Меню

Bms для lifepo4 аккумуляторов своими руками

Активный балансир для LiFePO4 своими руками

Статья обновлена: 2020-12-17

Для получения заданного выходного напряжения литиевые аккумуляторы последовательно соединяются в батарею. Например, для получения батареи вольтажом 24 В последовательно соединяется 7 или 8 LiFePO4 аккумуляторов, а для получения вольтажа 36 В – 10–12 элементов. При зарядке аккумуляторной сборки от общего источника питания с напряжением, соответствующим вольтажу АКБ, нужно обеспечить равномерный уровень заряда всех элементов. При этом важно, чтобы напряжение на каждом элементе не превысило допустимого значения.

Но элементы питания в сборке не идентичны, и достигают предельно допустимого напряжения в разное время. С другой стороны, когда хотя бы на одном аккумуляторе напряжение достигнет допустимого максимума, процесс зарядки необходимо прекратить. Но в таком случае остальные ячейки остаются недозаряженными, и при дальнейшем использовании они разряжаются быстрее.

Такой дисбаланс между ячейками приводит к снижению емкости всей батареи, сокращению времени ее автономной работы и преждевременному выходу из строя «слабых звеньев» – аккумуляторов, которые постоянно оказывались недозаряженными. Для решения этой проблемы используются балансиры. Они выравнивают напряжение на всех аккумах сборки и не позволяют ему превысить пороговое значение. Балансиры могут использоваться как самостоятельно, так и в составе многофункциональных BMS плат или совместно с ними.

Принцип работы

Балансирующие системы отслеживают напряжение на последовательно соединенных аккумах, а когда оно достигает граничной величины – включают силовой ключ. Тогда в работу включается балластный резистор. Прирост напряжения на подзаряжаемой ячейке останавливается, когда остаточный ток заряда становится соизмеримым току, идущему через резистор. Остальные элементы, еще не набравшие заряд, в это время продолжают заряжаться.

Процесс зарядки аккумуляторной сборки завершается после срабатывания всех балансиров. В итоге вольтаж всех элементов сборки становится равным заданной предельной величине. В зависимости от используемой схемы, балансиры для LiFePO4 аккумуляторов имеют ток срабатывания 3,52–3,55 В. Номинально вольтаж LFP ячеек составляет 3,2–3,3 В. В заряженном состоянии для них характерно напряжение 3,6 В, а в разряженном –2 В.

Виды балансировочных систем

По принципу действия различают балансиры 2 типов:

  1. Активные – выравнивающие напряжение на элементах в ходе подзарядки батареи. Когда 1-й элемент из аккумуляторной сборки достигает граничного напряжения, активная система баланса останавливает его питание, и заряжается 2-й элемент. Производители используют разные схемы балансиров для LiFePO4 элементов, в т. ч. емкостные и трансформаторные. Все они умеют распределять энергию от ячеек с большим уровнем заряда к менее заряженным. При заряде это делается выборочным снижением и повышением зарядного тока в зависимости от состояния элементов. При разряде аналогичным образом перераспределяются разрядные токи.
  2. Пассивные – используют аналоговые компоненты и не зависят от внешнего питания. Они подзаряжают аккумуляторы до нужного значения напряжения (одинакового с остальными ячейками) малыми токами и применяют резисторы. При замыкании аккумулятора шунтирующим резистором зарядный ток отчасти следует через аккум, а отчасти – через шунт. Соответственно, интенсивность зарядного процесса в отношении шунтированного аккумулятора уменьшается, и прирост напряжения на нем замедляется. КПД таких систем ниже из-за потерь энергии в виде тепла и невозможности использования всей емкости АКБ.
Читайте также:  Выкройка шлем рыцаря своими руками

Балансир для LiFePO4 своими руками

Для самостоятельной сборки простого балансира для LFP ячеек можно воспользоваться распространенной схемой, которая приведена на фото. Но чтобы полноценно использовать регулируемый стабилитрон TL431, его нужно преобразовать в триггер Шмитта. В итоге получится точный и термически стабильный балансир, четко подающий управляющий импульс на силовой ключ.

Для превращения стабилитрона TL431 в триггер Шмитта достаточно включить в схему резистор R5 и p-n-p транзистор Т1. Принцип работы схемы таков: делителем R3, R4 настраивается порог отслеживаемого напряжения. При помощи делителя R3, R4 схему можно перенастроить для контроля любого другого напряжения. Значение предельного тока балансировки задает резистор R7 и напряжение на аккумуляторной секции.

Когда на управляющем электроде напряжение составит 2,5 В, произойдет открытие стабилитрона TL431 и транзистора Т1. Потенциал коллектора возрастет, и частично это напряжение пойдет в цепь через резистор R5. Произойдет лавинное вхождение TL431 в состояние насыщения. В этот момент наблюдается гистерезис – система включается при 3,6 В и выключается при 3,55 В. В затворе силового ключа создается управляющий импульс.

Такой балансир создается в виде самостоятельной платы, подключаемой к балансировочному разъему при зарядке. В современных BMS платах защита элементов питания от перенапряжения и разбалансировки по уровню заряда – это одна из функций защиты, и она выполняется микроконтроллером. Но оптимальным решением считается использование активного балансира в сочетании с BMS платой.

;

Источник

Bms для lifepo4 аккумуляторов своими руками

у этих можно, нужно подправить делители балансиров (маленькие резисторы около маленьких микросхем)

Добавлено after 1 minute 24 seconds:
101 и 331 вроде (видно плохо), а сколько надо вольт?
сейчас 4,3 примерно, если выпаять (не замыкать) резисторы 331 — будет 3,3в, меньше чем 3,3в не сделать

Читайте также:  Как сделать простую картофелекопалку своими руками

_________________
Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством
Даже факт моего рождения в четвертичном периоде кайнозойской эры не должен мешать нашему общению на равных.

Реклама

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

sch-alexandr
Встал на лапы

Карма: 6
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Пн май 07, 2012 15:29:46
Сообщений: 148
Откуда: Самара
Рейтинг сообщения: 0

Реклама

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Ivanoff-iv
Друг Кота

Карма: 43
Рейтинг сообщений: 1807
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Сообщений: 5576
Откуда: Сердце Пармы
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

резисторы 202 и 512, для снижения напряжения нужно увеличивать 202. это общий выключатель, только скорее всего это выключатель разряда.

Добавлено after 3 minutes 6 seconds:
как ограничивается перезаряд не знаю, возможно по сработке обоих балансиров

_________________
Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством
Даже факт моего рождения в четвертичном периоде кайнозойской эры не должен мешать нашему общению на равных.

Реклама

Вебинар поможет в выборе недорогих источников питания оптимальных для систем охраны, промышленных и телекоммуникационных приложений, а также для широкого применения. Будут представлены основные группы источников питания по конструктивным признакам и по областям применения в контексте их стоимости или их особенностей, позволяющих снизить затраты на электропитание конечного устройства.

sch-alexandr
Встал на лапы

Карма: 6
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Пн май 07, 2012 15:29:46
Сообщений: 148
Откуда: Самара
Рейтинг сообщения: 0

Реклама
Реклама

Приглашаем всех желающих 13 октября 2021 г. посетить вебинар, посвященный искусственному интеллекту, машинному обучению и решениям для их реализации от Microchip. Современные среды для глубинного обучения нейронных сетей позволяют без детального изучения предмета развернуть искусственную нейронную сеть (ANN) не только на производительных микропроцессорах и ПЛИС, но и на 32-битных микроконтроллерах. А благодаря широкому портфолио Microchip, включающему в себя диапазон компонентов от микроконтроллеров и датчиков до ПЛИС, средств скоростной передачи и хранения информации, возможно решить весь спектр задач, возникающий при обучении, верификации и развёртывании модели ANN.

Карбофос
Вымогатель припоя

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -26
Зарегистрирован: Сб окт 22, 2016 17:33:32
Сообщений: 619
Рейтинг сообщения: 0

Реклама

Ivanoff-iv
Друг Кота

Карма: 43
Рейтинг сообщений: 1807
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Сообщений: 5576
Откуда: Сердце Пармы
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1

Реклама

Карбофос
Вымогатель припоя

Карма: 1
Рейтинг сообщений: -26
Зарегистрирован: Сб окт 22, 2016 17:33:32
Сообщений: 619
Рейтинг сообщения: 0

ну, если балансировка LIFEPO4 начинается при 4.15в, значит, ничего страшного не произошло.

PS то-есть, я намекаю, что никакими LIFEPO4 в этой покупке не пахнет.

sch-alexandr
Встал на лапы

Карма: 6
Рейтинг сообщений: 5
Зарегистрирован: Пн май 07, 2012 15:29:46
Сообщений: 148
Откуда: Самара
Рейтинг сообщения: 0

RadioHAM-433
Вымогатель припоя

Карма: -25
Рейтинг сообщений: -47
Зарегистрирован: Ср дек 09, 2015 17:02:31
Сообщений: 546
Откуда: Мухосранск
Рейтинг сообщения: 0

Это не балансировка а шунтирование! Балансировка идёт при любом напряжении и настраивается автоматически. Да и еще и заряд до 4.2В Li-Ion не чего хорошего не принесёт 4.1В ресурс продлевает почти в 2 раза, это говно китайский вариант. Хочу обратить Ваше внимание что всё шаблонно не чего не делается специально как никого не интересует тот факт что кто то не хочет до 4.2В заряжать.
Но покупка в китае это лотерия я говорю во всех своих сообщениях, потому я от этого отказался! АКБ можно в рашке купить без проблем накой чёрт китай сдался жадность но вот оно!

Я в своих решениях шунтирования не применял еще! Пусть балансер больше схема но зато всё зае. Балансер для 2-х банок .

BMV_64
Родился

Зарегистрирован: Чт окт 14, 2010 11:55:30
Сообщений: 6
Рейтинг сообщения: 0

saifullin
Встал на лапы

Карма: 4
Рейтинг сообщений: 4
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2010 19:21:52
Сообщений: 94
Рейтинг сообщения: 0

Страница 1 из 1 [ Сообщений: 12 ]

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: AlexS4, BV-Dial и гости: 30

Источник

Сделай сам © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Adblock
detector