Mictronic - Śro 28 Maj, 2014 Temat postu: Algorytm balansowania Witam, robie balanser pasywny do liion i pochodnych, zastanawiam sie jaki tryb balansowania zastosowac. Podczas testow wynika, ze ladowanie celi malym pradem (5A) i balansowanie poszczegolnych ogniw pradem (1A) jest bardzo wolne i wymaga wiekszych pradow od ladowarki. Doszedlem do wniosku, by ladowac wszystie cele zaraz po wlaczeniu ladowarki, a ogniwo, ktore przekroczy napiecie OVA-offset, czyli np OVA=4.2V offset=100mV, odlacza ladowarke i dolacza rezystor do najwyzszej celi a wylacza po zejsciu ponizej OVA-(2*offset). Czyli balanser nie skupia sie na wszystkich celach naraz. Czy takie rozumowanie przyspieszy proces balansowania? Jakie jeszcze inne podejscie byloby sluszne? WojtekErnest - Śro 28 Maj, 2014 To nie jest oczywiste bo przyklad dla 3S : S1 = 4,18 S2 = 4,20 S3 = 4,15 W podanym przykładzie przy 4,20 V odłacza ladowarke i S2 jest obciazone rezystorem az spadnie do 4,1 Nastepnie proces ładowania jest wznawiany : S1 = 4,18 S2 = 4,10 S3 = 4,15 Po niedługiej chwili będzie (teoretycznie) S1 = 4,20 S2 = 4,12 S3 = 4,17 To oznacza znów przerwanie ładowania, potem wznawianie, niebezpieczeństwo kontroli histerezy włącz/wyłącz itp. Ten proces będzie trwał długo tym bardziej gdy będzie wiele segmentów szeregowych. Ja jestem zwolennikiem ustawienia progów balansowania na 4,18-4,19 i gdy którekolwiek ogniwo osiaga taki poziom, to włącza się JEGO balansowanie przy zmniejszonym do kilkuset (np 200 mA) prądzie ładowania całości. To oznacza ze słabsze sa podciagane a naładowane blokowane-rozladowywane stosunkowo niewielkim prądem. Nostusek - Śro 28 Maj, 2014 Ja zrobiłbym to tak: Ładujemy dowolnym prądem akumulatory. Powyżej 4,00 V zaczynamy prąd redukować i aktywujemy balancery aby były w gotowości. Następnie one same się zaczną włączać przy dochodzeniu do wartości napięcia granicznego (max. 4,20 V) Powyżej 4,1V prąd ładujący pakiet powinien być conajwyżej równy prądowi balansującemu . I tak trzymamy pakiety aż do wyrówania się napięć na wszystkich ogniwach i ich dojścia do max napięcia. Gdy wszystkie moduły balansujące wykryją napięcie 4,2V to odcinamy ładowanie i odłączamy balancery... Zrozumcie że balancer nie służy do rozładowywania ogniwa - jego ideą jest jedynie ZBOCZNIKOWANIE ogniwa tak by napięcie na nim nie przyrastało już i prąd ładujący zamiast ładować dane ogniwo - jedynie przepływał przez nie i balancer pozwalając ładować się innym niedoładowanym ogniwom... WojtekErnest - Śro 28 Maj, 2014 Nostusek napisał : Zrozumcie że balancer nie służy do rozładowywania ogniwa - jego ideą jest jedynie BOCZNIKOWANIE ogniwa tak by napięcie na nim nie przyrastało. My to naprawdę rozumiemy  . Bocznikowanie w praktyce służy do rozładowania jeśli
prąd ładowania jest większy niż możliwość balansowania. Takie zjawisko jest normalne gdy jest wiele rózniących się segmentów szeregowych (np nierówno ładujących sie ) , co więcej PO WYLACZENIU zasilania , tak ustawiony balancer precyzyjnie wyrównuje te ogniwa które z tego powodu mają napięcie troszkę powyżej progu. W każdym razie ja tak robię i to działa dobrze. Nie ma znaczenia dla działania układu czy ogniwo jest bocznikowane rezystorem stałym czy "dynamicznym" kluczowanym lub sterowanym nasyceniem przez tranzystory. Poniżej wnętrze mojego zewnetrznego balansera 10S opartego o 5 podwójnych modułów kolegi rs232 . max Prąd balansowania ok 250mA 
Zasilanie z zasilacza rowerowego 42 V dla li-ion czyli tylko + i - , który dynamicznie zmniejsza prąd ładowania. O - "zero" problemów a słuzy do balansowania 10 S i innych pakietów np 4S .... Nostusek - Śro 28 Maj, 2014 Różnica pomiędzy faktem czy damy jako bocznik rezystor czy układ na tranzystorze jest dla ogniwa bez znaczenia... Istotne jest jedno - jeśli na stałe podepniemy rezystor do ogniwa bez możliwości jego odłączenia to w praktyce nawet minimalnym prądem nam ten rezystorek w końcu wyładuje baterię. Dlatego najlepszymi metodami na balancery jest aktywny balancing ogniw i włączanie go wtedy kiedy jest on potrzebny i tylko wtedy gdy układ jest ładowany.... WojtekErnest - Śro 28 Maj, 2014
On nie zakładał stałego zapinania rezestora ale sterowane wł/wył ładowania i wl/wyl rezystora .
Mictronic - Śro 28 Maj, 2014 Zakładam ze ladowarka NIE MA MOZLIWOSCI zmiany pradu ladowania oraz napiecia i rezystory są wpinane statycznie. Jaka kto wetknie tak bedzie ladowac, wystepuje tylko mozliwosc programowego ON/OFF. Próbuje stworzyc taki algorytm balansowania by byl uniwersalny i nie bazowal na wymyslnych procedurach. Prosta funkcja wejscia wyjscia z dostepem do: -napiec celi -zadaną roznicą napięc Δ=Umaxcell-Umincell -prog Umax -prog Umin Oraz z wyjsciem na klucz ladowarki oraz rezystory ogniwowe. W moim wypadku balanser bedzie operowal pradem 1A, 10-24 cele z mozliwoscia rozbudowy do 48 a nawet 72, z kolei nie widze sensu budowy tak duzych stosow(zbyt duze napiecia). Biore pod uwage raczej cele o wiekszej pojemnosci, >10Ah z uwagi na prad balansowania 1A. Wlasnie ze wzgledu na bocznikowanie pradu, by uniknac potrzeby stosowania duzych pradow ladowania, rozpatruje balansowanie tylko TYCH celi, ktore osiagnely stan przed progiem Umax. Po kilku takich wylaczeniach najwyzsze cele osiagna potencialy srediego napiecia stosu, co w koncowym etapie spowoduje wylaczenie ladowania i "dobalansowywanie" celi do zadanej maksymalnej roznicy w stosie. Jak widzą moją teorie doswiadczeni uzytkownicy takich pakietów? WojtekErnest - Śro 28 Maj, 2014 Ideę rozumiem, na własne potrzeby się sprawdzi ale w tej koncepcji pomijasz wymóg producentów ogniw którzy jednogłośnie podają że ładowanie powinno byc metodą CC/CV a nie tylko osiągnięcie V max = np. 4,2V przy DUZYM prądzie. Nawet najprostsze ładowarki zmniejszają prąd ładowaniu przy przekroczeniu 4,1-4,15V. Dobraku - Śro 28 Maj, 2014 A nie myslałeś żeby pwm'ami sterowąć tranzystorów bocznikujacych ? Uzależniasz wypełnienie od napięcia o ile przekroczone jest napięcie progowe. PWM ogarniasz programowo. Maciej S. - Śro 28 Maj, 2014 Jak to się mówi, próba przerostu formy nad treścią. Stosuj sprawdzone rozwiązania i nie ma co filozofować. WojtekErnest podsuwa gotowe rozwiązanie, sprawdzone nie tylko przez niego, to działa i jest wystarczająco pewne i bezpieczne. Mictronic - Pią 30 Maj, 2014 Wiadomo ze prad zalezy od roznicy napiec pomiedzy zestawem akumulatorow a ladowarka, w procesie ladowania napiecia zaczynaja sie zrownywac, natomiast prad zaczyna spadac - metoda CC/CV aplikuje sie sama. 
Ladowanie odlaczam przy 1A, by nie tracic cennej energi z sieci na marnowanie jej w naladowanych celach - mozna co jakis czas probkowac, czy prad jest wciaz mniejszy od ampera. Chetnie poczytam jakies artukuly na temat ladowania akumulatorow litowych, jesli kolega jakies ma, bardzo prosze. A co do PWM.. Również uwazam, ze szkoda na to czasu, nawet niewiadomo w jaki sposob ulozyc funkcje i z jakich zmiennych mialaby wyliczajac wspolczynnik pwm. Szybki PWM to duzo zaklocen i trudno byloby sie wbic poza okno pomiarowe przetwornika analogowo cyfrowego, by pomiar nie byl obarczony bledem przez spadek napiecia na przewodach w chwili obciazania celi. Kolejna sprawa, prad rozladowywania celi nie bedzie zalezal od wypelnienia, bo prad w piku bedzie zawsze ten sam, zmienia sie tylko jego srednia wartosc, co rownie dorbze uzyskujemy w technice progowej balansowania przez wlaczenie i wylaczane rezystorow czekajac na spadek do zadanego poziomu. WojtekErnest - Pią 30 Maj, 2014
Wadą Twoich założeń jest to ze przerwanie ladowania na poziomie 1A oznacza ze : - ogniwa będę nierowno naladowane bo pamiętać należy ze w trakcie ładowania dużym prądem a nastepnie odlaczeniu zasilania następuje spadek napięcia na ogniwach. Niekoniecznie jednakowy, tym bardziej gdy ogniwa nie są równe. W praktyce jedno może mieć 4,19 inne 4,11 a przed przerwanym ładowaniu 1A oba miały 4,20V !! - brak końcowej fazy ładowania niskim prądem jest uznawane za niekorzystne jesli chodzi o trwałość i nieprawidłowe w przypadku pakietów równoległo-szeregowych, bo wtedy następuje ich wyrównanie/zbalansowanie. Wniosek: proponuje byś dodał przynajmniej 2-stopniowy poziom prądu czyli w końcowej fazie 150-300 mA. Taka obniżona faza ładowania to jednak standard . Dobraku - Pią 30 Maj, 2014 Mictronic, Zgadzam się z tobą tylko zaletą PWM jest to, że można zrobić potężny balanser który pozwala równać pakiety o duzych pojemnościach. Co w analogowym wysterowywaniu jest kłopotliwe temperaturowo. Możemy rozpoczynać balansowanie już od pojedyńczych mV przekroczenia, nie ograniczając prądu ładowania. Na czas pomiaru i tak trzeba zatrzymać PWM (zdjąć obciązenie) żeby mieć dokładny pomiar, wiec to nie problem. Może i zabawy odrobinę z tym było ale kolega (autor wątku) jest to w stanie zrobić i myślę, że nie zajmnie to więcej czasu niż analogowy balanser. Tymbardziej że od samego początku jest założenie żeby robic kombajn na procku |
||||||||||||
