Реклама: Слежение за критическим разрядом Li-ion ячеек

Расширенный поиск      

Хочешь стать куратором любимой темы?

* Комментарии к новостям

1. Расход энергии и ее экономия (Электровелосипеды) от Vik3 (20.06.2019 в 06:18)2. Создание прошивки дисплейного модуля Куги. (Электросамокаты Kugoo S серии и аналоги ) от inetchik (20.06.2019 в 05:54)3. City Coco и всё о них (Электроскутеры) от Электросам (20.06.2019 в 05:28)4. Помогите начинающему... электрифицировать велосипед (Электровелосипеды) от bobshishkn (20.06.2019 в 05:00)5. Speedway 5/4/3 (Электросамокаты MiniMotors) от Виктор096 (20.06.2019 в 04:58)6. Из smart balance 10,5" (Самодельные электросамокаты) от KIPiAAlex (20.06.2019 в 04:49)
7. Wide Wheel - новый стильный электросамокат, обсуждаем (Электросамокаты) от vigoss (20.06.2019 в 04:33)8. Ultron, Zapcool (Т108 ,Т118,Т128)3200w 60v 45ah (Электросамокаты Ultron) от Vlad/Ivan (20.06.2019 в 04:29)9. Как правильно "лечить" разбалансированный СА (Свинцовые аккумуляторы) от bravias (20.06.2019 в 04:29)10. Kugoo g-booster 48V max 2400 Вт 20Ah/10Ah (Электросамокаты Kugoo M и G серии и аналоги ) от Assho1e (20.06.2019 в 04:11)11. Bafang движок под каретку (Электровелосипеды с подвесным двигателем) от Pulse (20.06.2019 в 03:57)12. Взаимодействие с другими участниками движения (пешеходы, коляски, собаки, авто...) (Моноколеса (электроунициклы)) от Ripido (20.06.2019 в 03:44)
Не нравится реклама? Пройдите простую регистрацию на форуме и не будете видеть рекламу.

Прочитано 1424 раз

0 Пользователи и 1 Гость просматривают эту тему.

21 Окт 2015 в 18:20
Прочитано 1424 раз
Оффлайн

Sunktor

Сообщений: 9
В общем в процессе эксплуатации велосипеда на аккумуляторах с толкнулся со следующей проблемой.
Когда батарея на исходе, срабатывает защита контроллера и он выключает аккумулятор.
Но иногда бывало доехать оставалось мало и возникает желание дотянуть на остатках на малой тяге.
В таком режиме батарея не сильно просаживается и контроллер её не выключает.

Если бы все ячейки были идеально одинаковой емкости и внутреннего сопротивления, то это в принципе не проблема, легкий переразряд до граничного значения и всё.
Но на практике всегда есть более слабые ячейки, или же они такими становятся в процессе эксплуатации и они могут разрядиться до критического значения, после чего их только выкинуть.
Хотя при этом суммарное напряжение еще достаточно, что бы контроллер не выключил батарею.

Поэтому я пришел  выводу, что нужен общий сигнализатор, который будет сообщать о критическом разряде одной из ячеек, или полностью выключать батарею, если вам так захочется.
Суть его работы в том, что если хоть одна из ячеек просела (хоть по внутреннему сопротивлению, хоть от переразряда), то должен подаваться явный сигнал, что дальнейшая эксплуатация аккумулятора опасна для этой ячейки.

Порывшись в интернете, я так и не нашел подходящей мне схемы, поэтому пришлось собирать самому.
Далее я выложу схему, которая с точностью 0,1 вольта включает транзисторную оптопару (оптотранзистор), что позволяет развязать ячейки между собой а уже оптотранзисторы будут коммутировать сигнал тревоги, питающийся от одной из нижних ячеек.

21 Окт 2015 в 18:23
Ответ #1
Оффлайн

chelo_vert

Россия, Москва, Царицыно Сообщений: 1209
, Вы заново изобрели БМС? Она же BMS, она же Battary Managenment System

21 Окт 2015 в 19:07
Ответ #2
Оффлайн

илс

Глобальный модератор Москва, Крылатское Сообщений: 26805
Гениальный пост!  :bravo:
Представляю сколько изобретений и самоделок увидело бы свет, если бы производители выпустили напр. моб. тел. без схемы отключения нижнего порога. B-)
Или для фонариков не выпустили бы Protected cells.

Во времена СССР я сам смастерил электронный кодовый замок, потому что их не было в продаже.
Еще много копировал и даже изобретал (есть зарегистрированные рац.предложения), просто потому, что этого нельзя было купить или стоило оч. и оч. дорого.
Ну а сейчас, при цене БМС в 10-15 юсд на таобао, к чему изобретать "велосипед"?

Впрочем, если душа горит...почему бы и нет?  ;-D

21 Окт 2015 в 19:27
Ответ #3
Оффлайн

Sunktor

Сообщений: 9
Еще схему не выложил, а уже сообщения...
Вот сама схема.Слежение за критическим разрядом Li-ion ячеек

Насчет гениальности и прочего.
Это вариант доработки для простейшей БМС, которую я выкладывал в этой теме - ссылка
И которая великолепно справляется со своей задачей, а именно контролем за зарядом ячеек, теперь я выкладываю её доработку - контроль за переразрядом.
Схема была смакетирована и хорошо работает, позже займусь окончательным монтажом.

Кому это не интересно, просьба не беспокоиться.

Добавлено 21 Окт 2015 в 19:31:49
Гениальный пост!  :bravo:
Представляю сколько изобретений и самоделок увидело бы свет, если бы производители выпустили напр. моб. тел. без схемы отключения нижнего порога. B-)
Или для фонариков не выпустили бы Protected cells.

Во времена СССР я сам смастерил электронный кодовый замок, потому что их не было в продаже.
Еще много копировал и даже изобретал (есть зарегистрированные рац.предложения), просто потому, что этого нельзя было купить или стоило оч. и оч. дорого.
Ну а сейчас, при цене БМС в 10-15 юсд на таобао, к чему изобретать "велосипед"?

Впрочем, если душа горит...почему бы и нет?  ;-D

Готовые БМС кроме того что дороги, так еще и громоздки.
Мне же нужна очень компактная система, которая вмонтируется прямо в модуль АКБ, толщина отсека под ячейки контроля 6 мм.
Корпус служит теплоотводом.
В собранном виде это просто батарея на нужное напряжение с 2-мя выводами.
Слежение за критическим разрядом Li-ion ячеек
« Последнее редактирование: 21 Окт 2015 в 19:36 от Sunktor »

21 Окт 2015 в 21:17
Ответ #4
Оффлайн

Sunktor

Сообщений: 9
Пояснения по работе схемы.
На схеме цветом указаны точки A и B.
В точке А устанавливается напряжение стабилизации около 2.4-2.5 вольт (оно может меняться на 0.2 вольта при изменении напряжения ячейки от 2.8 до 3.7 вольт, что не критично для точности работы схемы).
В точке В напряжение определяется делителем R5/R6 и при напряжении на ячейке порядка 3.4-3.5 вольт (лучше выбирать срабатывание именно в этих пределах, учитывая что при полной нагрузке сказывается внутреннее сопротивление ячеек и будут ложные срабатывания) должно быть порядка 2 вольт (при падении напряжения на открытом переходе npn транзистора порядка 0.4-0.5 вольта).
Транзистор npn открывается, когда напряжение не его эмиттере снижается ниже падения на его база-эмиттерном переходе.
Поскольку на его базе присутствует относительно стабильное напряжение порядка 2.4 вольта, поддерживаемое TL431, а напряжение на его эмиттере зависит от напряжения на ячейке и делителя R5/R6, то при падении напряжения на ячейке ниже 3.4-3.5 вольта, на эмиттере напряжение падает до 1.9-2.0 вольт и транзистор открывается.

Но поскольку ток через открытый транзистор не должен влиять на работу делителя R5/R6 то он установлен в десятки микроампер, и определяется резисторами R4/R7. После открытия первого транзистора npn, током через резистор R7 открывается второй транзистор pnp структуры, который уже через резистор R8 открывает светодиод оптотразистора PC817  или любого аналогичного.

Все коллектор-эмиттерные переходы оптотранзисторов соединены в две линии, одна из которых (эмиттерная), подключается к общему минусу всей батареи, а вторая (коллекторная) управляет нагрузкой, которой в данном исполнении выступает зумеер тревоги.

Поскольку при нормальной работе ячеек все полупроводники закрыты (кроме стабилизатора TL431 который потребляет в таком включении порядка полу миллиампера), схема практически не расходует энергии батарей.
В момент снижения напряжения ниже критического (причем срабатывания начнутся еще до разряда ниже нормы из-за проседания на ячейках при максимальной нагрузке) потребление от сработавшей ячейки будет порядка 2-4 миллимапер, плюс на нижнюю ячейку будет нагружен пьезо электрический зуммер и его схема.

Если после появления сигнала тревоги прекратить использовать АКБ незамедлительно, то схема включена не будет и сигнал пропадет, и не будет расходовать энергию вобще (конечно если внутреннее сопротивление ваших ячеек больше 0.02 ома, что при токе в 7 ампер например, составит падение напряжения на ячейке в  0,14 вольта).
Если сигнал игнорировать некоторое время, то он станет непрерывным и не будет зависеть от нагрузки, что будет говорить, что ячейка при смерти.
Само по себе потребление после срабатывания 5 миллиампер не критично, так как после такого разряда Вам в любом случае нужно срочно заряжать аккумулятор и долго энергия отбираться не будет, и при емкостях порядка 10-20 ампер часов это мизер на короткое время.
При длительном же хранении ток потребляется минимальный и заряда таких аккумуляторов хватит примерно на год хранения.

Осталось проверить как это будет на практике,  вероятно зумеер захочется отключать  :bw: