Напряжение на батареях UPSa

[NiTr0 584]

Что этот ТТ будет трансформировать? Постоянный ток в каждом канале?

 Можно и пульсирующий до выпрямления...

 

Ваш принцип можно еще использовать "навыворот".

На каждой АКБ преобразователь работающий на гирлянду АКБ.

Т.е. несколько преобразователей работают на общую нагрузку, сборку АКБ, балансируя ее.

ПКИ нужно больше, моточные значительно проще.

Не исключен универсальный вариант преобразователя на разное количество АКБ.

Сложно заставить одинаковый ток кушать будет... Еще сложнее - рулить ток в зависимости от напряжения банки.

[MICROWATT 765]

 

 По поводу разных предложений... 

Ваш принцип можно еще использовать "навыворот".

На каждой АКБ преобразователь работающий на гирлянду АКБ.

Т.е. несколько преобразователей работают на общую нагрузку, сборку АКБ, балансируя ее.

ПКИ нужно больше, моточные значительно проще.

Не исключен универсальный вариант преобразователя на разное количество АКБ.

Да можно-то можно, но работать не будет.

ПКИ нужно больше явно. Моточные относительно проще, но их больше. И суммарное количество обмоток тоже. Ведь таки проще намотать 10 обмоток для 8 батарей, чем 8 трансформаторов с тремя обмотками. Да и  витков раз в пять больше по сумме намотать придется. Маломощный трансформатор требует больше витков.

Но  ПКИ тут не главное, главное - работать не будет. Откуда каждый преобразователь знает какую мощность со своей батареи снять? А то, что отдаст - поделится меж всеми остальными в разбаланс.

Короче - попробуйте, легче сравнивать на готовом. В макете будет все видно.

 

 А теперь общий вопрос: Коробочку 20х40х60 мм рядом с каждой батареей разместить можно? В мощных УПС, наверное, можно? Меньшей коробочки, так чтобы клеммники помещались, пока не нашел. Вывести просто четыре провода по 20см и залить наглухо в меньший модуль?

 Прорабатываю модульный балансировщик. на все случаи жизни, начиная с 36 и кончая 300 вольтами.

Многообмоточный трансформатор удалось разделить. И вопрос о мощности теперь решается просто количеством модулей, по одному на батарею. Модуль сажается параллельно батарее и соединяется с другими двумя проводами. Дальше они сами разберутся кому отбирать, кому отдавать мощность.

[LastName 18]

]MICROWATT, а модульные это уже по новой концепции или по доработанной старой?

[KaYot 3 710]

imho возле батарей можно что угодно разместить, даже с модулем размером с пачку сигарет проблем нет. Батареи требующие балансировки имеют приличные габариты и стоят или на полу рядом с УПСом, или в специальной стойке, или на дне шкафа. Во всех случаях с местом проблемы нет.

Ну а если модуль имеет размер спичечного коробка, и их можно клеить на двусторонний скотч прямо на АКБ около борнов - будет супер, подключение предельно упрощается.

[MICROWATT 765]

     Скорее всего, "старые" будут на 24 вольта. А все, что дальше - по совершенно другому принципу, он более эффективен и технологичен. 

Собираю макет на 8 батарей, платы жду, пока только в модели прогнали на 5 батарей. Ядро модуля схемотехнически известно давно, но просто такого применения как-то раньше не просматривалось. Схема редко используемая, полный (двунаправленный, обратимый) трансформатор постоянного тока.
 Нашел удобную коробку вроде пачки сигарет с "ушами" для прикручивания на стенку. Крышка снимается, внутри клеммники. Вариант со спичечными коробушками на каждую батарею оказался дороже. Да и нехорошо, когда все болтается на проводах...

Помещается  4 модуля. Для 36-вольтового применения можно один просто не использовать.
Все, что больше 48 - ставим вторую коробку на 4 батареи. С первой соединяется дополнительно двумя проводами синхронизации. Мощность балансировщика автоматически растет с количеством батарей ( на каждую батарею фиксированая мощность).
 И т.д. до 20 батарей (5 коробочек, номинал 240 вольт). Выше - уже класс изоляции не позволяет, слишком дорогие моточные. Хотя, принципиальных ограничений для наращивания нет. 
 Самому не терпится опробовать

[MICROWATT 765]

трошечки терпения, работаем.

[MICROWATT 765]

История получила продолжение все-таки в модульном балансировщике. Спичечная коробка, устанавливаемая на каждую пару батарей.
 на 24 вольта -1
 на 36-2
 на 48-3
...

на 144вольта-11 шт.

 Плюсы решения.
- достаточно малое потребление на холостом ходу (по окончанию балансировки) - порядка 1.4-1.5 мА
- относительная дешевизна из-за отсутствия моточных и сложных компонетов.
- точная балансировка (единицы милливольт, стабильность однопроцентных резисторов + грубая подстройка ступеньками при изготовлении) Пока нечем даже точно промерять. Погрешность измерения 10 мВ, единица младшего разряда тестера.
 - нет ограничений по напряжению (хоть 40 банок можно балансировать, особая изоляция при таком построении не нужна)
- один конструктив на все случаи жизни. Корпус 57х37х18 мм, разъемный на защеке, внутри тройной клеммник. "Плюс", "Минус" и "М" (middle) - средний.
- индикация процесса балансировки и из какой батареи энергия перекачивается ( из верхней - красный, из нижней - зеленый, есть баланс - погасло). Помогает выявить самую дохлую батарею в связке. из нее дольше всех будет откачиваться энергия при зарядке и долже всех вкачиваться после разрядки.
- балансировка идет и при отключенном заряднике (после глубокого разряда его степень  уравнивается)
 Минусы
- небольшая мощность - (100-150мА, выравнивается 2-4 Ач в сутки). Но мощнсть наращивается с количеством батарей автоматически.
- невысокий КПД 0.2-0.4 , смотря в какой комбинации разбалансированы батареи. Лишнее гонится большей частью в тепло. Это будет отбираться от зарядника.
- подключать к 48 и выше системам нужно без пива. Слишком много точек подключения и нужно это сделать внимательно. Впрочем, внутри джампер временного отключения силовой части на время прикрутки клемм.

 Заказали  опытную партию плат, достаточно много для широкого знакомства. Цена будет, как только цену плат получим. Надеюсь, до майских праздников.
 Имя ему - ER12.
Появится более подробное описание и соберем серийный экземпляр  - выложу ссылку.

[spen 0]

Вопрос такого плана - будет сборка батарей 48 вольт , возможно ли снимать нагрузку как по 48 вольт так   и   по 12 вольт скаждой батареи  по 20-40 ват , сможет ли такой балансир компенсировать неравномерный разряд ?

[MICROWATT 765]

Нет, снимать нагрузку от отдельных аккумуляторов составной батареи в любом случае нельзя. Категорически. Предлагаемый балансир не сможет компенсировать мощность более 1-2 ватт. Но даже если его умощнить, такое решение технически нерационально.

Если Вам нужно что-то запитать 12-ю вольтами, то нужно делать это от DC-DC со входом на полные 48 вольт, разряжая батарею равномерно.

У нас сейчас в разработке гальванически развязанный DC-DC 30ватт (12 вольт х2.5А), возможно подойдет. Или приищите готовый.

Відредаговано 2013-04-30 16:08:39 MICROWATT

[spen 0]

Кстати  а можете сделать балансир на 48 вольт на каждую банку ?

[MICROWATT 765]

Предлагаемый балансир ER12 будет пригоден для балансировки любых составных батарей, начиная с двух аккумуляторов. Далее, на каждый следующий нужно добавить один модуль. Відредаговано 2013-04-30 17:57:53 MICROWATT

[spen 0]

Извините ,может не правильно написал - под банкой имеется в виду элемент 2(два) вольта .

[MICROWATT 765]

Хм... как-то не подумал, что такое на практике тоже может встретиться.

Принципиальных ограничений нет, просто из расхожих компонентов сходу не собрать.

Можно подумать, если кого-то еще заинтересует.

[interjet 177]

Скажите, когда ожидается анонс и первые продажи ЕР 12?

[MICROWATT 765]

Мы заказали 150 плат числа 20-го апреля, но завод до праздников не успел сделать, хотя обещали за 7 дней.

Похоже, числа 10 теперь получим. Думаю, меж 20 и 30 мая появятся, сборка там несложная.

[Учумелые ручки 705]

ERCASC12.JPGПредлагаемый балансир ER12 будет пригоден для балансировки любых составных батарей, начиная с двух аккумуляторов. Далее, на каждый следующий нужно добавить один модуль.

Вопрос - технология?

Индуктивный или емкостной перенос? Коммутация на полевичках?

Если последнее (так как делал я) - такая схема включения не "сойдёт", нужно ещё минимум пара для синхронизации блоков между собой (в противофазе).

В противном случае есть ненулевая вероятность "сквозняка" через несколько блоков и батарей ... Полевики выгорнет

[MICROWATT 765]

Да нет, обычное шунтирование перезаряженной батареи. Энергии 50% теряется в балласте, остальное - в недозаряженную. При активной работе тепленький.

Индуктивно-емкостные и совсем уж сложные схемы тоже опробовал. В частности, система с синхронными реверсивными преобразователями. Чрезвыйчайно интересный метод.

Но по сложности и стоимости эти схемы не годятся, как мне показалось. Достоинства предлагаемой схемы уже изложены выше.

[NiTr0 584]

Т.е. вернулись к тому, с чего (практически) начинался топик... Типовый проверенный временем балансир, шунтирующий перезаряженную банку - только уравнивающий не по абсолютному значению напряжения, а по разности напряжений банок.

Подумаю на досуге таки над вариацией модульного емкостного балансира. Мож чего и родится интересного, что будет стоить проверки на практике...

[MICROWATT 765]

Да, некоторое разочаровательное ощущение, что сдались без боя есть.
 Но тут после внимательного анализа результатов множественных эксперимантов приняты соображения следующие:
- Балансир должен как можно меньше потреблять на холостом ходу и после окончания балансировки. Речь уже не о КПД, а о том, что после полного разряда батареи он не должен садить ее дальше, если зарядка не начнется сутки-двое.
- Схема должна быть предельно дешевой и технологичной. Поэтому, моточные изделия сразу лучше отбросить. То, что я сделал Койоту напоказ, требует очень высокой внимательности и квалификации сборщика. Ради показухи можно разок напрячься, а в серии это не пойдет.
- Крайне важно иметь модульную конструкцию. Как выяснилось, у людей самые разные составные батареи. Даже в личку написали о батареях из отдельных банок на 2 вольта. В серийном производстве поддерживать зоопарк из 24, 36, 48, 60, 72, 144 вольта и прочее - совершенно неподъемно.
 В результате оказалось, что правильно подключаемый балластный резистор дешевле и эффективнее всех прочих решений. Посмотрите на серийный образец и убедитесь.

 

Что касается емкостного балансира, то это первое, с чего я начал изучение вопроса. При кажущейся простоте и наглядности метод практически непригоден. Сопротивления ключей портят все. Слишком быстро убывает эффективность балансировки с уменьшением разности потенциалов, а при начальном разбалансе токи через ключи недопустимо  высоки. Все равно придется включать балластный резистор, а это уже - прощай КПД и надежды на некое чудо.
Ну и сложно схемотехнически, дорого. Куда проще полумостовые индуктивные балансировщики, но...дорого это, опять же. Балансировщик должен стоить 5-10% от батареи, не болеее. При этом продлять срок ее службы в 1.5-2 раза. Иначе, охота с ним связываться естественно пропадает.

Будут у Вас или у кого-то еще новые идеи, предложения, с удовольствием буду сотрудничать.

[ingr 74]

Пропоную зробити аварійну індикацію перезаряду і відключення по перерозряду. Тобто, з кожного модуля два сигнали - один на пищалку - другий на реле/контактор.

[MICROWATT 765]

Пропоную зробити аварійну індикацію перезаряду і відключення по перерозряду. Тобто, з кожного модуля два сигнали - один на пищалку - другий на реле/контактор.

Це вже обговорювали. Стеження за загальним рiвнем заряду та глибиною розряду не  робота балансувальника. Це повинен робити УПС, його зарядний вузол.

 Втручаючись у роботу УПС ми встрягнемо у конфлiкт, який нема пособу вирiшити.

Ну, побачили, що на наш погляд батарея вже глибоко розрядилася. так а що можемо зробити? До батарей  iде усього два дроти з УПС. Куди та як подзвонити, щоб розряд подальший зупинити? те ж саме при зарядi. У деяких УПС своя непроста програма ступiнчастого заряду та втручатись туди не слiд.

 

 Вашi пропозицii мають сенс лише коли ми робимо самi увесь УПС чи хоча б зарядний пристрiй до нього.

А окремо про реле-контактор... чи ж Ви сповна уявляете що то за контактор по могутностi ? Та скiльки потужностi вiд батарей вiн забере дарма?

 Це робиться iншим шляхом. Час реле вже минув.

[ingr 74]

Якщо якийсь з акумуляторів дійшов до мінімуму то варто відключити всю батарею. Дія з втручанням в безперебійник ніяк не пов"язана.

Для малих напруг, звичайно, польовик буде простіше (за одно буде діод, через який заряд піде в перші моменти після відновлення зовнішьного живлення).

Для великих, можливо, краще би все-таки реле або контактор - я не в курсі які там схеми заряду і які потенційні пульсації з мережі можуть на них попасти.

[MICROWATT 765]

ingr, on 04 Май 2013 - 19:44, said:

Якщо якийсь з акумуляторів дійшов до мінімуму то варто відключити всю батарею. Дія з втручанням в безперебійник ніяк не пов"язана.

Та варто ж, варто, але, як Ви це собі уявляте? Чим відключити?

Для цого треба рвати коло з струмом у десятки ампер і де цей вимикач розташувати? На кожній з батарей чи в окремій скриньці та жмут дротів од усіх банок? Великий у мене сумнів що просто балансувальник усі безпомилково підключать, а з такою купою коробок та проводу вряд чи хто впораеться легко.

А що далі, після відключення, робити Вже обміркували? Так і залишити назавжди, чи знову включити, але тоді коли це робити, по якій подіі?

 

Сигналізувати про перезаряд? На якому конкретно рівні? Зарядні вузли УПС витримують це від 13.6 до 14.2 вольта. Ми можемо щось робити всупереч діям УПС? Все одно, якщо застосувати навіть досить точні компоненти, ми можемо втримати помилку близько 1%. Це 0.13 вольта.

Відредаговано 2013-05-04 18:20:01 MICROWATT

[ingr 74]

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...).

[sanyadnepr 305]

Балансир обязан только балансировать и ничего более !