BMS 10-24S с мониторингом состояния ячеек. Пересыл.

[mr.Dream]

Собствено акция (закончилась) - бесплатная доставка в любую страну авиа
ссылка
Предлагаю вашему вниманию собственную разработку - систему управления аккумуляторной батареей (BMS)


Особенностю данной разработки является отсутствие такого параметра, как ток нагрузки: устройство управляет лишь слаботочной частью, отключая питание "слаботочки", а силовая линия подключается напрямую к потребителю (контроллеру двигателя) через автомат защиты и/или предохранитель. Таким образом увеличивается отказоустойчивость, уменьшаются потери, а так же благоприятно влияет на стоимость отсутствие "лишних" ключей. Устройство поставляется с запрограммированными микроконтроллерами на "стандантные" пороги для Литий-Ионных (Полимерных) и Литий-Железо-Фосфатных аккумуляторов (зашиты два алгоритма, но "активирован" один). Так же есть возожность установки "других" порогов защиты и балансировки по желанию заказчика.

Технические характеристики:
- габаритные размеры (ДхШхВ): 135х58*7,5 (для 24S)
- количество обслуживаемых каналов: 7-24 на одной плате. Предусмотрена возможность "стекирования" для расширения к-ва каналов. Подключение "нестандартного" к-ва каналов без вмешательства в конструктив (просто незадействовать "лишние", но не мнее 70% от количества распаянных)
- максимальный зарядный ток: 15А (можно подать больше, если есть возможность проконтролировать нагрев)
- максимальный ток нагрузки "слаботочки": постоянный 1,5А, кратковременный (до 10сек) до 6А (контроллер потребляет около 0,06А)
- ток балансировки: ~50мА  для Li-Po (Li-Ion) / ~44мА для LiFePO4

Мониторинг, обслуживание, защита.
Помимо "стандартных" функций BMS в устройстве реализован мониторинг состояния каждого канала со светодиодной индикацией. Отображаются следующие состояния ячеек (для лифера / ионок (липолей)):
- защита по переразряду (< 2,40В / 2,90В, точность 1%): краткая вспышка с паузой в 2 секунды
- пониженный заряд (< 2,90В / 3,30В, точность 1%): быстрое мерцание
- нормальное состояние: легкое свечение (на самом деле мерцание с едва заметной частотой)
- режим балансировки (> 3.60В / 4,20В по умолчанию (могу любые пороги записать) точность 0,1%): постоянное яркое свечение
- защита по перезаряду (> +0,10В / +0,05В от напряжения балансировки, точность 0,1%): мерцание 2 раза в секунду

Типичная схема включения, инструкция

Для упрощения на схеме не указаны разьемы, ключ/кнопка зажигания, автомат/предохраниетель

НЕтипичные схемы включения

1. Отключение ручки газа вместо слаботочки
Если слаботочки в контроллере не предусмотрено, можно вместо этого управлять питанием ручки/педали газа, разорвав соотвествующий провод контроллера или ручки газа.  То есть, пустить +5В питания холла не напрямую с контроллера, а через ключ БМС.
Важно! Необходимо перерезать дорожку в обозначенном месте, удалив часть дорожчи и убедиться в отсутствии любого проводника в этом месте!
B+ для питания логики и зарядного ключа переносим в другое место.

2.  Подключение пищалки (buzzer):
2.1 Пищалка с независимым питанием:
Нужно отдельное питания в виде плохой 18650, но без саморазряда, например от старого ноута, которая ток не держит или пара последовательных самых дешевых солевых элементов АА (в случае с буззером 5В).
Сначала подумал, что можно будет питать от 1-2 первых ячеек чтобы не усложнять, но оказалось что "минус" там плавающий относительно минуса батареи, и когда зарядный ключ закроется напряжение сложится с разницей напряжения всей батки и зарядки и бузеру может настать кирдык.
Ключ N-канальный полевик, желательно с логическим уровнем управление на ток больше 50мА и напряжение больше 5В


2.2 Пищалка с питанием от основной батареи:
Пришла мне в голову еще одна интересная схема реализации пищалки.
Посредством замыкания между D+ и B+ водителю на выбор дается два варианта: или отключать слаботочку жестко по достижению нижнего защитного порога не включая при этом пищалки, или включать пищалку, не отключая при этом слаботочки.
Принцип такой: если на D+ пропадает напряжение, то и пищалка остается без питания, а если замкнуть выключатель, подав принудительно напряжение в обход ключа, то будет пищать пищалка и контроллер продолжить работать При этом будет одна полезность: чтобы выключить пищалку придеся выключить "перемычку", тем самым обесточив слаботочку контроллера.
Потребуются следующие элементы:
- пищалка на 12В (KPX-G1212B), у нее потребление меньше, чем у 5-вольтовой.
- балластный резистор с рассчета на ток 5мА: примерно 600 Ом на каждую ячейку батареи (например 16S - это 600*16=9600 Ом, подойдет на 9,2-10кОм) мощностью 1Вт (при 70 и ниже В можно 0,5Вт)
- конденсатор микрофарад на 22-100 на напряжение не менее напряжения полного заряда батки.
- мосфет с логическим уровнем на минимум напряжение батареи и ток в 50мА и больше )
- Выключатель на ток 2А и больше. (хотя если нагрузка на D+ только 50мА от контроллера + фара, то может быть и дрыщавый на руле)

Хочу обратить внимаение, что когда пищалка пищит - это уже все. Максимум - завершение маневра. Исключение бывает только когда батка просаживается под током, но при снятии или уменьшении нагрузки возобновляет напряжение.
Помните, лишний километр может стоить вам батареи. Ну а коль дядьки вы взрослые - решать вам )

комплектация

- основная плата
- комплект балансировочных проводов с разъемами XH2.54 длиной 0,5м
- комплект силовых проводов с разъемами 2х0,5м 1,5мм² для зарядного канала, 2х0,5м 0,5мм² для подключения слаботочки, фары, сигналки и т.д. с током потребления долговременно до 1А, кратковременно до 5А.
Начиная с версии 1.2 для удобства подключения и обслуживания на силовые провода припаяны разьемы типа "банан" на зарядный канал и типа JST на слаботочку, вместо 6,3м и 2,8м раньше впаиваемых автомобильных разьемов.

 - руководство по эксплуатации
 - с февраля 2018 года поставляется в прозрачном лотке, который "на безрыбьи" можно использовать, как корпус, проделав отверстия под провода

Длина проводов и их сечение может быть изменено по желанию заказчика.
Распайка разьемов мозможно с обоих сторон платы (среди фото видно различия), но удобней для монтажа "все сверху".

немного фото

Первая "презентация" в мастерской Чоботара )






Аккумуляторная батарея в сборе от мастерской E-Kross

Цены, условия покупки, сроки изготовления

Доставка по Украине "Новой Почтой" или "Укрпочтой" на условиях полной предоплаты. Наложенный платеж - в индивидуальном порядке в зависимости от рейтинга пользователя на данном форуме.
Цены в долларах США. Для жителей Украины в гривнах по курсу НБУ на день покупки.
24s - 50 usd
23s - 48.25 usd
22s - 46.5 usd
21s - 44.75 usd
20s - 43 usd
19s - 41.25 usd
18s - 39.5 usd
17s - 37.75 usd
16s - 36 usd
15s - 34.25 usd
14s - 32.5 usd
13s - 30.75 usd
12s - 29 usd
11s - 27.25 usd (только для Li-Ion/Li-Po)
10s - 25.5 usd (только для Li-Ion/Li-Po)

Если нужно больше, чем 24 каналов, предусмотрены "платы расширения". Соединяется с основной платой двумя проводами. Стоимость 1,75usd за 1 канад.

Доставка в другие страны почтой (авиа).
Оплату могу принимать со следующих платежных систем:
PrivatMoney
Western Union
Sigue (Coinstar)
MoneyGramm
RIA

С недавнего времени испобовал для перевода ссылка Оказалось самым выгодным и четко работающим сервисом.
На покупателя так же возлагается комиссия за перевод (примерно 1.5-2% через платежный системы или 49 руб через пейсенд) и расходы на пересыл согласно тарифов Укпрочты в у.е.:
5,4 долл при весе 0-250г
10,8 долл при весе 250-500г
15,6 долл при весе 500г-1кг
Вес одной платы на 24s в полной комплектации с упаковкой примерно 220г.

Срок изготовлени 2-5 рабочих дней, за исключением непредвиденных обстоятельств.

Эксклюзив

Иногда заказчику нужно какое то особенное решение, нестандартное, уникальное. Вот что выходит из этого:

Под 28S LiFePO4. Основная плата на 24 + плата расширения на 4.


14S и16S. Зарядный ток до 30А. Припаян дополнительный ключ. Провода и разьемый удвоены.


Выход на индикатор/зуммер. Там, где нельзя отключать при разряде, например - моноколесо


40 каналов с выносным зарядным комутатором на 40А


Хочу обратить внимание, что за такой эксклюзив берусь в последнюю очередь и при наличии свободного времени. Цена обговаривается в индивидуальном порядке. Внешний вид - дело второстепенное

[Hizheka]

С пересылом в РФ вопрос еще не решили? Особых проблем возникнуть по идее не должно...
Хочу бмс на 10s liion
Оплатить могу на любую банковскую карту или каким нибудь переводом в крайнем случае.

[IvanM]

 mr.Dream, т.е. светодиоды постоянно светятся сигнализируя состояние батареи? Или есть кнопочка: нажал и посмотрел?

[Pozitiff]

 mr.Dream, т.е. светодиоды постоянно светятся сигнализируя состояние батареи? Или есть кнопочка: нажал и посмотрел?

постоянно, смысла отключать индикацию не вижу

Добавлено 11 Июн 2016 в 09:40:42

С пересылом в РФ вопрос еще не решили? Особых проблем возникнуть по идее не должно...
Хочу бмс на 10s liion
Оплатить могу на любую банковскую карту или каким нибудь переводом в крайнем случае.

есть канал для доставки в РФ, но одну бмс будет слать относительно дорого, в Москву я думаю будет много желающих, тогда доставка копейки выйдет
оплата если с РФ на Украину дешевле и проще всего "золотая корона"

[Dimak]

Если что, встаю в очередь на одну БМС в Москву на 18s

[dimad63]

какой ток потребления от ячейки ?  вмс которая в а123 сборках стоит жрет 7на от ячейки и 0.4 ма от всей батареи

[cncfreak]

какова цена бмс для 20s LiFePo4?
в $

[Steel RAT]

 mr.Dream! 
1. Почему бы не сделать переключение "химии" перемычками?
2. Почему бы не сделать блок светодиодов выносным и более компактным... в будущем?
3. Не понятно - на хранении батареи надо её разбирать и выдергивать провода из БМС?

[boo50]

2. Почему бы не сделать блок светодиодов выносным и более компактным... в будущем?

поддержу, обычно БМС-ка спрятана в корпусе, раме, и толку от такой индикации мало.

[mr.Dream]

 mr.Dream, т.е. светодиоды постоянно светятся сигнализируя состояние батареи? Или есть кнопочка: нажал и посмотрел?

постоянно

какова цена бмс для 20s LiFePo4?
в $

цены есть под спойлером в первом сообщении

 mr.Dream! 
1. Почему бы не сделать переключение "химии" перемычками?
2. Почему бы не сделать блок светодиодов выносным и более компактным... в будущем?
3. Не понятно - на хранении батареи надо её разбирать и выдергивать провода из БМС?

1. Каждый канал калибруется при "определении" химии с очень большой точностю, нивелируется разброс параметров резистивного делителя и опорного напряжения АЦП МК.  Возможно в следующей версии будет реализовано. Пока что настройка на химию осуществляется стиранием данных с канала подачей 5В на протяжении 3с времени с последующей подачей "эталонного" напряжения, которое МК запоминает.
2. Топология такова, что на каждом канале свой МК - достигается максимальная точность "прямым" измерением вместо дифференциального, каналы независимы. Нужно тянуть 48 проводов до платы индикации, так как ЦП нет.
3. Ток потребления каждой ячейки + платы менее 2мА. К примеру, полностю заряженый аккумулятор 20А*ч разрядится за 10 тыс. часов или 416 дней. Нужно рассчитать потребление исходя из срока хранения.

поддержу, обычно БМС-ка спрятана в корпусе, раме, и толку от такой индикации мало.

тогда не обращайте на нее внимания. Она замечательно делает свою работу, даже если на нее не смотреть индикация - как бесплатная опция. Но если ваша батарея начнет подозрительно себя вести, всегда можно взглянуть на состояние всех каналов одновременно во время заряда или нагрузки, и опрееделить "слабое звено"

[Rus25]

Отлично! В планах изготовление 1S ,с выходом на цп планируете?

[cncfreak]

возможно глупый вопрос будет, но всё же.
если бмс обнаружила дохлую ячейку, как она отключит силовую часть?
написано, что отключит слаботочку - это надо какой то силовой автомат с слаботочным управлением?

[mr.Dream]

если бмс обнаружила дохлую ячейку, как она отключит силовую часть?

Вопрос вовсе не глупый, полностю корректный
Дело в том, что при одключенной слаботочной части контроллера он не потребляет вообще. Сопротивление закрытых полевых транзисторов очень большое, почти бесконечное, и носит емкостный характер. А открыться им без питания драйверов не получится.  А значит при отключении слаботочки потребления нету.
Касается большинства контроллеров, у который включение зажигания осуществляется подачей напряжения батареи на слаботочную часть. Есть редкие экземпляры, в которых "принудительное отключение" замыканием некотрого вывода на землю, но я думаю - это какой то мод. Мне такой попадался только один раз. Он кстати в выключенном состоянии таки продолжал потреблять свои 30мА Думаю, это кто то просто запараллелил тормозную ручку на кнопку отключения.

[felcinger]

Замечательная вещь! Вам нужен представитель в РФ для удобства реализации.
Если это

настройка на химию осуществляется стиранием данных с канала подачей 5В на протяжении 3с времени с последующей подачей "эталонного" напряжения, которое МК запоминает

является конечной настройкой, то можно отправлять готовые бмс-ки, т.к. в случае залёживания на складе определенных конигураций, всегда можно перенастроить под покупателя.

И еще бы не помешала звуковая индикация для защиты от переразряда.

[se80]

 mr.Dream, только если будете выбирать представителя - ради бога не в Сывтывкаре.  felcinger, без обид, но это оооочень далеко.

Москва и не иначе.

[felcinger]

 mr.Dream, только если будете выбирать представителя - ради бога не в Сывтывкаре.  felcinger, без обид, но это оооочень далеко.

Москва и не иначе.

Я же не мироэлектронщик

[-STEP-]

Возможность увеличить зарядный ток до 25А-27А - имеется? Каким образом?

[Gena]

Можно увеличить ток зарядке bms,использовать транзисторы 4110 и залудить шунт