Импульсный свет в фотографии

Тема довольно известная. Касается шуруповертов и их АКБ.
На настоящий момент сделано:
1. Бош-профешнл 14.4 переведен на Литий-Ион. В АКБ встроена плата BMS на 16А для сборки 4s, световая индикация напряжения заряда и универсальный порт под зарядку-балансировку (коаксиальный разъем питания).

2. Аккумуляторная низкооборотная отвертка. Она была 3.3В с редукторным двигателем. После ремонта, выразившимся в замене двигателя, замене кнопки, вставки зарядного порта, замены батарей на 2s 18650 c контроллером BMS с током 3А.

3. Переделана зарядное для Бош так, чтобы можно было заряжать-балансировать АКБ не шнурком, а в разъем зарядного. Теперь получилась универсальное зарядное устройство с возможность. заряда АКБ по-бошевски (в разъем) и шнурком. Напряжение и ток имеют цифровую индикацию, режим cc/cv - световую. напряжение регулируется 5-18В, ток до 3-х ампер.

Планируется
Сделать блок питания для вспышки на TL 494, IRFZ 44N и индуктивности 1 мГн х 20А. Эта схема обещает дать не менее 10А при 5В выходного со сборки 4s х 18650. К сборке предполагается BMS контроллер или на 6А, или на 30А. Других, к сожалению, нет. А покупать уже не хочется.

Как работает плата BMS
Плата подсоединяется к каждой батарее в сборке. Я использую или 2s, или 4s. Отключение от нагрузки происходит при достижении напряжения на батарее 2.5В, отключение от зарядки происходит при 4.2В. Таким образом 4s сборка имеет максимальное напряжение 16,8, минимальное 10В.
сс/сv зарядка происходит так - устанавливается максимальное напряжение для заряда. Для 2s сборки он равен 8,4В, для 4s соответственно 16,8В.
Ток устанавливаю на уровне 1.5А для всех батарей.
При заряде цифровая индикация на блоке показывает, что сперва растет напряжение на батареи. После достижения максимального напряжения, начинает падать ток. Батареи заряжены при достижении примерно 0.2 А на зарядном.
Как просходит балансировка.
По достижении минимального потребляемого того, батареи стоят под напряжением, bms-контроллер выравнивает батареи до напряжения 4.2В на каждой банке. Это и есть балансировка.

Как и что было сделано в картинках:
Про BMS - контроллеры:

Для 2s сборки 3А 7.4В рабочие, 8.4В зарядное. Эти контроллеры взяты для различных работ с 7.4В сборками 2s. Взято десяток.




4S 15A 18650 Li-ion Lithium Battery Charger Protection Board 14.4V 14.8V 16.8V Взято для АКБ шуруповерта. Установлено туда. Но есть еще и 6(8)А, но они немного левые.



4S 30A 14.8V Li-ion Lithium 18650 Battery BMS Packs PCB Protection Board Balance. Это взято на будущее.



Сперва зарядное было такое



Это широко известная плата с индикацией. Источник - 220/20 трансформатор, ёмкость на фильтре и диодный мост.



http://www.ebay.com/itm/122008481144?_t ... EBIDX%3AIT

Потом поставил в корпус зарядного БОШ 1450:
Нижняя часть, на которой смонтирован источник, плата импульсника и разъем для АКБ ср шнурком.



Верхняя часть, где установлен цифровой индикатор и переменные резисторы:



Радиатор на микросхеме. Без радиатора она отдает не более 1А, а с радиатором до 3А.



Уже готовая собранная зарядка с АКБ



Световая (синий светодиод) cc/cv и цифровая индикация



_________

Как-то так. Если есть вопросы - отвечу насколько смогу.

Вдруг, кто-то не знает ещё аббревиатуры:

BMS (Battery Management System) - система управления батареей (контроль заряда, балансировки, защиты).
PCB (Printed Circuit Board) - печатная плата (ПП).
CPB (Charger Protection Board) - плата защиты батареи.
cc/cv (constant current/constant voltage) - постоянный ток/постоянное напряжение, обозначает режим заряда батарей.
АКБ - аккумуляторная батарея.
2s или 4s (2 series или 4 series) - сборка из 2 или 4 батарей последовательно.
2p (2 parallel) - сборка из 2 батарей параллельно.
PCM (Protection Circuit Module) - плата защиты батареи, иногда вместо PCM пишут просто: PCB, т.е. "плата", печатная плата (ПП, Printed Circuit Board). Иначе говоря, батарейка с платкой.

Красненькая плата имеет значит и разрядные резисторы для балансировки, а транзисторы могут через себя пропускать при работе шурика пики тока 15 А только? Как бы маловато или при питании от 4S они не выше.
Как происходит сам процесс балансировки в самом конце? Остановка процесса заряда и разряд или разряд с наибольшим напряжением без остановки заряда? Как происходит? При каком напряжении PCB отключит дальнейший разряд? Когда засечёт хоть на одной банке 2,5? Как пример если в аккуме есть чуть приболевшая банка на которой скажем уже ближе к концу при нагрузке падает сильно каждый раз на ней 2,5 а остальные держатся молодцом. Из-за ней мы будем иметь преждевременное отключение разряда? Или промеряется не на каждой банке? а падение целиком ниже 10 вольт для 4S? Не знаю почему всё это не описали сразу в вашем малом обзоре.
Ещё интересует, как по внешнему виду платы понять, есть ли все функции, зарядки, возможности разряда для балансировки. Возможности защиты от переразряда. На ютубе много видео про шурики, но да простят эти кинодеятели, большинство ни в зуб ногой что за платки цепляют к банкам. Часто просто защиту, а говорят про балансировку, где её и нету. Или какие-то зарядки без балансировки, но убеждают, что она есть там. Вот такие вопросы. Надо бы скачать фотки плат и на них указать, что должно быть при присутствии всех функций - Зарядка, балансировка и защита.

Как работает плата защиты аккумулятора?
Схема контроллера литий-ионного аккумулятора


Резисторы величиной меньше 1 Ома там не для балансировки, а для контроля тока. Чем больше ток, протекающий через нагрузку батареи и через такой резистор, тем больше падение напряжения на резисторе. При достижении предельного тока (падения напряжения на резисторе), например, при коротком замыкании или нагрузка слишком велика для данной батареи, срабатывает токовая защита и контроллер отключает батарею.

Балансировка происходит во время заряда, без использования разрядных (нагрузочных) резисторов. Когда напряжение на элементе достигает нормы, зарядный ток направляется мимо элемента, через специальный транзистор-байпас. При этом на выводах байпаса поддерживается номинальное напряжение элемента. И другие элементы, имеющие напряжение меньше нормы, не успевшие зарядиться, продолжают получать зарядный ток.
Например, об этом можно почитать здесь:
http://said.in.ua/articles.php?article_id=46
http://www.zajic.cz/omezovac/omezovac.htm

Почитаю обязательно всё по ссылкам. Просто автор другого обзора очень убедительно объяснил, как работает балансир с резисторами для разряда. Как на банке одной достигло 4,2 а другие отстают зарядка прекращается и начинается разряд из полной ( до какого уровня разряд не уточнялось ) Заряд опять начинает поступать после непродолжительного разряда той банки. Потом находится другая полная, опять приостановка заряда с ей разрядкой. Запускается заряд находится опять полная банка и опять её просаживает пока - пока как-то все примерно будут на уровне. Объяснял, что эта ерунда длится пару часов в конце. Я и подумал, что эта и есть пресловутая метода балансировки. Возможно, есть и нечто подобное? Почитаю. И именно интересует при выборе как понять, что плата и зарядка и балансир и защита. По каким признакам внешним, а не по описанию китайца, который её пытается впарить. По ссылке прошёлся и не заинтересовало изготовление балансира интересует, думаю, как и остальных готовые решения. Как понять по внешнему виду что зарядка балансир будет работать по описанному принципу и что действительно выравнивает банки подключенные в серии. С защитой всё по проще и понятней.

Одну и ту же задачу, и балансировку в частности, можно решать разными путями. То, что вы описали с частичным разрядом элементов, происходит в стационарных зарядных устройствах с балансировкой.
В платах защиты (управления) батарей такое обычно отсутствует. В общем, знакомьтесь: как работает плата BMS?


Да по схеме, по наличию тех или иных деталей на печатной плате, по маркировке на микроконтроллерах и т.п.. Здесь, например, https://mysku.ru/blog/china-stores/40848.html писатель разбирает разницу в платах защиты.

С платами защиты всё довольно просто и понятно. По способности платы зарядки балансировать - вот это где бы почитать, как распознавать ложь иль правда? При быстром заряде без CV фазы - балансировка не возможна? То есть бывают платы зарядки, не требующие подачи точного номинального напряжения, а завышенного для пропускания CV фазы с её длинным растягиванием во времени? Или потребуются две разные зарядки -одна быстрая с отключением по заданному общему напряжению. И другая уже с CV фазой для более редкого использования с балансировкой. Это я про батареи для внешних высоковольтных преобразователей. Мне подтвердили на другом форуме, что батарею литиевую можно заряжать большим током до конца до достижения 4,2 вольт. Только после снятия с заряда это напряжение примерно до 4,00 опустится, что будет значить лёгкий недозаряд примерно в 200 ма при такой методе. И аккумам ничего не будет даже при постоянной зарядке таким образом. Здесь речь про высокотоковые аккумы, где вполне приемлем заряд током 1С то есть в ёмкость аккума. Везде только шурики и обсуждаются, а мне интересна тема вот такого заряда. Так я заряжаю LiFePo4 током 3-2,5А до конца. Нет более мощного подходящего блока питания для ещё более быстрого заряда.

Составьте для себя список микросхем, которые имеют функцию балансировки, и которые чаще всего применяются в батарейных платах защиты и управления. Их не так и много. И в спецификациях к этим контроллерам вы найдете и типовые схемы плат управления батареями, которые сможете видеть и понимать в фотографиях готовых плат BMS. И там же или в документах типа "Application Note" будет расписано, как должен происходить процесс балансировки. А чтобы быстрее усвоить этот материал, постарайтесь свои языком рассказать об этом нам здесь. Я, например, пока не изучал такие микросхемы и процедуры заряда, реализованные в этих МК, и ваши пояснения мне тоже будут полезны. Кто-то из умных говорил, что когда учишь кого-то чему-то, то сам начинаешь лучше понимать предмет.

Потихоньку изучу эти микрухи. Пока думаю о быстрой зарядке для своей будущей батареи и какую-нибудь методу ручной балансировки при необходимости разрядными резисторами в процессе заряда. Пробовал и получается. Да впрочем ничего сложного на мой взгляд. На дисплей вольтметра сразу выводится напряжения 6 батарей из цепи и каждая имеет кнопочку на замыкание и своим резистором. Конец заряда, подключаю к 7-выводному разъёму коробочку с этим вольтметром и кнопочками. Заряд идёт. Чик-чик - выравнял и готово. Изредка наверно только и понадобится такое. Вольтметр на фотке



Как такая идея ?

Чем бы дитя не тешилось, лишь бы не плакало. Со временем и до автоматической балансировки дорастёте. Хотя бы так же просто, как здесь: http://said.in.ua/articles.php?article_id=46
В тексте пробелы лишние перед точками уберите, пожалуйста.

Ну вот опять - ссыл на самодел. Не интересно мне паять BMS!!

Есть. Если не сложно, ответьте пожалуйста

Почему Вы считаете что плата защиты отключает при достижении 4,2В на элементе?

15А - рабочая, пик там 25А. Про процесс заряда cc/cv лучше почитать. Как происходит внешне у меня - я написал.
Если на плате делателей больше, чем по транзистору на канал - значит она с балансировкой)) Ну и обязательно распайка по каждой банке отдельно + Р-пайки зяряда-разряда.

Чего-то я не понимаю, что вы добиваетесь?
СС/СV - процесс описанный в литературе полно и конкретно.
Процесс балансировки- тоже.
Платы заряда-защиты-балансировки делают все три функции вместе. Балансировка происходит ПОСЛЕ полного заряда в течении 2-3-х часов. То есть при полной батарее, происходит уравнивание заряда между банками сборки. Балансировка делается только в s-сборках. В параллельных заряд банок уравнивается само. А вот в сборках типа #s#p уже сложнее. р-типа сборки почти не балансируются с s-типа. Поэтому такие сборки умирают при полной исправности отдельных банок.


Это не Я считаю , это считают конструкторы и фабрикаторы плат BMS
Все вопросы к ним.
А я вижу по индикатору тока и напряжения, что происходит на плате.
Видеть и считать - немного разные вещи, не?

Вообще, плату заряда-разряда-балансировки можно спаять на TL431 и любых IGBT с достаточным током. Можно даже реле использовать для управления нагрузкой. Единственная проблема - размер платы. Все остальное проблемы особой не представляет.
Но на мой дилетантский взгляд, лучше изучить вопрос и купить нужные платы в Китае.

Я купил последовательно:
1. Платы в России. Оказались совершенно левыми. При заявленном рабочем 8А, держали максимум 4. Дерьмо.
2. Плата 15А в Китае. Работает.
3. Плата 30А в Китае. Работает же.
4. Плата 3A на 2s в Китае. Работает же.

Вопрос для меня исчерпан. Как для коллег, которые маются вопросами вместо покупок, это их личное дело.

НЕ понимаю, что сложного в балансировке NSNP сборок? Они балансируются аналогично, элементы подключенные параллельно уравниваются, а далее просто балансируется S-сборка.
В чем же принципиальное различие между NS1P и NSNP сборках с точки зрения балансировки?
Если речь о 3s2p сборка в батареях ноутбуков, то там проблемы не в балансировке.


Насколько я в курсе, и сколько раз я сталкивался, защита, и именно защита, срабатывает на таких платах при напряжении несколько выше чем 4,2В. Ведь функция защиты - защищать от внештатных ситуаций.