Balancues shtëpiak për bateritë li jon. Karakteristikat e karikimit të baterive serike

Kur punoni në disa modele të mundësuar nga një burim autonom energjie, lindi pyetja në lidhje me zgjedhjen e këtij të fundit.

Sipas mendimit tim, bateritë LI-ION janë më të mirat në dispozicion, veçanërisht pasi kam një numër të caktuar kanaçesh të pambrojtura nga bateritë e laptopëve. Por me ta lind një problem i njohur - algoritmi i tyre kompleks i karikimit, nëse nuk ndiqet, bateria është vazhdimisht e nënkarikuar dhe shpejt do të dështojë, dhe nëse mbingarkohet, e njëjta gjë do të ndodhë, por me shkatërrim aktiv. Një mbingarkesë e mprehtë ndodh kur voltazhi në elementin e ngarkuar tejkalon atë të kërkuar me 1-2 të qindtat e voltit; është pothuajse e pamundur të gjurmohet kjo, kështu që prodhuesit rekomandojnë kufizues automatikë.

Ekzistojnë zgjidhje dhe pajisje të gatshme për këto qëllime, si bashkëngjitje për karikuesit për bateritë e pambrojtura dhe ato të integruara në bateri.

Në përgjithësi, bateritë e pambrojtura kërkojnë një balancues - një kufizues të tensionit të ngarkesës dhe mbrojtje kundër shkarkimit të tepërt. Nuk ka kuptim të bësh ende shumë pajisje të vogla për secilën kanaçe, kështu që vendosa të bëj një bashkëngjitje për karikuesin.

Çekët gjetën një zgjidhje interesante dhe të thjeshtë. Kjo është një diodë e fuqishme zener që funksionon në kufirin e tensionit për elementin. Përsëritshmëria e qarkut është e shkëlqyer, me pjesë të mira të njohura.

Diagrami i një moduli.

Balancuesi përbëhet nga tre module identike të pavarura dhe është projektuar për të ngarkuar një bateri me një qelizë, një bateri me dy ose tre bateri të lidhura në seri.

Ngarkimi i një Li-ION elementi është i mundur me tensione të ndryshme, balancuesi këtu shërben edhe si ndarës i tensionit nëse karikuesi është projektuar për një numër më të madh elementësh..

Gjithashtu kur karikoni dy qeliza të njëpasnjëshme nga tensione të ndryshme

Karikimi i baterisë me tre qeliza. Për 4 ose më shumë kanaçe, mendoj se zgjidhja është e qartë - rritja e numrit të moduleve në qark.

Lloji i kufizuesit të përfunduar të shitur nga E-Fly.

Çfarë ndodhi për mua. Me një ftohës të tillë, kur ngarkoj disa bateri të lidhura paralelisht me një rrymë deri në 1-3 amper, ose nëse ka një ndryshim shumë të madh në kapacitetin e elementëve në fund të karikimit, nuk duhet të shqetësohen për shëndetin e transistorëve.

Me panel mbrojtës të ngritur.

Kur projektohen pa ngrohës, transistorët mund t'i rezistojnë rrymave deri në 0,5 A; në rryma të larta (deri në 3 Amper), kërkohet shpërndarje e mirë e nxehtësisë.

Ngrohja e transistorëve ndodh vetëm kur bateria arrin tensionin kufitar të karikimit, kur voltazhi i tepërt shuhet nga rezistenca e tranzitorit të hapur. Ky është parimi i mbrojtjes nga mbingarkesa. Kjo është shumë e përshtatshme kur ngarkoni një bateri seri nga qelizat e ngarkuara në mënyrë të pabarabartë. Kur arrihet tensioni limit i elementit, tranzistori hapet dhe rryma kryesore kalon nga bateria; qelizat e tjera të baterisë që nuk kanë arritur ende ngarkesën përfundimtare vazhdojnë të ngarkohen. Bateria e shkëputur në këtë mënyrë vazhdon të ngarkohet me një rrymë shumë të ulët të tensionit të stabilizuar (ngarkesa e mashtrimit). Kur aktivizohet mbrojtja e të gjitha moduleve, ngarkimi përfundon me kusht dhe sistemi mund të fiket; për një pajisje të thjeshtë, një punë e tillë është mjaft e mirë.

Cilësimet

Pragu i përgjigjes së kufizuesit është 4,200 volt; kur fillimisht vendosni pajisjen, duhet ta rregulloni këtë vlerë me saktësi të madhe.

Pajisja pa bateri të lidhura furnizohet me tension nga një burim energjie, një karikues me një kufizues aktual brenda 0.15-1a. Tensioni mund të furnizohet ose në një modul të veçantë prej 4,5-5 volt ose në të gjithë qarkun 13,5-15 volt, dhe duke përdorur një rezistencë prerëse në secilin modul, vendosim pragun e ndezjes LED në 4,16 volt, duke kontrolluar tensionin në terminalet e daljes. Të gjitha modulet duhet të rregullohen në të njëjtin prag me një saktësi prej 0.001 volt.

Edhe voltmetra të rinj por të lirë dhe instrumente të tjerë të kombinuar kanë gabime, kjo duhet të merret parasysh. Përdorni një burim të stabilizuar të energjisë me filtrim të mirë. Karikuesi për të cilin është menduar ky kufizues duhet të ketë gjithashtu një funksion kufizues të rrymës, një filtër të mirë daljeje dhe të jetë i dizajnuar për një tension që është i barabartë me tensionin total të baterive të baterive të ngarkuara + 1-3 volt. Nëse planifikoni ta përdorni këtë pajisje si balancues për nivelimin e kanaçeve me një karikues të gatshëm të baterisë, në të cilin tensioni i një ngarkimi të plotë tashmë kontrollohet automatikisht me mbylljen e mëvonshme, duhet të zbuloni pragun e kësaj mbylljeje dhe të rregulloni kufizuesin Për ngarkuesin ekzistues, mund të jetë 4.10 - 4.19 volt ose diçka e tillë.

E rregullova pragun e përgjigjes si kjo:

Unë u lidha në Serinë A Furnizimi me energji laboratorike, një llambë makine 12 volt 1 amper si një kufizues aktual, dhe vetë kufizuesit. Aplikova një tension prej 15 volt dhe, duke matur tensionin në daljen e modulit me një multimetër duke rregulluar prerësin, arrita një lexim prej 4,16 volt në secilin modul, pasi nuk kisha një pajisje më të saktë në dorë, dhe Furnizimi me energji elektrike ka një tension të caktuar në dalje në dalje, përkundër të gjithë filtrave. Ky furnizim me energji elektrike shërben si karikuesi im.

Në vend të transistorëve të fuqishëm të treguar, mund të përdorni KT818, pika e tyre është paksa e ndryshme dhe pa ndryshuar tabelën e qarkut të printuar, ato mund të instalohen nga ana e gjurmëve, të bashkohen si kutitë DPAK ose të "përballen" në drejtim të kundërt.

Bordi i Qarkut të Shtypur në formatin Sprint-Layout 6.0, bëjeni të pasqyruar kur shtypni. Numrat e pjesëve të pozicionit tregohen në lëvore.

Bateritë e litiumit (Li-Io, Li-Po) janë burimet më të njohura të rikarikueshme të energjisë elektrike për momentin. Bateria e litiumit ka një tension nominal prej 3.7 volt, i cili tregohet në kasë. Sidoqoftë, një bateri 100% e ngarkuar ka një tension prej 4.2 V, dhe një bateri e shkarkuar "në zero" ka një tension prej 2.5 V. Nuk ka kuptim të shkarkosh baterinë nën 3 V, së pari, ajo do të përkeqësohet dhe së dyti, në rangun nga 3 në 2.5 Ai furnizon vetëm disa përqind të energjisë në bateri. Kështu, diapazoni i tensionit të funksionimit është 3 – 4,2 volt. Ju mund të shikoni përzgjedhjen time të këshillave për përdorimin dhe ruajtjen e baterive të litiumit në këtë video

Ekzistojnë dy mundësi për lidhjen e baterive, seri dhe paralele.

Me një lidhje serike, tensioni në të gjitha bateritë përmblidhet, kur lidhet një ngarkesë, nga secila bateri rrjedh një rrymë e barabartë me rrymën totale në qark; në përgjithësi, rezistenca e ngarkesës përcakton rrymën e shkarkimit. Ju duhet ta mbani mend këtë nga shkolla. Tani vjen pjesa argëtuese, kapaciteti. Kapaciteti i montimit me këtë lidhje është mjaft i barabartë me kapacitetin e baterisë me kapacitetin më të vogël. Le të imagjinojmë se të gjitha bateritë janë 100% të ngarkuara. Shikoni, rryma e shkarkimit është e njëjtë kudo, dhe bateria me kapacitetin më të vogël do të shkarkohet së pari, kjo është të paktën logjike. Dhe sapo të shkarkohet, nuk do të jetë më e mundur të ngarkohet ky asamble. Po, bateritë e mbetura janë ende të ngarkuara. Por nëse vazhdojmë të heqim rrymën, bateria jonë e dobët do të fillojë të shkarkohet dhe të dështojë. Kjo do të thotë, është e saktë të supozohet se kapaciteti i një montimi të lidhur në seri është i barabartë me kapacitetin e baterisë më të vogël ose më të shkarkuar. Nga këtu konkludojmë: për të montuar një bateri seri, së pari, duhet të përdorni bateri me kapacitet të barabartë, dhe së dyti, para montimit, të gjitha duhet të ngarkohen në mënyrë të barabartë, me fjalë të tjera, 100%. Ekziston një gjë e tillë që quhet BMS (Sistemi i Monitorimit të Baterisë), ai mund të monitorojë çdo bateri në bateri, dhe sapo të shkarkohet njëra prej tyre, shkëput të gjithë baterinë nga ngarkesa, kjo do të diskutohet më poshtë. Tani sa i përket karikimit të një baterie të tillë. Duhet të ngarkohet me një tension të barabartë me shumën e tensioneve maksimale në të gjitha bateritë. Për litiumin është 4.2 volt. Kjo do të thotë, ne ngarkojmë një bateri prej tre me një tension prej 12.6 V. Shihni se çfarë ndodh nëse bateritë nuk janë të njëjta. Bateria me kapacitetin më të vogël do të karikojë më shpejt. Por pjesa tjetër nuk është akuzuar ende. Dhe bateria jonë e dobët do të skuqet dhe do të rikarikohet derisa pjesa tjetër të ngarkohet. Më lejoni t'ju kujtoj se litiumit gjithashtu nuk i pëlqen shumë shkarkimi i tepërt dhe përkeqësohet. Për të shmangur këtë, kujtoni përfundimin e mëparshëm.

Le të kalojmë në lidhjen paralele. Kapaciteti i një baterie të tillë është i barabartë me shumën e kapaciteteve të të gjitha baterive të përfshira në të. Rryma e shkarkimit për secilën qelizë është e barabartë me rrymën totale të ngarkesës pjesëtuar me numrin e qelizave. Kjo do të thotë, sa më shumë Akum në një kuvend të tillë, aq më shumë aktual mund të japë. Por një gjë interesante ndodh me tensionin. Nëse mbledhim bateri që kanë tensione të ndryshme, domethënë, përafërsisht, të ngarkuara në përqindje të ndryshme, atëherë pas lidhjes ato do të fillojnë të shkëmbejnë energji derisa tensioni në të gjitha qelizat të bëhet i njëjtë. Përfundojmë: para montimit, bateritë duhet të ngarkohen përsëri në mënyrë të barabartë, përndryshe, kur lidhen, do të rrjedhin rryma të mëdha, dhe bateria e shkarkuar do të dëmtohet dhe, ka shumë të ngjarë, madje mund të marrë zjarr. Gjatë procesit të shkarkimit, bateritë shkëmbejnë gjithashtu energji, domethënë nëse një nga kanaçet ka një kapacitet më të ulët, të tjerët nuk do ta lejojnë atë të shkarkohet më shpejt se ata, domethënë në një montim paralel mund të përdorni bateri me kapacitete të ndryshme. . Përjashtimi i vetëm është funksionimi në rryma të larta. Në bateri të ndryshme nën ngarkesë, voltazhi bie ndryshe, dhe rryma do të fillojë të rrjedhë midis baterive "të forta" dhe "të dobëta", dhe ne nuk kemi nevojë për këtë fare. Dhe e njëjta gjë vlen edhe për karikimin. Ju mund të ngarkoni absolutisht në mënyrë të sigurtë bateritë me kapacitete të ndryshme paralelisht, domethënë, balancimi nuk është i nevojshëm, montimi do të balancohet vetë.

Në të dyja rastet e konsideruara, rryma e karikimit dhe rryma e shkarkimit duhet të respektohen. Rryma e karikimit për Li-Io nuk duhet të kalojë gjysmën e kapacitetit të baterisë në amper (bateria 1000 mah - ngarkimi 0,5 A, bateria 2 Ah, ngarkimi 1 A). Rryma maksimale e shkarkimit zakonisht tregohet në fletën e të dhënave (TTX) të baterisë. Për shembull: 18650 laptopë dhe bateri smartphone nuk mund të ngarkohen me një rrymë që tejkalon 2 kapacitetet e baterisë në Amper (shembull: një bateri 2500 mah, që do të thotë se maksimumi që duhet të merrni prej saj është 2,5 * 2 = 5 Amper). Por ka bateri me rrymë të lartë, ku rryma e shkarkimit tregohet qartë në karakteristika.

Karakteristikat e karikimit të baterive duke përdorur module kineze

Moduli i karikimit dhe mbrojtjes i blerë standard për 20 rubla për bateri litium ( lidhje me Aliexpress)
(pozicionuar nga shitësi si një modul për një kanaçe 18650) mund dhe do të ngarkojë çdo bateri litiumi, pavarësisht nga forma, madhësia dhe kapaciteti në tensionin e duhur prej 4,2 volt (tensioni i një baterie plotësisht të ngarkuar, në kapacitet). Edhe nëse është një paketë e madhe litiumi 8000mah (sigurisht po flasim për një qelizë 3.6-3.7v). Moduli siguron një rrymë karikimi prej 1 amper, kjo do të thotë se ata mund të karikojnë në mënyrë të sigurt çdo bateri me një kapacitet prej 2000 mAh e lart (2Ah, që do të thotë se rryma e karikimit është gjysma e kapacitetit, 1A) dhe, në përputhje me rrethanat, koha e karikimit në orë do të jetë e barabartë me kapacitetin e baterisë në amper. (në fakt, pak më shumë, një orë e gjysmë deri në dy orë për çdo 1000mah). Nga rruga, bateria mund të lidhet me ngarkesën gjatë karikimit.

E rëndësishme! Nëse dëshironi të karikoni një bateri me kapacitet më të vogël (për shembull, një kanaçe e vjetër 900 mAh ose një paketë e vogël litiumi 230 mAh), atëherë rryma e karikimit prej 1A është shumë e madhe dhe duhet të reduktohet. Kjo bëhet duke zëvendësuar rezistencën R3 në modul sipas tabelës së bashkangjitur. Rezistenca nuk është domosdoshmërisht smd, ajo më e zakonshme do të bëjë. Më lejoni t'ju kujtoj se rryma e karikimit duhet të jetë sa gjysma e kapacitetit të baterisë (ose më pak, nuk ka ndonjë gjë të madhe).

Por nëse shitësi thotë se ky modul është për një kanaçe 18650, a mund të ngarkojë dy kanaçe? Apo tre? Po sikur të keni nevojë të montoni një bankë energjie të madhe nga disa bateri?
MUND! Të gjitha bateritë e litiumit mund të lidhen paralelisht (të gjitha pluset me pluset, të gjitha minuset me minuset) PAVARSISË NGA KAPACITETI. Bateritë e bashkuara paralelisht mbajnë një tension operativ prej 4.2v dhe kapaciteti i tyre shtohet. Edhe nëse merrni një kanaçe në 3400mah dhe të dytën në 900, do të merrni 4300. Bateritë do të funksionojnë si një njësi dhe do të shkarkohen në raport me kapacitetin e tyre.
Tensioni në një montim PARALEL ËSHTË GJITHMONË I NJËJTAR NË TË GJITHA BATERITË! Dhe asnjë bateri e vetme nuk mund të shkarkohet fizikisht në montim përpara të tjerëve; parimi i komunikimit të anijeve funksionon këtu. Ata që pretendojnë të kundërtën dhe thonë se bateritë me kapacitet më të ulët do të shkarkohen më shpejt dhe do të vdesin, ngatërrohen me montimin SERIAL, i pështyjnë në fytyrë.
E rëndësishme! Para lidhjes me njëra-tjetrën, të gjitha bateritë duhet të kenë afërsisht të njëjtin tension, në mënyrë që në momentin e saldimit të mos rrjedhin rryma barazuese midis tyre, ato mund të jenë shumë të mëdha. Prandaj, është mirë që thjesht të ngarkoni secilën bateri veç e veç përpara montimit. Sigurisht, koha e karikimit të të gjithë montimit do të rritet, pasi po përdorni të njëjtin modul 1A. Por ju mund të paralelizoni dy module, duke marrë një rrymë karikimi deri në 2A (nëse karikuesi juaj mund të sigurojë kaq shumë). Për ta bërë këtë, duhet të lidhni të gjitha terminalet e ngjashme të moduleve me kërcyes (përveç Out- dhe B+, ato janë të dyfishuara në dërrasa me nikelë të tjerë dhe do të lidhen gjithsesi). Ose mund të blini një modul ( lidhje me Aliexpress), në të cilën mikroqarqet janë tashmë paralelisht. Ky modul është i aftë të karikojë me një rrymë prej 3 Amper.

Na vjen keq për gjërat e dukshme, por njerëzit ende ngatërrohen, kështu që ne do të duhet të diskutojmë ndryshimin midis lidhjeve paralele dhe serike.
PARALEL lidhja (të gjitha pluset me pluset, të gjitha minuset me minuset) ruan tensionin e baterisë prej 4.2 volt, por rrit kapacitetin duke mbledhur të gjitha kapacitetet së bashku. Të gjitha bankat e energjisë përdorin lidhje paralele të disa baterive. Një montim i tillë ende mund të ngarkohet nga USB dhe tensioni rritet në një dalje prej 5v nga një konvertues përforcues.
KONSISTETE lidhja (secila plus në minus e baterisë pasuese) jep një rritje të shumëfishtë të tensionit të një banke të ngarkuar 4.2V (2s - 8.4V, 3s - 12.6V e kështu me radhë), por kapaciteti mbetet i njëjtë. Nëse përdoren tre bateri 2000mah, atëherë kapaciteti i montimit është 2000mah.
E rëndësishme! Besohet se për montimin sekuencial është rreptësisht e nevojshme të përdoren vetëm bateri me të njëjtin kapacitet. Në fakt kjo nuk është e vërtetë. Mund të përdorni të ndryshme, por më pas kapaciteti i baterisë do të përcaktohet nga kapaciteti MË I VOGËL në montim. Shtoni 3000+3000+800 dhe merrni një montim 800mah. Atëherë specialistët fillojnë të thonë se bateria më pak e madhe do të shkarkohet më shpejt dhe do të vdesë. Por nuk ka rëndësi! Rregulli kryesor dhe vërtet i shenjtë është që për montimin vijues është gjithmonë e nevojshme të përdoret një tabelë mbrojtëse BMS për numrin e kërkuar të kanaçeve. Do të zbulojë tensionin në secilën qelizë dhe do të fikë të gjithë montimin nëse njëra shkarkohet së pari. Në rastin e një banke 800, ajo do të shkarkohet, BMS do të shkëputë ngarkesën nga bateria, shkarkimi do të ndalojë dhe ngarkesa e mbetur prej 2200 mah në brigjet e mbetura nuk do të ketë më rëndësi - duhet të karikoni.

Pllaka BMS, ndryshe nga një modul i vetëm karikimi, NUK ËSHTË një karikues sekuencial. Nevojitet për karikim burimi i konfiguruar i tensionit dhe rrymës së kërkuar. Guyver ka bërë një video në lidhje me këtë, kështu që mos e humbni kohën tuaj, shikojeni, bëhet fjalë për këtë në sa më shumë detaje të jetë e mundur.

A është e mundur të karikoni një asamble zinxhiri margaritësh duke lidhur disa module të vetme karikimi?
Në fakt, sipas supozimeve të caktuara, është e mundur. Për disa produkte shtëpiake, një skemë që përdor module të vetme, gjithashtu të lidhura në seri, është vërtetuar, por CDO modul ka nevojë për BURIMIN E VETËM TË ENERGJISË. Nëse ngarkoni 3s, merrni tre karikues telefoni dhe lidhni secilin me një modul. Kur përdorni një burim - qark i shkurtër i fuqisë, asgjë nuk funksionon. Ky sistem funksionon gjithashtu si mbrojtje për montimin (por modulet janë në gjendje të japin jo më shumë se 3 amper). Ose thjesht karikoni një nga një, duke e lidhur modulin me secilën bateri derisa të ngarkohet plotësisht.

Treguesi i ngarkimit të baterisë

Një problem tjetër urgjent është që të paktën të dimë përafërsisht sa ngarkesë mbetet në bateri, në mënyrë që ajo të mos mbarojë në momentin më të rëndësishëm.
Për montimet paralele 4.2 volt, zgjidhja më e dukshme do të ishte blerja e menjëhershme e një bord të gatshëm të bankës së energjisë, i cili tashmë ka një ekran që tregon përqindjet e ngarkimit. Këto përqindje nuk janë super të sakta, por gjithsesi ndihmojnë. Çmimi i emetimit është afërsisht 150-200 rubla, të gjitha janë paraqitur në faqen e internetit të Guyver. Edhe nëse nuk jeni duke ndërtuar një bankë energjie, por diçka tjetër, kjo tabelë është mjaft e lirë dhe e vogël për t'u përshtatur në një produkt shtëpiak. Plus, tashmë ka funksionin e karikimit dhe mbrojtjes së baterive.
Ka tregues miniaturë të gatshëm për një ose disa kanaçe, 90-100 rubla
Epo, metoda më e lirë dhe më e popullarizuar është përdorimi i një konverteri përforcues MT3608 (30 rubla), i vendosur në 5-5.1v. Në fakt, nëse bëni një bankë energjie duke përdorur ndonjë konvertues 5 volt, atëherë nuk keni nevojë të blini asgjë shtesë. Modifikimi konsiston në instalimin e një LED të kuq ose jeshil (ngjyrat e tjera do të funksionojnë me një tension të ndryshëm daljeje, nga 6 V dhe më i lartë) përmes një rezistence kufizuese të rrymës 200-500 ohm midis terminalit pozitiv të daljes (kjo do të jetë një plus) dhe futni terminalin pozitiv (për një LED kjo do të jetë një minus). E lexuat mirë, mes dy pluseve! Fakti është se kur konverteri funksionon, krijohet një ndryshim tensioni midis pluseve; +4.2 dhe +5V i japin njëri-tjetrit një tension prej 0.8V. Kur bateria shkarkohet, voltazhi i saj do të bjerë, por dalja nga konverteri është gjithmonë e qëndrueshme, që do të thotë se diferenca do të rritet. Dhe kur voltazhi në bankë është 3.2-3.4V, diferenca do të arrijë vlerën e kërkuar për të ndezur LED - ajo fillon të tregojë se është koha për të ngarkuar.

Si të matni kapacitetin e baterisë?

Tashmë jemi mësuar me idenë që për matje të duhet një Imax b6, por kushton para dhe është i tepërt për shumicën e radio amatorëve. Por ekziston një mënyrë për të matur kapacitetin e një baterie 1-2-3 kanaçe me saktësi të mjaftueshme dhe me çmim të ulët - një testues i thjeshtë USB.

Sigurisht, tarifë e veçantë. Por kjo është vetëm për rastin tim specifik.

Shpesh duhet të punoni në terren pa rrjet; një kaçavidë është gjithmonë pranë. Bateritë ishin tashmë të vjetra dhe kishin nevojë për përmirësim. I shkunda NiCd-të e vdekur nga fishekët e kaçavidave dhe i futa në të dyja kutitë LiPo, secila mbante 5 kanaçe. Është një gabim, por duhet ta karikoni edhe në fushë ose në makinë dhe këshillohet ta karikoni me balancim, sepse të 5 kanaçet në çdo llogari sillen ndryshe, gjë që ndikohet nga ketai. Balancimi gjatë karikimit mund të bëhet në mënyra të ndryshme, ka mënyra të panumërta. Më e thjeshta është të frenoni kanaçet e rimbushura me një ngarkesë dhe t'i transferoni ato në nxehtësi. Kjo është ajo që bën desktopi IMAX B6, por nuk më pëlqen që kërkon shumë kohë për të ngarkuar të gjithë baterinë kur balancimi është i ndezur.

E kuptova dhe mendova se mënyra më e lehtë për sa i përket dizajnit të qarkut do të ishte të ngarkoja secilën qelizë në bateri veç e veç. Në një farë mënyre, ndërsa kërkoja metodat e balancimit në Google, hasa në një ide të ngjashme:

"Mashtruesit e përgjakshëm... Kur po mendoja për këtë, do të ndërtoja një grup DCDC" ku tensioni i çdo kontakti kontrollohet individualisht => çdo qelizë mund të ngarkohet me plan individual të ngarkimit. Me sa duket, kjo është thjesht shumë komplekse. "

Por mua më dukej më pak e komplikuar: ne bëjmë një DC-DC me 5 dalje dhe bashkojmë një mikroqark karikues në secilën prej tyre, nga të cilat ka një legjion për Li-Ion! Dhe, mendova, duhet të ketë më pak nxehtësi: nuk ka nevojë të ngadalësoni bankat! (Po, pikërisht tani, mikruhët e karikimit po nxehen si bastardë!)

Këtu është një diagram i vizatuar:

Qarku është i thjeshtë, problemi i vetëm ishte me zgjedhjen e tranzistorit. Me një gjest të gjerë, fillimisht futa në prizë IRLS3034, kapaciteti i diafragmës së të cilit ishte shumë i madh për drejtuesin LM3478, kështu që më duhej të instaloja diçka më pak të ndezur. Për çdo kanal - një STC4054G, një opsion i lirë që plotëson detyrën. Këtu është bordi i montuar, i shtrirë në një shtresë:

Prodhuesi i çipit të karikimit STC4054G rekomandon t'i bëni gjurmët në tabelë sa më të trasha të jetë e mundur dhe, nëse është e mundur, të përdorni poligone në të dy anët e tabelës për shpërndarjen e nxehtësisë. Unë nuk e dëgjova idiotin, por më kot: mikruhi nxehet si duhet, edhe me rrymën e karikimit të vendosur në 400 mA për kanaçe.
Dhe nga një kënd tjetër:

Ngarkohet dhe nxehet, infeksion:

Epo, nëse nxehet, duhet të ftohet. Zgjodha një kuti të përshtatshme alumini, shpova kapakun për lidhësit, lidhësit dhe LED. Vrima të rrumbullakëta - me një prestar të rrumbullakët, drejtkëndëshe - me një drejtkëndëshe)

Të montuar dhe gati për lundrim:

Kishte një ide për ta lyer me të zezë, por isha shumë dembel. Dhe kjo është përkëdhelje - ky iriq është i destinuar të jetojë në makinën nën këmbët e tij, më afër çakmakit.

Herën tjetër do të mendoj për balancimin. Më pëlqen shumë ideja e një transformatori Robinhood që merr nga bankat e pasura dhe ua jep bankave të varfra në një bateri. Duket sikur efikasiteti është më i lartë dhe ka më pak nxehtësi. Por përsëri, bateritë e pasura janë mjelur përpara dhe mbrapa derisa të varfrit të mbushen; Kjo nuk është shumë e mirë, apo jo?

UPD: Sipas parametrave dhe vlerësimeve të transformatorit. Transformatori u plagos në një bërthamë jo shumë të mirë, çfarë ishte pranë, 2 x MP140-1, KP19x11x4.8. Primari është 21 kthesa me tela 0,35, e dyta është njëkohësisht 11 kthesa me tela 0,51. Vendosja e frekuencës R1C1 - në ~100 kHz, 4,7 kOhm/0,1 µF. Ndarësi i reagimit R2R3 është 21 kOhm/8,2 kOhm. R4 - 75 kOhm, shunt R5R6 - 0,1 Ohm secila (gjithsej 0,05 Ohm). VD1 - SMBJ15, VD2 - SM4005. VD4 është një lloj Schottky nga 1 A, C5 - 330 µF x 25V, VD8 - 5V1 diodë zener, C10 - 0,1 µF. R7 - 470 Ohm, R12 - 2 kOhm, që jep afërsisht 400 mA.

Me siguri çdo radio amator ka hasur në një problem gjatë lidhjes së baterive të litiumit në seri, ka vënë re që njëra mbaron shpejt dhe tjetra mban ende një karikim, por për shkak të tjetrës, e gjithë bateria nuk prodhon tensionin e kërkuar. Kjo ndodh sepse kur karikoni të gjithë paketën e baterisë, ato nuk ngarkohen në mënyrë të barabartë dhe disa bateri fitojnë kapacitet të plotë ndërsa të tjerat jo. Kjo çon jo vetëm në shkarkimin e shpejtë, por edhe në dështimin e elementeve individuale për shkak të karikimit të pamjaftueshëm të vazhdueshëm.
Zgjidhja e problemit është mjaft e thjeshtë; çdo qelizë baterie ka nevojë për një të ashtuquajtur balancues, një pajisje që, pasi bateria të jetë ngarkuar plotësisht, bllokon rimbushjen e saj të mëtejshme dhe përdor një transistor kontrolli për të kaluar rrymën e karikimit nga qeliza.
Qarku i balancuesit është mjaft i thjeshtë, i montuar në një diodë zener të kontrolluar me saktësi TL431A dhe një tranzistor me përçueshmëri të drejtpërdrejtë BD140.

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 joefektive dhe madje e rrezikshme.

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

Për bateritë Ni-Cd nuk ka nevojë për një sistem të tillë, pasi çdo qelizë baterie ndalon marrjen e energjisë kur arrin tensionin e 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.

Përpara 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 përmes disa cikleve të plota ngarkimi/shkarkimi.

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

Li-Ion zakonisht ngarkohet duke përdorur metodën CC/CV, domethënë, në fazën e parë të karikimit, vendoset një rrymë konstante, për shembull, 0.5 C (gjysma e kapacitetit: për një bateri me kapacitet 2000 mAh, rryma e karikimit do të jetë 1000 mA). Pastaj, kur arrihet tensioni përfundimtar i 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 njëri nga elementët të ketë një rezistencë të brendshme më të lartë 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 të tjerët do të kenë vetëm 4,1 V B, dhe e gjithë bateria nuk do të tregojë ngarkesë të plotë.

Kur voltazhi i baterisë arrin tensionin e ngarkimit, mund të ndodhë që qeliza e dobët të ngarkohet 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 nëse tejkalohet tensioni i karikimit, 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, metoda më e thjeshtë është përdorimi i një diodë zener të lidhur paralelisht me secilën qelizë të baterisë. Kur të arrijë tensioni i prishjes së diodës zener, ajo do të fillojë të përçojë rrymë, duke parandaluar rritjen e tensionit. Fatkeqësisht, një diodë zener për një tension prej 4.2 V nuk është aq e lehtë për t'u gjetur, dhe 4.3 V tashmë do të jetë shumë.

Një rrugëdalje nga kjo situatë mund të jetë përdorimi i asaj popullore. 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 duke përdorur 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 "rregullator i shuntit me rrymë të lartë" (rregullator i shuntit me rrymë të lartë).