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23/05/2012 #1


Balanceador de baterías
saludos

quiero hacer un balanceador de baterías.
consiste en tener 2 baterias de 12V en serie, con un transistor cargo un capacitor a 24V, después apago ese transistor y enciendo otro que va a 12V, entonces el capacitor se descarga sobre la batería que va de 0 a 12V.
se repite varias veces por segundo.


de esta manera estoy traspasando un poco de carga de ambas baterias a la bateria "A" que va de 0 a 12V. la bateria "B" que va de 12 a 24V se ira descargando.

por supuesto que tendría un circuito equivalente pero de cabeza para cargar "B", pero por el momento quiero ver si funciona así.

arme el circuito y efectivamente el capacitor se carga a 24 y se descarga a 12V, todo bien. El problema es que por alguna razón la batería "A" simplemente no se carga (no sube su voltaje).

lo deje por varias horas , la batería "A" es una de acido plomo de 7Ah y la "B" es una fuente de poder a 12V . la bateria "A" se quedo igual.
de "B" salen aprox 0.9A pero a donde se van???

agradezco su ayuda!
23/05/2012 #2
Visitante


Siempre se aprende algo nuevo!!!desconocía lo de balanceo, conozco el termino "ecualizar"baterías que parece ser algo similar, se trata de tener las baterías enseriadas al mismo voltaje cada una de ellas y que además las celdas de cada una de ellas tambien se encuentren al mismo potencial.La forma más fácil de ecualizar es levantar el voltaje de carga entre 15 a 16V por un par de horas por batería con esto logramos que cada una de las celdas de la batería lleguen al mismo potencial .
Saludos!!!
25/05/2012 #3


gracias!

me preocupa que elevar su voltaje tanto pueda lastimarlas, ademas quisiera que esto fuera un proceso automatizado, que las ecualice cada vez que detecta una diferencia de voltaje entre ellas.
25/05/2012 #4
Moderador

Avatar de Nilfred

No veo la batería A ni la B en tu diagrama.
Otra cosa que ya vi antes en tus diagramas, es la conexión del opto: Al final pones el opto para aislar tensiones, pero comparte masa, me huele mal.
29/05/2012 #5


En mi post inicial explico que la bateria A va de 0V a 12V y la bateria B va de 12V a 24V.

Los optos solo estan para proteger al micro de posibles picos de voltaje y para poder saturar los GATES de los MOSFETS a los voltajes requeridos (de hecho el mosfet Q9 requiere un voltaje aun mas elevado, pero por ahora estoy dispuesto a sacrificar eso para probar el concepto basico.

Lo explico de nuevo:
Quiero cargar un capacitor con 24V provenientes de 2 baterias en serie de 12V, después conecto ese capacitor cargado a una de las baterias de 12V, entonces el cap manda su energia a la batería y la carga.
Repito este proceso varias veces.
La batería a cargar envia un poco de energia para cargar el cap pero recibe más proveniente de la otra batería.

saludos
29/05/2012 #6
Moderador

Avatar de Nilfred

tron dijo: Ver Mensaje
En mi post inicial explico que la bateria A va de 0V a 12V y la bateria B va de 12V a 24V.

La batería a cargar envia un poco de energia para cargar el cap pero recibe más proveniente de la otra batería.
Me huele a "Bedini School Girl" o alguna de sus variantes

¿Y que te costaba poner la batería A y B en el esquema? Si el circuito no esta cerrado, me cuesta mucho imaginarme donde puede estar el problema.

Ahora me parece que te falta un circuito de "bootstrap" o un "Hi-side MOSFET driver"
29/05/2012 #7
Excluido


sabes que a mi me paso , cuando cargas 2 baterias en serie no tenes garantia de que se distribuya la tension en forma pareja, y cuando comienzan a desbalancearse perdiste.

para que es ???

te hago una pregunta, el circuito es esto ?? (ver adjunto )
no compendo por que queres descargar a una a costa de la otra , no comprendo ese criterio inicial.
eso no es balancear nada.
es como si te interesase mas mantener cargada a la A a costa de la B.
pero si ese fuese el caso , no me parece la forma.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg zza.33.JPG (27,2 KB (Kilobytes), 68 visitas)
30/05/2012 #8
Moderador

Avatar de Nilfred

Bueno, mirá este camino de corriente no deseado que adjunto.
zza.34.JPG
El diagrama está mal, y no se ve a simple vista porque esta desprolijo.

Te recuerdo que al MOSFET-N tenes que tirarle en el "gatillo" 10 V MAS de lo que hay en el Source para cerrarlo.
30/05/2012 #9
Excluido


a mi me gustaria saber que es lo que quiere hacer.
por que balancear la V.bat. , NO.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

igual, nilfred, te sere sincero, no tengo claro aca el tema de "energia" cuando trabajas con un C . de este modo , pero "me huele" a esto:

si usas 2 baterias (una es la A) para sacar 24v a un C estas sacando una corriente de ambas digamos 1 amper en promedio por 1 segundo para cargar el C.
la primera vez.

luego usas esos 24v para cargar A , al sser 24v y colocarlos en la bat. A >> por la DDP tendras una corriente hacia A ......de cuanto ??
cuando se estabilice el C. quedaran en ese C 12v
asi que ME PARECE , que solo habras devuelto a la bateria A la corriente que le sacaste antes.

luego volvemos a cargar el C , el cual ya tiene 12v .........
no tngo claro el asunto , en verdad, pero ....bueno, que lo aclare uno mas teorico.
31/05/2012 #10


Saludos

Al parecer ya he aclarado mis dudas.

Antes de esto les explico la razon por la que quería sacar energia de B y llevarla a A. Supongamos que tengo las dos baterias en serie, con esto tengo 24V para mi inversor o para cualquier cosa a 24V. Pero si tambien tengo una carga que utiliza 12V solamente la puedo conectar a una de las baterías (en este caso la A) . Si saco energia de A y no de B, las baterias quedan desbalanceadas, por eso quiero recuperar la energia que saque de A.

El problema con mi idea es mas bien un problema estilo Thevenin. Yo queria cargar el CAP con 24 y descargarlo a la bateria A, el problema es que al cargarlo con 24 estoy tomando energia de la bateria A y regresndola de nuevo, pero no le doy energia extra. entonces no se carga nunca.

aqui les dejo una simulacion con iCircuit. la curva verde es el voltaje del CAP, la curva amarilla es la corriente que entra y sale del CAP y la azul es la corriente que entra y sale de la bateria A.

como pueden ver es la misma la que entra que la que sale y por lo tanto no carga nada.

La unica forma que se me ocurre para sacar energia de B y llevarla a A es usando un DC DC que use inductores para almacenar la energia. Lamentablemente eso sera más caro.

la otra opción es cargar un CAP con el voltaje de B y luego conectarlo a la bateria A, el problema con eso es que voy a tardar años en llevar energia de una a la otra solo por la diferencia de unos cuantos milivolts entre las baterias.

gracias por su ayuda
Imágenes Adjuntas
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31/05/2012 #11
Excluido


heee !!!!!!!! heee !!!!!!!!!!

te vas sin preguntar si no hay otra forma ????

(es el karma de el que tiene ya una idea ent la cabeza.......no ve otras.

(que bueno es eso de lso simuladores, algun dia aprendere.........¿ no hay algunA colega que este estudiando y me quiera enseñar ?? zona capital,
04/06/2012 #12


Por supuesto que no me voy sin preguntar si hay otras formas, lo que explique arriba solo describe el porqué no sirve mi idea inicial pero no resuelve mi problema.

he estado buscando otras alternativas y me han recomendado no usar capacitores sino inductores (DC DC converters) y se me ocurre esto:

que tal usar un DC DC step up que eleve de 12V input a 28V output?

el input lo obtengo de la batería que va de 0V a 12V y el output lo conecto a la otra batería, en este caso al nodo de 24V.

ahora el reto es econtrar un BOOST converter eficiente, pequeño y barato.
una opcion seria el http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1871fe.pdf

no se si deba abrir un nuevo tema, pero estoy abierto a recomendaciones de DC DC converters

saludos
04/06/2012 #13
Visitante


tron en una sola oportunidad me solicitaron un cargador de 4 X 12Vdc = 48Vdc .
Se trataba de un banco de 48Vdc (Vflot:55Vdc)con 4 X 3 = 12 baterías de 240Ah cada una. Tres baterías en paralelo sumando 720Ah eran cargadas por un cargador de 80A hasta 13.75Vdc ,al final los cuatro pack se colocaban en serie cada uno con su cargador . Se alimentaba con trifásica de 380Vac entre lineas y los secundarios tenian cuatro bobinados independientes formando cuatro cargadores independientes cada uno con función equalizador .
En tu caso si tanto te preocupa el balanceo puedes colocar dos cargadores enseriados regulados electrónicamente.
04/06/2012 #14
Excluido


tron dijo: Ver Mensaje
Por supuesto que no me voy sin preguntar si hay otras formas

fijate que en un esquema pusiste RELES.

decime vos.........que te parece que el equipo ese que alimentas con 12v funcione un determinado tiempo con una bateria y clack ....... luego pase a funcionar con la otra bateria.

es similar a (alegoria a lo fernandob) : tener un chanchito que toma leche de una teta, luego de un rato pasa a la otra teta.
asi de simple.
en vez de querer transvasar leche de una teta a la otra para que luego ..........haaaa !!!!

con solo un rele doble inversor lo haces.
04/06/2012 #15
Moderador

Avatar de Nilfred

Sacá los MOSFETs de la simulación, complicas, igual no los sabes usar
Siguiendo con tu idea de capacitores, tenes que poner los 2 capacitores en paralelo con la batería a descargar, luego ponerlos en serie y descargarlos contra la otra batería.

Hay varios hilos de secuenciadores, aparentemente ninguno de baterías. Me gustaría usar el famoso IC secuenciador, 1 OpAmp y conmutar 8 baterías Me sirve
04/06/2012 #16
Excluido


es que el tema de descargar los 24 sobre una bateria,.el tema ese de transvasar es lo ridiculo.

se puede ver de el otro punto de vista. mas bien con MI concepto :
algo similar a un puente H (aca no invertis polaridad sino fuente ) :
le entras al "puente " con las 2 baterias y salis con una alternancia sobre la carga (usando un oscilador) :
un segundo entrega energia una bateria (a la carga) y otro segundo la otra ....... y asi sigue .
05/06/2012 #17


Me parece interesante la idea de Nilfred

Qué circuito conviene usar para hacer la conexion de los 2 capacitores?
será un arreglo de transistores que los conecten en paralelo y luego en serie?
ideas?
05/06/2012 #18


Algo asi podria ser?

el reto ahora es ver con que voltajes voy a saturar los transistores.
si fueran MOSFETS seria un poco más eficiente... pero igual, como los enciendo?

al encender los transistores 2,3,5,6 se cargan los capacitores en paralelo a 12V desde la bateria de 0V a 12V.
cuando activo los transistores 1,4,7 se conectan en serie y cargo la bateria que va de 12V a 24V
Imágenes Adjuntas
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06/06/2012 #19
Moderador

Avatar de Nilfred

Tampoco uses transistores, eres un asco haciendo diagramas.
Pon simples llaves de punto, luego analizá cuales llaves puedes reemplazar por diodos.
Finalmente reemplaza las llaves restantes por trans... digo relés.
Si pones las baterías de una vez en el diagrama, te va a ayudar a pensar.
06/06/2012 #20


jaja gracias por tu comentario...

los reles que mencionas son de estado solido? me gustaria usar reles comunes pero no creo que convenga usar partes mecanicas, va a ser muy lento y durará menos que con bjt's o mosfets.
a que te refieres con llaves de punto? como es esa metodologia?
podrias proponerme un diagrama usando componentes que creas que son adecuadas?

gracias
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