Всем привет,

есть сборка из 6 последовательных элементов LiFePo4 на 6.6Ач.

Она используется в аппарате, который съедает эту батарею за полтора часа, а аппарат работает на выносе с утра до вечера, поэтому приходится иметь с собой до 7 заряженных сборок. Рядом с местом эксплуатации аппарата есть сетевое напряжение, но на прямую в сеть аппарат воткнуть технологически не возможно.

На данный момент заряд осуществляется IMAX B6, который одну такую сборку заряжает примерно за 7 часов, то есть реально, это возможно только за ночь, и мне светит иметь 6-7 зарядных устройств IMAX B6, что, немного напрягает и весом и заумностью.

Разрабатывать заумное зарядное устройство - нет опыта и желания и не мое это дело.

Есть желание сделать простое зарядное усройство БЕЗ балансировки, которое могло бы как-то зарядить мою сборку до разумных 50-70-90%, чтобы быстро, минут за 40-50, зарядить одну сборку (другая в этот момент стоит в аппарате), потом их поменять местами и так целый день. В этом случае на ночь у меня останется только 2 сборки на зарядку, и это можно будет осуществить уже хорошо, подключив каждую сборку к IMAX B6, который бы за ночь все добалансировал.

Скажите, пожалуйста, если я буду заряжать 3С током мою сборку и минимальными средствами буду контроллировать напряжение между банками:

1. можно ли только таким контролем во время остановиться и не перезарядить одну из банок, и на каком напряжении на банке надо остановиться (3.6В или еще меньше)?

2. сколько тогда у самой заряженной банки будет заряда, и, сколько примерно будет у всей сборки (учитывая тот факт, что эти сборки после 3-4-х таких циклов балансируются очень хорошо и основательно с помощью IMAX B6?

Спасибо

ИИВ

Балансировка нужна, и особенно при быстром заряде.
Зарядить можно за полчаса дл 80%, но еще обязательно контролировать температуру.
Поищите в магазинах радиоуправляемых моделей ЗУ под Ваши требования, с балансом.

Если вы будете контролировать напряжения на всех банках то по сути вы и будете вручную выполнять работу простых защитных схем, единственная проблема - возможный недозаряд (заряд нужно прекращать как только любая из банок достигла 3.6В (нужно уточнить по даташиту ваших элементов - бывают элементы с другим макс напряжением). Напряжение можно уменьшить - уменьшится полезная емкость и увеличится срок службы.
Вообще с учетом того что LiFePO4 допускают заряд 3-20С (уточнять по даташиту!) гораздо интереснее было бы всетаки сделать мощное зарядное. Если возиться нет желания можно использовать соответствующий СС/CV источник и отдельную BMS (например как у меня в подписи).

Классно, спасибо, это меня собственно и интересовало!



интерес-то есть, но желания-то нет, за ночь в щадящем режиме система может быть отбалансированна готовым и не дорогим устройством. А вот днем надо несколько раз очень быстро подзарежать, так, чтобы время заряда было меньше времени разряда. Так как мой аппарат пока кушает только 60Ватт (грядет тот день, когда потребление поднимется до 150Ватт), а я планирую использовать 12 батареек по 3.3Ач, эти батарейки будут съедаться аппаратом примерно за час (при слегка недозаряженной системе), и они должны заряжаться за 30-40 минут.



А у Вас BMS пассивная или активная? То есть при разряде-заряде она избыток энергии куда девает, в тепло, или рекуперирует в остальные? Активную BMS на 3-20С вообще хоть кто-то делает?

Активная. Мы и делаем. Банки с меньшим напряжением заряжаются за счет банок с бОльшим напряжением до уравнивания напряжений на всех банках. Работает это не только при заряде но и при разряде и простое.

Это интересно, можете озвучить детали?

Дык на сайте в подписи все подробно описано вроде. Если этого мало - задавайте конкретные вопросы.

Вопрос такой - какой МК использовали в вашей умной системе по управлению батарей - заряда и разряда. Наверняка вы пересмотрели кучу МК и остановились на этом?

Там специализированный чипсет TI bq78PL116, спец чип выбран для ускорения разработки, а именно этот поcлольку единственный (из мне известных) поддерживающий активнйю балансировку, 16 элементов и SBData.
Сделать на стандартном (точнее стандартных) МК привлекательно но задачка еще та да и себестоимость не намного ниже (если вообще ниже) - там будет много сюрпризов в процессе ;-)

Спасибо почитаю на досуге.

Лучше сперва почитайте это, потому как деталь снята с производства.

Точнее не рекомендована для новых разработок но производится и прекращение производства (пока) не планируется.
Кстати причина забавна - чип признан слишком сложным для применения ;-) На официальном форуме поддержки можно нйти откровения типа нас клиенты задолбали вопросами. Но от части клиенты виноваты сами - народ думает что достаточно повторить схему из даташита а думать головой уже не обязательно ;-)
Я конечно рекомендовал бы применять что-то другое еслибы были альтернативы. Использовать стандартные контроллеры (если не халтурить) получается дорого даже по сровнению с дорогими TIшными чипами.

Альтернатива на поверхности — отказаться от архаизма топологии батареи и перейти на параллельный набор с разделением тока.

полностью подписываюсь! Кстати, именно уважаемый Plain мне как-то это с пол-года назад в этом форуме рассказывал (на раз найти не могу) и у меня теперь успешно такая конструкция работает, за что Plainу выражаю преогромную благодарность!

PS: в мае 2012, открывая эту тему, я действительно хотел как-то по простому и по быстрому, а теперь у меня есть система, в точь, как Plain как-то советовал, и 6 банок LiFePo я заряжаю током в 6-7А.

Кстати да, вариант: вывести каждую банку на разъем парой контактов.
В разъеме зарядника соединять их параллельно, а в разъеме устройства последовательно.
Недостаток - нельзя заряжать аккум в устройстве, но Вам это и не надо.
Еще при параллельном содеинении разнозаряженных банок могут перетекать токи, так что лучше в заряднике поставить небольшие резисторы. Но в принципе, в батарее не должно образовываться разнозаряженных банок.

я вообще вместо балансировочного резистора поставил по полному мосту с каждой банки на транс, который на выходе рекуперирует энергию в зарядник, то есть во все банки. Реально можно и балансировать, и быстро заряжать.

Номиналы моста позволяют качать до 3-х ампер с банки, но пока больше одного ампера не надо было, а 6-7А общего тока пока ограничивалось только блоком питания и какой-то не существенной мелочухой. Думаю и это удастся обойти и загнать на каждую банку до 10А, при ее емкости в 3.3А, так чтобы выйти на зарядку током в 3С.

Единственно пока так и не удалось достичь того, чтобы время зарядки было существенно меньше времени разрядки - при разрядке у меня средний ток составляет 5А, а при зарядке 6-7А, но выход на CV с около 1А токами съедает экономию по времени.

Для портативной электроники вообще имеет смысл использовать одну банку (или N параллельно, что суть одно и тоже), но как Вы себе представляете источник 3.7V на 10 kW например (совсем недавно делал заказную батарею на 60V 20Ah, долговременный ток разряда 200A) ?
Если имееся ввиду перекомутация (параллельно при заряде - последовательно при разряде) то идея витает в умах диванных инженеров давно, но не практике, при большимх токах нереализуема.




Ну это и есть наиболее продвинутая на сегодняшний день схема балансировки, часто называемая "трансформаторной". Недостаток у нее один - космическая стоимость в серии по сравнению с существующими схемами последовательного переноса (про рассеивающие я вообще молчу.

не в серии очень даже дешево... В 40 бакс розницей у меня все компоненты вписались, что составило меньше 30% стоимости батареек, конструкция простая и понятная до безобразия, вот с алгоритмом прада пришлось несколько дней помучиться и пару схем пожечь по глупости.

С какой точностью измеряется напряжение банки и ток батареи? Какой диапазон измеряемых токов? Стоимость указана из рассчета на банку или как?

сейчас оцифровка идет атмегой в 10 бит, переползаю на атхмегу, будет 12 бит. Ток измеряется с шагом 20мА, правда реально шумят последние два бита, то есть моментально только 80мА, но усредняя по большому числу точек получается около 4-6мА, напряжение в банке измеряется с точностью до 6мВ, тут вроде если и шумит, то только последний бит, но, всяко, я это тоже усредняю. Как я говорю, с атхмегой будет в 4 раза точнее, но, пока еще не прикрутил. Диапазон токов +/- 10А. (прошу прощения тех, кто увидел вначале не правильные цифры, сам запутался).

Стоимость я указал на компоненты без транса и без платы - на 6 банок. Транс мотал сам, феррит - хз, еще пару евро, плата - понятно - денег стоит, но в массовом производстве, наверное, можно сильно и на компонентах, и на платах нажмотить. Плата всего-то 45х60мм получилась. Без бга и лга не удалось обойтись

Представляю, как и сказано выше — по полноценному преобразователю на банку. Такая топология позволяет набирать гигаватты, выжимать все банки на 100%, резервировать, горячо заменять и т.д.


Ничего не значащие цифры.

Подтверждающий предыдущее сообщение факт:

http://liionbms.com/blog/2013/01/boeing-dr...n-battery-fire/

Можно поинтересоваться: какой ток балансировки у такого BMS?