Han måste ha glömt byta ut motstånden från LiFePO4-versionen som shuntade vid 3.65V. Referensen ligger inte på cellspänningen direkt, utan mäter spänningen på basen på transistorn. Cellspänningen kommer alltså vara 3.05+ca 0,6V på basen. 240k ger 4.2V. Hm, jag undrar om basspänningen är temperaturberoende? dioder får ju lägre spänningsfall vid högre temperatur.
Den där versionen verkar sakna "All shunts active"-signalen. Den kommer alltså inte avbryta laddningen helt, utan ligga på konstant spänning för evigt, om inte spänningskällan har timer.
Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 nov]
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Har tittat lite i databladet för transistorn och 120K, 549K kanske är rätt andå. Enligt databladet är emitter-bas spänningen mellan 0.9-1.2V vid pulsning <350µs, ic = 500mA, ib = 50mA. Jag får prova mig fram.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Jag tycker det verkar bättre att mäta över cellen istället för på basen, som i version 2.6b. Jag undrar varför han har ändrat. Basspänningen över en transistor går inte att använda som parameter i en shuntkrets som behöver reglera inom ett så snävt spänningsintervall, tycker jag.
Något annat som påverkar är IREF för LM431. Se fig. 2.
VZ = VREF (1 + R1/R2) + IREF*R1
IREF = 2 uA (typ) / 4uA (max)
med R1=120k blir IREF*R1 = 0,24V (typ)
LM431 shuntar alltså vid ca 3.3V på basen.
Något annat som påverkar är IREF för LM431. Se fig. 2.
VZ = VREF (1 + R1/R2) + IREF*R1
IREF = 2 uA (typ) / 4uA (max)
med R1=120k blir IREF*R1 = 0,24V (typ)
LM431 shuntar alltså vid ca 3.3V på basen.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
I alla versioner jag har sett så mäter lm431 över transistorns bas (inklusive 2.6b).
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Nej, i 2.6b är spänningsdelaren kopplad över cellen, men utgången kopplad till basen.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Om jag får inflika så spelar det nästan ingen som helst roll ifall zenerdiodens referensspänning känner av battericellens spänning direkt eller om den känner av spänningen efter 100ohms-motståndet (vad gäller just tröskelspänningen ivf) eftersom spänningsfallet över 100ohm bara blir ca 0.5mV innan zenern börjag leda. Däremot så kommer "knäet"/tröskeln att bli något mindre brant när referensen sitter efter 100ohm:aren, men det är nog inte den tröskeln som är den begränsande faktorn. PNP-transistorn kommer att öppna gradvis varefter cellspänningen stiger och jag gissar att det är PNP-transistorns relativt sega Ic/Ube-karaktäristik (Ic ökar linjärt då Ube stiger från -0.5V till -0.9V) som ger en linjärt starkare inkoppling av shunten vid cellspänningar mellan 3.3V-4.2V. 
Rätta mig om jag har fel!
Rätta mig om jag har fel!
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Jag tror säkert att denna battericellsbalanserare fungerar bra men jag misstänker också att den maximala batterispänning som uppnås kommer att variera en del med temperaturen, speciellt med 2.6.b-varianten eftersom den har en extra LED i serie med optokopplaren.
Låt säga att laddaren (i värsta fall) kommer att användas vid temperaturer mellan -20 och +30 grader. Då kommer troligen framspänningsfallet över LED101 (den som sitter i serie med optokopplaren) att variera någon tiondels volt över temperaturområdet, ju kallare desto högre spänningsfall. Samma sak gäller optokopplarens interna LED samt PNP-transistorn som styr shuntströmmen. Sammanlagt blir det flera tiondels volt...teoretiskt.
MEN...för att motargumentera mig själv så -fullt så illa är det förmodligen inte eftersom halvledarna värmer upp sig själva och de värms såklart också av de många shuntmotstånden som sitter alldeles intill och innan batteriet är fulladdat så är nog hela lådan/kortet relativt varmt, även vid -25 graders yttertemperatur...MEN det är alltid något att reflektera över.
Ett praktiskt test visar väl bäst hur det fungerar. Men jag sätter pengarna på att den modifierade varianten är den temperaturstabilare!
Lycka till, jag följer bygget med spänning
Låt säga att laddaren (i värsta fall) kommer att användas vid temperaturer mellan -20 och +30 grader. Då kommer troligen framspänningsfallet över LED101 (den som sitter i serie med optokopplaren) att variera någon tiondels volt över temperaturområdet, ju kallare desto högre spänningsfall. Samma sak gäller optokopplarens interna LED samt PNP-transistorn som styr shuntströmmen. Sammanlagt blir det flera tiondels volt...teoretiskt.
MEN...för att motargumentera mig själv så -fullt så illa är det förmodligen inte eftersom halvledarna värmer upp sig själva och de värms såklart också av de många shuntmotstånden som sitter alldeles intill och innan batteriet är fulladdat så är nog hela lådan/kortet relativt varmt, även vid -25 graders yttertemperatur...MEN det är alltid något att reflektera över.
Ett praktiskt test visar väl bäst hur det fungerar. Men jag sätter pengarna på att den modifierade varianten är den temperaturstabilare!
Lycka till, jag följer bygget med spänning
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Med annan batterikemi skulle jag inte vara orolig, men just Litium Kobolt verkar vara en väldigt känslig kemi. Bara 100mV över laddgränsen (4,3V) är det "slut", har jag läst. I tråden Rocky länkar till kommer det några rapporter om batterier som "puffat" när de inte sköts på rätt sätt. Överurladdning verkar vara orsaken.
Gary, som gjort schemat, berättade i en annan tråd om att han laddat med en "intelligent" laddare som trott att hans batteri bestod av fler celler än det gjorde. Det fick till följd att spänningen steg för högt, och batteriet tog eld. Han upptäckte det och slängde ut batteriet på uppfarten. Där brann det länge och intensivt så att asfalten började koka. En fläck finns kvar.
Gary, som gjort schemat, berättade i en annan tråd om att han laddat med en "intelligent" laddare som trott att hans batteri bestod av fler celler än det gjorde. Det fick till följd att spänningen steg för högt, och batteriet tog eld. Han upptäckte det och slängde ut batteriet på uppfarten. Där brann det länge och intensivt så att asfalten började koka. En fläck finns kvar.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Nu har jag kommit fram till min version av LiPo laddaren. Det är i princip en kopia förutom att jag ändrade tillbaka referensen till battericellen istället för att mäta på basen till transistorn. Referensen börjar leda vid:
2.495(1+27/43)+27000*2*10^(-6) = ca 4.116V
jag har valt ganska låga värden på resistorerna för att minska inverkan av iref. Resistorerna är 0.1%, iref är som mest 4µA och vref är max 2.507V, så det värsta som kan hända är om den undre resistorn är -0.1% och den övre är +0.1% (det är dock en väldigt liten risk att det inträffar), att iref = 4µA och vref = 2.507V. Detta ger:
2.507(1+(1.001*27)/(0.999*43))*(1.001*27000)*4*10^(-6) = ca 4.192V
Men detta är som sagt det absolut värst som kan hända och det är ändå under 4.2V så det bör fungera.
jag har också minskat shuntens värde för att kunna balansera snabbare (med en ström på ca 500-600mA).
Hur det ska se ut på optokopplarnas transistordel har jag inte bestämt än. Det kanske blir en liten PIC.
2.495(1+27/43)+27000*2*10^(-6) = ca 4.116V
jag har valt ganska låga värden på resistorerna för att minska inverkan av iref. Resistorerna är 0.1%, iref är som mest 4µA och vref är max 2.507V, så det värsta som kan hända är om den undre resistorn är -0.1% och den övre är +0.1% (det är dock en väldigt liten risk att det inträffar), att iref = 4µA och vref = 2.507V. Detta ger:
2.507(1+(1.001*27)/(0.999*43))*(1.001*27000)*4*10^(-6) = ca 4.192V
Men detta är som sagt det absolut värst som kan hända och det är ändå under 4.2V så det bör fungera.
jag har också minskat shuntens värde för att kunna balansera snabbare (med en ström på ca 500-600mA).
Hur det ska se ut på optokopplarnas transistordel har jag inte bestämt än. Det kanske blir en liten PIC.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Anledningen till att motstånden är höga är ju för att de inte ska ladda ur batteriet så fort. Kretsen är tänkt att vara en del av batteriet.
Ifall du bara ska använda den som batteriladdare kan du gott ta bort delen som känner av låg spänning från laddaren, och flytta över den till batteriet.
Low-cut gränsen bör ligga på minst 3V, inte 2.5V som i det där schemat. 2.5V är för LiFePO4.
Ifall du bara ska använda den som batteriladdare kan du gott ta bort delen som känner av låg spänning från laddaren, och flytta över den till batteriet.
Low-cut gränsen bör ligga på minst 3V, inte 2.5V som i det där schemat. 2.5V är för LiFePO4.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 14 sep]
Dags för en liten update!
Idag anlände batterierna. Väldigt snabb leverans må jag säga. Beställde i torsdags kväll och fick dem idag (måndag). Mätte spänningen över alla celler och alla ligger på ca 3.86V. Jag fick också en gratis påse med kontaktdon.
Kan bjuda på lite bilder också.
Har dock ett par problem för tillfället. Jag vet inte vad det är för kontakter på batteriet. På den sista bilden syns balanseringskontakten, den passar fint i vanlig stiftlist, men den stora har jag ingen aning om vad det är. Det verkar vara någon slags banankontakt. Jag vill ju helst slippa besväret med att klippa av den och sätta dit nya kontakter. (hålet verkar vara ca 4mm i dia.)
En annan sak jag har funderat på under några dagar är hur man lättast bygger en nätdel till batteriladdaren. Den ska vara på 42V och strömbegränsas till 5~10A. Den bästa linjära regulatorn som jag hittade var en LM317AHVT. Den klarar upp till 57V dock bara 1.5A vilket är lite väl segt.
Har även tittat på switchande lösningar men det verkar väldigt dyrt och komplicerat. Man kanske kan ha två regulatorer på 21V och låta de hantera varsin halva av batteriserien. Dvs den ena har sin potential mellan +42V och 21V. Den andra har sin potential mellan 21V och gnd. Frågan är ju om en lm317 klarar av att ha sin jord på en nivå över gnd.
Idag anlände batterierna. Väldigt snabb leverans må jag säga. Beställde i torsdags kväll och fick dem idag (måndag). Mätte spänningen över alla celler och alla ligger på ca 3.86V. Jag fick också en gratis påse med kontaktdon.
Kan bjuda på lite bilder också.
Har dock ett par problem för tillfället. Jag vet inte vad det är för kontakter på batteriet. På den sista bilden syns balanseringskontakten, den passar fint i vanlig stiftlist, men den stora har jag ingen aning om vad det är. Det verkar vara någon slags banankontakt. Jag vill ju helst slippa besväret med att klippa av den och sätta dit nya kontakter. (hålet verkar vara ca 4mm i dia.)
En annan sak jag har funderat på under några dagar är hur man lättast bygger en nätdel till batteriladdaren. Den ska vara på 42V och strömbegränsas till 5~10A. Den bästa linjära regulatorn som jag hittade var en LM317AHVT. Den klarar upp till 57V dock bara 1.5A vilket är lite väl segt.
Har även tittat på switchande lösningar men det verkar väldigt dyrt och komplicerat. Man kanske kan ha två regulatorer på 21V och låta de hantera varsin halva av batteriserien. Dvs den ena har sin potential mellan +42V och 21V. Den andra har sin potential mellan 21V och gnd. Frågan är ju om en lm317 klarar av att ha sin jord på en nivå över gnd.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
JAg har funderat på att använda en sån här:
http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?Vi ... 0260022823
Hobbycity säljer dom där kontakterna. Ajdå, det borde jag ju tänkt på att tipsa om. 3.5mm, har jag för mig, står på produktsidan.
http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?Vi ... 0260022823
Hobbycity säljer dom där kontakterna. Ajdå, det borde jag ju tänkt på att tipsa om. 3.5mm, har jag för mig, står på produktsidan.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
Såna där har jag sett på sure electronics. Har faktiskt tittat på just den modellen som du länkar (kostar 32.95$ + frakt).
Dessvärre verkar de inte ha någon current limit/konstant ström, det finns bara en ratt för att välja spänning.
Idealt är ju om man kunde hitta någon lösning som låter användaren bestämma current limit så man kan ladda lipos med lägre kapacitet också.
Kollade lite på kontakterna som hobbycity säljer och de får en del kritik, så det är nog lika bra att byta ut dem. Folk verkar klaga på att kontakterna har en väldigt liten kontaktyta och att de därför inte klarar särskilt höga strömmar.
Dessvärre verkar de inte ha någon current limit/konstant ström, det finns bara en ratt för att välja spänning.
Idealt är ju om man kunde hitta någon lösning som låter användaren bestämma current limit så man kan ladda lipos med lägre kapacitet också.
Kollade lite på kontakterna som hobbycity säljer och de får en del kritik, så det är nog lika bra att byta ut dem. Folk verkar klaga på att kontakterna har en väldigt liten kontaktyta och att de därför inte klarar särskilt höga strömmar.
Re: Rocky_AL's elcykelprojekt [updaterad 30 aug]
De har ju "constant current limiting". Overload är "105%-135% of rated power", så vid lägre spänningar kanske den laddar med mer än 10A. Beror på om strömavkänningen sitter på primären eller sekundären.
