Balancues shtëpiak për karikimin e baterive li jon. Karikues shtëpiak LiPo me kapacitet të lartë

Dërguar nga:

Jo, nuk bëhet fjalë për karremin e peshkimit, madje as për akrobatët e cirkut që balancojnë nën kube. Do të bëhet fjalë se si të arrihet një ekuilibër i parametrave të baterive të lidhura në seri.

Siç e dini, një qelizë baterie është një pajisje mjaft e tensionit të ulët, kështu që ato zakonisht lidhen në pako në seri. Në mënyrë ideale, nëse parametrat e të gjitha baterive janë të njëjta, ne kemi një burim me një tension n herë më të madh se një qelizë e vetme dhe mund ta ngarkojmë dhe shkarkojmë atë si një bateri e vetme me tension më të lartë.

Mjerisht, kjo do të ishte vetëm ideale. Çdo bateri në këtë paketë, si çdo gjë në këtë botë, është unike, dhe është e pamundur të gjesh dy plotësisht identike, dhe karakteristikat e tyre - kapaciteti, rrjedhja, shkalla e karikimit - do të ndryshojnë me kohën dhe temperaturën.

Sigurisht, prodhuesit e baterive përpiqen të zgjedhin sa më afër që të jetë e mundur për sa i përket parametrave, por gjithmonë ka dallime. Dhe me kalimin e kohës, pabarazitë e tilla të karakteristikave mund të rriten gjithashtu.

Këto ndryshime në karakteristikat e qelizave çojnë në faktin se bateritë funksionojnë ndryshe dhe, si rezultat, kapaciteti i përgjithshëm i baterisë së përbërë do të jetë më i ulët se ai i qelizave përbërëse të tij, këtë herë, dhe së dyti, burimi i tillë një bateri gjithashtu do të jetë më e ulët, sepse. përcaktohet nga bateria "më e dobët", e cila do të konsumohet më shpejt se të tjerët.
Çfarë duhet bërë?

Ekzistojnë dy kritere kryesore për vlerësimin e shkallës së balancimit të qelizave:
1. Barazimi i tensionit në qeliza,
2. Barazimi i ngarkesës në qeliza.

Ju gjithashtu mund t'i arrini qëllimet tuaja në arritjen e këtyre metodave balancuese në dy mënyra:
1. Pasive dhe
2. Aktiv.

Le të shpjegojmë atë që është thënë.
Me kriteret e balancimit, gjithçka është e qartë, ose thjesht arrijmë barazinë e tensioneve në qeliza, ose disi llogarisim ngarkesën e baterisë dhe sigurojmë që këto ngarkesa të jenë të barabarta (në këtë rast, tensionet mund të ndryshojnë).

Me metodat e zbatimit, gjithashtu, asgjë e komplikuar. Në metodën pasive, ne thjesht e shndërrojmë energjinë në qelizat më të ngarkuara të baterisë në nxehtësi derisa tensionet ose ngarkesat në to të jenë të barabarta.
Në metodën aktive, në çdo mënyrë, ne transferojmë ngarkesën nga një qelizë në tjetrën, nëse është e mundur me humbje minimale. Qarku modern i realizon lehtësisht aftësi të tilla.

Është e qartë se është më e lehtë të shpërndash sesa të pomposh dhe është më e lehtë të krahasosh tensionet sesa të krahasosh ngarkesat.

Gjithashtu, këto metoda mund të aplikohen si gjatë karikimit ashtu edhe gjatë shkarkimit. Më shpesh, natyrisht, balancimi kryhet kur bateria është duke u ngarkuar, kur ka shumë energji dhe nuk mund të kursehet shumë, dhe për këtë arsye, pa shumë humbje, mund të përdorni shpërndarjen pasive të energjisë elektrike "të tepërt".
Gjatë shkarkimit, përdoret gjithmonë vetëm transferimi aktiv i ngarkesës, por sisteme të tilla janë shumë të rralla, për shkak të kompleksitetit më të madh të qarkut.

Le të shohim zbatimin praktik të sa më sipër.
Gjatë karikimit, në rastin më të thjeshtë, në daljen e karikuesit vendoset një pajisje e quajtur "balancues".
Më tej, për të mos kompozuar veten, thjesht do të fus një pjesë të tekstit nga një artikull nga faqja http://www.os-propo.info/content/view/76/60/ . Po flasim për karikimin e baterive të litiumit.

"Lloji më i thjeshtë i balancuesit është kufizuesi i tensionit. Është një krahasues që krahason tensionin në bankën LiPo me një vlerë pragu prej 4,20 V. Me arritjen e kësaj vlere, hapet një çelës i fuqishëm tranzitor, i lidhur paralelisht me bankën LiPo, duke kaluar nëpër vetvete pjesën më të madhe të rrymës së ngarkesës (1A ose më shumë) dhe shndërrimin e energjisë në nxehtësi. Në të njëjtën kohë, një pjesë jashtëzakonisht e vogël e rrymës shkon në pjesën e vetë kanaçes, e cila praktikisht ndalon ngarkimin e saj, duke lejuar që fqinjët të rimbushen. Në fakt, barazimi i tensionit në qelizat e baterisë me një balancues të tillë ndodh vetëm në fund të ngarkimit, kur qelizat arrijnë vlerën e pragut.

Në një skemë të tillë, detyra e ngarkimit dhe barazimit të një çifti paketash të ndryshme është realisht e realizueshme. Por balancues të tillë në praktikë janë vetëm shtëpi. Të gjithë balancuesit e pronarëve të mikroprocesorëve përdorin një parim të ndryshëm funksionimi.

Në vend që të shpërndajë rrymat e plota të ngarkesës në fund, balancuesi i mikroprocesorit monitoron vazhdimisht tensionet nëpër brinjë dhe i barazon gradualisht ato gjatë gjithë procesit të karikimit. Me një bankë që ngarkohet më shumë se të tjerat, balancuesi lidh paralelisht disa rezistencë (të rendit 50-80 Ohm në shumicën e balancuesve), e cila kalon një pjesë të rrymës së karikimit përmes vetes dhe vetëm pak ngadalëson ngarkesën e kësaj banke. , pa e ndalur plotësisht. Ndryshe nga një transistor në një radiator, i cili është i aftë të marrë rrymën kryesore të ngarkesës, kjo rezistencë siguron vetëm një rrymë të vogël balancimi - rreth 100 mA, dhe për këtë arsye një balancues i tillë nuk kërkon radiatorë masivë. Është kjo rrymë balancuese që tregohet në karakteristikat teknike të balancuesve dhe zakonisht nuk kalon 100-300 mA.

Një balancues i tillë nuk nxehet ndjeshëm, pasi procesi vazhdon gjatë gjithë ngarkimit, dhe nxehtësia me rryma të ulëta ka kohë të shpërndahet pa radiatorë. Natyrisht, nëse rryma e ngarkimit është dukshëm më e lartë se rryma balancuese, atëherë me një përhapje të madhe të tensionit në brigje, balancuesi nuk do të ketë kohë t'i barazojë ato përpara momentit kur banka më e ngarkuar të arrijë tensionin e pragut."
Fundi i citatit.

Më poshtë mund të shërbejë si një shembull i skemës së punës së balancuesit më të thjeshtë (marrë nga faqja http://www.zajic.cz/).

Fig.1. Një bilanc i thjeshtë.

Në fakt, kjo është një diodë e fuqishme zener, nga rruga, shumë e saktë, e ngarkuar me një ngarkesë me rezistencë të ulët, roli i së cilës luhet këtu nga diodat D2 ... D5. Çipi D1 mat tensionin në plus dhe minus të baterisë, dhe nëse ngrihet mbi pragun, hap një transistor të fuqishëm T1, duke kaluar nëpër vetvete të gjithë rrymën nga kujtesa.

Fig.2. Një bilanc i thjeshtë.

Qarku i dytë funksionon në mënyrë të ngjashme (Fig. 2.), Por në të e gjithë nxehtësia lëshohet në transistorin T1, i cili nxehet si një "çajinik" - radiatori mund të shihet në foton më poshtë.

Figura 3 tregon se balancuesi përbëhet nga 3 kanale, secila prej të cilave është bërë sipas skemës së figurës 2.

Sigurisht, industria ka zotëruar prej kohësh qarqe të tilla, të cilat prodhohen në formën e një mikroqarku të plotë. Shumë kompani i prodhojnë ato. Si shembull do të përdor materialet e artikullit mbi metodat e balancimit të publikuar në faqen e Radio Lotsman http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=59991, të cilin do ta ndryshoj ose heq pjesërisht në mënyrë që të për të mos fryrë artikullin.
Citim:
" Metoda e balancimit pasiv.
Zgjidhja më e thjeshtë është barazimi i tensionit të baterive. Për shembull, çipi BQ77PL900 siguron mbrojtje për paketat e baterive me 5-10 bateri të lidhura në seri. Mikroqarku është një njësi funksionalisht e plotë dhe mund të përdoret për të punuar me një ndarje baterie, siç tregohet në figurën 4. Duke krahasuar tensionin e qelizës me pragun, mikroqarku, nëse është e nevojshme, ndez modalitetin e balancimit për secilën nga qelizat .

Fig.4. Çipi BQ77PL900, dhe analogu i dytë, ku pajisja e brendshme shihet më mirë (marrë nga këtu http://qrx.narod.ru/bp/bat_v.htm).

Në Fig. 5 tregon parimin e funksionimit të tij. Nëse voltazhi i ndonjë baterie tejkalon një prag të paracaktuar, transistorët me efekt në terren ndizen dhe një rezistencë ngarkese lidhet paralelisht me qelizën e baterisë, përmes së cilës rryma anashkalon qelizën dhe nuk e ngarkon më atë. Pjesa tjetër e qelizave vazhdojnë të ngarkohen.
Kur voltazhi bie, valvula e fushës mbyllet dhe karikimi mund të vazhdojë. Kështu, në fund të karikimit, i njëjti tension do të jetë i pranishëm në të gjitha qelizat.

Kur aplikoni një algoritëm balancues që përdor vetëm devijimin e tensionit si kriter, balancimi jo i plotë është i mundur për shkak të ndryshimit në rezistencën e brendshme të baterive (shih Fig. 6.). Fakti është se një pjesë e tensionit bie në këtë rezistencë kur rryma rrjedh nëpër bateri, gjë që sjell një gabim shtesë në përhapjen e tensionit gjatë karikimit.
Çipi i mbrojtjes së baterisë nuk mund të përcaktojë nëse çekuilibri shkaktohet nga një kapacitet i ndryshëm i baterive ose nga një ndryshim në rezistencën e tyre të brendshme. Prandaj, me këtë lloj balancimi pasiv, nuk ka asnjë garanci që të gjitha bateritë të ngarkohen 100%.

BQ2084 përdor një version të përmirësuar të balancimit, bazuar gjithashtu në ndryshimin e tensionit, por për të minimizuar efektin e përhapjes së rezistencës së brendshme, BQ2084 balancon më afër fundit të procesit të karikimit kur sasia e rrymës së karikimit është e ulët.

Oriz. 5. Metoda pasive e bazuar në balancimin e tensionit.

Oriz. 6. Metoda e balancimit të tensionit pasiv.

Çipat e familjes BQ20Zxx përdorin teknologjinë e pronarit Impedance Track për të përcaktuar nivelin e karikimit, bazuar në përcaktimin e gjendjes së ngarkimit të baterive (SZB) dhe kapacitetit të baterisë.

Në këtë teknologji, për çdo bateri llogaritet ngarkesa Qneed e nevojshme për ta karikuar plotësisht, pas së cilës gjendet diferenca?Q midis Qneed-it të të gjitha baterive. Më pas mikroqarku ndez çelsat e rrymës, të cilët shkarkojnë të gjitha qelizat në nivelin e më pak të ngarkuarit, derisa ngarkesat të barazohen.

Për shkak të faktit se ndryshimi në rezistencën e brendshme të baterive nuk ndikon në këtë metodë, ajo mund të aplikohet në çdo kohë, si gjatë karikimit ashtu edhe gjatë shkarkimit të baterisë. Sidoqoftë, siç u përmend më lart, gjatë shkarkimit, kjo metodë është marrëzi për t'u përdorur, sepse. energjia nuk mjafton kurrë.

Avantazhi kryesor i kësaj teknologjie është balancimi më i saktë i baterisë (shih Fig. 7) në krahasim me metodat e tjera pasive.

Oriz. 7. Balancimi pasiv i bazuar në SSB dhe kapacitet.

Balancim aktiv

Për sa i përket efiçencës së energjisë, kjo metodë është superiore ndaj balancimit pasiv, sepse. për të transferuar energji nga një qelizë më e ngarkuar në një më pak të ngarkuar, në vend të rezistorëve, përdoren induktancat dhe kapacitetet, në të cilat praktikisht nuk ka humbje energjie. Kjo metodë preferohet në rastet kur kërkohet jetëgjatësia maksimale e baterisë.

BQ78PL114, i bazuar në teknologjinë e pronarit PowerPump të TI, është komponenti më i fundit aktiv i balancimit të baterive të TI dhe përdor një konvertues induktiv për të transferuar energji.

PowerPump përdor FET me kanal n p-kanal dhe një mbytës që ndodhet midis një çifti baterish. Skema është paraqitur në Fig.8. Punëtorët në terren dhe induktori përbëjnë një konvertues buck/boost.

Për shembull, nëse BQ78PL114 përcakton që qeliza e sipërme është më e ngarkuar se qeliza e poshtme, atëherë në pinin PS3 gjenerohet një sinjal për të hapur transistorin Q1 me një frekuencë prej rreth 200 kHz dhe një cikël funksionimi prej rreth 30%.

Me Q2 të mbyllur, fitohet një qark standard rregullator i komutimit të bukut, me diodën e brendshme të Q2 që mbyll rrymën e induktorit gjatë gjendjes së fikur të Q1.

Kur pompojmë nga qeliza e poshtme në atë të sipërme, kur hapet vetëm çelësi Q2, marrim gjithashtu një qark tipik, por tashmë një rregullator kalimi në rritje.

Natyrisht, çelësat Q1 dhe Q2 nuk duhet të hapen kurrë në të njëjtën kohë.

Oriz. 8. Teknologjia balancuese PowerPump.

Në këtë rast, humbjet e energjisë janë të vogla dhe pothuajse e gjithë energjia rrjedh nga një kavanoz shumë i ngarkuar në një kavanoz me ngarkesë të ulët. Çipi BQ78PL114 zbaton tre algoritme balancimi:
- Tensioni në terminalet e baterisë. Kjo metodë është e ngjashme me metodën e balancimit pasiv të përshkruar më sipër, por nuk ka pothuajse asnjë humbje;
- tension pa ngarkesë. Kjo metodë kompenson ndryshimin në rezistencat e brendshme të baterive;
- sipas gjendjes së ngarkimit të baterisë (bazuar në parashikimin e gjendjes së baterisë). Metoda është e ngjashme me atë të përdorur në familjen e mikroqarqeve BQ20Zxx me balancim pasiv për kapacitetin SSB dhe baterinë. Në këtë rast, ngarkesa që duhet të transferohet nga një bateri në tjetrën përcaktohet saktësisht. Balancimi ndodh në fund të tarifimit. Kur përdoret kjo metodë, arrihet rezultati më i mirë (shih Fig. 9.)

Oriz. 9. Algoritmi aktiv i balancimit për nivelimin e gjendjes së karikimit të baterisë.

Për shkak të rrymave të larta balancuese, teknologjia PowerPump është shumë më efikase sesa balancimi pasiv konvencional me shpërndarje të energjisë. Në rastin e balancimit të një pakete baterie laptopi, rrymat e balancimit janë 25…50 mA. Duke zgjedhur vlerën e komponentëve, është e mundur të arrihet një efikasitet balancues 12-20 herë më i mirë se me metodën pasive me çelësa të brendshëm. Një vlerë tipike e çekuilibrit (më pak se 5%) mund të arrihet në një ose dy cikle.

Përveç kësaj, teknologjia PowerPump ka avantazhe të tjera: balancimi mund të ndodhë në çdo mënyrë funksionimi - karikimi, shkarkimi dhe madje edhe kur bateria që jep energji ka një tension më të ulët se bateria që merr energji." (Fundi i citatit të pjesshëm.)

Le të vazhdojmë përshkrimin e metodave aktive të transferimit të ngarkesës nga një qelizë në tjetrën me skemën e mëposhtme, të cilën e gjeta në internet në faqen "HamRadio" http://qrx.narod.ru/bp/bat_v.htm.

Si qark i transferimit të ngarkesës, u përdor jo një induktiv, por një ruajtje kapacitiv. Për shembull, të ashtuquajturit konvertues të tensionit të kondensatorit të ndërprerë janë të njohur gjerësisht. Një nga ato masive është çipi ICL7660 (MAX1044 ose analogu vendas KR1168EP1).

Në thelb, mikroqarku përdoret për të marrë një tension negativ të barabartë me tensionin e tij të furnizimit. Sidoqoftë, nëse për ndonjë arsye voltazhi negativ në daljen e tij rezulton të jetë më i madh se voltazhi pozitiv i furnizimit, atëherë mikroqarku do të fillojë të pompojë ngarkesën "në drejtim të kundërt", duke e marrë atë nga minus dhe duke e dhënë në plus, d.m.th. ajo vazhdimisht përpiqet të balancojë këto dy tensione.

Kjo veti përdoret për të balancuar dy qeliza të baterisë. Skema e një balancuesi të tillë është paraqitur në Fig.10.

Fig.10. Skema e një balancuesi me transferim të ngarkesës kapacitiv.

Mikroqarku me frekuencë të lartë lidh kondensatorin C1 ose me baterinë e sipërme G1 ose me G2 të poshtme. Prandaj, C1 do të ngarkohet nga një më i ngarkuar dhe do të shkarkohet në një më të shkarkuar, çdo herë duke transferuar një pjesë të ngarkesës.
Me kalimin e kohës, voltazhi në bateri do të bëhet i njëjtë.

Energjia në qark praktikisht nuk shpërndahet, efikasiteti i qarkut mund të arrijë deri në 95 ... 98%, në varësi të tensionit në bateri dhe rrymës së daljes, e cila varet nga frekuenca e kalimit dhe kapaciteti C1.

Në këtë rast, konsumi aktual i mikroqarkut është vetëm disa dhjetëra mikroamper, d.m.th. është nën nivelin e vetë-shkarkimit të shumë baterive, dhe për këtë arsye mikroqarku as nuk mund të shkëputet nga bateria dhe ai vazhdimisht do të kryejë ngadalë punën e barazimit të tensionit në qeliza.

Në realitet, rryma e pompimit mund të arrijë 30 ... 40 mA, por efikasiteti zvogëlohet. Zakonisht dhjetë mA. Gjithashtu, tensioni i furnizimit mund të jetë nga 1.5 në 10 V, që do të thotë se mikroqarku mund të balancojë gishtat e zakonshëm Ni-Mh dhe bateritë litium.

Shënim praktik: në Fig.10. tregohet një qark që balancon bateritë me një tension më të vogël se 3V, kështu që këmba e tij e gjashtë (LV) lidhet me daljen 3. Për të balancuar bateritë e litiumit me një tension më të lartë, pini 6 duhet të lihet i lirë, jo i lidhur askund.

Gjithashtu, me këtë metodë është e mundur të balancohen jo vetëm dy, por edhe më shumë bateri. Në Fig.11. tregoi se si ta bëni atë.

Fig.11. Çipat e transferimit të ngarkesave në kaskadë.

Epo, dhe së fundi, një dizajn tjetër qarku që zbaton transferimin e ngarkesës kapacitiv nga një bateri në tjetrën.
Nëse në ICL7660 ishte një multiplekser që mund të lidhte kondensatorin C1 me vetëm dy burime, atëherë duke marrë një multiplekser me një numër të madh kanalesh komutuese (3, 4, 8), mund të barazoni tensionet tashmë në tre, katër ose tetë banka me një mikroqark. Për më tepër, bankat mund të lidhen në çdo mënyrë, si në seri ashtu edhe paralelisht. Gjëja kryesore është që voltazhi i furnizimit të mikroqarkut është më i lartë se tensioni maksimal në brigjet.

Skema e të ashtuquajturit "konvertuesi i tensionit të kthyeshëm", i përshkruar në revistën "Radio" 1989, nr.8, është paraqitur në Fig.12.

Fig.12. Konvertuesi i tensionit të kthyeshëm si balancues në multiplekserin 561KP1..

Deri në katër elementë mund të lidhen me pajisjen e nivelimit. Kondensatori C2 lidhet nga ana tjetër me elementë të ndryshëm, duke siguruar transferimin e energjisë së këtyre elementeve dhe barazimin e tensionit në to.

Numri i qelizave në bateri mund të reduktohet. Në këtë rast, në vend të elementeve të përjashtuar, mjafton të lidhni një kondensator me kapacitet 10..20 μF.

Rryma balancuese e një burimi të tillë është shumë e vogël, deri në 2 mA. Por meqenëse funksionon vazhdimisht, pa u shkëputur nga bateritë, ai kryen detyrën e tij - barazimin e ngarkesave të qelizave.

Si përfundim, dua të vërej se baza moderne e elementit lejon balancimin e qelizave të një baterie të përbërë praktikisht pa humbje dhe tashmë është mjaft e thjeshtë për të pushuar së qeni diçka "e ftohtë" dhe e paarritshme.

Dhe për këtë arsye, unë besoj, një radio amator që projekton pajisje me bateri duhet të mendojë për kalimin në metoda aktive të transferimit të energjisë midis bankave në një bateri, qoftë edhe "në mënyrën e vjetër", duke u fokusuar në barazinë e tensioneve midis baterisë. qelizat dhe jo ngarkesat në to.

Të gjithë artikujt në faqe lejohen të kopjohen, por me treguesin e detyrueshëm të një lidhjeje për ne.

Zakonisht në çdo sistem që përbëhet nga disa bateri të lidhura në seri, ekziston një problem i çekuilibrimit të ngarkesës së baterive individuale. Barazimi i karikimit është një teknikë projektimi që përmirëson sigurinë e baterisë, jetëgjatësinë e baterisë dhe jetëgjatësinë e shërbimit. Çipat më të fundit të mbrojtjes së baterisë dhe treguesit e karikimit të Texas Instruments - familjet BQ2084, BQ20ZXX, BQ77PL900 dhe BQ78PL114 në linjën e produkteve të kompanisë - janë thelbësore për zbatimin e këtë metodë.

ÇFARË ËSHTË ÇBALANCI I BATERISË?

Mbinxehja ose mbingarkesa përshpejton konsumimin e baterisë dhe mund të shkaktojë zjarr apo edhe shpërthim. Mbrojtjet e softuerit dhe harduerit zvogëlojnë rrezikun. Në një bankë me shumë bateri të lidhura në seri (zakonisht përdoren në laptopë dhe pajisje mjekësore), ekziston mundësia e çekuilibrimit të baterive, gjë që çon në degradimin e tyre të ngadaltë, por të qëndrueshëm.
Nuk ka dy bateri të njëjta, ka gjithmonë dallime të vogla në gjendjen e ngarkimit të baterisë (SSC), vetë-shkarkimin, kapacitetin, rezistencën dhe karakteristikat e temperaturës, edhe nëse janë të njëjtit lloj baterish, nga i njëjti prodhues dhe madje edhe nga e njëjta grumbull prodhimi. Kur formoni një bllok prej disa baterish, prodhuesi zakonisht zgjedh bateri të ngjashme në SSB duke krahasuar tensionet në to. Megjithatë, dallimet në parametrat e baterive individuale mbeten ende dhe mund të rriten me kalimin e kohës. Shumica e karikuesve përcaktojnë ngarkesën e plotë nga tensioni total i të gjithë zinxhirit të baterive të lidhura në seri. Prandaj, voltazhi i karikimit të baterive individuale mund të ndryshojë shumë, por jo të kalojë pragun e tensionit në të cilin aktivizohet mbrojtja nga mbingarkesa. Sidoqoftë, në një lidhje të dobët - një bateri me kapacitet të ulët ose rezistencë të lartë të brendshme, voltazhi mund të jetë më i lartë se në bateritë e tjera të ngarkuara plotësisht. Defekti i një baterie të tillë do të shfaqet më vonë me një cikël të gjatë shkarkimi. Tensioni i lartë i një baterie të tillë pas përfundimit të ngarkimit tregon degradimin e përshpejtuar të saj. Kur shkarkohet për të njëjtat arsye (rezistencë e lartë e brendshme dhe kapacitet i ulët), kjo bateri do të ketë tensionin më të ulët. Kjo do të thotë që kur ngarkoni me një bateri të dobët, mbrojtja nga mbitensioni mund të funksionojë, ndërsa pjesa tjetër e baterive në njësi nuk do të jetë ende e ngarkuar plotësisht. Kjo do të rezultojë në mospërdorimin e burimeve të baterisë.

METODAT E BALANCIMIT

Mosbalancimi i baterisë ka një efekt negativ të rëndësishëm në jetëgjatësinë dhe jetëgjatësinë e baterisë. Barazimi i tensionit dhe bateritë SSB bëhen më së miri kur janë të ngarkuara plotësisht. Ekzistojnë dy mënyra për të balancuar bateritë - aktive dhe pasive. Ky i fundit nganjëherë quhet "balancimi i rezistencës". Metoda pasive është mjaft e thjeshtë: bateritë që kanë nevojë për balancim shkarkohen përmes qarqeve anashkaluese që shpërndajnë energjinë. Këto vargje anashkaluese mund të integrohen në paketën e baterisë ose të vendosen në një çip të jashtëm. Kjo metodë preferohet të përdoret në aplikime me kosto të ulët. Pothuajse e gjithë energjia e tepërt nga bateritë me një ngarkesë të madhe shpërndahet në formën e nxehtësisë - ky është disavantazhi kryesor i metodës pasive, sepse. shkurton jetëgjatësinë e baterisë pa u rimbushur. Metoda e balancimit aktiv përdor induktanca ose kapacitete me pak humbje energjie për të transferuar energjinë nga bateritë me më shumë ngarkesë në bateritë më pak të ngarkuara. Prandaj, metoda aktive është shumë më efektive se ajo pasive. Sigurisht, ju duhet të paguani për rritjen e efikasitetit - për të përdorur komponentë shtesë relativisht të shtrenjtë.

METODA E BALANCIMIT PASIV

Zgjidhja më e thjeshtë është barazimi i tensionit të baterive. Për shembull, çipi BQ77PL900, i cili siguron mbrojtje për paketat e baterive me 5-10 bateri në seri, përdoret në mjete pa kabllo përcjellëse, skuter, furnizime me energji të pandërprerë dhe pajisje mjekësore. Mikroqarku është një njësi funksionalisht e plotë dhe mund të përdoret për të punuar me një ndarje baterie, siç tregohet në figurën 1. Duke krahasuar tensionin e baterisë me pragjet e programuara, mikroqarku, nëse është e nevojshme, ndez modalitetin e balancimit. Figura 2 tregon parimin e funksionimit. Nëse voltazhi i ndonjë baterie tejkalon një prag të paracaktuar, ngarkimi ndalon, lidhen zinxhirët anashkalues. Ngarkimi nuk rifillon derisa voltazhi i baterisë të bjerë nën pragun dhe procedura e balancimit të ndalojë.

Oriz. 1.Çipi BQ77PL900 përdoret jashtë linje
modaliteti i funksionimit për të mbrojtur paketën e baterisë

Kur aplikoni një algoritëm balancues që përdor si kriter vetëm devijimin e tensionit, balancimi jo i plotë është i mundur për shkak të ndryshimit në rezistencën e brendshme të baterive (shih Fig. 3). Fakti është se impedanca e brendshme kontribuon në përhapjen e tensionit gjatë karikimit. Çipi i mbrojtjes së baterisë nuk mund të përcaktojë nëse çekuilibri i tensionit është shkaktuar nga një ndryshim në kapacitetin e baterisë ose një ndryshim në rezistencën e tyre të brendshme. Prandaj, me këtë lloj balancimi pasiv, nuk ka asnjë garanci që të gjitha bateritë të ngarkohen 100%. Treguesi i karikimit BQ2084 IC përdor një version të përmirësuar të balancimit bazuar në ndryshimin e tensionit. Për të minimizuar efektin e përhapjes së rezistencës së brendshme, BQ2084 kryen balancimin drejt fundit të procesit të karikimit kur sasia e rrymës së karikimit është e ulët. Një tjetër avantazh i BQ2084 është matja dhe analiza e tensionit të të gjitha baterive të përfshira në bllok. Sidoqoftë, në çdo rast, kjo metodë është e zbatueshme vetëm në modalitetin e karikimit.

Oriz. 2.Metoda pasive e bazuar në balancimin e tensionit

Oriz. 3.Metoda e balancimit të tensionit pasiv
përdorimi joefikas i kapacitetit të baterisë

Çipat e familjes BQ20ZXX përdorin teknologjinë e pronarit Impedance Track për të përcaktuar nivelin e karikimit, bazuar në përcaktimin e kapacitetit SSB dhe baterisë. Në këtë teknologji, për secilën bateri llogaritet ngarkesa Q NEED e nevojshme për të arritur një gjendje të ngarkuar plotësisht, pas së cilës gjendet diferenca ΔQ midis Q NEED të të gjitha baterive. Më pas mikroqarku ndez çelsat e fuqisë, përmes të cilëve bateria balancohet në gjendjen ΔQ = 0. Për shkak të faktit se ndryshimi në rezistencat e brendshme të baterive nuk ndikon në këtë metodë, mund të përdoret në çdo kohë: si gjatë karikimit ashtu edhe gjatë shkarkimit të baterive. Kur përdorni teknologjinë Impedance Track, arrihet balancimi më i saktë i baterisë (shih Fig. 4).

Oriz. 4.

BALANCIM AKTIV

Për sa i përket efiçencës së energjisë, kjo metodë është superiore ndaj balancimit pasiv, sepse. për të transferuar energji nga një bateri më e ngarkuar në një më pak të ngarkuar, në vend të rezistorëve, përdoren induktancat dhe kapacitetet, në të cilat praktikisht nuk ka humbje energjie. Kjo metodë preferohet në rastet kur kërkohet jetëgjatësia maksimale e baterisë.
BQ78PL114, i bazuar në teknologjinë e pronarit PowerPump të TI, është komponenti më i fundit aktiv i balancimit të baterive të TI dhe përdor një konvertues induktiv për të transferuar energji. PowerPump përdor një MOSFET me kanal n p-kanal dhe një mbytës që vendoset midis një çifti baterish. Qarku është paraqitur në figurën 5. MOSFET dhe induktor përbëjnë konvertuesin e ndërmjetëm buck/boost. Nëse BQ78PL114 përcakton që bateria e sipërme duhet të transferohet në baterinë e poshtme, pini PS3 gjeneron një sinjal me një frekuencë prej rreth 200 kHz me një cikël pune prej rreth 30%. Kur Q1 është i hapur, energjia nga bateria e sipërme ruhet në induktor. Kur mbyllet çelësi Q1, energjia e ruajtur në induktor rrjedh përmes diodës së kthimit të çelësit Q2 në baterinë e poshtme.

Oriz. 5.

Humbjet e energjisë në këtë rast janë të vogla dhe kryesisht ndodhin në diodë dhe induktor. Çipi BQ78PL114 zbaton tre algoritme balancimi:

• tension në terminalet e baterisë. Kjo metodë është e ngjashme me metodën e balancimit pasiv të përshkruar më sipër;
• tensioni i qarkut të hapur. Kjo metodë kompenson ndryshimin në rezistencat e brendshme të baterive;
• nga SSB (bazuar në parashikimin e gjendjes së baterisë). Metoda është e ngjashme me atë të përdorur në familjen e mikroqarqeve BQ20ZXX me balancim pasiv për kapacitetin SSB dhe baterinë. Në këtë rast, ngarkesa që duhet të transferohet nga një bateri në tjetrën përcaktohet saktësisht. Balancimi ndodh në fund të tarifimit. Kur përdoret kjo metodë, arrihet rezultati më i mirë (shih Fig. 6)

Oriz. 6.

Për shkak të rrymave të larta të balancimit, teknologjia PowerPump është shumë më efikase sesa balancimi pasiv konvencional me ndërprerës të brendshëm anashkalues. Në rastin e balancimit të një pakete baterie laptopi, rrymat e balancimit janë 25…50 mA. Duke zgjedhur vlerën e komponentëve, është e mundur të arrihet një efikasitet balancues 12-20 herë më i mirë se me metodën pasive me çelësa të brendshëm. Një vlerë tipike e çekuilibrit (më pak se 5%) mund të arrihet në një ose dy cikle.
Përveç kësaj, teknologjia PowerPump ka avantazhe të tjera të dukshme: balancimi mund të ndodhë në çdo mënyrë funksionimi - karikimi, shkarkimi dhe madje edhe kur bateria që jep energji ka një tension më të ulët se bateria që merr energji. Krahasuar me metodën pasive, harxhohet shumë më pak energji.

DISKUTIM PËR EFIKANCËN E METODËS SË BALANCIMIT AKTIV DHE PASIV

Teknologjia PowerPump balancohet më shpejt. Me një çekuilibër prej 2% të baterive 2200 mAh, mund të bëhet në një ose dy cikle. Me balancimin pasiv, çelsat e fuqisë të integruar në paketën e baterisë kufizojnë vlerën maksimale të rrymës, kështu që mund të kërkohen shumë cikle të tjera balancimi. Procesi i balancimit madje mund të ndërpritet nëse ka një ndryshim të madh në parametrat e baterive.
Ju mund të rrisni shpejtësinë e balancimit pasiv duke përdorur komponentë të jashtëm. Figura 7 tregon një shembull tipik të një zgjidhjeje të tillë që mund të përdoret në lidhje me familjen BQ77PL900, BQ2084 ose BQ20ZXX. Së pari, ndizet çelësi i brendshëm i baterisë, i cili krijon një rrymë të vogël paragjykimi që rrjedh përmes rezistorëve R Ext1 dhe R Ext2 të lidhur midis terminaleve të baterisë dhe mikroqarkut. Tensioni i "burimit të portës" në rezistencën RExt2 ndez çelësin e jashtëm dhe rryma e balancimit fillon të rrjedhë përmes çelësit të jashtëm të hapur dhe rezistencës R Bal.

Oriz. 7.Diagrami skematik i balancimit pasiv
duke përdorur komponentë të jashtëm

Disavantazhi i kësaj metode është se një bateri ngjitur nuk mund të balancohet në të njëjtën kohë (shih Fig. 8a). Kjo për faktin se kur çelësi i brendshëm i baterisë ngjitur është i hapur, asnjë rrymë nuk mund të rrjedhë përmes rezistencës R Ext2. Prandaj, çelësi Q1 mbetet privat edhe kur çelësi i brendshëm është i hapur. Në praktikë, ky problem nuk ka rëndësi të madhe, pasi me këtë metodë balancimi, bateria e lidhur me Q2 balancohet shpejt dhe pas saj balancohet bateria e lidhur me çelësin Q2.
Një problem tjetër është tensioni i lartë i shkarkimit në burim V DS që mund të ndodhë kur çdo bateri e dytë është e balancuar. Figura 8b tregon rastin kur bateritë e sipërme dhe të poshtme janë të balancuara. Në këtë rast, voltazhi V DS i ndërprerësit të mesëm mund të kalojë maksimumin e lejuar. Zgjidhja e këtij problemi është të kufizoni vlerën maksimale të rezistencës R Ext ose të përjashtoni mundësinë e balancimit të njëkohshëm të çdo baterie të dytë.

Metoda e balancimit të shpejtë është një mënyrë e re për të përmirësuar sigurinë e funksionimit të baterisë. Me balancimin pasiv, qëllimi është të balanconi kapacitetin e baterive, por për shkak të rrymave të ulëta të balancimit, kjo është e mundur vetëm në fund të ciklit të karikimit. Me fjalë të tjera, ngarkimi i tepërt i një baterie të keqe mund të parandalohet, por nuk do të rrisë kohën e funksionimit me një karikim të vetëm, sepse shumë energji do të humbet në qarqet rezistente anashkaluese.
Kur përdorni teknologjinë e balancimit aktiv PowerPump, arrihen dy qëllime njëkohësisht - balancimi i kapacitetit në fund të ciklit të karikimit dhe diferenca minimale e tensionit në fund të ciklit të shkarkimit. Energjia ruhet dhe i jepet një baterie të dobët në vend që të shpërndahet si nxehtësi në qarqet anashkaluese.

PËRFUNDIM

Balancimi i saktë i tensionit të baterisë është një nga mënyrat për të rritur sigurinë e funksionimit të baterisë dhe për të rritur jetën e tyre të shërbimit. Teknologjitë e reja të balancimit monitorojnë gjendjen e secilës bateri për të zgjatur jetën e baterisë dhe për të rritur sigurinë operacionale. Teknologjia e balancimit të shpejtë aktiv PowerPump zgjat jetën e baterisë dhe balancon bateritë në fund të një cikli shkarkimi në maksimum dhe me efikasitet të lartë.

Ndonjëherë ka nevojë për të ngarkuar një bateri Li-Ion të përbërë nga disa qeliza të lidhura në seri. Ndryshe nga bateritë Ni-Cd, bateritë Li-Ion kërkojnë një sistem kontrolli shtesë që do të monitorojë uniformitetin e ngarkimit të tyre. Ngarkimi pa një sistem të tillë herët a vonë do të dëmtojë qelizat e baterisë dhe e gjithë bateria do të jetë joefikase dhe madje e rrezikshme.

Balancimi është një mënyrë karikimi që kontrollon tensionin e secilës qelizë individuale në bateri dhe nuk lejon që tensioni të kalojë nivelin e caktuar. Nëse njëra nga qelizat ngarkohet para të tjerave, balancuesi merr përsipër energjinë e tepërt dhe e shndërron atë në nxehtësi, duke parandaluar tejkalimin e tensionit të ngarkesës së një qelize të caktuar.

Për bateritë Ni-Cd, nuk ka nevojë për një sistem të tillë, pasi çdo qelizë baterie ndalon marrjen e energjisë kur arrihet tensioni i saj. Një shenjë e një ngarkese Ni-Cd është një rritje e tensionit në një vlerë të caktuar, e ndjekur nga një ulje me disa dhjetëra mV dhe një rritje e temperaturës, pasi energjia e tepërt shndërrohet në nxehtësi.

Para karikimit, Ni-Cd duhet të shkarkohet plotësisht, përndryshe ndodh një efekt memorie, i cili do të çojë në një rënie të dukshme të kapacitetit dhe mund të rikthehet vetëm nga disa cikle të plota ngarkimi / shkarkimi.

Me bateritë Li-Ion, e kundërta është e vërtetë. Shkarkimi në tensione shumë të ulëta shkakton degradim dhe dëmtim të përhershëm me një rritje të rezistencës së brendshme dhe një ulje të kapacitetit. Gjithashtu, karikimi i ciklit të plotë e konsumon baterinë më shpejt sesa në modalitetin e karikimit me rrjedhje. Bateria Li-Ion nuk shfaq simptoma të karikimit si Ni-Cd, kështu që karikuesi nuk mund të dallojë kur është plotësisht i ngarkuar.

Li-Ion zakonisht ngarkohet sipas metodës CC / CV, domethënë, në fazën e parë të karikimit, vendoset një rrymë konstante, për shembull, 0.5 C (gjysma e kapacitetit: kështu që për një bateri 2000 mAh, ngarkimi rryma do të jetë 1000 mA). Më tej, kur arrihet tensioni përfundimtar, i cili është dhënë nga prodhuesi (për shembull, 4.2 V), ngarkimi vazhdon me një tension të qëndrueshëm. Dhe kur rryma e karikimit bie në 10..30 mA, bateria mund të konsiderohet e ngarkuar.

Nëse kemi një bateri baterish (disa bateri të lidhura në seri), atëherë ne ngarkojmë, si rregull, vetëm përmes terminaleve në të dy skajet e të gjithë paketës. Në të njëjtën kohë, ne nuk kemi asnjë mënyrë për të kontrolluar nivelin e tarifimit të lidhjeve individuale.

Është e mundur që një nga qelizat të ketë një rezistencë më të lartë të brendshme ose një kapacitet pak më të ulët (si rezultat i konsumimit të baterisë) dhe të arrijë një tension ngarkimi prej 4.2 V më shpejt se të tjerët, ndërsa pjesa tjetër do të ketë vetëm 4.1 B, dhe e gjithë bateria nuk do të shfaqë një ngarkesë të plotë.

Kur voltazhi i baterisë arrin tensionin e ngarkimit, mund të ndodhë që qeliza e dobët të jetë e ngarkuar deri në 4,3 V ose edhe më shumë. Me çdo cikël të tillë, një element i tillë do të konsumohet gjithnjë e më shumë, duke përkeqësuar parametrat e tij, derisa kjo të çojë në dështimin e të gjithë baterisë. Për më tepër, proceset kimike në Li-Ion janë të paqëndrueshme dhe kur tejkalohet tensioni i ngarkimit, temperatura e baterisë rritet ndjeshëm, gjë që mund të çojë në djegie spontane.

Balancues i thjeshtë për bateritë li-jon

Çfarë duhet bërë atëherë? Teorikisht, mënyra më e lehtë është të përdorni një diodë zener të lidhur paralelisht me secilën qelizë të baterisë. Kur arrihet voltazhi i prishjes së diodës zener, ajo do të fillojë të përçojë rrymë, duke mos lejuar që tensioni të rritet. Fatkeqësisht, një diodë zener 4.2 V nuk është aq e lehtë për t'u gjetur dhe 4.3 V tashmë do të ishte shumë.

Rruga për të dalë nga kjo situatë mund të jetë përdorimi i popullarizuar. Vërtetë, në këtë rast, rryma e ngarkesës nuk duhet të kalojë më shumë se 100 mA, e cila është shumë e vogël për karikim. Prandaj, rryma duhet të përforcohet me një transistor. Një qark i tillë, i lidhur paralelisht me secilën qelizë, do ta mbrojë atë nga mbingarkesa.

Ky është një diagram tipik i instalimeve elektrike TL431 pak i modifikuar, ai mund të gjendet në fletën e të dhënave nën emrin "rregullatori i shuntit hi-rrymë".

Pse na duhen balancues për bateritë 12 volt? Kur keni një sistem 12 volt, atëherë të gjitha bateritë, pavarësisht sa prej tyre janë paralele, dhe kanë gjithmonë të njëjtin tension. Por kur kalojmë në 24 ose 48 volt, atëherë ka një problem me tensione të ndryshme në bateritë e lidhura në seri. Për shkak të kësaj, gjatë karikimit, disa bateri kalojnë në mbingarkesë dhe fillojnë të "vlojnë", ndërsa të tjerat ngarkohen më pak, dhe si rezultat, i gjithë zinxhiri i baterisë humbet shpejt kapacitetin dhe në përgjithësi bëhet i papërdorshëm.

Dhe madje edhe bateritë plotësisht identike përfundimisht shpërndahen në tension gjithsesi, kështu që edhe bateritë e blera nga e njëjta grumbull nuk do t'ju shpëtojnë nga problemi. Për të zgjidhur këtë problem, janë përdorur prej kohësh pajisje të ndryshme balancuese, këto janë ose balancues të veçantë për secilën bateri, ose blloqe 24 dhe 48 volt. Balancuesit mund të zgjasin ndjeshëm jetën e baterisë.

Unë vetë do të kaloj në 24 volt në të ardhmen e afërt, pasi rrymat në sistem tashmë janë bërë të mëdha dhe do të më duhen edhe balancues. Në kërkim, gjeta disa opsione që janë të ndryshme për sa i përket aftësive, çmimit dhe parimit të funksionimit, dhe më poshtë do të shqyrtoj këto pajisje balancuese.

BALANCASI I BATERISË VICTRON

Ky balancues nuk është i rregullueshëm për lloje të ndryshme të baterive me acid plumbi. Ekziston një tregues i funksionimit, dhe një stafetë alarmi, mbyllet nëse diferenca e tensionit në bateri tejkalon 0,2 volt. Çmimi i këtij balancuesi sapo u vra, në kohën e këtij shkrimi, çmimi në faqe ishte 6220 rubla. Për 48 volt, ju duhen tre prej tyre, dhe në përgjithësi duhet të paguani 18,660 rubla plus transportin.

Skema e lidhjes së këtyre balancuesve me baterinë. Treguesit LED dhe reletë e alarmit:

E gjelbër: Ndizet kur voltazhi i baterisë është mbi 27.3V
Portokalli: Ndizet kur devijimi është më i madh se 0.1V
E kuqe: alarm (devijim më shumë se 0,2 V)
Releja e alarmit: Kontakti normalisht i hapur mbyllet kur LED i kuq ndizet. Kontakti mbetet i mbyllur derisa devijimi të ulet në 0,14 V, ose derisa tensioni i baterisë të bjerë në 26,6 V. Releja e alarmit rivendoset duke përdorur një buton të lidhur me dy terminale.

>

Nga minuset, çmimi është shumë i lartë, rryma balancuese është vetëm 0.7A dhe nuk ka mundësi të personalizimit për llojin tuaj të baterisë. Ka analoge më të mirë me një çmim të përballueshëm.

Pajisja e nivelimit të karikimit ELNI 2/12 për 2 bateri 12V

Ky balancues monitoron vazhdimisht tensionin e baterive të lidhura në seri, dhe e barazon tensionin duke transferuar energji midis baterive. Dhe këtë ai e bën jo vetëm gjatë karikimit, kur bateritë janë pothuajse të ngarkuara, por vazhdimisht nëse ka një çekuilibër. Dhe rryma e balancimit këtu mund të arrijë 5A, që do të thotë se balancuesi mund të përballojë edhe një çekuilibër të madh në kapacitet.

>

Në këtë, në faqet tona, nuk gjeta asgjë origjinale që nuk do të ishte e disponueshme në aliexpress. Sigurisht, ka shumë balancues, por të gjithë blihen në Kinë dhe shiten këtu me çmime të tepruara. Pra, pse të paguani tepër nëse mund të blini në aliexpress atë që ofrojnë shitësit tanë.

Balancues aktiv për baterinë 12v

>

Prodhuesi i këtyre balancuesve prodhon disa lloje të ndryshme balancuesish. Në shitje ka balancues 2 volt për "kanaçe" individuale të acidit plumb. Gjithashtu balancues për bateritë litium-jon në 3.6 dhe 4.2 volt. Dhe balancues për bateritë 6 dhe 12 volt. Të gjithë balancuesit mund të shihen këtu - Katalogu i balancuesve 2/3.6/3.8/4.2/6/12 volt

Balancues i baterisë për 24 volt (12*2)

>

Çmimi është shumë tërheqës, dhe rryma balancuese është shumë e mirë 5A, kështu që do të përballet edhe me një ndryshim të madh në kapacitet dhe tension midis baterive në sistem.

Balancues për baterinë (12×4) 48 volt

>

Deri më tani, kjo është gjithçka që kam mundur të gjej, megjithëse sigurisht jo gjithçka, por kjo është gjëja kryesore. Ka kontrollues për panelet diellore me balancues të integruar, por deri tani është shumë i shtrenjtë. Ka karikues me balancim, por këtu nuk janë në vend. Ka të gjitha llojet e qarqeve elektronike që mund të bëhen për të punuar si balancues, ka mundësi për të bërë vetë balancues.

Shkenca nuk qëndron ende, si rezultat i së cilës bateritë litium-polimer kanë hyrë fort në jetën tonë të përditshme. Rreth 18650 elementë vlejnë diçka - vetëm dembeli nuk di për to. Për më tepër, në hobi të modeleve të kontrolluara nga radio, pati një kërcim cilësor në një nivel të ri! Kompaktësia, efikasiteti i lartë i rrymës dhe pesha e ulët ofrojnë një fushë të gjerë për përmirësimin e sistemeve ekzistuese të energjisë bazuar në bateri.

Shkenca ka shkuar edhe më tej, por tani për tani do të fokusohemi në variantin Li Jon (litium-jon).
Pra, në dyqan, u ble një karikues dhe balancues i markës Turnigy për ngarkimin e montimeve 2S dhe 3S të baterive të polimerit të litiumit (një lloj jon litium, më poshtë referuar si LiPo).






Shkuma ime Cessna 150 RC (një model i bërë nga pllaka tavani me shkumë) është i pajisur me një bateri 2S - numri përpara S tregon numrin e qelizave LiPo të lidhura në seri. Ishte më e lehtë për t'u karikuar se më parë, por në terren është e mundur të mbani një karikues sa më të thjeshtë dhe më të lirë.

Pse kaq shumë ngrirje?
Kur ngarkoni bateritë litium-polimer, duhet të respektohen disa rregulla: forca aktuale duhet të mbahet në nivelin 0,5C ... 1C, dhe tensioni i baterisë nuk duhet të kalojë 4,1 ... 4,2 V.
Nëse ka disa elementë të lidhur në seri në montim, atëherë devijimet e vogla në njërën prej tyre çojnë në përkeqësim të parakohshëm të baterive me kalimin e kohës nëse qarku nuk është i balancuar. Ky efekt nuk vërehet me bateritë NiCd ose NiMh.
Si rregull, në një asamble, të gjithë elementët kanë një kapacitet të ngushtë, por jo të njëjtë. Nëse dy qeliza me kapacitete të ndryshme lidhen në seri, atëherë qeliza me kapacitet më të vogël ngarkohet më shpejt se ajo me një më të madhe. Meqenëse procesi i karikimit vazhdon derisa të ngarkohet qeliza me kapacitetin më të lartë, bateria me kapacitetin më të ulët do të mbingarkohet. Gjatë shkarkimit, përkundrazi, qelizat me kapacitet më të ulët shkarkohen më shpejt. Kjo çon në faktin se pas shumë cikleve të ngarkimit-shkarkimit, diferenca në kapacitete rritet, dhe për shkak të rimbushjes së shpeshtë, elementët me kapacitetin më të vogël bëhen shpejt të papërdorshëm.
Ky problem mund të eliminohet lehtësisht duke monitoruar potencialin e elementeve dhe duke u siguruar që të gjithë elementët në bllok të kenë saktësisht të njëjtin tension.
Prandaj, është shumë e dëshirueshme të përdorni jo vetëm një karikues, por me një funksion balancues.

Pajisjet: karikues + kabllo energjie me kapëse aligator për lidhje me një furnizim me energji 12-15 Volt ose një bateri 12 Volt.
Gjatë karikimit, karikuesi konsumon jo më shumë se 900 mA.
Dy tregues jeshil dhe i kuq - kontrolli i energjisë jeshile, i kuqja ndizet kur procesi i karikimit-balancimit është në proces. Në fund të procesit ose kur lidhësi balancues hiqet, LED i kuq fiket.
Ngarkimi ndodh deri në një tension prej 4.2 V për qelizë. Matjet e tensionit janë bërë në punë, në një voltmetër shembullor. Tensionet në fund të ngarkesës në elementet e 1-rë dhe të dytë ishin të barabarta me 4.20 volt, në elementin e tretë një mbingarkesë e vogël prej 4.24 volt.

Shpërbërja:


Qarku është pjesërisht klasik: një konvertues përforcues, më pas 3 krahasues që i japin një sinjal kontrolluesit (shënimet e konsumuara në stilin e kinezëve) Por pjesa e fuqisë së qarkut shkaktoi hutim. Arsyeja e ngjitjes në gjilpëra ishte pavëmendja ime. I preva aksidentalisht telat e balancimit në baterinë 3S (nga një kaçavidë) dhe, kur bashkova, ngatërrova daljet e elementeve 1 dhe 3, si rezultat, kur u lidh me karikuesin (ngarkuesin), tymi doli nga ky i fundit . Një inspektim vizual zbuloi një transistor të gabuar N010X, një përshkrim për të cilin nuk e gjeta, por gjeta një përmendje të një analogu - doli të ishte një transistor me efekt në terren të kanalit P




Pjesa tjetër e artikujve u kontrolluan për të qenë të sakta. Në shtëpi nuk kishte rezerva punonjësish në terren të kanalit P, çmimet në dyqanin lokal ishin të çmendura. Këtu erdhi në ndihmë modemi i lashtë dialup Zuksel, në të cilin doli të ishte pjesa që më duhej (me karakteristika më të mira). Meqenëse vizioni dhe dimensionet e pjesës nuk bënë të mundur instalimin e gjithçkaje në vend, më duhej ta shtrembëroja dhe ta instaloja pjesën në një vend bosh në anën e pasme.
Ajo që nuk më pëlqeu në seksionin e energjisë është se në modalitetin 2S karikuesi funksionon si shumica e të ngjashmeve, por me elementin e tretë nuk është aq e thjeshtë. Pjesa u dogj për një arsye, ajo kryente funksionin e furnizimit me tension të baterisë së ringarkueshme në tërësi. Funksionalisht, të tre elementët ngarkohen menjëherë, pasi elementët 1 dhe 2 ngarkohen, transistorët hapin dhe kalojnë elementët përmes rezistorëve, duke lejuar kështu rrymën të anashkalojë elementët e ngarkuar. Transistori me efekt në terren ndërpret tensionin në tërësi, ai gjithashtu kontrollon ngarkesën e elementit të 3-të. Dhe nëse elementi i 3-të ngarkohet para 1-rë dhe 2-të, atëherë fuqia kalon nëpër diodë për të ngarkuar elementët e mbetur. Në përgjithësi, skema është e turbullt, unë arrij në përfundimin se është një kursim elementar i detajeve.

Fajtori i aventurave që më ranë në kokë:


Kaçavida Bosch u shndërrua në bateri litium nga një laptop për të zëvendësuar ata që vdiqën nga kristalizimi i NiCd. Për momentin, karikuesi ka kaluar në kategorinë e një kaçavide të zakonshme për një kaçavidë të konvertuar. Një cikël i plotë i ngarkimit (4Ah) ndodh në rreth 6 orë, por unë kurrë nuk e kam shkarkuar baterinë në zero, kështu që nuk ka nevojë për një karikim të gjatë.

konkluzioni
Karikues buxhetor. Në një rast të veçantë, ai erdhi në ndihmë. Kaçavida është e lumtur.
Rryma e karikimit prej 800 mA jep një kufi në kapacitetin minimal të qelizave të ngarkuara. Shikoni me kujdes përshkrimin për baterinë tuaj, ku tregohet rryma maksimale e karikimit. Shkelja e rregullave të funksionimit mund të çojë në dëmtim dhe zjarr të baterive.