pic akude kontroller

[vax]

Oleks vajadus elektrisõidukitele välja mõelda akude tühjendamis-laadimis kontroller. Olemuselt peaks see olema laiendatav, ehk siis sobituma mistahes arvu akudele. Seetõttu tekkis idee jagada ülesanne kahte ossa. Kõigepealt, igal akupaki elemendil on oma pisike kontroller, mis teeks ära "musta töö" ehk siis mõõdaks elemendi pinget, voolutugevust ning temperatuuri. Ning lisaks oskaks tarbitava voolu tugevust mingil moel piirata. Need moodulid võiks olla suhteliselt lihtsa ja odava konstruktsiooniga.
Teiseks võiks olla keskne moodul, mis info kokku koguks, seda töötleks ning vastavad juhised tagasi saadaks. Keskne moodul salvestaks ka kõikidest parameetritest logi ning kuvaks reaalajas akupaki strateegilised andmed näiteks 4-realisel LCD ekraanil.
Suhtlus võiks toimuda ühe viiguga kõikide moodulite vahel, et asi liiga juhtmepuntraks ei läheks.
Toide peaks tulema eraldi 12V akust.
Akupakk võib kujutada endast lihtsamal kujul näiteks neljast 12V SLA-akust pakki, keerulisemal juhul samas sadakond LiFePo elementi. Üks variant oleks teha "lollid moodulid" iga akukeemia jaoks erinevad.

Nii aidake edasi. Ideid, mis raua baasil seda teostada?

[murphy]

Vs: pic akude kontroller

Sa pole esimene, selliseid kive müüakse juba valmis kujul. Muide vool on jadas akude puhul kõikjal 1, seega pole vaja iga aku juurest mõõta. Vaata lineari tootevalikust, võis ka TI omas olla. Galvaaniline isolatsioon oli juba sisse ehitatud, stacki ainult ja lisa mõned lisa jupid. Hiljem siis all otsas spets kivikesega converteerid prosele sobivaks leveliks ja loed kõikide klotside data välja. Teise varjandina vaata ISO122(mitte elfa hinnakirja) ja kui alla 200V jääd siis INA117. Iseasi kui just mõte jalgratast leiutada on. Tarbitava voolu piiramine on omaette teema.

Mõtle vähe sellele nüüd. Koormus antakse järgi. 1 hakkab sul voolu piirama, tänapäeva koormused yritavad võimsust hoida. Rakenduvad kõik lõpuks ahelreaktsiooniga.

Kuda sa kujutad ette akude laadimist, pistad igale oma seinakuubiku? "Mistahes arv akusid", say 200 seinakuubikut?.
Oletame nyyd et laeg jadas kogu pakki say sul 100 akut jadas, katkestad yheda laadimise, kogu pinge lääb sinna transile, kogu 1200V. Pole vist mõistlik igase klotsi 1200V transi toppida eriti kui vool on ahelas igal pool sama.

Seepärast tehaksegi asi monitoorides kõiki elemente ja lülitades vajadusel väikseid balanseerimistakke akudega paraleeli. aga voolu ja/või pinge cutoff reguleeritakse paki tasandil mitte elemendi tasandil.

[vax]

Vs: pic akude kontroller

Laadida võiks ikka paralleelis. Jadas ei oleks mitte akuelemendid ise, vaid aku + "loll moodul" ehk siis laadimise ajaks ühendataks element jadast ära.

[felch]

Vs: pic akude kontroller

Mudelite akusid laetakse tüüpiliselt ikka järjestikühenduses. Li_Ion akude puhul kontrollitakse ka iga purgi pinget eraldi (paremates laadijates) ja balansseeritakse kogu pakki.
Purkide arv võib mõndel laadijael varieeruda suurtes piirides (minu oma läheb kuni 6 purgini välja aga küllap on ka paremaid).
Kas säärane valmis laadija ei sobiks? Vaata hobbyking.com ja ka mudelismifoorumisse (pistik.com).

[ruudi]

Vs: pic akude kontroller

Laadida võiks ikka paralleelis. Jadas ei oleks mitte akuelemendid ise, vaid aku + "loll moodul" ehk siis laadimise ajaks ühendataks element jadast ära.

Kuidas sa mõtled laadimiseks ümber lülitada 15 või enamat akut ? Laetakse ikka jadamisi ükskõik kui palju neid akusi siis ka ei oleks. Akude balansseerija töötaks laadimisel ja tühjenemisel mis siis hoolitseb selle eest ,et ei tekiks akude pingete erinevusi. Kuna jadaühenduses läbib kõiki akusi sama vool siis akudest tarbitava voolu tugevust saab reguleerida mootori kontrolleriga ja mõõta šundi või halli anduriga kas siis akupaki + või - poolt.

[vax]

Vs: pic akude kontroller

Kuidas sa mõtled laadimiseks ümber lülitada 15 või enamat akut ? Laetakse ikka jadamisi ükskõik kui palju neid akusi siis ka ei oleks.

Nali seisnebki selles, et sisse-välja on vaja lülitada ainult 1 aku per moodul. Jadamisi poleks mitte akud, vaid mooduli väljundid. Süteemi minimaalne konf olekski - 1 aku+moodul ning keskprotsessor, mis moodulit juhib. Maksimaalne konf oleks tõenäoliselt piiratud keskprotsessori võimsusega.
Väike info, et on mingi võimalus selle süsteemi väljatöötamiseks rahastus saada, äkki keegi on huvitatud aitama?

[vax]

Vs: pic akude kontroller

Nii asi hakkab konkreetseks minema. Kuna CANbus on autotööstuses sisuliselt standard, siis saab dataühendus vidinate vahel ilmselt selle teel toimuma kasutades dedicated chip-i ehk Texas Instruments SN65HVD1050D - piisavalt odav jubin, et massiliselt kasutada.
Tegin oma algidee kohta väikese uuringu ja nagu ikka, ega ma esimene ei ole, kes selle peale on tulnud.
Üht-teist on näiteks siin http://www.mpoweruk.com/bms.htm#smartbats
Ning kui nii võtta, ka läpaka aku on enam-vähem samasse kategooriasse näide. See, kas laadimiselektroonika on kõigile ühine või igal cell-il eraldi, on juba "dela tehniki".

[murphy]

Vs: pic akude kontroller

ei saa aru milles su probleem seisneb. Tahad mooduleid eraldi laadida, mis nende balansist välja ajamise mõte on? Kui sul on mitu moodulit siis on igal moodulil oma kontroller mis elemendid balanseerib. Voolu piiramist ja ülepinget tehakse paki tasandil.
Laetakse kogu moodulit aga läbi ÜHE pea kontrolleri mis vooluu mõistliku hoiab ja pinget piirab, kõik need need piiramised paki tasandil on kaitse ainult juhuks kui pea kontrolleriga miskit juhtub.
Läpaka akus ka aku ei kontrolli laadimist, seal pole selleks piisavalt elektroonikatki. Läpaka akus on ainult kaitse funktsioonid, liigvool ja ala/üle pinge.
Selliseid elektroonilise kaitsega mooduleid EI TOHI kunagi jadamisi ühendada see tekitab tuleohu ja sellise lolluse eest autotööstuses kulutad sa kõvasti rohkem raha kui mõni Li pakk põlema läheb ja mõne inimese tapab.
Miks ei tohi seletasin, ladudes neid akupakke jadas on kaitse rakendumisel konkreetse paki kohal ahel katkestatud ja sinna langeb KOGU terve osa mooduli pinge. Tulemusena kaitse element põleb ja edasine võib juba sind trellide taha viia.
Soovitan tutvuda Li akude laadimis tehnoloogiaga. Olemasolevate tehnoloogiatega ja kaitse ahelatega.
Ma saan aru et modulaarne on hea idee aga sa ei saa seda aku elemendi tasandil teha.
Akupakke saab yhendada AINULT PARALEELI (mitte jadas nagu sa kirjeldasid).
Ühes akupakis on ainult ÜKS kaitse ahel, mõõte ahelaid (elemente) võib olla palju tahes aga see ÜKS kaitse ahel mis kogu akupaki peale peab olema arvestatud kogupingele.

Mida sa teha saad on järgmine
AKUPAKK:
1)koosneb 1 kaitse elektroonikast millel on teatud max elemente lubatud järgi yhendada JADAMISI, 1 liides suhtlemask mõõtemoodulitega ja 1 liides mooduli kontrolleriga.
2) iga elemendi peal on mõõte ahel ja mis vajadusel võimandab balanseerimis takistit yhendada.
3) Kaitse ahel suhtleb mõõte ahelatega ja vajadusel rakendab kaitse funktsioone kas yld tasandil(voolukaitse, yla/ala pinge) või elemendi tasandil(balanseerimine).
MOODUL:
1) Koosneb akupakkidest yhendatud PARALEELI, Sisaldab kontroll moodulit suhtlemaks akupakkidega ja välis maailmaga.

[vax]

Vs: pic akude kontroller

ei saa aru milles su probleem seisneb. Tahad mooduleid eraldi laadida, mis nende balansist välja ajamise mõte on?

Mina küsin hoopis, milleks üldse on vaja elemente balansseerida? Umbes et võtame nõrgima elemendi ja laeme ülejäänd sellega võrdseks? Iga element peaks saama ikkagi nii palju laetud, kui see suudab mahutada.
Teiseks, jätame LiPo praegu mängust välja. Esimene testbead saab olema 4x 12V 20Ah SLA pakk. OK tarbitava voolu tugevust piirab niikuinii kontroller, õige. Aga ikkagi tahaks teha igale akule individuaalset laadimist, kuna aja jooksul vananeb iga aku erinevalt. Iga kontroller kujutaks endast impulss laadimis-skeemi pluss pinge ja temperatuuri monitooring ning CAN kivi. CAN-iga suhtleks sõiduki keskne pardakompuuter, mis ühtlasi näitaks ka muid parameetreid (kiirus, läbisõit, logi jne.)

Muide, ma olen näinud lahendust, kuidas sarnast jadas pakki laetakse nelja C-tek laadijaga, mis on statsionaarselt paki küljes. Seega peab olema võimalik anda moodulite laadimistoide paralleelselt. Ehk siis teisisõnu, mooduli sees peab toimuma mingi galvaaniline lahtisidestamine.

[murphy]

Vs: pic akude kontroller

nojh ja mis selle pornui mõte on, rohkem juppe kulutada et igale oma impulss toitekas panna? Mis on asja eelised? Et miks minna otse kui saab ringi? Akud yldjuhul ei vaja balanseerimist aga vahel harva natuke vajavad. Sinu meetod on akude jaoks mis on say 10x erineva mahtuvusega, kes tibla sellised yhte pakki paneb. Mass tootmis seisukohal pole see asi kuidagi mõistlik. Balanseeritakse nii et lylitatakse takk paraleeli nõrgema elemendiga, balanseerimist on vaja ka kuna lekkevoolud on erinevad. Happeaku ja NiCd puhul on see tegelt poogen sest NiMhl ja happeakul on keemiline piiraja mis liigse soojaks laseb. Ainult et NiCd akud laaduvad kuni 120% nimimahtuvusest mis liigse voolu eemaldamisel lastakse kiiresti soojaks. Väga suure energiatihedusega NiCd elemendid võivad oma mahlad ka välja lasta selle liigse 20%-ga.
Aga 20% elemendi mahtuvuse erinevusel loetakse see akupakk juba ammu iganenuks. See suhtlus pole oluline, see on rakendatav mõleva metoodika puhul ainult sina üritad ylber asja teha mis tõenäoliselt lõppeb katastroofiga. Balanseerimis voolud on ka minimaalsed Li akudel alla 1%. Oletame akud on balansis ja mahtuvused on samad siis miks piirata igal voolu? Neid läbiv vool on ju 1 ja sama kõikjal ahelas. Sama pingega.
Või mõtled nagu eriti green masin ja akud pärit küla autodest et mahtuvust +-50%?
Balanseerimisi on 2 kaht tüüpi. Igat elementi laetakse sama energia hulgani ja igat elementi laetakse sama pingeni. Igal omad eelised.
Happeakudel on kõik jadas ei mingeid mõõtmisi kui uued akud. Ma eksperimenteerisin kunagi happe akudega, sama partii elemendid olid perfecto paigas. Seda enam et 12V on juba pakk 6-st elemendist.
Ok ytleme et teed selle flex asja valmis, maksab roppu raha. Kas keegi kasutab kh seda? Rääkisid jada yhendusest, need autod on flex pingega? 1 element visatakse vahelt ära kuna sai tyhjaks, masin paneb pillid kokku kõik.
Su asja hind annab effekti kuni hinna suhtes say max 10 elemendi juures. 100 koguse juures on laadimis osa kaod juba räiged kuna väiksevõimsusega muundid on madalama kasuteguriga kui suured.
Väikeste muundite kasutegur on seal kuskil 60-70% suurematel 90+%.
Põhjuseid on PALJU miks sel häda. Aga jh eks sa ise koged, ega inimene enne ei saa kui peab ära katsetama, loodud selliseks.

[reuter]

Vs: pic akude kontroller

Vabandust teemasse trügimise pärast:
Ma oleks kah mingist taolisest asjast huvitatud. Küll mitte nii keerulisest, aga miskit sinna poole. Mul oleks aegajalt hea, kui ma saaks laadida oma 4 100Ah geeli võrdseks. Probleem selles, et need geelid on olnud kasutuses enne minu kätte jõudmist paarikaupa 24V süsteemides. üks paar oli üha masina peal ja teine teise peal. ühe paari sain seisus, kus mõlemad akud olid tühjendatud alla 2V pingeni, teise komplekti akudel oli pinget 8V jagu. Laadimistsükleid oli suht sarnaselt, vb erinevus kuskil 5 tsüklit. Üllatavalt 48V pakina asi toimub suht ok, enne laadimist on küll akude pingete erinevus ligi 1V, aga üldpilt pole väga hull. Seda vb seepärast, et algselt sai akusid lülitatud laadimiseks paraleeli, paraku 7A lülitusreleed ei kestnud eriti pikalt. Nüüd ongi 2 väljapääsu: kas leiutada uus süsteem, mis kannataks 12V peale lülimist või siis laadida jadas(nagu ma tahaks) ja siis neid mingil moel võrdsustada, ühtlasi oleks hea ka tarbimise ajal saada infot akude seisu kohta. See viimane on muidugi lihtne: igale akule digivoltmeeter ja valmis, samas ma eelistaks infot ühel väiksel ekraanil, nagu seda anavad intelligentsed laadijad liitiumelementide puhul. Mul oleks vaja lihtsalt käsitleda 4 akut, nagu 4 elementi, millest igaüks on 12V.
Kuna mul nüüd ka 48V tarvis on olemas päiksepaneelid, siis polegi nagu eriti huvitatud akude ümberühendamisest. Kui, siis vb ainult 24V peale ja kumbki 24V pakk siis liikuri külge eraldi pistikuga. Laadimise ajaks saaks siis võtta mõlemad pistikud ja ühendada need laadija juhtmega. Loodetavasti 50A Andersonid taluvadühendatud olekus kuni 100A voolu. 175A isendid lihtsalt maksavad palju ja 50A isendeid on juba mõned ka olemas.

teemaalgatajale: akud tuleb laadida nõrgima järgi, muidu tarbimisel laetakse see nõrgim vähegi rohkemaarvulises pakis tagurpidi ja liitiumi puhul on sedasi tulevärki oodata. ülejäänud akutüüpide puhul oled lihtsalt sellest elemendist ilma, kuna kaotad mahutavusest kõvasti.

[klm]

Vs: pic akude kontroller

Äkki annab 1-wire anduritega midagi välja mõelda?

[murphy]

Vs: pic akude kontroller

Happeakusid on lihtne balanseerida. Laadida kuni kõik soojenevad.Kui happe aku täis saab hakkab seal tekkima vesinik ja hapnik mis aga kiiresti katalysaatori abiga veeks tehakse. Eraldub sooja ainult. Yldiselt Happeakude iga elemendi monitoorimise mõte on ainult vältida nõrgima elemendi pinge alla nominaali väärtust mis vähendaks ta eluiga ja muudaks ta veel nõrgemaks. Ehk kontroller vaatab kus on madalaim pinge ja ytleme et mõni element on alla 10V katkestatakse ahel. Li kontrollib ka laadimisel sest Li puudub selline rekombineerimis kaitse(pole vett mida lagundada), laadimisel lisaks Li peab balanseerimist ka kontrollima. Tyhjenedes reeglina balanseerimist ei jälgita vaid võetakse väärtus nõrema elemendi järgi. NiMh võib tyhjenemisel teisi elemente lisaks takkidega tyhjendada kui yks nõrgem, see aitab vältida mälu effekti.

[reuter]

Vs: pic akude kontroller

See nähtus tekib edukalt happeakude puhul, geelidega on natuke teisiti. Happeakude laadimisel ongi selline "võrdsustamine" tavaline. Kõikide elementide võrdseks saamiseks laetakse pakki lühikest aega kõrgema pingega. Täis elemendid sisisevad ja mitte nii täid elemendid laaduvad. Geelidel tapab selline lähenemine elemente ja täis elemendid nõrgenevad seeläbi.

[murphy]

Vs: pic akude kontroller

Lisa siis hõõglambid paraleeli peale ja lae akud täis nii et sisse minev energia on tiba suurem kui hääglampidel eralduv. Hõõglampide eesmärk on toimida takistina. Võid ka ku kasutada võimsaid takke.