Перейти к содержанию
Авторизация  
test

Контроллер заряда батареи ионисторов (суперконденсаторов) для электровелосипеда

Рекомендуемые сообщения

Итак, предположим, я взял 20 ионисторов на 500 фарад (2.7 вольта) каждый, собрал их последовательно и получил батарейку на 54 вольта. Из-за последовательно соединения емкостей, суммарная емкость упала в 20 раз, получилось 54 вольта 25 фарад, что по накопленной энергии примерно соответствовать аккумулятору на 10 Ампер*часов....  Всё бы было хорошо, если бы ионисторы были полностью одинаковые по внутреннему сопротивлению - но давайте представим, что будет, если разброс внутреннего сопротивления будет хотя бы в 3 раза?

Во-первых, во время заряда на какие-то ионисторы будет приходиться всего 1 вольт, в то время, как на другие более 4 вольт, что для них будет плохо!

Во-вторых, последовательная сборка конденсаторов определяется характеристиками наихудшего конденсатора - то есть не плохо бы заранее найти плохие конденсаторы и заменить их.

Я озаботился вопросом поиска контроллера заряда ионисторов и нашел его - он выполнен на микросхеме LTC3128:

17598.png.1debc1b0b12e6c6a75e3cf5faa931bdc.png

В принципе, ничего не мешает мне собрать 20 таких микросхем в ряд и я смогу идеально зарядить 20 банок ионисторов током в 1.5 ампер ))

Второй вариант - 20 вольтметров и 20 шунтов.... заряжаем большим током, а там, где напряжение превышает пороговое значение, начинаем шунтировать! Таких сборок и интернетах полно:

ebf678267be3746a68c6c74459b276e8b03b2132

Но шунтирование на резисторы в несколько ватт не внушает доверия, что делать, если тормозим с рекуперацией и возвращаем в батарейку 80 ампер - не испарятся ли эти резисторы вместе с транзистором и кусочком текстолита?

Тогда напрашивается следующий вариант - добавить в сборку 1 или 2 ионистора, что бы батарея была всё время недозаряжена, зато это будет некой гарантией, что до определенного момента каждый отдельный ионистор не будет перезаряжен!

Всё бы хорошо, но тут нужно вспомнить о том, что любой плохой ионистор будет портить параметры всей сборки целиком, будет получаться, что вся сборка собрана из таких ионисторов, которые по параметрам точно такие как "самый плохой". Тут и возникает проблема для Ардуины... необходимо сделать 23 вольтметра  (23-х канальный вольтметр) и следить за параметрами ячейки, что бы в динамике заметить, когда один или два вышли из строя, просто закоротить их (или подключить параллельно к ним хорошие банки), сохранив хорошие параметры батареи в целом. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
12 часов назад, test сказал:

 Ведь в сборке из ионисторов БМС не нужна!

 

А ничего, что полностью разряженный ионистор коротко замкнут?

Цитата

Ох, но 300 фарад мало, надо хотя бы 500, что бы за халвой на азербайджанский рынок съездить....

Да хоть 3000 Фарад https://item.taobao.com/item.htm?id=558478118032 , всё равно мало, всего 3 Вт/ч...

Пока ионистор не может полностью .заменить аккумулятор, разница в ёмкости в несколько порядков. Речь идёт о совмещении одного с другим. Ионистор нужен для приёма максимального количества энергии от рекуперации и только, основной запас хода пока только литий.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ахахахаха....ну гуманитарий.... ну насмешил!

Это ж физика за 8-й класс.... устройство конденсатора - ты почитай! Вообще, конденсаторы изобретены за долго до изобретения электричества! Почти на 100 лет раньше..... ты вкуривай неспеша, удивишься на старости лет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
11 минут назад, test сказал:

....ну гуманитарий.... ну насмешил!

Это ж физика за 8-й класс....

Ну раскажи плизз, как ты собираешься без контроля заряда обходиться?

И эти неучи из Максвелл, тоже зачем-то платы контроля заряда к ионисторам ставят.

914db79s-960.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну, надо на название микросхемы посмотреть, чего она там контролирует ... спецификацию почитать.... может, она просто стучит большому брату о температуре или ещё чём-то таком...

33c81d5ae3c8ae51aa601749b6efc811b03b2132

А вообще, общие параметры такой сборки определяются параметрами наихудшего конденсатора - он режет все остальные по себе.... так что, она просто за емкостью может смотреть и "красную лампочку" зажигать ))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
10 минут назад, test сказал:

Ну, надо на название микросхемы посмотреть, чего она там контролирует ... спецификацию почитать....

Нет там микросхем, транзисторы.

На, изучай

o8AAAgOYeOA-960.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ого, и вправду, если один кондёр коротнёт, то на остальные будет больше напряжение приходить и они вспухнут, что дорого!

Получается, на них стоит плата контроля заряда:

ebf678267be3746a68c6c74459b276e8b03b2132

Микросхема U3 смотрит за напряжением, когда оно становится более 2.7 вольт, она открывает транзистор Q3 и сливает напругу в два резистора, которые там вместо шунтов..... Ну, спорный способ, интересно 10 ватт хотя бы сможет она рассеить или сама испарится раньше?!

Думаю, придется на ардуине что-то городить, что бы она смотрела за вольтажем и начинала пищать как резиновая уточка, когда 2.8 вольта засечет....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

U3 (1, 2, 4....) ничего не рассеивают, они в цепи управления (если это вообще не трёхлапый стабилитрон), а вот транзистор и шунты да.

Но в моём случае хочется лишку сливать в АКБ, пускай он уже теплом выделяет.

Ионисторы должны работать исключительно на рекуперацию. Оперативный накопитель, на торможении быстро принял, на разгоне мгновенно отдал.

БМС-ку надо умную делать... Фигли ей пищать, разруливать надо. На затяжном спуске например...

Как ты думаешь, дедушке в его теме это всё как-то интересно?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну, дедушка за любой кипишь в его теме.... но эту часть давай у него украдем... будет мучится и страдать))

Ладно, у меня 20 конденсаторов в ряд, соответственно, мне нужно:

1) 20 зарядников на 2.7 вольт (готовое решение через микросхему LTC3128 )

2) 20 вольтметров и 20 ключей с шунтами.... это вариант, который показан у тебя на плате.

3) или просто добавить ещё 2-3 ячейки последовательно... что бы никогда не заряжать всю линейку полностью! Ну, а когда один конденсатор коротнёт, остальные продолжат работать.

Третий вариант - наш! Но, тут есть один нюанс... как я говорил, вся линейка конденсаторов, все 23 штуки... будут определяться самым плохим кондёром в линейке! Соответственно, желательно заранее его найти и закоротить самому... для чего и нужна штука на ардуине....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Итак, предположим, я взял 20 ионисторов на 500 фарад (2.7 вольта) каждый, собрал их последовательно и получил батарейку на 54 вольта. Из-за последовательно соединения емкостей, суммарная емкость упала в 20 раз, получилось 54 вольта 25 фарад, что по накопленной энергии примерно соответствовать аккумулятору на 10 Ампер*часов....  Всё бы было хорошо, если бы ионисторы были полностью одинаковые по внутреннему сопротивлению - но давайте представим, что будет, если разброс внутреннего сопротивления будет хотя бы в 3 раза?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

То что балансир полезен, это и так понятно (для любого накопителя энергии) Тут с ионисторами проблема другая...

Во-первых, давай различать ёмкость - Фарады, и заряд - Ампер-часы (а лучше Ватт-часы).

Не уверен я, что ты правильно пересчитал в 10 Ампер/часов, но даже если так. Сколько реально ты их сможешь снять на работу эл. двигателя?

Вся беда в том, что у ионистора линейная зависимость напряжения от уровня заряда (в отличии от аккумулятора). На скольких процентах заряда контроллер отрубит двигатель? Не, ну есть повышающие преобразователи...  Но реальней использовать ионистор оперативным накопителем для "развитой" рекуперации, работающей на 10-15% реального заряда в течении секунд 10-ти, 15-ти, один цикл торможение-разгон.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Их легко перевести друг в друга! Фарады - это мера заряда.

Ампер*часы - это мера накопленной энергии, то есть опять же простая связь с зарядом есть... через магическое число 3600.

Так что нет большой разницы, где именно ты накопил энергию, в аккумуляторе или в большом конденсаторе. Ты посмотри где их используют - все эти Максвелы, это же "аккумуляторы" для гибридных автомобилей!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Совершенно верно, один цикл тормоз-старт, "оперативная память", но никак не жесткий диск.

А при миллионе циклов до утилизации, они там незаменимы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

М-де.... если напряжение падает пропорционально разряду, то для электротранспорта это очень плохо....  тогда размер батареи надо удвоить, потому как наполовину разряженной батарейке уже будет невозможно ездить!

Либо, использовать только системы, где можно передачу переключить в два раза..... типа, Кометы!

Когда батарейка села в два раза.... поставил ролик ведущий в два раза больше... и снова МОНТАНА !!!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 час назад, test сказал:

Итак, предположим, я взял 20 ионисторов на 500 фарад (2.7 вольта) каждый, собрал их

Ладно, я без "предположим" их взял, в конце месяца будут в Москве, сетевой осциллограф и ТимВьювер решают проблемы удалённого доступа...

Будем поглядеть... а пока вопрос номер ОДИН - крыша, в ноябре начнутся ураганы и дожди... хотя последнее у нас не прекращается никогда.

Цитата

тогда размер батареи надо удвоить

Цитата

 


 

 

Учетверить, как минимум, а лучше удесятирить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сделай домик хоббитов в земле - когда ветра и ураганы, это очень умный ход! Ну, и ты там приезжий.... можешь себе любые странности позволить ))

+++++++++++++++++++

Да, я предположим, то же до конца месяца предъявлю 20 банок... но не в Москве, в сразу в своих Пердях...

Со "средней точкой" получается большую часть времени будет от 30 до 35 вольт моя сборка выдавать.... так что, мне нужно моторчик на 36 вольт брать и рассчитывать по нему всю систему... тогда в начале надо будет немного ехать в "половину ручки газа" ... а всё остальное время нормально использовать....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
24 минуты назад, test сказал:

Сделай домик хоббитов в земле - когда ветра и ураганы, это очень умный ход!

Местная фишка - крыши из дёрна... корнями врастают и 60 м/сек ветра держат....

Нифига не знакомая технология... грызу мат-часть.

С ионисторами понятней... если они снимут пиковое потребление с основной банки, продлят её разряд в движении минимум вдвое.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

С контролем заряда то же всё ясно.... если они разряжены хотя бы на 10%, то хоть 200 ампер в них качай..... шанса превысить напряжение нет - они же по графику ветви параболы напряжение к разряду теряют !!

То есть, вся эта балансировка имеет смысл, только если ты хочешь именно на 100% зарядить батарею.... в реальной жизни никакого смысла в этом нет... если только для собственного ЧСВ, тогда смело можно делать на микросхемах LTC3128 и заряжать током в 1.5 ампер через отдельный зарядный порт ))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
58 минут назад, test сказал:

 

То есть, вся эта балансировка имеет смысл, только если ты хочешь именно на 100% зарядить батарею.... в реальной жизни никакого смысла в этом нет... если только для собственного ЧСВ

Если ты помнишь, в реальной жизни ты можешь использовать только последние 15% из этих 100%, далее напряжение просядет ниже плинтуса...

Теперь думай о "смысле" - думай, думай, думай....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если посмотреть на график, на интересующем нас участке разряд почти линейный:

5595592acb5ed54f0975d5592.png

 

Для электросамокатов и электровелосипедов это подходит очень слабо, признаю с удовольствием - и так ведь ясно, что все они на батарейках ездят, а не на конденсаторах.

Зато, если у тебя на садовом участке (где в каком-то месте есть розетка), ездит тележка... или даже робот целый... то к розетке можно регулярно подъезжать !

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Лучшая розетка для ионистора - рычаг (педаль) тормоза. Мгновенно и без потерь рекуперирует всю энергию.

Цитата

я смогу идеально зарядить 20 банок ионисторов током в 1.5 ампер

Заряжать их таким мизерным током смешно, они способны на большее. В чем их и прелесть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

С автомобильного генератора выходит 14 вольт, иначе батарея закипит, но некоторые производители ставят 14.5 вольта, учитывая что нагрузка на генератор всегда есть. Определяется это "шоколадкой" так что параметры можно по шоколадкам посмотреть.

Ну, а китайцы ставят на такой "аккумулятор" шесть ионисторов, то есть на каждый приходится 2.42 вольта, получается заряд на 90%. И это в самом лучшем случае, который мы можем представить!

Далее, при 90% заряде они распаивают плату защиты, которая перезаряженные ячейки разряжает до 2.7 вольта - это говорит о том, что по внутреннему сопротивлению ячейки должны быть одинаковы, разброс по внутреннему сопротивлению не более 10%.

Хотя, вероятно, до 20% разброса ещё всё будет работать.... а потом такая "БМС" сломается....ну, или не сломается, но на одну из ячеек уже пойдет превышение напряжения.....

Так у китайцев сделано, а мы же должны сначала аналоги изучить, а уже потом только "улучшать" их.

+++++++++++++++++++++

Но у неучей из Максвела всё сделано чуть более через жопу.... или через анус жопы.... посмотрите на фотку внимательно, последовательное соединение ячеек осуществлено толстыми алюминиевыми шинами - они плюс к минусу присоединяют. При этом, там где должны быть "дырки", через каждые две ячейки они ставят свои странные платы, на которых не видно шунтов:

914db79s-960.jpg

Пытаются попарно параметры выровнять....если окажется, что шунты там всё же есть, то они должны внутри пары параметры точнее выбирать, чем для всей батареи....бред какой-то )))

+++++++++++++++++++++++++

Итак, конструктивно свой девайс на Arduino вижу так - ко всем ячейкам подключаем делители напряжения, которые выравнивают напряжение после каждой ячейки на уровне тех же 2.7 вольт и через аналоговый мультиплексор подаём его на АЦП ардуины:

http://arduinolab.pw/index.php/2017/07/17/16-kanalnyj-analogovyj-multipleksor-cd74hc4067/

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

×