avatar_zap

Системы управления аккумуляторной батареей (BMS)

Автор zap, 15 Нояб. 2010 в 21:12

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

yokneamcity

Цитата: ilyukhs от 23 Авг. 2011 в 15:39
Цитата: yokneamcity от 25 Июль 2011 в 21:46
Пришла БМС от Юли для липолей на 20S.Сидел чесал репу как её подключить.Результат на фото.
Кстати БМС по схемостроению как две капли водки похожа на бмс от Vpower/conhismotor-те,что идут с батарейками 20А/ч

После ста с лишним циклов безбалансной зарядки, также решил подключить подобную БМС (см ниже), к своей батарейке на 21S.



Цель заключалась в наличии и проверке качества балансировки. Для этого специально сделал отвод для селлога, чтобы наблюдать выравнивание потенциалов первых 8-ми ячеек.



На фото показан уровень напряжений после стандартной зарядки, с общим ограничением 87,2В
После подключения БМС и запитки ее от того же напряжения, потенциалы ячеек, после длительного ожидания остались прежними:(
Ладно, подумал я, видать вожделенная балансировка, начинается в районе 4,2В, от которого я берегу свои любимые нанокотлеты:)
Добавил напругу на заряднике до 88,5В и продолжал наблюдать за столбиками на селлоге.
Надо сказать, что в какой-то момент разбаланс уменьшился до 20мВ, а резисторы на БМС стали заметно горячими.
Обрадовался - вот он, интеллектуальный процесс балансировки высковольтной липо батареи.
Ан нет, напруга на отдельный ячейках поднялась до угрожающих 4,22В, зарядник отлючился разрывом цепи управления БМС, а разбаланс...ДА, остался без изменений, около 36мВ на первых ячейках.
Вот теперь сижу и думаю, то ли вообще балансировки в этой прекрасной БМС отсутствует, то ли надо провести несколько полных циклов заряда/разряда, чтобы наблюдать выравнивание напряжений всех ячеек до 1-2мВ, как это происходит напр с БМС у Пинга.

Вопрос к yokneamcity -
А Вы, уважаемый, наблюдали какую-либо балансировку на вашей БМС?
Ведь они у нас по одному проекту слеплены, ... и опыта у Вас должно быть поболее?
Если честно,то я режим балансировки не проверял. :bn:
И ещё, я временно выбыл из рядов электровелосипедистов, пепелац пришлось продать,так как нужны были деньги на покупку авто.
Велик продавать ну ооочень жалко было,но пришлось.Обстоятельства етить их.
Когда восстановлю мателиальное положение,планирую стать электро-скутероводом  :)

илс

Цитата: mevial от 23 Авг. 2011 в 17:48
Ох, любите вы безбашенные эксперименты. Если резисторы у БМС греются, это значит БМС работает. А вот подавать напряжение номинала в разбалансированную батарею не стоило, т.к. результат предсказуем. И это хорошо, что батарея отключилась при 4.22В на ячейку, а не как у лиферных БМС такого же типа +0.3В. Напряжение надо добавлять плавно доводя до номинала, и следить за результатом балансировки.

Если честно, не понял насчет предсказуемости результата. :bw:
Разве исправная БМС не контролирует верхний порог на всех ячейках и не отключает зарядник, при превышении 4,2В на любой из ячеек?...  что собственно и произошло (с небольшим допуском).
Какой смысл ступенчато добавлять напряжения (что я фактически делал), если процесса балансировки НЕТ.
Такой вывод сделал, судя по динамике роста напряжения первых 8-ми ячеек и нагрева резисторов.
Нагрев практически сразу прекращается после самоотключения зарядника (по его внутренним настройкам, в диапазоне от 87В до 88В). BMS с включенным на 88,5В зарядником была оставлена на всю ночь, утром напряжение на ячейках не изменилось ни на один мВ  :(
Следует уточнить, что я оцениваю алгоритм работы данной БМС, по значениям и эффективности балансировке известной мне БМС от SystemLabs и логике работы умной зарядке Icharger/
М.б. у указанной БМС другой алгоритм, который вам лучше понятен? Другие значения напряжений, при которой начинается балансировка?

Если Да, поясните пож.

xaoyag

На сколько я знаю, все что должно произоидти дальше это батарея постоит подключеная а потом когда напряжение заряда упадет, ( а оно по любому упадет ) зарядник снова включится, и так пока напряжение какой то из ячеек не подскочит до предела. Над этой ячеикой будет трудится бмс сдерживая ее и не давая зарядится больше чем надо а остальные тем временем в этом процессе будут участвовать заряжаясь.
  А если сразу поднять напряжение то просто вылезет большая разница которую прийдется долго убирать путем подобной работы ( вкл заряд выкл ) Если не так написал поправьте.
Если нужна помощь по техническим вопросам пишите

илс

Цитата: yokneamcity от 23 Авг. 2011 в 18:51
И ещё, я временно выбыл из рядов электровелосипедистов, пепелац пришлось продать,так как нужны были деньги на покупку авто.
Велик продавать ну ооочень жалко было,но пришлось.Обстоятельства етить их.
Когда восстановлю мателиальное положение,планирую стать электро-скутероводом  :)
Искренне сочувствую  :ak:
Хороший электровел - весьма затратная вещь, особенно в ваших краях ;)
Надеюсь до скорой встречи на форуме,  с новым, пусть даже и потяжелевшим электровелосипедом без педалей:D

илс

Цитата: xaoyag от 23 Авг. 2011 в 19:28
На сколько я знаю, все что должно произоидти дальше это батарея постоит подключеная а потом когда напряжение заряда упадет, ( а оно по любому упадет ) зарядник снова включится, и так пока напряжение какой то из ячеек не подскочит до предела. Над этой ячеикой будет трудится бмс сдерживая ее и не давая зарядится больше чем надо а остальные тем временем в этом процессе будут участвовать заряжаясь.
  А если сразу поднять напряжение то просто вылезет большая разница которую прийдется долго убирать путем подобной работы ( вкл заряд выкл ) Если не так написал поправьте.

Если нетрудно, указывайте конкретные значения напряжения. Что значит упадет и за сколько времени, учитывая, что саморазряд у ЛиПо ничтожный?
Что значит сразу поднять напряжения, учитывая, что стандартная ячейка липо должана отключаться при 4,2В, а рабаланс в 36мВ не считается, чем-то, из ряда вон выходящим  :be:

И пож, обратите внимание на след. факт:

"BMS с включенным на 88,5В зарядником была оставлена на всю ночь, утром напряжение на ячейках не изменилось ни на один мВ "

xaoyag

Ну значит она ( бмс ) не балансировала а зарядное одноразово выключилось и все. А по напряжениям я сказать не могу я же не знаю на сколько у вас разница и по каким ячеикам бмс меряется.
Если нужна помощь по техническим вопросам пишите

mevial

Цитата: ilyukhs от 23 Авг. 2011 в 19:13
М.б. у указанной БМС другой алгоритм, который вам лучше понятен? Другие значения напряжений, при которой начинается балансировка?

Если Да, поясните пож.
Я уже в паре веток(в этой и в ветке про ремонт зарядника) писал как работают эти тупые БМС и зачем напряжение заряда надо выставлять таким, чтобы на отбалансированной батарее резисторы не грелись. Верхних порога у БМС 2, первый - порог балансиовки, видимо и есть 4.20(у моей лиферной 3.6), второй - порог отключения зарядника, вероятно 4.22(у моей лиферной 3.9), а может вы просто не успели уследить более высокое значение(обычно ставят 4.25). Если напряжение зарядника слишком высокое, то ток заряда в конце ещё очень большой, чтобы нормально проходил процесс балансировки. Как видно из фото вашей БМС, ток балансировки 100мА, т.е. ток зарядника в этот момент должен быть таким же или ниже. В идеале для настройки напряжения зарядника нужно подрубить амперметр, выставить(регулятором напряжения) ток заряда чуть ниже тока балансировки и следить за ним несколько часиков(периодически поправляя), потом аккуратно сбавить напряжение зарядника(к этому моменту считаем батарею сбалансированной) до того момента, пока ток не станет нулевым. Это и будет правильным напряжением зарядника.
PS: После длительного шаманства над смартбмс и многократного перепрограммирования в различные режимы я пришёл к выводу, что режим тупой БМС самый оптимальный и качественный в балансировке, хотя и не самый быстрый для сильно расползшейся батареи.

илс

Цитата: mevial от 23 Авг. 2011 в 23:24
Как видно из фото вашей БМС, ток балансировки 100мА, т.е. ток зарядника в этот момент должен быть таким же или ниже.
Интересно, как по фото, Вам удается определять ток балансировки,... видимо это результат многолетнего опыта  :)
Что касается идеи контроля зарядного тока амперметром и подгонки зарядного напряжения, то я так и делал.
Судя по всему, данная БМС, действительно требует очень точной подгонки зарядного напряжения и главное настройки тока отсечки для корректной балансировки ячеек.
Напомню, что фирменные зарядники имеют настраиваемый ток отсечки от 5% до 10%,.. в моем случае это около 350мА.
Т..е. зарядник достигает установленного напряжения (напр. 4,17В на ячейку) и отключается, соотв. балансировки нет. Если напругу поднимать до уровня 4.21-4.23В на ячейку, зарядник отрубается транзиком БМС, а так как падения напряжения у липо не происходит, то зарядник остается отключенным на сутки и более, т.е. балансировки опять нет.
Таким образом я вижу следующий способ решения проблемы - уменьшить ток отсечки напр. до 100мА и настроить выходной напряжение до порога, при котором начинается и не прекращается балансировка (нагрев резисторов). Скорее всего придется установить 4,2в на ячейку.

Очевидно, что в таком случае липо ячейки будут весьма долго подвергаться зарядке сверхмалыми токами, от единиц до десятком милиампер.
Как известно, такой режим зарядки сокращает жизнь батареи. Именно поэтому, по умолчанию,  устанавливается такой значительный ток отсечки. 

В связи с этим, вопрос для гуру: что лучше, ездить с небольшим разбалансом, не имея (потенциальной) возможности зарядить батарею одноканальным зарядником на 100% ?
Или все-таки регулярно балансировать батарею, сокращая тем самым ее ресурс? И есть ли смысл в балансировке, если владелец на регулярной основе, намеренно заряжает батарею где-то на 90%,  с целью продления ей жизни?

mevial

Цитата: ilyukhs от 24 Авг. 2011 в 13:13
Интересно, как по фото, Вам удается определять ток балансировки,... видимо это результат многолетнего опыта  :)
Что касается идеи контроля зарядного тока амперметром и подгонки зарядного напряжения, то я так и делал.
Судя по всему, данная БМС, действительно требует очень точной подгонки зарядного напряжения и главное настройки тока отсечки для корректной балансировки ячеек.
Напомню, что фирменные зарядники имеют настраиваемый ток отсечки от 5% до 10%,.. в моем случае это около 350мА.
Т..е. зарядник достигает установленного напряжения (напр. 4,17В на ячейку) и отключается, соотв. балансировки нет. Если напругу поднимать до уровня 4.2-4.22В на ячейку, зарядник отрубается транзиком БМС, а так как падения напряжения у липо не происходит, то зарядник остается отключенным на сутки и более, т.е. балансировки опять нет.
Таким образом я вижу следующий способ решения проблемы - уменьшить ток отсечки напр. до 100мА и настроить выходной напряжение до порога, при котором начинается и не прекращается балансировка (нагрев резисторов). Скорее всего придется установить 4,2в на ячейку.

Очевидно, что в таком случае липо ячейки будут весьма долго подвергаться зарядке сверхмалыми токами, от единиц до десятком милиампер.
Как известно, такой режим зарядки сокращает жизнь батареи.

В связи с этим, вопрос для гуру: что лучше, ездить с небольшим разбалансом, не имея (потенциальной) возможности зарядить батарею одноканальным зарядником на 100% ?
Или все-таки регулярно балансировать батарею, сокращая тем самым ее ресурс? И есть ли смысл в балансировке, если владелец на регулярной основе, намеренно заряжает батарею где-то на 90%,  с целью продления ей жизни?
Для определения тока балансировки достаточно иметь дар ясновиденияпосмотреть на номинал резисторов на фотке, у вас стоят резисторы на 100Ом по 3 в параллель, т.е. 33 Ома на канал, 4.20/33=127мА(ну ошибся чуток, не посчитал на калькуляторе).
К сожалению не имел дело с фирменными зарядками, у самого v-power и закос под meanwell, обе простые cc-cv без отключения.
А вот по информации о вреде заряда сверхмалыми токами поподробнее, уважаемый av-master вроде бы утверждал обратное.
По поводу балансировки, думаю редкие заряды до 4.2(не более) не сильно сократят жизнь батарее, а вот постоянно использовать данную БМС не рекомендовал бы. Вообще не рекомендовал бы использовать БМС в которой ничего нельзя настроить самому. В своей липолевой батарее настроил порог балансировки 4.16В, порог отключения БМС 4.18В, зарядник на 4.16В*12. Единственный "минус?" это заряд малыми токами в конце.

илс

за расчет по номиналам резисторов - спасибо, буду знать :)

Что касается вреда заряда литий-иона малыми токами,  читал об этом в разных источниках.
Если не ошибаюсь, это приводит к металлизации лития, как и при заряде на морозе.

Поищу и позже дам ссылку(и) в теме про липо.

zap

Вчера наконец проинсталлировал BMS'ку, описанную в этом посте.

Настораживает, что в схеме подключения и нагрузка, и зарядник подключаются к одним и тем же точкам. То есть, по сути, у BMS всего три контакта: плюс батареи (совмещён с плюсом нагрузки и зарядника), минус батареи а также минус нагрузки, совмещённый с минусом зарядника.

Отключает ли такая BMS зарядку при выходе напряжения одной из ячеек за верхний предел? Или она вообще этого не умеет? Если там всего один силовой ключ (а мне показалось, что так оно и есть), то зарядка всегда будет идти как минимум через обратный диод ключа?
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

andreym

Цитата: zap от 26 Авг. 2011 в 02:51
Вчера наконец проинсталлировал BMS'ку, описанную в этом посте.

Настораживает, что в схеме подключения и нагрузка, и зарядник подключаются к одним и тем же точкам. То есть, по сути, у BMS всего три контакта: плюс батареи (совмещён с плюсом нагрузки и зарядника), минус батареи а также минус нагрузки, совмещённый с минусом зарядника.

Отключает ли такая BMS зарядку при выходе напряжения одной из ячеек за верхний предел? Или она вообще этого не умеет? Если там всего один силовой ключ (а мне показалось, что так оно и есть), то зарядка всегда будет идти как минимум через обратный диод ключа?

это стандартная схема которая используется на бмсках от вповер-камми_сс
у них стоят 2 встречно-последовательных кучки транзиков - одна кучка отключается от перезаряда другая от переразряда.
вторая кучка в тот момент остается проводящей.

а то что в данной конкретной бмске в "кучке" может быть и "только по одной штучке" это китайцы экономят видимо :) но 2 транзика как минимум должно быть...

zap

Понятно, я так и предполагал в глубине души, но ведь это же так тупо - гнать ток нагрузки через транзы, которые нужны только при заряде :an:
Хотя, конечно, бонус в том, что оно и при перерекуперации отключит нагрузку.
Правда, потом придётся велик нести под мышкой, а дома разряжать лампочкой мимо BMS  :D
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

andreym

Цитата: zap от 26 Авг. 2011 в 03:05
Понятно, я так и предполагал в глубине души, но ведь это же так тупо - гнать ток нагрузки через транзы, которые нужны только при заряде :an:
Хотя, конечно, бонус в том, что оно и при перерекуперации отключит нагрузку.
Правда, потом придётся велик нести под мышкой, а дома разряжать лампочкой мимо BMS  :D
не придется - при перезаряде отрубаются только зарядные транзики - но разряд через их обратные диоды возможен.
Так что либо подождать пока балансирные рязики откачают часть перезаряда, либо просто ручку газа от души крутануть и все встанет на свои места.

FAS_r7

Всё правильно написали, два (две кучки) встречно включенных полевика являются двухсторонним разрывателем.

правда на своей такой БМС заметил очень неприятный глюк, описан был тут.  лечибельно, а в современных возможно уже и пофиксили сей баг.

zap

Хм, а как это "при больших токах нагрузки" не отрубается - а если газ отпустить, транзы не закроются окончательно?
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

FAS_r7

фишка была в том, что когда срабатывает триггер по переразряду, то полевики не могут разорвать нагрузку полностью, если нагрузка просто резистор (у мну чайники были, КТЦ проводил), а только немного прикрываются, ессесно мгновенно (за пару секунд) нагреваясь и пробиваясь. :(    хотя нагрузку в 0,1А (лампочка) разрывал нормально.  амперы не мог.

а когда контроллер МК нагрузкой является, то всё нормально работало, т.к. при снижении питания (из-за начавшегося разрыва цепи) хотя бы до 31В он сам перестаёт жрать амперы (его собственная LVC) и сразу же происходит дозакрывание ключей БМС.

zap

А как баг проявлялся в реальных условиях, если при "штатной" нагрузке BMS не пробивалась?
Вообще, наверное, проблему можно было решить уменьшив резистор между затворами ключевых транзисторов и землёй. Это, правда, чутка увеличит ток потребления BMS, но это лучше чем пробитые ключи :)
Подозреваю, дело в каких-то побочных свойствах полевиков, типа ток открытого канала слегка протекает в цепь затвора, придерживая его открытым. Тот резистор, который "притягивал" затвор к земле был недостаточен, чтобы "слить" всю эту энергию.
А Вы не добавляли ключей? По идее, чем больше ключей, тем меньше должен быть резистор. Может их нельзя в лоб просто допаивать, а надо при этом ещё и резистор подтяжки к земле уменьшить.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички