Простая балансировка сборок Li-ion 18650

[Faddey]

Собственно в соседней теме писал о балансировке сборок 2S2P так завалили кучей вопросов в личку

Рассказываю, точнее цитирую один из источников:
В качестве схемы перекачки заряда использован не индуктивный, а ёмкостной накопитель. Например, широко известны, так называемые, преобразователи напряжения на коммутируемых конденсаторах. Одна из массовых - это микросхема ICL7660 (MAX1044 или отечественный аналог КР1168ЕП1).

В основном микросхема используется для получения отрицательного напряжения, равного напряжению её питания. Однако, если отрицательное напряжение на её выходе окажется по каким-то причинам больше по величине, чем положительное напряжение питания, то микросхема начнёт качать заряд "в обратную сторону", забирая из минуса, и отдавая в плюс, т.е. она всё время пытается уравнять эти два напряжения.

Микросхема с высокой частотой подключает конденсатор С1 либо к верхнему аккумулятору G1, либо к нижнему G2. Соответственно С1 будет заряжаться от более заряженного и разряжаться в более разряженный, каждый раз перенося какую-то порцию заряда.
Со временем напряжения на аккумуляторах станут одинаковыми.

Энергия в схеме практически не рассеивается, КПД схему может достигать до 95…98% в зависимости от напряжения на аккумуляторах и выходного тока, который зависит от частоты переключения и ёмкости С1.

При этом собственно потребление микросхемы составляет всего несколько десятков микроампер, т.е. находится ниже уровня саморазряда многих аккумуляторов, и поэтому микросхему можно даже не отключать от аккумулятора и она будет постоянно неспешно выполнять работу по выравниванию напряжения на ячейках.

Реально ток перекачки может достигать 30…40мА, но КПД при этом снижается. Обычно десяток мА. Также напряжение питания может быть от 1.5 до 10В, а это значит, что микросхема может балансировать как обычные Ni-Mh пальчики, так и литиевые аккумуляторы.

Важно: Для балансировки литиевых аккумуляторов с более высоким напряжением, вывод 6 (LV Low voltage) нужно оставить свободным, никуда не подключать.
Типовая схема для двух элементов на первом фото.



Теперь о практике.
Собирал 2S3P и 2S2P.
Плату крепил в торец.
На обратной стороне платы "контрольные" точки, что бы мы могли аппаратно оценить результат.
Результаты 2S3P на фото.
Перекачка энергии (выравнивание напряжений идет ОЧЕНЬ медленно, но постоянно).
Я специально две из 6-ти банок разрядил примерно наполовину.
Катался весной в потемках, летом аккумы лежали без дела. На прошлой неделе, решил посмотреть результат.
Разница напряжений на всех банках не более 0,01 Volt.

Затраты:
1. MAX1044 SMD SOIC-8 - в Митино удалось найти по 30 рублефф. Но предлагили "недорого" dip-8 всего по 170 рублей . Митино, каждый норовить нае...обмануть.
2. Smd кондюки - бесплатно, со старых пат.
3. Стеклотекстолит и прочее - осталось с давних времен.
4. Прямые руки и светлая голова - бесценно.

Так же можно балансировать сборки 3S2P (последнее фото, главное не забыть отключить вывод LV).

[Archie]

Спасибо за статью! У меня правда все батареи балансируются "классическим" способом, но описанный метод тоже понравился, и возможно воспользуюсь им в будущем...

[suschestwo]

MAX1924 Для 3-4 ячеек будет как-то лучше. И защита заодно от перезаряда\переразряда.
А так да, для малоемких акков эта схема более чем имеет смысл.

[landy0]

Чего то я запутался... если делать такой балансир для "народной" фары, то нужна ведь будет одна микросхема? Там 2P2S т.е. средняя точка общая(одна пара параллельно + ещё пара)... справится микросхема с 4-4.5 Ач или уже "перебор", а то заманчиво было бы прилепить схемку прям на плату защиты да и залить клеем.

p.s. тыркнулся в чипидип, думал "ну будет не 30, а 50-60 рублей - не страшно", а там ваааще 160-300 рублей ценик...

[suschestwo]

Справиться. Но работать будет долго. Хотя она будет работать 24*7*365, сталобыть долго, это некритично .

[sewmaster]

MAX1924 Для 3-4 ячеек будет как-то лучше. И защита заодно от перезаряда\переразряда.
А так да, для малоемких акков эта схема более чем имеет смысл.

Хорошая микросхема, но слишком маломощная, ток зарядки максимум в 40 микроампер маловат будет для зарядки аккумуляторов фонаря. Применять ее лучше, как дополнение к вышеуказанным микросхемам емкостной балансировки аккумуляторов, так как в ней есть, только защита от перезарядки, переразрядки и КЗ батареи.

[DiLem]

Собственно в соседней теме писал о балансировке сборок 2S2P так завалили кучей вопросов в личку

Рассказываю, точнее цитирую один из источников:
В качестве схемы перекачки заряда использован не индуктивный, а ёмкостной накопитель. Например, широко известны, так называемые, преобразователи напряжения на коммутируемых конденсаторах. Одна из массовых - это микросхема ICL7660 (MAX1044 или отечественный аналог КР1168ЕП1).

В основном микросхема используется для получения отрицательного напряжения, равного напряжению её питания. Однако, если отрицательное напряжение на её выходе окажется по каким-то причинам больше по величине, чем положительное напряжение питания, то микросхема начнёт качать заряд "в обратную сторону", забирая из минуса, и отдавая в плюс, т.е. она всё время пытается уравнять эти два напряжения.

Микросхема с высокой частотой подключает конденсатор С1 либо к верхнему аккумулятору G1, либо к нижнему G2. Соответственно С1 будет заряжаться от более заряженного и разряжаться в более разряженный, каждый раз перенося какую-то порцию заряда.
Со временем напряжения на аккумуляторах станут одинаковыми.

Энергия в схеме практически не рассеивается, КПД схему может достигать до 95…98% в зависимости от напряжения на аккумуляторах и выходного тока, который зависит от частоты переключения и ёмкости С1.

При этом собственно потребление микросхемы составляет всего несколько десятков микроампер, т.е. находится ниже уровня саморазряда многих аккумуляторов, и поэтому микросхему можно даже не отключать от аккумулятора и она будет постоянно неспешно выполнять работу по выравниванию напряжения на ячейках.

Реально ток перекачки может достигать 30…40мА, но КПД при этом снижается. Обычно десяток мА. Также напряжение питания может быть от 1.5 до 10В, а это значит, что микросхема может балансировать как обычные Ni-Mh пальчики, так и литиевые аккумуляторы.

Важно: Для балансировки литиевых аккумуляторов с более высоким напряжением, вывод 6 (LV Low voltage) нужно оставить свободным, никуда не подключать.
Типовая схема для двух элементов на первом фото.



Теперь о практике.
Собирал 2S3P и 2S2P.
Плату крепил в торец.
На обратной стороне платы "контрольные" точки, что бы мы могли аппаратно оценить результат.
Результаты 2S3P на фото.
Перекачка энергии (выравнивание напряжений идет ОЧЕНЬ медленно, но постоянно).
Я специально две из 6-ти банок разрядил примерно наполовину.
Катался весной в потемках, летом аккумы лежали без дела. На прошлой неделе, решил посмотреть результат.
Разница напряжений на всех банках не более 0,01 Volt.

Затраты:
1. MAX1044 SMD SOIC-8 - в Митино удалось найти по 30 рублефф. Но предлагили "недорого" dip-8 всего по 170 рублей . Митино, каждый норовить нае...обмануть.
2. Smd кондюки - бесплатно, со старых пат.
3. Стеклотекстолит и прочее - осталось с давних времен.
4. Прямые руки и светлая голова - бесценно.

Так же можно балансировать сборки 3S2P (последнее фото, главное не забыть отключить вывод LV).

Уважаемый Faddey ,будьте добры поясните пожалуйста при подключении двух элементов li ion (2S1P)какое напряжение нужно подать на микросхему ?
Заранее благодарю!

[Faddey]

Уважаемый Faddey ,будьте добры поясните пожалуйста при подключении двух элементов li ion (2S1P)какое напряжение нужно подать на микросхему ?
Заранее благодарю!

Первая картинка как раз для двух элементов Li-Ion.
Вывод 6 (LV Low voltage) нужно оставить свободным, никуда не подключать, иначе красиво дырка в мелкосхеме прогорает.
По такому же принципу делал балансировку для 2S2P, больше года прошло. Разброс напряжений 0,05Volt. Измерил и под нагрузкой и без (В7-65).

[voshod]

микросхема ICL7660 (MAX1044 или отечественный аналог КР1168ЕП1)

А кто-нибудь знает, отличаются ли между собой чем-нибудь значимым названные микросхемы, цоколёвкой, параметрами?

КПД схему может достигать до 95…98% в зависимости от напряжения на аккумуляторах и выходного тока, который зависит от частоты переключения и ёмкости С1.
Реально ток перекачки может достигать 30…40мА, но КПД при этом снижается. Обычно десяток мА.

Если ёмкость С1 уменьшить, то порции тока усилятся? Какие max\min ёмкости конденсатора С1 допустимы в этой схеме балансировки?

потребление микросхемы составляет всего несколько десятков микроампер, т.е. находится ниже уровня саморазряда многих аккумуляторов, и поэтому микросхему можно даже не отключать от аккумулятора и она будет постоянно неспешно выполнять работу по выравниванию напряжения на ячейках.

Кто мерял фактическое потребление тока, если повесить такой "рюкзак" на постоянку и не уведёт ли он литий-ионные аккумуляторы в период длинного застоя в опасный переразряд?

Smd кондюки

Они обязательно должны быть именно SMD или можно использовать классические цилиндрические (нормального качества)?

[Faddey]

А кто-нибудь знает, отличаются ли между собой чем-нибудь значимым названные микросхемы, цоколёвкой, параметрами?
Соррь, не заморачивался этим.
Если ёмкость С1 уменьшить, то порции тока усилятся? Какие max\min ёмкости конденсатора С1 допустимы в этой схеме балансировки?
Скачай manual на нее - там вроде расписаны параметры кондюков.
Кто мерял фактическое потребление тока, если повесить такой "рюкзак" на постоянку и не уведёт ли он литий-ионные аккумуляторы в период длинного застоя в опасный переразряд?
У меня все лето пролежали. Достал померил все норм. Разабаланс банок 0.01 Вольт. Напряжение то же в норме
Они обязательно должны быть именно SMD или можно использовать классические цилиндрические (нормального качества)?
Ну тантал smd хорошего качества но можно любого типа использовать

Ответы в тексте
Про резюк не понял, его же нет в схеме.
Вот еще одна сборка http://forum.velomania.ru/showthread.php?t=169656