АКБ большой емкости 12В 272А

[SerjikLSV]

Здравствуйте.

Хочу собрать Батарею из ячеек Lishen 272 А/ч Литий-железо фосфат.
Рассчитаны на постоянную токоотдачу в 272А.
Пиковый ток разряда 544А
Ток заряда до 272А
Полных циклов заряд/разряд 3500 до уменьшения ёмкости всего на 20%.
Отверстие под болт М6
Размер 207*174*71мм
Вес 5300 г
Наподобие таких ссылка только новые 2020 г.в. на 272А/ч

Задача:

Установить резервный АКБ на катере, с специальном для этого месте. АКБ будет сервисным от него будет работать инвертер 1,5кВт и прочая мелкая нагрузка внутри катера (ходовые огни, подрулька и т.д. Пиковая токоотдача 200А.
Заряд приходит от гены двигателя 70А и 10А от солнечной панели.. Сейчас на его месте стоит свинцовый АКБ на 100А.

Теперь вопросы к Гуру.

1. 4 ячейки на 272Ач соединённые последовательно медными пластинами на шпильку, тут вроде все понятно.
2. BMS - думаю такую на 250А ссылка но пока не понимаю как на нее установить кнопку включения питания. В БМС нравится что есть пластина под винт не надо городить огород из проводов можно прикрутить на банки сверху сделав минусовую шпильку чуть длиннее.
Есть еще такая ссылка она вроде с активными балансирами.
3. Балансиры - пока под вопросом, советуйте надо ли активные, пассивные.
4. Разъемы конечные для присоединения к сущ. проводам бортовой сети. Какие лучше брать исходя из токов. Думаю что-то с накручивающейся гайкой только не знаю как они правильно называются.
5. Корпус надо ли, отсек герметичный  где будет стоять батарея.
6. Силовые провода внутри АКБ - КГ-1-16, верно?

[u-Art]

1. Возможно, имеет смысл набирать батарею из нескольких (менее емких) ячеек в параллель, т.е.: 4S2P, 4s3P. Так будет хоть какая-то вариативность, чтобы максимально сблизить по емкости параллели. Если уверены в хорошем качестве (идентичности каждого из 4-х аккумуляторов), то можно брать 4 шт (4S1P).
2. Эта БМС не предусматривает управление ключами из вне.
3. Активный балансир на лифер особо не нужен, лифер нужно "ловить", когда он практически заряжен, т.е. на напряжении выше 3.4-3.45, для этого желательны простые мощные резистивные балансиры. Сюда же добавлю, важность максимальной идентичности из пункта 1, чтобы не допускать отключения BMS по перезаряду.
Еще важный момент, как поведет себя солнечный контроллер при отключении BMS, некоторые просто сгорают, об этом часто предупреждают, что нельзя отключать нагрузку/батарею во время работы.
5. Желателен, лишняя защита не помешает, решайте сами.
6. Допустимая токовая нагрузка 95А, а у Вас инвертор 1,5 кВт не считая остальных потребителей, на 1 метре такого провода уйдет 10 Вт в атмосферу при токе 100 А. Да, срок службы 4 года, резина однако. Думаю, лучше силикон: 0, или 00awg.

[Wm_destroy]

Доброго дня!
LiFePO4 аккумуляторы с Ali обычно, поставляются очень разные по параметрам (ну, или мне так не везло). Я, правда, не покупал столь внушительной емкости.
Расскажу по порядку (может, кому-то мой опыт окажется полезным).
По весне, купил себе электровелосипед. Ну, так, посмотреть, что за зверь такой. Быстро понял, что штатного аккума LiIon 36В 8,5 Ач явно маловато. Пошерстил Ali, наткнулся на liFePO4. Прикинул цену. Она пропорциональна емкости и осмыслена для "банок" до 50 Ач. Больше - растет по лагорифмическому закону. Поскольку для велосипеда важны еще и масса/габарит, купил 12 вот таких ссылка, 30 Ач, по 700 грамм каждая. Попутно купил вот такую BMS ссылка. Ехало оно все морем, жутко долго (плюс еще карантин). И, наконец, приехало!
"Банки" были целыми и даже заряженными. Немного насторожило отсутствие маркировки полярности (!). Пришлось самому вызванивать и метить. На выводы были наварены никелированные пластины, по контуру, без запаса.
Итак,
Залудил пластины на выводах (было легко и не страшно. Пластины хорошо лудятся, а благодаря заводской точечной сварке, собственно электроды практически не нагреваются.)
Соединил "банки" параллельно. Выждал сутки.
Собрал батарею толстым многожильным проводом. Провод выбрал силиконовый, очень гибкий. Собирал с некоторым припуском чтобы исключить механические нагрузки на электроды при вибрации.
(попутно, выслушал несколько панических выступлений друзей и коллег про пожары, взрывы и прочие стихийные бедствия, которые вызывают аккумуляторы)
Подключил BMS. (По моему тогдашнему мнению, очень хорошую. С балансировкой!)
Зарядил. 5 Ампер, ~4 часа. Зарядка отключилась. Ну, где-то так оно и должно было быть, думал я.
Поставил, сел, поехал. По моим расчетам, запвс хода - ~ 100 км на электричестве.
(хорошо, не снял штатный аккум...)
Километров через 30 аккум "сдулся". BMS выключила разряд по <2.5 В на одной из банок...
Притащил "творение" на работу (я электронщик и на работе есть и хорошие источники питания и нагрузки) и начал "копать тему".
Выяснилось несколько интересных моментов в "поведении" банок:
1. Если оставить ее в покое, напряжение придет к некоторой почти постоянной величине. 3.1-3.2В у разряженой, 3.3-3.4 у заряженой.
2. В начале заряда, напряжение быстро дорастает до 3.3 - 3.4 и останавливается, прирастая по ~0.02В в час.
3. При достижении 3.5В, рост напряжения заметно оживляется, а при 3.55 становится стремительным. Минут за 10 дорастает до 3,75 и вырубает BMS. И это в одной банке! В остальных - 3,4, а в некоторых - 3.35!
Порог начала балансировки в моей BMS 3,65В. Ток - 40 мА. Времени между 3,65 и 3,75 проходит примерно 1 минута! Ни о чем... Заряд отключает BMS при суммарном напряжении батареи 40.2В. Зарядник должен включить CV только при 43,5В!
Разрядил 10А. 2ч  ~20 Ач. Одна из банок доползла до 2.5 В и все выключилось.
Ладно, подумал я.
Зашунтировал "слабые" банки проволочными резисторами 3.3 Ома (~1A). Зарядил еще раз. Стало лучше. 40,8В и 25 Ач.
Ладно, подумал я и притащил модульный источник питания на 6 каналов. Выставил 5А (CC) и 3,72В (CV). За 2 подхода зарядил 12 банок индивидуально. И, о чудо (!), получил вожделенные 3 часа на 10 Амперах! Не обманули китайцы!

Отсюда мораль:
1. Балансир нужен. Баланс стандартной BMS - крохи и ни о чем.
2. Ток баланса должен быть сравним с током зарядки. В моем случае - больше 1 А.
3. Рассеивать по 3 вата на резисторе та еще радость. Нагревается он градусов до 150. Кстати, в Вашем случае, на лодке (в автономе, без спасительной розетки) такое удовольствие "уест" все Ваше электричество.

Выход один - использовать активный балансир с перераспраделением энергии (они работают и на заряде и на разряде и им все равно, какое напряжение выравнивать. Они доводят до среднего.):
1. "летающие конденсаторы". Конденсаторы большой емкости подключаются к каждой банке. Потом, соединяются вместе, выравнивая заряд. Потом, обратно к банкам, дозаряжая или доразряжая. Топологий масса, но все они достаточно сложны. Но, главный минус - большое энергопотребление цепей коммутации. На Али продаются. Не пробовал. Должно быть неплохо.
2. "летающие дроссели". То же самое, но с индуктивностями. Купил. Сегодня приехали с Али. Попробую, расскажу.
3. Многообмоточные трансформаторы. Хитрая система, перераспределяющая энергию посредством трансформаторов. Считается сейчас наиболее прогрессивной. В продаже не видел.

Выход второй )) - индивидуальный заряд каждой банки. В Вашем случае - 4 гальванически развязанных источника на Ваши Амперы и 3,75В.

Выход третий (соглашаюсь с u-Art) - собирать из нескольких менее емких банок, соединенных параллельно-последовательно. Удастся превентивно выровнять характеристики параллельных цепей. А может, и сэкономить удастся!

[u-Art]

Соединил "банки" параллельно. Выждал сутки.

Бесполезное занятие, при таком соединении в одной банке может быть 20% заряда, в другой 80% и они такими и останутся, нужно было заряжать до 3,5-3,6В в таком виде.
Не нужны никакие "прыгающие" балансиры для лифе, на полке (а это 90% времени разряда) они бесполезны, а когда напряжение сваливается ниже 3В они вредны, т.к. начнется перекачка энергии, которая потом вылезет "боком" при зарядке.

3. Рассеивать по 3 вата на резисторе та еще радость. Нагревается он градусов до 150. Кстати, в Вашем случае, на лодке (в автономе, без спасительной розетки) такое удовольствие "уест" все Ваше электричество.

На качественной сборке, балансир начнет работу, когда она заряжена на 99+% и можно не беспокоиться о потерянных крохах.

2. Ток баланса должен быть сравним с током зарядки. В моем случае - больше 1 А.

Актуально при плохих батареях, вернее, когда им пора в утиль.

Оптимально: собрать 4 в параллель, зарядить полностью, пересоединить в 4S, помониторить равномерность падения (релакс) напряжения (3,3-3,4В) и дать заряд, током 10А (солнечные), следя как происходит подъем напряжения (диапазон 3,3-3,6 по банкам). Возможно, Вам дико повезет и 100-200 мА баланса от БМС будет достаточно, но скорее всего потребуется балансир на 1-3А.

[Wm_destroy]

На самом деле, спорить с Вами не стану. Вполне возможно, что китайцы прислали и не плохие банки. Просто, они очень разные. Но, не по емкости, а по внутреннему сопротивлению. Или, по форме зарядной кривой. Иначе, откуда взялись 3 часа на 10 А после индивидуальной зарядки (обещаные 30 Ач)?
Кстати, из 12 банок уже две в утиле... В одной - плохой контакт пакет-вывод (смотрел тепловизором. в районе изолятора сильный нагрев). Другая - ушла в обрыв после падения велосипеда. Причем, после встряски, она еще десяток километров проехала!

//я в этой теме человек новый. Но, интересующийся. Вернее, не совсем новый. Лет 20 назад зарабатывал ремонтом аккумуляторов в ноутбуках. Замена банок, сброс статистики в контроллерах и пр. Но, это было давно.

По поводу "Бесполезное занятие, при таком соединении в одной банке может быть". Забыл сказать. Заряжать параллельное соединение я не стал (не было под рукой 50 ампер). Я его чуть разрядил. 50А 1 час.

И еще одно "кстати" - поэкономить на "много маленьких" вместо одного большого не получится. Цена на Али за лето поменялась. 280 Ач стоит ~37 тыр. за четыре штуки (9250 за шт.), а 30 Ач - 1500. Если набирать из них, обойтется в 14000.

[SerjikLSV]

Спасибо всем за советы.
Собирать буду наверно по схеме 4S3P из калбов 100А или похожих банок на 150А по схеме 4S2P. Суммарная емкость будет от 300А.
С BMS буду брать ту что выше описывал.
Кстати, кто что скажет по этой BMS ссылка Заявлен активный баланс на 1,5А на плате даже дроссели есть.
Остается вопрос с пассивными балансирами.

Оптимально: собрать 4 в параллель, зарядить полностью, пересоединить в 4S, помониторить равномерность падения (релакс) напряжения (3,3-3,4В) и дать заряд, током 10А (солнечные), следя как происходит подъем напряжения (диапазон 3,3-3,6 по банкам). Возможно, Вам дико повезет и 100-200 мА баланса от БМС будет достаточно, но скорее всего потребуется балансир на 1-3А.

Где найти на на 2-3А пассивные?

[u-Art]

Где найти на на 2-3А пассивные?

Где-то на форуме есть предложение готовых мощных балансиров, вроде кто-то из Новосибирска делает.
Возможно тут ссылка те самые из Нск-а, но нет в наличии.
Тут ссылка - на 1,5А, но такие платы скорее всего есть на Али и дешевле.
И те и другие можно поискать по картинкам в поисковике и (вторые) поиском в моб. приложении Али.

Думаю не стоит брать такую БМС, скорее всего скрестили ужа и ежа и приправили китайским соусом.
Во-первых, обычно китайская схемотехника на индуктивностях работает от перепада напряжения свыше 0,1В, внимание, перепад между соседями, т.е. 1-ячейка - 3,6В, 2-я - 3,5В, 3 - 3,4В, 4-я - 3,3В и балансир курит бамбук.
Во-вторых, вижу, что БМС собрана на дискретках, а балансир использует тот же шлейф, не исключены наводки при работе балансира, от которых возможна некорректная работа BMS.
В-третьих, не нужна балансировка для ЛиФе ниже 3,4В, в силу специфики "химии".

Да, не вешайте, мощные балансиры на тонкие провода (шлейф) BMS, ибо, когда включится балансир, он "просадит" напряжение и BMS получит неверное значение, простыми словами - возможен перезаряд при таком подключении.

[SerjikLSV]

Да, не вешайте, мощные балансиры на тонкие провода (шлейф) BMS, ибо, когда включится балансир, он "просадит" напряжение и BMS получит неверное значение, простыми словами - возможен перезаряд при таком подключении.

Спасибо за совет, тоже об этом думал.
Хочу вешать балансиры прямо на банки сверху с минимумом проводов, отдельно шлейф ша БМС и отдельный шлейф на разъем (типа авиационного влагостойкого) выведу на корпус для зарядки и проверки банок

[u-Art]

 SerjikLSV, вот нормальный балансир ссылка, но ценник неадекватный. Используется стандартный а-ля компаратор, которые есть на 3.4, 3.5, 3.6В и мосфет на резисторы, даже можно два мосфета поставить и поменяв резисторы, увеличить ток.
Кстати, даже при такой заоблачной цене, китаезы врут, ток при балансировке на 3,6В будет 2,1А.

[koolon]

3. Многообмоточные трансформаторы. Хитрая система, перераспределяющая энергию посредством трансформаторов. Считается сейчас наиболее прогрессивной. В продаже не видел.

можно подробнее, они интереснее конденсаторных и индуктивных?.
попался тут один до 10А, продавец писал, что тип трансформатор с обратной связью (перевод такой), но я так понял тогда, что у китайцев катушки могут быть и индуктивностью и трансформатором Заявлено чувствительность 0.003в. ток при разнице в 0.1в - 1,5А
ссылка

[u-Art]

 koolon, Они интереснее с точки зрения теоретика, они хороши, тем, что могут заряжать/разряжать любую банку, а энергию забирать/отдавать от всей сборки. Есть специализированные чипы для этого, но они не дешевы.
В реальности, такое практически не применимо, т.к. КАЧЕСТВЕННЫЕ аккумы из одной партии не нуждаются в балансировке (ионки и титанат), или достаточно простых решений с низким током при зарядке, для ЛиФе балансировка нужна и на качественных банках, но только при заряде (в конце заряда).
Логический вывод: экономически выгоднее потратится на лучшие аккумы, чем тратиться на неоправданно-навороченный балансир.

Огромная вероятность, что балансир по ссылке будет начинать работать при разнице на банках (СОСЕДНИХ) от 0,1В, не нужен он для ЛиФе