Балансировка колес электросамоката
Давайте посмотрим, по какому принципу BMS системы выполняют своё предназначение.
Структурно на плате можно выделить:
- микросхема защиты
- аналоговая обвязка (для определения тока/балансировки аккумуляторов)
- силовые транзисторы (для отключения нагрузки)
Рассмотрим подробнее работу каждой из защит.
ЗАЩИТА ПО ТОКУ (ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ / ПРЕВЫШЕНИЯ ДОПУСТИМОГО ТОКА)
Существует множество вариантов узнать, какой ток течёт по линии. Самый распространённый – шунт (измерение падения напряжения на резисторе с низким сопротивлением и большой мощностью), но он требует большой точности измерений и весьма громоздкий. Метод с измерением на основе эффекта Холла лишён этих недостатков, но стоит дороже, поэтому самый распространённый метод определения КЗ на линии – измерение напряжения, которое проседает практически до нуля в режиме КЗ. Современные контроллеры позволяют сделать это в очень короткий промежуток времени, за который ущерб не нанесётся ни подключенному устройству, ни самому аккумулятору. Но защита по току может функционировать и на шунте – ведь в случае BMS тут не нужно точное измерение, важен лишь переход падения напряжения через определённый порог. Как только событие наступает, контроллер сразу же отключает нагрузку при помощи транзисторов.
ЗАЩИТА ПО НАПРЯЖЕНИЮ (ОТ ПЕРЕЗАРЯДА ИЛИ ПЕРЕРАЗРЯДА)
ЗАЩИТА ПО ТЕМПЕРАТУРЕ
Редко встречается в современных устройствах, но не зря большинство аккумуляторов для телефонов оборудовано третьим контактом – это и есть вывод терморезистора (резистора, имеющего чёткую зависимость сопротивления от окружающей температуры). Обычно перегрев не наступает сам собой и раньше успевают сработать другие виды защиты – например, перегрев может быть вызван коротким замыканием.
АЛГОРИТМ РАБОТЫ ЗАРЯДА БАТАРЕЙ
ЧТО ТАКОЕ БАЛАНСИРОВКА?
Напоследок мы оставили самую интересную функцию BMS – функцию балансировки элементов многобаночного аккумулятора, которыми как раз и комплектуются электросамокаты.
Итак, что же такое балансировка?
Сам процесс её подразумевает выравнивание напряжений на элементах батареи, соединённых последовательно для повышения общего напряжения сборки. Из-за небольших отличиях в ёмкости батарей они заряжаются за немного разное время, и когда одна банка может уже достигнуть апогея зарядки, остальные могут ещё недобрать заряд.При разряде такой сборки большими токами наиболее заряженные элементы по закону Ома возьмут на себя больший ток (при равном сопротивлении ток будет зависеть от напряжения, которое находится в знаменателе формулы), что вызовет их ускоренный износ и может вывести элемент из строя. Для того, чтобы избежать этой проблемы, применяют аккумуляторные балансиры – специальные устройства, выравнивающие напряжения на банках до одного уровня.
АКТИВНЫЕ И ПАССИВНЫЕ БАЛАНСИРЫ
Активные балансиры производят балансировку уже при зарядке – зарядив одну банку сборки, они отключают её от питания, продолжая заряжать вторую. Как яркий пример такого устройства – популярное среди моделистов ЗУ Imax B6, в режиме Balance оно сразу проверяет напряжения индивидуально на каждой банке и справляется с этим на отлично.
Пассивные балансиры наоборот, разряжают элементы до одного значения малыми токами через резисторы. Их основной плюс – они не требуют внешнего питания, а также являются более точными за счёт применения аналоговых комплектующих (и более дешёвыми, так как не содержат сложных микросхем).
В завершении скажем, что производителями BMS - плат в большинстве случаев разрабатываются и мобильные приложения для оперативного отслеживания состояния аккумулятора.
На самом деле, платы bms стоят везде, в любых самокатах и гироскутерах, на любом электротранспорте. Но! Везде стоят очень урезанные по функционалу платы, в которых нет функции балансировки (а это очень важно для предотвращения разбега уровня заряда в параллелях и последующего сокращения общей емкости батареи).
Но штатная бмс выполняет только базовые функции, а именно:
1. Отключение всей батареи от зарядки при полном заряде хотя бы одного из элементов (параллелей);
2. Отключение батареи при разряде, если напряжение на одной из параллелей упало ниже критического значения (обычно это 3В, но некоторые платы отключают при 3.2-3.3, а некоторые при 2.7).
3. Отключение батареи в случае короткого замыкания.
Вот, собственно, и всё, что делают все штатные платы BMS.
В случае отсутствия платы совсем - гироскутеры и самокаты начали бы гореть и взрываться уже спустя короткое время после начала эксплуатации. Совсем без bms эксплуатировать li-ion, li-po и другие батареи на основе лития нельзя, т.к.перезаряд гарантированнл вызывает пожар, а то и взрыв, а переразряд очень быстро убьет батарею без шансов на восстановление. А короткое замыкание также чревато возгоранием и взрывом.
Если эта статья оказалась для вас полезной, не стесняйтесь поставить лайк и поделиться с друзьями в соцсетях.
[quote message =135107] Михаил написал(а) 05 апреля 2020 в 22:57 Отбалансировал по быстрому МК - 30 г [/quote]
Ну методика проста, примерно как балансируем точильные круги - вешаем грузы пока баланс не улучшится (вибрация не снизится).
Разбаланс можно оценить визуально, приборно, и с помощью подручных средств. Визуально – понятно, приборно - например, виброметром в смартфоне, подручные средства – например, по колебаниям воды в пластиковом стаканчике: если на самокате есть магнитный материал, то в стаканчик с водой на дно магнит и примагничиваем к самокату - если немагнитный, то используем пластилин.
У меня в стоке "колбасило" так, что самокат подпрыгивал на табуретке при максимальной скорости.
Сейчас равномерно ускоряется без вибрации.
Первично снижения вибрации можно добиваться, переставляя покрышку по ободу. Однако если у вас колесо нормально ходит (не снимаете из-за проколов постоянно), то я бы не трогал, а сразу переходил к грузам.
Работу с грузами начинаем с того, что вешаем небольшой груз напротив соска камеры на противоположной стороне диска. Запускаем МК, оцениваем вибрацию,- стало лучше – двигаем груз по ободу до точки наименьшей вибрации, нашли, - увеличивая груз, продолжаем оценки; прошли через минимум, но минимум по величии не устроил, - меняем груз на пару грузиков и разводя их друг от друга из точки первичной приклейки добиваемся нужного нам уровня вибрации. Нашли точки расположения груза (грузов), - ставим метки маркером, снимаем, обезжириваем обод и ставим финишные грузы (однократная приклейка).
Я особо не парился, получилось быстро и результат меня полностью устроил.
Для работы я использовал балансировочные грузы для литых дисков; они на клейкой основе. Их можно купить компектом, полосками, продаются в магазинах автоинструментов или на шиномонтажке (думаю там будет дороже).
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Перед началом работ хорошо очистите обод, чтобы при переклеивании грузов они нормально держались на ободе. Брызговик желательно иметь на штатном месте, запуская колесо находитесь сбоку от него, а не за ним.
Иначе есть опасность травмы отлетевшим грузом.
На абсолютность метода совершенно не претендую. Задачу можно решить по-разному, Данный способ лично мне подходит по простоте и быстроте.
На фоне негативных комментариев о нашей статье про аккумуляторы, запилили для вас подробную статью, в двух частях, на самую животрепещущую тему - тему безопасной эксплуатации самого дорогостоящего элемента в электросамокате.
Литий-ионные аккумуляторы, BMS, балансировка и что нужно делать, чтобы ваш электротранспорт жил и работал долго и счастливо.
На волне популяризации индивидуального электротранспорта с литий-ионными или литий-полимерными аккумуляторами, рядовому пользователю стоит хотя-бы примерно представлять законы их функционирования и знать факторы риска при эксплуатации.
По статистике несчастных случаев с аккумуляторами (например, случай с возгоранием электросамоката во время зарядки в квартире или возгорание моноколеса прямо на ходу) лишь небольшой процент связан с производственным браком, а чаще всего неисправности возникают в результате неправильной эксплуатации.
В этой статье мы постараемся разобраться в устройстве технологий, призванных защищать литиевые аккумуляторы и расскажем, почему этот вопрос так важен.
Для литиевых аккумуляторов за аксиому принято утверждение, что им противопоказаны:
- переразряд или разряд слишком большими токами,
- короткие замыкания.
При переразряде, в аккумуляторе образуются металлические связи между катодом и анодом, которые приводят к короткому замыканию при зарядке аккумулятора, что может привести к порче не только элементов питания, но и зарядного устройства.
Перезаряд же (набор аккумулятором напряжения больше разрешенного) почти сразу ведёт к возгоранию, а зачастую даже к взрыву.
Далее последует важная информация, которую должен усвоить каждый владелец электротранспорта:
Для горения литиевых аккумуляторов не нужен кислород – оно происходит анаэробно, поэтому стандартные методы тушения не подходят; также, при реакции лития с водой выделяется еще и горючий газ водород, который только ухудшает ситуацию.
Разряд высокими токами приводит к вздутию аккумулятора, а если нарушается целостность оболочки – происходит реакция лития с водяными парами в воздухе, что само по себе способно спровоцировать возгорание.
Всё это отнюдь не перечёркивает явные преимущества li-ion аккумуляторов, так как среди них:
- большая плотность энергии на единицу массы
- низкий процент саморазряда
- практически полное отсутствие эффекта памяти (когда заряд неполностью разряженного элемента приводит к снижению ёмкости)
- большой температурный диапазон работы
Незначительное снижение напряжения в процессе разряда накладывает определённые обязанности на пользователя. Нельзя допускать превышения максимального напряжения (4.25 В), снижение напряжения ниже минимального (2.75 В), а также превышения рабочего тока, который отличается для каждой модели.
А для того чтобы всего этого не произошло и существуют BMS-контроллеры!
ЧТО ТАКОЕ BMS?
BMS - это аббривеатура , от англ. Battery Management System – система управления батареей. Понятие слишком широкое, поэтому оно охватывает почти что все устройства, так или иначе обеспечивающие корректную работу аккумулятора в электросамокате, начиная с простых плат защиты или балансировки, заканчивая сложными микроконтроллерными устройствами, подсчитывающими ток разряда и количество циклов заряда (например, как в батареях ноутбуков).
Самые распространённые BMS - системы условно можно разделить на четыре категории:
- балансиры
- защиты (по току, напряжению)
- платы, обеспечивающие заряд (да, они тоже считаются устройствами BMS)
- те или иные комбинации вышеперечисленных вариантов, вплоть до объединения всего в одно устройство
Чем функциональней и разветвлённей защита – тем больше ресурс работы вашего аккумулятора.
К сожалению, многие производители электросамокатов не устанавливают платы BMS в стоковые версии и пользователям приходится это делать самим, что, зачастую, приводит к еще более плачевным последствиям для техники и её владельца.
Поэтому мы рекомендуем устанавливать BMS и производить прочие манипуляции только в сертифицированных мастерских, таких как, например, Eco_Masters - в таком случае, у вас будет гарантия на проведённые работы и сохраниться гарантия на сам электротранспорт.
Продолжение следует.
Если эта статья оказалась для вас полезной, не стесняйтесь поставить лайк и поделиться с друзьями в соцсетях.
[quote message =135107] Михаил написал(а) 05 апреля 2020 в 22:57 Отбалансировал по быстрому МК - 30 г [/quote]
Ну методика проста, примерно как балансируем точильные круги - вешаем грузы пока баланс не улучшится (вибрация не снизится).
Разбаланс можно оценить визуально, приборно, и с помощью подручных средств. Визуально – понятно, приборно - например, виброметром в смартфоне, подручные средства – например, по колебаниям воды в пластиковом стаканчике: если на самокате есть магнитный материал, то в стаканчик с водой на дно магнит и примагничиваем к самокату - если немагнитный, то используем пластилин.
У меня в стоке "колбасило" так, что самокат подпрыгивал на табуретке при максимальной скорости.
Сейчас равномерно ускоряется без вибрации.
Первично снижения вибрации можно добиваться, переставляя покрышку по ободу. Однако если у вас колесо нормально ходит (не снимаете из-за проколов постоянно), то я бы не трогал, а сразу переходил к грузам.
Работу с грузами начинаем с того, что вешаем небольшой груз напротив соска камеры на противоположной стороне диска. Запускаем МК, оцениваем вибрацию,- стало лучше – двигаем груз по ободу до точки наименьшей вибрации, нашли, - увеличивая груз, продолжаем оценки; прошли через минимум, но минимум по величии не устроил, - меняем груз на пару грузиков и разводя их друг от друга из точки первичной приклейки добиваемся нужного нам уровня вибрации. Нашли точки расположения груза (грузов), - ставим метки маркером, снимаем, обезжириваем обод и ставим финишные грузы (однократная приклейка).
Я особо не парился, получилось быстро и результат меня полностью устроил.
Для работы я использовал балансировочные грузы для литых дисков; они на клейкой основе. Их можно купить компектом, полосками, продаются в магазинах автоинструментов или на шиномонтажке (думаю там будет дороже).
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Перед началом работ хорошо очистите обод, чтобы при переклеивании грузов они нормально держались на ободе. Брызговик желательно иметь на штатном месте, запуская колесо находитесь сбоку от него, а не за ним.
Иначе есть опасность травмы отлетевшим грузом.
На абсолютность метода совершенно не претендую. Задачу можно решить по-разному, Данный способ лично мне подходит по простоте и быстроте.
Балансировка колес скутера — это процесс понижения дисбаланса колеса, ступицы, диска, крепления колеса и элементов подвески до уровня, который не приводит к разрушению подвески мопеда и не ухудшает управляемость транспортным средством.
Для чего нужна балансировка колес
Практически всегда центр массы колеса не сходится с его геометрическим центром. Такая шина при движении вибрирует и передает вибрацию всему транспортному средству, а это приводит к понижению удобства управления скутером и к износу деталей рулевого управления и составляющих подвески колеса, а также увеличивает изнашивание шины. Масса колеса должна распределятся однородно относительно центра шины, и тогда вибрации будут минимальными.
Таким образом дисбаланс колеса приводит к таким неприятным последствиям:
- Неравномерность нагрузки на шину приводит к значительному уменьшению срока работы колеса — покрышка быстрее снашивается
- Под влиянием увеличенных нагрузок, в итоге разбалансировки колеса, несущие элементы подвески значительно быстрее выходят из строя (больше всех деталей страдают подшипники), а при большом увеличении таких нагрузок есть риск внезапного разрушения этих деталей. Итоги потери колеса на большой скорости будут очень нехорошими, это точно
- Колесо, которое вибрирует имеет худшее сцепление с дорогой (кривое пятно контакта), а это приводит к ухудшению управляемости скутером, а также увеличению тормозного пути мопеда. Все эти поломки очень понижают безопасность управления скутером
- Очутимая вибрация передней покрышки переходит на руль, а это создаст дискомфорт шоферу
Виды и методы балансировки
В зависимости от дисбаланса колес бывает статическая и динамическая балансировка. Обе эти разновидности дисбаланса имеют в виду несовместимость двух осей — оси вращения и оси инерции, проходящей по центру тяжести каждого колеса.
Статическая балансировка
Статистическая балансировка производится при проявлениях признаков статического дисбаланса колеса. Статический дисбаланс образуется в случае, когда ось вращения колеса параллельна оси инерции и центр тяжести вообще не находится на оси вращения (масса колеса неравномерно распределена по длине окружности).
Динамическая балансировка
Динамический дисбаланс возникает, когда центр тяжести располагается на оси вращения, но ось инерции не совмещается с осью вращения, пересекая ее под некоторым углом (масса колеса неровно распределена по его ширине). В силу малой массы и ширины колеса скутера, а также сравнительно высокой точности их изготовления, динамическая балансировка шин им не нужна.
Как узнать нужна ли балансировка
Если при достижении скорости, хотя бы в 60 км/ч, Вы начинаете чувствовать, что скутер ведёт себя не так уверенно, как на меньшей скорости, возникает вибрация передней вилки, нестабильность в управлении — может быть, нужно проконтролировать балансировку мото колес.
Предельно допустимые биение шины и масса компенсирующих грузов при балансировке колеса в соответствии с ГОСТ 4754-97
Диагональны й (все размеры)
Для проверки балансировки необходимо поставить скутер на центральную подножку так, чтобы контролируемое колесо не дотрагивалось земли, ослабьте тормоза, раздвинув колодки, отсоедините трос спидометра — главное, чтоб колесо свободно крутилось, ни за что не цеплялось и не подтормаживало.
После этого прокрутите колесо и сделайте на нём отметку в том месте, где оно остановилось в самой нижней точке около земли. Если при дальнейшем кручении колеса оно всё время останавливается практически в одном и том же месте — значит в том месте оно тяжелее всего и его нужно балансировать. На этом проверка балансировки колес окончена.
Балансировка колес своими руками
Балансировку колеса можно проводить двумя способами:
- На стенде для балансировки — более точный метод
- На скутере, не снимая колесо — метод не очень точный, в силу того, что диск вращается не свободно
В любом случае последовательность действий одинаковая и с применением станка для балансировки и без него.
Достоверность статической балансировки при помощи данного приспособления очень большая, никак не хуже, чем на специализированных станках. Балансировочные станки для шиномонтажа предназначены в основном на автомобильные колеса, так что балансировка своими руками может оказаться более точной.
Балансировку колеса скутера надо проводить в сборе с тормозными дисками. На резине есть отметка, отмечающая ее самое легкое место. Перед установкой колеса на станок для балансировки необходимо забуртовать колесо так, чтобы эта отметка совпала с расположением ниппеля.
По сути дела, процесс балансировки дисков очень прост. Необходимо достигнуть, остановки вращающегося колеса случайным образом, а не одним и тем же участком книзу. Крутим неподвижное колесо на 90°, отпускаем и смотрим за его вращением и остановкой. Разбалансированность колеса очевидна, если наиболее тяжелая точка на ободе опускает его вниз.
Как только колесо остановилось, наклеиваем на верхнюю часть диска балансировочные грузики. Сначала лучше фиксировать грузики их на скотч для балансировочных грузиков, чтобы выбрать правильный вес. Важно учитывать, что балансировочный груз обязан быть равномерно распределен по двум краям обода колесного диска.
Наклейкой грузов необходимо достигнуть условия, когда колесо после поворота на 90° остается недвижимым. Это совершенный баланс, который в большинстве случаев на практике не нужен. Можно остановиться на очень медлительном перемещении колеса в сторону наиболее тяжелой точки диска.
Перед завершающим фиксированием грузиков необходимо обезжирить плоскость диска. Пригодится бензин, средство для очистки тормозных дисков, растворитель.
Чтоб не пачкать обезжиренную поверхность, предпочтительно наклеивать грузики в одноразовых перчатках из целлофана. Для этого снимаем предохранительную пленку на клейкой стороне груза и сильно придавливаем его к колесному диску. На этом процесс балансировки окончен. Осталось только провести испытательную поездку, чтоб удостовериться, что все действительно в порядке.
Балансировка колес своими руками на видео
Вот Вы и узнали и увидели на фото и видео как делают балансировку. Удачи!
Читайте также: