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

Bateria z ogniw Li-Ion i LiFePO4 - jakie są dopuszczalne "rozjazdy"?

yogi009 21 Lut 2020 18:17 1383 46
  • #31
    kalkomania
    Poziom 16  
    Producentów jest kilka,ale to najwięcej jak zwykle tłucze Chińczyk.Choć początki pomysłu to chyba z USA.

    A jak chcesz ten pakiet zabezpieczyć,przed przeładowaniem,ja bym się bał zostawić to samej ładowarce,nawet jak będzie dedykowana pod ładowanie takiego pakietu.
    A rozładowanie też zostawisz pod nadzorem sterownika.

    czy na pewno jest zdrowe dla żywotności ogniw co cię niepokoi ?
  • MetalworkMetalwork
  • #32
    yogi009
    Poziom 42  
    Otóż robiono badania, które wykazały, że te tanie BMS'y co to niby też trochę wyrównują, potrafią się bawić godzinami z tym zadaniem. Zazwyczaj są to algorytmy wyrównania od góry, czyli tak jak można to zrobić na jednym TL431 plus 2-3 tranzystory. Ten ciągły proces zachodzący w obrębie jednego akumulatora wpływał niekorzystnie na żywotność ogniw. Czyli z jednej strony niby trochę zabezpiecza, z drugiej zaś nie za bardzo daje radę wyrównać i obciąża ogniwa nadmierną ilością tych procesów, co odbija się na żywotności. Tak tylko wyczytałem, teorii na ten temat nie mam, dlatego chyba chciałbym to przetestować.

    Gdyby to były ogniwa Li-Ion, bez wątpienia użyłbym BMS'a, one są dużo bardziej wrażliwe na pracę poza normami katalogowymi.
  • Pomocny post
    #33
    RitterX
    Poziom 38  
    yogi009 napisał:
    Ciekawy układ, jak rozumiem całe ciepło produkuje T1 i nie potrzebuje on żadnego rezystora mocy w kolektorze? Czy próbowałeś tego w konfiguracjach typu np. 15S4P, czy tym podobnych?

    Metody są dwie, tego typu rozwiązanie i kontrola szybkości spadku napięcia pod obciążeniem dla całego pakietu albo zastosowanie na każdej sekcji równoległej taniego mikrokontrolera i bardziej zaawansowany układ kontroli. W przypadku układu analogowego oprócz wskaźnika napięcia akumulatora przydałby się wskaźnik gradientu, szybkości spadku napięcia. Gdy najgorsza sekcja wyładuje się, napięcie na niej gwałtownie spadnie.
    Dylemat jak bardzo rozbudowany ma być układ kontroli sekcji zależy wyłącznie od wymagań związanych z niezawodnością i przewidzianego budżetu na ten cel. Optymalnym wydaje się prosty układ z mikrokontrolerem.
    W układzie z mikrokontrolerem do transmisji danych wystarczy użyć transoptorów PC817 lub innych podobnych, tanich i popularnych. Tu nie jest wymagana wielka szybkość transmisji, wystarczy 9600kbod i ewentualnie nieco więcej. Każda sekcja zasila sama z siebie swój mikrokontroler.
    Jeżeli używasz LiFePo4 to wypada zastosować taki z minimalnym napięciem pracy 1.8V czyli np. ATMega88A a gdy LiIon wtedy ATMega8A. Można tnąc koszty użyć ATTiny13A, wystarczy jeden PWM i A/C dla kontroli i sterowania MOSFET-em. Czyli jest zabezpieczenie zarówno od góry jak i od dołu dla pakietu. Na wskaźniku napięcia baterii taki 3V nagły spadek napięcia jest wystarczająco skuteczną informacją o tym, że nie dzieje się dobrze. Można za pomocą dwóch MOSFET-ów zrobić układ odłączający sekcję przy jednoczesnym zwarciu w jej miejscu.
    W przypadku MOSFET-a problemem jest zbyt niskie napięcie sekcji by nim sterować ale podwajacz pojemnościowy rozwiązuje problem. Można też zastosować klasyczny tranzystor BJT. Problem jego sterowania pozostanie podobnie skomplikowany gdyż końcówka mikrokontrolera nie dostarczy wymaganego prądu sterującego bazą i trzeba będzie dodać niewielki wzmacniacz prądu na jednym lub lepiej dwóch tranzystorach w SOT23.
    Wprawdzie mikrokontroler pobiera energię gdy pakiet nie jeździ ale przy tych pojemnościach i trybie oszczędzania energii mikrokontrolera to znowu jest pomijalny problem. Nawet akumulator o znacznie niższej pojemności może stać rok nieużywany.
    Jeszcze jeden mit to ciepło wydzielane przez tranzystor w czasie ładowania. W jego trakcie i akumulatory rozgrzewają się i aby miały optymalne warunki eksploatacji należy krytycznie o to dbać. Tranzystory przez podkładki izolujące można zamocować do aluminiowej ścianki obudowy pakietu akumulatora. W czasie jazdy akumulator także się rozgrzewa i to tak samo szkodzi ogniwom jak ciepło ładowania. Tym samym odprowadzenie ciepła jest konieczne a nie opcją. Pomiar temperatury można wykonać na dwa sposoby, czujnikiem wewnątrz mikrokontrolera albo dodatkowym. Jeżeli pakiet jest mocno wysilony a jest sporo niewykorzystanych wejść A/C to pomiar nawet na diodowym złączu p-n wystarcz do niezbędnej kontroli temperatury. Tu znowu nie chodzi o naukowe pomiary, którymi wszyscy się stresują do tego stopnia, że piszą na ten temat elaboraty naukowe. Rozstrzygając nad problemem więcej lub mniej 0.1C . Wystarczy dokładność i praktyczność techniczna. Akumulatory nie są zrobione z waty cukrowej.
    Tak, zasilałem z mniej więcej dwa razy większego napięcia napęd o znacznie większej mocy i nie było z tym problemów.
  • Pomocny post
    #34
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    yogi009 napisał:
    Otóż robiono badania, które wykazały, że te tanie BMS'y co to niby też trochę wyrównują, potrafią się bawić godzinami z tym zadaniem.
    Badania mają to do siebie że są oparte na faktach, tylko ścisła nauka, żadnego gdybania, żadnych niejasności, możesz podać źródła twoich informacji? To co piszesz brzmi bardziej jak opinie z elektrody, opinie to nie fakty.

    Rozwiązanie, w którym balanser policzony jest tylko na kilka procent prądu ładowania, jest akceptowalne. Przy normalnej eksploatacji, pomiędzy kolejnymi ładowaniami, czas jest za krótki, żeby różnice w samorozładowaniu mogły doprowadzić do znacznych różnic w ładunku pomiędzy ogniwami. Jeśli czas pomiędzy ładowaniami będzie długi albo coś przyśpieszy samorozładowanie (wysoka temperatura, wcześniejsze rozładowania poniżej napięcia minimalnego) to prąd balansera może być za mały i dojdzie do przeładowania niektórych ogniw podczas ładowania.
  • MetalworkMetalwork
  • #35
    yogi009
    Poziom 42  
    Jarek, dokładnie o to chodzi, prąd powszechnie dostępnych w Chinach BMS'ów jest niewielki (kilkadziesiąt mA max.), w pewnych sytuacjach powoduje to kłopot z szybkim i skutecznym wyrównaniem cel. Z tego powodu okresowo stosuje się jednak balansery wyrównujące większym prądem. Wystarczy spojrzeć w specyfikację małej ISDT Q6, żeby zrozumieć różnicę.
  • #36
    kalkomania
    Poziom 16  
    BMS = ma za zadanie tylko i wyłącznie,kontrole w czasie ładowania do określonej wartości ogniwa,a przy rozładowaniu pilnuje abyś nie przekroczył dolnego progu rozładowania.
    Balanser = to inna bajka i do czego innego służy, to wiesz.
    Nie możesz ładować pakiet (ładowarką) bez BMS za duże ryzyko.
    Natomiast Balanser nie jest konieczny,jeśli po kilku ład/rozład.nie masz dużych rozjazdów na celach,to można go pominąć.
    Pamietaj że LiFe szybciej się ładują niż LiIony,z tego też względu proces wyrównywania przy balansie może być na pewno szybszy,ile to ja tego nie wiem.
    Kup BMS,a jak stwierdzisz że jednak potrzebujesz balanser to po prostu dokupisz.
  • #37
    wesmar
    Poziom 21  
    yogii009, mogę Ci powiedzieć z praktyki. ANR26650M1B jak pomierzysz DCIR 4-przewodowym mostkiem kelvina i jakimś miernikiem o tolerancji 0,5% np ZB206 to nie musisz balansować o ile każde będzie miało RW ~8-10 mOhm.
    Ja nie balansuje, ale wyprowadziłem sobie łącza XH by sprawdzać co 10 ładowanie. Po 800 cyklach różnica w jednym była 10 mV. Ładuję je do 3,5V. Wyżej nie ma sensu bo wejdzie tam kila mAh. A123 nie lubi napięć powyżej 3,60 V bo rozpoczyna się powlekanie litem o czym piszą w pdf-ach jak sobie doczytasz. A BMS-y rozłaczą przy 3,9V. Zresztą był to krok do plajty w przypadku pryzmatycznych 20Ah - AMP20M1. Nierówna kompresja + minimalne przeładowywanie i cela puchła. Co ciekawe valence i lishen przez dodatek magnezu (LiFeMgPO4) dopuszczają 4.20V, ale trafiały do mnie pozabijane ich ogniwa w segwayach przez niedoładowywanie. BMS wysysał ich często do zera. A123 się podnosiły i jako tako działały (Wyraźnie zwiększona była jednak RW i zmniejszona pojemność). Natomiast Lishen-Valence-Proven podnoszone od zera po tygodniu były puste.
    Mój rower miał headwaye, k2 i A123. W headwayach stosowałem balanser bo miałem mieszane 40152 i 40160, w pozostałych nie było potrzeby. Drugi rower ma NCR18650B panasonika i tez nie stosuję (choć łącza mam wyprowadzone pod zewnętrzny modelarski). LVC ustaw jak trzeba i ładowarkę na np 3,5V/cell-lifepo4 4,10V/cell-liion i śmiało pomykaj. Sam się przekonasz, że chodzą równiutko
  • #38
    yogi009
    Poziom 42  
    Dzięki Wesmar. No właśnie to słyszałem, potwierdzasz, że ten BMS dla ANR26650M1B wcale nie jest niezbędny, dodatkowo cienki BMS ładujący za wysoko, albo rozładowujący poniżej 2,0V tylko pogarsza sprawę. Nie mam czym zmierzyć precyzyjnie rezystancji wewnętrznej, na razie zrobiłem trzy cykle ładowania całego akumulatora do ok. 54V (taki mam dobrej jakości zasilacz z prądem rzędu 15A). Po naładowaniu mierzyłem poszczególne sekcje, następnie równałem za pomocą ISDT Q6 do 3,65V (niestety proces na trzy razy w przypadku 15S3P). Po odczekaniu i potwierdzeniu w miarę równego napięcia na celach rozładowywałem do napięcia składowania (pomierzone 3,33V na sekcję). I następnego dnia znowu ładowanie całości.

    Wiem, że nie warto przeładowywać, po Twoim wpisie muszę pomyśleć nad zmniejszeniem napięcia do ok. 52,5V co da 3,5V na sekcję (niestety, to zasilacz sterowany przez i2C i łatwo nie będzie. Ew. popatrzę na pobór prądu, już widzę zależność poboru prądu od napięcia podczas końcowej fazy ładowania. Mam roboczo wyprowadzone przewody między poszczególnymi sekcjami, trzeba je tylko będzie na koniec "ubrać" w jakieś rozsądne wspólne gniazdo. Sądzę, że jeśli nie będę przeginał z napięciami (zbyt niskim i zbyt wysokim), balansowanie będzie wskazane co kilka ładowań.

    Szczerze mówiąc w tej historii nie chodzi o oszczędzanie na module BMS, bardziej przemawiały do mnie informacje o średniej pracy tych standardowych, chińskich BMS'ów, co może po prostu skrócić żywot takich fajnych ogniw.

    Teraz pytania:

    1. czym pomierzę ten DCIR,
    2. muszę mierzyć każde ogniwo z osobna, czy pomiar sekcji (3P) też da jakiś obraz?
  • Pomocny post
    #39
    wesmar
    Poziom 21  
    Tym za 30 kilka zł:
    aliexpress.com/item/32896166920.html, tak ze 2,3 tyg trzeba czekać , wysyłka za free. U nas też są
    do pomiaru DCIR - włączasz do prądu (12V) z naciśniętym guzikiem S--. Ale przewody wyprowadzasz 4. Dwa prądowe i dwa napięciowe do końcówki pomiarowej. Mogę jutro zrobić zdjęcie swojego Od razu masz rozładowywarkę i dokładny pomiar pojemności. Opis:
    gotronik.pl/tester-pojemnosci-ogniw-zhiyu-zb206-v13-baterii-akumulatorow-p-6479.html, cena u nich 69 zł
    DCIR się sprawdza wręcz katalogowo, ja soie teraz bez tego nie wyobrażam życia. Mając tabelę RW ogniw 18650 mogę sortować i 95% lub lepiej od razu wiem kiedy się spodziewać ideału czy "truchełka"
    P.S W menu trzeba ustawić 4 przewodowy pomiar. Jest powtarzalny i b dokładny. Nawet drogie ładowarki się nie sprawdzają mierząc dwuprzewodowo..
    Możesz mierzyć 3P. zakładasz wówczas, że dla pojedynczego rezystancja 3-krotnie rośnie. W tych laptopowych sprawdza się taki pomiar. Nawet łądnie widać gdzie np w dwupaku CID zadziałał :)
    Na forum endless-sphere chopaki również potwierdzają, że 3,65V to takie krytyczne napięcie dla A123, gdzie już rozpoczyna się proces platerowania litem (powlekania) Stąd 3,60 niech zostanie, a 3,50 V będzie ideałem
    dla li-io to daję 4.10 V albo mniej bo chodzi mi o cykle. Z drugiej storny tabela SOC dla NCR18650B jest taka jak niżej na rys. (dlatego tesla wykorzystuje pracę przy 80% max pojemności)
    Bateria z ogniw Li-Ion i LiFePO4 - jakie są dopuszczalne "rozjazdy"? Bateria z ogniw Li-Ion i LiFePO4 - jakie są dopuszczalne "rozjazdy"?
  • #40
    yogi009
    Poziom 42  
    Teoretycznie ISDT Q6 ma pomiar rezystancji wewnętrznej, ale nie wiem jak dokładny, a poza tym mój egzemplarz jest po naprawie i akurat ta funkcja umarła.

    Ciekawa tabelka...

    Tu chyba jeszcze taniej:
    https://pl.banggood.com/ZB206-V1_3-Battery-Ca...7.html?rmmds=search&ID=49552&cur_warehouse=CN
  • Pomocny post
    #41
    wesmar
    Poziom 21  
    Trochę odbiegnę od tematu.
    Forumowicz "WOLF" z forum secondlifestorage wykonał b. dokładne pomiary różnych ogniw na bazie litu do budowy powerwalla.
    Przesyłam link do jego 'exceli', żeby zainteresowani rodacy pobrali sobie i nie błądzili w malignie testowaniem pełnej pojemności głównie komórek laptopowych, co jest czasochłonne.
    Wstępnie odrzucali śmieciowe ogniwa pomiarem DCIR:
    Link
    Tam są praktycznie wszystkie komórki każdego producenta
  • #42
    kalkomania
    Poziom 16  
    wesmar napisał:
    Mając tabelę RW ogniw 18650 mogę sortować i 95% lub lepiej od razu wiem kiedy się spodziewać ideału czy "truchełka"

    Przy jakim Rw już odrzucasz ? .(pomijam tu ogniwa do niewymagających zastosowań)
    -----
    Czy ty też przy rowerze nie stosujesz BMS/PCM/PCB do pakietu.
  • Pomocny post
    #43
    wesmar
    Poziom 21  
    No właśnie po to są tabele bo inne RW ma LGDBG V2 (4.35V) na anodach silikonowo-węglowych, jeszcze inne sanyo ZT czy ZTA, a inne (znacznie nizsze) chemia IMR . Tabele dają też wgląd w "grzałki" sanyo gdy RW jest mniejsza niż powinna być i jest wykwit dedrytów. Nie ma stalych wartości, raz masz elektrolit BF6, PF6 w innej komórce ASF6 lub C104. Do tego jest ta użyteczna wiedza.
    Przy rowerze obecnie nie stosuję BMS bo mam LVS ustawione na 3,4/cell przy dopuszczalnym 2,5 oraz górne 4,10V
    pakiet 10S10P NCR18650B (we wcześniejszych wpisach w innym atku dawałem link na film i zdjęcia)
    Stosuję bezpiecznik 50A oraz wyprowadzenia na balansery modelarskie. Widać to tu na moim zdjęciu:
    Link
  • #44
    yogi009
    Poziom 42  
  • #45
    wesmar
    Poziom 21  
    2.5V/3.5V. Od kogo je kupujesz od "Kaymana?" Tak pytam bo brałem od Niego po 15 zł/szt - no i są lux, natomiast z K2 na 20 szt. miałem dwa trupki i dwa o ciut obniżonej DCIR
  • #46
    kalkomania
    Poziom 16  
    wesmar napisał:
    pakiet 10S10P NCR18650B
    Stosuję bezpiecznik 50A oraz wyprowadzenia na balansery modelarskie.

    No dobrze ale co z całym słupkiem w (P)masz 10 ogniw równolegle,tu nic już chyba nie zdziałasz,No chyba że masz takie stabilne ogniwa że wszystkie trzymaja ci równo