Medición de voltajes de celdas individuales en una batería de celdas en serie

Estoy haciendo una batería de 600 V y estoy tratando de diseñar un sistema de monitoreo de batería que mida (y mantenga un registro) del voltaje de cada celda paso a paso, en una configuración en serie de 162 celdas de litio. 162 celdas x 3,6 voltios por celda = batería de 600 V. Una simple entrada analógica de Arduino lee cada celda en secuencia, así es como: cada conexión de dos celdas (+ve a -ve) tiene un tercer cable que va a un colector optoacoplador y su emisor va a cualquiera de las dos líneas comunes. Todos estos 162 OC se conmutan mediante un registro de desplazamiento de 162 bits. Las dos líneas comunes van a las entradas analógicas de Arduino (A0) y (A1).

Manteniendo todos los OC apagados, cuando enciendo solo los primeros dos OC, (O1 y O2) el +ve de la celda 1 (C1) llega a A1 a través de la línea 1 y -ve llega a A0 a través de la línea 2. Manteniendo A0 digitalmente bajo, por lo tanto haciéndolo GND, puede leer el voltaje de C1 en A1. Luego encienda solo OC3 y OC4 para leer el voltaje de C3 en A1, y así sucesivamente para C5, C7... C161. Luego baja digital en A1 y lee en A0 para C2, C4,... C162.

¿Debería funcionar esto?

Diagrama de circuito dibujado a mano para BMS

¿Puedo hacer una pregunta? ¿Qué estás tratando de hacer con una batería de 600V?
Advertencia: puede aparecer humo mágico y podrías suicidarte.
Sí, este es un proyecto extremadamente peligroso, así que tome todas las precauciones. Supongo que la razón por la que desea este circuito es como precaución contra la sobrecarga y la sobredescarga. Las baterías de iones de litio son bombas incendiarias potenciales y se puede requerir una gran cantidad de habilidad y esfuerzo para los bancos grandes. Aparte de los riesgos y desafíos intrínsecos de Li-Ion, 600 V CC es un voltaje extremadamente peligroso, especialmente en el caso de una batería, que no se puede "apagar" como lo hace un motor. Tome todas las precauciones porque su vida y posiblemente la vida de los demás están en juego si continúa con este proyecto.
idea inteligente, excepto que 600 V supera la clasificación más alta en el sitio DK de 400 V y el voltaje CE inverso falla sin un diodo de bloqueo, por lo que es posible una división 2: 1
Estoy fabricando la batería para impulsar un motor de inducción trifásico a través de un VFD que acepta entrada de CC. El que tengo es Siemens Micro-master, que necesita 600 V CC en la entrada para producir una salida de frecuencia variable de 220 V. Este es un proyecto de bicicleta eléctrica de hobby. Es cierto que es peligroso, y trato de ser lo más cauteloso posible.

Respuestas (1)

Este enfoque podría funcionar... pero está lejos de ser óptimo o seguro. Así no es como se hacen las cosas normalmente.

Primero, debe minimizar el consumo de batería de su solución de monitoreo. Los optoacopladores no son buenos para esto.

En segundo lugar, hay muchas más cosas igualmente importantes que necesitan monitoreo, como la temperatura, por ejemplo. Las soluciones de monitoreo de baterías industriales miden todo eso, estiman la impedancia de cada celda, el tiempo de vida, etc. Y también monitorean la integridad del propio sistema de monitoreo.

Finalmente, hay soluciones comprobadas para esto. Específicamente, monitores apilables multicelda , que se pueden conectar en cadena para un cableado mucho más simple que en su solución propuesta.

Eche un vistazo a la alineación de TI , por ejemplo. Los chips de monitor como bq76PL455A-Q1 pueden monitorear 16 celdas y pueden conectarse en cadena para hasta 16 dispositivos, para un total de 256 celdas. Algunos de ellos incluso incluyen circuitos de equilibrio (que no tiene forma de hacer en su batería de 162 celdas).

Entonces, mi consejo sería: deja de intentar reinventar la rueda. Utilice soluciones industriales comprobadas con componentes de grado automotriz y se ahorrará muchos dolores de cabeza.

Ah, y una cosa más. No puedo imaginar a nadie ensamblando este tipo de batería sin antes realizar pruebas exhaustivas y emparejar las celdas. Después de todo, la batería es tan buena como su celda más débil. Por lo tanto, asegúrese de obtener más celdas de las que necesita, etiquételas (o anote los números de serie si los tienen), mantenga una hoja de cálculo con todos los datos de las celdas. Compre un montón de módulos de cargador/descargador si quiere que esto se haga en menos de un mes.

Gracias por el enlace, voy a darle otra lectura detallada después de esto. He hecho un Jig para cargar 18 celdas en paralelo, para este propósito. Y sí, mantengo registros de todas estas celdas, es un trabajo tedioso. Usted señaló una preocupación muy correcta de alto drenaje, he estado pensando en una solución para eso.
Medición de voltajes de celdas individuales en una batería de celdas en serie
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