Системы управления аккумуляторной батареей (BMS)

[asdfg]

Проэкт закончу, но выкладывать сюда больше ничего не буду. А сравнивать будете без моего участия. А зачем выкладывать? чтобы опять кто то минус влепил?

Ну и зря, форум для того и существует, что бы делится не только достижениями, но и ошибками.
А по поводу  -- и + , да забейте вы на них. Как по моему - хорошо бы минусы вообще убрать.
А то ими пользуются зачастую люди неуравновешенные, которые ставя минус получают от этого удовольствие. 

ЗЫ

Вот поэтому и нужно прикрутить к "заслугам" кто и за что.

И после этого на форуме будут просто войны между минусистами, (ты мне поставил один минус ,
так получи от меня два, итд.)

Причина редактирования: привел цитаты в порядок // qxov

[Vetal]

Раз мы так не любим микроконтроллеры, давайте прикинем рассыпуху на один какнал. Выпрямитель, компаратор, триггер (два состояния этапов зарядки), реле с током коммутации выше 2А, резисторы (грелки), и куча дискретных элементов. А теперь представим эту плату, не крупновато ли? И не проще ли в тех же габаритах собрать балансиры на ток зарядника, и вырубать зарядное по достижению полного напряжения батареи?

Да,с количеством элементов будь то на рассыпухе или на контролеере в сумме на все каналы получится не маленькое к-во и паять их навесным монтажом проводочками муторное дело. А изготавливать плату тоже не всем захочется. Я себе поначалу хотел тоже проводочками все паять, к-во элементов на канал было 18шт(вроде как не много), но посчитав все элементы, получилось около 350шт, решил все таки сделать плату, т.к. при таком к-ве элементов и при распайке проводочками на макетке размер оказался бы неприемлемым.

Теперь вернёмся к идеологии:
Если уж так хочется простоты, и быстрой балансировки, то заряжать нужно действительно последовательно одной зарядкой, а добивать паралельно кучкой маленьких. Накупить однодолларовых зарядок для мобил, и перестроить их на 3.8в (решается заменой стабилитрона в обратной связи. Причём можно держать их включенным ещё с начала заряда.

Я уже предлагал вариант предотвращающий длительный процесс балансировки стандартных китайских БМС, а длительный он из-за того, что в них происходит постоянное подкл./откл. БМС от зарядного с постоянным перезарядом, и тут же разрядом одних и тех же ячеек(которые первые заряжаются), пока не подтянуться остальные. Мало того что это никак не полезно для ячеек, так еще и растягивает балансировку даже при неболшом разбалансе. Идея состоит в том чтобы от балансиров вывести через оптроны управление (выходы оптронов от всех балансиров запараллелены) в цепь обратной связи зарядного устройства, чтобы при достижении на балансирах определенного тока(например максимального для данного балансира, предотвращающего его перегрев) включались оптроны и происходило уменьшение и удержание тока заряда на уровне тока балансировки, который не приводит к дальнейшему увеличению напряжения на ячейке(балансир заряженной ячейки в данном случае пропускает этот ток через себя не заряжая ячейку ), остальные ячейки дозаряжаются этим небольшим током.

А по поводу  -- и + , да забейте вы на них. Как по моему - хорошо бы минусы вообще убрать.
А то ими пользуются зачастую люди неуравновешенные, которые ставя минус получают от этого удовольствие. 
ЗЫ
"""""""""""""""""""""Вот поэтому и нужно прикрутить к "заслугам" кто и за что."""""""""""""""""""""

И после этого на форуме будут просто войны между минусистами, (ты мне поставил один минус ,
так получи от меня два, итд.)

Тоже заметил, что минусы начинают появлятся у народа при возникновении каких то споров, очень даже не обоснованно. Так что эти войны уже существуют.
А в этой теме еще не было никаких пререканий, которые на мой взгляд могли бы привести к минусованиям. Поэтому, xaoyag, смотрите в какойто другой теме.

[TRO]

.......
Идея состоит в том чтобы от балансиров вывести через оптроны управление (выходы оптронов от всех балансиров запараллелены) в цепь обратной связи зарядного устройства, чтобы при достижении на балансирах определенного тока(например максимального для данного балансира, предотвращающего его перегрев) включались оптроны и происходило уменьшение и удержание тока заряда на уровне тока балансировки, который не приводит к дальнейшему увеличению напряжения на ячейке(балансир заряженной ячейки в данном случае пропускает этот ток через себя не заряжая ячейку ), остальные ячейки дозаряжаются этим небольшим током.
......

+1
Эта мысль, напаять оптроны на балансировочные резюки и завести их в обратную связь зарядки, давно ждёт своей реализации на моей липольной БМС, там уставки на отключение БМС 4.28в на ячейку, что чревато для липолей. Я уже гдето тут говорил, что зарядник должен работать в паре с БМС. Так что эта мысль, в качестве полезного апгрейда весьма здравая, поддерживаю на все 100.

ЗЫ. Минусы я ставлю редко, и только тем людям, которые не только не в теме (флудят), а ещё в добавок ко всему ведут себя вызывающе по хамски и неуважительно. Так что это точно не я.

[av-master]

Мужики. какое то у всех немного не китайское восприятие событий в мире электроники ))))
вся BMS до 16 каналов решается одним простым контроллером для мониторинга и управления (возможно 1 канал уйдет на измерение и защиту по току, + самая простенькая PLM для управления кучкой полевиков которые переключают конденсаторы. Дешевле не бывает, ничего не греется, балансировка идет непрерывно с огромным КПД. можно даже не выключать никогда. Отделять BMS от ЗУ просто преступление. особенно если ЗУ тоже на контроллере построено.

PS -/+ надо сопровождать коментарием. чтоб в профиле было видно пост автора и комент.

[Vetal]

Эта мысль, напаять оптроны на балансировочные резюки и завести их в обратную связь зарядки, давно ждёт своей реализации на моей липольной БМС, там уставки на отключение БМС 4.28в на ячейку, что чревато для липолей. Я уже гдето тут говорил, что зарядник должен работать в паре с БМС. Так что эта мысль, в качестве полезного апгрейда весьма здравая, поддерживаю на все 100.

Я ее в своей внедрил и пока что не выявил каких либо недостатков(полтора сезона, полгодичных, катаю). Ячейка заряжается до 3.6В, при достижении 3.6В включается в работу балансир, ну а при достижении на балансире определенного тока(ток через ячейку в это время соответственно уменьшается по мере ее заряда, ток заряда= ток ячейки+ток балансира) включается светодиод оптрона и таким образом происходит управление зарядкой. Для мониторинга тока через балансир использую банальный резистор(он же является и нагрузочным балансировки) параллельно которому и включен светодиод оптрона через токоограничивающий резистор.Ну а считается это по закону ома.

[asdfg]

Мужики. какое то у всех немного не китайское восприятие событий в мире электроники ))))
вся BMS до 16 каналов решается одним простым контроллером для мониторинга и управления (возможно 1 канал уйдет на измерение и защиту по току, + самая простенькая PLM для управления кучкой полевиков которые переключают конденсаторы. Дешевле не бывает, ничего не греется, балансировка идет непрерывно с огромным КПД. можно даже не выключать никогда. Отделять BMS от ЗУ просто преступление. особенно если ЗУ тоже на контроллере построено.

PS -/+ надо сопровождать коментарием. чтоб в профиле было видно пост автора и комент.

Может для вас и просто, а я в контроллерах ни бум, мне проще намотать 16 обмоток и спаять 16 стаб-ов на
L200.

[mevial]

Я уже предлагал вариант предотвращающий длительный процесс балансировки стандартных китайских БМС, а длительный он из-за того, что в них происходит постоянное подкл./откл. БМС от зарядного с постоянным перезарядом, и тут же разрядом одних и тех же ячеек(которые первые заряжаются), пока не подтянуться остальные. Мало того что это никак не полезно для ячеек, так еще и растягивает балансировку даже при неболшом разбалансе. Идея состоит в том чтобы от балансиров вывести через оптроны управление (выходы оптронов от всех балансиров запараллелены) в цепь обратной связи зарядного устройства, чтобы при достижении на балансирах определенного тока(например максимального для данного балансира, предотвращающего его перегрев) включались оптроны и происходило уменьшение и удержание тока заряда на уровне тока балансировки, который не приводит к дальнейшему увеличению напряжения на ячейке(балансир заряженной ячейки в данном случае пропускает этот ток через себя не заряжая ячейку ), остальные ячейки дозаряжаются этим небольшим током.

Всё равно очень сложно, и кстати у меня никаких вкл/вкл, никаких перезаряд-разряд. Да вы правы, надо управлять током во время балансировки, но вы забываете, что в фазе CV ток сам падает, и изменяя порог этой фазы мы можем всё отрегулировать без отключений и перезарядов. А главное - решается одним потенциометром без применения оптики, контроллеров или сложных аналоговых схем. Как писал ранее Zap, если батарея разбалансируется очень сильно, так что не спасает обычная БМС, то это неисправная батарея, и её эксплуатация просто опасна. Но я конечно понимаю, что для настоящих гуру электротранспорта это слишком ламерский способ. Или он расходится с идеологией, что заряжать литий током балансировки очень плохо. В последнем случае мы и приходим к выводу, что нужен мощный балансир или индукционный/ёмкостный(ёмкостные БМС, те что существуют сейчас, имеют меньшие токи балансировки) перенос, ну или раздельная зарядка каналов с CC-CV+отсечка по току. А что проще решать уже каждому для себя.

[TRO]

mevial  Легко конечно хвастатся сбалансированной по ёмкости батареей и называть "неисправными" все остальные. Не у всех батарея новая или из качественно подобранных ячеек. И когда ваша батарея начнёт к примеру от старости разбалансироватся по ёмкости, вы запоёте другую песню. Мои дешёвые липольки приходят к окончанию заряда не одновременно, В итоге на некоторых банках сильно выше чем на других (и это при правильном напряжении зарядника, которое равно совокупному напряжению балансировки). И никакая тонкая настройка фазы CV тут проблемы не решает, а вот оптроны на балансиры - очень даже.  И то что по вашему мнению у меня "неисправная батарея", не мешает мне проезжать на ней по 50км без педалей.

[mevial]

mevial  Легко конечно хвастатся сбалансированной по ёмкости батареей и называть "неисправными" все остальные. Не у всех батарея новая или из качественно подобранных ячеек. И когда ваша батарея начнёт к примеру от старости разбалансироватся по ёмкости, вы запоёте другую песню. Мои дешёвые липольки приходят к окончанию заряда не одновременно, В итоге на некоторых банках сильно выше чем на других (и это при правильном напряжении зарядника, которое равно совокупному напряжению балансировки). И никакая тонкая настройка фазы CV тут проблемы не решает, а вот оптроны на балансиры - очень даже.  И то что по вашему мнению у меня "неисправная батарея", не мешает мне проезжать на ней по 50км без педалей.

А не могли бы вы уточнить это напряжение балансировки, а так же напряжение полного заряда ячейки и напряжение отключения БМС при разряде(если таковая вообще имеется). И кстати, сколько вы проезжали когда батарея была исправна? Тут уже обсуждался тот факт, что даже если ячейки имеют разную ёмкость, то при должной балансировке к заряду они подходят одинаково, а разбаланс при заряде может говорить об утечке во время простоя или о неправильном режиме эксплуатации данной батареи(неадекватно высокий ток, приводящий к нагреву ячеек, или переразряд). О том, что липоли при неправильной эксплуатации горят вы конечно не слышали, а я бы не стал "добивать" литий более "правильными" зарядками.

[zap]

Кстати, долго что-то такое в голове вертелось, и наконец оформилось в виде конечной идеи.

Есть способ, которым можно ограничить максимальное напряжение заряда липолей определённым значением, в каких-то пределах. Это к жалобам на то, что китайские BMS'ки для липолей отрубаются при 4.28В вместо 4.18В или сколько там кому нравится.

Для этого понадобится:

• Знание примерного внутреннего сопротивления ячеек аккумулятора
• Зарядник с настраиваемым током выключения (в люминевом корпусе подойдут)

Идея очень простая: при отключении зарядки BMS ориентируется чисто на напряжение на ячейке, без учёта её внутреннего сопротивления. Как известно, сразу после отключения зарядника, напряжение на ячейках падает. Обычно это воспринимают в качестве побочного не очень приятного эффекта. Вопрос в том, каким образом развернуть этот эффект в желательную для нас сторону.Подобрав правильным образом макимальное напряжение и минимальный ток зарядника мы можем примерно выставить требуемые нам параметры зарядки.

Итак.

Предположим, внутреннее сопротивление батареи равно Rb. Внутреннее сопротивление одной ячейки обозначим Rc. Желательное напряжение, до которой требуется заряжать ячейки, обозначим как Uc, а напряжение отсечки заряда в BMS обозначим Ut.

Тогда:

Код Выделить Развернуть

Ut = Uc + Ic * Rc, где Ic - ток зарядки, отсюда:
Ic = ((Ut - Uc)/Rc)

На примере. Предположим, Ut = 4.28В, Uc = 4.18В, Rc = 25мОм, батарея 16S липоль.

Тогда:

Код Выделить Развернуть

Ic = (4.28 - 4.18)/0.025 = 4 А

При этом ограничение напряжения зарядника будет равно 4.28 * 16 = 68.48 В

Итак, выставив напряжение зарядника в 68.48В и ток отключения в 4А мы будем заряжать ячейки нашей батареи максимум до 4.18В.

Понятно, что способ не совсем универсален, ибо для батарей с очень низким внутренним сопротивлением нужны очень большие токи заряда (чтобы напряжение на ячейках при заряде было существенно больше "истиного" напряжения ячейки). С другой стороны, батареи с большим внутренним сопротивлением и заряжают более мощными зарядниками, типа 30-амперных монстров [b-b]andreym[/b-b].

Ещё один минус способа в том, что балансировка будет производиться только во время последнего этапа зарядки, как только зарядка отключится, напряжение на ячейках упадёт ниже порога включения балансировки. Здесь можно попробовать увеличить ток балансировки, например, припаяв параллельно балансировочным резисторам ещё по одной штуке такого же номинала.

[TRO]

А не могли бы вы уточнить это напряжение балансировки, а так же напряжение полного заряда ячейки и напряжение отключения БМС при разряде(если таковая вообще имеется). И кстати, сколько вы проезжали когда батарея была исправна? Тут уже обсуждался тот факт, что даже если ячейки имеют разную ёмкость, то при должной балансировке к заряду они подходят одинаково, а разбаланс при заряде может говорить об утечке во время простоя или о неправильном режиме эксплуатации данной батареи(неадекватно высокий ток, приводящий к нагреву ячеек, или переразряд). О том, что липоли при неправильной эксплуатации горят вы конечно не слышали, а я бы не стал "добивать" литий более "правильными" зарядками.

Батарея 12S4P, 9чёрных котлет на 5.2А, плюс к ним 3 нонейм котлеты на 4Ач. БМС, перезаряд на 4.28в, балансировка на 4.2 (реально после суточного отстоя до 4.18в на банках), на заряднике выставил 50.3в (~4.19в на ячейку). Зарядник на 1.5А всего. Незнаю точный порог отключения, но при вырубании БМСкой дома на банках не меньше 3.5в. Походу в какойто из котлет есть саморазряд и недостача ёмкости (на момент сборки одна котлета после более чем полугодичного лежания полностью заряженной была немного вздута, но ёмкость на 90% отдавала). Поэтому при зарядке на некоторых ячейках напряжение бывает переваливает за 4.23в, а потом уже выравнивается балансировкой. А про горящие липоли мне напоминать ненадо, именно поэтому и нужно обратную связь на оптронах делать, чтобы перезарядов небыло, потому как новая зарядка будет на 5А. Если бы хоть немного подумали, то поняли бы, что я не собираюсь "добивать" литий, а продолжить его эксплуатировать в его штатном режиме (а добивает его именно простая БМС, не расчитанная на неравномерную утечку и потерю ёмкости в пакетах в процессе старения).

[pirate]

Никто не умеет быстро балансировать, потому как это не нужно.
Если у Вас батарея быстро разбалансируется, значит какая-то ячейка сдохла уже очень сильно.
Если просто разница по напряжению ячеек, ничего страшного - да, какая-то из ячеек имеет чуть меньшую ёмкость, но всё равно общая ёмкость батарее в ампер*часах равна ёмкости самой слабой ячейки в ампер*часах, так что сколько ни выравнивай напряжения ячеек, аккумулятор больше ёмкости не выдаст.

zap
У меня каждый раз по разному В конце разброс по напряжению может быть от 3.34 до 3.65, если потом заряжаю поштучно, то оно вкачивает в отстающие ячейки примерно по 150-300(маh?) иногда бывает и по 600. Вот я и спросил есть ли бмс у которых при заряде какой-то ячейки до 3.65 и отключения зарядки, с этой ячейки идет разряд в светик + транзистор (или что там греется), что позволило бы быстрее сливать лишний заряд с уже заряженной ячейки, и затем снова врубать зарядку подтягивая все остальные?

[zap]

Так работают, например, capacitive bms. После отключения зарядника они начинают "разравнивать" напряжения по ячейкам, в какой-то момент зарядник опять включится и так далее, пока все ячейки не зарядятся по максимуму.

[pirate]

Так работают, например, capacitive bms. После отключения зарядника они начинают "разравнивать" напряжения по ячейкам, в какой-то момент зарядник опять включится и так далее, пока все ячейки не зарядятся по максимуму.

спс

[2A3CRATk]

Уважаемые Коллеги! Объясните, пожалуйста, как мне присоединять BMS к батареи, собранной из четырёх последовательно соединённых ячеек (4S).

Понятно, что три балансировочных провода нужно подсоединить к переходам +/-, а к чему цеплять четвёртый? Нужны ли ещё дополнительные провода, например, питания? Признаюсь в своей некомпетентности.

Ссылка на BMS и китайскую инструкцию: http://img-fotki.yandex.ru/get/4524/38997304.17/0_579e8_3248217d_orig

Заранее признателен.

[илс]

Уважаемые Коллеги! Объясните, пожалуйста, как мне присоединять BMS к батареи, собранной из четырёх последовательно соединённых ячеек (4S).

Понятно, что три балансировочных провода нужно подсоединить к переходам +/-, а к чему цеплять четвёртый? Нужны ли ещё дополнительные провода, например, питания? Признаюсь в своей некомпетентности.

Ссылка на BMS и китайскую инструкцию: http://img-fotki.yandex.ru/get/4524/38997304.17/0_579e8_3248217d_orig

Заранее признателен.

По-моему все просто:

1. B- и В+_ силовые провода от батареи.
2. Р- и Р+ нагрузка (тоже толстые провода),  В+ и Р+ соединены между собой..
3. тонкие от разъема J1 к ячейкам батареи, вот с этим полной ясности нет, надо бы прозвонить крайние провода в этом разъеме на В- и В+ (отпишите о результатах.)

Зарядка осуществляется через нагрузку (Р- и Р+)

[2A3CRATk]

По-моему все просто:
1. B- и В+_ силовые провода от батареи.
2. Р- и Р+ нагрузка (тоже толстые провода),  В+ и Р+ соединены между собой..
3. тонкие от разъема J1 к ячейкам батареи, вот с этим полной ясности нет, надо бы прозвонить крайние провода в этом разъеме на В- и В+ (отпишите о результатах.)
Зарядка осуществляется через нагрузку (Р- и Р+)

1) Это просто.
2) что за нагрузка? Разве не к B-/B+ нагрузку, там электромотор, вешать?
3) Не знаю, что значит "прозвонить". Какие параметры и чем снимать?
4) А через B-/B+ нельзя Кулоном-715d заряжать? Что это за монстр с четырьмя выводами получается? Пипец.

[илс]

Что такое Кулон-715d  - зарядка для свинца?

Строго говоря, силовых провода три, Бмс разрывает минус от батареи, в случае ЧП.
Нагрузка это контроллер электромотора, или что там у вас.
Не буду вас убеждать в необходимости усложнения схемы (увел. кол-ва проводов)
Батарея ваша, вам ее и добивать

Что касается прозвонки, то так проверяется омметром наличия контакта между разными выводами.
Если на таком примитивном уровне понимания нет, лучше попросить более опытного знакомого.