Re: Obousměrný flyback se step-up švábama

[Petr Labaj]

To jemné ztrátové balancování se hodí tam, kde je o baterku dobře postaráno.
Je snadné a u dobře udržované baterky i energeticky efektivní.
Když se podíváte na baterky v autech, tak se používají dost slušné 
kapacity ve velkých desítkách nebo stovkách Ah.
Přesto tam je ztrátové balancování s balančním proudem někde pod 200mA. 
Takže proti kapacitě baterky 100Ah prostě zdánlivě úplně zanedbatelné.
Stejně tak profi baterky k vysokonapěťovým solárům. Třeba asi 
nejpopulárnější baterky Pylontech mají osazené články 50Ah, a max. 
balanční proud kolem 100mA.
Při cenách jak těch aut tak těch BESS by si tam jistě mohli dovolit dát 
nějaké přečerpávání energie. Přesto to ani jedni z nich nedělají.

Když jsem začal přemýšlet o té své BMS (ke které se furt nemůžu dostat a 
dodělat ji :-( ), tak jsem v prvotním návrhu chtěl použít balanční proud 
3A. Resp. ve 3 stupních 1, 2 nebo 3A, a k tomu samozřejmě řízení pomocí PWM.
Ale jak jsem se pak učil o baterkách trochu víc a díval se na nějaké 
profi konstrukce velkých kluků (třeba ty automobilky a dodavatele 
baterek k FVE), tak jsem hodně přehodnotil svůj náhled na věc. A v praxi 
tam osadím asi 100, 200 a 300mA. Tedy desetinu toho, co jsem tam chtěl 
dát původně. A to jsem se tehdy ještě bál, jestli to bude dost.

Ta moje BMS bude distribuovaná a bude pracovat tak, jak jste popsal, jak 
byste na to chtěl mít ten jeden chip.
Jen to nebude chip ale malá deska na každém článku. Spolu svázané pomocí 
jednoho optronu do jednosměrného kruhu. A kromě balancování a měření 
bude mít jednu velmi důležitou věc, kterou jste tam nenapsal - kvalitní 
měření teploty. To považuji za naprostý základ bezpečnosti a životnosti 
baterek.

Ano, máte pravdu, že se to hodí pro srovnané baterky. Právě proto to 
musí být udělané dobře, aby se ty baterky nerozjely a nedostaly se do 
stavu, kdy už se to bude muset balancovat nějak na sílu.
Proto jsem se ptal pana Hudečka, jaký počet plných cyklů na své baterce 
natočil. Psal, že koloběžka měla dojezd nějakých 40km, a on na ní 
natočil 7000km. Takže to odpovídá necelým plným 200 cyklům.
Kdyby to tak fungovalo v autě, tak by to znamenalo po 80 tis. km měnit 
baterku. Kdyby to tak fungovalo u soláru, tak by to znamenalo ojet 
baterku za 1-2 roky.
A to u něho je pokles ne na nějakých 70% původní kapacity (jako se bere 
hranice použitelnosti u aut nebo solárů), ale mnohem větší, když píše o 
dojezdu 15km.
Jasně, on ji asi provozuje velmi drsným způsobem. Ale i tak mi životnost 
baterek nějakých 100 cyklů (kolik to tak asi mohlo dát do rozumného 
poklesu na 70% kapacity) připadá dost malá.
Proto jsem se ptal, jestli opravdu to balancování a omezování dělá dobře.
A u víceméně mrtvé baterky to přervat tím, že budu přelívat velkou 
energii mezi články a zvětším tak dojezd o 3km - no nevím. Ale asi to má 
promyšlené a spočítané.

PL

*******************

Dne 20.10.2024 v 7:52 Martin Záruba napsal(a):
>
> Přestože si Vašich odpovědí velmi vážím a mnohdy s nimi souhlasím, 
> tentokrát s tím souhlasit nemohu. Tedy s odstavcem "Odbočka:" Ztrátové 
> balancování (bez ohledu na to, kde je použité) má výhodu v 
> jednoduchosti. Spíše se divím, že jej nějaký výrobce nedotáhl do 
> maximální jednoduchosti, t.j. jediné součástce o 4 vývodech. Dva budou 
> připojeny k článku a budou měřit jeho napětí a současně obvod napájet 
> zcela zanedbatelným proudem. Druhé dva budou oddělené optikou a budou 
> u všech článků spojené paralelně. A to je veškerý HW. Každý bude mít 
> jednoznačnou adresu, podobně jako třeba obvody 1-wire. Bude umět 
> povely: 1) vrať napětí článku 2) sepni vnitřní rezistor při dosažení 
> zadaného napětí a tím článek vybíjej. Pokud by balancoval těch 0.1A, 
> bude ztráta max 0.4W, což snadno zvládne. Aby se vyloučily chyby 
> měření na přívodech, může v tomto režimu střídat vybíjení a měření.
>
> Ale zpět k Vašemu příspěvku: Tento způsob balancování je použitelný 
> jen v případě že splníte několik podmínek:
>
> 1) Články mají velmi podobné vlastnosti, prakticky tedy vyžadují výběr
>
> 2) Nejde Vám o dosažení získání co nejvíce energie z baterie, ale o 
> vyrovnání NESTEJNÝCH ZTRÁT jednotlivých článků, které by dlouhodobě 
> baterii rozvážily
>
> 3) Zajistíte, že nadřazený systém baterii i v zimním období v určitých 
> intervalech nabije naplno (což u LiFe jinak není nutné), aby se vůbec 
> takovýto systém mohl aktivovat
>
> Úkolem aktivního balanceru není balancovat vlastní vybíjení článků, 
> ale nestejnost kapacity. A ta se časem zvětšuje, zvláště u velmi 
> namáhaných baterií, jako v připadě pana Hudečka. Zde může aktivní 
> balancer významně prodloužit životnost baterie a navíc i když nastane 
> stav, že ochrana baterii vypne, po určité době balancer dobije 
> nejslabší článek a zařízení bude zase chvíli fungovat.
>
> Naopak bych souhlasil s odstavcem "A odbočka číslo 2". Pokud je to 
> technicky proveditelné, snažil bych se vytvořit aktivní balancer s co 
> nejvyšší účinností a se schopností dodat co největší proud do 
> nejslabšího článku. Klidně může balancovat pouze jen dole. U LiFePo 
> balancování ve střední části je skoro nemožné vzhledem k extrémně 
> ploch VA charakteristice.
>
> Martin Záruba
> Dne 19.10.2024 v 16:10 Petr Labaj napsal(a):
>> Odbočka:
>> A je to opravdu k něčemu?
>> I velká bateriová úložiště s články třeba 50Ah používají ztrátové 
>> balancování. A to dokonce velmi malým proudem. Např. 100mA.
>> Má smysl se za každou cenu tlačit do nějakého přelévání?
>> Balancovat se stejně má jen nahoře, tedy při nabíjení. A tam ten watt 
>> elektriky většinou zase tak strašně vzácný není.
>> Aby navíc ten aktivní balancér nesežral ve finále víc než nějaký 
>> hloupý pasívní.
>>
>> A odbočka číslo 2:
>> Když už balancování, tak co ho udělat externí?
>> Na kolobrndu dát nějaký hustý konektor a vyvést všechny středy ven.
>> A nabíječku udělat pořádnou venku.
>> Tedy vlastně podobný režim, jako to dělají modelářské nabíječky.
>>
>> PL
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20241020/660468d6/attachment.htm>