Обсуждение новосиб. аккум. "Лиотех" (катод lifepo4), без обсуждения деятельности фирм

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

лучше скриншотиком или вложением...

 

Давайте разбираться вместе.
Алгоритм активной балансировки прост до безобразия, схем полно в нете.
В двух словах. Взяли конденсатор и поочерёдно подключаем к АБ. Там, где больше напряжение - зарядили в меньший разрядили. Как видим ёмкость здесь ни причем, нас интересует лишь напряжение и внутреннее сопротивление, которые влияют на ток балансировки. И эти качели продолжаются пока напряжения не уравняются, хотя у них могут быть разные внутренние сопротивления. Т. к. если разность напряжений равна нулю, то и ток балансировки тоже будет равен нулю. Ну и если мы это мы поняли, то дальше всё ещё проще.
Возьмём для примера две разряженные в ноль банки, одну на 5Ач, вторую на 10Ач. Соединяем их последовательно и ставим на заряд. Ток заряда неважен, он лишь влияет на время заряда. Вспоминая школьный курс про последовательное соединение, понимаем, что токи заряда в банках будут одинаковые и через некоторое время наблюдаем разбег по напряжениям. С меньшей паспортной ёмкостью имеет большее напряжение, с большей паспортной ёмкостью - меньшее, тоже самое косвенно показывает на степень заряженности, т. е. меньшая паспортная ёмкость имеет большую степень заряженности, большая - меньше.
Теперь подключаем активный балансир. Посмотрев выше алгоритм его работы, понимаем, что он будет перекачивать ток из банки с большим напряжением в банку с меньшим напряжением, пока напряжения не уравняются, что автоматически их уравняет по степени заряженности, хотя ёмкости у них разные. При этом на переносе теряем не более 2%.
Тоже самое и с применением пассивной балансировки, только для того что бы их уравнять по степени заряженности, нам бы понадобилось стравить с банки с меньшей паспортной ёмкости половину закаченной энергии. Много, да?, но без этого никуда. (За этот пример цепляться не нужно, у каждого свой дисбаланс по ёмкостям. Как говорится в природе нет ничего одинакового и Лиотех тому пример)
Теперь про зарядное устройство.
Что говорит нам производитель АБ? Он говорит заряжайте до такого то напряжения, потом его подержите чуть чуть, пока ток заряда не приблизится к нулю, дальше желательно перейти в поддерживающий заряд напряжением равным ЭДС+10% и после этого АБ считается заряженным на 100%. Заметьте ни слова про ёмкость. Тот же алгоритм заряда и закладывает производитель ЗУ, в том числе и вы.
Теперь совместим всё вышесказанное. Заряд идёт, балансиры перекачивают, в конце заряда зарядка переходит в третью стадию. В итоге мы имеем две 100% заряженные банки с напряжением U1+U2 и ёмкостью 5Ач одной банки и ёмкостью 10Ач второй банки. А какую ёмкость мы можем снять?
С активными балансирами - 7,5Ач
С пассивными балансирами - 5 Ач, но с ремарками. Если мы не будем пытаться стравить пар с банки с большим напряжением для их выравнивания, то нам обязательно нужен буде контроллер смотрящий за банками и умеющий выключать нагрузку при просадке одной из банок ближе к напряжению отсечки. Иначе нагрузка будет снимать общее напряжение и меньшую банку загонит в глубокий минус, откуда её можно будет не достать и придётся отнести южанам в цветмет.
Подитог.
Активным балансирам СКУ не обязательна. Банки умрут в один день. Кончину можно определить по потере снимаемой ёмкости. Подходят любые зарядки и инверторы, т. к. их не нужно обвязывать умственно. Каждый занимается своим делом. ЗУ заряжает своим алгоритмом посматривая на общее напряжение, активный балансир выравнивает напряжения внутри аккумуляторной сборки. Тоже касается инвертора, он разряжает до определённого напряжения, а равенством напряжений внутри аккумуляторной сборки по банкам занимается активный балансир. В итоге все баночки и при заряде и при разряде имеют одинаковую степень заряженности.
Вот как то так.
Но!, это между нами, а не для коммерческого использования.

.

 

Вы это видели? Или думаете так?
2. напряжение на выводах заряжаемой банки говорит не только и не столько о её SoC, сколько о вливаемом/выливаемом токе и внутреннем сопротивлении...

 

На минимальных токах КПД понижается за счёт собственного потребления, на максимальных КПД понижается за счёт нагрева элементной базы, на номинальных токах КПД порядка 98%.

Ну что сказать, слёту только анекдот на ум приходит:
”Препод жалуется:
Такие бестолковые пошли студенты - раз расскажешь - не поняли, второй и третий - не поняли... Уже сам начинаешь понимать, а они все равно не понимают...”
Перечитайте выше, я вроде всё доступным русским языком изложил.

 

@Альтермолог,
1) Теряем два процента перезаряде конденсатора, соответственно теряем в напряжении этого конденсатора. Точность балансировки уже совсем не гуд. Производители активных BMS ставят индуктивные преобразователи, и соответственно схему измерения и управления этими преобразователями.
2) Вы хотите переплачивать в разы за систему активной балансировки чтобы иметь возможность собирать батарею из чего попало?
3) Зачем соединять в батарею, которую предполагается балансировать в конце заряда, аккумуляторы разряженные в ноль? Перед сборкой наоборот их надо запараллелить и зарядить до одного уровня, не меньше 90%.
4) Чтобы снять с батареи где один из аккумуляторов вполовину меньше другого полторы емкости меньшего аккумулятора потребуется балансировка с мощностью соизмеримой с мощностью нагрузки этой системы. Это как бы не очень осмысленно.
5) Поддерживающий заряд для литиевых аккумуляторов это вообще отдельная тема для обсуждения.

 

@Smartenergy,
1) Опустим.
2) 4S - 8т, 8S- 18т, 16S - 36т
3) В процессе эксплуатации бывает что аккумуляторы садятся в ноль.
4) Это вариант я приводил для примера, обычно дисбаланс порядка 5-10%.
5) Это не отдельная, это как раз актуальная, т. к. те кому интересен литий имеют СБ.

Вот для примера рассмотрим один из вариантов:

Для предотвращения дисбаланса на стадии Float балансировку назначили с 3,4В/банку, разницу напряжений поставили на 0,05В.
Теперь возникает дилемма по управлению всей кухней.
При включении балансировки нужно:
1- рубить вход по сети перед Xtender XTM 4000-48.
1а- выключать ЗУ Xtender XTM 4000-48.
2- рубить заряд от СБ до минимум возможного.
Что можно сделать:
1- решается установкой силового реле на входе Xtender XTM 4000-48 + слаботочное реле цепляемое на АБ и управляемая СКУ. Такая обвязка на 40А тянет на 4000 рублей. Контакты реле рвём под нагрузкой. ИЛИ Подать управляющий сигнал на командный ввод и выключить трансфер реле для решения нужна как минимум слаботочная релюха. Всё это чревато циклированием АБ, т. к. автоматом переводим в режим инвертора.
1а- Подать управляющий сигнал на командный ввод и выключить ЗУ, ток заряда будет 0А.
2- Решается путём частичного отключения СБ при помощи реле. Нужно рубить 5 из 6 цепочек по 120В 10А каждая.
При перезаряде нужно:
1- рубить вход по сети перед Xtender XTM 4000-48.
1а- выключать ЗУ Xtender XTM 4000-48.
2- рубить заряд от СБ.
Что можно сделать:
1- решается установкой силового реле на входе Xtender XTM 4000-48 + слаботочное реле цепляемое на АБ и управляемая СКУ. Такая обвязка на 40А тянет на 4000 рублей. ИЛИ Подать управляющий сигнал на командный ввод и выключить трансфер реле для решения нужна как минимум слаботочная релюха.
1а- Подать управляющий сигнал на командный ввод и выключить ЗУ, ток заряда будет 0А
2- Решается путём полного отключения СБ при помощи реле. Нужно рубить 6 цепочек по 120В 10А каждая или если полны духом залезть в плату контроллера и разорвать питание реле по солнечному входу, но боюсь оно тоже подгорит.
При разряде нужно:
1- рубить выход по сети перед Xtender XTM 4000-48.
1а- выключить инвертор.
Что можно сделать:
1- решается установкой силового реле на выходе Xtender XTM 4000-48 + слаботочное реле цепляемое на АБ и управляемая СКУ. Такая обвязка на 40А тянет на 4000 рублей.
1а- Подать управляющий сигнал на командный ввод и выключить инвертор.
Из этого:
Как видим схемотехника сложная и требующая не копеечных вложений. От подгорания контактов никто не застрахован. На период балансировки возможно недополучение бесплатной солнечной энергии, за которую очень дорого заплатили.
Есть ли у кого мысли апгрейда, кроме как установки активных балансиров, а СКУ задействовать для мониторинга и сигнализации на всякий пожарный случай только как аварийное выключение путём выключения главного выключателя?

 

Для кулоновских устройств заряд в запараллеленом состоянии приведет к разному количеству кулонов через разные коробки. Т. к. у них даже виртуальные нутряные сопротивления разные и побегут разные токи. А коробки потому и разные шо требуют менеджмента пожизненно.

Смысл заряда в запаралеленом состоянии существует для вольтовых/эдсных устройств чтобы довести все элементы до одинаковых вольтов.

 

А эти коробки, как ни странно, при определённой одинаковой вольтовости имеют одинаковый относительный кулоновый заряд, к чему и стремятся их владельцы, соединяя параллельно и держа при определённой вольтовости долго.

 

Xtender один из самых навороченных по управлению инверторов на рынке. Можно интегрировать практически в любую систему штатными средствами настройки. Дополнительные реле в большинстве случаев не нужны.
Покупаете модуль RCM-10. По входу function control активируете стадию "Reduced Floating" или выключаете заряд функцией "Charger allowed -1125". VarioTrack опять же имеет функцию синхронизации зарядного цикла с Xtender.
При включении балансировки или перезаряде можно воспользоваться стадией "Reduced Floating". При запрете заряда ("Charger allowed") раньше у studera все равно продолжал течь зарядный ток около 0,5А. Вход "function control" можно коммутировать напрямую с СКУ.
Задать напряжение стадии пониже. При переразряде выключаете инвертор "ON/OFF function", сигналом от СКУ. Можно логически скоммутировать маломощное реле от сети 220В и выход СКУ чтобы запускать инвертор при появлении сети.

 

Пять балов за ответ, такое ощущение, что мы с вами вместе размышляли при запуске этой системы. Но вариант с "Reduced Floating" не поддерживается командным вводом и приходится придерживаться алгоритмом описанным мною выше. Ждём выхода в серию Xcom-CAN.
А так, если в двух словах, с приоритетом от АБ без активной балансировки система работает некорректно, т. к. мы постоянно ограничиваем солнце. НО! это не значит, что СКУ мне не нравится.
Вариант для рассмотрения № 2.
Вместо контроллера используем сетевой инвертор, посаженый на выход Xtender. Ток заряда при отсутствии сети на входе не лимитируется и вся мощность, которую не потребила нагрузка идёт в аккумуляторы.

 

Это только личное предположение части граждан. И оно слабо подтверждается законами физики и ее разделов про электрохимию - например первым законом электролиза фарадея. Сопсно жысь литиевых элементов весьма точно похожа на хорошее знание и исполнение всего то первого закона электролиза фарадея. Возможно с точностью до единиц или долей процентов.

 

И изготовителей аккумуляторов.

 

Они ж тоже бывает малограмотные дикари - ну умеют складывать разные материалы в пластиковый корпус. Бывает купят чужой завод с кнопкой вкл и выкл и давят кнопку вкл утром и выкл вечером - физически честные изготовители. Так и птицы из веток и других отходов гнезда строют с еще меньшим образованием. Там много образованости мало надо. Лучше читать разработчиков электрохимических систем аккумуляторов.

 

Как-то мы его раньше активировали. Точно не помню, возможно с помощью Xcom-RS232.

 

Так ведь многограмотные пророчат литию сильно быструю смерть и КПД мало ниже никелькадмия, а практические измерения отдельных пытливых говорят о том, что никель-кадмий дает на выбор либо 50% КПД, либо 50% номинальной емкости, а литий, почему-то, при >90% емкости предлагает >90% КПД. Те же пытливые иной раз находят НК аккумулятор заметно потерявшим емкость после нескольких лет хранения, а литий снова на удивление вполне неплох.