ëмкость снизится и она первой зарядится, а потом и перезарядится. И будут круглые глаза - я ведь только вчера балансировал батарею, с чего она вдруг загорелась.

[илс]

В любом случае, имея дло с такой опасной штукой как литий я считаю обязательным иметь хотя бы схему сигнализации перезаряда отдельных ячеек во время зарядки, потому что мало ли что. Упадëте Вы, слегка помнëте одну ячейку, еë ëмкость снизится и она первой зарядится, а потом и перезарядится. И будут круглые глаза - я ведь только вчера балансировал батарею, с чего она вдруг загорелась.

Помните мое ЧП с черными липолями WinForce? Когда я заряжал батарейку 13S, зарядником, настроенным на 16S 
Ток 4А, время - примерно 2 часа (батарея была разряжена на 10-20%).

В общем, взрыва не было, было пару хлопков с разрывом алюм. фольги. Какой там был перезаряд, даже не берусь вообразить. Это я к чему?

К тому, что если настроить зарядник на среднее напряжение около 4,14В на ячейку, то должен произойти, оч. серьезный разбаланс, чтобы дефектная ячейка убежала за 4,2В. Но если такое произойдет, значит ее емкость или вн. сопротивление, действительно резко и необратимо изменились, и ее надо удалять из батареи. Если дефектных котлет несколько, то на эксплуатации такой батареи надо ставить крест и собирать новую, ... имхо.

PS Кстати, я каждое утро внимательно смотрю на дисплей СА, который после включения автомата, показывает напряжение батареи с точностью 0,1В. Это напряжение с точностью 0,1-0,2в (пока) соотв. напряжению отсечки зарядника, уже на протяжении нескольких мес. остается без изменений. Получается простой и надежный контроль состояния батареи.

Ну и конечно периодическая проверка селлогом (в моем случае 3-х балансирных раъемов) дает 100% уверенность в здоровье дорогой батарейки. Кстати уже прошла 250 (неполных) циклов. Скоро будем делится опытом по срокам эксплуатации ЛиПо 

[xaoyag]

Вот делится опытом это святое, особенно при этом указывать ток и тип зарядки, использование бмс, токи на которых эксплуатируется батареика и тд.    Это все очень важно.  :az: ну конечно где и у кого покупалась и что за батареика, а так же состояние после определенного количества циклов.

[илс]

Вот делится опытом это святое, особенно при этом указывать ток и тип зарядки, использование бмс, токи на которых эксплуатируется батареика и тд.    Это все очень важно.  :az: ну конечно где и у кого покупалась и что за батареика, а так же состояние после определенного количества циклов.

Да я в теме про ЛиПо, все подробно описывал. 
А с БМС не сложилось, то ли вышла из строя, то ли другая беда, но режим балансировки отсутствует, пробовал на разных режимах.
Тип БМС описан здесь https://electrotransport.ru/index.php/topic,5439.558.html