Bms Система Контроля Заряда Li -Ion И Подобных Аккумуляторов.

[Hund]

Много лазил по инету но так и не нашел что -то более менее удовлетворительное .Задача - следить за зарядом и разрядом пачки мощных ячеек ли-ион, или подобных. оно же BMS .Начал вот измысливать схему на контроллере но нехватает опыта и соответственно уверенности , Общаяя задумка такая = через сдвиговые регистры с контроллера поочередно выбираем ячейки и замеряем напряжение на каждой (к примеру раз 10 в секунду )), по результатам измерений или шунтируем ячейку резистором (при достижении верхней границы заряда) или выдаем сигнал на отключения ключа по питания внешнего устройства ( пока не прорисовано на схеме). На приведенном эскизе прорисовано только подключение 2 ячеек , нет ни питания ни силовой обвязки и пр. Хочется конструктивнгой критики . Также рад буду увидет схемы подобныз решений (на ИОНах - не предлагать = хочется универсальности)..Спасибо

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[fessit]

Посмотрите в сторону imax b6, её схема подробно описана на разных ресурсах и подобная схемотехника используется в большинстве модельных зарядок

Изменено 14 октября, 2015 пользователем fessit

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Hund]

Спасибо , примерно то что надо, как то не дошло искать среди зарядных я все по бмскам лазил. Огорчает решение измерителя напряжения - по оу на ячейку да еще с прецизионными резисторами - неужели так как я прорисовал не заработает (конечно придется вводить некий поправочный коэффициент на сопротивление полевика , диода и номер ячейки в сборке .) ?

Изменено 14 октября, 2015 пользователем Hund

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[straw]

Разрешающая способность АЦП контроллера будет слабовата. Даже если усреднять многократно, младшие 2 бита все равно под вопросом.

Допустим 10 разрядов получите. 1024 значений. Принять за потолок 4,2 вольта. 4 мВ выйдет. Если не стоит задача выжать максимум, можно ограничиться 4,1 вольтами на банках.

Изменено 14 октября, 2015 пользователем straw

[Yurkin2015]

В принципе, задумка должна работать. Есть несколько замечаний.

Оптопары нужно развернуть - они работают в противоположном направлении: управление на светодиод, а транзистор есть ключ.

Для измерения напряжения на одной ячейке общее напряжение батареи приходится делить, что значительно уменьшает точность измерения.

Для включения каждого резистора-шунта придётся использовать отдельный выход микропроцессора, эдак выводов не хватит.

А сколько всего планируется последовательных ячеек в пачке?

Изменено 14 октября, 2015 пользователем Yurkin2015

[Hund]

с оптопарами я и впрямь лоханулся , стыдно аж. спасибо. Ячеек планируется 10-12-16 макс, по моим умозрительным прикидкам это 4,2 *16 = 67,2 вольта деоим до ~ 5 вольт на вход контроллера то есть на 14 - 4,785 вольт - макс на сумме 16 ячеек то есть те же 10 разрядов - 0,0046 вольта шаг или в реальном масштабе *14= 0,065 вольта .Точность как по мне пойдет , если ячеек взять 12 макс то 0,049 вольта .

По поводу включения шунтов с одной стороны ног должно хватить - с другой бродит мысль о триггерах и таком же мультипоексоре - демультиплексоре типа 74HC4067но пока надо ее обдумать.....

[Yurkin2015]

Не, не нравится мне идея делить общее напряжение для 16 ячеек.

Вот так сделайте. На каждую ячейку по одному транзистору и резистору. Получаются источники тока, подвешенные на потенциал ячеек. Аналоговый коммутатор поочерёдно подключает выходные токи к нагрузке R4. В результате на резисторе R4 поочерёдно возникает напряжение каждой ячейки, сдвинутое на уровень земли. То есть измеряем каждую ячейку напрямую, без делителя.

Все резисторы и транзисторы одинаковые. Транзистор Q4 добавлен для компенсации напряжения база-эмиттер в источниках тока. Если источник тока на выбран, то он сливает ток через диод на входе, не допуская перенапряжения на коммутаторе.

Изменено 14 октября, 2015 пользователем Yurkin2015

[Hund]

Очень интересно, спасибо.Только никак не могу сообразить почему потенциал сдвигается к земле .

Вот такое например замечание .- чтобы "лишний ток " уходил на +5 в через диоды надо чтобы на аноде диода было бы мин 5,6 - 5,7 вольта , что уже выше питания коммутатора и соответственно представляет опасность его входам..

[Yurkin2015]

Очень интересно, спасибо.Только никак не могу сообразить почему потенциал сдвигается к земле .

Ну, вот, пусть напряжение какой-то ячейки 3.9В. Например, это 11-я ячейка и поднята относительно земли на 40В. К ней подключен pnp-транзистор и резистор по схеме. Номинал резистора 10кОм. Ток через транзистор равен (3.9 - 0.6)/10=0.33мА. Этот ток течёт сверху вниз. Через коммутатор этот ток протекает по резистору R4 и переходу база-эмиттер транзистора Q4, который привязан к земле. Напряжение на верхнем выводе R4 получается 0.33*10+0.6=3.9В. То есть напряжение 3.9В сначала преобразуется в ток 0.33мА, а потом восстанавливается обратно в 3.9В, но уже привязанное к земле. А лишние 40В гасятся транзистором ячейки. Естественно транзисторы должны быть достаточно высоковольтными, чтобы вытерпеть полное напряжение батареи.

Тут использован принцип источника тока. Если на выход такого источника тока поставить резистор, то падение напряжения на резисторе равно U=I*R, а сам резистор можно двигать вверх-вниз, прицеплять его к любому потенциалу, от этого падение на нём не изменится.

Вот такое например замечание .- чтобы "лишний ток " уходил на +5 в через диоды надо чтобы на аноде диода было бы мин 5,6 - 5,7 вольта , что уже выше питания коммутатора и соответственно представляет опасность его входам..

Например, для коммутатора ADG706 указано максимальное напряжение на входе = Uпитания+0.3В. Так что ставите диоды Шоттки, при токе 0.33мА напряжение на них будет меньше 0.3В. Надо только учесть, что с 15 источников в питание натечёт 5мА, и источник питания должен поглотить эти лишние мА без повышения напряжения питания.

[Hund]

Примерно понял, спасибо, буду далее думать.

[Hund]

Думаю кусок на регистрах-защелках вполне подойдет на управление оптронами шунтов - три ноги контроллера вместо 16 ..

[Hund]

Такой вопрос - теперь нужно определить режим работы будущей зарядки - можно его вот таким образом осуществить - пара lm393 опираются на шунт, соответственно 1 на выходе одного компаратора - ток течет наружу - идет разряд акб, 1 на выходе второго - идет заряд, оба выхода имют одно значение - акб отключен - сброс цикла отработки заряда или разряда акб

.

немного подумал - можно как вариант использовать 1 оу и еще 1 вход ацп - сразу и ток померить и по отклонению от 2,5 вольт понять в какую сторону он идет ...

Изменено 15 октября, 2015 пользователем Hund

[Yurkin2015]

Надо добавить сдвиг в десяток мВ на один из входов компаратора. Иначе даже при нулевом токе в шунте компаратор может заклинить в 1 из-за входного напряжения смещения.

[Hund]

Спасибо.

Как то так ?

на данный момент застрял на следующей мысли - = неплохо бы избавиться от шунта и мерять разницу на переходе полевого транзистора который будет включать (отключать) АКБ при превышении тока заряда (разряда) но тут знаний не хвататет - во первых можно ли 1 полевиком работать так сказать в обе стороны - вроде в теории да, а на практике затруднительно для понимания (учитывая паразитный обратный диод), либо втыкать два транзистора в параллель и каждый последовательно с диодом для исключения паразитного тока (что некомильфо учитывая предполагаемую силу тока 20-30 А). Третий вариант - два транзистора последовательно скажеи истоками друг к другу - но не пойму как ими управлять в таком случае ...

[Yurkin2015]

Как то так ?

Не, вот так. С такими номиналами резисторов получается порог срабатывания 10мВ.

Вот тут два транзистора с истоками включают-выключают батарейку.

[Hund]

Очень признателен за помошь. Спасибо .