В поисках BMS с возможностью настройки

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Может кто сталкивался.
Пытаюсь найти BMS с возможностью регулировать верхний(не так важно) и нижний предел.
Всем известен факт, что батареи живут гораздо дольше, если не заряжать/разряжать их в диапазоне 0-100%, а использовать, например, в диапазоне 20-80%.
Все же известные мне решения 1s-4s регулировке не поддаются. Обычно напряжения отсечек жестко заданы в чипе.
Можно, конечно, купить за все деньги мира smartBMS, но для простенького проекта это явно избыточно...
Может есть какие-то варианты с конфигурационными резисторами?
 

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
не туда копаете. Задача БМС платы спасти аккумуляторы от запредельных параметров нагрузки/заряда/разряда. Поэтому настраивать тут что-то смысла нет. Пределы определяются химией и технологией самого аккумулятора при изготовлении.
А беречь/не беречь аккум и подбирать диапазоны эксплуатации это задача зарядного контроллера.
 

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
Ну очевидно следить за зарядом аккума и отключать устройство по требуемому порогу, электрически, программно или что там у вас за потребитель. Если у вас что-то совсем тупое, типа лампочки, которая вешается прямо на клеммы, ну тогда не знаю, посмотрите на китайские защитые платы для ноутбучных батарей, обычно они прошиваются и там есть кое какие настройки параметров. Но насколько они годятся для этой цели сказать не могу.
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,906
610
44
но для простенького проекта это явно избыточно
Для простенького проекта это не нужно. Ну, проживет у вас аккумулятор на 10-20% меньше - ничего страшного, замените. Это нужно для конечных массовых продуктов, где увеличение срока жизни аккумулятора приводит к меньшему числу отказов в гарантийный срок.
Как уже написано, задача BMS - следить за предельными уровнями заряда аккумулятора. Определить уровень в процессе заряда/ разряда это уже не задача BMS.
 
  • Лойс +1
Реакции: vortigont

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Для простенького проекта это не нужно. Ну, проживет у вас аккумулятор на 10-20% меньше - ничего страшного, замените.
Не на 10-20%, а раза в два.. Есть отличный пример электромобилей, где литиевые батареи и после 10 лет живые.

Если у вас что-то совсем тупое, типа лампочки, которая вешается прямо на клеммы, ну тогда не знаю, посмотрите на китайские защитые платы для ноутбучных батарей, обычно они прошиваются и там есть кое какие настройки параметров. Но насколько они годятся для этой цели сказать не могу.
Не годятся. Прямо сейчас нужно на 1s. И не за все деньги мира. Банально должны быть какие-то решения с конфигурацией в виде резисторов.
 

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
@Madcat, если найдёте - поделитесь.

Но вообще
не за все деньги мира
противоречит самой задаче. Какой смысл делать некий БМС чип под разный вольтаж, с специально разведенной платой под резиторы? Резисторы это доп. утечка тока, вероятность отказа ввиду непропая/деградации контанктов и прочее, что уже чревато риском возгарания или выхода АКБ из строя. Ради того что бы вам сберечь мифические проценты? Это никому не нужно в 99,999% случаев.
Там где это экономически выгодно используют другие решения.
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,906
610
44
Есть отличный пример электромобилей, где литиевые батареи и после 10 лет живые.
Живые - не значит не потеряли емкость. Литиевый аккумулятор считается отработавшим свой срок когда потерял около 30% емкости, потом у него начинается сильная деградация, повышается внутреннее сопротивление и т.п. Ну не верю я что литиевые аккумуляторы работают в автомобилях в суровых условиях по 10 лет, тут скорее всего ошибка выжившего.
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,088
913

@Madcat, а чем это отличается от контроллера заряда? Простейшая схема из компаратора и мощного MOSFET в ключевом режиме. И я не понимаю, о каких "всех деньгах мира" Вы говорите? Контроллеров питания всяких разных - пруд пруди!
 

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Ну не верю я что литиевые аккумуляторы работают в автомобилях в суровых условиях по 10 лет, тут скорее всего ошибка выжившего.
Отличный пример mitsubishi i-miev, tesla, ww. У них обрезана ёмкость батареи и сверху и снизу. Вполне нормально встретить у десятилетки SOH в районе 85-90%. Особенно если владелец не баловался быстрой зарядкой.

@Madcat, а чем это отличается от контроллера заряда? Простейшая схема из компаратора и мощного MOSFET в ключевом режиме. И я не понимаю, о каких "всех деньгах мира" Вы говорите? Контроллеров питания всяких разных - пруд пруди!
Есть такое. Но я наделся, что есть готовое решение. Перепаять резистор всяко проще, чем разводить плату или паять навесным монтажом.
 

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
как-то ставил на телефон апликуху, снимающую данные с батареи, удивился что "0%" заряда и выключение телефона происходит когда напряжение еще в пределах 3.3-3.4 вольта. Это никак не помогает телефонным батареям жить больше 2-3 лет сохраняя 75% начальной ёмкости.
На ноутбуках уже давно на многих есть опция ограничения заряда "вверх" до 75-80%, у меня было несколько таких. У всех батарея через 3 года теряет половину емкости даже в условиях что ноут почти всегда "на зарядке" в офисе.
Не знаю что за чудо в электромобилях стоит, что 10 лет 90% держит. Не верю, если честно...
 

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Правильно.
В литии(не будем конкретизировать химию, цифры ±)ниже 3.55в энергии остаётся несколько процентов. Их можно вынуть, конечно, но сильный разряд увеличивает деградацию. По даташиту можно до 2.5 вольт, но это десятки мАч(ну сотни для банки 50Ач). Смысла в них немного. Поэтому в машине, например, 3.55в уже 0%.

С зарядом та же фигня. Предел по даташиту 4.3в. Заряд ограничивается 4.05-4.1в. МОЖНО заряжать до предела. Но, опять же, это ещё несколько процентов ёмкости. Тоже нет большого смысла. И долго(режим CV) и нагрев, и ускоренная деградация.

P.s. В ноутбуках и телефонах деградация в принципе сильно ускорена за счёт перегрева батареи.
P.p.s. Я в принципе уже нашел костыль. Взять BMS от обычного лития и поставить на LIFEPO4 аккумулятор. Он как раз ограничит разряд в районе 2.8-3.0v. Что для него ещё далеко для переразряда.
Ограничить напряжение зарядки все же сильно проще на самой зарядке.
 

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
1718121662742.png

ну про десятки мАч вы загнули. У широкоизвестных панасоников 3,5-4 В это всего лишь 60% емкости или по-другому, можно поставить аккумулятор на 40% меньше/легче )

А про перегрев в ноутах/телефонах это вообще вы с чего взяли-то... ноуты и телефоны как раз никогда не перегреваются и не переохлаждаются, т.к. их люди держат в руках, даже 50 градусов и прибором уже невозможно пользоваться.
 

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
ну про десятки мАч вы загнули. У широкоизвестных панасоников 3,5-4 В это всего лишь 60% емкости или по-другому

. ноуты и телефоны как раз никогда не перегреваются и не переохлаждаются
Я ж написал не 3.5-4, а <3.5 и цифры±.
4324314522_w600_h600_4324314522.jpg
Конкретно у известного Панасоника: напряжение отсечки разряда я бы поставил на 3.4 вольта. Неиспользуемый остаток заряда 3000-2500= 500мАч. 16%. Хотя даже это маловато. Для панасоников не знаю, но для LIFEPO4 встречал мнение, что нужно оставлять минимум 20%заряда для долгожительства.
Судя по тому же графику уменьшение предела зарядного напряжения с 4.2 до 4.0(например) уменьшает используемую ёмкость всего лишь на 100мАч. Несчастных 3%.

Не могу сейчас найти тот график, что я тогда смотрел, но вот пример Sanyo, ниже 3.5в ловить почти нечего. Жалкие 100мАч.
73dbf25af5.png

А вот почему я не хочу разряжать свои до 0.

HTB1RQmLRpXXXXczXVXXq6xXFXXXb.jpg
Судя по табличке разряд LiFePO4 на 80% в отличие от 100% даёт в два раза больше циклов. И это еще далеко не та банки, которые я надеюсь поставить. У них там при разряде на 80% количество циклов вообще около 6000. Дальнейшее уменьшение используемой ёмкости уже не настолько целесообразно.

А насчёт нагрева в телефоне ноутбуке. Там постоянный перегрев. 40 градусов совсем не редкость. При этом ещё и зарядка. А оптимальной считается температура 15-25 градусов.
Вот тебе ещё одна табличка, поясняющая почему батареи в телефонах и ноутбуках в основном и живут 3-5 лет.
Screenshot_2024-06-11-23-55-20-723_com.android.chrome-edit.jpg
40 градусов внутри корпуса вполне вероятная температура. У меня вот корпус телефона сейчас ощутимо теплый. Чехол сильно ухудшает теплообмен.

UPD. Понятно почему в носимой электронике выжимают максимум. Характеристики выше. Ну и год(хорошо, если два) гарантии а дальше ты купишь новое. Что производителю и нужно.
В электромобилях ситуация иная. Там гарантия 3-5 лет и машины все равно ездят больше, чем 5 лет. Поэтому там и ограничения жёстче. Чтобы потеря ёмкости не была такой явной. Отличный пример неудачного варианта - Nissan Leaf. Ни подогрева зимой, ни охлаждения летом не предусмотрено. Поэтому, несмотря на ограничения по используемой ёмкости, спустя 10 лет SOH батареи хорошо если 70%(видел вообще 30%, но это совсем жесть)
У меня не электромобиль, но не хотелось бы покупать каждые пару лет батареек на 500 долларов. А поскольку батарея у меня будет в буферном режиме, то я ее сверху ещё больше буду ограничивать.
 
Изменено:

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
зачем вы приплели таблицу с данными по хранению аккумуляторов к эксплуатируемым батареям телефонов я не понял.
Вы собираетесь свою батарею эксплуатировать или держать при нуле градусов на складе? Кроме того это противоречит вашему же заявлению про "10 лет в электромобилях". Или электромобиль тупо простоявший в гараже при 25 градусах и 40% заряда за 10 лет потеряет 40%?

Впрочем если у вас батарея стоит 500 долларов, но вы хотите вместо нормального контроллера заряда/разряда использовать копеечную БМС плату на резисторах сводит смысл дальнейшей дискусии на "нет". Мы итак уже далеко ушли от темы :)
 
  • Лойс +1
Реакции: poty

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Если телефон лежит, а машина не едет, то это "хранение". Кстати, это ещё и оставить на зарядке на ночь. Что многие делают. Вопрос в химической активности электролита.

Внимательность не самая сильная ваша сторона. У меня не одна батарея. Много раз по одной ячейке. И на каждую ставить BMS по 50 долларов?
Почему люди, вместо правильного ответа или сказать "не знаю"(а лучше вообще промолчать), пытаются или задавать ненужные вопросы или как-то оскорбить собеседника? При этом ни разу не признать, что не прав.
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,088
913
@Madcat, а мне кажется, что
@vortigont прав. Я сейчас не говорю об интерпретации (допустим, о величине разрядного тока, по которой определена граница 3,4В для Panasonic и почему такая разница в зависимости от этого тока), но и о том, что по графикам даже при существенном ограничении заряда/разряда сохранить аккумулятор на 5-10 лет не получится.
Кроме того, количество циклов, может быть, и больше, но длительность цикла, с учётом заряда/разряда, меньше, соответственно, выигрыш получается далеко не таким впечатляющим, особенно, если это предмет постоянного пользования, типа смартфона, а держать смартфон 30-40% времени на зарядке - такое себе удовольствие.
 

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Кроме того, количество циклов, может быть, и больше, но длительность цикла, с учётом заряда/разряда, меньше, соответственно, выигрыш получается далеко не таким впечатляющим, особенно, если это предмет постоянного пользования, типа смартфона, а держать смартфон 30-40% времени на зарядке - такое себе удовольствие.
Так я об этом же.
Сокращая длительность цикла я увеличиваю их количество. Да, в итоге выигрыш не в два раза. Но это очень большой выигрыш во времени работы аккумулятора. Для телефона/ноутбука это действительно не имеет смысла. Ну так у меня не телефон и не ноутбук.

LiFePO4 на 50Ач стоит 30 долларов и его ёмкости не хватает под задачу. Немного, можно было бы и пользоваться. Но срок жизни будет 2000 циклов. На пару лет.
300Ач стоит 60 долларов. Ограничив его до 50% мне его будет хватать с головой. Разряд его до 0 вполне может иметь место, поэтому нужно ограничивать. И хватит его лет на 8-10. Поэтому заплатить 30 долларов раз в два года или 60 раз в 10 лет - ответ очевиден.
Ещё раз. У меня есть конкретный вопрос. Можно ли без навесного монтажа или заказа пары десятков своих плат обойтись УЖЕ СУЩЕСТВУЮЩИМ решением или небольшой его переделкой? Вопрос во времени, усилиях и цене.
P.s. Дам подсказку. Не может быть ответа "нет".
P.p.s. Зарядка ночью телефона как раз и есть 30% времени на зарядке. Что, кстати, многие делают. Даже я грешу.
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,088
913
Зарядка ночью телефона как раз и есть 30% времени на зарядке.
пользуюсь быстрой зарядкой и никогда не приходится оставлять заряжаться на ночь. Телефону скоро 5 лет, батарея часть ёмкости потеряла, но на день всё равно хватает.
У большинства телефонов одновременная зарядка и питание от телефона не поддерживается, отсюда при использовании телефона (большом токе потребления) батарея не заряжается, а при определённых условиях - даже разряжается.
Решение - ищите. Стоит ли это головной боли - решать Вам.
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,906
610
44
Зарядка ночью телефона как раз и есть 30% времени на зарядке.
Если телефон висит на зарядке, то это не означает, что у него все это время происходит процесс заряда. Процесс заряда происходит ровно до того момента когда АКБ полностью зарядится, потом он переходит в основном на питание от зарядного устройства.
 

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
АКБ полностью зарядится, потом он переходит в основном на питание от зарядного устройства.
И мы имеем процесс "хранения" АКБ со 100% зарядом. Который, согласно табличке выше, и вызывает ускоренную деградацию батареи.
 

poty

★★★★★★✩
19 Фев 2020
3,088
913

@Madcat, хранение - это когда имеется только ток саморазряда. В телефоне такого не бывает никогда.
2000 циклов на 2 года - это заряжать 5,5 раз в день (примерно раз в 4 с небольшим часа). Если брать 50Ач из Вашего примера, учесть 80% Вашего запаса (40Ач), то разрядный ток должен быть около 9А. Не знаю сколько у батареи параллельных линий, но для анализа по току 0,58А, который Вы применили, нужно, как минимум, 16. К тому же, как Вы уточнили ранее, питание не подаётся постоянно (профиль не как у смартфона/ноутбука). Т.е., я думаю, расчёт по сроку службы выполнен неверно.
 
  • Лойс +1
Реакции: vortigont

vortigont

★★★★★★✩
24 Апр 2020
996
525
Saint-Petersburg, Russia
У меня не одна батарея
ну вы про свои "батареи" и их количество сообществу ничего не поведали, зато упомянули "простой проект". Простой проект и батареи на 500 долларов как-то совсем не вяжутся.

или задавать ненужные вопросы или как-то оскорбить собеседника?
чем же я вас так оскорбил-то, ненужными вопросами или уже самим фактом ведения дискусии отличной от "вот вам 10 ссылок на как раз нужные вам платы за 0.1$"?

Вам аргументировали почему не делают массовых защитный плат под разное напряжение - потому что они для защиты, а не для обеспечения сверхбережливого режима эксплуатации. Вы же всех пытаетесь переубедить кучей графиков и таблиц что настраиваемый бережливый режим это необходимая вещь в каждой копеечной БМС плате.

Дело ваше... найдёте такую чудесную плату - отпишитесь в теме, может кому еще пригодится когда-нибудь.
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,906
610
44
Который, согласно табличке выше,
Я не знаю откуда у вас эти таблички. Можно ссылку на исследование? Только чтобы исследование было полноценное, в идеале на сотне образцов из разных партий, а не выборочно парочка экземпляров.
 

Madcat

★✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
26
11
Я бы сначала дождался ответа на мой вопрос. А потом бы тратил время за вас на поиски исследований.
 

bort707

★★★★★★✩
21 Сен 2020
2,926
876
Можно ли без навесного монтажа или заказа пары десятков своих плат обойтись УЖЕ СУЩЕСТВУЮЩИМ решением или небольшой его переделкой? Вопрос во времени, усилиях и цене.
Не обижайтесь, но подобная постановка вопроса выдает в вас халявщика. Сами паять не хотите, платы заказывать тоже... Даже искать готовое самому вам лень, ждете чтобы кто-то разжевал и в рот положил.
Потому и ответы такие, что - чисто психологически - помогать лентяю желания нет.