équilibrage batterie d'accumulateurs

[antek]

Bonjour

Pour deux accus Li en série j'envisage ce schéma pour les équilibrer pendant la charge de 2 A maximum. Le contrôle sera réalisé par un µC en 5V.
Je souhaite vos commentaires avant de m'y mettre, Merci !
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[gienas]

Bonsoir antek et tout le groupe

... Pour deux accus Li en série j'envisage ce schéma pour les équilibrer pendant la charge ...

Je manque d’imagination pour interpréter le ”idem 2eme accu" de ton schéma.

Si les accus sont vraiment (toujours) en série, le courant est commun mais les tensions non équilibrées.

Il me semble que les accus lithium ne sont pas utilisés comme ça.

[antek]

C'est un circuit destiné à équilibrer pendant la charge des accus uniquement. La batterie est alors déconnectée du circuit qu'elle alimente.
Les V_gs et V_gs.th des mos ont été vérifiés compatibles.

Et effectivement le circuit du 2e accu n'est pas idem

[lutshur]

Bonjour,
La partie finale de charge d'un accu Lithium se fait à tension constante. Le courant qui le traverse diminue jusqu'en fin de charge.
Ce que je ferais :
- alimenter les accus en série avec une source de courant constant
- Mettre en // avec chaque accu, une "zener" plus sophistiquée qu'une diode zener. Ceci pour limiter la tension aux bornes de l'accu.
- Mesurer le courant qui traverse la "zener" = courant constant-courant accu pour couper l'alim de l'accu concerné lorsqu'il sera chargé, pour éviter de le charger à bloc.

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

Salut

- Mettre en // avec chaque accu, une "zener" plus sophistiquée qu'une diode zener. Ceci pour limiter la tension aux bornes de l'accu.
- Mesurer le courant qui traverse la "zener" = courant constant-courant accu pour couper l'alim de l'accu concerné lorsqu'il sera chargé

Il faudra mesurer les courants zener donc deux mesures de tension différentielle, plus une du courant total. Le courant de charge maxi (prévisionnel !) étant 1,5 A il me faudrait dériver par les zener jusqu'à 1,35A même si ce n'est pas pendant longtemps.

Zut . . . j'ai oublié de représenter la résistance de mesure du courant total de charge sous l'accu du bas. Je ne refais pas le dessin . . .
Donc le contrôle du courant et de la tension ne sont pas un problème, il s'agit pour moi de valider l'équilibrage des accus tel que dessiné.
J'ai prévu de pouvoir dériver jusqu'à 100 mA (pour un courant de charge de 1,5 A maxi).

[lutshur]

Zut . . . j'ai oublié de représenter la résistance de mesure du courant total de charge sous l'accu du bas

Quel dessin? Le #2 ne montre aucune régulation de la tension de chaque accu non plus

[lutshur]

il me faudrait dériver par les zener jusqu'à 1,35A même si ce n'est pas pendant longtemps.

Sûr que ça chauffe !

[antek]

Quel dessin? Le #2 ne montre aucune régulation de la tension de chaque accu non plus

Le 2^e, celui mis à jour avec un bug
La régulation n'est pas représentée ici. La tension V+ a pour valeur celle nécessaire à l'obtention du courant souhaité.
Ce qui m'intéresse est juste l'équilibrage.

[Gyrocompas]

Bonjour,
L'équilibrage s'obtient en vérifiant la tension sur chaque cellule.
Tant qu'elle est inférieure à la tension de fin de charge, le courant ira vers la cellule à charger.
Au delà, elle est dirigée vers l'étage suivant sans mettre en court-circuit l'élément chargé.
Le +/- du chargeur et de la charge sont pris sur les éléments mis en série.

[lutshur]

Dit comme ça, c'est clair. Dans ma tête en tout cas.

Quel est l'intérêt de charger en série au lieu de charger chaque accu séparément?
Dans le 1er cas, le controle du courant de charge se fait en parallèle de l'accu. Donc il y a en consommation de courant constant sur l'alim.
Dans le second, le controle se fait en série. Donc consommation de courant en diminution.
Le second cas doit même être plus simple à réaliser que le 1er.

[antek]

Merci Gyrocompas, j'étais coincé sur l'équilibrage.

Quel est l'intérêt de charger en série au lieu de charger chaque accu séparément?

Ce sont deux accus Li-po (les parallèllipédiques) avec pcm et résistance thermique, assemblés avec les sortie sur un seul connecteur pour alimenter un bricolage. C'est quand même plus pratique que d'avoir à désassembler et reassembler les accus et la Rth à chaque recharge.

[Antoane]

Bonjour,

Est-il bien utile de réinventer l'eau tiède ?
Les circuits d'équilibrage sont l'état de l'art depuis longtemps, et on trouve des solutions intégrées pour pas grand chose.

On préfère généralement éviter les MCU pour ce genre de tache critique, ou un bug du soft peut poser de gros problèmes.

Lorsqu'on est pas trop regardant sur le rendement, la solution dissipative (avec "zener") est la plus simple. Sinon, on peut utiliser un balancage "actif" avec un petit DCDC en parallèle de chaque accus.

On suppose gènéralement lors du design du cicuit de balancage que les accus sont "similaires", cela simplifie fortement le design.

[lutshur]

Un truc de ce genre irait aussi.

[Gyrocompas]

Bonjour,
Exemple donné par un fournisseur de bms pour expliquer la démarche
Limitation tension-courant du chargeur et régulation de chaque élément, ici c'était des 18650

Du point de vue rendement, c'est certainement pas terrible.

En s'intéressant à ce qui est intégré dans des batteries costauds style 10s3p, des circuits dédiés à 6 pattes sont présents pour piloter quelques TRs de puissance.

[antek]

Est-il bien utile de réinventer l'eau tiède ?
Les circuits d'équilibrage sont l'état de l'art depuis longtemps, et on trouve des solutions intégrées pour pas grand chose.

Sans doute pas, mais j'essaye de réaliser ça avec uniquement ce que j'ai en stock (un peu marre d'encore acheter).

Merci

[antek]

Un truc de ce genre irait aussi.

Oui, ce serait même plus simple, et sans doute plus "safe". Je vais essayer de trouver des sources DC 5V 2A.

Merci

[antek]

Exemple donné par un fournisseur de bms pour expliquer la démarche

Ka a l'air astucieux le circuit qui équilibre et limite courant/tension en même temps. Comme tu dis, du point de vue du rendement c'est un peu bourrin . . .

[Antoane]

Bonjour,

La source de courant en aval du régulateur de tension rend ce dernier inutile. Il la faut en amont.
La valeur exacte du courant de charge n'est pas critique, et une limitation basée sur un NPN comparant la tension au bornes d'un shunt à son Vbe pour commander la broche ADJ du 317 pourrait convenir.

Il manque une protection en température (et sa prise en compte dans le profile CCCV).

[lutshur]

Gyrocompas
Exemple donné par un fournisseur de bms pour expliquer la démarche

Avec une source de courant à la place les LM317. Sans les diodes VD1 à VD12, ni les leds, C'est ce que j'avais essayé pour 5 accus en série.
Les transistors fixés sur un radiateur alu 25 * 30. Ca chauffe !
Projet abandonné pour un autre sur le modèle #13, montage LEGO de modules alim 5V/2A et TP4056. Tip-top!

[antek]

modules alim 5V/2A

T'en a plus besoin ?

[lutshur]

Ils sont utilisés dans 2 chargeurs
Mais il m'en reste encore 5