การชาร์จแบบขนานของแบตเตอรี่ lipo ความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงสุด?


12

มีผลิตภัณฑ์มากมายที่ช่วยให้แบตเตอรี่ Lipo ที่จะมีการเรียกเก็บเงินในแบบคู่ขนาน

แหล่งที่มาส่วนใหญ่มีความชัดเจนเกี่ยวกับความต้องการแรงดันไฟฟ้าและกำลังการผลิตซึ่งปฏิบัติตามการคำนวณวงจรพื้นฐานได้โดยตรง:

  • แบตเตอรี่ต้องมีจำนวนเซลล์เท่ากัน
  • ความจุ mAh ของแบตเตอรี่สามารถผสมได้

ความสับสนด้านหนึ่งคือจำนวนแบตเตอรี่สามารถแตกต่างกันในแรงดันไฟฟ้า ค่าที่ถูกอ้างถึงโดยทั่วไปคือ 0.3V แต่มีคำตอบที่แตกต่างกันมากมาย บางคนมาจากการโพสต์ในฟอรั่มที่ค่อนข้างเก่าดังนั้นคำตอบอาจจะถูกต้องประมาณปี 2005-2006 แต่ถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีที่ใหม่กว่า

ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าสามารถแตกต่างกันเท่าใดระหว่างแบตเตอรี่ lipo สองก้อนก่อนที่จะไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่แบบขนานได้?


คุณแน่ใจหรือว่าไม่ได้หมายถึง "ความจุ mAh ของแบตเตอรี่ไม่สามารถผสมได้"?
pjc50

คำตอบ:


8

LiPo ชุดการชาร์จแบบขนานได้กลายเป็นเรื่องธรรมดาในงานอดิเรก RC ที่จริงแล้วไม่มีหลักฐานเชิงประจักษ์มากมายเกี่ยวกับว่าดีหรือไม่ดี ความจริงก็คือผู้คนจำนวนมากทำสิ่งนี้ทุกวัน

โดยส่วนตัวฉันได้รับการชาร์จ LiPo แบบแพ็ค 6s เป็นเวลา 2 ปีด้วยผลลัพธ์ที่ดี ฉันมีบางแพ็คงบประมาณที่มีมากกว่า 100 รอบดังนั้นในเรื่องนั้นฉันมีความสุขกับชีวิตที่ฉันได้รับจากแพ็ค

รูทีนการชาร์จแบบขนานของฉันไม่ค่อยเข้มงวด ฉันไม่เคยคิดค่าบริการแพ็คที่มีความแตกต่างมากกว่า 0.25V / เซลล์ในช่วงเวลานี้ ฉันคิดว่าในอนาคตฉันจะระมัดระวังเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าของแพ็ค คำแนะนำของฉันจะอยู่ต่ำกว่า 0.1V / เซลล์ที่แตกต่าง

ปัญหาเกี่ยวกับการชาร์จแบบขนานคือมันเงียบง่ายต่อการทำผิดและเชื่อมต่อแพ็คของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ดังนั้นถ้าคุณกำลังจะทำนี้ผมจะเสมอตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าแพ็คของคุณก่อนที่จะเชื่อมต่อ

ทรัพยากรที่ดีมากสำหรับการชาร์จแบบขนานสามารถพบได้ในเว็บไซต์Tjin Tech นี่คือการตรวจสอบ IMO อย่างละเอียดมาก หากคุณเลื่อนไปที่ด้านล่างมันจะระบุถึงกระแสไฟกระชากที่อาจเกิดขึ้นได้เมื่อเชื่อมต่อแพ็คและยังรวมถึงการวัดการทดลองของกระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาเมื่อเริ่มต้นการเชื่อมต่อ


3

การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมหลายก้อนพร้อมกันเป็นความคิดที่ไม่ดี บางคนอาจมีกฎง่ายๆที่ตกลงถ้าทุกอย่างถูกต้อง แต่นั่นไม่ได้ทำให้เป็นความคิดที่ดี อ่านแผ่นข้อมูลแบตเตอรี่และดูวิธีการชาร์จ หากคุณไม่สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าจะอยู่ในระบบการชาร์จที่เหมาะสมได้อย่างไรโดยการมัดทั้งสองเซลล์ในแนวขนานฉันจะไม่ทำเช่นนั้น

สิ่งนี้ใช้ได้กับแบตเตอรี่ทุกชนิดที่ต้องชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าไม่ใช่แรงดันไฟฟ้า ฉันอาจถูกล่อลวงให้ทำหากจำเป็นกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหากแบตเตอรี่เพียงพอที่จะอนุญาตให้ชาร์จแรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่โดยทั่วไปเซลล์ลิเธียมจะต้องมีการชาร์จกระแสไฟฟ้าอย่างระมัดระวังและตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า


3

สรุป:

  • มันเป็นความคิดที่ไม่ดี แต่อาจไม่ถึงกับเสียชีวิต
    YMMV

  • การคำนวณแบบหยาบของ BOTE แสดงให้เห็นว่ามันน่าจะพอที่จะพูดได้สองเท่าของอัตราการชาร์จสูงสุดที่อนุญาตของเซลล์ถ้าเซลล์ที่มีความไม่สมดุลกล่าวว่า 0.3V นั้นเชื่อมต่อกันอย่างหนักที่เซลล์แล้วประจุทันทีหลังจากการเชื่อมต่อ

  • หากแบตเตอรี่ไม่ได้เชื่อมต่ออย่างหนักที่แบตเตอรี่ แต่นำไปสู่จุดจ่ายไฟทั่วไปแล้วไม่ควรชาร์จแบตเตอรี่เป็นเวลาประมาณ 10 นาทีหลังจากเชื่อมต่อโครงข่าย * ควรอนุญาตให้มีการปรับสมดุลตัวเองอย่างเพียงพอ [tm] การเพิ่มตัวต้านทานขนาดเล็กมากในแบตเตอรี่ตะกั่วแต่ละก้อนหรือทำให้แน่ใจว่ามีค่าความต้านทานต่ำสุดจะช่วยในกระบวนการนี้ ดูข้อความ

  • กฎของหัวแม่มือที่มีอยู่อาจจะเป็นเชิงประจักษ์ขึ้นอยู่กับเหตุผลในทางปฏิบัติที่อยู่เบื้องหลังแนวทางในวรรคข้างต้น - ดูข้อความ

    • การติดตั้งร่วมกัน "บนม้านั่ง" ก่อนการติดตั้งด้วยตัวต้านทานหรือตัวสร้างกระแสไฟ จำกัด แบบสองทิศทางจะเป็นความคิดที่ดี

ไม่ใช่ข้อความที่เชื่อถือได้ ฉันไม่เคยขนานเซลล์ LiIon อย่างหนักเลย
แต่ฉันมีประสบการณ์ใช้งานแบตเตอรี่ทั่วไปมากมายและคิดเกี่ยวกับปัญหานี้ก่อนหน้านี้

ควรหลีกเลี่ยงการขนานอย่างหนักหากเป็นไปได้ ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยมันเป็นเรื่องง่ายอย่างยิ่งที่จะสร้างสวิตช์ที่ช่วยให้เส้นทางปัจจุบันเป็นอิสระเมื่อชาร์จและคลายประจุ

"กฎของหัวแม่มือ" อาจขึ้นอยู่กับประสบการณ์และสิ่งนี้อาจขึ้นอยู่กับสถานการณ์ของความต้านทานการเชื่อมต่อแบตเตอรี่ - ดูด้านล่าง

หากคุณมีเซลล์ที่มีพื้นที่ซึ่งมีอัตราสูงสุด 1C และคุณชาร์จสองเซลล์ด้วยกันที่ 2C ค่าใช้จ่ายอาจกระจายไม่สม่ำเสมอและนอกจากนี้คุณยังสามารถรับกระแสระหว่างเซลล์จำนวนมากได้ ผลสุทธิก็คือ (ดูเหมือนว่าสำหรับฉัน) ว่าคุณสามารถเพิ่มอัตราการเรียกเก็บอัตราเซลล์เดียวสองเท่าได้อย่างง่ายดาย

ง่ายยิ่งขึ้นถ้าคุณสามารถทนแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยจากแบตเตอรี่จากนั้นเพิ่มความต้านทานเล็กน้อยในแต่ละตะกั่วที่หยดว่า 0.1V ที่ประจุเต็มจะทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ หากการชาร์จสูงสุดคือ 1C (โดยทั่วไปสำหรับ LiIon หลายแห่งผู้ผลิตบางรายอนุญาตให้มากถึง 2C) ความจุ R ~ = 0.1 / C (C = Ah เป็นแอมป์) ดังนั้นเช่นเซลล์ 18650 (ไม่ใช่ LiPo แต่หลักการเดียวกัน) อาจมีความจุ 2Ah ดังนั้น R = 0.1 / 2 = 0.05 ohms คุณสามารถบรรลุสิ่งที่ต้องการเพียงแค่ใช้แบตเตอรี่สองก้อนนำไปสู่ที่ใดก็ตามที่เซลล์เชื่อมต่อกับแทนที่จะเชื่อมต่ออย่างหนักระหว่างเซลล์และใช้ตะกั่วเดี่ยว หาก 1C (2A ของการไหลของประจุระหว่างแบตเตอรี่ที่ไม่สมดุลการตกจะเป็น 0.2V - ดังนั้น 0 ความไม่สมดุลของ 2V ที่การเชื่อมต่อเริ่มต้นจะอยู่ภายในสเป็คถ้าคุณมีเพียงความสมดุลของแบตเตอรี่ต่อแบตเตอรี่ที่จะต้องพิจารณากฎความจุ LiIon เพิ่มขึ้นประมาณ 6% ต่อ 0.1V ทั่วพื้นที่ประจุกระแสคงที่ (ขึ้นอยู่กับการคำนวณทางจิตอย่างรวดเร็วของ Vmin = 3.0V, Vmax = 1.2V ความจุที่ฐาน voltahge คงที่ ~~ 80% การเปลี่ยนแปลงความจุเชิงเส้นพร้อมการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า) ความจุไม่ได้เป็นเชิงเส้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแรงดัน แต่มันทำให้เรามีความคิด ค่าดิฟเฟอเรนเชียล 0.2V ~~~ = 2 x 6% = 12% ของ C. หาก mac intercell ดุลกระแส = 1C ดังนั้นมันจะใช้เวลา ~~ 12% x 1 ชั่วโมง = ~ 7 นาที ดังนั้นหากคุณขนานเชื่อมต่อสองเซลล์ด้วย> = (R / 0.1C) ความต้านทานตะกั่วในแต่ละโอกาสของเซลล์และ ขึ้นอยู่กับการคำนวณทางจิตอย่างรวดเร็วของ Vmin = 3.0V, Vmax = 1.2V ความจุที่ฐาน voltahge คงที่ ~ ~ 80% การเปลี่ยนแปลงความจุเชิงเส้นที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า) ความจุไม่ได้เป็นเชิงเส้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแรงดัน แต่มันทำให้เรามีความคิด ค่าดิฟเฟอเรนเชียล 0.2V ~~~ = 2 x 6% = 12% ของ C. หาก mac intercell ดุลกระแส = 1C ดังนั้นมันจะใช้เวลา ~~ 12% x 1 ชั่วโมง = ~ 7 นาที ดังนั้นหากคุณขนานเชื่อมต่อสองเซลล์ด้วย> = (R / 0.1C) ความต้านทานตะกั่วในแต่ละโอกาสของเซลล์และ ขึ้นอยู่กับการคำนวณทางจิตอย่างรวดเร็วของ Vmin = 3.0V, Vmax = 1.2V ความจุที่ฐาน voltahge คงที่ ~ ~ 80% การเปลี่ยนแปลงความจุเชิงเส้นที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า) ความจุไม่ได้เป็นเชิงเส้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงแรงดัน แต่มันทำให้เรามีความคิด ค่าดิฟเฟอเรนเชียล 0.2V ~~~ = 2 x 6% = 12% ของ C. หาก mac intercell ดุลกระแส = 1C ดังนั้นมันจะใช้เวลา ~~ 12% x 1 ชั่วโมง = ~ 7 นาที ดังนั้นหากคุณขนานเชื่อมต่อสองเซลล์ด้วย> = (R / 0.1C) ความต้านทานตะกั่วในแต่ละโอกาสของเซลล์และอย่าเรียกเก็บเงินจากพวกเขาเป็นเวลา 10 นาทีหลังจากการเชื่อมต่อคุณจะ "คงโอเค" [tm] การทำงานจากแบตเตอรี่ทันทีหลังจากเชื่อมต่อโครงข่ายเป็น OK

ผลต่อค่าใช้จ่ายและคายประจุ: ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นอนุญาตให้มีการถ่ายโอนระหว่างเซลล์ประมาณ 2C และตามปกติเซลล์จะไม่ถูกปล่อยในอัตรา 1C (ผู้ใช้แล็ปท็อปมักให้ความสำคัญกับการใช้งานแบตเตอรี่มากกว่าหนึ่งชั่วโมง) การป้องกันจะมีผลกระทบน้อยที่สุดต่อแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ หากการชาร์จที่ความจุสูงสุดผ่านตัวต้านทานเหล่านี้จะลดลง แต่เมื่อระบบออกจากกระแสคงที่ไปที่โหมดแรงดันคงที่ในปัจจุบันจะลดลงและศักยภาพของแบตเตอรี่จะถูกสร้างขึ้น ดังนั้นผลสุทธิคือการเพิ่มเวลาในการชาร์จเล็กน้อย


2

ข้อกังวลเพียงอย่างเดียวของเซลล์ LiPo ที่ชาร์จแบบขนานคือเมื่อเชื่อมต่อเซลล์ที่ถูกปล่อยประจุส่วนใหญ่ขนานกับเซลล์ที่มีประจุส่วนใหญ่ (สถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุด) เซลล์ที่ชาร์จจะสามารถถ่ายโอนพลังงานเข้าสู่เซลล์ที่ปล่อยออกได้เร็วกว่าอัตราการชาร์จสูงสุด ตัวต้านทานขนาดเล็ก (0.5 โอห์มหรือน้อยกว่า) ที่อยู่ในแนวเดียวกับแต่ละเซลล์จะช่วยลดสิ่งนี้โดยไม่ลดอัตราการชาร์จลงอย่างมาก ใช้ความต้านทานน้อยลงด้วยเซลล์ที่ใหญ่กว่า ...

สิ่งนี้สามารถทำซ้ำได้สำหรับ LiPo แบบขนานจำนวนเท่าใดก็ได้และแต่ละเซลล์จะเรียกเก็บค่าแรงดันการหยุดที่ถูกต้องโดยมีข้อเสียเล็กน้อยที่จะมีสถานะไม่ตรงกันหรือแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของเซลล์


0

การชาร์จแบตเตอรี่ LiPo แบบขนานเป็นความคิดที่ดีสำหรับผู้ใช้ที่มีความรู้ อย่างไรก็ตามอย่าชาร์จเซลล์ NiCad หรือ NiMH แบบขนาน เมื่อชาร์จ LiPos แบบขนานประสบการณ์ส่วนตัวของฉันบอกฉันว่าแบตเตอรี่ LIPo ที่ต่อขนานกันจะต้องอยู่ในสถานะ ~ 25% ซึ่งกันและกัน ยอดเยี่ยมเป็นเวลานานเกินไปสำหรับ LiPo ที่ชาร์จไฟต่ำกว่าจะยังคงอยู่ในขีด จำกัด ค่าใช้จ่ายที่ปลอดภัยที่แนะนำ ฉันต้องการให้แน่ใจว่า LiPos อยู่ในสถานะที่มีค่าใช้จ่ายต่อกันประมาณ ~ 15% แต่ก่อนที่จะเสียบเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ฉันให้เวลาแบตเตอรี่ในการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เท่ากัน (และมีเวลาแบ่งอิเล็กตรอน) ก่อนเริ่มชาร์จ สำหรับกฎ 15% ของฉันข้างต้นสถานะการชาร์จ 15% ใน LiPo อยู่ระหว่าง ~ 3.7V / เซลล์และ 4 0 V / เซลล์สอดคล้องกับความต่างศักย์ของ ~ 0.08V / เซลล์ สำหรับกฎ 25% ของฉันข้างต้นความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าในช่วง 3.7V / เซลล์ถึง 4.0V / เซลล์นั้นเหมือน 0.12V / เซลล์ ฉันพบว่าสิ่งเหล่านี้เป็นค่าช่วงค่าใช้จ่ายของรัฐที่ฉันชอบโดยเสียบมิเตอร์ไฟฟ้าระหว่างแบตเตอรี่สองก้อนและดูการแลกเปลี่ยนปัจจุบันระหว่างพวกเขา

สำหรับข้อมูลที่มีรายละเอียดมากขึ้นรวมถึงพล็อตเรื่องประจุไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้าของเซลล์และพล็อตเพื่อให้คุณทราบคร่าวๆว่าจะให้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เท่ากันก่อนเริ่มประจุเช่นเดียวกับพื้นหลังเพิ่มเติม การชาร์จแบบขนานดูบทความที่มีรายละเอียดมากขึ้นที่ฉันเขียนไว้ที่นี่: http://electricrcaircraftguy.com/2013/01/parallel-charging-your-lipo-batteries_22.html


2
คำตอบที่เป็นเพียงการเชื่อมโยงมักจะหมดกำลังใจบนไซต์ stackexchange การเชื่อมโยงไปยังรายละเอียดเพิ่มเติมนั้นยอดเยี่ยม แต่จะดีกว่าถ้าคุณมีรายละเอียดเพียงพอที่คำตอบของคุณเพื่อให้สามารถยืนได้ด้วยตัวเอง
Phil Frostst
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.