arduino baseret BMS til LiPo, LiIon og LiFePo4 batteri celler

Dette arduino BMS shield version 08beta, skal bruges sammen med celle printet der er vist tidligere.
arduino bms developer shield
Arduino BMS shield version 08beta har mulighed for at slukke for load ved Vlow på en celle og BMS kan gennem et eksternt relæ, styre opladningen til Vmax nåes.

Arduino bms shield er ligesom celle printet, lavet så simpelt og ‘basic’ som muligt, og primært med almindelige leadede komponenter, da nørder ofte har den slags liggende i skuffen.
Vær opmærksom på at der ved højere ladestrømme, skal bruges en lader der er beregnet til litium batterier, og som selv sænker lade strømmen i slutningen af lade cyklusen.

BMS version 08beta er lavet som et arduino shield.

image

Navnet på projektet er ‘arduino-BMS-Playground-08b’

bms-diy-arduino-component-placement


Komponent placering for BMS 08b Arduino shield

Der er enu ikke lavet noget kode, og der er modifikationer på diagram og print, så derfor udgives de ikke enu.

Opdateringer vil blive tilføjet i dette indlæg.

Inspiration og links

http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=45383

Udviklings muligheder:

Næste version kunne være noget i retningen af BMS 09b, f.eks. et samlet print, med atmega328 og en litium lader med integreret solcelle oplader.

Simpelt ætsekar til printfremstilling

ætsekaret i funktion

Har længe manglet en lettere  løsning til at ætse print med herhjemme. DIY Lyskassen til fotoprint har fungeret perfekt et par år nu, men ætsning af printene har tit været besværligt. Det er tit i weekenden tiden er til lige at lave et lille eksperiment.

Det lille ætsekar der er vist her er lavet af skrot. Det er beregnet til finætsekrystal, men kan også bruges til ferro klorid. Det har indbygget varme, da finætsekrystal helst skal op på ca. 50 °C for at fungere ordentligt.

På filmen herover ses ætsekaret i drift. Ætsetiden er ca. 10 minutter

ætsekaret og tilbehør

De lille printætse maskine består af et kar til finætsekrystal med låg til og et åbent kar med almindeligt vand. Karet med vand varmes op med en lille dyk koger til 12 volt fundet på ebay.

brevordner

Nede i ætsekaret sidder der en bukket / hullet plastplade, der er lavet af en gammel brevordner. Den er bøjet i en lille bukke maskine, og den skal varmes op undervejs, for ikke at knække.

luft pumpe

På siden af karet sidder en lille luftpumpe der laver nogle bobler i ætsekaret. Pumpen sidder fast med noget sort tape, da det nederste ætsekar er midlertidigt. Det er planen at det nederste kar skal erstattes af et peltier element, en køleplade og en arduino der kan regulere temperaturen.

BMS celle balancerings print RC1

Første Release Candidate 1 af open source BMS celle balancerings printet til LiIon og LiFepo4 batteri celler.

Det nuværende celle print kører helt autonomt, og har tre funktioner:

  1. Detekterer Vlow (ca. 2,85 volt) og gennem opto kopler sende info videre
  2. Detekterer Vhighhigh (4,2 volt) og gennem samme opto kopler sende info videre
  3. Balancerer cellen ved Vhigh med belastnings modstand

Celle printet kan bruges til store elbils LiFePo4 celler ved at ændre en enkelt modstand, små LiFePo4 til el cyklen og til standard LiIon 18650 fra skrottede labtop batterier.
image

Celle printet kan senere modificeres så det passer til de nye LTO batteri celler.

Celle printet kan IKKE selv slukke for lader, eller lukke ned for belastning når Vlow nåes osv. Til det skal der laves en arduino BMS controller med charger og load handler som et standard arduino shield.

Continue reading

BMS celle print detekterer over spænding og underspænding

beta version af celle print til bms

Her første version af et fungerende BMS celle print til LiFePo4 batteri celler.

Printet er helt ‘analogt’, volt high detekteres af en tl431 og volt Low af en mcp111-270 (eller 290).

Er spænding for lav eller høj, kommer der via en opto kopler en low ud som kan bruges til en port indgang eller en interrupt af en arduino med atmega328.

Der laves både et print til leaded komponenter og et til smd. Derudover tænkes der i at lave en version af printet som passer til de nye LTO batteri celler.

Det hele er selvfølgeligt opensource, schematic og printlayout filer til eagle, bliver publiceret i et senere indlæg.

Hack af defekt BMS til 36 volts elcykel batteri pakke

Elcykel batteriet er sat sammen af en stak defekte LiIon celler og en defekt bms fra en el scooter.
liion celler på 5000 mAh

En del af cellerne var svære at få op at køre igen, mens andre kom sig efter en enkelt opladning.

Cellerne er på 5000 mAh hver og der sidder 4 stk. parallelt i alt 20 Ah.

For at få en død LiIon celle op at køre skal det testes om den overhovedet  vil tage imod noget, derefter kan man over tid, og en del op og afladninger, få gang i nogle af de ellers kassable celler igen.

Det er sådan lidt på ‘mavefornemmelse’, og jeg kan ikke lige beskrive processen i en how-to guide.

Til at motionere cellerne bruges forskellige strømforsyninger og powerlab 8 som er vist i tidligere indlæg.

12 stk IXTP170N075T2 75 amperes mosfets

Loadhandleren i BMS er lavet med hele 12 stk IXTP170N075T2 power mosfets

IXTP170N075T2 high power mosfet

Denne mosfet kan klare 75 volt og hele 170 ampere. Den har en ron modstand på blot 5,4 mohm (0,0054 ohm). Det er med andre ord en mosfet switch der kan håndtere meget høj strøm. Teoretisk hele 12*170 = 2040 ampere. Ved 36 volt er det 36 * 2040 = 73,44 kW !! I praksis dog noget mindre, idet den ikke er kølet overhovedet, og formenligt derfor der er så mange mosfets.

bms celle print til 16 liion celler

Celle printet i BMS kan klare op til 16 LiIon celler. Det er lykkedes at redde ialt 10 rækker af 4 celler, det bliver ialt til 40 volt. Batteri pakken kan altså nu yde 800 Wh = 0,8 kWh.

På BMS celle print står PCM-L16S40-321, det er et standard kina print, uden nogen dokumentation online.

Det vil blive til 120 km+ elcykel kilometer.

celle printet
Den ene mosfet var stået af, utroligt nok, herunder ses ben forbindelser.
IXTP170N075T2

Det der skal laves nu for at få batteriet og BMS til at fungere sammen igen, er en arduino der holder øje med celle printet. Arduino skal drive gate på MOSFETs low, når spænding er for lav på celler.

Opladning regner jeg med bestemmes af en lader fra ev-power.EU