Aku vrtačka-baterie (přesunuto)
Moderátor: Moderátoři
tak já už mám konečně navržený ten balancer pro 4s li- ion sadu.
Jak jsem psal, u těchhle typů nabíječek/ochran nejde použít standardní balancery s charakteristikou jako přesná zenerka, protože nabíjení se ukončuje, když napětí dosáhne 4,25V aspoň na jednom ze článků (přestože jiný články mají třeba jen 3,6V).
Takže by se klasický balancer
-buď ani neaktivoval (pokud by bylo jeho nastavený napětí vyšší než napětí, při kterým se ukončí nabíjení),
-nebo by znemožnil ukončení nabíjení (pokud by bylo jeho nastavený napětí nižší než napětí ukončení nabíjení a současně by dokázal pracovat při větším proudu než je nabíjecí proud),
-nebo by neměl dost času články ubalancovat, protože by si jen lehce odplivnul v poslední fázi nabíjení (menší napětí, menší proud).
Ten poslední případ by čistě teoreticky mohl zafungovat po mnoha desítkách cyklů, ale potíž je, že by musely mít všechny články stejný samovybíjení, kapacitu a taky nábojovou účinnost při nabíjení/vybíjení.
___________________________________________________
Tenhle technické problém jsem pořešil následovně (viz. přiložený schéma):
1. Najde se napětí článku s nejnižším napětím.
2. Přičte se k tomu maličký napětí (70mV).
3. Na napětí článku s nejnižším napětím se průběžně vybíjí všechny ostatní články, každý zvlášť.
K bodu 2: Kdyby se nepřičítalo těch 70mV jako rezerva, mohlo by se kvůli nepřesnosti obvodu stát, že by se některý z článků vybil na menší napětí než je napětí článku s nejnižším napětím, tím by se sám stal článkem s nejnižším napětím, no a v konečným efektu by pak mohl balancer vybíjet články do alelůja (zničení celé sady podvybitím).
Zapojení
OZ nejsou LM324, ale LP324, což je jejich obdoba, ale s řádově nižším odběrem.
- OZ3A až OZ3D jsou diferenciální zesilovače a jeden sledovač, zapojený tak, aby na výstupu obvodu (uzel D1 až D5, R19) bylo napětí akumulátorku s nejnižším napětím. Rezistory 560k musí být ±0,1%, 100n keramiky by měly zuby nehty stačit X7R (myslím s ohledem na izolační odpor).
- D1 a dělič R17, R18, R19 přičítají k napětí článku s nejnižším napětím přibližně 70mV (výše zmíněno). D1 pracuje na hraně- navrženo na typický chyrakteristiky z datasheetu. Potřebujeme, aby byl obvod nízkopříkonový a stál málo penězů (vysoká cena IO- referencí).
- OZ1A- jen sledovač.
- OZ1B, OZ1C, OZ1D+ bordel kolem: posouvají potenciál vztažený vůči zápornýmu napájecímu napětí na potenciál, vztažený k + svorkám jednotlivých článků sady. Dělič R69, R71, R73 zajišťuje, že pokud je na prvním a druhým článku stejný a zároveň nejnižší napětí, nebude T1 pracovat při záporným úbytku mezi D a S (což nejde, páč napájení je kladný). R69, 71 a 73 stačí s 1% tolerancí, páč, poslušně hlásím, dělicí poměr je blízký jedné. R68, R70 a R72 kompenzují to co nám "napáchal" dělič, aby na R13, R14 a R16 byl úbytek právě tolik, co je na článku s nejnižším napětím + 70mV ± nepřesnosti obvodu.
- OZ2A až OZ2D+ bordel kolem: vybíjí jednotlivý články tak, aby se napětí článků porovnalo.
_____________________________________________
Tož jsem to zapojení otestoval na zkušební desce, teda s LM324, ale jen tu část s OZ1 a s OZ3. Na vybíjecí část nezbylo v šuplíku dostatek LM324. No, nemyslím si, že v případě těch vybíječů bude problém se stabilitou zapojení (narážím na OZ2A a OZ2D), páč zesílení tranz. stupňě bude v praxi menší než jedna, i kdyby měl starší článek větší vnitřní impedancu třeba aji 1 Ohm.
PCB jsem navrhnul v KiCadu 50x50mm a zítra asi objednám prvních 10 kousků. Jestli bude všecko OK, tak to asi nabídnu na eshopu jako stavebku.
PS: Už jsem nazkoušel i ten konec (mám ještě dostatek LM358). Taky jsem provedl pár drobných změn v zapojení (LM385 místo BZX84C8V2) a opravil chybku (přehození ± vstupů OZ u prvního vybíječe).
Vzhůru do objednání PCB!
Při balancování vybíjením stáhne články s nejvyšším napětím na úroveň napětí nejslabšího článku a pak se odpojí. Nepotřebuje žádný externí napájení, stačí ji již napětí jednoho středně nabitýho článku.
V podstatě tohle balancování dnes umí každá modelářská procesorová nabíječka, jen se dá hejbat s maximem napětí článků podle typu Lixx.
Proč mi nemůže všechno chodit hned ?!!
Celeron píše:Nevím proč se s tím trápíš, když na HobbyKingu i jinde se daj balancéry na 2-6S pořídit za 15 doláčů. .........
Jsu bastlíř, netrápím se s tím, ale bavím se tím.
Na cestě jsou taky 4 kusy Li- Ion článků LG 3Ah/ 20A/ krátkodobě 30A.
Ještě jsem posledně zapomněl připsat, že na schématu výše je chyba- u OZ2D přehozený vstupy. Naštěstí jsem to opravil ještě před zadáním výroby PCB.
Edit: toluen fakt došel, ale našel jsem tam zbytek cyklohexanu. No, šlo to s ním jako když exkrementuje a maluje. Ale podařilo se (jakž takž), viz fotka nalakované nádhery. Už hlídá uvnitř akumulátoru mojí vrtačky-> a mám navěky pokoj.
Sadra17 píše: ale mám jen s proudem 6.7A bude to stačit pro rozumný provoz ?
Koukni na Jetimodel.cz má v nabídce 18650 Power Ion na pohon motorů elektroletů a povoleným trvalým proudem na článek 30A a špičkovým 60A.
Mají jak baterie, tak samostatný vybíraný články.
Proč mi nemůže všechno chodit hned ?!!