Шасси 640-3081

Достался как неисправный, выгорели варисторы.



"Пожар" утащил с собой часть дорожки ))) восстановил.





ИБП запустился, работает, претензий нет.

Решил перевести его "на литий" (есть некая практика админства, АКБ, в ИБП в режиме ожидания, жили не более 2-3 лет), чтобы питать котёл и циркуляционный насос в деревне. Для этого были куплены 21 АКБ типа 18650 3000 мАч "высокотоковые" и BMS 7S.



Собрал АКБ по схеме 7S-3P, получился кирпич 24В 9Ач



Штатная схема заряжает АКБ до 27.2 В, ток заряда 1.5 Ач ("заряжает" АКБ примерно за 4 часа)
В переводе на 7S означает, что напряжение на один элемент 3.9 В

Разряжая АКБ под нагрузкой 130 Вт, ток на АКБ был от 7.7А в начале до 9А в конце. Напряжение, на котором ИБП отключается, около 21 В, что для 7S = 3В на один элемент (батарея разогревается до 45С к моменту выключения).

Данного АКБ (кирпича из лития 7S-3P) номинальной ёмкостью 9Ач хватает на 40 минут работы при нагрузке 130 Вт, что путём простых математических вычислений приводит нас к "фактической" ёмкости в 5Ач (примерно).
В целом, для лития данный режим заряд-разряд оч щадящий и они наверное быстрее сгниют, чем износятся. Но хотелось бы маслость расширить диапазон работы ИБП в части напряжений, а именно добиться отключения АКБ на 19В (сейчас 21В) а окончание заряда 28,7В (сечас 27.2В). Это бы позволило (по моим ощущениям) добиться увеличения времени автономной работы до 1 часа, при этом АКБ оставались бы в достаточно бережных режимах в отношении ресурса.



upd: Совсем забыл! Изучая схему близкого по шасси ИБП нашёл схему зарядки АКБ, она это или ошибаюсь?

Не забывайте, смарты учитывают износ батареи и меняют параметры зарядки со временем. Была ситуация когда ткнули новые акумы (без корекции констант) в смарт и их раздуло через месяц работы.

Литий не любит постоянных подзарядок и штатное ЗУ об этом не знает, как с этим планируете бороться?

Если сузить диопазон рабочего напряжения лития на 20% с верху и с низу то количество циклов заряд разряд увеличивается почти в двое.
Так же заряжать литий при напряжении на банке менее 3V рекомендуется током 1/10 от номинала. Как Вы планируете этого добиться?

Да, проведу тренировку. Спасибо, что напомнили. Но есть ощущение, что границы выкл нагрузке по напряжению врятли изменятся. Будет только время адекватное показывать.


А с чем бороться? зарядка останавливается на напряжении около 3.9В на элемент. BMS АКБ оставляет подключенным, ИБП считает. что всё идёт штатно.


Расскажите это ЗУ шуруповёртов по всему миру, которые заряжаются максимальным током с 2.6 и до 4.2 В ;)

А Вы знаете как изменить параметры зарядки в указанном ИБП? Чтобы добиться: отключения АКБ на 19В (сейчас 21В) а окончание заряда 28,7В (сечас 27.2В).

Вы путаете константы отвечающие за зарядку с константами отвечающие за разрядку.

Батарея постоянно висит на зарядке которая и не думает отключаться. Думаете литий выдержит хотя бы годик такого режима работы?

Необходимость менять акумы в процессе выполнения работ приносит в жертву срок службы. Для Вас такой задачи не стоит.

Не в курсе, однако на мой взгляд батарея в Вашем исполнении уже выполняет свои задачи. Расширение диапазона напряжений сократит срок службы АКБ и немного добавит время работы. Если уж хочется серьезно расширить время работы от АКБ возможно стоит посмотреть в сторону автомобильных акумов.

Тем ни менее эксперимент интересный и было бы неплохо узнать изменение времени автономной работы через год.

Вот тут я на самом деле, что-то не понимаю ((( РАсскажите подробней.
Просто сейчас время автономной работы АКБ при нагрузке 130Вт составляет 40 минут. Некотрое кол-во энергии терял на тонких проводах (заменил на 4мм2)


Тут вынужден повториться: Зарядка ИБП завершается на 27.2В, далее напряжение не ростёт, а значит и ток около-нулевой. Т.е. АКБ заряженный до 27.2 В (3.9 В на ячейку) более не заряжается. Более суток в таком режиме стоял АКБ, напряжение только снизилось до 27.0 В.


Верно. Эти АКБ в таком режиме несколько лет живут. Мой Хитачи уже 9 лет без остановки, каждые выходные сверлит, крутит (Бассейн 4х7, беседка 6х6, дом 200м2, теплица, автомобиль... да пипец просто сколько всего!) И пока я замечаю, что ёмкость только упала, может процентов на 40.


Тоже так думал пока "не погрузился в вопрос". Ресурс АКБ авто: 3-6 полных разрядов, далее им кирдык - они теряют ёмкость... А уж нахождение в 100% заряде, так это смерть для любого АКБ, в т.ч. автомобильного.


Думаю, что по прошествии этого сезона, добавлю к АКБ ещё 21-у ячейку. Потребность системы отопления - это около 70Вт, т.е. при текущей ёмкости будет "держать" 1 ч 20 мин, что думаю перекроет 90% всех аварийных ситуаций.

Но!!! думаю, что эффективнее будет собрать бензогенератор на 1.5 кВт и запускать его в случае проблем с энергообеспеченим, чем покупать ещё литиевых ячеек.

Смарты после калибровки записывают константу разряда, далее в процессе работы коректируют но по какому принцепу не в курсе. За счет этой константы упс с большой достоверностью может предсказывать сколько времени он в состоянии проработать от аккумулятора при текущей нагрузке. Функция калибровки считается юзерской и доступна из стандартного програмного обеспечения постовляемого вместе с упс.
Замена аккумуляторов считается сервисной операцией и после установки новой акб необходимо сбросить константу износа ну и прописать дату установки для статистики. Официалы в открытый доступ такой софт не выкладывают но существуют неофициальные программы которые помогают исправить эту проблему. Константа износа постоянно коректируется во время работы и на прямую влияет на алгоритм зарядки аккума, позволяет более эфективно и долше использовать батарею. Однако все эти хитрые алгоритмы с константами расчитаны на штатные АКБ и как это будет работать с литием неизвестно.

https://www.ixbt.com/mobile/review/lipol.shtml


У меня до сих пор валяется кнопочная нокиа с ещё дышашим акумом. Современный ксяоми за годик потярял примерно процентов 40 емкости. Если акумы изначально по характеристикам "с запасом" то и деградация идет медлено. Так же посмотрите стоимость нового оригинального акума на Ваш хитачи, посчитайте стоимость одной банки, сравните по стоимости с теми которые использовали для упс.

Да, читал про это. Раз в 15 дней они что-то измеряют и корректируют... Меня это не тревожит. Он вполне адекватно рассчитывает остаточное время на АКБ и ток зарядки меня устраивает. За зиму я думаю он свыкнется с новым АКБ и будут настроены друг на друга )))



Ни как не могу сообразить, что Вы хотите этип сказать и почему Вам не нравится, что ячейки АКБ будут заряжены до 3.9 В, а не 4.2В..... Ведь будучи заряенными на меньшее значение, АКБ будет служить значительно дольше!



Если бы этот АКБ познал токи, которые создаёт Ваш ксяоми, я думаю ей было бы так же плохо ;)



Да, этот вопрос тоже прорабатывал. И даже собрал опытный образец на высокотоковых АКБ. Пока образец работает у отца 2 год без нареканий.

Не любит литий висеть на подзарядке постоянно.

https://habr.com/ru/articles/552580/

плохие идеи.
21 - это идёт от БМС, ИБП сюда никаким боком, а вот 27,2 - это уже ИБП.
19/7=2,71 маловато, в то время как 21/7=3 - в самый раз.
28,7/7=4,1 Всё замечательно, но полноценная балансировка в БМС осуществляется при напряжении на банках 4,2-4,25В, надо по модели контроллера смотреть. Тут либо разгонять родную зарядку до 4,2-4,25*7, либо отключать её и ставить внешнюю. Но если найти модель с 4,1В, то без проблем.
В любом случае навешивать на батарею детектор напряжения, который будет наглухо отключать зарядную цепь при полном заряде и подключать, допустим, при 28В. Токи небольшие, можно и релюшкой. Контроллеры БМС делают то же самое, но у них гистерезис обычно маловат.
В общем, всё начинается с подробного изучения контроллера БМС.

наверное только время даст ответ. Но я остаюсь верен научно-обоснованному мнению: 3.9 В - это великолепный уровень заряда для АКБ.


всё верно написано. Только я бы на месте автора снизил плотность электролита. Это позволило бы увеличить ходимость АКБ.
и вот тут автор повторяет мои слова:
Автомобильные АКБ не любят глубокого разряда. Известны случаи, что буквально после двух-трех разрядов АКБ до 20% емкости он выходил из строя.

И опять же, автор не пишет о кол-ве аварийных отключений и их длительности. Я готовлючб к частым и коротким отключениям. На длительные периоды я лучше приобрету бензиновый генератор. ИМХО.


то, что я наблюдаю: отключение идёт от ИБП. БМС отключит АКБ при напряжении 18.2 В (2.6 В на ячейке)


тоже медленно но верно иду к тому, чтобы согласиться ;)
---------- Добавлено спустя 1 час 21 минуту 42 секунды: ----------


надписи на контроллере (микросхема)
iCM
CV1371-DAT
BDAE

ключи 12 шт
WP4080APA

Вообще ничего путнего не находится. Сделай хорошую фотку микросхемы. Транзисторы не важны.

обшибся... CM1371-DAT

Микросхема и обзорная BMC

потому и нужна была фотка.
Для полного счастья осталось найти даташит, в идеале не на языке пляшущих человечков.
Можешь производителю написать sales@icm-semi.com
Или функциональные аналоги поискать
http://www.icm-semi.com/page86?product_id=49
http://www.icm-semi.com/page86?product_id=50
Хотя для начала достаточно этой картинки - заряд до 4,25, балансировка с 4,125, то есть ниже 28,875-28,91 опускаться не стоит.

По алгоритмам можно покурить даташиты на, например, S8254A, вряд ли есть отличия.

я туповат...
Можете пояснить, что означает "балансировка с 4.125" ?
Хотите сказать, что с этого напряжения начинается балансировка напряжения на ячейках? А до этого просто заряд без оглядки на разность напряжений?

И если я не смогу "уговорить" ИБП давать большее напряжение, то нужно будет городить схему дополнительного БП на 29В для зарядки АКБ?

Во время зарядки ток через последовательно соединенные элементы проходит один и тот же, однако из за не одинакового внутреннего сопротивления каждой ячейки заряжаются они по разному. Плата балансировки контролирует ячейки и по достижении определенного напряжения (в Вашем случае 4.125) подключает дополнительное сопротивление паралельно этой банке, тем самым уменьшая ток через неё. Это слегка притормаживает ячейку которая слишком быстро зарядилась давая возможность отстающим догнать лидера.

А вот этого делать не нужно, УПС в таком варианте батарею уничтожит за год. В буферном режиме не разумно уходить за 4в на банку с учетом прогрева батареи.

Да - на все три.

Если недозаряжать, разбалансировка убьёт быстрее. Это же не завод, чтобы банки в батарее были максимально похожи.
Тут либо контроллер менять, либо цикличный режим - заряд до 4,2 с возобновлением заряда при падении до 4,0-3,9.

на три чего?



Ага... теперь понятно.
Т.е. если я хочу продолжать держать заряд каждого элемента в районе 4 В, то нужны "балансировщики" которые будут включатсья с меньших напряжений...
Вроде встречал активные балансиры (на али много разных, т.к. я "не тороплюсь", то его ТТХ в части эффективности, наверное не так важен), стоит в этом направлении копать?

Такие качели тоже не добавят здоровья так как доступных циклов всего 500+-, а на 3.9в батареи будут падать при тестовом пуске преобразователя который большинство УПСов проводят при самотестировании

вопроса.
пофиг. Они все начинают работать только с какого-то определённого напряжения. Когда-то давно, за неимением многобаночных контроллеров, делал зарядки из нескольких "лягушек" (универсальных зарядок). Выдирал из корпусов, сеть в параллель, выходы последовательно, каждая заряжала свою банку, вот тут точно не было проблем с балансировкой :)
там не всё так ужасно, что прям 500 и всё, на свалку.
Тоже ничего страшного, зарядка подключилась/отключилась и жизнь продолжается. Хотя 3,9 конечно маловато, тут ещё и такой нюанс - по закону подлости могут рубануть "свет" как раз в тот момент, когда батарея будет естественным образом разряжена до нижнего предела.

Ну 450 или 600 разница не большая. Вот самолично проверено что если батарею использовать полными циклами разряжая до 3.5 и заряжая до 4.2 она служит верой и правдой 6-7лет, а если постоянные подзаряды то 3-4 года, владельцы ноутов и смартфонов соврать не дадут.

Ну разрядил полным циклом, точнее - дождался саморазряда, а тут "свет" вырубили. Нахера такой ИБП? Он должен быть всегда наготове и плевать на жизнь батареи.
Всё имеет свою цену.

---

цитата от производителя:
Этот модуль предназначен для выравнивания разности напряжений соседней батареи, разница напряжения соседней батареи достигает более 0,1 В, а микросхема внутренне запускает работу по выравниванию до тех пор, пока разница напряжения соседней батареи не окажется в пределах 0,03 В и не перестанет работать.

Технические параметры:
Рабочее напряжение 2,0–4,5 В, тройная литий-железная батарея является универсальной, литий-титанатная батарея LTO не применима.

Балансный ток:
Соседняя разница напряжений превышает 0,1 В (ток около 0,5-0,7 А);
Соседняя разница напряжений составляет более 0,2 В (достигается максимальный ток выравнивания 1,2 А);

---

Т.е. если я верно понимаю, то данный балансир работает постоянно, вне зависимости от уровня зарядки АКБ. У этой ситуации есть свои плюсы и минусы...

А я разве предлагаю цикл? Нет я за буферный режим но литий хорошо его переносит при напряжении на банке ниже 4.1в больше он просто скидывает, а с учетом нагрева и 4в в самый раз, это его равновесное состояние.

Заказал 2 балансира 7S. Если я верно понимаю описание, то балансир будет работать всегда ( от 2 В до 4.5 В), пока есть разница уровня напряжения между ячейками.
Условие начала балансировки разница между соседними ячейками 0,1 В, окончание балансировки - разница между ячейками 0,03В.

Principle of equilibrium:

This module is the adjacent voltage difference equalization, the adjacent battery voltage difference reaches more than 0.1V, and the chip internally triggers the equalization work until the adjacent battery voltage difference is within 0.03V and stops working. When used on the battery pack, there is an adjacent voltage difference Triggering the equalization work, the battery pack voltage error will also be pulled back to a more ideal value, reducing battery maintenance costs.

Technical Parameters:
Working voltage 2.0V-4.5V, ternary lithium iron battery is universal, LTO lithium titanate battery is not applicable.

Balance current:
The adjacent voltage difference is above 0.1V (current is about 0.5-0.7A);
The adjacent voltage difference is more than 0.2V (reach the maximum equalization current 1.2A);



Историческая справка:
сейчас все ячейки имеют напряжение 3.73 ... 3.77 В
Т.е. если подключу балансир, он даже не включится.

В условиях задачи:

То есть, как обычно - что получаем и какой ценой.

Попробуй, почему нет. Хотя их лучше лепить к БМС без собственного балансира.

Скажем так наиболее правильный ответ "не жмись, накинь еще по банке а?"

Не-а, желание накачать по максимуму не зависит от количества банок, тут как с разгоном процов.
Если уж "не жмись", то тогда "купи ИБП со штатным литием и не морочь голову" :)

Буду учитывать на будущее. Ну и идеи в начале описывать тут, а потом закупать и реализовывать ))


Это для меня крутовато раз и суть задачи то самому из того, что под ногами валяется. А вы всё купить... ))))


А в целом у меня есть ещё несколько АКБ аналогичной ёмкости, тоже новые. Но они не "высокотоковые".
Ёмкость такая-же, около 3000 мАч, наверное отдаваемый ток в перестаёт быть высоким. Получится 7S-4P, рабочий ток всего АКБ около 10А, на 4-е ячейки это по 2.5А, выдержит ли обычный АКБ такую нагрузку?

литий херово работает в параллели на таких токах, чаще дохнет и иногда со спецэффектами. Кстати, твоя зелёная банка в батарее - тоже перебор.