Устройство побаночного контроля разряда аккумулятора

wwo55

Возник вопрос - есть ли у народа интерес к устройствам для ПОБАНОЧНОГО контроля разяда аккумулятора? Для современных вертолетов с количеством банок в батарее 6 и более практически невозможно отследить момент полного разряда одной банки при “живых” остальных.
Для литий-полимеров это особенно актуально, для А123 - менее актуально.
Пример - одна баночка “подсела” и имеет напряжение 2,8 Вольта, на остальных пока 3,2 Вольта, а всего банок 10. Да, конечно, тянет аккумулятор похуже, но ведь тянет еще…
Напряжение 31,6 Вольта при напряжении отсечки 30 Вольт - продолжаем летать, банке уже плохо, а становится еще хуже. К моменту посадки ее можно уже отправлять в помойку (если верт долетит, не умрет банка прямо в полете).
Стоимость банок на современных вертолетах составляет 30…50 долларов за штуку. Менять одну банку в батарее возможно, но сложно. Тем более, что не рекомендуется в одну батарею ставить новые и “юзанные” банки. А еще подбор по параметрам…

Устройство побаночного контроля напряжения на аккумуляторе может иметь несколько уровней срабатывания. К примеру, для Li-Po это может быть набор 3,3 - 3,2 - 3,1 - 3,0 - 2,9 - 2,9 Вольт. Индикатор может по разному отображать эти напряжения для простоты идентификации.
Устройство планируется для контроля за напряжением, без какой-либо связи с регулятором (т.е. снижать обороты при просадке оно не будет). Индикация - светодиодами. Можно менять только цвет, можно менять режим свечения - постоянное свечение, мигание по-разному…
Звуковую индикацию сделать не проблема, прерывистый сигнал сиренки будет слышен метров с 50.

Здесь уже приступили к обсуждению:
www.a123systems.ru/index.php?showtopic=53

Как Вы думаете, есть ли резон разрабатывать подобное устройство? Будет ли оно пользоваться спросом у народа? И в каком ценовом диапазоне должно быть такое устройство? Какой вес допустим?
Мы можем взяться за эту работу, но надо понимать, в какой ресурс мы должны уложиться. Понятно, что это устройство не может быть очень дешевым…

С уважением

Владимир

Deem
wwo55:

Устройство побаночного контроля напряжения на аккумуляторе может иметь несколько уровней срабатывания. К примеру, для Li-Po это может быть набор 3,3 - 3,2 - 3,1 - 3,0 - 2,9 - 2,9 Вольт. Индикатор может по разному отображать эти напряжения для простоты идентификации.
Устройство планируется для контроля за напряжением, без какой-либо связи с регулятором (т.е. снижать обороты при просадке оно не будет). Индикация - светодиодами. Можно менять только цвет, можно менять режим свечения - постоянное свечение, мигание по-разному…
Звуковую индикацию сделать не проблема, прерывистый сигнал сиренки будет слышен метров с 50.

для липо вещь конечно полезная. но думаю что мигалки-сирены ни к чему - если активно пилотируешь какой-то комплекс то не заметишь/не услышишь, да и напугать может 😉 проще запись, чтоб после посадки на платке присоединенной к балансирному разъему горел сигнальный светодиодик (по одному на каждую банку), например желтый - 2,7в, красный - 2,5в. тогда будет понятно, какая банка “на подходе”.

wwo55

Проблема имеющихся на рынке устройств (по крайней мере, тех, что я нашел) - контроль напряжения по одному порогу при малом количестве контролируемых банок. Кроме того, нет “триггера” просадки банки, о которой пишет Дмитрий.
Более того, сам сначала хотел сделать что-то подобное.

Конечно же, такую индикацию побаночного напряжения “пост фактум” введем.

undead
Andrei_Sss:

вот как бы уже разработано правда только для 3 и 4 банок
www.hobbycity.com/hobbycity/…/uh_viewItem.asp?idPr…
стоимость смешнее некуда

Можно в общем-то последовательно прицепить, вес правда по-моему немного великоват, если на мелочь вешать…

AP_X
Deem:

для липо вещь конечно полезная. но думаю что мигалки-сирены ни к чему - если активно пилотируешь какой-то комплекс то не заметишь/не услышишь, да и напугать может 😉 проще запись, чтоб после посадки на платке присоединенной к балансирному разъему горел сигнальный светодиодик (по одному на каждую банку), например желтый - 2,7в, красный - 2,5в. тогда будет понятно, какая банка “на подходе”.

Идея не сообщить о “смерти” элемента а предупредить ее.
Вопрос: если одна банка начала проседать больше других, что можно сделать чтобы продлить ей жизнь?

В данном случае индикация лучше всего звуковая, электрички достаточно тихие 😃 хотя светодиодная индикация по банкам не помешает. Как при старте так и после посадки неплохо знать качество сбалансированности пака, что может показывать данное устройство.

Deem
AP_X:

Идея не сообщить о “смерти” элемента а предупредить ее.
Вопрос: если одна банка начала проседать больше других, что можно сделать чтобы продлить ей жизнь?

В данном случае индикация лучше всего звуковая, электрички достаточно тихие 😃 хотя светодиодная индикация по банкам не помешает. Как при старте так и после посадки неплохо знать качество сбалансированности пака, что может показывать данное устройство.

чтоб предупредить “смерть” батареи, надо узнать о “больной” банке - об этом и речь 😃 относительно тишины электричек - так они разные бывают. у меня вертики по 1,8 -2,2кВт и на 12а123, визжат-свистят мало не покажется 😉
и еще о плезности этой вот штуки: вчера бахнул вертолетик - неожиданно на фигуре отсекло питание. есть подозрение что одна банка сдохла или пайка дефектная, но ни под лабораторной нагрузкой в 10а (понятно что это смешно по сравнению с рабочими 70-80), ни при заряде с побаночным контролем на компьютере определить плохую банку (а может пайку-соединеие) не удается 😵

wwo55

Еще вопрос - сколь короткие снижения напряжения на банке следует регистрировать? 1 секунда, 0,1 секунды, 10 миллисекунд, 1 миллисекунда? Просто это нужно знать при разработке, чтобы не копаться в помехах.

По поводу индикации - есть мысль сделать два вывода - на многоцветный светодиод и на сирену. Что хочется, то и подключаем.

По поводу индикации “пост фактум” можно сделать так: стоят 12 светодиодов, мигание каждого из них сообщает о факте просадки по этому каналу. Далее кнопкой управления можно “пролистать” записи по зафиксированным просадкам: до 3,3, до 3,2, … до 2,0 Вольт. На каждом уровне светодиоды покажут, какие из банок достигали этого уровня.

Я думаю, что подобный приборчик сможет заранее предупредить о снижении свойств одной из банок, что позволить предотвратить гибель батареи и даже модели в целом.

Удачи в полетах!

Владимир

undead

По поводу измерения - мое мнение, что стоит измерять каждые 10-25мс, но регистрировать и выводить среднее арифмитическое за 0.25-0.5 сек, чтобы не вводить в заблуждение микропросадками и чтобы светодиоды не перемигивались как новогодняя ёлка, а то глаза устанут наблюдать, если идет постоянное изменение нагрузки на батарею (н-р на тик-таках)…

Deem
wwo55:

Еще вопрос - сколь короткие снижения напряжения на банке следует регистрировать? 1 секунда, 0,1 секунды, 10 миллисекунд, 1 миллисекунда? Просто это нужно знать при разработке, чтобы не копаться в помехах.

По поводу индикации - есть мысль сделать два вывода - на многоцветный светодиод и на сирену. Что хочется, то и подключаем.

По поводу индикации “пост фактум” можно сделать так: стоят 12 светодиодов, мигание каждого из них сообщает о факте просадки по этому каналу. Далее кнопкой управления можно “пролистать” записи по зафиксированным просадкам: до 3,3, до 3,2, … до 2,0 Вольт. На каждом уровне светодиоды покажут, какие из банок достигали этого уровня.

Я думаю, что подобный приборчик сможет заранее предупредить о снижении свойств одной из банок, что позволить предотвратить гибель батареи и даже модели в целом.

Удачи в полетах!

Владимир

я думаю 0,1сек. хотя надо бы поэксперементировать 😵
кнопка “пролистать” это здорово!
думаю уровни для липо 3,0 (мин. рабочий), 2,7 (опасный), 2,5 (ооопссс 😦 ), для лифе 2,5 (мин. рабочий), 2,2 (опасный), 2,0 … = итого 5 ступеней.

wwo55

Я не думал сбрвсывать в полете информацию о достигнутом уровне напряжения - провалились до ХХ Вольт - загорелся светодиод соответствующим цветом. Даже если при снятии нагрузки напряжение подрастет - индикация уже не изменится. Или нужно индицировать РЕАЛЬНОЕ ТЕКУЩЕЕ значение? Речь, конечно о том, что будет индицировать единый индикатор состояния банок (светодиод и/или сирена), а не о том, что будут индицировать светодиоды в режиме “пост фактум”.

То есть “провалились более чем на ХХ миллисекунд - зафиксировали и не сбрасываем” или “что замерили, то и показали”? Какой режим правильнее? Для жесткого пилотажа предпочтителен второй, для простого полета - первый, а что предпочтительнее для аккумуляторов?

Deem
wwo55:

Я не думал сбрвсывать в полете информацию о достигнутом уровне напряжения - провалились до ХХ Вольт - загорелся светодиод соответствующим цветом. Даже если при снятии нагрузки напряжение подрастет - индикация уже не изменится. Или нужно индицировать РЕАЛЬНОЕ ТЕКУЩЕЕ значение? Речь, конечно о том, что будет индицировать единый индикатор состояния банок (светодиод и/или сирена), а не о том, что будут индицировать светодиоды в режиме “пост фактум”.

То есть “провалились более чем на ХХ миллисекунд - зафиксировали и не сбрасываем” или “что замерили, то и показали”? Какой режим правильнее? Для жесткого пилотажа предпочтителен второй, для простого полета - первый, а что предпочтительнее для аккумуляторов?

как по мне - всегда важнее знать и фиксировать побаночный провал, так как общую напругу в текущем режиме меряет контроллер (для отсечки). и еще, при нагруженном полете общая/средняя напруга вроде как средняя температура по больнице 😉 для спокойных полетов/учебы, когда надо знать примерное состояние/ост. емкость батареи где-то (по моему в блоге хелика) была схемка 3-уровневого индикатора.

Казаков_Alexandr

[quote=Deem;688886]
Попробую вставить свои 5 копеек.
Побаночный контроль батареи ведётся компараторами, на каждую банку свой.
Опорное напряжение(ну пусть будет 80% от среднего побаночного) Uбат / n* 0.8
Компараторы с “защёлкой”. Если в процессе работы батареи одна из банок “провалится” от среднего уровня больше чем на 20% компаратор зафиксирует это. На земле можно как-то проконтролировать состояние “защёлок”, но можно и сделать светодиодную индикацию, если не жалко энергии.

wwo55

Александр, это простейший вариант, такое устройство можно слепить “на коленке” достаточно быстро. В том и весь смысл, чтобы устройство было многопороговым и по контролю с индикацией в воздухе, и по контролю после полета.

Дмитрий, интересует ли провал под максимальной нагрузкой для индикации во время полета? Я боюсь, что на максимальном токе провалы могут быть вызваны внутренним сопротивлением банок, а не их разрядом, так что с точки химии мы можем получить неверные результаты - посчитать севшей нормальную банку. С другой стороны, вертолет такая машина, что лучше перебдеть, чем расквасить об планету…

Естественно, что для запомненной информации будет применяться минимально достигнутое напряжение.

Deem
wwo55:

Александр, это простейший вариант, такое устройство можно слепить “на коленке” достаточно быстро. В том и весь смысл, чтобы устройство было многопороговым и по контролю с индикацией в воздухе, и по контролю после полета.

Дмитрий, интересует ли провал под максимальной нагрузкой для индикации во время полета? Я боюсь, что на максимальном токе провалы могут быть вызваны внутренним сопротивлением банок, а не их разрядом, так что с точки химии мы можем получить неверные результаты - посчитать севшей нормальную банку. С другой стороны, вертолет такая машина, что лучше перебдеть, чем расквасить об планету…

Естественно, что для запомненной информации будет применяться минимально достигнутое напряжение.

в том то и дело, что провал под нагрузкой на одной банке например ниже 2,5в для липо - это очччень опасно и абсолютно не допустимо! для лифе 2,0в не так страшно, хотя тоже плохо. и эти пороги критичны как и при нагрузка/внутр.сопр так и при нагрузка/разряде. поэтому, исходя из расбалансировки банок под нагрузкой, и выбирается средняя отсечка липо не ниже 2,7в Х Ншт , грубо говоря на если в блоке одна банка 2,9, то другая 2,5в и тд.
пс я вижу проблему в том, что такой логгер запишет мин. значения напряжений на банках в конце полета, то есть перед/при отсечке. а это совсем не правильно 😦

wwo55

Дмитрий, я не планировал разрабатывать логгер. Моя задача намного проще - зафиксировать минимальные напряжения на банках и, в случае снижения ниже заданных порогов, сообщить об этом. В принципе, на мой взгляд, нет разницы, в какой момент полета произойдет это опасное событие. Вы сами подтверждаете это в своем ответе.

Так что нет разницы, когда пренижен порог - в начале полета, в середине или в конце.

Конечно же, можно сделать устройство с “минилоггером”, пишущим факты пренижения порогов за минуту, т.е. будет, к примеру, 20 записей с одноминутными событиями. Это позволит узнать, было ли событие провала на банке в начале полета (холодный аккумулятор), в середине (шибко жестко летали) или в конце полета (ну просто долетывал аккумулятор и долетался). Только будет ли удобно все это смотреть в поле?

Я думал сделать так - 12 светодиодов в ряд. Нажали кнопку - высвечивается линеечка из всех диодиков, отпустили - мигают те диодики, на чьих банках напряжение упало ниже первого порога (к примеру, 3,2 В). Нажали второй раз - горят 11 диодиков, отпустили - мигают те, чьи банки упали ниже 3,1 В), нажали третий раз - увидели 10 диодиков для 3,0 В и так далее. Наглядно и просто. Можно идти снизу вверх, тогда раньше увидишь опасную ситуацию, меньше операций.

Если так просматривать каждую минуту, то будет долгий процесс. Хотя, если сначала показывать наличие факта просадки, то, убедившись в неприятном факте, можно будет и посмотреть, когда он был.

Переход с минуты на минуты можно делать более длительным (к примеру, двухсекундным) нажатием на кнопку.

Сброс показаний можно делать еще более длительным (к примеру, пятисекундным) нажатием, при этом через три секунды все светодиоды начнут быстро мигать, предупреждая о сбросе показаний.

Меня больше интересует полетная индикация напряжений на банках - как ее делать? Если был факт падения напряжения ниже какого-то порога - соответствующая ему индикация включается и остается до тех пор, пока напряжение не упадет ниже следующего порога или до конца полета. Или мы индицируем только текущий уровень напряжения на худшей из банок - упало ниже порога - индицируем, ток снизился, напряжение возросло - индикацию отключаем.

Нужно понять, какой из этих режимов правильнее.

Удачи в полетах!

Владимир

Deem

да, конечно не логгер - это просто я о своем, наболевшем 😉
в принципе наверное правильнее, проще и легче (в т.ч. по весу) сделать как раз именно побаночный индикатор который вы описываете - с текущей индикацией/сигнализацией плюс с запоминанием определенных пороговых значений. в конце концов, если кому-то (мне например) необходимо просто “протестить” батарею - поднял, разогрел акку минуту в мягком режиме, и потом на 2-3 мин “дал под хвост” - и все провалы будут видны/записаны. а на какой секунде, какие точные значения токов-напруг-оборотов — для этого есть е-логгеры.
так-что я бы (наверное не один) такую штучку приобрел бы! 😃

wwo55

Еще вопросы - на сколько банок следует расчитывать устройство? 12 или больше? В принципе можно без заметного увеличения стоимости сделать до 16 банок.

Следует ли делать возможность считывания полетных данных при помощи компьютера? Если да - то сколько отсчетов нужно иметь? Один отсчет - это информация о минимальном напряжении на каждой из банок за некоторый момент времени (к примеру - за минуту).

На сколько исполнительно-индикаторных элементов надо делать выходы? Один многоцветный светодиод и одна сирена или больше светодиодов? И на какое питание этих исполнительных элементов расчитывать устройство?

Следует ли предусматривать переключение тока питания светдиода (день, вечер, ночь)? Если да, то каким образом?

Надо ли делать переключение Li-Po или A-123 для индикатора? Видимо да, но тогда опять же как? Джампером, DIP-свитчиком или кнопкой?

Следует ли сообщать об отсутствии контакта с одним из контактов балансирного разъема? Если да, то на основном индикаторе или только на побаночном?

Deem
wwo55:

Еще вопросы - на сколько банок следует расчитывать устройство? 12 или больше? В принципе можно без заметного увеличения стоимости сделать до 16 банок.

Следует ли делать возможность считывания полетных данных при помощи компьютера? Если да - то сколько отсчетов нужно иметь? Один отсчет - это информация о минимальном напряжении на каждой из банок за некоторый момент времени (к примеру - за минуту).

На сколько исполнительно-индикаторных элементов надо делать выходы? Один многоцветный светодиод и одна сирена или больше светодиодов? И на какое питание этих исполнительных элементов расчитывать устройство?

Следует ли предусматривать переключение тока питания светдиода (день, вечер, ночь)? Если да, то каким образом?

Надо ли делать переключение Li-Po или A-123 для индикатора? Видимо да, но тогда опять же как? Джампером, DIP-свитчиком или кнопкой?

Следует ли сообщать об отсутствии контакта с одним из контактов балансирного разъема? Если да, то на основном индикаторе или только на побаночном?

вид с моей колокольни 😉

  • на 6 банок. когда надо больше - посл. включаем 2 - 3 шт.
  • не думаю, все ж речь не о логгере/самописце.
  • один диод на канал/банку, индикация порога 2-3 цвета или 2-3 вар. вспышек. ну и одна аварийная сиренка на два тона.
  • не думаю.
  • думаю джампер. и достаточно по два порога: липо 3,1в - разряжено (средняя отсечка 2,9в), 2,5в - опасно, лифо 2,2в - разряжено (средняя отсечка 2,0в), 2,0в - опасно.
  • неплохо было бы. может при подключении - все диоды загорелись на 3-5сек и погасли.
27 days later
Nicolaich

Извините , что вмешиваюсь , я больше к автомоделям склонность имею , но нахожу вашу тему интересной не только для вертолётчиков .
Можно задать несколько ламерских вопросов ?

  1. Какой максимальный ток может потреблять вертолёт от банки ?
  2. Прочитал выше про ЛИПО и ЛИФО … ниже какого напряжения их нельзя разряжать : первые - ниже 2,5 ; вторые - ниже 2,0 вольт , я правильно понял ?
  3. Допустим имеем некоторое номинальное напряжение питания вертолёта . При каком минимальном напряжении борта вы ещё сможете его безаварийно посадить на землю . Желательно в процентах от номинала . И ещё , резкая просадка напряжения … ну допустим … на 10 процентов от номинального во время выполнения фигур пилотажа вызовет неконтролируемое падение аппарата , или же её можно будет отловить ?
  4. Какой максимальный вес может иметь устройство ? Понятно , что чем меньше банок нужно вертолёту , тем меньше сам по себе вертолёт , тем меньше его грузоподъёмность , соответственно меньше будет весить устройство - я правильно связываю количество банок и грузоподъёмность модели ?
    Если да , то наверно лучше принять за единицу измерения : “максимальный вес на одну банку” .
  5. Вам всё же что более важно :
    а)контроль состояния батареи на земле
    б) контролируем состояние другими методами - нам важен полёт , и не грохнуть модель об землю ?
    Спасибо за внимание .
Deem
Nicolaich:

Извините , что вмешиваюсь , я больше к автомоделям склонность имею , но нахожу вашу тему интересной не только для вертолётчиков .
Можно задать несколько ламерских вопросов ?

  1. Какой максимальный ток может потреблять вертолёт от банки ?
  2. Прочитал выше про ЛИПО и ЛИФО … ниже какого напряжения их нельзя разряжать : первые - ниже 2,5 ; вторые - ниже 2,0 вольт , я правильно понял ?
  3. Допустим имеем некоторое номинальное напряжение питания вертолёта . При каком минимальном напряжении борта вы ещё сможете его безаварийно посадить на землю . Желательно в процентах от номинала . И ещё , резкая просадка напряжения … ну допустим … на 10 процентов от номинального во время выполнения фигур пилотажа вызовет неконтролируемое падение аппарата , или же её можно будет отловить ?
  4. Какой максимальный вес может иметь устройство ? Понятно , что чем меньше банок нужно вертолёту , тем меньше сам по себе вертолёт , тем меньше его грузоподъёмность , соответственно меньше будет весить устройство - я правильно связываю количество банок и грузоподъёмность модели ?
    Если да , то наверно лучше принять за единицу измерения : “максимальный вес на одну банку” .
  5. Вам всё же что более важно :
    а)контроль состояния батареи на земле
    б) контролируем состояние другими методами - нам важен полёт , и не грохнуть модель об землю ?
    Спасибо за внимание .
  1. обычно до 50-70а , но иногда и 100-120а
  2. для липо 2,5в - критический минимум (отсечку лучше на 2,9-2,7в), для лифо 2,0в - напряжение отсечки (про критический минимум можно только догадываться, кто-то писал про 1в).
  3. просадка под нагрузкой у липо - ок 8-10% (до 3,4в-3,3в), у лифо - ок 20-25% (до 2,4 иногда и до 2,2в). для “выравнивания” строим кривые газа или настраиваем говернер (авт. стаб. оборотов) по нижнему напряжению. садить вертолет лучше по таймеру, т.к в конце разряда у вас 5-15 сек слабой работы до отключения.
  4. вес - чем меньше тем лучше 😃
  5. для меня важно контроль-инфо о работе банок в полете (они, увы, все разные)
Nicolaich
Deem:
  1. для меня важно контроль-инфо о работе банок в полете (они, увы, все разные)

Но ведь для этого есть наверное специальные блоки телеметрии с выводом информации на дисплей передатчика ? Или я не прав ?

Deem
Nicolaich:

Но ведь для этого есть наверное специальные блоки телеметрии с выводом информации на дисплей передатчика ? Или я не прав ?

на дисплей передатчика нет, на отдельный дисплей можно, но это целая саааавсем не дешевая телеметрия.
проще е-логгеры – пишут в память ток-вольтаж-обороты-температуру и выдают графически посекундно. но вопервых это не побаночные данные (а со всего акку- гдето банка 3,0, а гдето 2,4 = а результат 2,7, вроде как ок…), во вторых в полевых условиях ничего не увидишь - графики только на компе, а на бортовой панели только макс/мин данные.

rpilot

Пару копеек в общую тему 😃

Для отображения можно использовать очень лекгий и контрастный дисплейчик от Eloger. (в качестве альтернативы).
Управляется по I2C. Выглядит это вот так

Конечно если есть в подсобном хозяйстве 😃

Deem
rpilot:

Пару копеек в общую тему 😃

Для отображения можно использовать очень лекгий и контрастный дисплейчик от Eloger. (в качестве альтернативы).
Управляется по I2C.

Конечно если есть в подсобном хозяйстве 😃

есть такое. но что-то у меня он совсем по другому настраивается - на макс или мин значение всего блока акку, температуры, оборотов… или я не разобрался 😦 ?