Тема: Простая балансировка сборок Li-ion 18650
Faddey
Просмотр профиля
Сообщения форума
Личное сообщение
Записи в дневнике
Просмотр статей
Разлюбитель-драйверитель Байк Carbon, XT, San Marco, ZTR, Polar, KCNC, Nokian, Schwalbe, R7 MRD Адрес Жопа Мира, Москва (Южное Бутово) Сообщений 4,155
Простая балансировка сборок Li-ion 18650
Собственно в соседней теме писал о балансировке сборок 2S2P так завалили кучей вопросов в личку
Рассказываю, точнее цитирую один из источников:
В качестве схемы перекачки заряда использован не индуктивный, а ёмкостной накопитель. Например, широко известны, так называемые, преобразователи напряжения на коммутируемых конденсаторах. Одна из массовых — это микросхема ICL7660 (MAX1044 или отечественный аналог КР1168ЕП1).
В основном микросхема используется для получения отрицательного напряжения, равного напряжению её питания. Однако, если отрицательное напряжение на её выходе окажется по каким-то причинам больше по величине, чем положительное напряжение питания, то микросхема начнёт качать заряд «в обратную сторону», забирая из минуса, и отдавая в плюс, т.е. она всё время пытается уравнять эти два напряжения.
Микросхема с высокой частотой подключает конденсатор С1 либо к верхнему аккумулятору G1, либо к нижнему G2. Соответственно С1 будет заряжаться от более заряженного и разряжаться в более разряженный, каждый раз перенося какую-то порцию заряда.
Со временем напряжения на аккумуляторах станут одинаковыми.
Энергия в схеме практически не рассеивается, КПД схему может достигать до 95…98% в зависимости от напряжения на аккумуляторах и выходного тока, который зависит от частоты переключения и ёмкости С1.
При этом собственно потребление микросхемы составляет всего несколько десятков микроампер, т.е. находится ниже уровня саморазряда многих аккумуляторов, и поэтому микросхему можно даже не отключать от аккумулятора и она будет постоянно неспешно выполнять работу по выравниванию напряжения на ячейках.
Реально ток перекачки может достигать 30…40мА, но КПД при этом снижается. Обычно десяток мА. Также напряжение питания может быть от 1.5 до 10В, а это значит, что микросхема может балансировать как обычные Ni-Mh пальчики, так и литиевые аккумуляторы.
Важно: Для балансировки литиевых аккумуляторов с более высоким напряжением, вывод 6 (LV Low voltage) нужно оставить свободным, никуда не подключать.
Типовая схема для двух элементов на первом фото.
Теперь о практике.
Собирал 2S3P и 2S2P.
Плату крепил в торец.
На обратной стороне платы «контрольные» точки, что бы мы могли аппаратно оценить результат.
Результаты 2S3P на фото.
Перекачка энергии (выравнивание напряжений идет ОЧЕНЬ медленно, но постоянно).
Я специально две из 6-ти банок разрядил примерно наполовину.
Катался весной в потемках, летом аккумы лежали без дела. На прошлой неделе, решил посмотреть результат.
Разница напряжений на всех банках не более 0,01 Volt.
Затраты:
1. MAX1044 SMD SOIC-8 — в Митино удалось найти по 30 рублефф. Но предлагили «недорого» dip-8 всего по 170 рублей . Митино, каждый норовить нае. обмануть.
2. Smd кондюки — бесплатно, со старых пат.
3. Стеклотекстолит и прочее — осталось с давних времен.
4. Прямые руки и светлая голова — бесценно.
Так же можно балансировать сборки 3S2P (последнее фото, главное не забыть отключить вывод LV).
Изображения
- 1.A.jpg (16.7 Кб, Просмотров: 801)
- 2.JPG (29.3 Кб, Просмотров: 718)
- 3.jpg (10.9 Кб, Просмотров: 552)
- 4.jpg (37.3 Кб, Просмотров: 616)
- 5.jpg (32.9 Кб, Просмотров: 764)
Зарядка литиевых аккумуляторов китайскими модулями
Литиевые аккумулятор (Li-Io, Li-Po) являются самыми популярными на данный момент перезаряжаемыми источниками электрической энергии. Литиевый аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7 Вольт, именно оно указывается на корпусе. Однако, заряженный на 100% аккумулятор имеет напряжение 4.2 В, а разряженный “в ноль” – 2.5 В, вообще нет смысла разряжать аккумулятор ниже 3 В, во-первых, он от этого портится, во-вторых, в промежутке от 3 до 2.5 В аккумулятор отдаёт всего пару процентов энергии. Таким образом, рабочий диапазон напряжений принимаем 3 – 4.2 Вольта. Мою подборку советов по эксплуатации и хранению литиевых аккумуляторов вы можете посмотреть вот в этом видео
Последовательно или параллельно?
При последовательном соединении суммируется напряжение на всех аккумуляторах, при подключении нагрузки с каждого аккумулятора идет ток, равный общему току в цепи, в общем сопротивление нагрузки задает ток разряда. Это вы должны помнить со школы. Теперь самое интересное, емкость. Емкость сборки при таком соединении по хорошему равна емкости аккумулятора с самой маленькой емкостью. Представим, что все аккумуляторы заряжены на 100%. Смотрите, ток разряда у нас везде одинаковый, и первым разрядится аккумулятор с самой маленькой емкостью, это как минимум логично. И как только он разрядится, дальше нагружать данную сборку будет уже нельзя. Да, остальные аккумуляторы еще заряжены. Но если мы продолжим снимать ток, то наш слабый аккумулятор начнет переразряжаться, и выйдет из строя. То есть правильно считать, что емкость последовательно соединенной сборки равна емкости самого малоемкого, либо самого разряженного аккумулятора. Отсюда делаем вывод: собирать последовательную батарею нужно во первых из одинаковых по емкости аккумуляторов, и во вторых, перед сборкой они все должны быть заряжены одинаково, проще говоря на 100%. Существует такая штука, называется BMS (Battery Monitoring System), она может следить за каждым аккумулятором в батарее, и как только один из них разрядится, она отключает всю батарею от нагрузки, об этом речь пойдёт ниже. Теперь что касается зарядки такой батареи. Заряжать ее нужно напряжением, равным сумме максимальных напряжений на всех аккумуляторах. Для литиевых это 4.2 вольта. То есть батарею из трех заряжаем напряжением 12.6 в. Смотрите что происходит, если аккумуляторы не одинаковые. Быстрее всех зарядится аккумулятор с самой маленькой емкостью. Но остальные то еще не зарядились. И наш бедный аккумулятор будет жариться и перезаряжаться, пока не зарядятся остальные. Переразряда, я напомню, литий тоже очень сильно не любит и портится. Чтобы этого избежать, вспоминаем предыдущий вывод.
Перейдем к параллельному соединению. Емкость такой батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов в нее входящих. Разрядный ток для каждой ячейки равен общему току нагрузки, деленному на число ячеек. То есть чем больше акумов в такой сборке, тем больший ток она может отдать. А вот с напряжением происходит интересная вещь. Если мы собираем аккумуляторы, имеющие разное напряжение, то есть грубо говоря заряженные до разного процента, то после соединения они начнут обмениваться энергией до тех пор, пока напряжение на всех ячейках не станет одинаковым. Делаем вывод: перед сборкой акумы опять же должны быть заряжены одинаково, иначе при соединении пойдут большие токи, и разряженный акум будет испорчен, и скорее всего может даже загореться. В процессе разряда аккумуляторы тоже обмениваются энергией, то есть если одна из банок имеет меньшую емкость, остальные не дадут ей разрядиться быстрее их самих, то есть в параллельной сборке можно использовать аккумуляторы с разной емкостью. Единственное исключение – работа при больших токах. На разных аккумуляторах под нагрузкой по-разному просаживается напряжение, и между “сильным” и “слабым” акумом начнёт бежать ток, а этого нам совсем не нужно. И то же самое касается зарядки. Можно абсолютно спокойно заряжать разные по емкости аккумуляторы в параллели, то есть балансировка не нужна, сборка будет сама себя балансировать.
В обоих рассмотренных случаях нужно соблюдать ток зарядки и ток разрядки. Ток зарядки для Li-Io не должен превышать половины ёмкости аккумулятора в амперах (аккумулятор на 1000 mah – заряжаем 0.5 А, аккумулятор 2 Ah, заряжаем 1 А). Максимальный ток разрядки обычно указан в даташите (ТТХ) аккумулятора. Например: ноутбучные 18650 и аккумы от смартфонов нельзя грузить током, превышающим 2 ёмкости аккумулятора в Амперах (пример: акум на 2500 mah, значит максимум с него нужно брать 2.5*2 = 5 Ампер). Но существуют высокотоковые аккумуляторы, где ток разряда явно указан в характеристиках.
Промежуточным вариантом является переключение аккумуляторов из последовательного соединения в параллельное (для зарядки), что подробно рассмотрено в видеоролике ниже, а все схемы и ссылки на переключатели вы найдёте вот здесь https://alexgyver.ru/18650/
Особенности зарядки китайскими модулями
Стандартный покупной зарядно-защитный модуль за 20 рублей для литиевого аккумулятора (ссылка на aliexpress) позиционируется продавцом как модуль для одной банки 18650. Может и будет заряжать любой литиевый аккумулятор вне зависимости от формы, размера и емкости до правильного напряжения 4,2 вольта (напряжение полностью заряженного аккумулятора, под завязку). Даже если это огромный литиевый пакет на 8000mah (разумеется речь идет про одну ячейку на 3,6-3,7v). Модуль дает зарядный ток 1 ампер, это значит что им можно без опаски заряжать любой аккумулятор емкостью от 2000mah и выше (2Ah, значит зарядный ток – половина емкости, 1А) и соответственно время зарядки в часах будет равно емкости аккумулятора в амперах (на самом деле чуть больше, полтора-два часа на каждые 1000mah). Кстати аккумулятор можно подключать к нагрузке уже во время заряда.
Важно! Если вы хотите заряжать аккумулятор меньшей емкости (например одну старую банку на 900mah или крошечный литиевый пакетик на 230mah), то зарядный ток 1А это много, его следует уменьшить. Это делается заменой резистора R3 на модуле согласно приложенной таблице. Резистор необязательно smd, подойдет самый обычный. Напоминаю, что зарядный ток должен составлять половину от емкости аккумулятора (или меньше, не страшно).
Но если продавец говорит, что этот модуль для одной банки 18650, можно ли им заряжать две банки? Или три? Что если нужно собрать емкий пауэрбанк из нескольких аккумуляторов? МОЖНО! Все литиевые аккумуляторы можно подключать параллельно (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) ВНЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕМКОСТИ. Спаянные параллельно аккумуляторы сохраняют рабочее напряжение 4,2v а их емкость складывается. Даже если вы берете одну банку на 3400mah а вторую на 900 – получится 4300. Аккумуляторы будут работать как одно целое и разряжаться будут пропорциональной своей емкости.
Напряжение в ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ сборке ВСЕГДА ОДИНАКОВО НА ВСЕХ АККУМУЛЯТОРАХ! И ни один аккумулятор физически не может разрядиться в сборке раньше других, здесь работает принцип сообщающихся сосудов. Те, кто утверждают обратное и говорят что аккумуляторы с меньшей емкостью разрядятся быстрее и умрут – путают с ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ сборкой, плюйте им в лицо.
Важно! Перед подключением друг к другу все аккумуляторы должны иметь примерно одинаковое напряжение, чтобы в момент спаивания между ними не потекли уравнительные токи, они могут быть очень большими. Поэтому лучше всего перед сборкой просто зарядить каждый аккумулятор по отдельности. Разумеется время зарядки всей сборки будет увеличиваться, раз вы используете все тот же модуль на 1А. Но можно спараллелить два модуля, получив зарядный ток до 2А (если ваше зарядное устройство может столько дать). Для этого нужно соединить перемычками все аналогичные клеммы модулей (кроме Out- и B+, они продублированы на платах другими пятаками, уже и так окажутся соединенными). Либо можно купить модуль, на котором микросхемы уже стоят в параллель. Этот модуль способен заряжать током в 3 Ампера.
Простите за совсем очевидные вещи, но люди по-прежнему путают, поэтому придется обсудить разницу между параллельным и последовательным соединением.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ соединение (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) сохраняет напряжение аккумулятора 4,2 вольта, но увеличивает емкость, складывая все емкости вместе. Во всех пауэрбанках применяется параллельное соединение нескольких аккумуляторов. Такая сборка по-прежнему может заряжаться от USB и повышающим преобразователем напряжение поднимается до выходных 5v.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ соединение (каждый плюс к минусу последующего аккумулятора) дает кратное увеличение напряжения одной заряженной банки 4,2в (2s – 8,4в, 3s – 12,6в и так далее), но емкость остается прежняя. Если используются три аккумулятора на 2000mah, то емкость сборки – 2000mah.
Важно! Считается что для последовательной сборки священно обязательно нужно использовать только аккумуляторы одинаковой емкости. На самом деле это не так. Можно использовать разные, но тогда емкость батареи будет определяться НАИМЕНЬШЕЙ емкостью в сборке. Складываете 3000+3000+800 – получаете сборку на 800mah. Тогда спецы начинают кукарекать, что тогда менее емкий аккумулятор будет быстрее разряжаться и умрет. А это неважно! Главное и действительно священное правило – для последовательной сборки всегда и обязательно нужно использовать плату защиты BMS на нужное количество банок. Она будет определять напряжение на каждой ячейке и отключит всю сборку, если какая-то разрядится первой. В случае с банкой на 800 она и разрядится, БМС отключит нагрузку от батареи, разряд остановится и остаточный заряд по 2200mah на остальных банках уже не будет иметь значения – нужно заряжаться.
Плата BMS в отличии от одинарного зарядного модуля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ последовательной сборки. Для зарядки нужен настроенный источник нужного напряжения и тока. Об этом Гайвер снял видео, поэтому не тратьте время, посмотрите его, там об этом максимально досконально.
Зарядка нескольких АКБ
На самом деле при некоторых допущениях – можно. Для каких-то самоделок зарекомендовала себя схема с использованием одинарных модулей, соединенных также последовательно, но для КАЖДОГО модуля нужен СВОЙ ОТДЕЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ. Если заряжаете 3s – берёте три телефонных зарядки и подключаете каждую к одному модулю. При использовании одного источника – короткое замыкание по питанию, ничего не работает. Такая система также работает и как защита сборки (но модули способны отдавать не более 3 ампер) Либо же просто заряжайте сборку побаночно, подключая модуль к каждому аккумулятору до полного заряда.
Для шуруповертов на 12-14 вольт подходит сборка из трех банок. На 16-18в – 4 банки. Лучше сразу брать плату защиты на 20-30А и зарядное устройство на нужное напряжение (старое для кадмиевых аккумуляторов не подойдет!) Зарядные устройства в виде обычных зарядных блоков питания тоже есть у китайцев. Все BMS и зарядники находятся здесь https://alexgyver.ru/18650/
Индикатор заряженности аккумулятора
Тоже насущная проблема – хотя бы примерно знать сколько процентов заряда остается на аккумуляторе, чтобы он не разрядился в самый ответственны момент.
Для параллельных сборок на 4,2 вольта самым очевидным решением будет сразу приобрести готовую плату пауэрбанка, на которой уже есть дисплей отображающий проценты заряда. Эти проценты не супер-точные, но всё же помогают. Цена вопроса примерно 150-200руб, все представлены на сайте Гайвера. Даже если вы собираете не пауэрбанк а что-то другое, плата эта довольно дешевая и небольшая, чтобы разместить ее в самоделке. Плюс она уже имеет функцию заряда и защиты аккумуляторов. Есть готовые миниатюрные индикаторы на одну или несколько банок, 90-100р https://alexgyver.ru/18650/
Ну а самым дешевым и народным методом является использование повышающего преобразователя МТ3608 (30 руб.), настроенного на 5-5,1v. Собственно если вы делаете пауэрбанк на любом преобразователе на 5 вольт, то даже не нужно ничего докупать. Доработка заключается в установке красного или зеленого светодиода (другие цвета будут работать на другом выходном напряжении, от 6в и выше) через токоограничивающий резистор 200-500ом между выходной плюсовой клеммой (это будет плюс) и входной плюсовой (для светодиода это получится минус). Вы не ошиблись, между двумя плюсами! Дело в том, что при работе преобразователя между плюсами создается разница напряжения, +4,2 и +5в дают между собой напряжение 0,8в. При разряде аккумулятора его напряжение будет падать, а выходное с преобразователя всегда стабильно, значит разница будет увеличиваться. И при напряжении на банке 3,2-3,4в разница достигнет необходимой величины, чтобы зажечь светодиод – он начинает показывать, что пора заряжаться.
Чем измерять емкость аккумуляторов?
Мы уже привыкли к мнению, что для замера нужен Аймакс b6, а он стоит денег и для большинства радиолюбителей избыточен. Но есть способ замерить емкость 1-2-3баночного аккумулятора с достаточной точностью и дешево – простой USB-тестер
У меня было два тестера – синий и белый с проводом. Белый завышал ток на 15% (вместе с ним и емкость) а синий незначительно занижает. Может зависит от экземпляра, но я все же рекомендую синий хотя бы потому, что у него есть таймер времени заряда/разряда. А у белого только бесполезные ячейки памяти, которые не нужны.
Тестер начинает работать примерно от 2,8в и вплоть до 10-15ти без проблем, значит его можно питать напрямую от литиевого аккумулятора и он будет считать протекающий ток и емкость. Остается завести себе пару юсб-штекеров с выходом на голые провода или крокодилы, подключить аккумулятор на вход (обязательно через защиту!) а на выход поставить нагрузку. Например мощный резистор на 8-15ом (для одной ячейки и кратно больше для последовательных сборок) или кусок нихрома. Рекомендуемый ток разряда 300-500ma. Такой тестер даст результат емкости с погрешностью не более 5%. Для надежности можете в цепь разряда подключить мультиметр в режиме амперметра и сравнить реальный ток в показанием тестера, чтобы на будущее знать есть ли у него отклонение и сколько. С такой поправкой в голове точность будет та же что у Аймакса. Когда аккумулятор разрядится до отсечки и защита его отключит, тестер запомнит результат. Останется включить его любым другим источником питания чтоб посмотреть.
Мой экземпляр тестера дал мне результаты емкости, которые полностью до 10-20mah совпали с исследованиями серьезного дядьки, который использовал для этой же марки аккумулятора технику на десятки тысяч рублей. А еще фотографий такого процесса хватило в качестве доказательства для возврата стоимости аккумулятора 2s с нечестной емкостью =)
Новые модули
ТР5000, обновленная плата для заряда литий-ионных и литий-железо-фосфатных аккумуляторов (нужно запаять перемычку чтобы включить режим) током 1-2А (также нужно подбирать резисторы для настройки, но модуль реально тянет зарядный ток 2А) и напряжением питания до 9в. Модуль имеет импульсную схему, поэтому мало греется, имеет высокий КПД, что может быть важно например при заряде аккумулятора от солнечных батарей.
ТР5100, модуль для заряда последовательной сборки 2s (нужно запаять перемычку), также имеет импульсную схему (почти не греется), на вход нужно подавать напряжение от 9ти до 15-19в. Судя по описанию продавца зарядный ток также можно поднять до 2А.
Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
Проект FONAREVKA.RU специализируется на предоставлении всей необходимой информации о светодиодных фонариках, источниках питания, зарядных устройствах и световых приборах включая: освещение помещений (светодиодные лампы, светильники, светодиодные панели и т.п.) и интерьерная подсветка (светодиодные ленты и прочее); основное уличное освещение и ландшафтная подсветка; внешние световые приборы для автомобилей и мототранспорта, в том числе дополнительная оптика для Off-Road. Отдельное внимание уделено лазерам и лазерной технике.
| Стр. 1 из 6 | 1 | 2 | 3 |  |
Последняя стр. |
Увлеченный
Регистрация: 29.05.2010
Последняя активность: 01.11.2023 14:25
Сообщений: 145
Сказал(а) спасибо: 4
Поблагодарили: 9 раз(а) в 7 сообщениях
Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
Как собрать литиевую батарею с последовательно-параллельным включением аккумуляторов? Есть ли народные способы, без сильно сложной аппаратуры?
Ну типа заряжаем все акки из одной закупленной партии на DX-е по очереди в одном ЗУ (т.е. заведомо до одного напряжения), потом соединяем параллельно все через сопроты, скажем ом по 100, чтобы дополнительно выровнять напряжения.
Понятно, что лучше соединять последовательно и контролировать напряжение каждого. Но если требуется энергия более 8 «народных» 18650, то при последовательном включении контроль становится проблематичным.
Регистрация: 29.05.2010
Сообщений: 145
Сказал(а) спасибо: 4
Поблагодарили: 9 раз(а) в 7 сообщениях
Начитанный пони
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6825
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
1. Взять.
2. Собрать.
Дальше само выровняется. Естественно, брать все заряженными до одного напряжения.
__________________
Всё написанное может быть ошибочно.
Who needs calories when you can have lumens?
Регистрация: 25.11.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 6825
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях
Увлеченный
Регистрация: 24.03.2011
Последняя активность: 23.02.2018 14:43
Адрес: Россия, г.Жуковский
Сообщений: 143
Сказал(а) спасибо: 13
Поблагодарили: 12 раз(а) в 9 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
Эм, сейчас задам вполне может быть идиотский вопрос. Чем может быть опасно включение параллельно более 16 аккумуляторов 18650 для питания одного фонарика?При условии, что все одной партии,заряжены до одного напряжения и бла бла. =) Не смогут выровняться?
Регистрация: 24.03.2011
Адрес: Россия, г.Жуковский
Сообщений: 143
Сказал(а) спасибо: 13
Поблагодарили: 12 раз(а) в 9 сообщениях
Администратор
Регистрация: 18.05.2010
Последняя активность: 27.11.2023 23:04
Адрес: Москва
Сообщений: 911
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 105
Поблагодарили: 308 раз(а) в 119 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
У меня в распоряжении 3 новых велосипедных фонаря с DX и у всех батарейный блок рассчитан на 4 параллельно соединённых элемента 18650. Параллельно безо всяких оговорок, ибо никаких сопротивлений там нет — тупо соединены все одноимённые полюса аккумов.
Ничего плохого для самих аккумов в этом не вижу, даже наоборот — разрядка будет происходить равномерно в максимально комфортном режиме. Если соединить 2 и более аккумов с почти одинаковым зарядом в параллель ничего страшного не произойдёт и не надо верить байкам, что будь один из аккумов с немного (ключевое слово) другим напряжением, как в контуре потечёт нехилый ток и всё взорвётся — брехня это.
Уверен, что соединение в параллель позволит добиться более предсказуемых разрядных характеристик и отсутствия перекоса по напряжению по определению.
Регистрация: 18.05.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 911
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 105
Поблагодарили: 308 раз(а) в 119 сообщениях
Увлеченный
Регистрация: 24.03.2011
Последняя активность: 23.02.2018 14:43
Адрес: Россия, г.Жуковский
Сообщений: 143
Сказал(а) спасибо: 13
Поблагодарили: 12 раз(а) в 9 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
А что в теории можно ожидать от подключения 8 параллельных сборок 18650, каждая из которых состоит из 3-х последовательных аккумулятора, при условии заряда каждой тройки одновременно в одном заряднике =)) кроме того что это идея сумасшедшего? или это уже где то обсуждалось?. . эм, в теме пачка сигарет и 6300л не совсем то, но сейчас почитаю)
[Исправлено: ~KeP~, 25.05.2011 в 01:07 ]
Регистрация: 24.03.2011
Адрес: Россия, г.Жуковский
Сообщений: 143
Сказал(а) спасибо: 13
Поблагодарили: 12 раз(а) в 9 сообщениях
Регистрация: 23.12.2010
Последняя активность: 08.04.2023 16:32
Адрес: New York
Сообщений: 5228
Сказал(а) спасибо: 472
Поблагодарили: 1679 раз(а) в 1039 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
Сообщение от Andrey :
паралелно соединить просто, а вот последователно это уже посложнее, так как заряжать последавателно надо через балансирующий контролер, так же, когда делаеш батарею, лутше всего исползавать незащищённые банки, а потом ставить защиту на всю сборку.
гораздо легче будет обяснить даже наpисовать если знать конкретно сколко банок есть и какой волтаж\емкость, надо получить, сколко ампер потребление, а тогда уже будет виднее какие балансиры\платы защиты исползавать, и как подключать
Регистрация: 23.12.2010
Адрес: New York
Сообщений: 5228
Сказал(а) спасибо: 472
Поблагодарили: 1679 раз(а) в 1039 сообщениях
Увлеченный
Регистрация: 29.05.2010
Последняя активность: 01.11.2023 14:25
Сообщений: 145
Сказал(а) спасибо: 4
Поблагодарили: 9 раз(а) в 7 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
Сообщение от alpg88 :
А почему Вы считаете, что перекос, возможный при последовательном соединении невозможен при параллельном? Представьте себе кучу параллельно соединенных пар источник эдс(предположим даже они везде одинаковые)+внутреннее сопротивление(разные). И что будет при заряде/разряде? Особенно в завершающих стадиях.
Регистрация: 29.05.2010
Сообщений: 145
Сказал(а) спасибо: 4
Поблагодарили: 9 раз(а) в 7 сообщениях
Начитанный пони
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6825
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях
Re: Параллельное соединение литиевых аккумуляторов
Сообщение от Andrey :
А что должно быть при заряде? В стадии CV каждая банка зарядится ровно до этого самого V и будет заряжаться, пока ток всей сборки не упадёт до какого-то предела. Да, какая-то банка зарядится чуть больше, какая-то чуть меньше, ну так и хрен бы с ними, напряжение всё равно одинаковое, значит перезаряжать друг друга они не смогут.
Сообщение от Andrey :
При разряде та банка, которая имеет меньше ёмкость будет разряжаться быстрее, у неё будет падать напряжение и от этого она будет разряжаться медленнее. То есть, каждая банка будет отдавать столько, сколько может. Напряжение при этом на всех будет одинаковым. При достижении 3.0 или 2.7 В должна будет сработать защита, нагрузка выключится, у всех банок напряжение останется одинаковым.
При последовательном соединении в первую очередь нельзя обеспечить заряд до постоянного напряжения. Даже если ограничить напряжение на сборку 2S 8.4 В, никто не помешает одной банке взять 4.0 В, а другой 4.4 В. При разряде аналогично, каждая банка должна будет отдавать одинаковый ток, менее ёмкая будет разряжаться быстрее и может разрядиться до опасного предела.
А вот с никелевыми аккумуляторами всё наоборот, они любят последовательное соединение. Заряжаются они током до какого-то своего личного напряжения, на перезаряд плюют. И к тому же ёмкости никелевых банок в последовательной сборке постепенно выравниваются — менее ёмкая банка разряжается и заряжается сильнее, чем тренируется, а более ёмкая наоборот недоразряжается и теряет ёмкость из-за эффекта памяти.
havoc (28.06.2013), i (11.10.2013), Luceus (06.02.2016)
Насколько уменьшится емкость li-ion аккумуляторов после нескольких лет хранения
Очень часто происходят дискуссии о том, насколько сильно влияет долгое хранение li-ion аккумуляторов на их рабочие характеристики. Снижается ли после долго хранения емкость аккумуляторов? А если снижается, то насколько? Можно ли использовать аккумуляторы, которые лежали без дела несколько лет? Попробуем в этом разобраться. Выражаем благодарность компании KeepPower-Украина за предоставление li-ion аккумуляторов формата 18650, которые несколько лет находились у них на хранении. Было получено шесть разных аккумуляторов со сроками хранения от 3 до 6,5 лет:
- Panasonic NCR18650G
- Panasonic NCR18650BM
- Panasonic NCR18650A
- Samsung ICR18650-22F
- Sanyo UR18650FM
- Sanyo UR18650ZTA
Методика тестирования
В начале было измерено напряжение и внутреннее сопротивление всех аккумуляторов, чтобы произвести первоначальную оценку их состояния после хранения. После этого все аккумуляторы были несколько раз прогнаны циклами заряд/разряд, чтобы избавиться от возможных последствий долгого хранения. Так сказать — привели аккумуляторы в чувство после долгой спячки.
Тестирование проводилось разрядом токами 0,5 и 3 Ампера с замером емкости. После тестирования снова было проведено измерение внутреннего сопротивления аккумуляторов, чтобы зафиксировать возможное его изменение.
Тестирование в режиме разряда постоянным током проводилось прибором Rigol DL3021, измерение внутреннего сопротивления — прибором YR-1030.
Panasonic NCR18650BM
Первоначальное напряжение на аккумуляторе — 3,56 Вольт, внутреннее сопротивление — 22,2 мОм.
- Возраст аккумулятора — 3 года
- Минимальная емкость — 3030mAh
- Максимальное напряжение — 4,2 Вольт
- Минимальное напряжение — 2,5 Вольт
Внутреннее сопротивление после тестирования -20,6 мОм.
Panasonic NCR18650A
Первоначальное напряжение на аккумуляторе — 3,61 Вольт, внутреннее сопротивление — 32,7 мОм.
- Возраст аккумулятора — 4 года
- Минимальная емкость — 2950mAh
- Максимальное напряжение — 4,2 Вольт
- Минимальное напряжение — 2,5 Вольт
Внутреннее сопротивление после тестирования — 33,1 мОм.
Samsung ICR18650-22F
Первоначальное напряжение на аккумуляторе — 3,67 Вольт, внутреннее сопротивление — 45,9 мОм.
- Возраст аккумулятора — 4 года
- Минимальная емкость — 2150mAh
- Максимальное напряжение — 4,2 Вольт
- Минимальное напряжение — 2,5 Вольт
Внутреннее сопротивление после тестирования — 46,7 мОм.
Sanyo UR18650FM
Первоначальное напряжение на аккумуляторе — 3,79 Вольт, внутреннее сопротивление — 42,8 мОм.
- Возраст аккумулятора — 4 года
- Минимальная емкость — 2500mAh
- Максимальное напряжение — 4,2 Вольт
- Минимальное напряжение — 2,5 Вольт
Внутреннее сопротивление после тестирования — 42,5 мОм.
Sanyo UR18650ZTA
Первоначальное напряжение на аккумуляторе — 3,80 Вольт, внутреннее сопротивление — 42,2 мОм.
- Возраст аккумулятора — 6 лет
- Минимальная емкость — 2900mAh
- Максимальное напряжение — 4,35 Вольт
- Минимальное напряжение — 2,75 Вольт
Внутреннее сопротивление после тестирования — 42,2 мОм.
Следует отметить, что максимальное напряжение данной модели аккумулятора составляет 4,35 Вольт, что выше стандартных 4,2 Вольт. Но перед тестированием аккумулятор был заряжен только до 4,2 Вольт (было нечем зарядить дj напряжения 4,35 Вольт). Поэтому результаты тестирования для этого экземпляра не совсем корректны.
По разным данным при заряде таких аккумуляторов только до 4,2 Вольт в них «недозаливается» от 10 до 15% емкости.
Panasonic NCR18650G
Первоначальное напряжение на аккумуляторе — 4,11 Вольт, внутреннее сопротивление — 35,9мОм.
- Возраст аккумулятора — 6 лет
- Минимальная емкость — 3450mAh
- Максимальное напряжение — 4,2 Вольт
- Минимальное напряжение — 2,5 Вольт
Внутреннее сопротивление после тестирования — 36,8 мОм.
Кто повнимательнее, тот заметил, что похоже этот аккумулятор был когда-то заряжен до 4,2 Вольт, т.к. перед тестированием его напряжение было 4,11 Вольт. Мы тоже на это обратили внимание и обратились к лицу, от которого получили эти аккумуляторы на тесты. С его слов этот аккумулятор скорее всего был заряжен примерно в 2014 году и после этого лежал в коробке. Если это так, то это очень хороший показатель по саморазряду. Саморазряд очень-очень низкий.
Анализ результатов
На диаграмме представлено сравнение измеренной емкости аккумуляторов при разряде токами 0,5 и 3 Ампера с минимальной емкостью, указанной в datasheet производителя. Как можно увидеть — емкость части аккумуляторов превышает минимально-гарантированную, емкость нескольких аккумуляторов немного ниже минимально-гарантированной.
Для удобства восприятия на диаграмме ниже показано, какая емкость в процентах от минимально-гарантированной была зафиксирована при разряде током 0,5 Ампера.
Не забывайте, что модель Sanyo UR18650ZTA имеет максимальное напряжение 4,35 Вольт. А перед тестированием аккумулятор заряжался только до 4,2 Вольт. Поэтому чтобы получить правильную картину по этому аккумулятору следует к измеренной емкости добавить еще примерно 10-15%.
Выводы
По результатам тестирования видно, что после нескольких лет хранения, конечно, li-ion аккумуляторы немного теряют в емкости, но снижение емкости оказалось совсем небольшим. Внутреннее сопротивление аккумуляторов также находится в пределах нормы и сильно не изменилось. Усиления саморазряда (снижение напряжения на заряженном аккумуляторе со временем) также отмечено не было.
Таким образом, можно сделать вывод, что к ухудшению характеристик (уменьшение емкости, увеличение саморазряда и внутреннего сопротивления) приводит не долговременно хранение, а работа аккумуляторов в циклах разряд/заряд.
Дата проведения тестирования аккумуляторов — март 2019 года.