Напряжение на батареях UPSa

[MICROWATT 765]

Для 24В конструкції пари IRFZ44 паралельно в розрив мало би вистачити. Для більших напруг, мабуть варто би реле.

В розрив з одного кінця, батарей.

Від балансирів, мабуть можна і одним проводом обійтися (просто "шиною")

 

Щодо перезаряду, думаю варто відслідковувати перевищення 14В при нормі в 13.6. Тобто, ситуацію, коли в режимі очікування одна банка одного акумулятора закоротила і напруга перерозподіляється на решту. Тобто, 1% мало би бути достатньо.

По-суті варто би мікроконтролер вліпити, який би аналізував динаміку принаймні згрубша. І ним вже формувати сигнал попередження близькості кінця розряду, відключення по перерозряду, аварії по напрузі. А там вже і статистику можна знімати, і попробувати оцінювати динаміку прецизійно (мені здається, що коливання біля 5 мВ/хв можуть бути і в нормальному режимі за рахунок неоднорідності хімічних процесів, наприклад...).

Таке враження, що Ви за фахом программiст. Тобто, тулите функцію до функціі не маючи уяви для чого вони потрібн і та як ними люди будуть користуватсь. Доки программера не зупинять, він буде вигадувати собі все нові іграшки та труднощі. Вартість цих зайвих функцій його ніколи не цікавить, бо має справу не з реальністю, а з абстрактним кодом. Сам процес захватує, а не кінцевий результат.

Я нічого не мав би проти программерів, якби вони займалися сортуванням масиву чи конгруентним відображенням координат. Важливо не допускати цих людей до розробки систем, бо на виході будуть граблі з мобільником та велосипеди з гідропідсилювачем руля.

 

Техніка століттями виробила свою філософію. Найкраще це те, що ідеально виконує свою роботу мінімальними засобами. Нічого зайвого або недоробленного.

Гарним окремо може бути велосипед, бульдозер, "формула1". Поєднайте ці три красуні в одну конструкцію. Так щоб мчало на педалях та ще й землю копало, бажано, ще й літало. Буде жахливе чудовисько дорогуще та непридатне ні до чого.

 

Серійний УПС - завершена конструкція, та мабуть і непогана. Там, як з"ясувалося, не вистачає одного важливого моменту - балансування заряду. Давайте це поправимо балансувальником. Простим, дешевим, щоб непомітно для УПС, без втручання у його внутрощі виконував цю додаткову роботу. За рівнем заряду та розряду стежить вже сам УПС. Навіщо ж ми будем із ним сперечатись? УПС намагається дозарядити батарею, а ми будем вимикати? Через те УПС почне якось непередбачено себе поводити. Особливо ті "круті" дорогі моделі, де программери покопирсались без догляду дорослих.

 

Усе що Ви написали про заряд, його динаміку, індикатори корисно було б , якщо розробляти увесь УПС окремо, з нуля. Балансир же не може підміняти готовий УПС, виконувати частину його роботи.

 

Р.s. Бачили ми дещо й покраще IRFZ44. Але реально зробити такий вимикач набагато складніше, ніж може показатись на перший погляд. Одне діло напаяв, здалося запрацювало, через тиждень згоріло - викинув. Але таке дати людям в кількості 500 -1500 примірників... Як кажуть, освіта мені не дозволяє. Та й совість. Бо я, поки до справ допустили, не одне відро усього попалив, понабивав гулі та розумію що з того може вийти.

Відредаговано 2013-05-05 02:33:42 MICROWATT

[ingr 74]

Це вже четвертий раз те саме пишеться.

Я не програміст (мене самого чорти беруть, коли для відображення 10к тексту треба 180 Мб озу і на кожен клік по 10с туплення сучасного процесора...).

Пропоную ще раз подумати звідки береться розбаланс. Це або акумулятори, які до пуску мали різний відсоток заряду, або такі, що в процесі експлуатації втратили ємність не рвіномірно.

Для другого випадку важливо не просто вирівняти відсоток заряду у всіх банках а не допустити глибокого розряду слабших, бо це доб"є слабші акумулятори і вже на наступний цикл вирівнювання буде без сенсу. Найпростішим рішенням був би вольтметр на кожній банці, який би міг дати команду на відключення батареї. Проте, кожна окрема банка нам не доступна, а доступні виводи з батареї по 5 банок. В такому випадку добре було би оцінювати швидкість зміни напруги і по цьому робити висновок про стан банок в батареї. Проте, нехай вже буде хоч просто вольтметр з порогом в 11В, наприклад, і реле або польовики. +1 "коробочка" і 1 дріт. Ніби не складно? Явно, на Формулу1 не тягне, і навіть на велосипед. Але, Вашу риторику, бачу, люблять. То нехай буде по-вашому

[NiTr0 584]

Если один аккум из батареи идентичных заметно потерял емкость - ИМХО не особо стоит его беречь, ибо 1) это жжжж не спроста - продлить агонию на месяц может и удастся, но не более, просто так аккум не осыпается , а коль начал сыпаться - на то есть причины, которые вы не устраните; 2) при разряде на него и так будет повышенная нагрузка - бОльший удельный ток; 3) разряд "в ноль" - редкое явление, обычно - задача упса продержать стойку до включения питания, и не допустить ее отключения.

Основная задача балансира - предотвратить перезаряд из-за некоего начального разброса емкостей/заряда, который со временем усугубит этот разброс и доведет его до критического. А не растягивать срок службы полумертвых аккумов.

Відредаговано 2013-05-05 08:22:21 NiTr0

[MICROWATT 765]

Да, хорошо  когда человек все-таки понимает, что 1кБайт памяти для включения светодиода многовато. Не понимает этого тот, кто когда-то не ахал при виде полкилограммовой памяти "аж на 4К" и не учился по-настоящему искусству программирования.
Могие тут отлично знают что стоит подключение абонента, но мало кто чувствует что стоит просверлить 1 или 5мм дырку в листовой стали, закрутить винт, прозвонить диод, намотать два витка на колечке. А вот все это чувствовать нужно если занимаешься разработкой и производством аппаратуры.
Это не пустая риторика, это попытка донести реальные сложности при проектировнии  устройств. Не будешь с самого начала видеть как это будет собираться, тестироваться, транспортироваться, использоваться не всегда одинаково подготовленным конечным потребителем - не получится ничего хорошего.

Что до разбалансировки батарей при разряде, то тут картина восе не так страшна, как может показаться. Сбалансированной при заряде батарее разбалансироваться просто не с чего, причин нет. Да, глубина разряда у батарей с разной емкостью немного разная, но это балансировщик при заряде выровняет. Без него с каждым циклом разбаланс будет нарастать и картина катастрофически  будет ухудшаться.
 Об этом в статьях на тему балансировки ясно сказано. Показано, что с балансировкой заряда срок службы резко увеличивается, несмотря на неравномерный разряд.

 Важно понять, что ведением всяких дополнительных индикаторов, измерителей, сигнализаторов мы емкость неисправной батареи не увеличим. Тем более, что непонятно что дальше с этими измерениями делать. Отключать батарею? А чего это мы будем казаться умнее УПС?  Если батарея неисправна, то отключай ее- не отключай помимо УПС она лучше не станет и время работы УПС не увеличится.

[KaYot 3 710]

Отключать вообще нельзя. А вдруг я генератор не успеваю завести, и эти 5 минут которые УПС еще помучал бы батарею(пусть даже разряжая 'слабый' АКБ ниже допустимых пределов) спасут стойку от обесточивания?

Тут вариантов 2, или оно работает какое-то расчетное время, после которого включают свет или заводят генератор, или в критической ситуации работает как можно дольше. В обоих случаях здоровье самих батарей волнует очень слабо.

Да и эффекты подобные будут проявляться только при большом износе отдельных батарей, тут уже балансиром исправлять нечего, только обслуживать или менять.

[NiTr0 584]

Индикация (свето-звуковая) нужна в принципе, но только для одного случая - отпадания одной из клемм балансира, если это приведет к последующему наростающему разбалансу батареи (как в случае с индуктивным балансиром).

Відредаговано 2013-05-05 11:23:22 NiTr0

[romkashig 1]

Долго искал где написать сообщение, думаю здесь будет уместно(ведь смысл поддержать напряжение  в заданных пределах на батареях УПСа от постороннего источника при заряде батарей).  

После знакомства в небольшой переписке и обнаружения "общих идейных интересов" (у меня: заряд батареи от ветряной станции, а у MICROWATTa: спортивного интереса и желания помочь любителям-ветроловам ), пришли к разработке и изготовлению надежного и простого контроллера ограничения напряжения. MICROWATT(имен здесь особо не пишут) разработал схему, изготовил и отправил с технической документацией готовое изделие для испытаний.

Прошу заметить что изначально, речь об оплате за изготовление была, но еще на этапе производства и после изготовления и испытания(у меня в реальных условиях), MICROWATT денежную компенсацию принимать отказался (даже за использованные материалы).

Самое главное: хочу выразить огромную благодарность и человеческое СПАСИБО за помощь и потраченное  время.

Вот так все получилось:              Контроллер справа под вольтметром.

[MICROWATT 765]

Спасибо, доброе слово и кошке приятно
 Работа тут действительно двигалась с моей стороны спортивным интересом. Не так часто встретишь настоящего энтузиаста, человека увлеченного, целеустремленного и отнюдь не криворукого. Просто захотелось ему помочь в решении частной проблемы.
 Сама система в сборе достойна уважения. Пятиметровая ветротурбина своими силами плюс все, что требуется для накопления и преобразования энергии для обеспечения частного дома.
 Система получилсь мощностью около киловатта на зарядку буферной батареи, Все что сверх этого или при полностью заряженном буфере идет на нагрев воды для бытовых нужд.

 Как всегда, при серьезной работе, основное время ушло на формулировку задачи, совместную работу по составлению ясных технических требований.  Правильно сформулировать задачу - наполовину ее решить.
Сама реализация оказалась не так уж сложна, с первого захода вроде все заработало, как ожидали.
 Автору автономной энергосистемы желаю дальнейших успехов!

[interjet 177]

Скажите, так балансиры будут или нет ?

[MICROWATT 765]

Будут,будут.
 Под 7-20ач (2-2.5Ач в сутки разбаланс выравнивает)
 Собираем, все получили.

[argus78 114]

Ориентировочная цена?

[MICROWATT 765]

Завтра будет.

[MICROWATT 765]

Балансировщик ER12, подбили сумму.
Розница 3.2, опт от 10 шт  - 2.8 доллара (25 и 22.5 грн что-то около).
 Будут на складе - сообщу.

[interjet 177]

Резервирую на батарею 48вольт

[Гайджин 574]

Резервирую:

на 48В - 3 комплекта;

на 96В - 2 комплекта;

на 108В - 1 комплект.

[pavlabor 1 949]

(29.03) 13.54 13.68 13.62 13.57 13.57 13.56 13.59 13.62 - разброс 0.14в 

(01.04) 13.59 13.71 13.59 13.60 13.56 13.54 13.60 13.59 - разброс 0.17в

 

Схема работает, большинство каналов четко свелось к 13.60в - так должно быть в идеале(зарядник дает 108.8, /8=13.60). Остались вопросы по точности отдельных каналов.

Провожу небольшой тест, откидываю батарею с канала №2(там где 13.71в) - без батареи там те же 13.71в!! Подключаю батарею, замеряю ток - естественно он нулевой.

Хорошо, понимаю что на выходе конденсатор фильтра стоит. Разряжаю сопротивлением(ну тут бес попутал, прости меня разработчик - под руку попал резистор аж на 2.7 Ома) - мощная искра говорит о том что разряжено все что можно.

Замеряю - те же 13.7в, т.е. канал балансира дает такое напряжение на выходе, к нему же без вопросов подтянулась батарея.

Подключаю на этот канал вместо батареи резистор на 150 Ом(оставшийся после сборки "схемы" Павлабора) - с нагрузкой в ~90ма канал держит напряжение 13.65в.

Окончательный эксперимент - откидываю батарею с 1ого канала(там 13.59в) - на холостом ходу имеем 13.55. Подключаем все ту же нагрузку в 150 Ом - напряжение проваливается до 13.4в - вот этот канал работает штатно.

 

Итоги:

1) Схема рабочая на 100% и подходит для батарей абсолютно любой емкости. В моем случае батареи на 160ah балансируются менее чем за сутки "в ноль", быстрее и не нужно.

2) С точностью есть проблемы, нужно это проверять самому Микроватту. Теоретические 10-15мВ точности не достигаются, и дело тут не в ограниченном токе переноса. Перекосы возникают где-то by design.

 

P.S. лично меня такая точность полностью устраивает(если разбег не будет увеличиваться конечно), это не придирки,  а скорее отчет по лабораторным испытаниям.

Кстати, отключить балансировщик и через день-два посмотреть на сколько расплывутся напряжения.

Потому что по сути, этот девайс можно назвать - "ленивый аккумуляторщик",

и за месяц он должен обслужить батареи.

 

Если какая то батарея поплывет прилично, то это у нее тяга на свалку.

Не отпустишь, завалит весь узел.

[argus78 114]

резерв 3 шт.

[MICROWATT 765]

http://www.microwatt.com.ua/

 кое-как родили. ER12
 работаем дальше.

Відредаговано 2013-06-29 13:39:34 MICROWATT

[hapel 31]

На складе уже есть?

[sanyadnepr 305]

http://www.microwatt.com.ua/

 кое-как родили. ER12

 работаем дальше.

Цена, военная тайна

[hapel 31]

Розница 3.2, опт от 10 шт  - 2.8 доллара (25 и 22.5 грн что-то около).

 

Пару постов выше написано )

[sanyadnepr 305]

Незаметил)))

[MICROWATT 765]

Незаметил)))

http://www.microwatt.com.ua/catalog/UPS/ER12/

если точнее

[interjet 177]

Приятная новость, в понедельник обязательно закажу. Так как в электрике не совсем силен, можно вас попросить схему подключения 4х батарей?

[MICROWATT 765]

На сайте нашем есть же вродесхема  для  шести  батарей. Принцип сохраняется для любого количества, хоть 20 батарей связка.
 Балансировщиков нужно на один меньше, чем батарей в связке. Т.е. для 4 батарей три балансировщика.

Они работают каждый на свою пару батарей

Для 48-вольтовой батареи уберите мысленно два верхних балансировщика и две батареи  а  +48 подключите  к плюсу четвертой снизу  батареи на 12 вольт.
 Минус 72 будет для Вас минус 48 от зарядника
 Как еще пояснить.. не размещать же почти одинаковые картинки на 2....22 батареи.