АКТИВНЫЙ БАЛАНСИР для титаната

Автор gonzickus, 02 Дек. 2017 в 17:01

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

BigAleksey

#72
Может кому будет интересно - результаты тестирования прототипа балансира их 3х LM2662 на 2х фугасах с минимальным саморазрядом.
1я банка была максимально заряжена, 2я банка максимально разряжена (до 1,4в током 1А, но она отлежалась перед тестом до 1,9В) .
Ёмкости рассчитаны исходя из напряжения по ранее снятым характеристикам заряда одной из банок.



Яков93

Собрал балансир для сборки из 4-х батарей вот по такой схеме


Получилось вот так
Спойлер

Начал проверять. Напряжение на каждой ячейке (без подключения батарей, вместо них ставил конденсаторы) одинаковое. А вот балансировочный ток вообще какой-то никакой - подключаю вместо верхней батареи блок питания на 5 В, вместо второй сверху батареи мощный светодиод с током 100 мА, схема выдает только около 32 мА. Подключаю вместо светодиода резистор на 4,7 Ом, ток получаю 56 мА.
Ничего не понимаю, по даташиту на LM2662 при 5В ток до 200 мА.

Измерил частоту переключения на конденсаторе - 5 кГц, ну в принципе похоже, по даташиту от 3,5 до 10 кГц.
Поставил на свою сборку из 4-х лиферных ячеек, в которой 3 имеют напряжение 3,33 В, одна 3,43 В  - ток балансировки на самой заряженной всего около 2 мА.
Спойлер

Пытался поколдовать с частотой переключения (контакт FC) частота повышается до 30 кГц, но балансировочный ток практически не меняется, а вроде бы собственное потребление повышается.
Как-то я слегка разочарован  :bn:

Смотрю на фирменных схемах при трех LM2662 семь конденсаторов, что за схема такая интересно
Спойлер

i

Может 200мА это максимальный рекомендованный ток, ведь  абсолютный максимум (V+ and OUT Continuous Output Current 250 mA).
И еще необходимо учитывать, что измеряя ток балансировки через шунт мультиметра, Вы добавляете в цепь заряда/разряда сопротивления этого шунта и индуктивность щупов, а сам мультиметр еще и может врать Вам, из-за формы сигнала.

Яков93

Цитата: i от 20 Апр. 2018 в 14:43
Может 200мА это максимальный рекомендованный ток, ведь  абсолютный максимум (V+ and OUT Continuous Output Current 250 mA).
И еще необходимо учитывать, что измеряя ток балансировки через шунт мультиметра, Вы добавляете в цепь заряда/разряда сопротивления этого шунта и индуктивность щупов, а сам мультиметр еще и может врать Вам, из-за формы сигнала.
Сигнал на выходе там практически ровная линия, никаких заметных на осциллографе скачков. В отличие например от накачивающего конденсатора на выводах 2 и 4 - вот там реальные нормальные прямоугольники с частотой 5 кГц. Т.е. форма сигнала вряд ли так сильно влияет на амперметр.
Потребляемый ток у меня также показывает и блок питания. Кроме того, визуально видно насколько ярко/тускло светит светодиод.

Купить бы фирменный балансир для интереса, перерисовать схему, проверить параметры. Только на Али таких не видел, на таобао никогда не покупал, а за 600 рублей в наших магазах покупать че-то дороговато.

VladNSK

Цитата: Яков93 от 20 Апр. 2018 в 14:11схема выдает только около 32 мА
Попробуйте конденсаторы заменить на керамические.

Яков93

Цитата: VladNSK от 20 Апр. 2018 в 16:49
Попробуйте конденсаторы заменить на керамические.
Есть такая мысль. А что танталовые как сейчас сильно хуже?

BigAleksey

#78
Цитата: Яков93 от 20 Апр. 2018 в 14:11Начал проверять. Напряжение на каждой ячейке (без подключения батарей, вместо них ставил конденсаторы) одинаковое. А вот балансировочный ток вообще какой-то никакой - подключаю вместо верхней батареи блок питания на 5 В, вместо второй сверху батареи мощный светодиод с током 100 мА, схема выдает только около 32 мА. Подключаю вместо светодиода резистор на 4,7 Ом, ток получаю 56 мА.
Ничего не понимаю, по даташиту на LM2662 при 5В ток до 200 мА.

Измерил частоту переключения на конденсаторе - 5 кГц, ну в принципе похоже, по даташиту от 3,5 до 10 кГц.
Поставил на свою сборку из 4-х лиферных ячеек, в которой 3 имеют напряжение 3,33 В, одна 3,43 В  - ток балансировки на самой заряженной всего около 2 мА.
на 7 странице приложенного даташита есть расчет Rout преобразователя, и там только в части ..+(2/(Fosc*c1))+.. на вашей частоте набегает 4,25 ом, замена на керамику не поможет - нужно или частоту задирать или ёмкость в разы повышать.

Ну и отсутствие в вашей схеме C2 не очень хорошая идея - его Esr так же идёт плюсом к Rout
Цитата: Яков93 от 20 Апр. 2018 в 14:11Смотрю на фирменных схемах при трех LM2662 семь конденсаторов, что за схема такая интересно
Скорее всего стоят конденсаторы между 3 и 5 выводами (требуемые по даташиту) и на верхней(по ваше схеме) микросхеме + емкость между 5 и 8 выводом

Яков93

#79
Цитата: BigAleksey от 20 Апр. 2018 в 17:12
на 7 странице приложенного даташита есть расчет Rout преобразователя, и там только в части ..+(2/(Fosc*c1))+.. на вашей частоте набегает 4,25 ом, замена на керамику не поможет - нужно или частоту задирать или ёмкость в разы повышать.
Частоту переключений повышал до 30 кГц, т.е. в 6 раз больше чем сейчас, но ток балансировки остался тот же самый.
Там в даташите перечислены параметры при которых намеряны эти токи:
"Limits in standard typeface are for TJ = 25°C, and limits in boldface type apply over the full Operating Junction Temperature
Range. Unless otherwise specified: V+ = 5V, FC = Open, C1 = C2 = 47 μF.(Note 4)
Symbol Parameter Condition Min Typ Max Units V+ Supply Voltage RL = 1k Inverter, LV = Open"

Вроде все сделал как в даташите.

У Вас на фотке я смотрю соединены 6 и 5 выводы, у меня они разъединены. Попробовал соединил - напряжение почему-то на всех выходах упало раза в три по сравнению с входящим. Значит не то. Я так понял соединение вывода LV влияет только на нижний порог допустимого рабочего напряжения? Хотя когда соединил 6 с 5 выводом или с GND входящее напряжение менял по всякому, никаких отличий от изменения входного напряжения не заметил.

VladNSK


Яков93

Цитата: VladNSK от 20 Апр. 2018 в 17:45Смотрим http://chipenable.ru/index.php/programming-avr/item/172
рисунок 5.
Спасибо за информацию  :wow:

" Для всех типов конденсаторов |Z| ведет себя одинаково до частоты 1 кГц. После 1 кГц импеданс увеличивается сильнее в алюминиевых и танталовых электролитических конденсаторах, чем в монолитных керамических и пленочных конденсаторах.
   Это происходит из-за того, что алюминиевые и танталовые конденсаторы имеют высокое удельное сопротивление электролита и большое ESR. В пленочных и монолитных керамических конденсаторах используются металлические материалы для электродов и, следовательно, они обладают очень маленьким ESR.
   Монолитные керамические конденсаторы и пленочные показывают примерно одинаковые характеристики до точки собственного резонанса, но у монолитных керамических конденсаторов резонансная частота выше, а |Z| в индуктивной области ниже.
   Эти результаты показывают, что импеданс монолитных керамических конденсаторов SMD типа в широком диапазоне частот имеет небольшое значение. Это делает их наиболее подходящими для высокочастотных приложений."


Уже заказал керамические на 47 мкФ, придется отложить на две недели-месяц, пока с али не придут  :bw:

BigAleksey

#82
Цитата: VladNSK от 20 Апр. 2018 в 17:45Смотрим http://chipenable.ru/index.php/programming-avr/item/172
рисунок 5.
4,25Ом это только вклад в Rout   C=47uF на частоте ocf=10kHz. И это не исправит даже идеальный конденсатор с ёмкость 47uF, а разница о которой вы говорите идёт еще в + по формуле Rout (переписывать её лень, смотрите на 7 странице  в приложенном ранее даташите на LM2662). 

Мои LMки дают частоту на конденсаторах 14-16KHz (osc соответственно 28-32kHz). И вклад ёмкости 47uF в Rout получается уже ~1,4 Ом

Цитата: Яков93 от 20 Апр. 2018 в 17:23Частоту переключений повышал до 30 кГц, т.е. в 6 раз больше чем сейчас, но ток балансировки остался тот же самый.
А ток чем измеряли ? Просто я свои токи измерял токовыми клещам и не вносил доп сопротивление в цепь балансировки.

Яков93

#83
Цитата: BigAleksey от 20 Апр. 2018 в 18:26
А ток чем измеряли ? Просто я свои токи измерял токовыми клещам и не вносил доп сопротивление в цепь балансировки.
Я измерял своим мультиметром UNI-T UT71C достаточно точный прибор не думаю, что его шунт может внести какие-то серьезные помехи в измеряемую цепь. Плюс потребляемый ток у меня показывает блок питания, которым я питал всю схему. А клещами мерить такие мелкие токи очень уж неточно.

Можете рассказать по какой схеме Вы делали свой балансир? Не пойму почему у Вас 5 и 6 вывод объединены, в типовой схеме для инвертора такого нет и у меня ничего хорошего не получилось когда я их объединил.

BigAleksey

#84
Цитата: Яков93 от 20 Апр. 2018 в 19:02Можете рассказать по какой схеме Вы делали свой балансир?

По схеме с первой страницы даташита
Positive Voltage Doubler, только еще добавил тантал между 3 и 5 ногой (хотя чисто схемотехнически, при сооружении балансира на много ячеек этот конденсатор будет во всех, кроме одного, случаях подставляться автоматом от соседней LM, где он стоит между 5 и 8 ногами)    . Таким образом схема может работать так-же как и Splitting VIN in Half с той-же страницы.

На странице 6 в таблице
Pin Descriptions
для режима Voltage Doubler
Pin 6 LV must be tied to OUT.
P.S. повторю еще раз - в вашей схеме не хватает выходных ёмкостей, лучше их поставить.

Яков93

#85
Цитата: BigAleksey от 20 Апр. 2018 в 19:53
По схеме с первой страницы даташита
Positive Voltage Doubler, только еще добавил тантал между 3 и 5 ногой (хотя чисто схемотехнически, при сооружении балансира на много ячеек этот конденсатор будет во всех, кроме одного, случаях подставляться автоматом от соседней LM, где он стоит между 5 и 8 ногами)    . Таким образом схема может работать так-же как и Splitting VIN in Half с той-же страницы.

На странице 6 в таблице
Pin Descriptions
для режима Voltage Doubler
Pin 6 LV must be tied to OUT.
Если по схеме удвоителя напряжения, то понятно почему объединили пины. Но вообще непонятно почему взяли именно схему удвоителя  :bn:
По какому принципу действует Ваш балансир? Это какая-то смесь удвоителя и разделителя напряжений. Но при этом конденсаторов только два, хотя если делать удвоитель обязательно нужен еще один конденсатор - между 6 и 8 выводами.

Мой балансир сделан на схеме инвертора, описание взял отсюда. Мне кажется это гораздо более правильная схема для балансира.
Балансир должен отслеживать разницу напряжений между двумя аккумуляторами. В схеме инвертора такое отслеживание является как-бы побочным эффектом, микросхема старается поддерживать напряжения на двух своих выходах одинаковыми.

Было бы конечно прекрасно если бы Вы выложили схему своего балансира, а то как-то сложновато понять его устройство.
Цитировать
P.S. повторю еще раз - в вашей схеме не хватает выходных ёмкостей, лучше их поставить.
У меня стоят выходные емкости на плате, которую я сейчас тестирую - четыре тантала на 47 мкФ. В реальном балансире такие емкости заменяются аккумуляторами.

Сейчас поменял качающие емкости с танталов в 47 мкФ на танталы в 100 мкФ.
Напряжение 5В, частота не поменялась -5 кГц при неподключенном FC, 30 кГц при FC к V+. Ток выдаваемый на нагрузку абсолютно не поменялся - 30 мА на светодиод, 50 мА на резистор 4,7Ом.
Странная конечно история. Возможно мне подсунули какие-то фейковые "LM2662"  :bn:

У моих LM внешний вид несколько отличается, нет метки около первого вывода выдавленной на корпусе.

TRO

#86
Такие балансиры надо ставить впритык к батарее с коротюсенькими проводочками и усиленными разъемами (а то и без них). Все эти паразитные переходные сопротивления и индуктивности проводов играют злую шутку. Мерить тестером ток в этой схеме (в разрыв цепи) бесполезняк, ставьте тестер на микровольты и меряйте падение на балансирных проводах, потом переводите показания в ток.

А вообще посмотрите на сопротивления ключей в этих микросхемах, при малых разницах напряжений они просто не в состоянии выдавать приличные токи.

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

eureur_net

#87
О какая у вас интересная тема. Тоже запарился искать активный балансир не за 2 цены батареи. Можно как то реализовать то что внутри микросхемы но более мощными компонентами... есть где нибуть схема что там внутри?

До меня дошло... фактически конвертор положительного в отрицательный и есть балансир... а таких на али полно... пару контактов только замкнуть. На али есть даже поламперные конверторы...
Кто посмотрит чем отличается ихний ICL7660 от LM2662 я немного не то в электронике.
Кстати разве первую схему не надо соединять с последней? иначе первая ячейка.... если она слабая не будет вообще балансироваться...
А да судя по графикам при титанате надо что то делать с LV... выше 3.5вольт можно не трогать... может поэтому и ток балансировки такой мелкий.
При повышении ёмкости конденсатора интересно до какого значения чтоб ключи из строя не вышли, а следовательно и тока балансировки возрастёт ток саморазряда кондёра. Можно как то отключать схему ниже какого то значения напряжения?

Яков93

Цитата: eureur_net от 22 Апр. 2018 в 10:23
Кто посмотрит чем отличается ихний ICL7660 от LM2662 я немного не то в электронике.
Кстати разве первую схему не надо соединять с последней? иначе первая ячейка.... если она слабая не будет вообще балансироваться...
У 7660 и 2662 разные токи балансировки, у последнего чуть не в десять раз больше - до 200 мА. Заказал на али готовую схемку инвертора на 2662 получу измерю какой там ток должен быть, с моими нынешними подозрительными всего около 30 мА.
Ничего там дополнительно соединять не нужно, каждая микросхема балансирует свою пару и так потихоньку вся цепочка и приходит к одному значению.

eureur_net

#89
Ну как не надо первая ячейка допустим 3,6 вольт вторая 3,8 третья 3,8.... вот и приехали по схеме первая ячейка не будет балансироваться...
Можете накидать схему без микрухи - на отдельных компонентах... чтоб ток поднять? 1 A конечно хорошо но 5 ещё лучше... если КПД там 95% как они пишут