Pasivní balancery - kontrukce, zapojení

[ome]

Jonas, s tymi dlhymi a tenkymi kablikami to moze robit problemi. (vlastna skusenost)

[JonasPP]

Jonas, s tymi dlhymi a tenkymi kablikami to moze robit problemi. (vlastna skusenost)

To je iba na test.Vôbec to nenapojim na baterku.Chcem pomerať nastavovanie,či su dobre parametre odporov,čo sa bude ako zahrievať a aky to bude mať spad.Mam tam 3 sučiasky ine ako ma Jozef v scheme.Cele to napojim iba na voltmeter a stabilak.Ale pri konštrukcii ma napadla presne ta ista vec,že to kablovanie je slabe a dlhe.
Ak to bude dobre fungovať tak tomu aj tak treba dať tvar,usporiadanie a ak sa najde macher na plošaky,tak aj to sa sekne.

[JonasPP]

Tak mam tu prve testovanie a dopadlo nad moje očakavania,ale tym,že mam odpor 2,2ohm 10W tak som sa dostal na maximum 1,85A pri rozdiele 0,17v .Teda prve nastavenie
3,43v odber neviem,nemam tak jemne meranie,ale bolo to menej ako 0,01A ,lebo ani tolko Mi merak neukazal.
3,44v odber stupol na 0,01A
3,45v odber stupol na 0,28A
3,46v odber stupol na 0,65A
3,47v odber stupol na 1,1A
3,48v odber stupol na 1,34A
3,49v odber stupol na 1,6A
3,50v odber stupol na 1,72A
3,51v odber stupol na 1,77A
tu je už badať,že trandak je otvoreny na plno a odber stupa len z narastanim napätia
3,52v odber stupol na 1,8A
3,53v odber stupol na 1,81A
Dalej to nema cenu merať, tak otestujem nastavovanie.
Najnižšia nastavitelna hodnota je 3,33V a tam to začina z odberom pri
3,34v 0,03A
3,35v 0,19A
3,36v 0,43A .....
Maximalne sa da nastaviť na 3,53v de ma aj trošička horšiu spotrebu,lebo Mi začalo naskakovať 0-0,01A
3,54v 0,18A
3,55v 0,44A
3,56v 0,9A
3,57v 1,11A
3,58v 1,47A
3,59v 1,69A
3,60v 1,8A
10W odpor sa hreje pri 10min odbere 1,8A zhruba na 80-90Celzia
Trandak sa dosť zahrieval od odberu nad 0,2A ,ale pri plnom otvoreni sa skoro nehrial.Pomoc je AL chladič o ploche zhruba 7cm2
Zhrnutie je na jedničku.Za cenu okolo 2€ za sučiastky a môžem si to nastaviť ako potrebujem.
Bude ešte jeden test na Li-ion-Pol,ale tam budem musieť zmeniť dajaky odpor,možno aj trimer.
Aby som nezabudol,tak ledka začne svietiť pri odbere viac ako 0,03A a z ostatnych sučiastok sa hrial iba odpor 390,čo ide k ledke a to iba o paru stupnikov,ostatok studeny.

[Jozef51]

Janko, som rad, ze funguje...

[volente]

to JonasPP
co jsi tam použil za tranzistor? Jestli budeš laborovat pro LiIon, tak dej potom vědět hodnoty součástek prosím.

[JonasPP]

to JonasPP
co jsi tam použil za tranzistor? Jestli budeš laborovat pro LiIon, tak dej potom vědět hodnoty součástek prosím.

No zoznam je momentalne takyto,ale odporučil niektore zmeniť Jozef,že neberiem jeho robotu na seba.
Pre LiFe:
R1-56k
R2-trimer 10k
R3-180k
R4-820k
R5-3,9
R6-1k
R7-262
R8-1,5 - 10W (odporučane,ale zohnal som len 2,2 ohm)
R9-390
C1-1nF a viac
dioda usmerňovacia-3A
dioda svetelna
TL431
T1-BD244
T2-BC549 (Ja mam BC548,lebo ina nebola)
poistka-3A (Ja mam 5A,lebo cena)

Doma nemam čas,tak v robote si spravim rozmiestnenie sučiastok akože na plošak a navrtam to do dajakeho nehorlaveho materialu de sa to bude pajkovať zo zadu a z hora budu len sučiastky krasne rozmiestnene.Plošak je žial nad moje možnosti.
Ohladom zmien na Liion to bude asi pre začiatok zmena odporu R1 na .....neviem a asi trimer tiež bude potrebovať zmenu.Možno aj odpor R3,ale to uvidim.Mate vôbec schemu,ale račej ju tu zavesim.Je priamo od Jozefa.

[Mikel]

Plošak je žial nad moje možnosti.

Pokud se najde nekdo, kdo navrhne DPS, nabizim moznost nechat DPS vyrobit a pripadne i osadit v dostecnem mnozsti pro vsechny zajemce zdejsiho fora za vyrobni naklady.
Podminka je aby DPS byla pro LI-Ion i LIFe.

[kodl69]

Nějak jsem nepochopil, k čemu je tam ta dioda, bude to fungovat stejně bez ní, a ve výsledku by to fungovalo i bez toho odporu R4, akorát teplo odvádí tranzistor, a ne ten odpor, tohle zapojení je klasika s nízkou strmostí a malým proudem do báze výkonového tranzistoru (2.5V na tl431, 0.7V Ube je 3.2V, a potom každých 0.01V je 1mA tekoucí tím TL, takže při 3.5V teče do báze 30mA, zesílení BD244 je 30 a kolektorem potom teče teče sotva 1A takže není zajištěn dostatečný proud pro buzení tranzistoru. To žes naměřil 1.8A je dáno tím, že tranzistor jak se ohřeje, sníží se mu Ube a tím se zvýší proud do báze... (při 3A už je zesílení jenom 15). Naopak při Li-ion baterce při 4.2 voltu poteče do báze bd 100mA, což je maximum pro tl431. a při 4.3 voltu už jsme mimo katalog. hodnoty TL431...
Pro li-ion to bude fungovat líp, s vyšším proudem. Pokud to budseš chtít nastavovat od 3.3 do 4.3V, tak je nutnej víceotáčkovej trimr, a odpory budou: R2=10k, R1= k, R3= 22k (vypočteno 25k), R1=10k.

PS: R4 je snad 820 Ohm, ne 820k!!!

Pokud se má balancovat nějakej zásadnější proud, tak je potřeba a) zvýšit proud do báze výkonovýho tranzistoru ( při daným napětí jedině změnou zapojení)
b) pužít polem řízenej tranzistor (v úplně jiným zapojení)
další problém těchhle balancerů je rušení od měničů, regulátorů a pod, prostě může chybně reagovat (při nižším nebo naopak vyšším napětí) pokud je tam přítomno impulsní rušení.
Na můj vkus to obsahuje moc součástek, klidně bych to stvořil se čtyřma součástkama: ATtiny85 (20Kč), odpor 100Ohm(0.1Kč) , nějakej IRLxxx(15-25Kč), pojistka k IRL (3Kč+2Kč držák) DPS 2*3cm, u číňana 150ks za 15Usd, takže kus za 4Kč. Program v Arduino ide napsanej za max 20 minut (měření nap. napětí, jeho digitální filtrování a vyhození nesmyslů způsobených rušením, výstup PWM pro spínání to IRL). Nastavení napětí softvarový, kdo by chtěl trimr, může mít, ale už to bude složitý a drahý. Nejdražší na tom bude chladič pro IRLR. Ale když už tam je procesor, je škoda to neudělat jako kompletní BMS...

[dub042]

Cau,jak to chces napajet tu 85? Pokud bych chtel balancovat lifepo? Arduinem uz me to taky napadlo dc d c,arduino,trandak,od zlutyho za par kacek

[JonasPP]

Nějak jsem nepochopil, k čemu je tam ta dioda, bude to fungovat stejně bez ní, a ve výsledku by to fungovalo i bez toho odporu R4, akorát teplo odvádí tranzistor, a ne ten odpor, tohle zapojení je klasika s nízkou strmostí a malým proudem do báze výkonového tranzistoru (2.5V na tl431, 0.7V Ube je 3.2V, a potom každých 0.01V je 1mA tekoucí tím TL, takže při 3.5V teče do báze 30mA, zesílení BD244 je 30 a kolektorem potom teče teče sotva 1A takže není zajištěn dostatečný proud pro buzení tranzistoru. To žes naměřil 1.8A je dáno tím, že tranzistor jak se ohřeje, sníží se mu Ube a tím se zvýší proud do báze... (při 3A už je zesílení jenom 15). Naopak při Li-ion baterce při 4.2 voltu poteče do báze bd 100mA, což je maximum pro tl431. a při 4.3 voltu už jsme mimo katalog. hodnoty TL431...
Pro li-ion to bude fungovat líp, s vyšším proudem. Pokud to budseš chtít nastavovat od 3.3 do 4.3V, tak je nutnej víceotáčkovej trimr, a odpory budou: R2=10k, R1= k, R3= 22k (vypočteno 25k), R1=10k.

PS: R4 je snad 820 Ohm, ne 820k!!!

Pokud se má balancovat nějakej zásadnější proud, tak je potřeba a) zvýšit proud do báze výkonovýho tranzistoru ( při daným napětí jedině změnou zapojení)
b) pužít polem řízenej tranzistor (v úplně jiným zapojení)
další problém těchhle balancerů je rušení od měničů, regulátorů a pod, prostě může chybně reagovat (při nižším nebo naopak vyšším napětí) pokud je tam přítomno impulsní rušení.
Na můj vkus to obsahuje moc součástek, klidně bych to stvořil se čtyřma součástkama: ATtiny85 (20Kč), odpor 100Ohm(0.1Kč) , nějakej IRLxxx(15-25Kč), pojistka k IRL (3Kč+2Kč držák) DPS 2*3cm, u číňana 150ks za 15Usd, takže kus za 4Kč. Program v Arduino ide napsanej za max 20 minut (měření nap. napětí, jeho digitální filtrování a vyhození nesmyslů způsobených rušením, výstup PWM pro spínání to IRL). Nastavení napětí softvarový, kdo by chtěl trimr, může mít, ale už to bude složitý a drahý. Nejdražší na tom bude chladič pro IRLR. Ale když už tam je procesor, je škoda to neudělat jako kompletní BMS...

Pardon naozaj som pozrel a
R4 je 820 ohm
To bude tym,že bolo vela hodin a dajak som už chcel spať.
No a teraz musim kusok.

Kodl.Sprav schemu,navrhni sučiastky a Ja ti pošlem 35€ za sučiastky na 16člankov LiFe + dam dalšich 30€ za dalšie sučiastky na 14člankov Li-ion a aby to fungovalo za tu cenu.Zmontujem to doma sam.+aj ten program do arduina a aj arduino,bo nič take nemam.

[Jozef51]

Nějak jsem nepochopil, k čemu je tam ta dioda, bude to fungovat stejně bez ní, a ve výsledku by to fungovalo i bez toho odporu R4, akorát teplo odvádí tranzistor, a ne ten odpor, tohle zapojení je klasika s nízkou strmostí a malým proudem do báze výkonového tranzistoru (2.5V na tl431, 0.7V Ube je 3.2V, a potom každých 0.01V je 1mA tekoucí tím TL, takže při 3.5V teče do báze 30mA, zesílení BD244 je 30 a kolektorem potom teče teče sotva 1A takže není zajištěn dostatečný proud pro buzení tranzistoru. To žes naměřil 1.8A je dáno tím, že tranzistor jak se ohřeje, sníží se mu Ube a tím se zvýší proud do báze... (při 3A už je zesílení jenom 15). Naopak při Li-ion baterce při 4.2 voltu poteče do báze bd 100mA, což je maximum pro tl431. a při 4.3 voltu už jsme mimo katalog. hodnoty TL431...
Pro li-ion to bude fungovat líp, s vyšším proudem. Pokud to budseš chtít nastavovat od 3.3 do 4.3V, tak je nutnej víceotáčkovej trimr, a odpory budou: R2=10k, R1= k, R3= 22k (vypočteno 25k), R1=10k.

kodl69
Kazde zariadenie je navrhovane pre urcitu prevadzu za urcitych podmienok. Vycitat T90-tke ze nema najnovsie Led-svetla a na dialnici nejde ani stovkou nie je chybou T90-tky. Ale toho kto ju kritizuje. Zapojenie pre Jonasa malo jednoznacne zadanie. Lacny a jednoduchy pasivny balancer pre LixPO4. Oto mi dodal dalsie hranicne podmienky. Maximalny balancovaci prud 300 az 1000mA. Viac nema zmysel. Nemam dovod mu neverit. Prevadzkuje peknu elektraren s kopou Li-clankou hodne dlhu dobu je sikovny a mnohokrat veci aj trochu pobabral - preto pozna dobre kde je optimum a comu sa treba vyhnut.
Ale ku zapojeniu. Takze Pbalancer je navrhnuty pre LixPO4, prud max 1A, s nizkou spotrebou mimo balancovacieho pasma a podmienkou Jonasa bolo aby to dokazal zletovat on doma na stole.
Preto staci tranzistor BD138 aj zosilnenim aj zatazou - musi mat chladic na rozptylenie cca 2W v prechodnom proporcionalnom pasme balancera. Oproti scheme by som zmenil hodnotu odporu R8 na 2.2 az 2.7ohmu. Trimer je zbytocne davat desatotackovy (ale moze sa. Potom by som ale zvacsil jeho hodnotu na 2-3 nasobok. Zvysilo by sa rozmedzie nastavenia balancovacieho napatia na +-300mV). Zmenou R1 sa da nastavit zelana uroven spinania hrubo a dostavit lacnym keramickym trimrom v rozmedzi +-100mV. Preco je R4 a ma hodnotu ako ma je treba si pozret katalogovy list TL431. Zapojenie bude pracovat s R4 1k aj 4k7. Mozno aj viac. Ale na vyssie hodnoty by som nesiel. A dalsie. Preco dioda. Jednoduche. Kvoli indikacii. Nizka strmost? Nuz ta je ziaduca. Prave kvoli stabilite sustavy balancerov napr. 14 kusov seriove pri Li-ion resp 16 ks seriove pri LixPO4.

Inak Vase navrhy su celkom zaujimave. Som zvedavy na jednoduche, stabilne a lacne zapojenie Pbalancera na baterii s napatim 2.5-3.4V (ale rozmedzie napatia clanku moze dosiahnut aj hodnotu 0-3.4V!!!) riadenym miropocitacom, spinanym s fetom a s nizkym odberom mimo balancovacieho pasma - pod 3.4V. Vsetko sa da. Ale jednoduche a lacne to asi nebude.

Osobne teras prevadzkujem tento balancer (samozrejme s upravenymi hodnotami niektorych suciastok) pri definovanom vybijani Li-ion a budem s nim balacovat v buducnosti Li-ion pack 14s40p. Je to jednoduche lacne a dostatocne spolahlive. A zatial som s nim celkom spokojny.

[ota]

Podle mě je ta nízká strmost dobrá vlastnost.
Potřebuju aby ten balancer začal přibržďovat nabíjení v okamžiku, kdy není aku ještě plný.
Proto nebude potřeba tak velký balancovací proud.
jakmile se přestane nabíjet, spadnou všechny články na LiFePO4 3,3V bez ohledu na to jestli jsou nabity na 70 nebo 95%.
U li ion bude aku sice držet napětí ale pokud je pod hranicí max.napětí, nic nebezpečného se neděje.

[JonasPP]

To na ľavo je tak zhruba načrt a na pravo je cesta na plošaku,ale z hora.Zmenil som aj trimer za obič,lebo v ľavo je viacotočny.

[kodl69]

ten víceotáčkovej trimr má další dobrou vlastnost - nepráší se do něj, a má lepší dlouhodobou stabilitu. V předchozím článku jsem spočítal odpory pro možnost nastavování od 3.2V do 4.3V, tam už je víceotáčkovej nutnej. pro snížení klidovýho odběru by ale potom měl mít víc než 10k, aby děličem tekl menší proud. Nějaká koruna navíc za stálost a spoplehlivost stojí.
Podobný balancery jsem před třemi roky dělal taky, dokonce s výrazně vyšší strmostí, ale prostě mi nestačí, každý jaro potřebuju balancerama prohnat tak 30-50Ah, co se za celou zimu baterka rozjela (třeba i díky voltmerům na článcích, co je tam mám pro jistotu, aby na první pohled bylo jasný co se děje) a to bych s takovýmhle balancerem bez poškození některejch článků nedal. Mohl bych ty postižený články dobít ručně, ale mám rád věci, co se o sebe postarají samy a nevyžadují trvalý dohled. Proto taky makám na "přelívacím" balanceru s BMS, ještě nemám komplet odladěno, ale až bude, určitě dám vědět. Pokud by někdo chtěl spolupracovat, vůbec se tomu nebráním.

[JonasPP]

Testol som kodlovu upravu z 10 a 22k odporom.Spodna hranica klesla na 3,32v a horna stupla na 4,74v .problem ale je,že troška musela stupnuť spotreba na prazdno.Ak ma niekto jemny merak tak nech to testne.
Ps:netreba viacotočny trimer,da sa to lahko nastavovať.
Pri nastaveni 4,1v kedy ešte nebalancuje,tak 1A dosiahlo už pri 4,135v
Pri 4,2v je už spotreba 2,1A tu sa už aj usmernovacia dioda začala poriadne zahrievať. Teda pri kradkom teste je to v poriadku chcem ale zmeniť odpor k led diode,lebo slabo svieti.Po prepočte odpor 390 je k 10v zdroju.


Menšia uprava,ponechal som pôvodne odpory 56k a 180k,len som nahodil 50k trimer rozsah je od 3,23v do 4,07v .
Ešte dačo poskušam a skusim zostrojiť jeden plošak z plnym osadenim,že ako sa to bude spravať.

[JonasPP]

Takto som si to predstavoval,ale pri pohlade som zistil,že privod z - pola je daleko trasovany k usmernovacej diode.
Chce to znova prerabku,alebo zvrstviť obvod,lebo tam bude tiecť do 2A.
Je to môj prvy plošak od zakladu,tak neviem,či to môžem takto nechať,alebo znova poprehadzovať.
Poradte.
Poistka tam nieje osadena,lebo som bral najlacnejšiu,teda sklenenu a tu len napajkujem.
Ak to tak môže ostať,tak večer sa pohram z nakresom plošaku.V akom formate to bude dobre.

Ešte ma napadla vec,ale bude na môj vkus fušeracke.Priviesť - pol priamo k diode,ale to je rovno pod horucim odporom.

Doplnim info.Plošak je robeny na običajny a viacotočny trimer,lebo idealne to pre nikoho nebude.Teda ak použijem odpor
R1-56k ,R2-trimer 10k,R3-180k tak to bude dobre pre LiFe baterie.
Ak dam na R1-10k ,R2-10k viacotočny trimer ,R3-22k tak sa da použiť jak na LiFe,tak na LiPol baterie.
Da sa použiť aj običajny trimer,ale zbadal som,že zle sa nastavuje na presno a aj tak ma odchylku 0,01v.
Poslednu možnosť iba na Li-ion-Pol ešte musim otestovať,ale trimer bude stačiť običajny.

[kodl69]

ta dioda a další součástky pod odporem... ne takhle by to teda vypadat nemělo. A ten chladič na výkoňáku je asi pro jeho ohřívání od odporu, nebo je to jinak? Možná to bude na uchlazení stačit, ale chce to pořádně otestovat. Já mám na balancerech CU plechy 4x8cm, tl 0.7, a při 3A to má celý 80°C
P.S.: pokud to není tvůj první a poslední výtvor co se týče elektroniky, zkus si nainstalovat free verzi eagle, a trochu se s tím naučit, net je plnej návodů. http://paja-trb.cz/eagle/eagle_navod_2.html
Má to tu výhodu, že pak jenom pošleš patřičnýmu výrobci DPS jenom .brd nebo zazipovanej gerber a výsledek přesně odpovídá tomu, co jsi poslal... Nehledě na množství knihoven součástek obsažené už v té free verzi. No a potom je snadnější úprava desky, když stačí ty součástky potahovat myší, a negumovat a znovu malovat...

[JonasPP]

ta dioda a další součástky pod odporem... ne takhle by to teda vypadat nemělo. A ten chladič na výkoňáku je asi pro jeho ohřívání od odporu, nebo je to jinak? Možná to bude na uchlazení stačit, ale chce to pořádně otestovat. Já mám na balancerech CU plechy 4x8cm, tl 0.7, a při 3A to má celý 80°C
P.S.: pokud to není tvůj první a poslední výtvor co se týče elektroniky, zkus si nainstalovat free verzi eagle, a trochu se s tím naučit, net je plnej návodů. http://paja-trb.cz/eagle/eagle_navod_2.html
Má to tu výhodu, že pak jenom pošleš patřičnýmu výrobci DPS jenom .brd nebo zazipovanej gerber a výsledek přesně odpovídá tomu, co jsi poslal... Nehledě na množství knihoven součástek obsažené už v té free verzi. No a potom je snadnější úprava desky, když stačí ty součástky potahovat myší, a negumovat a znovu malovat...

Odpor mal isť pôvodne do strany,von z plošaka,lebo je to obrovska sučiastka,ktora sa poriadne hreje a chcel som plošak mať čo najmenši.Momentalne to nieje popajkovane,lebo sam neviem,či to tak môžem nechať.Ohladom toho programu,tak to odskušam,ale o sučiastkach viem iba to čo som sa naučil sam,teda skoro nič,tak neviem či dokažem niečo navrhnuť bez pomoci.
No a skušal som odpajať sučiastky,ktore eventuelne netrebalo a musia tam ostať.Ak dam preč usmerňovaciu diodu,tak prestane fungovať obvod de je T1,ale inak na balancovanie to nema vplyv.Ak dam preč odpor R4-820 tak to prestane fungovať uplne,nevie či sa to ma otvarať,alebo zatvarať,tak ostatok som prestal skušať.

[rottenkiwi]

Ja napr. balancujem cez obyčajné H4 žiarovky, 2 x H4 = 9 A pri jednom článku,
ale dájú sa pomocou Arduina a relé balancovať články aj po dvojiciach, potom
pri dvojici je to 2 x H4 = 13 A prúd.

[kodl69]

To JonasPP - s tou diodou už mi to bylo vysvětleno, že její hlavní funkce je úbytek napětí kvůli LED. V seznamu součástek máš chybně napsáno 820k, skutečnost je 820 ohm, to máš i na schématu. Tak to bylo to, co se mi nezdálo. Pokud bys chtěl přepočíst R1 a R3 pro li-ion , tak není problém. To co jsem psal v příspěvku, by platilo pro nastavení od 3.2V do 4.3V, tam už by byl nutný víceotáčkový trimr.