Авторизация
Зарегистрироваться

Активный балансир для литиевых батарей, что это такое и зачем он нужен

  • Цена: $3.59 + доставка

Меня часто спрашивают о различных батареях аккумуляторов, при этом вопросы касаются также как защиты, так и балансировки батареи. И вот под задачу переделки ИБП мне понадобилась батарея, плата защиты и балансир, про батарею и защиту расскажу в другой раз, а сегодня речь пойдет о балансире.



На самом деле речь пойдет о двух балансирах, при этом один из них представлен даже в двух экземплярах.
Мелкие были заказаны для LiFePO4 батарей, одна для мощного ИБП, другая для мелкого. Обе платы были куплены у одного и того же продавца в два захода, но при этом у него есть два разных лота:
1. $3.59 + $1.31 доставка, купил с купоном на 11.11
2. $3.50 + $4.73 доставка. Этот лот кажется слишком дорогим из-за доставки, но у продавца доставка разных товаров не суммируется, а так как заказывал плату защиты, то балансир взял попутно.

Вторая плата куплена на таобао где-то полтора года назад, но все не находил времени протестировать её и вот решил совместить две платы в одном обзоре.


В качестве дополнительной информации расскажу то, о чем спрашивают чаще всего, что такое балансир, какие они бывают и чем отличаются.
Писать про то, зачем он нужен, думаю нет смысла, это понятно из названия, да и я уже как-то рассказывал.

Пассивная схема балансировки

И так, технически самый простой балансир — пассивный, его задача ограничить напряжение на тех элементах, которые заряжены больше других, работает он только при заряде, пропуская часть тока (или весь) через себя давая возможность зарядиться остальным ячейкам.
По понятным причинам такой балансир может работать только при заряде, а точнее, в конце заряда.


Понятно что ограничивать напряжение стабилитронами проблематично так как имеются свои технические проблемы, как минимум малый вариант выбора напряжений и разброс характеристик.
Можно заменить стабилитрон регулируемым, на базе TL431, но он маломощный, соответственно придется усилить его транзистором.


Такая схема обеспечивает очень высокую точность балансировки и может делать это за один цикл заряда, но есть как минимум две проблемы:
1. Из-за того что ток в цепи никогда не упадет, а просто будет идти либо через батарею, либо через балансир, то зарядное может отключаться только по таймеру.
2. А так как весь ток потом идет через балансир, то получаем огромное тепловыделение в конце заряда, что при больших аккумуляторных сборках вынуждает применять солидные системы охлаждения, понятно что речь встроить такой балансир в корпус батареи вообще не идет.

Пример балансира с параллельными стабилизаторами, рассчитанный на ток до 2А и сборки до 20S. В режиме максимальной мощности тепловыделение до 170Вт.


Но ведь хочется балансир встроить в саму батарею, а значит надо снижать тепловыделение, решается это установкой резисторов.
При достижении напряжения окончания заряда схема управления через резистор начинает шунтировать аккумулятор, пропуская часть тока через себя, в данном случае это резистор R1.


Подобные балансиры часто размещают сразу на платах защиты, найти их очень легко, обычно это несколько больших низкоомных резисторов размещенных рядом, при этом количество резисторов соответствует количеству подключаемых к плате аккумуляторов.


Фото 5S платы защиты, видны резисторы по 150Ом соединенные попарно, т.е. каждый балансир может нагружать током порядка 50-55мА.


Кроме того продаются отдельные платы, изготовленные под разное количество каналов, обычно это 4 или 8, если у вас сборка на 5-7 элементов то применяется плата на 8, лишние каналы просто не используются. У меня «в загашнике» как раз лежит несколько подобных плат.


Но даже это сильно не помогает, резисторы в конце заряда могут нагреваться до температур порядка 80 градусов, а при установке в корпус батареи температура может быть еще больше, а рядом литиевые аккумуляторы…

В общем из преимуществ имеем простоту и дешевизну, а из недостатков, малый ток балансировки, соответственно если разбег очень большой, то зарядное все равно «перетянет одеяло на себя». Чтобы этого не было, надо заряжать малыми токами, кроме того следует помнить, что балансир отбирает часть тока на себя и если у вас зарядное имеет отсечку по падению тока, то следует это учитывать.
Например ток заряда 1А, отсечка по падению до 50мА, при балансире на 60мА оно никогда не отключится, в этом случае выставляем отключение по току 50+60мА=110мА, тогда зарядное отключится по падению тока ниже 50мА именно черех аккумуляторы.



Активные балансиры

Чтобы обойти указанные выше проблемы придумали использовать схему с переносом энергии от одной ячейки к другой. Относительно простым является конденсаторный балансир, принцип предельно прост, сначала от аккумулятора с большим напряжением заряжаем конденсатор, а потом переключаем его на аккумулятор с меньшим напряжением.
В итоге заряженный аккумулятор постепенно отдает часть заряда менее заряженному, фактически таким образом элементы «виртуально» соединяются параллельно.

Задача схемы в конечном итоге уравнять потенциалы на клеммах ячеек. И здесь я отвечу на еще один частый вопрос, даже на два:
1. Такой балансир может перезарядить батарею? — Нет, он уравнивает потенциалы, также как при параллельном включении ячеек. Грубо говоря при двух элементах с напряжениями 3.5 и 3.7 вольта после балансировки будет 3.6 и 3.6.
2. Для разных аккумуляторов нужны разные балансиры? Нет, так как он просто уравнивает напряжение, то ему все равно какое оно там, главное чтобы сам контроллер мог работать. Потому обычно эти балансиры универсальны как для LTO, LiFePO4, так и для «обычных» Li-Ion.


В случае предыдущей схемы аккумуляторы можно просто соединить параллельно, но если надо балансировать последовательно включенные ячейки, то схема просто дополняется еще одним переключателем, сама же суть остается прежней.


Несколько лет назад я публиковал обзор, где делал плату заряда батареи 2S и размещал на той же плате и активный балансир на базе чипа 7660.


По сути данная микросхема не является балансиром, это просто формирователь отрицательного напряжения, но в данном случае можно использовать её и в таком, несколько нештатном применении.


Балансир маломощный, работает медленно, но у него есть преимущество, он работает всегда, сутками, месяцами.
Отчасти это является недостатком, так как схема постоянно потребляет энергию, хоть и не очень много, в моем случае это было не критично так как аккумуляторы имели индивидуальную защиту и переразряд им не грозит.

В итоге таблица балансировки за двое суток выглядела следующим образом.


Закономерный вопрос, а как производить балансировку если элементов больше двух. До точно также, просто в этом случае ставится больше балансиров, при этом их количество всегда на один меньше чем количество ячеек.

Первый балансир выравнивает напряжение на ячейках 1 и 2
Второй на 2 и 3
Третий на 3 и 4
Четвертый на 4 и 5.

Как можно понять их схемы, в итоге как бы не были распределены напряжения между ячейками, в итоге балансиры все равно приведут их к чему-то среднему, больше всего сложностей будет если максимальная разница у элементов 1 и 5, но даже в этом случае напряжение уравняется.


Современные конденсаторные балансиры конечно куда как покруче, специальные контроллеры, переводящие схему в спящий режим, полимерные конденсаторы, токи балансировки до 5А. Но и цены внушают, балансир 8S запросто может стоит порядка 25 долларов, а уж о цене монстра показанного ниже я боюсь и думать.

Из преимуществ, работает всегда, обеспечивает большой ток балансировки, но есть недостаток — цена.


Вторая разновидность активного балансира — индуктивный. По сути то же самое что и емкостной, но перенос энергии реализован чуть по другому, в качестве промежуточного накопителя используется индуктивности.

Преимущества почти те же что у емкостного, но ток обычно меньше, порядка 1-1.5А, зато цена заметно ниже.


И конечно вопрос, так что же все таки лучше. На мой взгляд естественно активный.
Дело в том, что в случае применения активного балансира вы фактически получаете общую емкость батареи без учета разницы между элементами, а при пассивном даже после балансировки все равно будете иметь только ту, которую имеет самый слабый элемент. Правда есть оговорка, результат напрямую зависит от мощности балансира и тока разряда.

Упрощенно, возьмем сборку из трех элементов, 1, 2 и 3Ач соединенных последовательно.
В случае с пассивным вы получите 1Ач так как даже после уравнивания при разряде ячейка 1Ач разрядится первой и плата защиты отключит нагрузку.
При активном заряд постоянно будет забираться у более заряженного элемента и отдаваться самому слабому и в теории можно получить усредненную емкость, в данном примере 2Ач, но КПД балансира конечно уменьшит этот результат.

Как это выглядит на практике. Работаете вы инструментом, потом пауза, пока батарея «отдыхает» балансир перекачивает энергию в самый слабый элемент, работаете дальше.
Есть и недостатки, при большом потреблении (например ИБП) помогать будет слабо, кроме того батарея в таком варианте изнашивается больше так как фактически идут циклы заряд/разряд. Но здесь уже вам решать, чем проще пожертвовать.


Альтернативные схемы балансировки
1. Вариант с отключением заряженных ячеек и выводом из схемы, встречал упоминания, но видимо сложности реализации и малый смысл свели на нет эту идею, тем более через коммутационные цепи идут и рабочий ток.
2. Заряд каждой ячейки независимым зарядным, по сути результат как при работе с транзисторным пассивным балансиром, хороший КПД, но те же недостатки в плане меньшей емкости и необходимость наличия многоканального блока питания. Как пример — зарядное устройство ImaxRC B3 PRO.
3. Балансировка при помощи DC-DC с гальванической развязкой, аналог активного балансира, но более сложный технически, соответственно смысла не имеет. Еще такой балансир называется двухуровневым так как он часто работает в паре с пассивным балансиром.

Как вы наверное уже догадались, речь пойдет о индуктивном балансире, две платы для 2-4S сборок и одна до 10S.

Количество ячеек, на которое рассчитан балансир, это максимальное значение, подключить можно и меньше, работать будет одинаково, просто платы на больше каналов стоят дороже.


В комплекте идут провода для подключения, к мелким платам двух цветов, общий черный, к ячейкам красные, у большой платы провода разноцветные, что немного удобнее.


Мелкие платы полностью идентичны, что неудивительно. Большая плата снизу матовая, даже немного непривычно, мелкие глянцевые.


На мелкой плате видны три балансира, довольно габаритные дроссели, заявленный ток балансировки 1.2А, максимальное напряжение каналов ограничено на уровне 4.3 вольта при помощи мелких стабилитронов, соответственно лучше не превышать его.


Большая плата имеет тот же заявленный ток в 1.2А, но контроллеры имеют другой корпус, да и дроссели явно поменьше. Плата универсальная, до 11S, одно место пустует. Также на этой плате имеется девять светодиодов индицирующих процесс балансировки соответствующих пар ячеек.
Кроме всего прочего эта плата покрыта приличным слоем защитного лака.


Обе платы построены на базе специализированного контроллера ETA3000.


В даташите есть типовая схема включения, там же указано что выпускается чип в двух вариантах корпуса, собственно это видно и на показанных платах. Первый тип, с квадратным чипом я и так знал, а на мелкой плате написано даже название контроллера.


И в данном случае это действительно чип изначально задуманный для схем балансировки, который умеет определять разницу напряжений на элементах, переходить в спящий режим для снижения потребления и даже показывать что идет процесс балансировки.


Также есть пример подключения нескольких контроллеров для больших сборок, но суть та же, что я показывал выше, каждый контроллер обслуживает батареи попарно: 1-2, 2-3, 3-4 и т.д.


Ток балансировки можно задавать в диапазоне 0.1-2А, для чего есть таблица номиналов элементов.


Переходим к тестам.
Для проверки была взята сборка из четырех LiFePO4 ячеек с емкостью 5700мАч из этого обзора. Плата защиты с пассивным балансиром и чтобы не мешала, пришлось её отключить, естественно так делать нельзя, но все было под постоянным контролем.

Перед отключением платы сначала полностью зарядил батарею.
После этого отключил плату и отпаял провода от неё
Чтобы имитировать разбалансировку частично разрядил ячейки, а так как знал их емкость, то сделал просто, включил разряд током 5.5А с ограничением по времени, для первого аккумуляторы это было 38 минут, второй не разряжал, третий 19 минут и четвертый 57 минут. Соответственно получил ориентировочный процент заряда по ячейкам:
1. 35%
2. 100%
3. 70%
4. 5%

Два последних фото время разряда и «скачанная» емкость.


Напряжение на ячейках с первой по четвертую, здесь и далее на фото порядок будет одинаков.


Балансир подключался родными проводами, хотя для более быстрой работы лучше их либо укоротить, либо заменить на провода с большим сечением.


Плата в процессе греется, но не сказал бы что сильно, ниже три термофото, примерно через 5-10 минут после запуска, потом через час и еще через час. Максимально было 47 градусов, при этом грелись компоненты отвечающие за ячейки 4-3 и 2-3, явно шла активная «перекачка» со второй ячейки (полностью заряженной) к третьей, а потом к четвертой (почти полностью разряженной).
Следить перестал в 4 ночи, в пол десятого утра плата была холодной.


Тест продолжался долго, хотя как потом выяснилось, это и не было особо нужно, да и по графику вы это также поймете.
Через 34 часа после начала теста напряжение на ячейках выглядело следующим образом.


Далее было два эксперимента, сначала подключил вторую мелкую плату, через час никаких изменений, отключил её и подключил уже большую.


Так как отпаивал провода, то попутно проверил собственный ток потребления платы, по минусовой шине было 1.77мкА с редкими пиками до 6мкА, так работает автоматика платы, по шине В4 ток был чуть больше, 2.14мкА, с такими же всплесками до 6мкА.


Погонял еще полтора часа, также никаких изменений. Вообще большую помощь здесь оказал мультиметр, позволяющий отслеживать изменения с разрешением до 0.1мВ.


Следующий тест, подключил конструкцию к зарядному устройству, но плату защиты оставил отключенной, для безопасности контролировал напряжение на втором элементе так как он был наименее разряжен.
Когда напряжение на аккумуляторе начало резко расти в конце заряда, то засветился первый светодиод на плате балансира, она начала «перекачивать» заряд в первую ячейку.
Через короткое время светилось уже три светодиода, энергия начала отбираться и на заряд остальных двух ячеек, третьей и четвертой. Обусловлено это тем, что у LiFePO4 очень ровная разрядная и зарядная кривые с резким спадом или падение в конце. Соответственно аккумулятор зарядился, напряжение стало резко расти, но на остальных оно отставало и плата начала «кормить» их.
На полный заряда второй ячейки ушло 1309мАч, напомню, в начале тесте он был полностью заряжен, соответственно это та емкость, которую плата «перекачала» остальным элементам. Но следует помнить, что средний процент заряда был еще ниже, часть энергии отбиралась и от третьего элемента с зарядом 70%.


Отключил заряд, некоторое время светились все три светодиода, через несколько минут погасло два, а еще через пару минут и последний выключился.


А теперь все в виде графика.
Красная стрелка, два часа после начала теста, интервалы по 30 мин.
Зеленая стрелка, 9 часов от начала теста, далее интервалы по часу, спустя семь часов интервалы делал по два часа.
Синяя стрелка, дополнительный заряд батареи до полного заряда второй ячейки и после этого еще 16 часов, сначала интервалы по пол часа, потом по часу-два и последний 6 часов.

Как можно видеть, долго следить смысла нет, буквально через несколько часов даже при большой разбалансировке напряжения «устаканиваются» и дальше изменения очень небольшие.


Примерно то же самое было показано в даташите, причем приведены два графика, в автономном режиме и во время заряда.
Указано что балансировка занимает 3 часа, но как вы понимаете, это зависит от тока балансира и емкости батареи.


Далее планировалось расширить эксперимент, для этого у меня лежала батарея от гироборда. Батарея собрана по схеме 10S2P и имеет емкость 4Ач. Но попала она ко мне порядком изношенной и тест, который я проводил примерно с год назад, показал емкость 2.2Ач, она и написана на батарее.
Подключил батарею к зарядному, но заряжалась она недолго и отключилась сама, сработала защита.



Идея эксперимента была такой:
1. Заряжаем батарею полностью
2. Разряжаем полностью, измеряем емкость
3. Опять полностью заряжаем.
4. Цепляем балансир, ждем несколько часов.
5. Ставим на заряд
6. Разряжаем и сравниваем емкость с п2.

Разрядилась батарея также довольно быстро, отдав при токе 4.4А всего 724мАч, ну да ладно, может так интереснее.
Зарядил опять до отключения платы защиты, ушло почти 800мАч.


Данная батарея была выбрана неспроста, во первых она 10S, что как раз подходит под балансир, во вторых у неё внутри есть плата защиты, а сами ячейки подключены через разъем. Правда есть нюанс, расположение контактов у батареи и балансира зеркальное, хотя размеры разъема одинаковые. Кстати товарищ который занимается подобными батареями сказал что так у них у всех, но у батарей для сигвея порядок контактов противоположный, т.е. как раз как у балансира.

Через меня прошло довольно много таких батарей и внутри они были примерно одинаковы.


Но видимо сегодня был не мой день, так как данная батарея имеет совершенно другую плату защиты, где разъем вообще не установлен, а выводы от ячеек припаяны к самой плате.


Ну ладно, подумал я и решил что так может даже и к лучшему, припаяю провода прямо к соединительной ленте от аккумуляторов. Но сначала надо было выяснить порядок подключения и куда паяться, а заодно измерить напряжения на аккумуляторах и здесь меня ждал второй облом, одна из веток оказалось в жестком КЗ. Я решил не отступать и попробовал «продавить» его большим зарядным током, хотя так категорически нельзя делать. Увы, даже при 18А токе ничего не изменилось, пара так и осталась закороченной.

Пришлось на этом эксперимент завершить, батарея у меня была одна.


Перед тем как перейти к выводам попробую немного пояснить, что я вообще получил при экспериментах и особенности применения данного типа балансиров.
Платы как и заявлено, обеспечивают разницу в пределах одной пары около 30мВ, но как всегда «есть один нюанс».
Дело в том, что одно дело разница в 30мВ для «обычных» литиевых аккумуляторов и совсем другое для LiFePO4. Ниже сравнительный график тестов двух типов батарей с одной емкостью и в одинаковых режимах.

Видно что у LiFePO4 он почти горизонтальный, потому для них 30мВ это большая разница в емкости, на вскидку легко около 10-20% в зависимости от участка кривой.
При этом у обычных литий-ионных напряжение падает почти линейно, соответственно эти же 30мВ дадут меньшую разницу в проценте заряда.

Если говорить упрощенно, то балансир гораздо лучше будет работать с обычными батареями, а не с LiFePO4, потому как малая разница напряжений не всегда говорит о малой разнице в емкости для этого типа батарей, думаю то же самое относится и к LTO.


Вот теперь выводы.
Могу сказать, что для «обычных» литий-ионных аккумуляторов балансир подойдет отлично, это видно даже без тестов просто по алгоритму работы. Работает быстро, греется мало, также имеет очень небольшой ток потребления в режиме ожидания. Но с LiFePO4 все заметно хуже и обусловлено это не столько качеством работы, сколько особенностью самих аккумуляторов, правда и тест был очень «жестокий», в реальности такой разброс (5-100%) встречается крайне редко.
Скорее всего я еще продолжу тесты и уж точно буду еще проверять с LiFePO4, которые пока ко мне в пути.

Балансир также хорошо будет работать в паре с пассивным, который размещен на плате защиты. Кстати, ни разу пока не встречал плат защиты со встроенным активным балансиром.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.
Планирую купить +115 Добавить в избранное +221 +370
свернуть развернуть
Комментарии (108)
RSS
+
avatar
  • Murometz
  • 05 февраля 2021, 15:11
+18
Отличный обзор. Плюс с меня. Я уже из Ваших обзоров справочник себе собрал. )
+
avatar
+4
Вот, прямо с языка сняли, полез в коментарии писать о занесении статьи в закладки «Справочники».
kirich спасибо Вам за вашу работу.
+
avatar
  • donBaton
  • 05 февраля 2021, 15:24
+4
Недавно батарею из гироборда раздербанил — по выходу BMS защита вообще не использована
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 22:25
+2
по выходу BMS защита вообще не использована
Либо я туплю, либо Вы неправы. Вижу двухсторонний ключ, силовая цепь разрывается им при заряде и разряде, почему Вы считаете что не использована?
Там же вроде один разъем используется и для заряда и для нагрузки.
+
avatar
  • donBaton
  • 05 февраля 2021, 23:00
+1
В гироборде да, один. но BMS стандартная, там к среднему контакту нагрузка подключается, к одному крайнему батарея, к другому — зарядка. По-моему, Вы сами где-то схему рисовали аналогичного.

Нашел, схема KSIMAN. Только банок больше и мощных транзисторов меньше.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 23:05
+3
там к среднему контакту нагрузка подключается, к одному крайнему батарея, к другому — зарядка.
Это если заряд и разряд идет по раздельным цепям, если по общей, то подключаемся к крайним контактам, плата работает также, но потери больше в два раза.
+
avatar
  • donBaton
  • 05 февраля 2021, 23:15
+2
Сильно схему не разглядывал — увидел пустой контакт — непорядок :) Должно быть безобразно, но единообразно :) Типа сам вижу, что фотонный отражатель — но почему не крашено?
+
avatar
  • asm
  • 06 февраля 2021, 14:09
0
Как я разумею, цепь одна, просто первые параллельные мосфеты блокируют переразряд, а вторые перезаряд. Смысл в том, что их сопротивление в открытом состоянии не совсем нулевое, и при разряде нет смысла гонять ток через обе группы, так как переразряд не светит в этой ситуации. А при заряде ток гонят через обе, но он обычно и ниже гораздо. Странно, что экономные китайце ещё так много мосфетов на вторую группу ставят…
+
avatar
  • klyoshev
  • 07 февраля 2021, 22:36
0
я сколько не пытался понять эту схему никак не могу. Там столько напряжений и все относительно друг друга различаются. У меня такая плата недозаряжает одну ячейку, куда копать?
+
avatar
  • Rost
  • 05 февраля 2021, 15:25
-3
Все это давно прожевано и выплюнуто… Нет ничего лучше балансира с общей шиной, типа QNBBM.
А эта поделка балансирует соседние ячейки, причем по отзывам дельта может доходить до 0.1В, таким образом на 10S дельта между крайними ячейками, теоретически, может достигнуть 1 Вольта.
«Прекрасный» балансир.
Лучше уж пассивный.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 15:49
+20
Нет ничего лучше балансира с общей шиной, типа QNBBM.
Зачем люди покупают Ладу, можно ведь сразу взять Мерседес?

Ничего что предложенный Вами вариант стоит всего в 20 раз дороже?
+
avatar
  • Rost
  • 05 февраля 2021, 16:17
+1
Именно поэтому я на него пока только слюни пускаю, а сабж просто выкинул и оставил пассивный балансир.
Продолжая мысль, пассивный балансир — это как раз Лада, а сабж — любой другой автомобиль, но с квадратными колесами.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 16:18
+4
а сабж — любой другой автомобиль, но с квадратными колесами.
Как бы Вы не совсем правы, тем более никто не мешает использовать его одновременно с пассивным.

Принципы работы разные, но хуже другое, пассивные работают только в конце заряда и ток балансировки у них мизерный.
+
avatar
  • maniac26
  • 05 февраля 2021, 19:35
+2
Пассивный можно отъюстировать на необходимое напряжение. На схем.нет очень давно уже все выложено. И в параллель поставить активный. Может при небольших емкостях LiFe цена будет и критична, но для больших (50-90 Ач) самое то.
+
avatar
  • kn_dima
  • 05 февраля 2021, 20:09
+1
Активный тоже не стоит вложенных в него средств
По сути, он занимается добиванием слабых элементов батареи, держа их в режиме подзаряда длительное время.
+
avatar
  • kasva
  • 05 февраля 2021, 21:03
+1
На то он и слабый, чтобы его добить и наконец то заменить батарею, а так устройство всегда будет готово к работе, а не париться, что напряжение ещё позволяет поработать, а бмс отрубается из-за переразряда одной из банок. Палка о двух концах.
+
avatar
  • kn_dima
  • 05 февраля 2021, 21:19
+1
Добить дохлую батарею можно и молотком.
Это гораздо быстрее, эффективнее, дешевле и эффектнее, чем встраивать в неё активный балансир.
+
avatar
  • kasva
  • 06 февраля 2021, 11:37
+4
Вы прочли только половину моего комментария. Ключевое слово не добивание слабого звена, а поддержание всей сборки в рабочем состоянии. Пример из жизни. Переделал я старенький шуруповёрт на литий для приятеля, банки подобрал по ёмкости и сопротивлению и где то через год неактивной работы он стал замечать, что время работы существенно сократилась. Так как аккумы — это коричневые литокаки, то наверное упала ёмкость, но нет, ёмкость упала на 10-15% и сопротивление выросло с 20 до 22- при 25мОм, а вот у одной банки при хранении был большой саморазряд и за пару недель она могла потерять около вольта. При стандартной зарядке бмс отключается призарядке хоть одной банки, в итоге три были полностью заряжены, а одна только на половину. После подзарядки одной банки всё пришло в норму и при регулярной работе всё в порядке, но при простое наверняка всё повторится. Вот здесь очень бы пригодился именно активный балансир.
+
avatar
  • kn_dima
  • 06 февраля 2021, 11:45
+1
В описанном случае вместо балансира разумнее купить новую банку.
Пользы больше будет.
+
avatar
  • kasva
  • 06 февраля 2021, 12:20
+1
Так и будет сделано, но повторюсь, пока инструмент постоянно в работе, проблем нет, проблема проявляется при хранении. Себе я сразу выводил балансировочный разъем, а товарищ строится и попросил сделать попроще, под простую зарядку. Балансировочный разъем я припаял, но он внутри и там же стоит пассивный балансир, но у него такой ток, что он будет балансировать 3000акум недели две.
+
avatar
  • OWL01
  • 10 февраля 2021, 14:47
0
Если сами понимаете, в чем причина, то и не стоит так безапелляционно критиковать.
А то: Я пускаю слюни, но себе позволить не могу, а у Вас Г..., потому что ТО, на что я пускаю слюни лучше, но очень дорого и т.д. по кругу…
+
avatar
0
балансира с общей шиной, типа QNBBM.
Ничего что предложенный Вами вариант стоит всего в 20 раз дороже?
kirich если не затруднит, вы можете описать «что это?», так, для полноты картины.
+
avatar
  • kirich
  • 08 февраля 2021, 14:49
+2
Я такой балансир не пробовал, сам узнал о нем пару недель назад случайно, информации почти нет.
При беглом взгляде это зарядные устройства с гальванической развязкой, но насколько я понимаю, они умеют организовывать трансфер энергии между батареями, выравнивая их потенциал.
Могу ошибаться, но скорее всего они уравнивают потенциал через общую шину, а не попарно, декларируют 10-30мВ разбаланс. Для LiFePO4 хорошо будет работать, для обычных думаю можно обойтись индуктивным или еще лучше, конденсаторным, также сильно зависит от количества ячеек батареи, Rost это правильно написал.
Но цена..., я пока морально не готов к такому.
+
avatar
  • u3712
  • 05 февраля 2021, 15:29
+1
Упрощенно, возьмем сборку…
При активном заряд постоянно будет забираться у более заряженного элемента и отдаваться самому слабому и в теории можно получить усредненную емкость, в данном примере 2Ач, но КПД балансира конечно уменьшит этот результат.

Как это выглядит на практике. Работаете вы инструментом, потом пауза, пока батарея «отдыхает» балансир перекачивает энергию в самый слабый элемент, работаете дальше.
Интересный вариант, вполне «жизненный». Более того, «востребованный».
Пожалуйста, укажите в обзоре, где вы это показали-проверили. Вроде декларировано, но я не нахожу.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 15:54
+3
Пожалуйста, укажите в обзоре, где вы это показали-проверили.
В обзоре это показано, есть даже табличка где результаты работы активного балансира, обзор с этими измерениями. Добавил ссылку и в текущий обзор.
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 16:12
+1
А можно опять чуть чуть офтопа. ну как оффтопа, наткнулся вот на такие платки на али.

И хочу попробовать их использовать практически также(если конечно получится)
так вот вопрос, а на муське эти платки не обозревались еще? названия у них нет как такового, искать трудно.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 16:13
+4
Если это балансир, а не просто линейный стабилизатор, то принцип здесь как у балансира на базе ICL7660.
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 16:28
+1
я пока сам не знаю точно что это
вот ссылка
ссылка
на линейный стабилизатор не похожа, похожа как-раз на" качалку на конденсаторах" по типу той самой вами упомянутой ICL7660.
вот и подумал, а может кто уже рассматривал эти платки тут.
со дня на день прийти должны уже.
+
avatar
  • sybman
  • 05 февраля 2021, 16:39
+2
Мы не смогли найти эту страницу :(
Но у нас есть миллионы классных товаров
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 16:42
0
нажимаю на ссылку, тоже самое.
захожу редактировать сообщение, копирую ссылку и она рабочая.
сайт похоже бьет ссылку.
попробуйте по поиску на али
Мини 2 в 1 DC понижающий и понижающий преобразователь 1,8 в-5 в до 3,3 В для Wifi Bluetooth ESP8266 HC-05 CE1101 светодиодный модуль
вот еще пара может пройдут
https://aliexpress.ru/item/item/1005001509684439.html,searchweb201602_,searchweb201603_&sku_id=12000016402848993

https://aliexpress.ru/item/item/1005001418730035.html,searchweb201602_,searchweb201603_
+
avatar
  • sybman
  • 05 февраля 2021, 16:44
+1
Я уже нашел.
ссылка
+
avatar
  • Taxan
  • 06 февраля 2021, 00:13
+13
Ребята, у каждого лота на Али есть идентификатор в виде набора цифр. Этот набор цифр всегда есть в ссылке. В вашем случае это 4001114881264. Достаточно этот набор цифр вставить в поиск на Али, чтобы найти нужный лот. Таким образом, чтобы сослаться на какой-то лот на Али, достаточно указать этот набор цифр, а не всю ссылку. Так даже удобней, так как у всех разные настройки языка и т.п. на Али, а ссылка, например, на aliexpress.ru меняет всё у тех, кто пользуется aliexpress.com. Я этим давно пользуюсь, думал, все это знают.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 16:48
+6
Судя по описанию, повышающе-понижающий преобразователь, к балансирам отношения не имеет.
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 16:55
0
да суть то особо не меняется как его обозвали китайцы.
если они туда сюда переключают кондеры то надо щупать.
просто думал может уже кто рассматривал их.
+
avatar
  • donBaton
  • 05 февраля 2021, 17:07
+5
Скорее всего, это LDO с встроенным charge pump
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 17:18
0
возможно и так. пощупаем, ошибся, ну пусть будут, я их 5 штук заказал, 120 рублей ниочем.
+
avatar
  • donBaton
  • 05 февраля 2021, 17:21
+6
Так это тоже вещь полезная, в кулацком хозяйстве пулемет завсегда сгодится :)
+
avatar
  • r0b0t
  • 11 февраля 2021, 17:44
0
У LTC3200 выход 5 В. В китайском модуле скорее всего стоит аналог LTC1754-3.3
+
avatar
  • donBaton
  • 11 февраля 2021, 17:58
0
я просто для показать выдрал кусок своей схемы
+
avatar
  • Taxan
  • 06 февраля 2021, 00:12
0
Del
+
avatar
  • asm
  • 06 февраля 2021, 14:25
+1
Лисин эти платки обозревал. Там зарядовый насос-удвоитель и линейный стабилизатор. КПД, соответственно линейному стабилизатору, ток ХХ тоже. Ножка EN не разведена, то есть при желании, имея в схеме несколько таких, некоторые цепи можно отключать во имя экономии энергии.
ссылка
+
avatar
  • djdff
  • 06 февраля 2021, 16:29
+1
понял, значит не то. но все равно пусть будут :) спасибо.
+
avatar
+2
Как в учебнике по ТОЭ… Спасибо… Не хватает пояснений с использованием ВМ… Да нам и не нужно…
+
avatar
  • loole
  • 05 февраля 2021, 17:56
+4
Чертовски своевременная статья, батенька!
Отдельное спасибо за теорию и ликбез.
+
avatar
  • violant
  • 05 февраля 2021, 19:15
0
А подскажите есть ли платы зарядки с защитой батареи 1s для зарядки током меньшим чем 1А. Например зарядное с защитой литийонной батареи 1200mah.
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 20:53
+1
ну таки вот, самая народная, самая популярная, и надежная как гантеля.
mysku.ru/blog/aliexpress/28842.html
+
avatar
  • Onegin45
  • 05 февраля 2021, 20:01
+2
Уважаемый kirich, за обзор спасибо, познавательно как всегда. В начале обзора вы упомянули ИБП, и я все ждал, когда будет информация об использовании эхотага именно в переделке ИБП. Тема вообще интересная и хотелось бы подробностей, как далеко вы в ней продвинулись? Есть какие-то жизнеспособные наработки?
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 22:28
+2
когда будет информация об использовании эхотага именно в переделке ИБП.
Не совсем понял насчет «эхотага».

Тема вообще интересная и хотелось бы подробностей, как далеко вы в ней продвинулись? Есть какие-то жизнеспособные наработки?
Увы, все двигается ооочень медленно :(
+
avatar
  • Onegin45
  • 06 февраля 2021, 15:49
+2
Не совсем понял насчет «эхотага».
Это фидошное. Предмет, описываемый в топике.

Увы, все двигается ооочень медленно :(
Ну вообще, сам принцип лития в буфере возможен? И желательно без масштабной переделки ИБП?
+
avatar
+1
Эхотагом здесь скорее алиэкспресс будет :-)
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 20:09
+4
А теперь по теме. Вот почему-то мне кажется что активный баланс трех и более элементов должен выглядеть как-то так. (Сори за корявость)
Генератор по очереди включает верхние и нижние группы контактов(ключей)
и вопрос, а почему таких нет(я про бюджетный сегмент а не по цене крыла от боинга)?
понятно что групп контактов много получается, но если надо перекачивать с первого на последний их еще больше будет, а тут все работают на все, сразу и одновременно.
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 21:51
+2
а почему таких нет(я про бюджетный сегмент а не по цене крыла от боинга)?
Потому что всем этим хозяйством надо управлять, кроме того на конденсаторных балансирах ставят полимерные конденсаторы, да и транзисторы надо с малым сопротивлением, плюс контроллер доложен обеспечивать паузу при переключении и низковольтное питание.
+
avatar
  • djdff
  • 05 февраля 2021, 23:32
+1
пока ничего сверх естественного и очень дорогого, как вы сами понимаете для нашего времени вы не озвучили. а рынок таких микросхемок будет крайне не маленьким, очень много «Электротранспорта» появляется. и подобная схема там будет в самый раз, вот прямо то что доктор прописал.
хотя может и есть уже, но я не натыкался
+
avatar
  • djdff
  • 07 февраля 2021, 17:01
0
Продолжим рубрику «мысли вслух» раздел «нездоровые фантазии»
А знаете, посидел подумал, что нам, нет даже по другому, не нам а мне надо от балансира.
Нужна простота, и нужна активная балансировка. А какие собственно требования к балансировке?
1 чтоб она выравнивала все элементы во время заряда и простоя.
2 чтоб она помогала самому слабому элементу за счет самого сильного.
Все, что еще может по сути требоваться? А под такие задачи, активную балансировку можно очень сильно упростить.


Сделать в микросхеме блок контроля напряжений каждой банки, это крайне простая задача,
а дальше нам надо чтоб последовательно включались ключи самой сильной и самой слабой банки,
все. Нет необходимости ни при одном сценарии соединять все банки со всеми, хоть параллельно как нарисовал я выше, хоть последовательно, как описано у вас в обзоре, все это лишнее.
и по идее получится крайне простая и эффективная схема, которая и уровняет потенциалы в простое, и поддержит самый слабый элемент во время нагрузки. А в корпус на 14 ног, влезет балансир на неприлично большое количество банок, при этом пожертвовав 1-2 ногами, легко сделать масштабирование этих самых микросхем.
+
avatar
+1
Автор скажите, вы занимайтесь пере продажей каких либо самоделок на потоке, вот зачем эта штуковина простому пользователю?
+
avatar
  • kirich
  • 05 февраля 2021, 21:43
+5
вы занимайтесь пере продажей каких либо самоделок на потоке
Уже много лет как не занимаюсь, да собственно и раньше не занимался перепродажей, только производством.

вот зачем эта штуковина простому пользователю?
Тот что побольше был куплен ради интереса, по поводу мелких пояснение в самом начале обзора, куплены были для ИБП.
+
avatar
  • boll069
  • 05 февраля 2021, 23:11
+2
Спасибо.
Как всегда шедеврально (извините если ошибся).
Тоже хочу купить, цена останавливает. Батарейки на велике за три года малость того.
Балансировать й максом устал. Выбор очевиден.
Спасибо за труды.
+
avatar
+2
Уважаемый kirich, примерно год назад, вы приобрели аккумуляторы 32700 LiFePO4 для установки в ИБП.
И намекнули, что можно было бы рассказать об этом спустя время.
Как они там поживают? потеряли ли емкость, стали ли греться при разряде (работе ИБП от них)? есть ли там активная балансировка, нужна ли она там? кто из лиитокал/варикоров помирает или уже умер? или наоборот, оказалось что весьма живы и здравствуют?
Если ответы уже были, дайте ссылку. Если еще рано, подождем набора статистики.
+
avatar
0
Не упомянут ещё один тип пассивного балансира, типа «весы».

Суть работы в сравнении напряжения двух соседних ячеек и подключении нагрузки к более заряженной.

Как и в активном балансире, балансировка может выполняться в любом режиме, то есть во время заряда, разряда и хранения, а не только в конце заряда, как у пассивного ограничивающего.
+
avatar
+1
только получается, что он разряжает батарею, когда она не используется
+
avatar
+1
Любой балансир разряжает батарею, когда она не используется. Преобразователей с кпд>1 ещё не придумали
+
avatar
+2
Да то понятно. Просто брать, к примеру, конденсаторный балансир — да, паразитные сопротивления, утечки, питание контроллеров, но в целом так или иначе потери не очень большие да и суть в том, что активный балансир заряжает разряженные ячейки за счет заряженных, а пассивные, в том числе весы эти — они только переводят заряд в тепло, высаживая заряженные банки до уровня севших.

Конечно с эффективностью тех же конденсаторных балансиров не всё так однозначно, как к примеру у того о же лифера, который полку напряжения держит.

В общем, от применения плясать надо. Схема этих «весов» мне понравилась, если есть какая-то регулярная подпитка батареи — почему бы и нет. интересно понять, сколько там ток, когда все процессы балансировки закончатся. Ну и в целом я не пойму, какой смысл балансировать батарею при хранении путем приведения хороших элементов к уровню слабого элемента.
+
avatar
0
Всё верно. Именно на применение стоит обратить внимание.
Суть балансиров выравнивать и компенсировать возможный дисбаланс одинаковых ячеек. В этом случае потери будут невелики и соизмеримы, что у пассивного, что у активного балансиров.

Коли ячейки имеют большой разбег по ёмкости или токам саморазряда, то и смотреть надо в сторону батареи, менять неисправные ячейки, а не пытаться их компенсировать балансирами.
+
avatar
  • Torvald
  • 06 февраля 2021, 00:09
+2
Есть у меня АКБ для электровелосипеда 13s4p из оригинальных самсунгов 29E. Откатал на ней за 6 сезонов 13188 км и около 400 циклов. Ёмкость упала до 60% (7 Ач против изначальных 11,6 Ач). За 6 лет ни разу её не балансировал вручную. В прошлом году решил вскрыть корпус и измерить напряжение на ячейках. Ожидал увидеть дикий разбаланс (за 6-то лет!), но на каждой секции напряжение было ровно 3,672 В. Не знаю что там за БМС, т.к. термоусадку не резал, но я в шоке от такой точности балансировки.
+
avatar
  • asm
  • 06 февраля 2021, 07:55
0
Если пассивная балансировка есть, (и если банки одинаковые), то её результат, особенно в районе 3.7В действительно будет весьма и весьма точным.
+
avatar
  • asm
  • 06 февраля 2021, 07:52
0
Ну вот… Балансир пришёл, LiFePO4 тоже пришли, в ближайшие каникулы хотел с сыном ИБП на 12В для NAS и роутера с коммутатором делать. Про активные балансиры узнал недавно, заказывал вдогонку, просто аккумуляторы ехали 2.5 месяца. А теперь вот, оказывается с этим типом лития чудес балансировки, особенно в режиме ИБП, когда хотелось 99.999% времени просто держать процентов 70-80 заряда (ради долговечности) балансировки толком не будет.
+
avatar
  • Uta
  • 06 февраля 2021, 10:28
+6
Прошедшим летом озаботился заменой АКБ (2*190Ач, автомобильные) на инверторе газ.котла ввиду их полной и окончательной деградации за 6 лет.
Решил попробовать на LiFePO4. Купил на Ali набор из 8-ми призм по 90 Ач каждая, соединил их последовательно. Перед сборкой батареи проверил ёмкости всех элементов: разброс был, если правильно помню, 91...94 Ач.
Первоначально для балансировки купил индуктивный активный 8-ми канальный балансир. Погонял заряды/разряды и заметил нехорошую особенность этого балансира: он как бы «сгоняет» заряд в сторону отрицательного полюса батареи (разница напряжений 1-й и 8-й ячеек батареи, после «отдыха» батареи в течение суток при отсутствии нагрузки и выключенном ЗУ, достигает 0.2 В. Для лифера это много. Пробовал сортировать элементы по ёмкости (по нарастанию, затем по убыванию) — картина не менялась.
Затем купил и подсоединил вместо индуктивного активный конденсаторный балансир — совсем другое дело:
— балансирует постоянно (ну если напряжение на ячейке не менее 2.5 В);
— токи балансировки в среднем в разы выше (обещают до 6 А, сам не измерял), следовательно, балансировка проходит быстрее, чем на индуктивном (для них обещают до 1,2 А), что важно для высокоёмких батарей:
— в итоге напряжение на всех ячейках практически идентичные.
Пока для себя определил, что, по крайней мере для лиферов, активные конденсаторные балансиры предпочтительнее. Но они и дороже индуктивных.
Ещё один минус индуктивных балансиров — нестабильное включение процесса выравнивания. Т.е. процесс выравнивания двух соседних ячеек батареи влючается когда по достижению заявленной разницы, когда уже при кратном её превышении. Если что, у меня сейчас в наличии три индуктивных балансира на разные количества ячеек, но ведут себя они примерно одинаково.
+
avatar
  • kasva
  • 06 февраля 2021, 12:37
+2
Тоже смотрел на индуктивные балансиры, цена вполне демократичная, но периодически встречаются такие отзывы и я откладываю покупку, а цены на конденсаторный превышают целесообразность покупки для моей задачи.
+
avatar
  • Uta
  • 06 февраля 2021, 17:45
+1
Согласитесь, что при моей стоимости 8-ми аккумов в ~$330, цена конденсаторного балансира в ~$30 — приемлема. Особенно с учетом жизненной важности области применения — отопление дома.
+
avatar
  • kasva
  • 06 февраля 2021, 18:23
+1
С этим сложно поспорить. У каждого свои задачи, у кого-то это необходимость, у кого то просто баловство.
+
avatar
  • Uta
  • 06 февраля 2021, 18:37
+1
Строго говоря моё решение перейти на лиферы — на 50% баловство — интересно же ведь, что там за горизонтом))
+
avatar
  • djdff
  • 06 февраля 2021, 23:43
0
скажите а зачем вам на котел такие емкие аккумы?
почему бы не выбрать схему с менее емкими аккумами и генератором?
если что это не совет, а вопрос, просто вопрос.
+
avatar
  • Uta
  • 07 февраля 2021, 01:34
+1
Нестабильное электроснабжение. Ёмкость выбирал из условия автономной работы минимум сутки. Генератор есть, но он для быстрой подзарядки аккумов — сутками на генераторе не просидишь. Рекорд отключения электропитания у нас был несколько лет назад — больше 3-х суток, да ещё и на новый год. Инвертор спас ситутуацию. Без ПММ, стиралки прожить можно, без тепла зимой — беда. От этого же инвертора запитано минимальное дежурное освещение.
+
avatar
  • djdff
  • 07 февраля 2021, 08:50
0
быстрый заряд аккумов это все понятно, просто генератор дает возможность продолжать пользоваться всеми благами цивилизации не особо себя ограничивая.
да электричество с генератора не дешевое. но ведь и не каждый день он нужен.
а почему сутками не посидеть на генераторе? тарахтит себе в сторонке и тарахтит.
но вам виднее конечно. хозяин барин. :)
+
avatar
  • Uta
  • 07 февраля 2021, 09:58
+1
Для пользования всеми благами нужен генератор достаточной мощности. У меня, например, 5.7 л.с. Хитачи. Расход у такого генератора: бак 21 л за 7 часов на холостом ходу. Под нагрузкой ещё выше. Стоит в подвале и «тарахтит» назойливо громко. Опять же запах выхлопа, как не изолируй, по дому распространяется. Лямбда зонды, впрыск, катализатор я на бытовых генераторах приемлемой стоимости не встречал — примитивный карбюратор и магнето. По крайней мере, когда брал его лет 10...12 назад.
но ведь и не каждый день он нужен.

зависит от погоды, ветра, дождя, фазы луны и х.з. от чего ещё. Модификация нашей воздушки в планах у районных энергетиков уже не первый год. Отключения бывают до нескольких раз в день.
Ещё и активные соседи «помогают»: то у них лесопилку заклинит, то балансировочный станок загорится, то сварщик умелый и аппарат у него исторический.
+
avatar
  • VAssya10
  • 06 февраля 2021, 13:13
+2
А можно попросить ссылочку на на LiFePO4 и на кондесаторный балансир, что вы используете.
+
avatar
  • Uta
  • 06 февраля 2021, 17:38
0
Балансер:
ссылка

Лиферы покупал тут, но сейчас их здесь уже нет:
ссылка

и судя по количеству заказов я так и остался у них первым и единственным покупателем.
Но вообще таких аккумов на Али много где есть, например первые попавшиеся:
ссылка
или
ссылка
правда цена не радует. Но это надо искать дешевле.
+
avatar
0
Подозреваю 4S? А какая емкость планируется?
+
avatar
  • Uta
  • 06 февраля 2021, 11:27
0
https://mysku.ru/blog/aliexpress/83916.html#comment3770659

Немного промахнулся(
+
avatar
0
я так понял чтоб мой ИБП Powercom RAPTOR RPT-1000A EURO на литье переделать мне это в копеечку влетит?:) проще и дешевле и дальше менять аккум раз в 2-3 года за 1.5к
+
avatar
  • kn_dima
  • 06 февраля 2021, 15:36
0
ИБП на литьё?
А какого размера там диски?
Привод полный?
+
avatar
-2
Балансир для нищих-мазохистов: денег на замену убитого аккумулятора нет, а использовать ещё пару раз хочется.
+
avatar
0
В мире нет ничего идеального и разбаланс литиевых батарей возникает даже у полностью исправных ячеек. Это лишь вопрос времени.

Именно отсутсвие балансира убивает батарею
+
avatar
  • shaman
  • 07 февраля 2021, 14:29
0
Аккумуляторы и убиваются раньше срока в том числе и от расбалансировки. Если речь о аккумуляторной батарее, а не об одной аккумуляторной ячейки.
+
avatar
0
Интересно, а как в электромобилях решают эту проблему? Или никак не решают, а просто ставят качественные аккумуляторы, имеющие стабильные, повторяющиеся характеристики?
+
avatar
-2
Везде используют балансиры. Никто не будет сидеть на заводе и искать аккумуляторы с «идеальными» характеристиками.
+
avatar
0
Или никак не решают, а просто ставят качественные аккумуляторы, имеющие стабильные, повторяющиеся характеристики?
С литием так не работает. Даже при одинаковых характеристиках на заводе, эксплуатация может проявить разницу. Даже малый выход лития из рабочей зоны напряжения или тока несёт очень высокие риски самовоспламенения или деградации. Поэтому и высокий, постоянный контроль.
+
avatar
0
Правильно понимаю, если заряжать отдельно любой из элементов батареи с активным балансиром, заряд «расползётся» по всей батарее? Ну так, на экстремальные случаи использования. Допустим… при наличии времени, низковольтного слаботочного ИП подключив его к одному из элементов батареи можно ожидать, через какое то время, заряда всей батареи.
+
avatar
  • kirich
  • 08 февраля 2021, 14:51
+2
Теоретически, да, но есть минимальное напряжение при котором балансир уже не выравнивает, считая свою работу оконченной, плохо то, что оно будет накапливаться, грубо — у обозреваемого декларируется 30мВ между парой, соответственно между первой и третьей уже может быть 60, между 1-4 будет до 90мВ и т.д.
+
avatar
  • sergey58
  • 08 февраля 2021, 18:29
+2
Я с таким балансиром проводил опыты. Брал балансир 4S. Сборку на 3 S и цеплял четвертую ячейку на балансир. Заряжал сборку 3S. При этом четвертая ячейка тоже подзаряжалась. Можно в сборке 3 S подавать заряд только на среднюю ячейку от 5 В через tp4056. Крайние ячейки будут подтягиваться к средней через такой балансир с точностью 30 мВ. Разбег по ячейкам будет минимальный.
+
avatar
  • AndroVet
  • 08 февраля 2021, 16:39
0
А не подскажет ли кто-нибудь решение — как сохранять жизнь двум последовательно включенным свинцовым 12в аккумам в 24-х вольтовых бесперебойниках? А то год — и аккумы дико «разъезжаются»… а затем 2-3 мес. и одному из них трындец.
+
avatar
  • sergey58
  • 08 февраля 2021, 18:17
+1
+
avatar
  • sergey58
  • 08 февраля 2021, 18:49
+1
Здесь как он работает www.youtube.com/watch?v=5OkRWwWZyhs&feature=emb_logo
+
avatar
  • Fover
  • 08 февраля 2021, 19:33
0
Я правильно понимаю что в сборках с несколькими параллельными ячейками балансир будет работать нормально? На 4p10s например.
+
avatar
  • sergey58
  • 09 февраля 2021, 06:56
0
Вот полная схема большой платы.
Защита от перенапряжения и обратной полярности. Правда первая ячейка защищена только от перенапряжения. Если добавить предохранители в провода на ячейки на 2 А будет полная защита. Схема взята отсюда www.beyondlogic.org/review-li-ion-lipo-lifepo4-lithium-battery-active-equalizer-balancer-energy-transfer-board/
+
avatar
  • sergey58
  • 09 февраля 2021, 08:34
0
По первой ячейке добавить диод для полной защиты.
+
avatar
0
Считается, что ресурс батарей расходуется в процессе циклов заряда/разряда.
И чем глубже разряд, тем меньшее количество циклов выдержит батарея.
Т.е. к примеру если при глубине разряда в 30% ресурса батареи хватит на 500 циклов, то при разряде в 60% батареи хватит на 200 циклов
В случае, если в сборке одна банка «устала», то применение активного балансира увеличивает количество «микроциклов» — за время одного разряда батареи слабая ячейка успевает частично зарядиться/разрядиться несколько раз, что еще сильнее добивает ее.
Получается, что с одной стороны «плюс» — батарея не отрубается при разряде самой слабой ячейки, а за счет более сильных ячеек подзаряжает слабые ячейки и в целом способна отдать больший заряд питаемому устройству, а с другой стороны «минус» — ресурс банок расходуется быстрее.
Было бы очень интересно узнать мнение уважаемого сообщества по данному вопросу.
+
avatar
  • sergey58
  • 10 февраля 2021, 06:38
0
В режиме покоя, когда напряжение на ячейках равны, балансир спит. Заряд- разряд не происходит. В момент разряда — одна ячейка проседает быстрее других. Балансир перекидывает энергию с более сильных ячеек в общую цепь разряда. При этом токи разряда сильных ячеек увеличиваются, а слабой уменьшается. Но слабая ячейка не заряжается в этот момент, а продолжает разряжаться более слабым током. Значит дополнительных циклов заряда — разряда не происходит. В режиме заряда — когда одна ячейка вырвалась вперед, происходит переброс энергии заряда на другие ячейки. При этом заряжаемая ячейка продолжает заряжаться, но более слабым током. Дополнительных циклов заряда — разряда также не происходит. Мне видится это так. Возможно я не прав. Почитаем и другие мнения. Хотя учитывая гистерезис балансира — начинает баланс при разнице 100 мВ и заканчивает при разнице 30 мВ, микроциклы возможны при снятии заряда или разряда. До завершения работы балансира. Это при глубоких разрядах и последующих полных зарядах количество циклов уменьшается. Здесь микроциклы происходят в небольшом диапазоне. Не думаю, что это сильно повлияет на срок службы аккумулятора.
+
avatar
0
Схемотехника обсуждаемого балансира подразумевает передачу заряда соседней ячейке.
Т.е. для того, чтобы от сильной ячейки №1 передать заряд в слабую №4 потребуется прокачать заряд сквозь две промежуточные ячейки №2 и №3, что как раз и приведет к микроциклам этих ячеек.
Встречал варианты с трансформаторами, когда заряд слабой ячейки производится путем разряда всей батареи — намного сложнее и дороже в реализации, но выше КПД и нет бесполезных микроциклов для промежуточных ячеек.
+
avatar
  • sergey58
  • 10 февраля 2021, 14:16
0
Для начала перекачивания заряда разница между соседними ячейками должна превысить 100 мВ. И закончится при разности 30 мВ. Так, что сначала слабая ячейка должна просадить соседние или соседнюю ячейку до разности со следующей ячейкой 100 мВ. Только после этого следующая ячейка сможет подзарядить предыдущую. И все равно в конце работы балансира разница между 4 и 1 составит 90 мВ и более. Так, что заряд с 1 ячейки не дойдет до 4. Если 4 не продолжит саморазряжаться, процесс остановится. У балансира есть минимальное и максимальное напряжение работы 2 — 4,5 В. Если напряжение на ячейке упадет до 2 В балансир просто выключится. Этот пункт может разрядить всю батарею до 2 В на ячейке. И это печально. В iMAX B6 баланс при зарядке происходит вообще странно. Если одна ячейка вырвалась вперед, заряд останавливается. К этой ячейке подключается пассивный балансир пока она не просядет по напряжению до остальных. Затем заряд продолжается. По этому баланс идет долго. Лучшим вариантом было бы сравнение напряжения на каждой ячейке. Затем зарядить конденсатор от более заряженной и разрядить его на менее заряженную до достижения одинакового напряжения на ячейках (как писали выше). Но это сложнее и дороже.
+
avatar
  • sergey58
  • 10 февраля 2021, 14:57
0
Допустим 4 ячейка самая слабая. Она разрядилась ниже 3 на 100 мВ. Включается перекачка с 3 на 4. Если во время перекачки 3 опустится ниже 2 на 100 мВ, начнется перекачка со 2 на 4 через балансир вместе с 3. 3 не будет заряжаться т.к. заряд будет передаваться дальше. Если 4 и 3 в момент передачи заряда просадят 2 относительно 1, то включится перекачка с 1,2 и 3 на 4. Когда 4 зарядится относительно 3 на разницу 30 мВ, заряд 4 прекратится и продолжится заряд 3 и т.д. Только в этом случае будут проходить микроциклы. Для наглядности. Имеем 4 емкости с водой. В 4 емкости воды стало меньше чем в 3 на 100 мл. Начинаем черпать воду из 3 и переливать ее в 4. Уровень воды в 3 снизился относительно 2 на 100 мл. Черпаем воду из 2 и наливаем ее в 3. При этом одновременно переливаем воду из 3 в четвертую. Уровень в 3 останется постоянным. Получается мы переливаем воду уже из 2 в четвертую используя 3 как промежуточную. В 3 уровень будет немного колебаться со скоростью перекачки. Но эти изменения будут минимальные. А вот когда мы наполним 4 на уровень ниже 30 мл относительно 3 наполнение 4 прекратится. Вот здесь и начнется микроцикл по наполнению 3 из 2. Хотя я здесь не совсем прав. 3 все же будет подзаряжаться от 2, но током равным разности токов перезаряда. Чем больше разность напряжений между ячейками, тем выше ток перекачки.
+
avatar
  • sergey58
  • 10 февраля 2021, 15:58
0
Вообще о влиянии микроциклов на жизнь ячеек мог бы более компетентно ответить ув. kirich. Он в данном вопросе признанный гуру. Это не подвергается сомнению. Он протестировал не один десяток аккумуляторов. И его мнение было бы интересно.
+
avatar
  • kn_dima
  • 10 февраля 2021, 09:42
0
Так и получается — балансир должен быть умным, отслеживать состояние все ячеек батареи и работать только тогда, когда нужно — при заряде и разряде, т.е. ещё и должен быть интегрирован с зарядником и схемой защиты.
Все остальные решения — мёртвому припарки.
+
avatar
0
А вообще, если подумать сколько проблем возникло в связи с приходом литиевых аккумуляторов. Появились кучи плат для поддержания их работоспособности: балансиры, умные зарядки. Вот благо китайцам. Им бы только подкинуть идею за какую конкретно штуковину брать деньги. Даже «подогреватель для пупка» сделают. Только плати…
+
avatar
  • Ivanko1
  • 12 февраля 2021, 14:21
0
Отличный обзор! Я правда ещё не читал, слишком много всего.)
Посоветуйте, пожалуйста, хочу собрать пару батарей для ИБП на LiFePo4, одна будет просто 4 банки (4S), а вторая будет из 12-ти штук по три в параллели (4S3P или как-то так). Мощность ИБП 360-400Вт, т.е. ток примерно 30-35А макс.
Необходимо чтобы такие батареи имели возможность заряжаться так же внешним зарядником на 14.4В (для lifepo4) или даже простым регулируемым БП, на 2-10А, ведь от самого ИБП он будет заряжаться крайне доооолго.)
Какую полату мне необходимо искать?
+
avatar
0
30 ампер с батареи у тебя будет, если на выходе бесперебойника 250 ватт. Учитывай косинус, трансформацию и прочие погрешностти. В бесперебойнике просто настрой верхний предел напряжения и буферный режим согласно мануалу к лиферу, поставь защиту с балансиром на сборку и забей. Ну будет он у тебя 50 часов заряжаться, какая тебе разница?
Если нужна мощная зарядка, можешь бп от компа приспособить для зарядки лифера, разогнав напряжение.
А лучше задумайся над дополнительным охлаждением транса и радиатора с ключами бесперебойника.
+
avatar
0
Заказал индуктивный балансир, сегодня пришел. Воткнул, сижу смотрю на него. Пока не забрал его, сдуру зарядил сборку с пассивным балансиром. Но после отдыха разбаланс стал +- 100 — 150 мв. Воткнул балансир. Диоды мигнули и погасли. Правильно понимаю, что пока диоды не горят — баланса не происходит? Попробую разрядить сборку. При работе была просадка одной ячейки до полвольта. Батарея от шуроповерта девольт. Использую на рыбалке. Очень заметна разница при разбалансировке. С нормальной батареей около 40 лунок 130м буром лёд полтора метра. Батарея с дисбалансом тухнет уже на 10й лунке. Батареи собирал сам, но из своих же старых элементов. Тк эксплуатирую электроинструмент жёстко на стройке — батареи долго не живут.
+
avatar
  • bulyga
  • 05 апреля 2021, 16:34
0
В описании к этому балансиру есть фраза: балансировка начинается, если разбежка по банкам превышает 0,1V. Причём, чем больше разбаланс банок, тем больше ток балансировки.
Adjacent pressure difference is 0.1V or more (current is about 0.5-0.7A);
Adjacent pressure difference is above 0.2V (maximum equalization current is 1.2A);
The smaller the differential pressure, the smaller the equalization current.
+
avatar
  • bulyga
  • 05 апреля 2021, 16:26
0
На Али имеется в продаже другая плата активного балансира (ссылка). С учетом доставки, стоит она в два раза дешевле обозреваемой (далее чёрной) ($4.30 против $9.01, у продавца по ссылке).
В описании нашёл отличия:
Operating voltage: 2.0V-4.5V у чёрной и 3.0V ~ 4.5V у зелёной.
Так же у чёрной заявлена точность балансировки — 0.03V, для зелёной этот параметр отсутсвует.
Может кто сталкивался с ней, поделитесь опытом.


Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.