设计电动自行车平衡延生器

胡屠

靠，隔壁李木匠不在，杀猪的得帮他看着他媳妇。
非洲的兄弟，杀猪的脸厚着呢。设计前充分讨论，有利于系统完善。杀猪的专利，多为电子系统的，防雷的不多。这两年更偏重方法研究，所以，发明专利也开始了，不过都是职务发明，跟杀猪的一根猪毛关系都没有。

胡屠

答“力萌电器”
1、        脉冲修复理论，并不是指大电流击穿顽固晶体。而是指脉冲电流的跳变沿陡时会产生高频谐振，这个谐振在3MHz左右，用示波器能看见。电池硫化越严重，这个振荡也越大。换而言之，消除顽固硫化的是物理应力，而不是电化学势。从工信部的标准来看，除硫脉冲很小，只有电池安时数的1%~2%，我不认为这样的脉冲电流会把电池搞坏。
2、        小电流补充，的确是个好办法，不仅失水小，尤其对电池容量不均，有很好的效果。当然，要有足够的时间。这个小电流，也不是随便的大小，建议不要大于0.02C，不要小于0.01C。建议电动自行车能个把月就搞一次小电流补充，时间长点，充个24小时。

骇客

答“力萌电器”
1、        脉冲修复理论，并不是指大电流击穿顽固晶体。而是指脉冲电流的跳变沿陡时会产生高频谐振，这个谐振在3MHz左右，用示波器能看见。电池硫化越严重，这个振荡也越大。换而言之，消除顽固硫化的是物 ...
胡屠 发表于 2011-5-25 14:21

杀猪的来了。
根据实践证明，脉冲强度大才能很好地消除硫化。
脉冲强度大，也许你考虑失水，其实失水是和电压有关，如果电压低于每个单体2.3V，就算用3C的正脉冲也不会失水。

你的设计算是巧妙的，离线（不充电）脉冲，电池的电压不会高，且由于脉冲的时间短，不会造成电压过高而失水。

JLLHZZJ

1# 胡屠
只要细化一下，基本上就可以出样品了。

胡屠

答非洲兄弟：
首先，感谢您认真阅读杀猪的帖子，十二分感谢。
充电与储能，是智能电网的七分之一，因此杀猪的这两年因机缘也在接触。当然，肤浅得很，所以，大家多说自己的想法。
答119#
1、        失水控制：
失水控制是通过一楼的图二所示的电子开关，将充电器的与电池隔离，实现充电的开关、断开控制。这个电路，用于太阳能路灯控制的充电控制，是成熟电路。
通过该电路，实现了对电池充电的慢脉冲控制。由于充电本身是三段式，所以，在低压时，可以当做充电电流是恒流源。比如，充电电流1.8A，在电池电压低于48V时，占空比为50%，那么充电平均电流为0.9A；电池电压超过48V时，占空比为90%，充电平均电流为1.62A。当电池电压进入失水电压，将占空比调回的50%，这样充电平均电流又成了0.9A。
我在前面提到一个脉冲充电的前后沿电压的问题。这个大家可以思考，因为这里牵涉充电方法专利问题，我就不细说原理。只是告诉大家，前沿上跳电压为内阻电压，后沿电压为电化学电压，将这两个电压加入到充电控制中，能极大的降低电池充电发热。
关于补充，采用回差充电。当计算机确认到充电器输出最高电压后和浮充电压后，当充电到达最高电压后，会关闭充电，等电池电压回落到浮充电压，然后再开启充电。这样就形成了回差充电。当充电器不能转换充电时，结束充电。当然，充电时间很容易做到定时，防止充鼓电池。
2、        解决容量失衡问题：
不是杀猪的谦虚，而是黔驴技穷。目前大多数单片机是10位AD采样，也有几款12位AD的，不过，这12位AD的单片机，估计哥几个搞电池平衡的，用不起，因为一个这样的单片机就近20元了。如果采用MEGA系列和ST的10位AD单片机，那么最差的分辨率就是充电电压最高时，假设58V，这时能分辨的电压为，而AD的采样精度为±1B，也就是0.0566V*2=0.113V，采样精度都只能保证0.113V，杀猪的提出控制精度为0.2V，估计心里还在嘀咕。换12位AD,分辨率为58V/4096=0.0142V, 采样精度都只能保证0.028V，控制精度可以设定为0.05V。
也许充电过程中控制到0.2V之后，在恒压充电时，能通过过充校正不平衡，才会得到所谓0.03V平衡电压。但是，我们不能狸猫换太子，是不是？
3、        关于除硫电流和除硫脉冲占空比，尤其是这个占空比，其实表征着除硫能量。这里的脉冲周期是1.31MS，脉冲电流的宽度15uS（按工信部标准是在电流1/2处测量，实际宽度超过30uS）。要保证这个宽度，要求的电感已经很大了。过去杀猪的搞得修复仪，用的是直径18mm的工字铁芯40匝绕组，能保证的脉冲宽度，也不会超过2uS。最近做通讯除硫器，发现这个宽度的震荡很是不错，基本上是在电流尾端才震荡才消失。当然，这个是个人之言。如果要加大修复力度，建议这个电流脉冲宽度不要减小，可以把脉冲周期缩短，比如1310us缩短到120us,修复的平均电流就按比例提高。

胡屠

“根据实践证明，脉冲强度大才能很好地消除硫化。”这句话我很是赞成。但是，要确认一个，脉冲大是指什么？电流峰值么？我一直在这个概念上犯错误。我记得当初问100A的峰值行不？我记得四川办说，靠，可以打通任督二脉了。其实，脉冲大小，应该只能量大小，能量大小，就有个时间。没有时间的叫功率，有时间的才叫能量。

胡屠

答非洲兄弟125#：
1、        关于脉冲回充电器的问题：
如果采用二极管防反接，脉冲电压回不了充电器；如果采用电子开关，在关闭充电时产生修复脉冲，同样修复脉冲不会回到充电器。并且，采用电子开关，在导通时，电压很低（如果肯出钱买低阻MOS管的话，比如IRF3710，内阻23mΩ，3A充电才产生0.069V压差。
如果小电流补充的确能打破电池不平衡的话，我倒觉得产生一个升压小电流源比电阻平衡来得科学。黑客兄，做下理论评估。
2、关于电阻平衡：
虽然设计的电流只有0.5A，但是，由于充电器在电时，平衡工作就开始，因此，平衡时间变长。比如说充电10小时，就能校正5AH的容量。至于说充电转换问题，就更不是问题了，因为充电在这里只是个附属电源，充电是否停止，有本设备的计算机决定的，想关充电器，分分秒秒就关闭了。
电阻平衡式的，虽然平衡时间长点，也许要多几天充电才能平衡。但是，如果真正平衡了电池，它的发热、功耗就变得很小了，所起作用就是保健了。如果电池有问题不能平衡，哪怕是把平衡电流提到10A，也是枉然，并且这样的成本，是不是可取？非要为病入膏肓的电池打造一个太空服，对平衡器公平么？非要做，低价出来的东西，可靠么？去年给汽车行业的开发油泵无刷控制器，A样、B样、C样，大半年了，才进入小批量。可靠性要PPM！如果我们电动自行车行业也这么严谨，早把电动车卖遍全球了。

胡屠

后面那个图，的确是二极管搞反了，自己掌嘴二十。妈的，都怪李木匠，关键时候不在家。

胡屠

非洲兄弟，关于你那个乌龟电池，如果能让乌龟之间通讯的话，电池的平衡度会绝对得到保障。不通讯，就只能在电池一个最高点进行平衡放电，平衡效果要打折扣。