ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITER

[Mictronic]

Witam, mniejwiecej od roku pracowalem nad zrobieniem systemu balansowania ogniw Li-Ion Li-Poly czy LiFePO4 czy kazdego rodzaju ogniwa o napięciu pracy 2,5V-5V. Projekt opiera sie o układy Lineara LTC6803, dosyc drogie ale zapewniające podstawową separacje od wysokonapięciowego stosu, wysoką dokładność 1mV pomiar 12bit przetwornik delta-sigma, wyjścia załączenia rezystora balansującego oraz łączenie w duze stosy magistralą prądową.

To co przedstawiam to dopiero prototyp stąd wiele poprawek na płycie i wygląd, w przygotowaniu jest juz finalna część!

A więc do brzegu..

Główne funkcje:
*Oprogramowanie obsługuje max 48 celi (można więcej) lub 300V max dla sprzętu

*Prąd balansowania - 2A (zależne od wydajności mosfetów i rezystancji oporników) aktualnie 1A ze względu na ilości traconego ciepła.

*Napięcie pracy celi - w zakresie 2,5V(napięcie przy którym klucze rezystorów balansujących maja małe straty) do 5V.

*Obsługa balansowania i ładowania

*Odcięcie przepustnicy (zwarcie do masy w przypadku UVA, rozładowanie lub błedu celi)

*Zmiana koloru ekranu odpowiada aktualnemu stanowi pracy urządzenia tj:
-Czerwony błąd lub alarm OVA, UVA, TA, zwarcie klucza ladowarki (płynie prąd pomimo wyłączenia klucza), EEC(błąd celi 0V, napięcie ujemne lub przerwa)
-Żółty-Trwa ładowanie, podtrzymanie, lub balansowanie
- Zielony- Praca, rozładowanie normalny stan

*Pomiar temperatury celi 2 kanały w ramach 12 cel

*Wyświetlacz graficzny

*Ilustracja napięcia każdej celi, prądu, napięcia stosu, mocy na bargrafach !

*Pomiar prądu rozładowania w zakresie -150A do +150A w dwóch kierunkach metodą HALLA (pomiar prądu odzyskiwania lub rozładowywania) dokładność 0,5A !

*Pomiar prądu ładowania metodą HALLA 0-50A dokładność 0,1A !

*Balanser uczy sie sam ile cele mają pojemności, wyświetla SOC na bargrafie, wymagane kilka cykli ladowania/rozladowania.
*Wejścia są zabezpieczone przed podaniem zbyt wysokiego napięcia o złej polaryzacji, nie ma mowy o jakiś specjalnych sekwencjach podłączania jak w innych urządzeniach, ważne byśmy to robili po prostu od masy

*Brak obslugi z komputera! Zadaje się tylko:
-Maksymalne na celi
-Minimalne na celi
-Delta balansowania czyli maksymalnej róznicy pomiedzy celami Vcellmax-Vcellmin
-Ilość celi

*Pomiar ładunku jaki wszedł do stosu, oraz jaki wyszedł (ODZYSK również wpływa na wynik!)

*Obliczanie czasu do rozładowania na podstawie ostatniej minuty !

*Obliczanie czasu do naładowania na podstawie ostatniej minuty !

*Timer mierzący czas w którym prąd był większy od 0, w fazie ładowania oraz rozładowania oddzielnie

*Załączanie wentylatora chłodzącego rezystory

*Balanser kończy ładowanie w chwili, gdy prąd będzie mniejszy niz np 200mA , i będzie cyklicznie próbkował co minute doładowywując lub nie. W ten sposób ustrzegamy sie sytuacji, że akumulatory mogą być niedoładowane ze wzgledu na brak funkcji podtrzymania w innych balanserach.

*Sygnalizacja balansowania danej celi
-sprzętowo na płycie głównej poprzez LED
-programowo na wyświetlaczu na pasku stanu nad danym słupkiem celi

*Włączenie urządzenia następuje czterodrożnie:
- przełącznikiem elektrycznym przy złączu ładowania
- "po stacyjce" podanie napięcia przy na monitor w zakresie 8-40V
- balanser sam sie podtrzyma gdy uzna to za stosowne pomimo wyłączenia i zapisze dane by przy kolejnym uruchomieniu powrócić do wcześniejszej fazy ładowania
- główny wyłącznik w przypadku nieużywania pojazdu przez okres dłuższy niż kilka miesięcy, jest to bardzo ważne. Balanser jak kazde dzisiejsze urządzenie musi pracować w trybie STANDBY przez co pobiera mały prąd ok 6mA, ten prąd w ciągu miesiąca wyssie nam z pakietu 6mA*24h*30=4,3Ah BEZ żadnej kontroli, dlatego należy wyłączać BMS na dłuższy okres czasu lub pozostawiać cele o odpowiedniej pojemności naładowane.


BMS działa wolno ale zdecydowanie, nie ujrzymy na diodach migoczącej choinki świetlnej, bo załączenie lub wyłączenie danego rezystora działa w histerezie a jej progi ustalone są w programie.
Np balansowanie przy zadanej różnicy 10mV włączy się 15mV po najnizszej celi, a wyłączy się gdy osiągnie 5mV po najniższej celi.

Pomiar napięcia na celach odbywa się BEZPRĄDOWO, to znaczy ze na czas pomiaru (ok 12ms) rezystory są odłączane i pomija się w ten sposób spadki napięć na połączeniach CELE-BALANSER.

Transmisja danych do monitora na 4 przewodach, max dlugość kabla - 10m.

Urządzenie dedykowane jest większym pakietom ogniw, >10Ah, w samochodach elektrycznych, magazynach ładunku energii z paneli fotowoltaicznych itp.

Narazie prezentuje same zdjęcia potem moze wstawie film z obsługi jesli bedzie zainteresowanie. Projekt aktualnie zyskał miano "pułkownika" leży na półce i się kurzy bo wystąpiły małe problemy z funkcją ładowania i wykrywania jego końca, otóż niektóre moje cele przyjmują bardzo szybko zbyt wysokie napięcie co musi wyzwolić odcięcie łądowarki, pomimo kilkudniowego balansowania nic sie nie zmieniało i będę musiał niedługo znowu z tym powalczyć...

---

20140815_121941.jpg

Pobierz Plik ściągnięto 325 raz(y) 363,06 KB

20140815_121910.jpg

Pobierz Plik ściągnięto 318 raz(y) 262,76 KB

10717834_810922955625371_18907477_n.jpg

Pobierz Plik ściągnięto 303 raz(y) 45,04 KB

[atomek1000]

Planujesz robienie na zamówienie takich BMSów? Obecnie mam klopot ze swoim(30A max co jest zdecydownie za malo) wiec szukam fajnej alternatywy.

[Adam Wysokiński]

Eleganckie urządząnko. Podziwiam ludzi co umieją pisać programy. Może dlatego że ja nie umiem.
Będzie kontynuacja i wersja komercyjna?

[Mictronic]

Tak, to komercyjny projekt, jak juz wspomnialem musze poprawic niedociagniecia, zaopatrzyc sie w inne cele i testowac dalej. Narazie jestem jednak ciekaw opinii.

Prad 50A jest tylko dla ladowarki, czyli takim pradm maksymalnym mozna ladowac cele, dla rozladowania nie ma ograniczenia, wystepuje tutaj prosty podzial, nad pakietem kontrole sprawuje balanser a nad rozladowaniem, kontroler silnika.
BMS zwiera przekaznikiem przepustnice lub po dodaniu dzielnika mozna ograniczyc napiecie na przepustnicy dzieki czemu nie zatrzymujemy calkowicie pojazdu, gdy balanser mowi rozladowaniu pakietu.

[Yin]

Genialny projekt, trzymam kciuki za udane zakończenie

[Adam Wysokiński]

Pieniążki?

[Pykacz]

[atomek1000]

Zgłaszam się na beta testera

[Eryk1000]

Hej, projekt bardzo fajny, parametry także, powinny zadowolić każdego. Widać włożyłeś w to bardzo dużo pracy nie licząc już czasu Ciekawy jestem ile to urządzonko będzie kosztować? Chińscy bracia też już coś podobnego zmontowali, podejrzewam że nad tym pracowała więcej niż jedna głowa http://s.click.aliexpress.com/klk/b6qRJ6QrN jednak nie trać zapału bo to co krajowe to cieszy

[Adam Wysokiński]

[Mictronic]

Wiedzialem , ze ktos w koncu wrzuci ten chinski bms , ba nawet wzorowalem sie na podobnym i uważam ze udało mi sie osiagnac o wiele lepsze parametry:
-Wiekszy prad balansowania(300mA vs >1A)
-Wyzsze napiecia
-Lepszy wyswietlacz graficzny
-Mozliwosc rozbudowy
- I NAJWAZNIEJSZE chinski bms potrafi chodzic tylko z zestawami 4-12 potem 16-24(jest to opisane w pdf) ja znalazlem sposob na ominiecie tego problemu

Co do ceny, bedzie bardzo kunkurencyjna dla chinczykow ale o tym bedzie informacja pod koniec projektu

[Eryk1000]

To kolego działaj, jak na razie wszystkich trzymasz w napięciu, mamy nadzieję że projekt rychło doczeka się wersji finalnej i będzie mógł trafić w ręce potencjalnych nabywców jeżeli cena faktycznie będzie konkurencyjna w stosunku do tego chińskiego to chętnych nie zabraknie......

[Pykacz]

[qaz33]

Super projekt, również gratuluje.
Możesz też w przyszłości pomyśleć o wersji uboższej która zamiast balansowania i ładowania poprostu pokazue na wyświetlaczu stan napięcia i pojemności każdej celi i wszystkich zbiorczo. Też się znajdą chętni na takie urządzenie (w tym ja) do tego aby samemu widzieć co się w środku baterii dzieje.
Co do tego projektu to 10/10

[WojtekErnest]

Bardzo interesujący projekt.
Piszesz :