DIY arduino bateriový balancer

[mypower.cz]

Ahoj, dnes jsem po pripojeni dvou voltmetru na obe vetve baterii (24V system) s hruzou zjistil, ze kdyz vysvitne slunko tak na jedne vetvi je s klidem 16V, na druhe 13V. Hruza .. Okamzite musim resit balancovani. Da se to pekne srovnat 300W stridacem na kterem jsou dve 60W zarovky. Da se s tim vyhrat tak, ze se zatez v podobe zarovek da spinat i postupne, tedy zvysovat/snizovat zatez podle toho jak moc potrebujeme balancovat. V pripade dvou 60W zarovek tedy 0W, 60W a 120W. Videl jsem to na vlastni oci na voltmetrech, jak se to chova a proste ubalancovat se to da, ale stat u toho vecne nehodlam.

Takze zajednak chci cely proces zakreslit v case do grafu abych videl jak moc a kdy presne se to rozbalancovava, to znamena logovani, a zadruhe chci cely proces zautomatizovat.

Od rana hledam vhodne rezistory, nasel jsem RR W20-15R - otazka par stovek (12 rezistoru), coz je prijatelne. 8 relatek pripojitelnych primo k arduinu mam (kontakty pro 10A max na 28V/30V/120V/250V), arduin tu mam nekolik, nemusim tedy dal nic kupovat krome rezistoru. Rezistory pro mereni v odporovem delici jsou otazka par korun. Dle mych propoctu, pokud se nemylim muzu srazet libovolnou vetev az 205W, zalezi na tom jake bude momentalni napeti. Pocital jsem to pro spicky do 16V, pokud by to letelo vyse nez 16V na 12V vetev baterii, pak uz bych to asi cele rozpojil a baterky vyhodil do popelnice (vratil do sberny baterii).

Nize je schema jak by to mohlo vypadat. Jelikoz ma znalost elektrotechniky zacina u rezistoru, pres kondenzatory, civky a konci u rele, na tranzistory jsem uplne duty (ve skole jsem v te dobe chodil za skolu a ted se za to biju do hlavy ) a me znalosti zacinaji zase az vyse az u jednocipu, pocitacu a arduin, tak proste neumim vybrat vhodny tranzistor, abych se vyhnul rele a neumim ho zapojit. Potrebuju aby to signalem 5V (co nejmensi proud) spinalo 12-18VDC 10A max.

Ma to vubec smysl v tomhle pripade nahradit rele polovodicem? Je potreba brat v uvahu, ze v tomto zapojeni muze proud pres vykonove rezistory a rele tect v ruznych smerech, podle toho kterou vetev baterii zrovna balancujeme. Asi nema smysl balancovat obe soucasne (v tomto zapojeni by to problem nebyl ale bylo by to asi k nicemu), tudiz spodni rele budou bud zapojeny v jednom smeru na jednu vetev, nebo na druhou. Horni trojice rele budou bud vypnute, nebo se budou postupne pripinat podle toho jaky vykon potrebujeme na udrzeni nejakeho stabilniho stavu idealniho napeti na rozbalancovane vetvi.

Jeste teda prikladam to schema. Dokazal by mi nekdo poradit s nahradou rele za polovodice a zdali to ma vubec smysl to nahrazovat? Tranzistor? Tyrystor (jak ho odpinat) ?



Predem diky odbornikum za rady.

[lwq]

Misto relatek pouzit vhodne MOSFETy na chladici a neni problem velmi rychle spinat par kilowatt ... Princip je prosty ...

http://bildr.org/2012/03/rfp30n06le-arduino/

Ktery MOSFET ? Ja mam nakoupeny IRF730 pro celkem hoodne univerzalni pouziti ...

http://www.ges.cz/cz/irf730-GES04913196.html

[mypower.cz]

to muzu pripojit natvrdo k arduinu ? A uspina to 10A? V obou smerech ? Tam je prave problem ze to bude muset spinat nejakym zpusobem v obou smerech. Nebo daji se pouzit dva mosfety? Jeden by fungoval v jednom smeru a druhy v opacnem? Nebo po prepolovani mosfetu je to jeho smrt ?

[mypower.cz]

takze kdyz pouziju http://www.ges.cz/cz/irf630-GES04913429.html (9A) tak jsem v pohode .. ted tedy jeste co se stane, kdyz obratim polaritu Drain a Source... Nic? nebo smrt ?

[lwq]

No pokud nepropalis diodu je v nem je, tak nic ... Ale na prohazovani polarity to chce JFET, pokud se nepletu ...

[? PavelR]

Misto relatek pouzit vhodne MOSFETy na chladici a neni problem velmi rychle spinat par kilowatt ... Princip je prosty ...

http://bildr.org/2012/03/rfp30n06le-arduino/

Ktery MOSFET ? Ja mam nakoupeny IRF730 pro celkem hoodne univerzalni pouziti ...

http://www.ges.cz/cz/irf730-GES04913196.html

Pokud chceš spínat větší SS proudy tak by bylo vhodný použít fet s malým Rdson např:
http://www.gme.cz/unipolarni-tranzistor ... -p213-318/

IRF730 má 1ohm a pouze 5,5 A je spíš vhodnej do spínaných zdrojů na primár (má max 400V)

u IRFB3207ZPBF je Rdson 0,0041ohm a max napětí má 75V
např.
při 10A je to 0,41W
při 50A jen 10W ztrátového výkonu což je na menší chladič bez větráku
při 100A je to 41W

dá se samozřejmě použít více fetů paralelně pro snížení ztrát.

[mypower.cz]

Misto relatek pouzit vhodne MOSFETy na chladici a neni problem velmi rychle spinat par kilowatt ... Princip je prosty ...

http://bildr.org/2012/03/rfp30n06le-arduino/

Ktery MOSFET ? Ja mam nakoupeny IRF730 pro celkem hoodne univerzalni pouziti ...

http://www.ges.cz/cz/irf730-GES04913196.html

Pokud chceš spínat větší SS proudy tak by bylo vhodný použít fet s malým Rdson např:
http://www.gme.cz/unipolarni-tranzistor ... -p213-318/

IRF730 má 1ohm a pouze 5,5 A je spíš vhodnej do spínaných zdrojů na primár (má max 400V)

u IRFB3207ZPBF je Rdson 0,0041ohm a max napětí má 75V
např.
při 10A je to 0,41W
při 50A jen 10W ztrátového výkonu což je na menší chladič bez větráku
při 100A je to 41W

dá se samozřejmě použít více fetů paralelně pro snížení ztrát.

Dobre a IRFB3207ZPBF je mozno prepolovat drain a source?

[mypower.cz]

Co udela tahle 50W 12V zarovka, kdyz ji zcista jasna behem balancovani pripojim na 16V? Snese to? Nebo to radeji marit ve vykonovych odporech, kde mam jistotu ze pri 16V nedosahnu takoveho proudu aby to prekrocilo 20W coz je limit odporu?

Odpor 13,- 20W
Zarovka 16,- 50W

[mypower.cz]

Ohmuv zakon:
Zarovka
12V 50W = 4.2A, 2.88 ohm vlakno
2.88 ohm vlakno, 16V = 5.5A 88.8W
... e?

Vyklonovy rezistor 20W:
13V 15ohm = 0.8A 11.3W
16V 15ohm = 1.06A 17.06W
Rezistor zije i pri 16V protoze je staveny na 20W.

Zarovka ? Prezije o 38W vice ?

[? JiříK]

Pozor, žárovka je proměnná zátěž! Odpor vlákna je různý podle teploty (tedy napětí). A kdysi jsem zkoušel H7 55 W. Vydržela přes půl hodiny při 18 V. Pak se poroučela do wolframového nebe.

[mypower.cz]

Pozor, žárovka je proměnná zátěž! Odpor vlákna je různý podle teploty (tedy napětí). A kdysi jsem zkoušel H7 55 W. Vydržela přes půl hodiny při 18 V. Pak se poroučela do wolframového nebe.

Takze odpory? Matej mi psal na jabberu ze kdybych to spinal tranzistorama, tak na tranzistoru vznikne ubytek napeti a tim vlastne zarovka nabude trpet 16V ale jen 15V cca +- .. pokud jsem to spravne pochopil. Nicmene stale nevim jak spinat tranzistorem proud v obou smerech a pokud jen v jednom, tak to cele bude uplne jinak zapojene a budou to asi dva oddelene balancery. Ted jak to je je mozno jeden obvod prestavenim spodnich rele pouzit pro balancovani jak jedne tak druhe vetve baterek, protoze na smeru proudu v tomto obvodu nezalezi (kontaktum rele je smer proudu uplne jedno). S tim, ze hornimi trojicemi rele se da volit velikost marene energie a tim vlastne sila balancovani.

[Lui]

Do baterky s vyšším napetím pridaj DC DC menič a nebudeš musieť nič páliť....pôjde rovno do tej slabšej....a budeš dokonca rovno nabíjať....
(myslené zo srandy.... )

[? PavelR]

Dobre a IRFB3207ZPBF je mozno prepolovat drain a source?

no má diodu takze by to asi nebylo dobry.
mozna jsem to necetl cely proc by se mel prepolovavat?

[mypower.cz]

Do baterky s vyšším napetím pridaj DC DC menič a nebudeš musieť nič páliť....pôjde rovno do tej slabšej....a budeš dokonca rovno nabíjať....
(myslené zo srandy.... )

Zadna sranda - tohle jsem prave onehda chtel realizovat... Tu energii nemarit ale zuzitkovat treba jako DC spotrebu.. ovsem jak zpracovat to napeti a zregulovat ho, stabilizovat na neco vyuzitelneho, treba 12.8V stabilnich a pokud by to kleslo pod 12.3 trebas, tak prejit plynule zpet na stavajici DCDC 24V/12V menic .. to je zase o tom, ze se nevyznam v polovodicich a nikdo mi s tim zase tak uplne nepomohl. Tohle by teprv bylo neco ..

[mypower.cz]

Dobre a IRFB3207ZPBF je mozno prepolovat drain a source?

no má diodu takze by to asi nebylo dobry.
mozna jsem to necetl cely proc by se mel prepolovavat?

Mrkni na to schema .. Spodni rele vlastne urcuji smer toku proudu a zaroven taky urcuji ktera z vetvi se bude balancovat.
Tim vlastne jeden balancovaci obvod (marici energii) jsem schopen dle potreby prehodit z vetve na vetev a nemusim mit dva oddelene energii marici obvody. Jeden prepinatelny 200W maric (balancovac) vyjde levneji nez dva 200W neprepinatelne. Zkratka jedny soucastky pouzivam 2x. Vyuziva se tam stredu baterek a timpadem je ale nutna zmena toku proudu. Jinak me nenapada jak jinak by to slo resit.

Ale jsem si jist ze urcite by to nejak vymyslet slo..

[? PavelR]

Dobre a IRFB3207ZPBF je mozno prepolovat drain a source?

no má diodu takze by to asi nebylo dobry.
mozna jsem to necetl cely proc by se mel prepolovavat?

Mrkni na to schema .. Spodni rele vlastne urcuji smer toku proudu a zaroven taky urcuji ktera z vetvi se bude balancovat.
Tim vlastne jeden balancovaci obvod (marici energii) jsem schopen dle potreby prehodit z vetve na vetev a nemusim mit dva oddelene energii marici obvody. Jeden prepinatelny 200W maric (balancovac) vyjde levneji nez dva 200W neprepinatelne. Zkratka jedny soucastky pouzivam 2x. Vyuziva se tam stredu baterek a timpadem je ale nutna zmena toku proudu. Jinak me nenapada jak jinak by to slo resit.

Ale jsem si jist ze urcite by to nejak vymyslet slo..

No ... a co takhle marice dva ale jednoduzsi.
mereni kazde poloviny akupaku ok.

pak na kazdou pulku jeden fet viz vyse rizeny napr do dvou az tri 12V H4 rek z auta (cca 300W na obe vlakna) pomoci PWM.
klidne u v zavislosti na nabijecim proudu pokud jej znas.

tim padem bys byl schopnej ridit proud balancovani (marit) uplne linearne 0-100%

[mypower.cz]

Ano .. to je dobry napad s tim PWM...

Takze ..



???

S timto bych si byl asi jisty, ze pokud se na baterce jako vychozi stav pro balancovani vyskytne 16V a zarovka zapne naplno, tak tam v ten okamzik na baterce 16V neni ani nahodou.

Ovsem ceny 12V 300W zarovek jsou teda uplne mimo, takze spotrebic bude potreba jeste nejak vymyslet.

[abrams]

Zdravím ,

LUI má stejný nápad jako já , použít DC-DC měnič pro využití "přebitečné" energie smysluplněji než-li ohřívat
vzduch . Před časem jsem se zajímal o DC-DC měniče Meanwell - dost mile mě překvapili co všecho ty jejich mašinky svedou . Pro výše zmíněný účel by dobře posloužil tento kousek : http://www.gme.cz/dc-dc-menice-s-krytem/dc-dc-menic-meanwell-mean-well-sd-50a-12-p332-478/ , jelikož je vstup od výstupu galvanicky oddělený (1500VAC I/O isolaion) tak by se dal použít jak k odčerpávání přebitků do spotřebičů , tak k přečerpávání el. do slabší baterie .
Má sice výkon "pouhých" 50W , což by ale měl při trvalém provozu zvádat .
Jenže po vyřazení (vyhození , vykopnutí) volova ze systému bude tento balancovací ancábl k prdu ... nebo bude fungovat i na NiCd ?

Elektronům zdar

[? PavelR]

Ano .. to je dobry napad s tim PWM...

Takze ..



???

S timto bych si byl asi jisty, ze pokud se na baterce jako vychozi stav pro balancovani vyskytne 16V a zarovka zapne naplno, tak tam v ten okamzik na baterce 16V neni ani nahodou.

Ovsem ceny 12V 300W zarovek jsou teda uplne mimo, takze spotrebic bude potreba jeste nejak vymyslet.

nemyslim 300W zarovky myslim napr H4 z auta obe vlakna maji dohromady 100W a zarovka stoji cca 50kc
nebo jakakoli jina zatez odporovy drat na keramicke tyci ..... proste aby to pri maximalnim otevreni tranzistoru odebiralo proud jako uvazovany maximalni dobijeci. myslim takto :

dobijeci proud akupaku 24V je napr 26,5A
jedna polovina se prave dobiji druha je jiz dobita takze paralelni zatezi dobite poloviny musi protekat 26,5A
snimani proudu preci mas ne?

nebo jak pise abrams: 12/230V menic 2x a prebytek na vystupu linearne ridit a ukladat trebas do bojleru.

EDIT je treba to udelat levne aby az to nebude treba tak v tom nebyly velky penize tedy dva fety kousek chladice a par zarovek ci odporoveho dratu ( ktery se nesmi utavit)
jaky mas max dobijeci proud tohoto akupaku?

[abrams]

...
nebo jak pise abrams: 12/230V menic 2x a prebytek na vystupu linearne ridit a ukladat trebas do bojleru.

Zdravím ,

já nepsal o DC-AC měniči , ale o DC-DC měniči . Pochibuji že při běžném provozu bude potřeba balancovat tak velkými proudy - nynější stav Filipových aku je důsledkem dlouhodobějšího střádání nerovnováhy akumulátorů . Já na 200Ah LiFe požívám DVA 1,7A SBM moduly / článek a bezproblémů stíhají korigovat mírně se rozcházející články , po úpravě CellLogu který měl na svědomí podstatnou část rozbalancování by mělo býti rozbalancování již zanedbatelné .

Smart řešení rozhozených baterek je také prohodit 50% slabších s 50% silnějších = sami se navzájem srovnají a nemusí se řešit serepetičky okolo ... beztak je v brzké době nahradí NiCd , né ?

Elektronům zdar