Jump to content

    

Зарядка батарей на основе 18650 без снятия с устройства

В моём устройстве используется несколько батарей, составленных из 1, 2, 3, 4 или 10 последовательно соединённых банок 18650. Такие батареи могут, в свою очередь, соединяться параллельно. Необходимо иметь возможность периодически заряжать устройство без извлечения банок, и желательно - все батареи одновременно.

В теме я новичок, и мне мыслится примерно следующее. На устройство подаются зарядные токи нескольких напряжений (на 1-элеметную батарею 3,7В, на 10-элементную 37В и т.д.) На каждой банке ставится контроллер, управляющий зарядным током, например TP4056. Это будет работать? Можно ли упростить схему, пустив одно входное напряжение, не ставить контроллер зарядного тока на каждую банку?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да решается эта задача давным-давно. На электротранспорте, например.
      Батарея заряжается одним током от одного источника. На каждой ячейке стоит компаратор ( дешевые готовые ИС) , который следит за предельным напряжением заряда и по  "ИЛИ" выдает команду на зарядник "заряд прекратить".
      Что прекрасно - суммарный заряд идет по ячейке с наименьшей емкостью.
       Есть еще  корявые попытки дозарядить всю  батарею.  Пороговое имеет гистерезис и несколько разряжает ( на нагрузочный резистор) ячейку с предельным зарядом. Сигнал остановки заряда исчезает и можно дополнительно батарею подзарядить. Но зачем - создатели сего объяснить не могут. Суммарно отобрать от всей батареи можно только емкость самой малоемкой ячейки.  Но как-то ездят, периодически перемеряют все ячейки, меняют малоемкие.
    Прогресс может быть достигнут активной балансировкой. Это значит, что энергия ПОСТОЯННО  должна перекачиваться из более заряженных ячеек в менее заряженные.

Схемотехнически, конструктивно  это решено, но до пользователей донести это оказалось невозможным. Или дорого или вообще смысл непонятен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 часов назад, Егоров сказал:

Но зачем - создатели сего объяснить не могут. Суммарно отобрать от всей батареи можно только емкость самой малоемкой ячейки.

 

Смысл там есть, но он в другом.

Эти схемы помогают продлить жизнь самой слабой ячейки, замедляя её деградацию.

Самая малоёмкая ячейка в батарее быстрее других деградирует, страдая как от перезарядки так и от глубокого разряда.

 

Простейшие способы это пропускать "лишний" ток мимо ячейки при зарядке, защищает от перезарядки.

Более сложные - та самая "активная балансировка", т.е. в процессе разряда батареи происходит дозарядка самой слабой ячейки за счёт более ёмких, это спасает самую слабую от глубокого разряда или переполюсовки.

Всех проблем не решает, но хоть что-то.

Share this post


Link to post
Share on other sites
59 минут назад, SSerge сказал:

Простейшие способы это пропускать "лишний" ток мимо ячейки при зарядке, защищает от перезарядки.

А какой смысл дозаряжать остальные, если при разряде они в конце начнут "высасывать" ток из полностью разряженной слабой и добивать ее.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minutes ago, vladec said:

А какой смысл дозаряжать остальные, если при разряде они в конце начнут "высасывать" ток из полностью разряженной слабой и добивать ее.

Не начнут. UVLO отключит.

Смыслы:

1. Определение состояния заряда. У литиевых батарей заряд определяется по напряжению холостого хода. Так себе аргумент, понимаю, но он есть.

2. Устранение первоначального дисбаланса - когда в ЗУ засунут разные аккумуляторы, из разных устройств, новые со старыми и т.п.

3. Не всегда самая "слабая" батарея зарядится первой. Первой может зарядиться до OVLO батарея, в которой осталось больше всего заряда.

Edited by one_eight_seven

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, SSerge сказал:

Смысл там есть, но он в другом.

Простейшие способы это пропускать "лишний" ток мимо ячейки при зарядке, защищает от перезарядки.

 

Если заряд идет током ампер в 5-10, то пропустить мимо миллиампер 50-100 "лишнего" тока  - смысл понятный только авторам этого метода.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, baritono сказал:

В моём устройстве используется несколько батарей, составленных из 1, 2, 3, 4 или 10 последовательно соединённых банок 18650. Такие батареи могут, в свою очередь, соединяться параллельно.

Рассуждение, опасное для жизни, потому что каждый литевый элемент или батарея являются пожаровзрывоопасными предметами, а потому должны быть отдельными устройствами, полностью защищёнными — для начала, производители не продают незащищённые ни банки, ни батареи, простым смертным, потому что как раз первая грабля, когда им вздумается соединить что-то параллельно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, Егоров said:

Если заряд идет током ампер в 5-10, то пропустить мимо миллиампер 50-100 "лишнего" тока  - смысл понятный только авторам этого метода.

Скажем для размера банки 18650 (емкость 2,6 Ач) ток заряда 2 -3 А, а BMS для таких аккумуляторов (в самокатах и велосипедах) работают именно по принципу обходного тока примерно 40 - 50 мА. Надо сказать, что солидные фирмы оптовым покупателям предоставляют услугу комплектования партии с разбросом 1%, 2%, 3% (остальное на рынок). Так что 50 мА и есть те самые 1,5 - 2%, а при таких условиях пока аккумулятор наберет критическую разницу в емкости он успеет сдохнуть. 

Edited by MikeSchir

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, Егоров said:

Если заряд идет током ампер в 5-10, то пропустить мимо миллиампер 50-100 "лишнего" тока  - смысл понятный только авторам этого метода.

В области балансировки зарядный ток снижается, но времени это может занять много.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, amaora сказал:

В области балансировки зарядный ток снижается, но времени это может занять много.

Так а смысл в этом есть? Нет, конечно.
 Всякими ухищрениями растянули время зарядки, перегнали много энергии в тепло и таки зарядили все ячейки полностью. А толку? Ведь если 9 ячеек имеют емкость по 10 Ач, а одна 9 Ач, то при разряде от всех ячеек получим 9 Ач, не более.  За что сражались? 
Активная балансировка позволила бы использовать всю энергию батареи эффективнее. Из 9 нормальных ячеек  подкачалось бы по 0.1Ач в малоемкую и общая емкость батареи составила бы 9.9Ач.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minutes ago, Егоров said:

Так а смысл в этом есть? Нет, конечно.

А если емкость одинаковая, внутреннее сопротивление немного разное, температурные условия разные. Можно ли утверждать, что дисбаланс не будет увеличиваться через N циклов? Смысл в том, чтобы дисбаланс не прогрессировал при одинаковых емкостях. То есть чтобы получить эти 9 Ач а не еще меньше из-за того, что один из 10 Ah элементов деградировал (до 9.5 Ah например) быстрее остальных и зарядился первым.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Егоров said:

Активная балансировка позволила бы использовать всю энергию батареи эффективнее. Из 9 нормальных ячеек  подкачалось бы по 0.1Ач в малоемкую и общая емкость батареи составила бы 9.9Ач.

Вот если бы хотя бы 99А*ч, а лучше 990 А*ч - там да, можно говорить об активной балансировке.

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 hours ago, MikeSchir said:

солидные фирмы оптовым покупателям предоставляют услугу комплектования партии с разбросом 1%, 2%, 3% (остальное на рынок). Так что 50 мА и есть те самые 1,5 - 2%, а при таких условиях пока аккумулятор наберет критическую разницу в емкости он успеет сдохнуть.  

 

Из-за специфики устройства нужна возможность составлять батареи из банок разных серий и сроков службы. Поэтому такой вариант, наверное, не подойдёт. В общем, укрепляюсь во мнении, что кроме TP4056 на каждую банку, реальных вариантов нет. По крайней мере, простых в реализации.

Edited by baritono

Share this post


Link to post
Share on other sites
38 minutes ago, baritono said:

Из-за специфики устройства нужна возможность составлять батареи из банок разных серий и сроков службы.

 

Это плохая специфика. И крайне желательно её пересмотреть. Если это не очередной проект второй жизни для банок, собранных на свалке.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, baritono сказал:

кроме TP4056 на каждую банку, реальных вариантов нет

Ну да, по отдельному MicroUSB на задней панели и по отдельному сетевому БП на каждую из "1, 2, 3, 4 или 10" банок.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now