Импульсный преобразователь как активный балансир аккумуляторов, Какую топологию выбрать? Опции

[drum1987]

Собственно проблема похожа на проблему человека в топике: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=84805 с той разницей, что мониторинг и управление я буду делать на кортекс м3 (а в перспективе мне вообще все равно) и ток заряда 10 А. Запостить решил тут ибо там движухи так и не наступило.

Суть такова: есть батарея из LiFePo4 банок 3,3 В 2300 мА*ч. В каждом этаже по 3 банки в параллель и всего 9 этажей. Итого 27 банок, напряжение батареи 29,7 В, емкость 6900 мА*ч. Появилась проблема ее зарядки, точнее не зарядки а балансировки этажей. Пассивную балансировку отсекли сразу ибо это огромные потери энергии, активные балансиры на переключаемых конденсаторах тоже не подходят в силу малого тока балансировки и экспоненциальной его зависимости от разности напряжений на банках.

Пока единственное что пришло в голову это преобразователь DC-DC с каждого этажа по отдельности на всю батарею:

это по прямоходовой схеме, либо тоже самое по обратноходовой. Еще как вариант приходит 9 отдельных бустов, тогда проблема трансформатора решается сама собой.

На данном этапе реализовал макет прямохода для одного этажа, но КПД получить выше 50% не могу (пока не предмет обсуждения). Да и както плохо представляю себе трансформатор с 9ью первичками каждая из которых на 10 А расчитана(это по прикидкам не меньше 10 жил по 0,5 мм).

Посему хочу спросить уважаемых форумчан какова может быть концепция балансира(преобразователя) для наилучшего решения поставленной задачи.

Буду очень благодарен за любые ответы. Если чтото не дописал, то спрашивайте - всегда отвечу.

[Microwatt]

Тема интересная.
А так ли уж велики потери энергии при пассивной балансировке?
Кажется, при активной они у Вас намного больше получаются.
Может, стоит нам уточнить саму картину, сам процесс балансировки? Теоретически при пассивной балансировке мы потеряем энергии ровно в избыток емкостей самых больших батарей. т.е, если соединить последовательно 9Ач и 10Ач, то рассеять в тепло нужно 1Ач.
Причем, не обязательно это делать немедля, током в 100% зарядного. Это может занимать достаточно длительное время и производиться током в несколько процентов от зарядного, если суммарное напряжение зарядки поддерживается строго. Постепенно заряд выровняется.

Активный баланс.
Можно просто тупо синхронно коммутировать пушпул возле каждой банки , пусть работает на повышающую обмотку. Другие топологии очень критичны к коэффициенту заполнения, разбросу индуктивностей и так просто их не объединить.
Эти обмотки соединяются параллельно после выпрямителя по или и тот, у кого напряжение выше будет питать вспомогательный выход. Что с ним далее делать - отдельный разговор. Но трансформаторы получаются более-менее подъемные, технологичные. Мешать может только разброс диодов в выпрямителе и падений на ключах. Опять же, не нужно прогонять через балансировочный узел всю мощность зарядного тока. 10-15% вполне достаточно, если батарея не разбалансирована более этого.

Балансировщик на конденсаторах. Самое удачное, что может быть. Избавляет от необходимости что-то точно измерять. Но схема управления, обилие ключей.... Для 2-3 банок еще смотрится, больше... как-то кудряво слишком. Но никаких проблем с динамикой, моточными. Просто много компонентов. А где много - обязательно что-то отвалится

Есть, конечно, другие попытки активной балансировки. Даже микросхемы выпущены, но все это достаточно сложно и дорого. К тому же, не у всех произвольное количество банок последовательно.

[W^W]

А так ли уж велики потери энергии при пассивной балансировке?
Кажется, при активной они у Вас намного больше получаются.
Может, стоит нам уточнить саму картину, сам процесс балансировки? Теоретически при пассивной балансировке мы потеряем энергии ровно в избыток емкостей самых больших батарей. т.е, если соединить последовательно 9Ач и 10Ач, то рассеять в тепло нужно 1Ач.
Причем, не обязательно это делать немедля, током в 100% зарядного. Это может занимать достаточно длительное время и производиться током в несколько процентов от зарядного, если суммарное напряжение зарядки поддерживается строго. Постепенно заряд выровняется.

Верно сказано!
Чем больше последовательных банок, тем бОльшие потери будут как раз в активном хозяйстве.
А пассивная балансировка мало тепла сеет, ток не более 10% от зарядного, а если больше и долго, так надо разбирать батарею и заменить севшие ячейки, а не греть тупо балансир и придумывать огород с активным балансом...

[drum1987]

Спасибо за ответы, я, честно говоря, про пассивную балансировку както не задумывался даже, просто раз уж встал такой вопрос, то хочу немного пояснить поставленную задачу: заказчик в идеале хочет заряжать аккумы за 20-30 минут, что фактически накладывает высокие требования на балансир(при наличии разбалансированных банок скорость разряда более заряженной будет довольно велика, и следовательно мощность рассеяния будет тоже большой...может я и не прав). Предполагается что балансир будет находиться в герметичном корпусе аккумулятора, а это накладывает ограничение на рассеиваемую мощность.

С учетом вышеозвученных требований чтото поменяется, или всеже проще и лучше сделать пассив?

Кажется, при активной они у Вас намного больше получаются.

если учесть что средний КПД прямохода 80%, то может оказаться наоборот...просто на макете я пока получил 50...

Причем, не обязательно это делать немедля, током в 100% зарядного. Это может занимать достаточно длительное время и производиться током в несколько процентов от зарядного, если суммарное напряжение зарядки поддерживается строго. Постепенно заряд выровняется.

вот тут то и всплывает вся специфика задачи: заряжается быстро - следовательно времени балансировать нет...рассчитываю на худший случай: 1 этаж нормально заряжен остальные все на 0,2в меньше, тогда аккумы заряженного этажа просто взрываются. Поэтому и заложил так, что через заряженную банку ток не должен течь вообще пока другие не зарядятся.

Поправьте конечно если порю чушь, но мне в итоге придется обосновать начальству почему я сделал именно так а не так, а про применение пассива я пока ничего хорошего сказать не могу

Сообщение отредактировал drum1987 - Feb 19 2012, 18:22

[Microwatt]

Если хочется здесь и сейчас луну с неба, то пожалуйста, но нужно за это заплатить.
Да, если заряд идет "быстро, как только возможно", то энергетика балансировщика резко возрастает. Пассивом и простыми схемами тут не обойтись.

При столь малых напряжениях (2.7-3 вольта) никакой альтернативы пушпулу быть не может. 10 ампер принудительно ( от общего ШИМ) скоммутировать можно и повышающая обмотка раз в 10. Далее - повышающие обмотки объединить по диодному ИЛИ и решать что с полученным избытком от отдельных банок делать. Балансировка будет на уровне 20-30 милливольт.
При достаточно большом сечении магнитопровода трансформаторы могут получиться маловитковыми, технологичными. Вот с управляющим трансформатором некоторые проблемы... Ключи с рабочим напряжением на затворе вольта 2-2.5 вряд ли найти. Хотя, и тут могут быть маленькие схемотехнические хитрости, но до них нужно с самим принципом определится.

Были бы аппетиты поменее - можно автогенераторные пушпулы на биполярниках. Схема проста. Но более 0.5 ампера там не снять простыми способами да и из-за разброса прямых сопротивлений ключей балансировка будет хуже.

Городить прямоход на 3 вольта или, не дай бог, МК сюда впутывать - гиблая затея...
Сдается мне. что отдельные контроллеры на каждый преобразователь просто исключат саму балансировку. Они принципиально разбалансированы и постоянно будут "разъезжаться" со временем, как их не подстраивай.

[Plain]

Самое эффективное и дешёвое — поставить по флайбэку на банку. При заряде отсасывать лишнее от дохлых банок, при разряде отсасывать больше от банок покрепче.

И насчёт скоростей. Если электрохимия в принципе не даёт возможностей для балансировки, то тогда нет смысла о ней говорить вообще — просто расписать в бумагах, что ёмкость батареи определяет самая дохлая банка.

[SmartRed]

вот тут то и всплывает вся специфика задачи: заряжается быстро - следовательно времени балансировать нет...рассчитываю на худший случай: 1 этаж нормально заряжен остальные все на 0,2в меньше, тогда аккумы заряженного этажа просто взрываются. Поэтому и заложил так, что через заряженную банку ток не должен течь вообще пока другие не зарядятся.

В таком случае надо делать независимую зарядку каждой банки, а не балансировку.

[drum1987]

Вот с управляющим трансформатором некоторые проблемы... Ключи с рабочим напряжением на затворе вольта 2-2.5 вряд ли найти. Хотя, и тут могут быть маленькие схемотехнические хитрости, но до них нужно с самим принципом определится.

Схему формирования ШИМ, драйверы полевиков предполагается питать от напряжения зарядки это 30 В.

Городить прямоход на 3 вольта или, не дай бог, МК сюда впутывать - гиблая затея...

На счет прямохода соглашусь, а вот чем микроконтроллер не угодил я хз....12 ШИМов там есть, АЦП там есть...обработку полученных напряжений вести можно и соответственно регулировать ШИМ для каждой банки в зависимости от напряжений на них тоже можно. В чем проблема то?

В таком случае надо делать независимую зарядку каждой банки, а не балансировку.

Мысль хорошая, тогда надо выбрать топологию для DC-DC 30 В входа и ток заряда 10А для 3,6 В банки.

[Microwatt]

Схему формирования ШИМ, драйверы полевиков предполагается питать от напряжения зарядки это 30 В.
На счет прямохода соглашусь, а вот чем микроконтроллер не угодил . В чем проблема то?
Мысль хорошая, тогда надо выбрать топологию для DC-DC 30 В входа и ток заряда 10А для 3,6 В банки.

Прорисуйте схему драйвера какой-нибудь средней банки. Потом умножайте на 10 и оценивайте сложность, технологичность.
Проблемы увидите когда вплотную займетесь схемой. А так - действительно, есть куча АЦП, ЦАП, вроде и тему снимает.
10 шт автономных, гальваноразвязанных 3-вольтовых зарядников? Это, пожалуй, похлеще 100-выводного МК будет.
Искать нужно решение полаконичнее. Чтобы нечему ломаться было.

[drum1987]

Прорисуйте схему драйвера какой-нибудь средней банки. Потом умножайте на 10 и оценивайте сложность, технологичность.
Проблемы увидите когда вплотную займетесь схемой. А так - действительно, есть куча АЦП, ЦАП, вроде и тему снимает.

накидал модельку по случаю:

в моем случае облегчает ситуацию то, что все истоки транзисторов сидят на земле по переменному току...поэтому изврат с кондерами (C10, C12, C14) и диодами (D11, D14, D17) реально работает:

при этом можно применить любые желаемые драйвера которые по честному будут сидеть на земле и управляться 3,3 В...

По модельке(в аттаче) извиняюсь за отсутствие RDC цепочек и паразитных параметров, просто делал нахрапом...

Такой вариант имеет право на жизнь?

Прикрепленные файлы

 forward1.rar ( 5.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 31

 

[Prowler]

Есть готовые микросхемы с активной балансировкой, типа bq78pl116, также все необходимые защиты и алгоритмы уже имеются внутри.

[Microwatt]

накидал модельку по случаю:
Такой вариант имеет право на жизнь?

Включил. Как ни странно, затворы работают... Накачку-то их наверное делать можно от одного источника? Тогда картина упрощается.
А сами прямоходы... там индуктивности порядка на два занижены. Не прямоход, а ошметки какие-то от фронтов. Диоды параллельно ключу зачем-то. Да и размагничивающая обмотка на таких напряжениях - предрассудок.
Ну. это дело поправимое. Помоделируйте еще, уточняя параметры.

[drum1987]

Включил. Как ни странно, затворы работают... Накачку-то их наверное делать можно от одного источника? Тогда картина упрощается.

Рад, что теперь вы мне поверили. Накачка будет отдельная, так как каждый этаж индивидуален и требует своего тока балансировки(ктото не будет требовать вообще, а ктото по максимуму), но эта проблема не такая большая ибо я уже нашел дешевые 2 А сдвоенные драйверы в SOIC8...

А сами прямоходы... там индуктивности порядка на два занижены. Не прямоход, а ошметки какие-то от фронтов.

Хм...беглый расчет делал по программе Владимира Денисенко - по его расчетам получилось 4 витка и 94мкГн, у меня же 4 витка и 63 мкГн. Согласен что меньше, но не на порядок...

И поясните пожалуйста что значит: ошметки от фронтов...

Диоды параллельно ключу зачем-то. Да и размагничивающая обмотка на таких напряжениях - предрассудок.

тоесть ни диодов ни размагничивающих обмоток не надо?Поясните тоже пожалуйста

А я пока модель эту изменю и накидаю модельку и макет пуш пула...

P.S. убрал размагничивающую обмотку: выброс увеличился с 42 В до 50 В...вроде не так много?или нет?
P.P.S. Microwatt признаю я идиот затупил с индуктивностью... точнее с приставко1 микро в кэпе...поправил спасибо что ткнули

Сообщение отредактировал drum1987 - Feb 21 2012, 09:41

[drum1987]

Переделал модель + поставил те паразитные параметры которые получились в макете(сопротивления обмоток например)...Ключ поставил тот. что стоит сейчас irf1324...

КПД при выходной мощности 8 Вт =57% с увеличением мощности падает ниже 20%...

И еще один вопрос: в макете страшно греются входные конденсаторы которые параллельно банке аккумулятора, а судя по кэпу на них сеется не более 100 мВт такое может быть?...

forward в аттаче, сейчас делаю пуш пулл...

Сообщение отредактировал drum1987 - Feb 21 2012, 11:20

Прикрепленные файлы

 forward2.rar ( 6.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 28

 

[Microwatt]

КПД при выходной мощности 8 Вт =57% с увеличением мощности падает ниже 20%...

И еще один вопрос: в макете страшно греются входные конденсаторы которые параллельно банке аккумулятора, а судя по кэпу на них сеется не более 100 мВт такое может быть?...

forward в аттаче, сейчас делаю пуш пулл...

Давайте не упускать конечную цель. При таком КПД резисторный балласт по теплу то же самое, а по хлопотам и стоимости в 10 раз меньше. не так ли?
50% явно мало. Можно ждать где-то 75-80. Но прямоход тут надо делать достаточно аккуратно.

Попробуйте все-таки пуш-пул. Если удастся вот так , через конденсаторы, управлять затворами, схема намного проще, технологичнее.
Вы тогда можете рассчитывать на маловитковые первички и печатный трансформатор. (ELP). КПД схемы в данном случае будет явно выше.
Конденсаторы греются.. реактивная мощность, возможно, превышена. Однотактная схема преобразователя потребляет большие импульсные токи.
Посмотрите в даташите на конденсатор "токовые пульсации". Электролиты не очень любят. нужно параллельно еще и керамику ставить. Хорошо, что тут напряжение небольшое.

http://www.wseas.us/e-library/conferences/...ers/561-267.pdf
Гляньте еще . не все там 1 к 1 стоит копировать. но некоторые конструктивные идеи можно позаимствовать.

[serg32]

А почему бы не сделать обратноход с N одинаковыми вторичными обмотками, на выходах одинаковые диоды. Равные напряжения получатся автоматом.
Н таком принципе можно и заряжать, только нужно контролировать ток каждой обмотки по отдельности.

[Microwatt]

А почему бы не сделать обратноход с N одинаковыми вторичными обмотками, на выходах одинаковые диоды. Равные напряжения получатся автоматом.
Н таком принципе можно и заряжать, только нужно контролировать ток каждой обмотки по отдельности.

Для зарядника, увы, это - наилучший способ получить неравные напряжения при неравных токах. Самая малая по емкости (внутреннему сопротивлению) батарея будет постоянно перезаряжаться.
Для балансировки - еще хуже. Самое неподходящее, что можно придумать. Если пушпул - трансформатор напряжения, то флай - стабилизатор мощности. В нем не напряжение по сути регулируется, а мощность.
Не имея точной ОС по первичному напряжению, он просто будет отбирать часть зарядного тока , сколько сможет. При любом напряжении на аккумуляторе.

[drum1987]

Накидал модельку pushpulla, с предварительным расчетом в программе exellentIT_3500. Получилось прям почти то, что я хочу...

погонял модель:

на верхнем графике мощность потребляемая и нагрузки, на втором КПД, на третьем осциллограмма на стоке полевика.

Опытные люди прокоментируйте модель пожалуйста . На вскидку КПД 85% замечательно(во всяком случае уже хорошо), 1 виток в первичке позволяет надеяться на печатный транс( Microwatt спасибо за ссыль вчерашнюю...я прям проникся). Вообщем буду макетировать...

Попутно вопрос: есть ли драйверы для пушпула с фиксированным/программируемым мертвым временем?чтоб мне по простому сделать от МК ШИМ и не парить мозг...хотя все больше думаю о фиксированном коэфф-те заполнения и при этом либо включать преобразователь либо нет.

Модель как всегда в аттаче

Сообщение отредактировал drum1987 - Feb 22 2012, 12:29

Прикрепленные файлы

 pushpull1.rar ( 6.55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 17

 

[Microwatt]

Попутно вопрос: есть ли драйверы для пушпула с фиксированным/программируемым мертвым временем?
чтоб мне по простому сделать от МК ШИМ и не парить мозг...хотя все больше думаю о фиксированном коэфф-те
заполнения и при этом либо включать преобразователь либо нет.

Модель как всегда в аттаче

Простейший IR2153 только включить пушпулом, а не полумостом. Выход там слабенький, возможно придется
на 10 затворов промежуточный усилитель.
Выбрать нужно что-то одно: либо пушпул, либо МК, без раздвоения сознания.
Именно фиксированый и одинаковый
коэффициент заполнения по всем банкам, идентичность всех пушпулов, и лежит в основе схемы.
Включать и выключать ничего не нужно, это должно работать в течение всей зарядки.
Что делать с полученной от отдельных банок энергией - решайте дополнительно.
Это годится для зарядника, не буферного режима. Но так уж Вы задачу вроде и сформулировали.

Просьба Ужмите как-то изображение вложения по размеру.

[drum1987]

Простейший IR2153 только включить пушпулом, а не полумостом. Выход там слабенький, возможно придется
на 10 затворов промежуточный усилитель.
Выбрать нужно что-то одно: либо пушпул, либо МК, без раздвоения сознания.
Именно фиксированый и одинаковый
коэффициент заполнения по всем банкам, идентичность всех пушпулов, и лежит в основе схемы.
Включать и выключать ничего не нужно, это должно работать в течение всей зарядки.
Что делать с полученной от отдельных банок энергией - решайте дополнительно.
Это годится для зарядника, не буферного режима. Но так уж Вы задачу вроде и сформулировали.

Погодите...у меня чето аж сознание рухнуло .Я вам сейчас расскажу как я представлял балансир себе сам, а вы потом поправите и мы придем к одному видению конечного устройства:

в первом случае мы имеем фиксированный коэффициент заполнения (например 0.45) при этом пушпулы перезаряженных этажей включаются с помощью микроконтроллера, который в свою очередь мониторит напряжение на каждом этаже...
во втором случае тоже самое, только микроконтроллер меняет скважность импульсов(соответсвенно чем больше перезаряд тем больше коэффициент заполнения).

Скажите мое видение совпадает с вашим?

[Microwatt]

Схема 2, справа. Преобразователи работают непрерывно и, главный момент, с принципиально одинаковым коэффициентом заполнения. Конструктивная идентичность обеспечивает точное соответствие входного напряжения выходному во всех ячейках.
Объединяя выходы по диодному ИЛИ, мы получим потребление от преобразователя с самым высоким входным напряжением (вообще-то могут и 2-3 с самыми высокими отдавать туда мощность в различных долях).
МК тут, как и вообще это бывает в источниках, остается безработным. Нечего ему делать, кроме как моргать светодиодами и замысловатые графики на цветном дисплее рисовать, которые никто и понимать не будет.
Получив относительно высокое напряжение, мощность от перезаряженной банки (банок), можно потом, с помощью другого стабилизатора, вернуть, рекуперировать в общую сеть 30вольт. Это уже отдельная тема.
Но балансировка выполнится с точностью до разности падений на диодах выпрямителей пушпулов, отнесенных к величине выходного напряжения. При выходе порядка 30 вольт это ошибка в 0.15 - 0.20 вольта, приведенное к банке - 15-20мВ.
Без всяких ненужных хлопот с количественным измерением чего-либо.

[drum1987]

Схема 2, справа. Преобразователи работают непрерывно и, главный момент, с принципиально одинаковым коэффициентом заполнения. Конструктивная идентичность обеспечивает точное соответствие входного напряжения выходному во всех ячейках.
Объединяя выходы по диодному ИЛИ, мы получим потребление от преобразователя с самым высоким входным напряжением (вообще-то могут и 2-3 с самыми высокими отдавать туда мощность в различных долях).
МК тут, как и вообще это бывает в источниках, остается безработным. Нечего ему делать, кроме как моргать светодиодами и замысловатые графики на цветном дисплее рисовать, которые никто и понимать не будет.

То есть получается что часть тока будет отбираться от банок в течение всей зарядки?Я просто собирался рекуперировать энергию на всю батарею только самых заряженных банок...а тут получается всех, или я что то не понимаю?

Получив относительно высокое напряжение, мощность от перезаряженной банки (банок), можно потом, с помощью другого стабилизатора, вернуть, рекуперировать в общую сеть 30вольт. Это уже отдельная тема.

Вот тут можно по подробнее...как это реализовать?я хотел сделать именно так как нарисовал на схемах...тоесть пушпулл поднимает напряжение до напряжения всей батареи и потом через диод отдает его на всю батарею...я так понимаю что это плохой вариант?

P.S. C праздником!!

[Microwatt]

По идее не от всех, а от самых-самых. От тех, что с повышенным напряжением. Отбираться будет как бы это выразиться... напряжение. Отбирать ли мощность - решайте дополнительно.

Пусть имеем идеальные пушпулы с коэффициентом 7. Тогда на выходе диодного ИЛИ грубо 3х7=21 вольт. Снять отсюда мощность можно бустером, повышая до 30 и отдавая в общую цепь. Это будет управляемый, контролируемый по мощности процесс. Бустер можно легко сделать с ограничением мощности. Можно следить за напряжением на его входе относительно общего напряжения заряда, определяя степень разбаланса и необходимость балансировки.
Намотать же пушпулы с очень точно выбранным коэффициентом, так чтобы ровнехонько лишние 20 милливольт рекуперировались в общий зарядный источник не получится. Без промежуточного бустера либо балансировки вообще не будет, либо это будет пустая постоянная циркуляция энергии.

С праздником!

[Plain]

Пока что схема нерабочая, потому что нет сигнала обратной связи. Если напряжения на банках равны, балансировщик должен полностью отключиться.

[Microwatt]

Так а кто мешает? Если напряжение балансировщика выше некоторого порогового (его можно получить делением общего зарядного напряжения), то включаем бустер. На холостом ходу эти пушпулы будут, конечно, что-то потреблять, копейки.
Но это, как писали немцы на цветной пленке, "услуги нужно платить". По условию, балансировка нужна относительно мощная. Возможно, процентов 15-20 от полной зарядной мощности.

[Plain]

Поскольку тема упёрлась в логический конец, разовью проигнорированный вариант с флайбэками.

Решение, например, такое. Делается ползучий гад — мультиплексор, которым МК поочерёдно подключает себя и свой обвес к каждой банке.

Первичка флайбэка каждой банки состоит из ключа на NMOS, стандартного готового покупного двухобмоточного дросселя и драйвера одиночного импульса.

Драйвер одиночного импульса состоит из включателя и выключателя.

Включатель сделан на NPN (эмиттерный повторитель) — им МК включает ключ, заряжая ёмкость его затвора.

Выключатель сделан на тиристоре (PNP-NPN), который разряжает ёмкость затвора ключа по срабатывании одновибратора.

Одновибратор состоит из конденсатора, разрядного токового зеркала и компаратора.

Вторички всех флайбэков через диоды подключены к полной батарее. Флайбэки работают в DCM.

Алгоритм работы. МК, подключившись к очередной банке, сперва измеряет напряжение на ней, и если оно не наименьшее из всех, заряжает конденсатор одновибратора до напряжения, пропорционального текущему току отсасывания с этой банки, затем включает её NMOS.

Токи отсасывания устанавливаются, например, в тех же пропорциях, в которых они состоят в диапазоне между наименьшим и наибольшим напряжением банок.

После обхода всех этажей МК подключает себя к нулевому этажу (парковке), где оценивает текущую обстановку и подзаряжает свой бэкапный конденсатор с буферного, который подкачивается понижающим стабилизатором с полной батареи.

Преимущества схемы — один примитивный МК, готовые моточные, многофазность и отсутствие потребления с банок в режиме сна.

[Microwatt]

Поскольку тема упёрлась в логический конец, разовью проигнорированный вариант с флайбэками.
Преимущества схемы — один примитивный МК, готовые моточные, многофазность и отсутствие потребления с банок в режиме сна.

Тут, похоже, все сделано не для самой балансировки, а для трудоустройства МК. Как-то сложно слишком смотрится...
Как это подключать? Мне трудно представить дешевенький двуполярный мультиплексор на 30 вольт. Так, чтобы его сопротивлением можно было пренебречь и МК не чихал от самокоммутации по питанию.
И, даже если создать такой, не будет ли количество компонентов чрезмерно большим, а силовые связи запутанными? Ведь тут общее количество моточных и силовых компонентов не уменьшается?
Флайбэк - топология не для трех вольт!! Во всяком случае, при мощности более ватта. Это разговоры о КПД придется вообще отставить.
Интересно еще: а что за готовые моточные, конкретный тип? Это же на индуктивном выбросе минимум 10-кратное повышение напряжения нужно получить?

Отсутствие потребления в режиме сна , конечно, плюс, но ТС делает только зарядник, постоянно схема подключена не будет. Или я что-то упустил? Вроде переспрашивал по этому поводу, ничего не возразили...

[Plain]

Каждая линия подключения к банке — тройного назначения:

1) ток равен нулю — это измерение;
2) ток отрицательный — это заряд ёмкости одновибратора;
3) ток положительный — это включение ключа.

Таким образом, мультиплексор нужен простой двухканальный.

Мультиплексоры, например, DG409 — вполне дешёвые, хотя насчёт этого параметра задачи не было. Для батареи из 9 банок понадобится 3 корпуса DG409.

Перебор этажей последовательный, поэтому управление можно сократить до одной линии и счётчика.

Дроссели 10 мкГн, например, DRQ127-100, SRF1208-100, 744870100, 49100C и т.п. Флайбэки на 100 кГц и максимальный ток отсоса 2 А.

КПД флайбэков по грубым прикидкам 80%, следовательно, при отсосе 10% от 10 А КПД балансировщика 98%.

[Microwatt]

Каждая линия подключения к банке — тройного назначения:

Таким образом, мультиплексор нужен простой двухканальный.

Дроссели 10 мкГн, например, DRQ127-100, SRF1208-100, 744870100, 49100C и т.п. Флайбэки на 100 кГц и максимальный ток отсоса 2 А.

КПД флайбэков по грубым прикидкам 80%, следовательно, при отсосе 10% от 10 А КПД балансировщика 98%.

Ладно, я коммутатор не хочу разбирать по нотам, но флай...
Что за грубые прикидки?
Если прикинуть мощность этого флайбека на SRF1208-100, то это будет милливатт 70-80. У него предельный ток 105мА. Чтобы отобрать флаем 1А ток дросселя должен быть порядка 3-4А
Соберите этот флай, хотя бы в модели. Определите возможный коэффициент заполнения с двумя одинаковыми обмотками (до какого напряжения на выходе можно повысить и что с ним потом делать). Решите, как ток ключа измеряться- задаваться будет. Какие токи и напряжения от ключа нужны.
Тут много открытых вопросов, а узел принципиально важный. Нельзя его умозрительно закладывать, как строку в программе, которая обязательно как-то исполнится, а если что - перепрошить можно.

[Plain]

Из 4-х перечисленных аналогов Вы попали именно на опечатку... Имелся ввиду "SRF1280", извиняюсь.

Ток ключа никак не измеряется, потому что предлагается простой режим прерывного тока. Можно, конечно, следить за вольтсекундным балансом, чисто формально.

[Microwatt]

Действительно, взял я даташит наугад и попал. Еще раз подтверждвется. что если неприятность в принципе может случиться, то она случится обязательно.
Да, другие дроссели смотрятся более реалистично. Для 100 кГц можно и поменьше, чем 10мкГн, можно войти в непрерывный режим. Но выход поднять более вольт 10-12 при приблизительно 5 ваттах сложно. Это уже заполнение в районе 0.75-0.8.
Хорошо, пусть ТС решает что ему более с руки.

[Plain]

Непонятно, почему Вас постоянно Кзап так беспокоит, сетевые флайбэки с подобным прекрасно живут.

Ну, можно ведь и пару подобных дросселей поставить — первички соединить параллельно, вторички последовательно. Тогда отражённое будет 15 В.

[drum1987]

Поскольку тема упёрлась в логический конец, разовью проигнорированный вариант с флайбэками.

Ни в коем случае еще не конец...причина моего отсутствия банальна: я собирал/отлаживал/обмерял/оптимизировал макет на топологии пушпулл. Сейчас поделюсь достигнутыми результатами.

По макету:

ШИМ:IR2153 (режим push-pull) частота 100кГц
Драйвер: MC34152
Полевики: IRF1324SPBF (обещают 1,3 мОм, напряжение сток-исток 24В)
Сердечник трансформатора: EFD25*13*7 (N87) первичка 1виток 10проводов по 0,5мм в каждой полуобмотке, вторичка 11витков проводом 0,5 для каждой полуобмотки
Выпрямитель: диодная сборка 16CTQ100

Привожу эпюры напряжений в основных точках схемы для мощности нагрузки 36 Вт:

Затворы полевиков:


сток плеча:


Пульсации на выходе:


Если какието еще осциллограммы надо предоставить, то спрашивайте я обязательно обмерю.

Итоги макетирования:
потребление без нагрузки: 1,8 Вт при этоп ощутимо греется магнитопровод...в чем может быть проблема и как можно попробовать исправить?
Не великоваты ли выбросы на полевиках?стоит ли гасить снабберами?или не заморачиваться?

КПД при различных режимах:

Стоило ли ждать большего?

Модель, соответствующая(в первом приближении) макету в аттаче.

Вопросы:

1)Считаю великоватым потребление холостого хода...так ли?
2)Нормален ли полученный КПД?
3)Есть ли потенциал по увеличению КПД(помимо применения синхронных выпрямителей) у данной схемы?
4)Где найти расчет площади PCB Heatsink (геометрических размеров термопада на плате для например D-PAK корпуса при известной мощности выделяемой на нем)?
5)По фото трансформатора можете ли сказать стоит ли его оптимизировать и, если да, то как это сделать...

По трансформатору есть мысль сделать его на кольце...при этом в производстве будет мотаться вторичная обмотка на кольцо, а первичка будет(содержащая 1 виток) будет прижимать трансформатор непосредственн к плате...

2 MicroWatt идея на счет печатного трансформатора очень хороша, но как в таком случае сделать вторичку?или мотать ее?
Также предложенная вами технология работы мне все больше и больше кажется верной...какое по вашему будет оптимальное напряжение выхода пушпулов на бустер/чоппер?

Извиняюсь что завалил вопросами

Сообщение отредактировал drum1987 - Mar 1 2012, 05:08

Прикрепленные файлы

 pushpull1_temp.rar ( 6.6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 21

 

[Plain]

Ни в коем случае еще не конец...

Неужели? А я вот по-прежнему не понимаю, зачем 4-ваттному преобразователю двухтактность и два самодельных моточных.

[Microwatt]

Неужели? А я вот по-прежнему не понимаю, зачем 4-ваттному преобразователю двухтактность и два самодельных моточных.

Хм... ТС вроде до 35 ватт добрался... Самодельные моточные - конечно плохо. Но в ряде случаев это проще и дешевле стандартных. Стандарт не может покрывать все случаи жизни. Он облегчает типовые решения, не так ли?
А двухтактность... КПД напрямую, при прочих равных условиях, конечно...
Я не хочу категорично, но при напряжениях от 5-6 вольт и ниже - традиционно область применения двухтактников.

[Plain]

ТС вроде до 35 ватт добрался...

Вернее сказать заблудился, потому что логично балансировать 10%, максимум 20%, но никак не 100% тока. Откуда в батарее, при постоянно работающем балансировщике, взяться на 100% дохлой банке?

Я исходя из этого и считал — полный балансировщик, и на заряд, и на разряд, и ток 1 А (4 Вт), максимум 2 А (8 Вт).

[Herz]

Молодец автор. Чувствуется: добьётся своего. Ибо дотошный - потери до седьмого знака после запятой учитывает. И КПД - до шестого. А вы ему - на пальцах...

[Microwatt]

потери до седьмого знака после запятой учитывает. И КПД - до шестого. А вы ему - на пальцах...

Да сделайте скидку на эпоху!
Похоже, автор не точно в столбик делит-умножает, а на примитивном калькуляторе.
В Англии есть уже и новое явление- практически не умеющие писать от руки. Только стучать на клавиатуре.

Ну а по мощности балансировки... да, думаю, более 10-15% от зарядного тока не стоит.
Тема среди других уже подзабывается и сколько там идет в банку и мимо - ТС виднее.

[bloody-wolf]

Привет народ! У меня есть тоже похожая задача, только банок побольше, а ток поменьше порядка 5А на параллельные 4 банки, и 6 этажей банок, но опять же банки LiFePO4 3.6V.

по поводу баланситовки и вообще зарядки так же вот сижу и чешу репу.
возникла мысль, может конечно бредовая, но тем не менее: как вы смотрите на то, чтобы взять dc-dc конвертер (с топологией пока что не важно какой) с одной первичкой и несколькими вторичками. т.е. по вторичке на "этаж" и в каждую вторичку поставить честный зарядник (всмысле мелкосхему контроллер заряда)? тут мысля то какая, что ежели не хотим заморачиваться с балансиром, тогда просто тупо заряжать каждый этаж по отдельности до своего номинального напряжения.

как вам, совсем глупо, или имеет место быть? Замечу так же, что пока не идет речь о цене скажем так такого решения, микрухах и тп, просто идея как таковая живая, или скорее труп?

кстати по поводу балансиров у Texas Instr. есть указанный выше BQ76PL114 (BQ76PL116) активный балансир, в тоже время у Linear tech. есть пассивные из серии LTC680x

[Plain]

Без балансировки разряда ёмкость батареи будет определять самая дохлая банка, и каждый раз она будет ещё больше дохнуть.

А с балансировщиком разряда ёмкость батареи будет определять самая здоровая банка — нагрузка больше всего будут ездить на ней, и с каждым разом она будет приближаться к самой дохлой, на которой нагрузка будет ездить меньше всего, т.е. здоровье банок с полным балансировщиком будет выравниваться.

[Microwatt]

Да можно, конечно, отдельный зарядник на каждую банку. Но это ж зарядников потребуется...
Кроме стоимости, нужно же надежность учитывать. Не ломается там, где нечему ломаться - где мало компонентов.

[drum1987]

Вернее сказать заблудился, потому что логично балансировать 10%, максимум 20%, но никак не 100% тока. Откуда в батарее, при постоянно работающем балансировщике, взяться на 100% дохлой банке?

Я исходя из этого и считал — полный балансировщик, и на заряд, и на разряд, и ток 1 А (4 Вт), максимум 2 А (8 Вт).

Расчитываю на худший случай когда одна банка заряжена, а остальные нет...тогда при заряде за 20-30 минут она просто вылетает за 4,5+ В и взрывается нафиг...Подскажите как расчитать ток балансировки имея ток зарядки и максимальный начальный разбаланс(есть предположение...попробую его сегодня-завтра проверить).

Привет народ! У меня есть тоже похожая задача, только банок побольше, а ток поменьше порядка 5А на параллельные 4 банки, и 6 этажей банок, но опять же банки LiFePO4 3.6V.

2 головы еще лучше

[Plain]

худший случай когда одна банка заряжена, а остальные нет

Решается очень просто — МК тормозит заряд и истошно мигает в глаз красным светодиодом тому умнику, который это сделал.

[Microwatt]

Расчитываю на худший случай когда одна банка заряжена, а остальные нет...

Не. ну есть же пределы допустимого... Это же однажды собранная из одинаковых банок, квалифицированным человеком, батарея. С чего бы там банки были в совершенно крайней степени раброса по заряду?
Или уж допустить такую высокую квалификацию, чтобы вместо одной банки подключили хорошо замаскированный под нее фугас...

Привет народ! У меня есть тоже похожая задача, только банок побольше, а ток поменьше порядка 5А на параллельные 4 банки, и 6 этажей банок, но опять же банки LiFePO4 3.6V.

Пассивный балансировщик в самый раз, особенно, если скоростной зарядкой не играться. Просто и компактно. Тепло только от резисторов конструктивно сбросить. В крайнем случае, потеряете 0.3-0.5 ампера в тепло от самой дохлой банки. Или от 2-3 самых ленивых.

[perfect]

Поругайте вот такую мысль:

Все катушки на одном сердечнике. Идея что один из ключей закорачивается, при этом прямоходом идёт заряд остальных банок с потерей на каждом нечётном диоде. Вообще в приципе - так реально или я затупил?

А, затупил.

Если вместо нечётных диодов двунаправленные ключи?

Сообщение отредактировал perfect - Mar 2 2012, 09:51

[pwn]

Балансировщик на конденсаторах. Самое удачное, что может быть. Избавляет от необходимости что-то точно измерять. Но схема управления, обилие ключей.... Для 2-3 банок еще смотрится, больше... как-то кудряво слишком. Но никаких проблем с динамикой, моточными. Просто много компонентов. А где много - обязательно что-то отвалится

Можно сказать что из активных балансировок на конденсаторах - самая правильная. Да городушек много, но так как низковольтные полевики щас недорогие и даже в маленких корпусах очень приличные по параметрам есть, то вполне реально. Вот тока драйвров много. Но можно найти что нить бустрепное для рулежки мостом или полумостом, лучше с генератором на борту и с дедтаймом (можно попробовать пристроить что нить полумостовое для диммеров уже с ключами на борту). Принцип видится простой - первая ячейка коммутирует конденсатор между первой и второй банкой, вторая между второй и третьей,... и так далее пока не доедем до верха. В итоге пере/недонапряжение на одной/нескольких банках рано или поздно но распределится по всей батарее и напряжение на всех банках выровняется. Хотя это я так понимаю еще не гарантия что емкость у всех банок будет одинаковой при равном напряжении. А без активного выравнивания емкость всей батареи при последоватльном соединении как известно определяется емкостью наихудшей из банок. Если выравниватьель будет "достаточно толстым" и будет способен прокачивать токи сравнимые с нагрузкой, то он ситуацию несколько исправит, но не на все 100% однозначно. По любому, большего КПД иначе как на конденсаторах не получить. Городушки с трансами (за счет низкого КПД выпрямителей на выходе и не 100%-го КПД ключей и трансов) возьмут плату еще большую, и тут уж точно лучше просто пассивным выравнивателем все исправить, потери будут сравнимы а городушек меньше.

Сообщение отредактировал pwn - Mar 3 2012, 13:33

[Microwatt]

Можно только добавить, что мощность конденсаторного балансировщика обычно невелика. Плоховато подходит для ускоренной зарядки.
А вот для буферного режима подходит идеально, лучше него ничем не выровнять.

[pwn]

А, затупил.

Ну если тупить, то хотя бы так
Принцип прост - если длительности управляющих имплуьсов для плечей полумоста одинковы и напряжения на банках равны - средний ток через дроссель равен нулю. Если же напряжение на банках отличается, возникнет подмагничивание сердечника и некий результирующий постоянный ток, который будет стремиться разрядить более заряженную банку и зарядить более разряженную. Проще чем на конденсаторах, но... а)КПД будет похуже б) выравнивающие токи будут относительно невелики, доли ампера, большие разрядные токи врят ли удастся так выровнять в) придется защиту делать, ибо если напряжение на банках будет оличаться весомо, то можно и дроссели насытить. Правда на 3 вольтах надо постараться их уложить - щас низковольные полевики на сотни ампер при 10-20В рабочем совсем не редкость - но все равно нада ситуацию моделировать. Как вариант активное сопротивление обмотки самого дросселя все исправит, а в нуль закороченные банки думаю никто в батарею совать не станет

Можно только добавить, что мощность конденсаторного балансировщика обычно невелика. Плоховато подходит для ускоренной зарядки.

Ну это смотря какие емкости, как часто коммутировать и насколько толстые полевики. А то можно и амперы погонять С дросселями да, уже не прокатит, ибо если гнаться за токами - придется индукцию разгонять, а при этом полезут потери в сердечнике, которые все испортят. Но для выравнивания в буферном режиме тоже по идее прокатит, и вроде как проще чем по 4 ключа мостом на одну ячейку. Можно даже попробовать присторить чето нить из микрух для рулежки димерами с ключами на борту - они хоть и высоковолтные все и сопротивление канала велико, но елси току много не надо то может и хватить. Зато минимум городушек, одинтараканчик и все. Ну или такая же микруха, только полевики внешние, тогда можно токи побольше гонять.

Сообщение отредактировал pwn - Mar 3 2012, 14:13

[perfect]

Вместо диодов синхронные выпрямители.
По 4 полевика на банку.


Ещё так:


Сообщение отредактировал perfect - Mar 5 2012, 05:25

[GetSmart]

Ну если тупить, то хотя бы так...
Принцип прост - если длительности управляющих имплуьсов для плечей полумоста одинковы и напряжения на банках равны - средний ток через дроссель равен нулю.

А нельзя ли пояснить по-подробнее, как управлять полевиками. Длительности, задержки и зависимости от напряжений на банках (если они влияют). Достаточно логики для одной пары полевиков.

Если особой логики нет, а просто поочерёдное включение полевиков со скважностью 3 и более, то вряд ли это хороший балансер. Скорее вредный постоянный заряд/разряд со слабой зависимостью от напряжения банки. Даже если общий ток заряда банок выше тока перекачки балансера, то разряда банок не будет, но будет (слабо/сильно) пульсирующий заряд. Хотя... электролитами его можно сгладить.

Сообщение отредактировал GetSmart - Mar 5 2012, 08:16

[drum1987]

Можно сказать что из активных балансировок на конденсаторах - самая правильная...

Конденсаторные балансировщики плохи лишь тем, что:
1) Работают на разнице напряжений между банками (соответственно для реализации приличного тока балансировки необходимо реализовать очень маленькое внутреннее сопротивление самого балансира)
2) ток балансировки экспоненциально уменьшается по мере выравнивания напряжений на этажах, следовательно, процесс балансировки становится асимптотическим и, соответственно, бесконечным.

Соответственно, как правильно заметил Microwatt, для ускоренной зарядки они никак.

P.S. Есть несколько задумок на сегодня...как сделаю выложу результаты.

[pwn]

А нельзя ли пояснить по-подробнее, как управлять полевиками. Длительности, задержки и зависимости от напряжений на банках (если они влияют). Достаточно логики для одной пары полевиков.

Постоянная одинаковая длительность управляющих импульсов плюс дедтайм достаточный для исключения сквозняков по стойке. Все. Более ничего не надо. Как вариант можно пристроить для рулежки IR21531+пару подходящих полевичков в корпусе DPAK или похожем. Остальное - нада ставить опыты. У меня лично не начем и ни к чему - пока не стоит такой задачи как балансировка батареи лития в виду ее отсутствия

Если особой логики нет, а просто поочерёдное включение полевиков со скважностью 3 и более, то вряд ли это хороший балансер. Скорее вредный постоянный заряд/разряд со слабой зависимостью от напряжения банки.

Ну это как вариант алтернативы конденсаторному выравнивателю. Более дешевый с минмумом городушек, и с теми же недостатками. Схемотехнически он проще, выравнивание также достаточно длительный процесс. При ускоренном заряде/разряде он не выровняет перекосы, но потом в буфферном режиме, свое дело сделает. Да и по хорошему ускоренным зарядом никто не заряжает акки до 100% их емксоти, да и не выйдет из за химии их работы. То есть вполне прокатит, если космические требования не предьявлять и бюджет также не космический

Сообщение отредактировал pwn - Mar 5 2012, 10:26

[bloody-wolf]

Принцип прост - если длительности управляющих имплуьсов для плечей полумоста одинковы и напряжения на банках равны - средний ток через дроссель равен нулю. Если же напряжение на банках отличается, возникнет подмагничивание сердечника и некий результирующий постоянный ток, который будет стремиться разрядить более заряженную банку и зарядить более разряженную. Проще чем на конденсаторах, но... а)КПД будет похуже б) выравнивающие токи будут относительно невелики, доли ампера, большие разрядные токи врят ли удастся так выровнять в) придется защиту делать, ибо если напряжение на банках будет оличаться весомо, то можно и дроссели насытить. Правда на 3 вольтах надо постараться их уложить - щас низковольные полевики на сотни ампер при 10-20В рабочем совсем не редкость - но все равно нада ситуацию моделировать. Как вариант активное сопротивление обмотки самого дросселя все исправит, а в нуль закороченные банки думаю никто в батарею совать не станет

В общем-то по такому принципу (ну или не совсем, но очень похожему) работает BQ78PL116 проще уж ее тогда взять и получить плюсом еще плюшки с контролем тока, измерением кулонов, и прочим барахлом. и дешевле и компактнее, чем на каждую банку по драйверу городить и тп.

В целом конечно у тексаса получилось довольно прикольное решение, особливо для мощного зарядника.

Сообщение отредактировал Herz - Mar 5 2012, 18:32

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[pwn]

В общем-то по такому принципу (ну или не совсем, но очень похожему) работает BQ78PL116 проще уж ее тогда взять.... чем на каждую банку по драйверу городить и тп.

Я сам такое делать не собираюсь, и даже моделить не буду, но идея высказанная порождает другие идеи, а там глядишь кто-то как вы дает наводку на готовое решение И у топикстартера появляются варианты выбора, есть над чем думать

Сообщение отредактировал Herz - Mar 6 2012, 09:11

[perfect]

Наверное, есть разные подходы как что-то сделать. Один из них - заиметь само идеальное представление цели (куда идти), балансировщика здесь. Потом посмотреть пути - варианты, а потом и короткие тропинки. Идеальное решение будет когда нет удовлетворения одного за счёт другого или какого-то компромисса средней паршивости. Беда в том, что оно всегда_вот_так_вот, что одно противоречит другому .
1 Давайте идеального балансировщика.
2 Потом набор уродливых вариантов по какому-нибудь параметру, но годящихся компромиссно.
Получится пособие по __. Глава номер _ : балансировщик.
Или где?
(Потому что не читал, честно признаюсь. Так, поверхностное представление, что нужно то-ли отобрать у сильной банки, то-ли добавить в слабую. )

[GetSmart]

По-моему идеальный балансировщик должен выкачивать лишний ток заряда (а у лития, да и у прочих, функция тока VS напряжение - непростая) обратно в источник питания зарядника. Ну а общий последовательный ток заряда банок зарядник выдаёт для наиболее разряженной банки. При таком алгоритме лишнее выделение тепла будет минимальным.

[Plain]

Сегодня читал новости LT и обнаружил забавное совпадение — они сделали практически то самое, что я здесь предлагал год назад:

http://www.linear.com/product/LTC3300-1

И конечно не как TI очередную корягу, а всё правильно и более продвинуто — синхронные выпрямители, балансировка двунаправленная и можно балансировать аж 1000-вольтовые батарейки. Чую, они были ещё и под впечатлением бредовой идеи Боинга летать на "литии" при запрете перевозить его как груз тем же способом.

Кстати, уже продаётся:

http://www.digikey.com/product-detail/en/L...3PBF-ND/3913111

[KBH]

... они сделали практически то самое, что я здесь предлагал год назад ...

Ну да. Они же читают Электроникс.ру...
)

[Егоров]

Постоянная одинаковая длительность управляющих импульсов плюс

Это в каком фантастическом фильме показано? Одинаковая (хотя бы приемлемо одинаковая) длительность управляющих импульсов получается только мелом на доске. Она должна быть порядка 0.1-0.2% погрешности для свинца 12-вольтового а для лития еще точнее. Не знаю как это сделать просто и без индивидуальной подстройки, которая со временем все равно расползется. Про триггер-делитель на два и дополнительные пару корпусов только сюда не нужно.
Конденсаторный же балансировщик - вроде ветряка новейших конструкций - трогается с места и красиво вертится при малейшем ветре, но работы не производит.
Вообще-то балансировщиками с недавних пор занялся. Кое-что о них накопил на полке. Знаю по крайней мере то, что любой серийный балансировщик на микросхеме - эрзац. Поставленную задачу или не решает или решает крайне плохо. Есть куда более эффективные методы.

[Herz]

Поставленную задачу или не решает или решает крайне плохо. Есть куда более эффективные методы.

Заинтриговали. И какие же это методы, договаривайте.

[Егоров]

Да любой прохожий создаст высокоэффективный балансировщик, если будет пользоваться аксиомами Егорова:
1. балансировщик не должен измерять абсолютные величины в какой-либо точке. (По-простому - нельзя применять МК !!).
2. балансировщик не должен рассеивать энергию в специально предназначенных для этого элементах.
3. балансировщик должен передавать энергию от перезаряженной батареи (батарей) к недозаряженной (недозаряженным) прямо, минуя промежуточные передачи и преобразования.
Это называется сформулировать задачу полно, но без излишеств.
А дальше - большой простор для фантазии.
Простой рабочий делает это идеально, разъединяя раз в недельку последовательно соединенные батареи и соединяя их параллельно на какое-то время. Я только наловчился это делать без рабочего и отвертки, автоматом.

[tyro]

Да любой прохожий создаст высокоэффективный балансировщик, если будет пользоваться аксиомами Егорова:
(По-простому - нельзя применять МК !!).

Это чистой воды плагиат , на этом форуме эту формулировку застолбил Microwatt.

[Егоров]

хм.. проверил -действительно...
Но там речь шла о каком-то ШИМ - источнике, а тут балансировщик. Виноват, неправильно выразился.
В балансировщике многих очень тянет применить АЦП, именно в этом смысле я подразумевал МК, а не в общем.
Итак, переформулируем Первый постулат Егорова
"не нужны никакие АЦП и вообще точные измерения чего-либо"

[drum1987]

Простой рабочий делает это идеально, разъединяя раз в недельку последовательно соединенные батареи и соединяя их параллельно на какое-то время. Я только наловчился это делать без рабочего и отвертки, автоматом.

Это справедливо тогда, когда у вас ячейки равной(примерно равной) емкости. Иначе при заряде бум самой низкоемкой...Вы выравниваете ячейки не по SOC а по напряжению, а в случае неравных емкостей этажей вы сами знаете к чему это приведет при заряде/разряде

[Егоров]

Это справедливо тогда, когда у вас ячейки равной(примерно равной) емкости. Иначе при заряде бум самой низкоемкой...Вы выравниваете ячейки не по SOC а по напряжению, а в случае неравных емкостей этажей вы сами знаете к чему это приведет при заряде/разряде

Переведите на русский, боюсь, не совсем понимаю. Кто такие SOC и бум?

Выравнивание заряда (точнее степени заряженности, заряд в кулонах разные батареи воспринимают разный ) происходит при параллельном соединении батарей автоматически, для любой их емкости.
В этом и состоит процесс балансировки по определению. Напряжение на батарее однозначно связано с ее заряженностью. Никакими другими способами определить степень заряда нельзя. Если, конечно, не проводить контрольный разряд.

[drum1987]

Егоров извините, я не совсем проснулся с утра и написал наполовину чушь, но мысль была правильной...бум это взрыв, SOC - state of charge (уровень заряда в процентах от максимума).

Теперь давайте промоделируем ситуацию на реальной батарее состоящей из 2х последовательных ячеек одна 2300мач а вторая 2200 (на 10% уход емкости). Мне могут возразить что при этом уже надо выбрасывать батарею, но всеже ситуация имеет право быть - вы же не знаете когда у вас образовался уход... вы их раз в недельку выровняли до полного равенства напряжений (пусть SOC 95%) после первого разряда (пусть разряжаете до 30% SOC) первая ячейка будет иметь уже не 30% а 20% потому, что в ней изначально меньше на 10%, а выкачиваете вы как из новой, а поскольку МК у нас нет, то и напряжение ячейки мы не знаем -> думаем что все хорошо...и так за 3-4 цикла заряд-разряд мы убиваем ячейку номер 2... цифры можно менять, но смысл от этого не меняется

[Егоров]

Теперь давайте промоделируем ситуацию на реальной батарее ....а поскольку МК у нас нет, то и напряжение ячейки мы не знаем -> думаем что все хорошо...и так за 3-4 цикла заряд-разряд мы убиваем ячейку номер 2... цифры можно менять, но смысл от этого не меняется

Знаете. я все это усвоил, читая достаточно много по проблеме. Механизм разбалансировки и последствия мне вполне понятны, выборсил немало батарей .
Да, при разряде батарея меньшей емкости просядет по напряжению больше. Но специалисты, изготовители батарей, утверждают, что это не очень страшно. Сама проблема возникает из-за постепенного нарастания дисбаланса от цикла к циклу. Вполне достаточно балансировать батареи при заряде только.

Крайне важно усвоить, что нужно не подгонять напряжение под какое-то определенное значение, а нужно обеспечить равенство напряжений на всех банках. Это именно то, что цифры можно менять, но сам принцип должен соблюдаться твердо.
Потому и МК (АЦП если выражаться осторожнее) тут ни к чему. Кроме дополнительных погрешностей полученных ценою больших аппаратных затрат он не дает ничего. Мы никогда не знаем определенно "правильного" значения напряжения на аккумуляторе. Если вдуматься, то и знать его просто вредно, отвлекает от решения задачи.

SOC - state of charge - не забота балансировщика. Это забота зарядного устройства, не нужно ему мешать.

[perfect]

Крайне важно усвоить, что нужно не подгонять напряжение под какое-то определенное значение, а нужно обеспечить равенство напряжений на всех банках. Это именно то, что цифры можно менять, но сам принцип должен соблюдаться твердо.

Такой принцип сгодится? Как на первой картинке в посте:

Сообщение отредактировал perfect - Jul 13 2013, 08:17

[Егоров]

Схемы в сообщении от 5 марта заслуживают внимания. Я даже одну внимательно промоделировал. Сама автогенераторная схема косого моста привлекла.
Она работоспособна, если правильно подобрать параметры компонентов, но ключи работают в активном режиме, ток определяется насыщением ключей.
Отсюда плоховатый КПД, один из транзисторов будет постоянно перегреваться.
До идеального балансировщика им далеко, но по сравнению с ничем это уже что-то.

[Александр Козлов]

Подход, по моему мнению, неверный в принципе.
Суть вопроса в том, что при разряде батареи аккумуляторов ее общая емкость определяется худшей группой аккумуляторов.
Пытаться исправить это преобразователями перекачивающими энергию из банок занятие малоперспективное. Система преобразователей будет стоить дороже аккумулятора и будет на пару порядков менее надежной.
Логичнее использовать шесть каналов зарядного устройства с подсчетом сообщенного каждой группе аккумуляторов заряда.
После того, как первая из групп достигла полного заряда, надо обеспечить сообщение всем остальным группам точно такого заряда.
Топология зарядных устройств совершенно не принципиальна. Так что это работа скорее для программиста.
После заряда выводи результат на экран ПК и решай, то ли заменить дефектные банки или смириться с частичной потерей емкости.
Просто...

[Herz]

Вот у меня вопрос: а заряд - это нечто взвешиваемое? Как убедиться, что все группы приняли и усвоили одинаковый заряд? А не просто им было передано равное количество ампер-часов?

[Егоров]

Подход, по моему мнению, неверный в принципе.
Суть вопроса в том, что при разряде батареи аккумуляторов ее общая емкость определяется худшей группой аккумуляторов.
Пытаться исправить это преобразователями перекачивающими энергию из банок занятие малоперспективное.
Логичнее использовать шесть каналов зарядного устройства с подсчетом сообщенного каждой группе аккумуляторов заряда.
После того, как первая из групп достигла полного заряда, надо обеспечить сообщение всем остальным группам точно такого заряда.
Топология зарядных устройств совершенно не принципиальна. Так что это работа скорее для программиста.

Коль будет пироги пекти сапожник, а сапоги тачать пирожник...

Суть вопроса ошибочно излагаете. Не группа, а каждый отдельный аккумулятор может резко повлиять на работу составной батареи.
Вы что, перекачивая одинаковый заряд, обеспечите рост общей емкости составной батареи? Нет, она останется как и была, на уровне самой худшей по емкости или по заряду банки.
Вы что, считаете, что проблема в сообщении одинакового заряда? Похоже, считаете , что дополнительного заряда, поскольку нам никогда не известно с какой степени исходной заряженности банок мы начинаем заряд. Абсолютно точно, что с разной, но какой - невозможно определить разумными способами.
Вы что, полагаете, что проблема балансировки вообще возникла из стремления уравнять заряд? Да кому интересно что там за заряд в отдельных банках, проблема в том, что появляются перезаряженные банки и начинают кипеть, разрушаться.
Вы делали зарядники реально? Тогда умножьте аппаратные затраты на шесть (или даже на 20, реальный случай) и посмотрите на этого слона. Сразу передумаете. И рассуждения о сравнительной надежности отложите на дальнюю полку.

Топология тут - ключевой момент и оценку этому не программистам давать. У них свой, часто достаточно важный, кусок работы, но аппаратура, формулировка и решение общих задач - вообще не их профессия.
Дадут, если нужно, готовый алгоритм, аккуратно набить это и отладить. Как конструктору - развести плату по готовой схеме, закрепить болтами в корпусе, обеспечить тепловые режимы, доступ инструмента и кучу иных, чисто его профессии, вопросов.

[Александр Козлов]

А если подумать и попытаться опровергнуть мое предложение по сути ? Не получится, однозначно.
Если вы сообщили аккумулятору определенный заряд, то энергия из него не может испариться ...

А вообще, есть простой способ собрать долговечный аккумулятор.
Сначала вы приводите банки в одинаковое состояние, например разрядив их до минимального напряжения.
Затем заряжаете и контролируете емкость каждой банки. Сделаете разбраковку по емкости с точностью 1-2 % собранный аккумулятор будет работать несколько лет. Соберите без разбраковки-3-4 месяца и аут.
Удачи.

[Егоров]

А если подумать и попытаться опровергнуть мое предложение по сути ? Не получится, однозначно.
Если вы сообщили аккумулятору определенный заряд, то энергия из него не может испариться ...

А вообще, есть простой способ собрать долговечный аккумулятор.
Сначала вы приводите банки в одинаковое состояние, например разрядив их до минимального напряжения.
Затем заряжаете и контролируете емкость каждой банки. Сделаете разбраковку по емкости с точностью 1-2 % собранный аккумулятор будет работать несколько лет. Соберите без разбраковки-3-4 месяца и аут.
Удачи.

Александр, трудно по сути там, где сути нет, нет реалистичного видения картины.
Дело же не в сообщении определенного заряда и не в испарении оного. Кто, как и чем оперативно определит этот заряд перед тем как его сообщить? И как сообщить в составной батарее каждому аккумулятору определенный заряд, не разбирая батарею? Это же, по сути, и есть тема.
Простой Ваш способ собрать долговечный аккумулятор вовсе не так прост для подавляющего большинства практических пользователей.
Нет времени и возможности разряжать банки до одного уровня и контролировать их емкость. Оборудования и персонала нет.
Нет лишнего вагона 100-200Ач банок чтобы отобрать понравившихся тачку с точностью 1-2%, а остальное выбросить. Это не авиамодельное хобби, стоимость одного такого аккумулятора достаточна, чтобы за него побороться до последнего. И даже после такой процедуры разбраковки надеяться на многолетнюю стабильную работу составной батареи - достаточно наивно.
За пожелание удачи - спасибо. Добьемся обязательно.

[Александр Козлов]

" трудно по сути там, где сути нет, нет реалистичного видения картины" Согласен, очень трудно.

Мне известны несколько попыток сделать "балансиры". Одну из них предприняли в России, лет двадцать тому обратно, пытаясь решить проблему балансировки АКБ на грузовиках и автобусах. Как вы знаете, там две 12В батареи. Не прижилось. Дорог и не очень надежно.
Несколько лет тому назад итальянцы сделали балансир для уборочной техники. Стоит он как три комплекта самых крутых аккумуляторов. Оно нам надо?
Для московских автопарков мы делали зарядные устройства и устройства тестового разряда, которые определяют сообщенный АКБ заряд и позволяли подбирать их в пары.
Эффект был очень большой.
Если в автобусном парке на 500 машин эта задача решается и достаточно просто, то и вы вполне можете справиться с разбраковкой.
Делов-то -подсчитать ампер*часы.
Можно занять другую позицию и надеяться, что можно исправить уже выпущенные по непродуманной технологии аккумуляторы некими мифическими внешними устройствами.
Но у американцев есть присказка-"пытаться исправить уже изготовленную вещь -занятие безнадежное".
Удачи.

[Егоров]

Александр, у Вас просто другой подход к решению задачи потому новый путь просто отторгается с первого прочтения.
Формулировка задачи неверная, потому и все известные способы решения неудачны. Нужно просто решать другую задачу, уметь увидеть ее на фоне привычных, традиционных решений.
Если атаковать в лоб - да подбор аккумуляторов попарно. В условиях автопарка с 500 единицами техники возможно. Садим Васютку или дядю Васю с тестером и задачей: перемерять раз в месяц все грузовики и спаровать. Задача решена, думать на шаг в сторону просто незачем. Можно обучить Васютку за месяц даже осмысленно считать ампер-часы. Априорно считается, что Васютка предельно внимательно и добросовестно всю смену глядит в тестер.

А если батарей всего-то 2-5 в хозяйстве и содержать аккумуляторщика на выезде в поле вообще нереально? Если это не автомобильная 50-60Ач, а гелевая на 200Ач? Или штук 20 батарей по 50Ач последовательно? Или 20-40 штук лития?
Тут не в один день, но найдено более удачное решение (решения). Васютка- автомат.

Разбалансированная составная батарея - не брак изготовителя. Это нарастающее в ходе эксплуатации объективное явление. С ним нужно и можно бороться. Внешние устройства отнюдь не мифические и не такие уж дорогие. Просто, пока мало кто знает о самой проблеме и еще меньше - что она решаема относительно просто.

[Cahes]

Привет народ! У меня есть тоже похожая задача, только банок побольше, а ток поменьше порядка 5А на параллельные 4 банки, и 6 этажей банок, но опять же банки LiFePO4 3.6V.

...dc-dc конвертер (с топологией пока что не важно какой) с одной первичкой и несколькими вторичками...в каждую вторичку поставить честный зарядник (всмысле мелкосхему контроллер заряда)?

Ну как - получилось? Не знаю почему, но народ отходит от этой темы. Сейчас сам штудирую этот вариант. На выходе, в качестве импульсного стабилизатора, можно использовать контроллеры с обратной связью, на которой сделать стабилизацию по току, с синхронным преобразованием, с двумя мосфетами внутри. Лучшего, пока не нашёл.

Например:

partocat.ru

Но там чёрт ногу сломит.

TPS63060 например (2А, надо поискать на 5А).
LM2588
LM2677
LM2678
LM2679

Это на вскидку.

Прошу мнений по этому поводу.

[Егоров]

Ну как - получилось? Не знаю почему, но народ отходит от этой темы. TPS63060 например (2А, надо поискать на 5А).
LM2588
LM2677
LM2678
LM2679

Это на вскидку.

Прошу мнений по этому поводу.

Вы что делаете? Балансировщик заряда или стабилизатор некоторого напряжения?
Осмысленный ответ на этот вопрос - главное в этой задаче.

[Cahes]

Вы что делаете? Балансировщик заряда или стабилизатор некоторого напряжения?

Стабилизатор некоторого напряжения. Конкретней - 4.2В. Со стабилизацией по току - 5А. С отключением при силе тока ниже 0.5А. С маленькими габаритами, простотой, хорошим КПД и стоимостью.

Сообщение отредактировал Cahes - Oct 9 2013, 21:52

[Егоров]

Стабилизатор некоторого напряжения. Конкретней - 4.2В. Со стабилизацией по току - 5А. С отключением при силе тока ниже 0.5А. С маленькими габаритами, простотой, хорошим КПД и стоимостью.

Так а какое это отношение имеет к балансировке? Это просто мощный стабилитрон с излишествами.
Уравнивать нужно не какое-то определенное напряжение, а РАЗНОСТЬ напряжений. Это принципиально другая задача.
Непонимание этой важной мелочи порождает массу сложных и совершенно непработоспособных схем.

[Cahes]

Так а какое это отношение имеет к балансировке?...Непонимание этой важной мелочи порождает массу сложных и совершенно непработоспособных схем.

А какое отношение имеете вы к моему высказыванию? Или вопрос о погоде вас тоже настраивает на тему балансировки?

У меня вопрос, по моему, ясен - каждому аккумулятору свой зарядник. Вот вам и решение проблемы балансировки.

Вопрос остаётся актуальный - на каком импульсном контроллере можно собрать зарядку на 4.2В, 5А, с регулировкой?

[Егоров]

А какое отношение имеете вы к моему высказыванию? Или вопрос о погоде вас тоже настраивает на тему балансировки?

Вроде бы балансировка в названии темы. Потому я и настроился.
Для источника с постоянным выходным напряжением-постоянным током стоило бы Вам открыть другую тему.
Ладно, делайте свое.

[thrush007]

Да любой прохожий создаст высокоэффективный балансировщик, если будет пользоваться аксиомами Егорова:
1. балансировщик не должен измерять абсолютные величины в какой-либо точке. (По-простому - нельзя применять МК !!).
2. балансировщик не должен рассеивать энергию в специально предназначенных для этого элементах.
3. балансировщик должен передавать энергию от перезаряженной батареи (батарей) к недозаряженной (недозаряженным) прямо, минуя промежуточные передачи и преобразования.
Это называется сформулировать задачу полно, но без излишеств.
А дальше - большой простор для фантазии.
Простой рабочий делает это идеально, разъединяя раз в недельку последовательно соединенные батареи и соединяя их параллельно на какое-то время. Я только наловчился это делать без рабочего и отвертки, автоматом.

Уважаемый Егоров, Вы не могли бы описать подробнее Ваш вариант балансировщика?

[Starichok51]

разъединяя раз в недельку последовательно соединенные батареи и соединяя их параллельно на какое-то время.

куда уж подробнее?..

[thrush007]

куда уж подробнее?..

Видимо, тому, кто разработал уже не один десяток преобразователей, достаточно одного предложения. Очень рад за Вас.

[Starichok51]

а какое отношение имеют преобразователи к простому механическому коммутированию батарей, из последовательного соединения в параллельное и обратно. причем, вообще без подключения внешнего источника энергии?

[thrush007]

а какое отношение имеют преобразователи к простому механическому коммутированию батарей, из последовательного соединения в параллельное и обратно. причем, вообще без подключения внешнего источника энергии?

Не думаю, что Егоров в готовом изделии предлагает механически балансировать батареи Скорее всего, там одновременное параллельное соединение ячеек через магнитное поле и последовательное соединение - проводами.

[MikeSchir]

Не думаю, что Егоров в готовом изделии предлагает механически балансировать батареи Скорее всего, там одновременное параллельное соединение ячеек через магнитное поле и последовательное соединение - проводами.

Ну вот! До реализации осталось пару шагов Дальше уже схемотехника - на чём будем делать ячейки? А включать и выключать их можно и вручную, постоянная работа слишком много жрать будет.

[Starichok51]

Простой рабочий делает это идеально, разъединяя раз в недельку последовательно соединенные батареи и соединяя их параллельно на какое-то время. Я только наловчился это делать без рабочего и отвертки, автоматом.

разве это не механическая коммутация для балансировки?

[MikeSchir]

разве это не механическая коммутация для балансировки?

Да такой способ может работать, но я не об этом. Я отвечал на пост, который цитировал.
Каждая батарея подключена к транзисторному ключу (какой-нибудь, только не флай ) нагруженному на обмотку многообмоточнго трансформатора, обмотки которого включены согласно. Преобразователи работают синхронно (например управляются с одного управляющего трансформатора).
Если напряжения на обмотках равны, но токи нагрузки каждого преобразователя отсутствуют (конечно кроме тока намагничивания), если есть разбаланс батарей, то появится ток, который потечёт в сторону меньшего напряжения (конечно если преобразователи выполнены на МОП-транзисторах), поскольку преобразователь на меньшей стороне превратится в синхронный выпрямитель. Пойдёт ток заряда пока не выравняются напряжения.
Ну а дальше дело техники - создать "хороший" трансформатор и обеспечит очень маленькие падения на открытых ключах, чтобы обеспечить необходимую погрешность баланса, что сегодня - реальность.
Работать постоянно такому устройству не обязательно - КПД меньше 100% Батареи будут потихоньку разряжаться. Можно по своему вкусу создать алгоритм включений. Можно и в ручную например раз в день или в неделю.
Если ещё немножко подумать, можно совместить это устройство с зарядником. Ну!?

[thrush007]

Да такой способ может работать, но я не об этом. Я отвечал на пост, который цитировал.
Каждая батарея подключена к транзисторному ключу (какой-нибудь, только не флай ) нагруженному на обмотку многообмоточнго трансформатора, обмотки которого включены согласно. Преобразователи работают синхронно (например управляются с одного управляющего трансформатора).
Если напряжения на обмотках равны, но токи нагрузки каждого преобразователя отсутствуют (конечно кроме тока намагничивания), если есть разбаланс батарей, то появится ток, который потечёт в сторону меньшего напряжения (конечно если преобразователи выполнены на МОП-транзисторах), поскольку преобразователь на меньшей стороне превратится в синхронный выпрямитель. Пойдёт ток заряда пока не выравняются напряжения.
Ну а дальше дело техники - создать "хороший" трансформатор и обеспечит очень маленькие падения на открытых ключах, чтобы обеспечить необходимую погрешность баланса, что сегодня - реальность.
Работать постоянно такому устройству не обязательно - КПД меньше 100% Батареи будут потихоньку разряжаться. Можно по своему вкусу создать алгоритм включений. Можно и в ручную например раз в день или в неделю.
Если ещё немножко подумать, можно совместить это устройство с зарядником. Ну!?

Идея интересная, спасибо Но это решение, наверно, больше подходит для малой мощности, до 50 Вт? А если через батарею 3S2P перекачивается около 10-15 А, Ваше идея подойдет?

[perfect]

Да такой способ может работать, но я не об этом. Я отвечал на пост, который цитировал.
Каждая батарея подключена к транзисторному ключу (какой-нибудь, только не флай ) нагруженному на обмотку многообмоточнго трансформатора, обмотки которого включены согласно. Преобразователи работают синхронно (например управляются с одного управляющего трансформатора).
Если напряжения на обмотках равны, но токи нагрузки каждого преобразователя отсутствуют (конечно кроме тока намагничивания), если есть разбаланс батарей, то появится ток, который потечёт в сторону меньшего напряжения (конечно если преобразователи выполнены на МОП-транзисторах), поскольку преобразователь на меньшей стороне превратится в синхронный выпрямитель. Пойдёт ток заряда пока не выравняются напряжения.

Косой при прямом ходе так и работает, а при обратном намагничивание сбрасывается туда, где меньше напряжение.
Хорошо бы сделать модель на МОП и с внешним управлением, балансировщик, наверное, получится посерьёзнее

Еще и если вместо диодов ключи, то получатся полные мосты, хорошо бы сделать модель, кому интересно.

[MikeSchir]

Идея интересная, спасибо Но это решение, наверно, больше подходит для малой мощности, до 50 Вт? А если через батарею 3S2P перекачивается около 10-15 А, Ваше идея подойдет?

Это уже ваше дело - решать как делать
Предложенное решение производит валансировку "вслепую", и выравнивает напряжения на банках независимо от напряжения на них, важно только наличие разницы. Для мощных и дорогих батарей необходимо следить за состоянием банок, прогнозируя отказы. Посмотрите как транспортники "холят и лелеют" тяговые аккумуляторы на сотни и тысячи Ач. Там элемент облеплен датчиками, и мониторится всё. Даже есть водогенератор (не помню точно как называется), в котором кислород и водород выделяемые на электродах соединяются и образуют воду, которая возвращается в банку. Мои знакомые занимаются мощным литием (100-200Ач), так они на каждую банку ставят своё ЗУ. Сосед занимается моделями самолётов, так там балансировка делается только при заряде. Время работы очень коротко, некогда балансировать .
10 -15 А? Не вижу препятствий. Зависит от элементной базы.

Косой при прямом ходе так и работает, а при обратном намагничивание сбрасывается туда, где меньше напряжение.
Хорошо бы сделать модель на МОП и с внешним управлением, балансировщик, наверное, получится посерьёзнее

Еще и если вместо диодов ключи, то получатся полные мосты, хорошо бы сделать модель, кому интересно.

Косой мост как самоцель? Зачем сильно тратиться? Хорошо бы по-проще: одночный или пуш-пульный ключ. Хватит и одиночного Главное синхронность управления!

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jul 8 2014, 07:22

[perfect]

Одиночный - тоже прямоход. В прямом ходе. В обратном ходе - нужна обратная обмотка. Тогда тратиться на обратную обмотку, - каждому. Либо одну на всех. Но тогда и обратный ход адресован всем, а с косыми - конкретно, где меньше.

Чтоб сэкономить лишнюю работу вслепую - нужно узнать приемлем ли разбаланс.
Может быть, включать с некой периодичностью балансировщик, а выключать когда разбаланс уменьшится под некий порог.
Эээ, по трансформатору тока на каждую ячейку, со вторичных обмоток выпрямить и сравнить. Для операционников референс - среднее со всех, и пока выход какого-либо зашкаливает за порог - балансировщик остаётся включен.
Ну, или надо подумать

[Plain]

решение, наверно, больше подходит для

Возможно, Вы не с того начали, потому что чаще подходящее решение то, которое дешевле, проще и быстрее реализуемо — например, рассеивать разбаланс в тепло, или обратноходовый балансировщик на стандартных двухобмоточных дросселях.

[thrush007]

Косой при прямом ходе так и работает, а при обратном намагничивание сбрасывается туда, где меньше напряжение.
Хорошо бы сделать модель на МОП и с внешним управлением, балансировщик, наверное, получится посерьёзнее

Еще и если вместо диодов ключи, то получатся полные мосты, хорошо бы сделать модель, кому интересно.

На картинке предлагается по одному косому мосту на банку - слишком много элементов получается. Может, лучше поставить один косой мост и раскидать вторички трансформатора по банкам?

[perfect]

Собрать все известные варианты в таблицу и сравнивать что по чём и как куда годится

[thrush007]

Возможно, Вы не с того начали, потому что чаще подходящее решение то, которое дешевле, проще и быстрее реализуемо — например, рассеивать разбаланс в тепло, или обратноходовый балансировщик на стандартных двухобмоточных дросселях.

Задачи - балансировка литиевых аккумуляторов, зарядное устройство мощностью 300 Вт + балансировка свинцовых аккумуляторов для ветряков мощностью 1-3 кВт. Хотелось бы принцип балансировки одинаковый Резисторный балансировщик не подходит, а стандартные дроссели было бы неплохо, но для больших мощностей трудно найти, в любом случае придется самому мотать.

[-=TRO=-]

Делал я активные балансировщики на Attiny13A (обратноход).
Сердечник из желтой распыленки назмером как ноготь большого пальца.
Частота ШИМ с контроллера ~20кгц (мало, при среднем токе с элемента 0.8А сердечник уже начинает грется сваливаясь в насыщение).
Ключи такие как в платах защиты батарей от мобилок, там 2 в одном корпусе по 25мОм с полным открытием 2.5в и емкостью затвора ~600 пикух. Затворы с такой ёмкостью нормально качают выходы самой тиньки (один апаратный выход ШИМ на один затвор ключа), итого 13мОм на сдвоеном ключе.
Контроллер впринципе успевает менять скважность ШИМ (обратноход ошибки прощает, тем более скважность ограничена 60%, а обратноходовый транс расчитан под максимальный ток на этой скважности). КПД незнаю, но если не вгонять распыленку в насыщение, то транс еле теплый, и ключ практически не греются. Все пока на этапе макетирования.
Хочется больше тока, увеличивать сердечники нехочу, поэтому хочу попробовать задрать частоту путем замены контроллера на Attiny25V (у него есть пара очень шустрых аппаратных ШИМов).

Однако что еще хочу сказать. Баловство все это с мощными балансирами.
Есть у меня заводские китайские БМС. Есть батареи из таких же банок которые тоже заряжаю за 25 минут. Сделал вывод, что балансировка большими токами нафик мне не нужна, достаточно оставлять LiFePo4 на длительную балансировку слабым током один раз через 10-20 зарядок. Более важны отсечки по перезаряду и переразряду. К примеру напряжение отсечки в БМС 3.9в на банку, многовато, и даже минимальный разбаланс в течении обной зарядки (из за ровной зарядной полки LiFePo4 с резким выбросом в конце за доли процента емкости) ведет к срабатыванию отсечки по заряду самой шустрой ячейки (балансир который бы этому восприпятствовал должен быть на 50А, утопия). Я просто напаял оптронов на балансирные сопротивления (они подключаются-оключаются у меня с гистерезисом 3.65 - 3.55), и выход с запаралеленых оптронов вывел на выключение зарядки. А все потому, что пускать на ключи БМС ток 50А с зарадки мне боязно. А на балансировку ставлю раз в месяц с резистором 100 Ом последовательно с слабенькой зарядкой, чтобы ток был чуть ниже балансировочного и напряжение на быстрых банках не допрыгивало до отсечного.