Система питания прицепа. Переход со свинца на Lifepo4

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Пытаюсь разобраться с платой ЗАЩИТЫ GWL CPM https://www.ev-power.eu/Battery-Management/GWL-Cell-Performance-Monitor.html



Подходит для батареи с 4-16 LiFePO4 или 5-16 элементами LTO
Может управлять бистабильным (с двойной катушкой) реле с помощью импульса 150 мсек. Таких 3 выхода. Одно бистабильное реле может отключить зарядное устройство, вторую нагрузку и третье
(аварийная ситуация) - резервная на случай, если главные реле не открываются или еще для какой цели.
Также на борту обычные одноконтурные реле NO / NC. Опять же их 3 штуки, настройки как выше или по желанию
Питание осуществляется непосредственно от защищенной батареи (всегда от всех элементов, суммарное напряжение не менее 9 В, не более 60 В).
Непрерывное измерение (200 Гц) всех напряжений элемента и выхода самого низкого и самого высокого напряжения на два отдельных выхода с высоким импедансом (Ucells) для дальнейшей обработки
Есть выбор из четырех фиксированных нижних и верхних пределов напряжений для элементов с помощью переключателя, без необходимости программирования. То есть раз выставил под свои батареи и все
Также пишут, что реле с одной катушкой всегда открывается на 20 секунд раньше, чем бистабильное, можно использовать для предварительного отключения заряда-разряда бистабильным реле
Характеритстики


Пишут, что включение, выключение и сброс путем замыкания специальных входов руками. Типа сделано специально, чтоб из аварии само не выходило. Странно это... По задержкам я еще не понял, что и по каким входам происходит

На сколько понял, они будут продвигать систему как модульную с открытым кодом. Наверно поэтому не все входы пока задействованы




Принципиальная схема такая, с описанием ее пока разбираюсь... Если кто хорошо шарит в электронике и английском, буду признателен в помощи, а то сижу туплю... Мануал во вложении



Если все удастся увязать, то за 130 баксов вполне бюджетная защита для недешевых батарей и с возможностью хоть какого-то управления по показаниям

 

Пообщался с GWL насчет вышеописанной GWL CPM. Это будет модульная система. Работа по SOC ведется, но только к концу года возможно что-то выпустят. И то не факт, что будет не просто измерение, а работа по нему. На данный момент предложить им нечего
То есть тут опять, применительно ко мне, надо 2 виктрона для работы по SOC, зато их плата поддерживает бистабильные реле

Далее нашел еще одного производителя https://www.chargery.com/
Мне подходит только BMS8T, так как только она способна работать от источника 4S. Остальные либо больше, либо от розетки с выходом 15V-30V
БМС состоит из основного и дисплейного модулей



Из плюсов - может считать SOC и ОТКЛЮЧАТЬ ПО НИЖНЕМУ ПРЕДЕЛУ. Задается пользователем
Все остальные основные параметры тоже настраиваются


Из переписки с китайцем то, что пока удалось уточнить
Потребление написал при питании от 8S, от 4S наверно больше? Еще уточню
Так вот, от 8S из батареи сосет 15mA, Если экран выключен, то менее 8mA и менее 1mA когда BMS в спящем режиме
Тут стоит уточнить из инструкции. Написано, что при выключенном дисплейном модуле система не будет следить за зарядом/разрядом. Но если напряжение достигнет заданного критического максимума/минимума, то отключит батарею принудительно основным блоком
По отключению - или по SOC, или по низкому напряжению - что раньше
Нижний предел SOC установить можно, других точек нет - только отключение по верхнему напряжению
SOC калибруется автоматически при заряде-разряде не менее 25% от общей емкости. Чем больше таких циклов, тем SOC точнее. Методику расчета так и не сказал
Балансировка присутствует, настраиваемая и отключаемая. 1,2А на банку максимум
Типичные показания вот такие на дисплее

Ну и руководство прикрепляю

 

ЧТо пока смущает в китайце
-дисплей желательно не отключать. Но тогда повышенное потребление и будет светить в глаз
-нет выхода на бистабильные реле
-пока проясняю по нижней границе питания от 4S и потребление в этом режиме
-неясна методика расчета SOC
если в виктроне я могу ввести коэффициент Пейкерта и повлиять на расчет то тут зашитая логика

 

Также есть еще один вариант BMS - производитель Юрий Логвин "романтик"
SOC он не считает и в диапазоне не циклирует, но теоретически готов заморочиться, но это займет не меньше года
сейчас у него есть основная плата

Базовый модуль A11034 Управляет процессом заряда и разряда АкБ. Содержит в себе 3 входа и 4 выхода. Входы рассчитаны на 12В. Питание электроники осуществляется от любого из входов. Входы развязаны диодами. Выходы тоже являются 12ти вольтовыми. Подача напряжения на них осуществляется путем коммутации полевым транзистором с любого входа. Ток выхода — 1А. Подразумевается, что на вход подключен источник, который может обеспечить указанный ток. Имеется USB-разъем для присоединения к ПК.

и дополнительная

Работают только в паре, на второй датчики температуры
Управление зарядом и разрядом осуществляется путем коммутации через реле, либо контактор.
Принципиально как-то так

под меня он готов сделать на выходе импульсы под бистабильное реле, но не знает, как их контролировать - сработало ли оно?
Настраивается все через компьютер, для приведенной выше схемы окно настроек выглядит следующим образом:

Система позволяет настраивать

Low level - Нижний порог напряжения ячейки. При падении напряжения на ячейке ниже данного уровня, нагрузка отключается.

Highest level - Верхний порог напряжения ячейки. При вырастании напряжения на ячейке выше данного уровня, зарядное устройство отключается.

Charged level - При увеличении напряжения выше указанного значения на всех ячейках, считается что АкБ заряжена. Заряд прекращается.
Ballancing level - Напряжение включения балансиров. Значение должно быть выше «Charged level» на 10-50 мВ.

Allow charge level - Разрешение включения заряда. Если хотя бы на одной ячейке напряжение ниже данного уровня, ЗУ включится. Все ячейки имеют более высокое напряжение — не включится. Это необходимо для режима поддержания батареи, когда батарея всегда подключена к ЗУ и для избежания включения заряда на заряженной батарее.

Allowing discharge - Разрешение разряда. В процессе разряда, при достижении нижнего порога по напряжению, произойдет отключение нагрузки. И обратно нагрузка подключится только если на всех ячейках напряжение вырастет выше данного уровня.

Alarm level - Уровень сигнала. К BMS можно подключить «пищалку» на любой из выходов. При падении напряжения ниже данного уровня, она сработает. Сигнал также срабатывает если «Low level» больше «Alarm level».

Pulse low level – Допустимая кратковременная просадка напряжения на ячейке.

Pulse in seconds – Время в течении которого допускается кратковременная просадка напряжения на ячейке.

Группа «Charger».

«Temperature range» - Рабочий диапазон температур. При выходе за пределы диапазона, заряд будет прекращен. Если указан диапазон «-127:127», то термозащита отключена.

«Input number» - Номер входа, на который нужно подать +12В, чтобы устройство считало, что подключен источник переменного напряжения для заряда.

«Output number» - Номер выхода, на который будет подан сигнал +12В, который через реле (или другое исполнительное устройство) включит зарядное устройство.

Группа «Power».

«Temperature range» - Рабочий диапазон температур. При выходе за пределы диапазона, разряд будет прекращен. Если указан диапазон «-127:127», то термозащита отключена.

«Input number» - Номер входа, на который нужно подать +12В, чтобы устройство считало, что включен разряд (повернут ключ зажигания).

«Output number» - Номер выхода, на который будет подан сигнал +12В, который через реле (или другое исполнительное устройство) разрешит разряд.

Группа «Heater».

«Temperature on» - Температура, ниже которой будет подан сигнал включения нагревателя. «Temperature delta» - Дельта для обеспечения гистерезиса. Т. е. если включится при «Temperature on», то выключится при «Temperature on» + «Temperature delta».

«Output number» - Номер выхода, на который будет подан сигнал +12В, который через реле (или другое исполнительное устройство) включит нагреватель.

Группа «Alarm».

«Temperature» - Температура, ниже которой будет подан сигнал включения нагревателя.

«Output number» - Номер выхода, на который будет подан сигнал +12В, который через реле (или напрямую) включит сигнал аварии. Параметр «Alarm».

«Temperature source» - Источник, откуда будет браться значение температуры. Это может быть датчик на главной плате, либо датчики ячеек. Если источником являются датчики ячеек, то используются 2 температуры, максимальная и минимальная. Для проверки верхнего порога — максимальная, нижнего — минимальная.

 

Давно не писал, но пока планировал и закупал компоненты, да и доставка выбранной BMS из Чехии в связи с короной вылилась в 6 месяцев. В кармане человек без таможни привез



Предлагаемая голландцами схема подключения



вот в таком виде сейчас



Вот что я наваял на базе схемы с разделением питания и потребителей. Если кто разберется (хотя все подписывал), буду благодарен за комментарии. Может что изменить, пока еще не собирал?
Что не нравится - датчики тока будут показывать явный бред, потому что потребители могут питаться как от АКБ, так и от источников

Victron smart protect позволяют установить любые напряжения включения и отключения. Установлены как еще одна линия защиты. Отключаются при напряжении выше 16В, остальное настраивается через приложение
Сейчас куплены 2 БП из схемы, но работают вполне прилично. выставил их в режим источника 25А. Такое исполнение позволяет разместить их на улице для лучшего охлаждения. До этого планировался еще один источник 60А Meanwell, но склоняюсь еще к 2 Victron, так как от MW придется тянуть провода по 70мм2 и размещать его в газовом отсеке, больше негде. А это не безопасно



Форум не втыкает в приемлемом качестве - вот тут чуть четсче должно быть видно https://yadi.sk/i/llmIBSjuJbSGdA

Логика работы следующая. BMS123 может считать SOC и управлять в стандартном режиме реле заряда-разряда в зависимости от установок. Соответственно так обеспечивается оптимальное хранение батареи в полузаряженном состоянии
Условия для реле

Также есть критический режим и одним касанием я могу разрешить заряд-разряд от упора и до упора (предварительно заданных). То есть надо залить полностью АКБ - включаем критический режим.
Также в приложении я могу включить реле заряда-разряда принудительно
Условия критического режима

 

Когда разрешен разряд выход BMS активирует реле 2 и сильноточные потребители в виде инвертора и холодильника работают. Если мы в критической зоне, реле деактивируется и из потребителей остается только блок предохранителей. От него работает свет, радио, насос.
Блок потребителей контролируется SMART PROTECT по выставленным мной уровням. Далее и он отключит нагрузку. По идее уже все получается отключено от АКБ.
Но есть еще самая последняя линия защиты - реле1. Оно активируется монитором батареи BMV-712. Он тоже умеет считать SOC и принимает ручные установки границ для включения реле. Если что-то пошло не так, то АКБ вообще физически отключается

Покритикуйте если кто-то что-то понял из моего словоблудия)

 

Заменил наконец струбцины на шпильки в 2ой клеевой термоусадке на всякий случай). Две центральных прижимают АКБ для профилактики, мало ли стяжка ослабнет. 2 боковых отстоят и являются одновременно ручками.
Так как стоять будет в нише, завести шпильки с боков будет невозможно.
Долго думал, как же стянуть, но сегодня попробовал одну из идей и вроде нормально вышло.
шпильки с гайками и шайбами одеваются сверху через пазы, шайбы отваливаются и не дают подняться шпилькам. А дальше ключами по вкусу тянем. У центральных шайбы двойные, чтобы больше площадь упора была. Крайние с одинарными



Расстояние между ребрами как раз позволяет орудовать накидным ключём. Будет гнуть в месте пазов со временем, в чем я сомневаюсь, добавлю пластины под гайки внахлёст паза

 

Балансиры решил всё-таки взять пассивные. Заказываю усиленные с двумя ступенями, суммарно на 7А каждый. Но поставлю их бутербродом, то есть парами. Производитель говорит, что должно быть норм)
Платы правда не дотягиваются до клемм винстона, но это решаемо пластиной переходной
Ключи могут чуть в разбежку включаться, но пока дойдет до второй ступени первой платы должна уже подключиться первая ступень второй
То есть условно выйдет 4х ступенчатый балансир)
С активными что-то не срастается. Китай не бесшумно работает, судя по отзывам, ЭЛНИ бу купленные я или пожег, или такие и были, как проверишь...
Но такой геморрой с их подключением, предохранителями и т. д. надёжности системе не добавляет. А она в приоритете, должно работать как часы

 

А батареии у вас стянуты по бокам, а основание есть какое нибудь? Или своими корпусами стоят, и есть только стяжка? А есть еще фотки конструкции? Интересно посмотреть.

 

Дно тонкое, 5мм фанера, чтобы боковины могли разводиться при вставке АКБ. Дальше собственным весом они его выпрямляют, а усиленные боковины, приклеенные к основанию, будут прикручены к полу
Фото, что удалось найти в процессе






То есть снизу АКБ ограничены усилением, приклеенным к дну. Сверху все замыкается шпилькамибольше фото не сохранилось, но боковины 16мм фанера, ребра из 18мм вроде и шириной 30мм. Заглублены в боковины на 5мм и вклеены