Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar poszczególnych modułów w baterii 300V

08 Lis 2011 14:09 1491 3
  • Poziom 14  
    Witam, mam baterię od samochodu Prius , składa się z 38 modułów połączonych szeregowo, każdy moduł jest z 6 ogniw NiMH 1,2V. Cała bateria przyjmijmy to 300V.
    Trzeba zrobić układ, który będzie sygnalizował w czasie ładowania całej baterii (300V) przeładowanie w rozbiciu na poszczególne dwa moduły (załóżmy dla uproszczenia 16V), a przy wyładowywaniu sygnalizował osiągnięcie minimalnego napięcia (przyjmijmy 12V). Problemem jest wysokie napięcie całej baterii, jak również prądy wyładowujące dochodzące chwilowo do 100A.
    Narysowałem schemat z zastosowaniem komparatorów LM393 z wyjściami podłączonymi do transoptorów. Czy taki układ może działać?
    Dziękuję za pomoc

    Pomiar poszczególnych modułów w baterii 300V
  • Poziom 28  
    Stabilizator 12-woltowy w standardowym wykonaniu nie może być - potrzebuje kilka wolt spadku między wejściem i wyjściem.
    Możesz dać niższe napięcie zasilania komórki układu i ewentualnie (choć niekoniecznie) zmienić napięcia odniesienia, lub zastosować stabilizator o niskim spadku napięicia (tzw. "low drop") i dolny próg ustawić tuż powyżej 12V.
    Małe kondensatorki odsprzęgające tuż przy końcówkach stabilizatora nie zaszkodzą.
    Podobnie dioda zwrotna o odpowiedniej wytrzymałości prądowej - na wypadek, gdyby poszczególne ogniwa nierównomiernie się rozładowywały.
    Lekka histereza obu komparatorów też może się przydać - rezystory między ich wyjściami i wejściami nieodwracającymi, raczej o wartości "idącej" w megaomy.
    Dzielnik rezystorowy możesz dać wspólny dla obu komparatorów, co nawet przy zastosowaniu histerez(y) nie powinno zaszkodzić progom przełączania sąsiednich komparatorów, chociaż - dla "elegancji" - dzielniki mogą być wówczas osobne.
    Oczywiście, histerezę równie dobrze możesz zrobić programowo.
    Pomiar poszczególnych modułów w baterii 300V
  • Poziom 14  
    Bardzo dziękuję za cenne uwagi, rzeczywiście nie pomyślałem o niezbędnym nadmiarze napięcia dla 78L12, ale mogę spokojnie przeprojektować układ na 78L09, mam nadzieje, że 100mA wystarczy. Stabilizator chyba jest potrzebny aby mieć w miarę stabilne napięcie odniesienia-wzorcowe dla dzielników.
    Nie do końca rozumiem zastosowanie tej diody na ogniwie? Jak również tego dodania sprzężenia zwrotnego (histereza?) w obwodzie wejścia wyjścia komparatorów? Układ ma jedynie raz zasygnalizować w czasie ładowania , że któryć z modułów osiagnął napięcie max (może wtedy automatycznie wyłaczy ładowanie i dźwiękowo właczy alarm).
    Tutaj zastanawiam się nad koncepcją ładowarki , może ładować napięciem 300V aż do symptomu deltaU i deltaT w całości akumulatora, a tylko sygnalizacja przekroczenia napięcia na modułach. Albo lepiej , każde moduły monitorowane kontolerem (Attiny) i indywidualna sygnalizacja deltaU? Ostatnie rozwiązanie komplikuje układ. Pierwsze rozwiązanie może prowadzić do niedoładowania kilku modułów i powodować róznice napięć i pojemności, porzebny rodzaj balansera. Chodzi o to aby akumulatory miały jak najdłuzszą ilosc cykli.
    Tak samo jednorazowo ma zasygnalizować spadek napięcia do minimalnego dopuszczalnego progu (będzie sygnał dźwiękowy w czasie jazdy pojazdem aby kierowca przełaczył się z trybu EV znowu w tryb hybrydowy.
    Dodatkowe pytanie, czy mogę tak podłaczyć te 19 wyjść kolektorów ze sobą poprzez wspólny rezystor w każdym transoptorze? To ma byc rodzaj sumy logicznej. Prawdopodobnie na raz w pierwszym momencie właczy się może 2-3 transoptory.
    A to , że każde zasilanie komparatorów jest jednocześnie lokalną masą kolejnego komparatora i tak 19 razy aż globalnie akumulator dochodzi do 300V, nie jest chyba problemem? Każdy układ jest lokalnie zasilany niskim napieciem. Chyba nie ma tu żadnego niebezpieczeństwa?
    Oczywiście zależy mi na jak najmniejszej ilości elementów, bo przy 19 sztukach (a nawet więcej, bo takich akumulatorów każdy po 300V będzie 3 sztuki - razem ok. 18Ah 300V) cena gra rolę. 78L09 mozna dostać po 25gr/sztuka, komparator lm393 po złotówce za dwa w obudowie, transoptory kupiłem po 1,7zł.


    Jeszcze raz dziękuję

    Wiesiek
  • Poziom 28  
    Nie napisałeś początkowo, do czego to ma służyć, stąd kilka propozycji "ogólnorozwojowych".
    Jeżeli wykluczone będzie rozładowanie poszczególnych ogniw w szeregu, przepięcia na przewodach między akumulatorami i układem, które mobłyby zakłócić pracę albo nawet go uszkodzić, kontroler będzie wiedział, co ma zrobić po wystapieniu pojedyńczej sygnalizacji, itd., to poszczególne rozwiązania możesz pominąć.
    Diody - gdybyś jednak się na nie zdecydował - zamaist "wielkoprądowych", włączonych tak, jak na rysunku, możesz dać najzwyklejsze, tanie 1N400..., włączone szeregowo w zasilaniu każdego modułu. Też spełnią swoją rolę.
    Transoptory możesz łączyć równolegle.
    Co do sposobu ładowania - szeregowe połączenie ogniw rzeczywiście skomplikowałoby układ, gdybyś chciał każde kontrolować.
    Może rozdzielenie sygnałów wyjściowych pozwoliłoby na wyłapywanie pojedyńczych ogniw, wybitnie odstających od normy?*

    Napięcie 300V nie powinno zaszkodzić jeśli przewody i scieżki o dużej róznicy potencjałów będą wzajemnie dobrze odizolowane. Najlepiej gdyby obok siebie nie przebiegały, bo zawsze może się zdarzyć jakaś odrobina wilgoci albo - dajmy na to - ciekawski owad.

    A, i spójrz na notę LM-a - tak włączone transpotory nie zaświecą.

    Edit:
    * - wówczs może, zamiast komparatorów na LM-ach, zrobić jakieś PWM-ki lub VCO, np. na "głupich" NE555 (zależy, jaką dokładność chcesz mieć) i kontrolować każde ogniwo na bieżąco.