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.

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.

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...

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?


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


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

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.

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.

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

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


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?


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.

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?

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

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.

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...


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...


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

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...

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.

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.

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

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.

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?

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.

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?


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!!

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!

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

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.

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.

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...

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%.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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).

Молодец автор. Чувствуется: добьётся своего. Ибо дотошный - 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.

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

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.

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.

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).


2 головы еще лучше

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

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...


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.

Поругайте вот такую мысль:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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?

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.

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.

Ну если тупить, то хотя бы так Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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

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.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Вместо диодов синхронные выпрямители.
По 4 полевика на банку.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ещё так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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.