Balancery pro LiFe - MAX921

[willcz]

Postavil jsem si par balanceru s MAX921.
Jsou to komparatory s integrovanou referenci a moznost nastavit hysterezi.
Udelal jsem na ne I desky kde jsou vzdy 4 balancery, termostat pro ventilator a jisteni.
Balancovaci proud je urceny odporem na chladici, aktualne mam 10A a slo by jit I na vetsi proudy jen vymenou odporu za mensi. Pripadne vetsi tranzistorem.
Hned jak je vice otestuju tak muzu poskytnout podklady pro zajemce.
To ze ma kazda deska svuj termostat tak se da jeden pouzit na ventilator a druhy nastaveny na vetsi teplotu jako alarm pro elektrarnu.

Pokud by mel nekdo zajem, jeste dve desky mam

Obrazky co daji za tisic slov.

[dub042]

Paráda, taky jsem si dělal něco podobnýho, jen dotaz, tranďáky ničím nechladíš?

[willcz]

Par lidi se me ptalo na tyto balancery. Postavil jsem si sadu pro svoje baterie a behem testovani jsem musel udelat par uprav. Takze budu delat jeste jednu/dve verze, drive nez uvolnim podklady. Protoze ma ale kazdy trosku jine pozadavky nabizim moznost pridat vase navrhy na finalni modifikace. Balancer ma vlastni spotrebu kolem 1mA/clanek v klidu. Nastavitelnou hysterezi. Proud 10A a vice (dle odporu)
V hlave mam dve varianty:

1. Balancer jako je na fotce v prvni prispevku tzn 4S provedeni vcetne termostatu pro ventilator.
na teto verzi pocitam ze doplnim/upravim nasledujici:
- pojistky budou zapajene (drzaky hreji)
- oddelene pripojeni pro kazdy clanek, tzn vzdy dva vodice od baterie kdy kdyz by to na konci bylo pod stejnym ockem. Resi to ubytka na kabelech, zvysuje presnost.
- moznost udelat 4drat provedeni, tzn silovy kabel a merici kabel, opet pujdou do jednoho ocka, ale bude o hodne presnejsi balancovani i pro delsi vedeni kabelu a velke proudy.
- mozna i doplneni optronoveho vystupu pro logovani balancovani (tzn bude mozne najakym externim plc/arduinem zjistovat kolik minut se balancoval ktery clanek za den)

2. Balancery pro jednotlive clanky. tzn 1S na mensim plosnaku kdy se bude sroubovat pod jeden pol baterie a na druhy pujde kousek kabliku.
- na desce samotne by nebyl odpor, jen dva fastony v desce a majitel by si na to pripojil sadu odporu jako je na jedne z fotek.
- vyhodou by bylo ze by se nemusely resit ubytky na privodnich vodicich. ale deska by "zavazela" na clanku.
- zaroven by to reseni bylo lehce drazsi protoze by na kazde baterce byl i zdvojovac pro napajeni FETu.
- na desce by byly i pin pro pripojeni cellogu
- chlazeni odporu by pak resil maly thermostat primo na chladici.

Beru vsechny smysluplne navrhy. vysledkem budou podklady verejne dostupne, otestuju u sebe. Ale nechtete prosim abych je vyrabel na zakazku, max objednam desky.

[Skrat]

Dobrý večer.Měl bych zájem o 2x 4S aspoň desky.Pro nedostatek prostoru 1 variantu s 4 drátem.Samozdřejmě po ukončení vývoje.(možno i dříve) Děkuji Standa

[mobilik]

Taktiez sa pripajam zobral by som 4ks dosiek ak to bude vyladene.
Prva varianta. Niet k nej co dodat, vsetko si napisal. Kludne nech je meranie napatia aj zvlast.

[střídač_N]

...................Beru vsechny smysluplne navrhy.......

Aby návrhy mohly být smysluplné, je třeba bádat nad konkretním zapojením. V každém případě je toto dobrý a prospěšný počin a dovolím se v konečné fázi zapojit s odběrem.

Pokud mohu přispět alespoň v tomto okamžiku, soudím, že jeden kus na jeden článek je ta nejrozšířitelná varianta.
Spotřeba 1mA je dost velká na zimu, ale bez zapojení, těžko soudit.

[willcz]

Schema jedne sekce je v priloze. Je to schema ktere pocita s 4 dratovym pripojenim.
ten vyvod napajeni N-1 je pripojeny na baterii o jedno nad, kvuli dobremu otevirani FETu, tzn je tam cca 7.2V

odber v klidu je dany v principu jen delicem na mereni napeti, protoze samotny komparator ma odber v uA.
dalo by se dat vetsi hodnoty odporu i do delice, ale pak bude mit hodne vyskou impedance a muze byt citlivy na ruseni.
odpor 47K mezi pinem 5 a 6 urcite hysterezi, je to cca hodnota v K je hodnota hystereze v mV.
Zenerka je ochrana komparatoru od bordelu pri spinani (bez nej obcas komparator odesel)
22uF ma u sebe jeste 100n, jen to neni na tomto kousku zakresleno.

[kyocera]

Zdravím,
u tranzistoru mezi g a s se dává odpor řádu desítek k aby tranzistor byl v klidu vždy uzavřený,
uvedený tranzistor má Rdson 7miliohm , ale je více tranzistorů ve stejné
cenové kategorii s menším Rdson. Píšete , že vývod N1 je zapojený vždy na plus o 1 článek vyšší, ale
kam se potom připojí N1 plus u úplně posledního článku ?
Oni existují Mosfety s ultra nízkým U gate , ale v nabídce u TME nejsou.

[willcz]

jo jo, s tim pocitam, bude tak asi 4K7, nebo neco podobneho.
Ohledne tranzistoru, klidne muzu dat jiny, tento mam vyzkouseny a pri 10A nehreje.
na desce je pro posledni clanek vzdy udelany zdvojovac s kondikama. psal jsem to v jednom z popisu, ze kdyby se delal balancer pro jeden clanek, tak by ten zdvojovac mel byt idealne na kazdem kusu.

[střídač_N]

Schema jedne sekce je v priloze. ...........

Pokud jsem to dobře pochopil, zapojení na obrázku je pro čtyři články.

Univerzálnější, a nakonec i výrobně jednodušší je jeden balancer, jeden článek.

Zapojení by se o mnoho zjednodušilo. V každém případě ten trimr mi přijde dost rizikový. Pokud musí být, asi by mně mít menší hodnotu, aby se nedalo nešikovností udělat škodu. Osobně na tomto místě bych uvítal alespoň možnost dát variantu, odpor na snímací pin, a dva odpory v sérii na "doladění" vyhodnocovacího napětí. On ten obvod má vcelku velký offset.
V každém případě výstup na optočlen by si to žádalo.
Pro spínání onoho FETu balančního odporu při malém napájecím napětí se mi osvědčil malý izolovaný DC DC 12/12V měnič. Jednak mohou napájet z jiného zdroje a hlavně, sepnu s ním cokoli. Nevýhoda, má vcelku velkou stálou spotřebu a nutnost dalšího spínacího prvku. Balancování se stejně děje při nabíjení, tak by to zas až tak moc nevadilo.

[willcz]

ano je to jen kousek pro jeden clanek. Nevim v cem se zjednodussi kdyz to bude pro jeden clanek.
spise tam toho bude vic, protoze bude potreba resit napajeni toho FETu.
Trimr je tam pro nastaveni balancovaciho napeti, neni problem si misto nej dat pevne odpory, samotna reference v komparatoru je na to dost presna a na desku muzu dat dva odpory ktere pujdou dat misto toho trimru, to neni uplne spatny napad. idealne i s tema puvodnima tzn budou tam vzdy dva v serii aby byl mensi problem vybrat spravne hodnoty z rady.
optoclen na vystup muzu dokreslit, jen nevim kolik lidi jej realne pouzije.
napajet pomoci dc/dc mi prijde uz overkill, zdvojovac s kondiky je ideani, v klidu s kvalitnim tantalem nic moc nebere a spotreba na jeho vystupu je taky minimalni.

[mobilik]

Suhlasim, lepsie je vyrabat priamo 4 balancery v jednom. Pripadne rovno 8 balancerov na jednom plosaku.

[brumlaj]

taky se hlásím se zájmem o plošňáky - na obligátních 16ks článků. Já bych dokonce navrhoval dva optooddělovače nebo dva výstupy z jednoho (jeden pro signál "začal balancovat první článek", druhý pro signál "celá baterie je nabita")

[willcz]

Takze jsem se pokusil zahrnout vetsinu pripominek, nize je schema a nahled na desku.
- 4S provedeni
- moznost osadit viceotackovy trimr, pripadne jen propojku misto nej a mit pevne hodnoty (vychozi napeti 3.65V)
- moznost mit snimani napeti baterek zvlast privodem, nebo z konektoru na desce (dle osazeni)
- pri 16S provedeni je na prvnim kusu step up, ostatni jsou pak zretezene
- termostat na kazdem kusu, pro ovladani ventilatoru pripadne rele
- rozmer tak ze sedi dva kusy vedle sebe na chladic z TME (deska 87 x 80mm, chladic 190x80mm)
- opticky oddelne vystupy o tom ze probiha balancovani (porovnani casu mezi baterkama, ukonceni nabijeni)

necham udelat prvni 4 desky v CR, kdyz bude vse chodit, muzu nechat udelat varku v cine.

schema.pdf

(199.57 KiB) Staženo 238 x

[kodl69]

Ten step up by snad měl být napájenej z vývodů "silovka" a ne "sense", pokud nebudou připojený drátama, a bude to jenom přes ty odpory, tak to bude dělat značnou chybu měření.
Jakou asi bude mít ten step up spotřebu? bude totiž ten "horní" článek víc vybíjet, viz cellog, ten zas vybíjí první, podobně jako modelářskej led voltmetr, ten vybíjí první dva vlastní spotřebou.
Desky v ČR? proč? když si na seeedstudio.com připlatíš za dopravu DHL, tak to máš doma za týden, 10ks za 26USD včetně dopravy , za to ti to v téhle kvalitě nikdo v čr neudělá.

Měl bych tip, jak to udělat bez step UP, ale je na to potřeba procesor, třeba ATIINY 85 má v sobě referenci, AD převodník a všechno potřebný (a dá se programovat jako arduino) jenom je potřeba ho naučit "pospávat" kvůli minimalizaci odběru, a mosfet se dá pořídit i takovej, co se otevře už na 2.5V, např CSD16323 a další z téhle řady... Potom samozřejmě jsou otevřený další možnosti který analogový řešení nemá.

[dracekvo]

Tak sem to řešil já v jiném vlákně. Řídí mi to osmihonej PIC a ani uspávat sem ho nemusel. Ta spotřeba je tak malá, že to nemá cenu.
Akorát sem se nedostal k realizaci komunikace s nadřazeným pic, kterej by zobrazoval hodnoty všech článků na display. Budu elektrárnu nejspíš rušit, takže se mi to ani nechce dodělávat.
Jedinej problém s interním referenčním napětím je, že není teplotně stálý. Tak buď zvolit čip, co má integrovaný teploměr a pomocí SW to korigovat, nebo trošku připlatit a použít externí referenci.

[willcz]

Odber toho menice je v klidu do 200uA, tzn nemel by nijak ovlivnit mereni.
Odpory ktere jsou mezi sense a silovka jsou jen pro pripad ze by se nepouzilo 4dratove pripojeni ke clanku a osadi se misto nich 0R odpory, tzn ubytky nebudou.
Diky za tip na transistor, zkusim jej koupit uvidim jaky bude mit realne ubytek pri tech 2.5V.

[střídač_N]

.......Jedinej problém s interním referenčním napětím je, že není teplotně stálý.....

Jednou jsem chtěl zkusit jak se teplotně chová TL431, když ji budu ofukovat horkovzduchem. Mám měřidlo jen na setiny voltů, ale i tak jsem očekával, že když na referenci fouknu, budou se dít divy. Nejdřív jen tak nesměle a nic. Tak jsem to napálil napřímo a nic, žádný pohyb. Foukal jsem tak dlouho až se to začalo hýbat. Chtíc rukou odhadnout teplotu jsem se pěkně spálil.
Odhaduji, neb reference jsou v podstatě naprosto stejného provedení, zapojení, že v MAX921 bude stejně odolná, tudíž obavy z teplotní nestability bych se obával na tom naprosto posledním místě.

[kyocera]

Zdravím,
Měl jsem k zapojení připomínku a ještě jednou Vás zkusím směřovat na tranzistory
S ultra nízkým Ugate.
Psal jsem, že v TME je nemají, ale jsou k dostání u mouser a na vyzkoušení jsem
Objednal jsem z Ali zde
https://de.aliexpress.com/item/FREE-SHI ... autifyAB=0

Tento typ už je nyní nahrazený novým PVM30U2 parametry výrobce zde
https://www.nexperia.com/products/mosfe ... 30UN2.html
K dostání u mouser v ceně 3Kč / ks při odběru 100ks.
Samozřejmě , těch tranzistorů by se dalo víc paralelně nebo by každý by měl
měl svoji Samostatnou zátěž odpory jako paliči.
Při použití tohoto tranzistoru se teplo přesune z polovodiče k odporové
Zátěži a to je správné. Maximum proudu je pro tento tranzistor 5A, ale klidně
Bych šel na 2 až 2,5A a dal na konec 4až 5ks ks a máme ošetřených spolehlivě 10A.
Pro balancování.
A tranzistory by se nemuseli vůbec chladit. Malou tepelnou ztrátu odvede Cu folie na DPS.
Možná by někdo namítnul že vadí SMD, ale na desce může být smíšená
montáž , tedy SMD i THT.
Použitím tohoto tranzistoru se vyhnete komplikacím s napájecím napětím a
Také nemusíte řešit zdvojovač pro poslední stupeň.
Ani bych netrval na obvodu MAX 921, ale zkuste nejprve napsat , zda Vám
Dávají tranzistory s ultranízkým Ugate smysl pro tuto aplikaci.
Argumentujete, že máte už nějaký
Tranzistor vyzkoušený, ale to by mělo ustoupit, pokud se nabízí cenově srovnatelně
A technicky lepší řešení, které přinese zjednodušení zapojení plynoucí z ultra
Nízkého Ugate. Bude tam jen víc kusů místo jednoho ale rozměrově víc místa
To nezabere na DPS.

[kodl69]

Ten CSD16323 (16327) je jinde než PMV30UN2, ale taky za jiný prachy, kus něco přes 30Kč u farnellu, ale bylo by pak možný na tom balancování i výrazně přitlačit...
Ta odpory bych dal k sense třeba 10 Ohm, aby to bylo univerzální, co se připojí, bude připojeno, a 10 Ohm oproti drátu je strašně moc, ale nezpůsobí defekt při přerušení toho sense.
Trochu off topic:
S tím procesorem a interní referencí to asi bude pravda, něco jsem s tím Attiny85 testoval a za moc to nestojí, ale pokud budu používat 8 vývod. procesor, tak už trochu bojuju s vývodama, +- nap., RX, TX, reset, výstup balancování, reference, vstup AD měření proudu a je hotovo, už si nic nepřidám, s tím, že budu mít nap. napětí jako referenci a budu měřit napětí na externí referenci, mám tady hrst lm385 a nebo nějakou nízkopříkonovou 2.5V ... TL431 potřebuje podle katalogu 1mA, což je trvale hodně, a další pin procesoru na její odpojování už nemám. Ty lm385-1.2V jsou v sot23 tak levný, že by možná bylo zajímavý dát dvě do série, kvůli přesnosti měření. Sice bude muset nastoupit matematika typu Uc=Uref*1024/naměř (uref*1024 by mohla být konstanta, v desítkách milivoltů by to mělo vlézt do proměnné integer) ale to by pro ten procesor měla být celkem nuda, když bude pospávat a mít interní hodiny 1MHz... Spíš se mi bijou protichůdný požadavky - pro měření napájení je třeba reference co nejvyšší a pro měření proudu zas co nejnižší, nevím, jestli to jde za chodu přepínat, 1.2V interní (pro měření proudu) a nap. napětí jako externí (pro měření nap.napětí), zatím jsem v tom nebádal. Kdyby na tomhle někdo chtěl spolupracovat (hlavně po SW stránce), byl bych rád.