Зачем банкам балансиры.

Рассказываю и объясняю "на пальцах" что такое разбалансировка ячеек, в том числе LiFePo4. Oткуда она берется, и что делать.
Подробно показано почему балансир является "балансиром". Как он работает.
"Лабораторная работа" по измерению параметров работы элементов пассивного балансира.
Все, чтобы не посвященному тема стала более понятна.

[@ДмитрийБерестнев-д2з]

Отличная работа. Лучшее объяснение назначения балансировки которое я читал и смотрел.

[@Morozov-Pavel-solar]

Наверно Вы второй человек который вразумительно все рассказал! Большое спасибо!👍 Я лиферы только купил,но очень долго наблюдал за поведением литий ионной батареи в моем ниссан лиф с помощью приложения. С Вашим рассказом согласен полностью

[@Rus_slan]

Блин. Почему я не встретил это видео раньше?

[@Dessa_O]

*предельно понятно и доходчиво.*

[@Alberoni7382]

Дмитрий, подскажите: правильно ли утверждение,что если Пр.:заряжать 100ah зарядом в 50А(ну пусть за два часа"мах").,то и балансир(пасивный)-должен быть(желательно)на 50А..?или есть,другие нюансы.p.s.так же,наверное и с (активным)..?!

[@dimaespirans8547]

Глобально, не правильно. При заряде, в тот момент когда балансир может сработать, ток уже резко падает. Практика балансировки показывает что на каждые 100Ач нужно порядка 1.5 - 2 А балансира. Т.е. ток в конце заряда и включении балансира в районе 1.5-2А. Речь идет о штатной балансировке, когда батарея в работе и периодически балансируется. Заряд методом CV/ Если ячейки новые, то первый заряд как правило проходит с сюрпризами. Не смотря на то, что ячейки приходят вроде как с одинаковым напряжением, на самом деле в них может быть разница по заряду до 40%. если заряжать такую батарею, то одна ячейка улетит выше 3.60 намного раньше остальных, когда ток еще довольно высок. В этом случае Ваше утверждение можно считать справедливым. Балансир должен быть на ток заряда. в Вашем примере 50А. НУ и речь про 1.5-2А реальных. А не которые якобы может выдать активный балансир, если разница между ячейками будет 1 вольт. и то ток этот импульсный и т.д. и т.п. В общем с активными своя история, малопредсказуемая. С пассивными ток реальный. Первая зарядка либо с балансирами под присмотром и ограничением тока заряда если нужно ( до уровня тока балансира). последующие заряды без ограничений. Ну и конечное напряжение выставлено из расчета при котором срабатывает балансир. В большинстве случаев это 3.60 . Например для 4S это напряжение 14.4

[@АлексейВетер-д2л]

Кстати почему вы говорите что нельзя по напряжению определить степень заряда Lifepo4. Ведь теже SMART BMS определяют степень заряженности по напряжению на ячейках, теже BattGo мониторчики состояния АКБ тоже определяют процент заряда lifepo4. Существуют графики напряжения lifepo4 и процента заряженности. Тоесть по напряжению можно довольно точно определить насколько заряжена ячейка. К примеру 3.11v это 10% заряда, 3.23v 30%, 3.27v 50%, 3.31v 80%, 3.34v 95%, 3.45v 99.9% График заряда li-ion очень похож на график lifepo4, отличия по напряжению всего 0.5V, и также у обоих присутствуют полки основной ёмкости, и резкий отрыв в конце и начале.

[@dimaespirans8547]

Потому что как только ВЫ зарядите до 3,45, снимите зарядку и дадите нагрузку, они быстро просядут в район 3,3. Это будет уже 80% емкости? Например у меня вчера по графику с 10 утра до 22 вечера батарей изменила напряжение с 26,4 до 26,2, т.е. от 3,3 до 3,275. на банку. По ватметру при это потрачено 5,6Квтч из общего запаса 8Квт час. это никак не похоже на приведенную Вами зависимость. т.е. это не 30% У меня есть переносой лифер на 20Ач, для питания всякой мелочовки типа "шины подкачать", он практически всегод в процессе эксплуатации показывает 13 вольт. а потом резко снижается до 12. Никогда не поймешь сколько в нем осталось и не пора ли заряжать. PS. На тех же графиках еще видно что напряжение в текущий момент зависит от тока заряда/разряда, при одинаковой емкости текущей. Которое (напряжение) может поменяться при измении тока. Т.е. это графики сильно примерные. Показывают суть, по большому счету, а не емкость. По крайней мере я не видел ни одного устройства для лиферов у которого в рабочем диапазоне показание емкости совпало бы с ваттметром. У LI-ion более менее совпадает, у лиферов нет.

[@user-li8wc9sq1c]

А если мониторить esp 8266 / 32 шкой напряжение на банках при заряде и при нужном моменте управлять выходами esp, которые управляют включением нагрузки на батарею, снижая напряжение.

[@dimaespirans8547]

У ESP плохая точность измерения. Кроме того ESP8266 имеет только один вход АЦП. чтобы измерять, например, 8 ячеек нужно усложнять схему.. Кушает ESP тже немало. И еще 3.3 вольта нужно организовать и т.п. в общем направление мысли верное, но не на этой микросхеме. Есть специализированные микросхемы для контроля, измерения и включения балансировки

[@mint7924]

Во время заряда батареи LiFePo4 от солнечного контроллера с выставленным пороговым значением 14,5В, напряжение с 13,3 в солнечный день быстро достигает 14,5, но не на всех ячейках. На одних 3,6, на других 3,4. Но пока БМС балансирует заряд, видимо контроллер отключает заряд батареи, и получается что световой день вылетает в трубу, после балансировки все 4s становятся одинаковыми и общий заряд становится опять 13,3, как будто заряда и не было. Как выйти из этой ситуации ?

[@dimaespirans8547]

Маловато данных чтобы дать точные рекомендации. Например "после балансировки все 4s становятся одинаковыми ". Какое напряжение при этом на каждой ячейке? Если брать из расчета 13.3 то получается 3.32 примерно. Это не результат балансировки. Это просто ячейки с непонятным (неодинаковым) уровнем заряда. Но по факту тут классический разбаланс. Общая картина такая: при заряде до 14.5, какая-то ячейка убегает вперед и БМС отключает заряд. Далее БМС "балансирует". Но на самом деле если это обычная БМС то по факту ничего там не балансируется. Просто БМС своими неэффективными "балансирами" просто сбивает напряжение на убежавшей ячейке. В какой-то момент напряжение снижается до уровня, когда БМС снова включит заряд, но буквально через несколько секунд снова его выключит. Т.е. фактически дальнейшего заряда не происходит. Вся сборка "болтается" где-то на уровне 40-60% заряда, скорее всего. Нужно для начала отбалансировать батарею. Вариантов несколько. Например зарядить каждую ячейку отдельно до 3.60. Для этого конечно потребуется отключить батарею от системы. Второй вариант: поставить нормальные балансиры и заряжать постепенно. Установить для начала на солнечном контроллере 13.6 и по достижении этого напряжения посмотреть что на ячейках. Далее постепенно увеличивать напряжение заряда на контроллере. Балансиры будут срабатывать и постепенно отбалансируют всю батарею. Конечное напряжение заряда 14.4 Смысл этого упражнения в том, чтобы не дать сработать БМС, но при этом постепенно довести батарею до 14.4 (3.60 на ячейку). Повышая напряжение постепенно, тем самым искусственно ограничивается ток заряда, чтобы балансиры справлялись. Те "балансиры" которые встроены в БМС, очень слабые. Поэтому без внешних хороших балансиров это упражнение делать бесполезно.

[@alexeym7731]

Итогом Ваша рекомендация, 1.Эксплуатация при U=3,45В 2.Периодическая (1-2-3 раза в год) балансировка при U=3,6..3,65В при Iбалансира= 1..1,5А зарядным током =2(3)*Iбалансира т.е.установкой пониженного зарядного тока батареи на сол.контроллере ?

[@dimaespirans8547]

Куда то мой предыдущий ответ потерялся. Прошу прощения, только сейчас заметил что его нет. Мои рекомендации такие: - в процессе эксплуатации заряд должен быть выставлен из расчета 3.45 - 3.46 Больше не нужно. Не обязательно чтобы это напряжение было всегда, если солнышка не хватает, то за день может быть и поменьше на банках. Но при достатке конечное напряжение 13.8 - 13.85 должно быть (из расчета сборки 12 вольт). Важно, это напряжение именно на батарее, а не на дисплее СК. Могут быть просадки на проводах а также неточность измерения контролера. - периодически балансировать до 3.6 на всех банках. Ток не обязательно 1 ампер, можно и больше, главное чтобы балансиры справлялись отводить его. Способы балансировки зависят, конечно, от используемого оборудования. У меня автоматом все работает.

[@alexeym7731]

@@dimaespirans8547 подскажите, возможно ли эксплуатировать батарею 12В(Uзар=13,6..13,8В) составленную из 2х соединённых паралелльно батарей - LiFePO4 и свинцовой (авто или тяговый- PzS)?

[@dimaespirans8547]

@@alexeym7731 Соединить их так можно, не бабахнет. А экспуатировать я бы не советовал. Во первых "авто" не реасчитан на глубокий разряд. у него другая задача. "стартануть". Если его циклически разряжать более чем на 20% (плюс минус)- умрет быстро. Быстро это по сравнению с лифером конечно. тяговый в этом смысле получше, но нужно смотреть разрядные характеристики. У лифера диапазон рабочего напряжения более пдоский. Получится что будет работать на нагрузку в основном лифер и дополнительно "заряжать" кислотный, т.к. он (кислотный) будет стремится более проваливаться по напряжению. А в каком-то диапазоне напряжений будет наоборот. В общем если как временный варинт, когда по другому совсем никак - то можно. Но полноценно я бы не советовал.

[@gellords]

@@dimaespirans8547 хотел применить такое решение для защиты солнечного контроллера от вырубания BMS при разбалансировке.

[@dimaespirans8547]

@@gellords Работать будет. Но нужно учесть то что написал ранее.

[@alexandrburmistrov_ru]

Здравствуйте, собирая электровелосипед столкнулся с балансировкой батарей, хочу повторить схему по которой вы собирали, так как она уже настроена на правильный режим. Не поделитесь схемой? Какие применили транзисторы у себя.

[@dimaespirans8547]

схема описана тут: cxem.net/pitanie/5-295.php?sa=X&ved=0CBkQ9QEwAmoVChMItqKwp8D5xgIVA4FyCh2WVwuz. но при балансировке 1,7А (резистор 2Ома) тепла выделяется не мало. в замкнутом пространстве коробки с батарейками на велике, его девать будет некуда. Поэтому либо меньший ток делать (0,5А) либо думать как отводить тепло. транзисторы у меня IRLR7843

[@jeniamoz397]

Можно вопрос новичка ....? А если просто стабилитроны и резисторы последовательно и пусть всё время стягивают на себя излишки напряжения.....это мало эффективно???

[@dimaespirans8547]

примерно на таком принципе и работает пассивный балансир. только там не просто стабилитрон, а "электронный" стабилитрон, чтобы ток большой организовать и хорошую точность срабатывания

[@andrei_60]

Добрый день. Дмитрий прошу у вас совета. Я собираю LiFePo4 из 4 банок 12 вольт 90 ач банки как у вас .Для лодочного электромотора 12 вольт 55 ач 660ват. Приобрёл BMS для LiFepo4 4S12V 80 ач. Немогу определиться с балансироми есть такие. Напряжение срабатывания3,63V Погрешность 1% Ток балансировки 530mA . Напряжение срабатывания 3,61V Погрешность1% Ток балансировки530mA.Напряжение срабатывания 3,52V Погрешность1% Ток балансировки530mA. Что вы можете посоветовать? Или что то другое ? Эти балансиры продают на сайте 48 вольт. И по зарядке каким лучше заряжать поглядываю на автомобильные устойства с регулировкой вольт и ампер. И как узнать когда батарея зарядилась. Спасибо за ответ.

[@dimaespirans8547]

Андрей, добрый день. По поводу балансиров, я в процессе эксплуатации пришел к выводу что лучше иметь два порога выравнивания. первый на уровне срабатывания 3,52-3,55, второй порог на уровне 3,6 - 3,62. Очередную сборку буду себе делать именно так. сейчас изготавливаю такой "двойной" балансир для себя. Я на 48volt ранее не заходил, но из того что я увидел там, мне больше по душе пришелся 48volt.ru/bms-balansiry-platy-zashchity/lifepo4-balansiry/balansir-passivnyy-lifepo4-3%2C52-3%2C63v-1%2C7a Оказывается у них тоже есть двойные балансиры. Кроме всего прочего он крепится непосредственно на выводы банки, а не на проводах висит. Правда собирать тогда лучше на шпильках, а не болтах. В общем все прям как я себе задумал сделать. Вообще все это тема моего будущего видео, которое я планировал снять в марте. Если по каким то причинам двойные балансиры не подходят как вариант, то я бы взял себе в таком случае вот эти Погрешность1% Ток балансировки530mA.Напряжение срабатывания 3,52V По заряднику. По напряжениям (конечное 13,8) вполне подойдут авто-зарядки, но нужно учесть следующее: - Ток зарядки не должен падать при увеличении напряжения. В простых зарядках, обычно, ток уменьшатся по мере заряда. Конечно им тоже можно зарядить, просто дольше будет. - Ток заряда в режиме балансировки не должен превышать возможности тока балансиров т.е. хороший зарядник: - если можно выставлять напряжение заряда 13,8-13,9 для повседневного заряда и напряжение 14,2-14,3 для режима балансировки. - если можно выставлять мах ток для обоих этих режимов. "Батарея зарядилась" если на ней напряжение равно заданному конечному (13,8-13,9), а ток при этом упал ниже чем 0,01 от заданного тока заряда. Ну в общем если заряжали током 10 ампер и он упал до 100-200 мА, то клиент готов. Бывают конечно индивидуальности, но в среднем как я написал. плюс минус. Но пару раз первых я бы зарядил под присмотром, до уровня 3,6 на банку. т.е. отбалансировал бы, и посмотрел на сколько разбегаются и будет ли справляться балансир (по току). Ну как то так.

[@andrei_60]

@@dimaespirans8547 Спасибо за ответ. Я понял что лучше брать двойные балансиры. А вот ещё вариант на али ?aliexpress.ru/item/32572850256.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.264d33edPeNDog Насчёт зарядки такая подойдёт лучше чем авто ? Она по моему автомат . aliexpress.ru/item/32827172063.html?spm=a2g0o.detail.1000014.3.410e4717NBwXyD&gps-id=pcDetailBottomMoreOtherSeller&scm=1007.13338.154834.0&scm_id=1007.13338.154834.0&scm-url=1007.13338.154834.0&pvid=84ed134a-42ed-490a-8ebb-cb941b36551f Или что то другое надо. И наконец про BMS я такую взял или нет? на 80 А aliexpress.ru/item/32921412658.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.264d33edJqWDIM .

[@dimaespirans8547]

@@andrei_60 балансир с али - это больше показометр напряжения на каждой банке. как балансир он никакой. там в лучшем случае ток балансировки милиампер 30. он даже не указан в описании. В общем игрушка. В БМС такой же балансир уже есть. По заряднику: там нет регулировки напряжения. 14.6 это 3.65 на банку. т.е. это режим балансировки. При токе 20 А балансиры 100% не справятся и ВМС отрубит батарею от зарядки. Правда там упомянут режим CV если в конце заряда переключается на него, то нормально. В общем без конкретного описания я не могу ничего по нему сказать. Вроде нормальный в принципе. можно попробовать под присмотром. БМС нормальная.

[@andrei_60]

@@dimaespirans8547 Спасибо за ответ .

[@user-yy4pb4gt1b]

3,65 нет смысла кипятить, и этим терять ресурс батареи, активный балансир ампер на 5 с этим прекраано справляется. В диапазоне от 3.45в .практически любая зарядка правельно настроенная снижает в конце заряда ток поэтому активный балансир справляется, если банки увас хотябы примерно одной ёмкости. Ниже 3в лучше не разряжать и 3.45 не заряжать. Да кто то начнет вылазить за эти приделы, но для этого и нужин активный балансир.Хорошо бы если его настроить что бы балансир включался ниже 3в и выше 3.4в.Лично мое мнение пасивные балансиры нужны там где в банках сильно разное сопротивление и то чтобы они не на 3.65 а поменьше , он просто тупо кипятит и без того убитую банку что бы остальные на не равнялись, а при разряде она всеравно начнет убегать вниз раньше остальных😅Поправьте если не прав.

[@dimaespirans8547]

Поправлю но коротко, ибо написано и снято с примерами куча всего. - Активные балансиры не справятся, т.к. работают на разнице напряжений, которая минимальна у LiFePo4, даже при сильно разном заряде. - Активный балансир еще больше разбалансирует ячейки в случае работы с частой и большой цикличностью. - Активные можно использовать только в системах ИБП в "буферном" режиме аккумулятора. Сам там использую. - При 3.45 вы просто не увидите что есть разбалансировка. Это самое распространённое заблуждение, ориентироваться на напряжение в диапазоне до 3.5. - Пассивные балансиры работают при 3.6 и в течении пары минут всего. Далее нормальная система опустит до 3.47 плюс минус. В некоторых даташитах даже прописано напряжение балансировки - Балансировать нужно раз в месяц. В остальное время достаточно заряжать до 3.47-3.5. Это уже многолетняя практика. Не только моя. - Кипячение начинается за 3.7. напряжение 3.65 заявлено производителем как номинал для гарантированного 100% заряда. - заряд до 3.45, если с падением тока до 0, длится на порядок должен, чем заряд при выставленном напряжении окончания заряда 3.6. А если заряжать просто до момента 3.45 (без ожидания падения тока), то это вообще не заряд.

[@ДядяФёдор-г6ц]

Всё же на 3.45 можно не плохо отбалансировать,т.к. дальше заливается очень мало ёмкости,не стоит до 3.6 доводить

[@dimaespirans8547]

У меня простой вопрос будет почему все балансиры устроены на напряжение 3,6 -3,55? 3,45 правильное напряжение, но чтобы отбалансировать нужно немного за него вывести все банки, чтобы убедится что каждая из них получила полные свои 3.45 Доводить до 3,6 (3,65) нужно не ради лишнего 1-2 АмЧас, в этом я смысла не вижу, а именно ради балансировки, чтобы убедиться что каждая до своих 3,45 наполнилась.

[@ДядяФёдор-г6ц]

@@dimaespirans8547если про пассивные,то думаю ,потому что изначально допускают разбежку,а раз в верхних пределах,ёмкость не большая заливается,чтобы как можно больше отстающие банки залились,и про активные так же.Просто производители заточены на максимальную отдачу ёмкости,а долговечность их не сильно интересует

[@dimaespirans8547]

@@ДядяФёдор-г6ц Если Вы поставите своей батарее конечное напряжение 3,45*4 (8) = 13,8 (27,6), и когда на ней будет это напряжение, это гарантирует что все банки у Вас по 3,45 ? Очевидно что нет. А уж тем более если заряжать до 3,4 * 4 = 13,6. Каким образом тут балансировка будет? Именно по этому их и выводят ПЕРЕОДИЧЕСКИ за 3,45. Чтобы на 100% быть уверенным что все банки получили 3,45. Эксплуатация в диаппазоне 13,8. А балансировка обязательна периодически, т.е. выше 13,8.

[@ДядяФёдор-г6ц]

@@dimaespirans8547 согласен,но при наличии нормального активного и мощного (3А+) пасивного на 3.45,не надо будет поднимать планку до 3.65,я так считаю

[@dimaespirans8547]

@@ДядяФёдор-г6ц пасивный на 3,45, он при 3,45 будет включать нагрузку 3А? а отключать при каком напряжении? ну и 3,45 все же тоже имеет некий диаппазон емкости. Т.е. можно конечно и на 3,45 как то попытаться балансировку сделать, но лучше чуть выше, так точнее будет. Мне так кажется. Но в любом случае просто установить 13,8 напряжение заряда (или 13,6) и считать что это решение всех проблем - это не верное решение.

[@igig2427]

Извините Дмитрий, есть вопрос совершенно не по этой теме, но не могу найти на него ответ. Мне нужен Lifepo4 для лодочного мотора. Есть блок Winston Lithium Battery 12V/60Ah (WB-LP12V60AH), без балансиров и без BMS. Связывался с продавцами, отвечают защита не нужна. Так ли это?

[@dimaespirans8547]

Конкретно эти винстон это некоторая разновидность LiFePo4. Максимальное допустимое напряжение заряда у них повышенное, по моему 4 вольта. Скорее всего именно по этому продавец говорит что защита не нужна. до 16 вольт в нормальных условиях врядли кто заряжать будет. Но тем не менее нижнюю границу разряда никто не отменял. И по моему у этих АКБ она не ниже 11,5 вольт, т.е. 2,88 на банку. Обычный лифер можно разряжать до 2,5. Поэтому по нижней границе защита не помешает. В общем если использовать без защиты, то под присмотром. Но тем не менее на одном из сайтов продавца syenergy.com.ua/lifepo4-akkumulyatory/66-winston-thunder-sky-wb-lp12v60ah.html написано что рекомендуется использовать с дополнительной защиой.

[@igig2427]

@@dimaespirans8547 Спасибо за ответ. Я нашёл это на немецкой странице www.bootsmotoren4you.de/Lithium-Gel-AGM-Akkuwahl они продают их. Вот что у них написано. Батарея LiFeYpo4 представляет собой модификацию, так называемую литий-иттрий-фосфатную батарею, благодаря использованию иттрия элементы батареи более стабильны, а из-за выбора элементов перед установкой в ​​батарею не требуется никакой внутренней управляющей электроники (система управления батареей). В результате размеры меньше, а количество циклов также достигает более 3000 циклов зарядки. Недостатком является то, что его необходимо заряжать с помощью специального более дорогого зарядного устройства, которое обеспечивает 15,2 вольт зарядного напряжения, чтобы полностью зарядить аккумулятор до 100%. Зарядка от устройства на 14,6 В также возможна, но с ним невозможно достичь 100% полной зарядки. Кроме того, производитель предписывает начальную зарядку в 15,2 В для обеспечения оптимального срока службы. У них, как вы и написали про зарядку, она выше. Может рискнуть, да купить, не может же это быть таким разводом? Лишь бы слишком быстро не помер.

[@dimaespirans8547]

@@igig2427 Я не знаю что это за батареи такие. Реально если даже тут что-то не чисто, то проявиться это может через большой промежуток времени. Т.е. сначала будет СУПЕР, а потом "что-то пошло не так". Отзывов по этой модификации я не нашел. реальных. так чтобы с длительным временем работы. Этот текс с немецкого сайта очень похож просто на перепечатку. Я его встречал и на англ. сайтах на на русскоговорящих. слово в слово. неизвестно откуда его взяли. Попробовать наверное можно, сколько то он проработает по любому. Особенно если заряжать до 14,6. Думаю при таком напряжении процентов 90 заряда будет. а вот по нижнему напряжению нужно будет следить.

[@igig2427]

@@dimaespirans8547 Спасибо большое. Я очень долго искал информацию по нему и ничего не нашёл, что конечно очень странно. Если решусь на покупку, за нижним напряжением буду следить. Извините, последние вопросы. Если решусь собрать батарею. Мой мотор расходует на максимуме 60А. Батарея будет 12в 60А. - BMS лучше на 60, 80, или 100А -Балансир 3.6V, 1A , или 0,7 ? -Зарядное 14,4 в ? Или вообще только смарт ВМS из вашего обзора -"Smart BMS. Обзор основных возможностей и управления, без балансиров?

[@dimaespirans8547]

@@igig2427 Я так понимаю что "собрать" это на нормальных LiFePo4 ? тогда БМС на 80-100А, т.е. с небольшим запасом по току. Зарядное обычное автомобильное, но лучше на 13,8-14,2 Балансиры в зависимости от тока ЗУ. точнее от тока в конце заряда. Вообще чем больше тем лучше, поэтому ябы поставил на 1А. Но вопрос какой именно балансир? если пассивный, то он выделяет тепло, это нужно учитывать. Ну и наконец, смарт БМС как и обычная БМС не заменяет балансиров. По защитным функциям они одинаковы с обычной БМС. Поэтому просто одну смарт ставить нельзя. Смарт ставят если нужно смотреть напряжение на каждой банке, делать настройки тонкие, ну и в телефоне смотреть сколько заряда осталось. В общем смарт это просто дополнительные плюшки.