Подскажите, люди, знающие.

Происходит ли балансировка (уравнивание напряжения) элементов, из которых состоит ноутбучная батарея АКБ?
При зарядке/разрядке/простое ?

То, что ни балансируются, это точно, разобравшись можно проверить что все одинаково заряжены. Если иначе, то этот аккумулятор явно дохлый и заблокированный, либо не держит абсолютно. Могу предположить, что во время заряда. Если полежавший аккумулятор поставить на заряд, то в процессе заряда емкость в аиде можно посмотреть и она(я имею в виду максимальную текущую, а не заводскую и не просто текущую) меняется. Т. е. значит он следит за состоянием емкости во время заряда.

То, что циклы заряда считает и общую емкость - это понятно.

Но вот лежит передо мной контроллер (не помню из какого бука) на микросхеме M37512.
Там всего 2 мосфета, которые включают заряд и питание бука. Силовые провода идут только к крайним выводам АКБ.
С промежуточных соединений элементов в схему контроля идут тонююююсенькие дорожки.
И никаких транзисторов и наборов резисторов (как на платах балансировки Li-Ion) нет.
Типа, как тут: https://clck.ru/EarDr

Конкретно этому контроллеру балансировать НЕЧЕМ.
Может, другие умеют...

Просто разряжается большим током всю пачку, вот и толстые провода. А заряжает меньшим. Вот и тоньше. Вот и балансирует ими же.
---------- Добавлено спустя 21 минуту 20 секунд: ----------
Похоже действительно как минимум этот контроллер не умеет балансировать. Там защита по току на мосфетах. Такой огород и не умеет балансировать...

Для того, чтобы ток заряда на элементе был меньше, этот элемент надо зашунтировать резистором. Резисторов и ключей на плате нет.

Жаль, повыкидывал контроллеры с дохлых АКБ, не посмотрев на них внимательно...

Кстати, в Li-Ion АКБ для шуруповертов тоже нет балансиров.
Стоит плата защиты. Защищает от перезаряда, переразряда и пререгрузки.
Если хоть один элемент выходит за рамки - например при заряде на одной банке 4,2в, а на других меньше - заряд отрубается.
Если одна банка проседает меньше 2,7в - отключает шуруповерт. Пока не зарядишь.

Ограничение по току чарджер контролирует. А защита и в аккумуляторе должна быть от кз.

Ключевая фраза.

Я тоже думал, что балансировка "должна быть". Обязана.
А оно вона как...

Тут господа такое дело ...

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

- Изначально все контроллеры батарей разрабатывались для использования с фирменными элементами ...
если берешь коробку фирменного ( не поддельного самсунга или панасоника ) то промеряв тестером все элементы, даже после трех лет хранения АБСОЛЮТНО одинаковое напряжение и импеданс ..


- Элементы собираются в сборку к примеру 2s3p - т.е по два параллельно, что дополнительно позволяет "страховать" соседний элемент в каждой группе.

- В контроллеры батарей обычно прописывается напряжение отсечки заряда 4.3 V и отмены 4.1 .. при паспортном напряжении заряда 4.2 V
Другими словами - Элементы немного перезаряжаются, а потом в простое благодаря химии сбрасывают остаток до 4.2 выделяя тепло, что немного балансирует сборку.

- В контроллерах батаре MAXIM и Texas Instruments есть программная возможность включения балансировки элементов через внутренние ключи и измеряющие резисторы по 100 ом - микротоками .. как вы понимаете .. Многие производители включают ее принудительно .

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Т.е элементы конечно имеют свойство разбегаться по характеристикам в процессе работы .. но если это Фирменные элементы, а не китай пром .. то вышеприведенные факторы позволяют батерее не разбалансироваться в течении 500 - 800 полных циклов, что соответствует параметрам работы элементов.

Исключение - если производитель расположил батарею скажем так.. некорректно - к примеру внутри ноутбука батарея лежит одном концом возле чипа видеокарты..
Это приводит к перегреву одной секции сборки и ее усиленной деградации. Такие батареи в среднем живут по 80-100 циклов.

Во всех батареях на фирменном контроллере предусмотрена блокировка батареи при дисбалансе секций 300- 500 mv. И это приводит к принудительному выставлению флага PF и отключению ключей заряда-разряда, во многих случаях контроллер пережигает управляемый предохранитель, если это предусмотрел разработчик прошивки батареи.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Если мы берем коробочку поддельного Самсунга, или Панасоника, которые сейчас активно продаются на Али по цене пара баксов за элемент с доставкой - мы видим что просто в коробке элементы отличаются на 100-300 Mv ... а если коробочку оставить храниться на 3-5 месяцев - разница может составлять и пару вольтов... емкость и внутреннее сопротивление тоже пляшет в широком диапазоне.

Это и есть причина по которой Китайские батареи ( стоимость которой явно указывает, что фирменные элементы там точно не стоят .. ) живут в среднем пол года. Хотя китайские производители и принудительно отключают все блокировки ...

Т.е эти элементы если и хороши для электронных сигарет и пауэрбанков, для сборки батарей они явно неприменимы.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Выводы...

БАЛАНСИР - в том виде который мы знаем ( с отдельной схемой и токами балансировки до 0.5А ) - Это чисто китайское изобретение , которое нужно в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ ПОРЯДКЕ что-бы заставить КитайХлам хоть как-то работать в их поделках .. Особенно если это 10S сборка для велика.. или самоката.

При использовании нормальной элементной базы он не нужен.

О как. Даже и не мог подумать о таком.
Спасибо за развернутый ответ.

Посмотрите внимательно, на плате должна быть еще одна микросхема в корпусе ssop-20, так называемая AFE (Analog Front-End), как правило это 61048fp или 20020. Вот на нее и возложены функции балансировки, точнее в ней находятся балансировочные ключи управляемые по шине с m37512. Работает такая балансировка по принципу перепуска зарядного тока вокруг ячейки с опережающим напряжением через токоограничительное сопротивление. Ее возможности весьма ограничены в связи с допустимой рассеиваемой мощностью встроенных в AFE ключей и резисторов, поэтому-то такие тонюсенькие проводочки идут с промежуточных соединений. В батарее с новыми оригинальными элементами (с одной партии) эта система большее время простаивает так как элементы работают согласованно без каких-либо существенных перекосов. А для неравномерно изношенных элементов эта система практически неэффективна из-за малой пропускной способности по току.
Есть контроллеры со встроенным AFE (bq20z95, bq30z55, r2j240 и т.д.), там принцип работы тот же.

Другое дело более современный метод балансировки PowerPump (как в контроллере bq78PL114), работающий по принципу перекачки энергии через коммутацию накопительной емкости с одного элемента на другой. Такой подход позволяет балансировать ячейки не только при зарядке, но и во время релаксации, т.е. простоя батареи. Пропускная способность такой системы куда больше, резисторов на которых выделяется тепло попросту нет, а транзистор работает в ключевом режиме, с минимальным рассеиванием.




Значение тока для зарядки устанавливает контроллер акб исходя из глубины разряда элементов, температуры, и т.д, его читает мульт командой 0x14 ChargingCurrent() и настраивает Charger по прочитанному значению, во время заряда это значение может несколько раз меняться контроллером, таким образом чарджер сам по себе его не контроллирует а только отрабатывает полученную команду. Если он по какой-либо причине ее не отработал, на контроллер батареи возлагается еще и функция защиты элементов.




можете привести конкретный пример батареи или контроллера где такое реализовано.

Если у элементов паспортное напряжение заряда 4.2В, и в батарее к примеру 3S2P сборка, то в eeprom параметр ChargingVoltage записывается равным 12600mV, это значение потом читается мультом командой 0x15, и он настраивает Smart Charger на 12600mV, что исключает какой-либо перезаряд. Отсечка зарядки происходит по трем основным условиям:
1. Напряжение на всей сборке достигло значения ChargingVoltage() - deltaV, где deltaV как правило 100...300mV (в данном примере это будет 12300...12500mV)
2. Ток заряда упал до значения Taper Current (примерно 100...300mA).
3. Условия 1 и 2 продлились более чем Taper Current Time Window (30...100с).

Исходя из этого элементы по окончанию зарядки немного недозаряжаются до своего стандартного значения 4200mV на ячейку. Это подтверждается замерами напряжений на элементах по окончанию заряда а также графиками заряда на анализаторе, который читает параметры батареи и сохраняет через определенные интервалы времени.

А величина 4.3V которую вы привели, это для таких элементов параметр Cell OverVoltage, то есть перезаряд, а не напряжение отсечки отсечки заряда.
Если такое происходит, то в SafetyStatus() устанавливается соответствующий бит сигнализирующий о внештатной ситуации. Такое бывает если у элементов сильно отличаются внутренние сопротивления или неисправно (неправильно настроено) зарядное устройство. Да, зарядка будет отключена но это не то штатное отключение как при обычном окончании заряда.

Собственно говоря .. как раз так и есть .. при дисбалансе одна группа перезаряжается, до Cell OverVoltage .. а потом в простое благодаря химии сбрасывают остаток до 4.2 выделяя тепло, что немного балансирует сборку. Крайне неэффективный способ .. но он присутствует.. И иногда работает .

В штатном режиме , когда нет дисбаланса, при исправном зарядном этого не происходит никогда .. вы абсолютно правы.

Есть такая. 20020. К ней через резисторы типоразмера 0603 номиналом 1 КОм подключены промежуточные выводы батареи.
Но такими резисторами невозможно устранить хоть сколько-то серьезную разбалансировку...

А она в принципе и не нужна .

Серьезная балансировка нужна только если у вас элементы неисправны ( перегреты, переморожены, вытекли ) или брак ..
А в этом случае - нужна замена элементов.

А через 1 к можно подтянуть 0.05 % дисбаланса через десяток циклов... Что соответствует разбросу фирменных элементов из коробки .. и вполне достаточно для поддержания напряжения элементов на одинаковом уровне..

0,05% ? Не. Я так не играю.

То ли дело -- взять более-менее живые банки из б/у ноутбучных АКБ (естественно, разных), соединить по две штуки, набрать три или четыре пары (в зависимости от нужного напряжения), навесить плату защиты с балансиром и засунуть в шуруповерт.
Вместо сдохших Ni-Kd.

Дешево, сердито, работает, крутит, заряжается, балансируется.
Только хардкор!

Ну дык шуруповёрнт - это и не ноутбук, там вообще можно обойтись без сложных bms, обойдясь простой защитой по переразряду на каждой банке.
А заряжать каждый раз через балансир. И сойдёт)

Сколько пытался пересадить банки, каждый раз блокировался контроллер, только на эйсерах прокатывало без проблем

!	Ciber SLasH писал(а):
	Есть отдельная тема: Прошивка контроллера батарей ноутбука