Балансиры (эквалайзеры) для аккумуляторных батарей

В этой статье приведен краткий обзор балансиров из нашего ассортимента. Общая статья про назначение, необходимость и принципы работы балансиров для аккумуляторных батарей см. в нашей статье на основном сайте.

В нашем ассортименте есть различные балансиры для свинцово-кислотных аккумуляторов разных производителей. Описания этих балансиров приведены в соответствующих карточках товаров. Ниже приведены некоторые особенности этих балансиров (эквалайзеров) и, в заключение, приведено сравнение их основных параметров в таблице.

VICTRON BATTERY BALANCER аккумуляторный балансир

Активные балансиры с током балансировки 0.7А. Этот балансир для двух АКБ, то-есть на 24 вольта, с добавлением АКБ количество балансиров нужно увеличивать. На 48 вольт нужно уже три таких балансира. Этот балансир не имеет возможности настройки под различные типы свинцовых аккумуляторов. Есть индикация работы, и реле тревоги, оно замыкается если на акб различие по напряжению превышает 0.2 вольта.

Схема подключения этих балансиров к АКБ. Светодиодные индикаторы и реле сигнализации:



Из минусов:  высокая цена, слабый ток балансировки (всего 0,7А), и нет возможности настройки под свой тип АКБ.

Устройство выравнивания заряда ЭЛНИ 2/12 на 2АКБ 12В

Производство Россия. Этот балансир постоянно отслеживает напряжение соединённых последовательно АКБ, и выравнивает напряжение, переливая энергию между АКБ. И это он делает не только во время заряда, когда АКБ уже почти зарядились, а постоянно, когда есть дисбаланс. Ток балансировки здесь может достигать 5А, это значит что балансир может справляться даже с большим дисбалансом.

Есть модификации в корпусе для установки на DIN-рейку. Эти модификации имеют букву R в названии модели.

Балансир (Эквалайзер) PLC-10

Это новые китайские активные балансиры. Каждый модуль рассчитан на 2 аккумулятора, но эти модули можно соединять вместе для того, чтобы балансировать несколько 12В аккумуляторов (напряжением до 96В). Схема подключения и описание приводится в карточке товара PLC-10.

Есть модификации с индикацией светодиодами PLE, с ЖК экраном PLC, и вообще без индикации PNE. У нас на складе обычно есть модели с ЖК-экраном, на котором показываются напряжения на каждом подключенном аккумуляторе и режим работы (активная балансировки или покой).

Ток балансировки заявлен до 10А, реальный ток, конечно же, меньше. Активная балансировка производится между аккумуляторами, которые подключены к одному модулю PLC-10. Впрочем почти все китайские активные балансиры перекачивают энгергию только между соседними ячейками аккумуляторов (в отличие от российского SBB, который может перекачивать энергию и между "дальними" аккумуляторами).

Балансиры HA/HC01 (на 24В) и HA/HC 02 (на 48В)

Производство Китай. Отличие балансиров серии HC в том, что они показывают напряжение на каждом последовательно соединенном аккумуляторе. У балансиров серии HA индикации напряжения нет, есть только светодиоды.

Цена очень привлекательная, и ток балансировки очень приличный (до 5А), поэтому справится даже с большой разницей по напряжению между АКБ в системе.

HA/HC 02 - отличный активный балансир для аккумуляторов, он сделан в виде блока на 48 вольт, то есть для четырёх последовательно соединённых АКБ. Пиковый ток балансировки до 10 ампер (реальный ток гораздо меньше), что позволяет ликвидировать даже большой дисбаланс.  Модели HA не имеют индикации, модели HC имеют встроенный вольтметр для каждого АКБ в цепочке.

SBB Активный балансир для свинцовых аккумуляторов на 24 или на 48В

Производство Россия. Активные балансиры, имеют большой ток балансировки (5А, в пике до 10А). Модель SBB2-12A предназначена для выравнивания напряжения на 2 аккумуляторах по 12В, модель SBB4-12A - для 4 аккумуляторов (48В). Балансиры имеют светодиодную индикацию и кнопку включения/отключения режима балансировки. Подробное описание и характеристики - в карточках товаров.

Пассивная система балансировки 48В свинцово-кислотных аккумуляторов КБЗ

Компания «НИП» производит несколько решений:

1. модули балансировки + контроллер (МБЗ + КБЗ)

2. модули балансировки на печатных платах (СБЗ) 

Первая система состоит из модулей (МБЗ) соединенных между собой одним шлейфом, которые размещаются непосредственно на АКБ и контроллера балансировки заряда (КБЗ) на 12 или 24В. Контроллеры КБЗ-48/12, КБЗ-24/12 - поддерживают ячейки от 5 до 18В. КБЗ-48/2, КБЗ-24/2 - поддерживают ячейки от 1.8 до 5В

Модули выпускаются для разных типов АКБ:

·  свинцово-кислотных (Pb)

·  литий-титанатных (Li-Ti)

·  литий-железо-фосфатных (LiFePO4)

·  литий-полимерных АКБ (Li-pol)

Принцип работы:
КБЗ считывает общее напряжение линейки АКБ и начинает работать в режиме балансировки, если напряжение увеличивается (т.е. идет заряд).
Затем по параллельной шине от МБЗ считываются значения напряжений на каждом АКБ и вычисляет среднее значение.
Если напряжение на отдельном АКБ выше среднего, то КБЗ дает команду соответствующим МБЗ на включение компенсирующей нагрузки (разряжает батарею до нужного уровня). Когда напряжение на включенных МБЗ окажется ниже среднего, то подается команда на выключение нагрузки. 

Вторая система имеет более низкую стоимость по причине отсутствия корпуса и системы мониторинга.

Модульные системы СБЗ изготовлены на печатных платах.
На плате имеется от двух до шести микропроцессорных каналов. Один ведущий, остальные ведомые.
Балансировка осуществляется по среднему значению всех ячеек.

Выпускаются для следующих типов АКБ:

• свинцово-кислотных (Pb)
• литий-железо-фосфатных (LiFePO4)
• литий-титанатных (Li-Ti).

Установка и подключение системы балансировки

Установку и настройку системы желательно производить с подключенным к ПК интерфейсом RS485. В этом случае вы сразу увидите все возможные ошибки подключения. Для этого понадобится специальный переходник RS485-USB (обязательно с гальванической развязкой!). Использование переходника без гальванической развязки может вывести из строя КБЗ при подключении к ПК. Для просмотра данных на компьютере используйте программу связи HyperTerminal (скорость обмена 9600). Программа бесплатная и скачивается из интернета.

Переходник RS485-USB в комплект не входит, поэтому рассмотрим способ сборки без него:

1. На каждый АКБ устанавливаете один модуль МБЗ.  МБЗ необходимо установить в горизонтальном положении, разъемом вверх (необходимо для правильного отвода выделяемой мощности от изделия).  Лучше всего приклеить модуль на АКБ возле клемм. Синий провод МБЗ подключаете к «-» АКБ, красный к «+».  При правильном подключении красный светодиод на МБЗ загорится 2 раза и погаснет. Если модуль подключен неправильно (переполюсовка) или неисправен, то светодиод моргать не будет. 

2. Установите КБЗ в любом удобном месте (лучше на DIN-рейку). Соедините КБЗ и все МБЗ одним или двумя плоскими шлейфами. На этом этапе подключается интерфейс RS485 к ПК (если бы он был). Подключите КБЗ к общему напряжению. Для более точного измерения общего напряжения КБЗ надо подключать непосредственно на клемму АКБ (как было показано на рисунке выше). Синий провод КБЗ подключаете к «-» линейки АКБ, красный к «+». Включите КБЗ при помощи тумблера на корпусе, при этом загорится зеленый светодиод. При переполюсовке зеленый светодиод не загорится.

3. После подключения к общему напряжению КБЗ будет определять количество подключенных МБЗ. КБЗ настроен таким образом, что ищет кратное 4-м количество ячеек*. Если найдено кратное 4-м количество МБЗ, то синий светодиод будет гореть постоянно. Система готова к работе!

Кратность поиска – 1, 2, 3, 4 и 5 можно настраивать перемычкой внутри корпуса. Это делается при тестировании. Для 36В, например, кратно 3-м. 

ВАЖНО! КБЗ не знает сколько АКБ вы собираетесь подключить (или сколько МБЗ он должен найти). Если в вашей системе, например, 16АКБ, а КБЗ нашел 8 (по причине плохого изготовления плоского соединяющего шлейфа и т.д.), то он все равно будет готов к работе. При этом остальные 8 АКБ балансироваться не будут. Именно поэтому рекомендуется проверять связь всех МБЗ через программу HyperTerminal, о которой было сказано в самом начале.

4. Если количество найденных МБЗ не кратно 4-м, то вместе с синим будет мигать красный светодиод и раздаваться звуковой сигнал. В этом случае необходимо найти неисправность следующим образом:  при подключенных к питанию КБЗ и МБЗ отключить плоские кабели от всех МБЗ, выключить КБЗ при помощи тумблера;
• подключить плоские кабели к каждому МБЗ от 1-го до 4-го в каждой линейке. После подключения каждого 4-го МБЗ включить тумблером КБЗ и подождать пока постоянно не загорится синий светодиод (до 30 секунд). Если этого не произошло, значит либо неисправен какой-то МБЗ в данной линейке, либо плохо обжат разъем на шлейфе. Работоспособность МБЗ на каждой линейке АКБ необходимо проверить с помощью заведомо рабочего кабеля.

5 Когда общее напряжение на КБЗ начнет расти (пойдет заряд), то система переключится в режим балансировки. При этом синий светодиод будет периодически помаргивать.  При балансировке КБЗ будет включать и выключать необходимые МБЗ, на которых соответственно будут загораться и гаснуть красные светодиоды.

6. По окончании балансировки система включит синий светодиод на КБЗ постоянно и будет только мониторить напряжение на каждой АКБ.

7. КБЗ запоминает количество МБЗ. Если в процессе мониторинга КБЗ по каким-то причинам потеряет связь с одним из МБЗ, то загорится красный светодиод и будет периодически раздаваться звуковой сигнал. Это может произойти, если напряжение на АКБ упадет ниже минимума при разряде. В данном случае делать ничего не нужно и при начале заряда МБЗ заработает и КБЗ его найдет. Если МБЗ потеряется в процессе балансировки, сигнал будет тройным и в этом случае нужно искать неисправный МБЗ по п.4.

Схема подключения

Ниже представлен пример подключения трех линеек АКБ на 12В и система балансировки заряда. При использовании АКБ на 2В их количество в линейки (как и количество МБЗ) увеличится в 6 раз. Два плоских кабеля показаны условно, можно все МБЗ подключить и одним кабелем на один интерфейс КБЗ. 

ВАЖНО! Основное правило изготовления плоского кабеля – все разъемы должны быть опрессованы ключом в одном направлении.

BMS для литий-железо-фосфатных аккумуляторов от Микроарт

BMS МикроАрт на АКБ «Лиотех»	BMS МикроАрт на группе из 8 АКБ «Лиотех» (система 24V)

Для мониторинга работы BMS необходимо скачать специальную программу

Данный модуль совместим только с оборудованием МикроАрт. 

Сравнительная таблица основных параметров балансиров

Для тех, кто дочитал (или долистал) до конца эту статью - бонус в виде сравнения параметров балансиров.