มีวิธีสร้างก้อนแบตเตอรี่ 18650 ด้วยการชาร์จในตัวหรือไม่? หรือความสมดุลไม่จำเป็นมาก?

นี่คือโพสต์แรกของฉันที่นี่

เอ่อฉันเป็นคนที่กระตือรือร้น DIY โดยเฉพาะในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จริง ๆ แล้วฉันกำลังสร้าง Playstation 2 Slim แบบพกพาด้วยจอแสดงผล IPS เพื่อให้ดูเหมือนกับตัวควบคุม Wii U มันเป็นความพยายามครั้งใหญ่ทางอิเล็กทรอนิกส์ครั้งแรกของฉัน

อย่างไรก็ตามการพกพาฉันต้องใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ฉันสับสนมากเกี่ยวกับวิธีการเข้าใกล้ส่วนพลังงานของโครงการนี้ ฉันจะพยายามทำให้ดีที่สุดเพื่อให้รายละเอียดมากที่สุด! ฉันหวังว่าจะได้คำตอบของคุณ!

รายละเอียดเล็กน้อย

เมื่อมองไปรอบ ๆ ฉันได้ข้อสรุปว่าก้อนแบตเตอรี่ 18650s (3S) จะใช้งานได้ดี การเชื่อมต่อสามชุดในซีรีส์จะสร้างได้สูงสุด 12.6V มันค่อนข้างธรรมดาดังนั้นข้อมูลมากมายเกี่ยวกับแบตเตอรี่จึงสามารถพบได้และยังสามารถกู้คืนได้จากชุดแบตเตอรี่แล็ปท็อป

ฉันมีรายละเอียดเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รวมอยู่ในโครงการจนถึงตอนนี้:

Sony Playstation 2 Slim (รุ่น 75003)

• แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน: 8.5V
• การใช้พลังงาน: 6 Aสูงสุด

Innolux N070IDG ( ใช่ฉันรักหน้าจอที่ดี: D)

• ประเภท: IPS LCD
• ความละเอียด: 1280x800
• ขนาด: 7 นิ้วแนวทแยง
• แรงดันไฟฟ้า: 9-12V (ดีที่สุดที่ 12V)
• การบริโภค: 190-210mA (ความสว่างเต็ม) (ระบุจากแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะ)
• อินเตอร์เฟซการแสดงผล: รวมถึงคณะกรรมการการเชื่อมต่อของ HDMI, VGA, 2 x AV

PAM8403 เครื่องขยายเสียง

• 2 ช่อง
• เอาต์พุต: เอาต์พุต 3W ต่อช่องที่ 4 โอห์ม
• แรงดันไฟฟ้า: 5V

แบตเตอรี่

ฉันจัดการเพื่อรับ 6 x 18650 แบตเตอรี่จากแล็ปท็อปเก่า หลังจากค้นหาแล้วดูเหมือนว่าจะเป็นแบตเตอรี่ Li-Ion ของSony SF US18650GR 2400mAH ดังนั้นฉันจึงสรุปได้ว่าสิ่งนี้ดูดีพอเมื่อเริ่มต้นพวกเขาสามคน

ปัญหา

ฉันต้องการใช้ชุดแบตเตอรี่ 3S นี้กับ BMS หลังจากที่ฉันได้รับ BMS เช่นเดียวกับที่ฉันกำลังจะรวบรวมชุดฉันค้นคว้าเพิ่มเติม

ดูเหมือนว่า BMS จะไม่ปรับสมดุลเซลล์ ฉันคิดว่าเนื่องจากมันมีการป้องกันภายใต้และการคิดราคาแพงมันจะชาร์จเซลล์ที่ 4.2V แต่ละตัวเมื่อเซลล์เต็ม แต่เซลล์อื่นไม่ได้มันจะหยุดการชาร์จสำหรับเซลล์นั้นและยังคงอยู่ในเซลล์ที่ไม่ได้อยู่ เต็ม แต่ดูเหมือนว่าฉันจะผิดและมันก็ยังไม่สมดุล

ฉันสงสัยว่า .. อุปกรณ์ผู้บริโภคส่วนใหญ่ที่เราใช้เพียงใช้อุปกรณ์ชาร์จไฟ DC เพื่อชาร์จอุปกรณ์เช่นแล็ปท็อปหรือลำโพงพกพา ฯลฯ แน่นอนว่าพวกเขาจะต้องออกแบบวงจรสมดุลภายในแบตเตอรี่หรือ ในอุปกรณ์ - หรือไม่สมดุลในการชาร์จ?

แบบฝึกหัดส่วนใหญ่พูดถึงว่าการใช้เครื่องชาร์จสมดุลกับขั้วต่อสมดุลเป็นวิธีเดียวที่จะรักษาประสิทธิภาพการทำงาน ฉันคิดว่ามันไม่สะดวกที่จะพกพาเครื่องชาร์จสมดุลและถอดแบตเตอรี่ออกจากอุปกรณ์เพื่อชาร์จใหม่

คำถามของฉันคือ .. มันเป็นไปได้หรือไม่ที่จะออกแบบชุดแบตเตอรี่ที่มีคุณสมบัติการป้องกันที่จำเป็นเช่นแรงดันไฟฟ้าต่ำ / แรงเกินและการป้องกันกระแสไฟฟ้าและการออกแบบในลักษณะที่ชาร์จผ่านเครื่องชาร์จ DC แบบธรรมดา?

หรือยอดคงเหลือในการชาร์จ .. สิ่งที่ไม่จำเป็นอย่างสมบูรณ์?

ฉันแค่กลัวเรื่องการใช้แบตเตอรี่ลิเธียม ฉันไม่ต้องการทำร้ายตัวเองหรือใครก็ตาม

โซลูชันที่เป็นไปได้ของฉัน

เนื่องจากฉันไม่เคยมีประสบการณ์เกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมมาก่อนและสำหรับฉันดูเหมือนว่าการทรงตัวนั้นสำคัญมาก ฉันคิดถึงวิธีแก้ปัญหาสองสามอย่างที่ฉันหวังว่าจะทำได้ฉันยินดีต้อนรับฟีดของคุณกลับมาที่พวกเขา!

วิธีการแก้ปัญหา - ใช้เพียง 1S3P (หรืออื่น ๆ อีกมากมายในแบบคู่ขนาน) แพ็คแทนและใช้ TP4056 ตาม USB 5V ชาร์จ จับคู่กับตัวแปลง 3 BOOST เพื่อให้พลังงานแก่ LCD, PS2 และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่แรงดันไฟฟ้าของตัวเองด้วย 1S BMS (ความกังวลของฉันคือแบตเตอรี่ของฉันอาจไม่สามารถจัดการกับการดึงปัจจุบัน)

ฉันรู้ว่าฉันจะต้องทำการคำนวณตามประสิทธิภาพของตัวแปลงบูสเตอร์เช่นกันเพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าที่แม่นยำจากแบตเตอรี่

โซลูชัน B - วิธีการตัดสินใจเริ่มแรกของฉันฉันคิดว่าแผนภาพอธิบายตนเอง แต่ฉันลังเลที่จะใช้วิธีนี้เมื่อฉันค้นพบว่ามันไม่สมดุลเซลล์ (และทำลายชีวิตของมัน) และอาจเป็นอันตรายได้

โซลูชัน C - ปกป้องแต่ละเซลล์ด้วย 1S BMS และใช้ 3S BMS ด้วยกัน ฟังดูไร้สาระฉันเดา แต่อย่างใดฉันคิดว่ามันจะทำงานได้ แต่ไม่มากหรือจะไม่ได้รับการแนะนำ

โซลูชัน D - วิธีการปรับสมดุลที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องชาร์จสมดุลขนาดใหญ่และไม่สามารถใช้อุปกรณ์ในขณะชาร์จได้ ในความคิดของฉันมันไม่สะดวกจริงๆ

ขอบคุณสำหรับการอ่านฉันหวังว่าจะไม่ยาวเกินไป ฉันหวังว่าฉันจะได้รับคำตอบจากสิ่งนี้ครั้งแล้วครั้งเล่า เพราะฉันมักจะไม่ถามฉันแค่ค้นคว้า ตอนนี้ฉันต้องการความช่วยเหลือจริงๆเพราะอาจเป็นอันตรายได้หากเกิดข้อผิดพลาด

โปรดแจ้งให้เราทราบว่าคุณคิดอย่างไรและทางออกใดดีที่สุด! ฉันจะพยายามตอบกลับด้วยความสามารถที่ดีที่สุดของฉัน

ฉันยังอยากรู้ด้วยว่ามีข้อผิดพลาดอะไรบ้างใน 'โซลูชั่นที่เป็นไปได้' ของฉัน! เพื่อที่ฉันจะได้หลีกเลี่ยงหรือแก้ไขในอนาคต

อีกครั้งขอบคุณมาก

ฉันจัดการเพื่อรับ 6 x 18650 แบตเตอรี่จากแล็ปท็อปเก่า

นี่เป็นปัญหาแรกของคุณ แบตเตอรี่เก่าเหล่านั้นอาจจะเหนื่อยและจะพยายามจัดหากระแสไฟที่ต้องการ เซลล์แต่ละเซลล์อาจมีความต้านทานและความสามารถภายในที่แตกต่างกันดังนั้นจึงแนะนำให้สร้างความสมดุล

โซลูชัน A - ใช้เพียง 1S3P (หรือมากกว่าแบบขนาน) แพ็คแทนและใช้เครื่องชาร์จ USB 5V ที่ใช้ TP4056

ความคิดที่ไม่ดี แบตเตอรี่จะชาร์จช้ามากและบูสเตอร์จะสิ้นเปลืองพลังงาน แพ็คและสายไฟจะต้องจัดการกับกระแส 14A +

โซลูชัน B (เครื่องชาร์จ BMS และ '12 .6V ')

หาก BMS มีความสมดุลจึงควรใช้งานหากเครื่องชาร์จ '12 .6V 'ถูกออกแบบมาสำหรับเซลล์ลิเธียม 3.7V โดยไม่ต้องสมดุลเซลล์บางคนอาจถึงแรงดันยอดก่อนที่คนอื่น ๆ แล้ว BMS จะยุติการเสียค่าใช้จ่ายในช่วงต้นผลในการเรียกเก็บเงินบางส่วนออกจากแบตเตอรี่สมดุล

BMS จะไม่ตัดการคายประจุจนกว่าอย่างน้อยหนึ่งเซลล์จะตกไปที่แรงดันไฟฟ้าต่ำที่เป็นอันตราย หลังจากผ่านไปสองสามรอบเซลล์จะเริ่มตาย เพื่อป้องกันแบตเตอรี่คุณควรติดตั้งสัญญาณเตือนหรือทางลัดที่ไม่ยอมให้มีเซลล์ใด ๆ ต่ำกว่า 3.2V

โซลูชัน C - ปกป้องแต่ละเซลล์ด้วย 1S BMS และใช้ 3S BMS

overkill แต่อาจ (ขึ้นอยู่กับ balancer) ไม่เพียงพอ! เครื่องปรับสมดุลหลายตัวทำงานบนหลักการของการบายพาสกระแสไฟชาร์จเมื่อเซลล์ถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (4.2V) ปัญหาด้วยวิธีนี้คือถ้าตัวถ่วงสมดุลไม่สามารถข้ามกระแสทั้งหมดได้เซลล์จะยังคงถูกชาร์จไฟเกิน (จนกว่าวงจรป้องกันจะเริ่มทำงาน)

โซลูชัน D - วิธีการปรับสมดุลที่เหมาะสมซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องชาร์จสมดุลขนาดใหญ่

วิธีนี้ใช้งานได้ดีขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ชาร์จเฉพาะ บางอันมีวงจรแยก 3 อันที่ชาร์จแต่ละเซลล์แยกกัน นี่เป็นวิธีการชาร์จที่สมดุลที่สุดที่เชื่อถือได้ แต่แผงควบคุมจะต้องสื่อสารกับเครื่องชาร์จทั้ง 3 เครื่องในขณะที่ยังคงแยกกันอยู่ดังนั้นจึงมักใช้ในเครื่องชาร์จแบบธรรมดาที่ไม่น่าเชื่อถือ

ที่ชาร์จที่สมดุลมากขึ้นมีหน้าจอ LCD และตั้งโปรแกรมได้อย่างสมบูรณ์ เครื่องปรับสมดุลของพวกเขามักจะทำงานตลอดวงจรการชาร์จดังนั้นเซลล์เริ่มมีความสมดุลก่อนที่จะถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุด แต่ส่วนใหญ่มีเครื่องถ่วงสมดุล ข้อได้เปรียบหลักคือหน้าจอ LCD แสดงแรงดันไฟฟ้าของเซลล์เพื่อให้คุณสามารถลดอัตราการชาร์จลงเพื่อช่วยรักษาสมดุลของแพ็คหากจำเป็น จอแสดงผลยังแสดงจำนวนประจุที่ใส่เข้าไปดังนั้นคุณสามารถวัดความสมบูรณ์ของแพ็คได้

เครื่องชาร์จสมดุลที่ดีอาจมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่จะมีประสิทธิภาพมากกว่าและให้การควบคุมและความยืดหยุ่นที่มากขึ้น หลายคนสามารถทำ Nicad / NiMH, LiFPO4 และแบตเตอรี่กรดตะกั่ว เครื่องชาร์จหนึ่งเครื่องอาจเป็นอุปกรณ์ที่คุณต้องชาร์จอุปกรณ์ต่าง ๆ มากมาย

ฉันคิดว่าคุณตีความผิด ๆ ว่า BMS ของคุณสร้างสมดุลระหว่างการชาร์จ

สำหรับ BMS 3 เซลล์โดยทั่วไปจะมี FET ข้ามเซลล์แต่ละเซลล์ เมื่อเซลล์ใกล้จะชาร์จจนเต็ม FET จะถูกใช้เพื่อข้ามกระแสของการชาร์จบางส่วน (มันจะไม่ปิดการชาร์จไปยังเซลล์แต่ละเซลล์โดยปกติ) โดยทั่วไปแล้วบายพาสกระแสไฟฟ้าคงเหลือจะเป็นเศษเล็ก ๆ น้อย ๆ ของประจุกระแสไฟฟ้า ... บางทีอาจจะต่ำกว่า 1/10 ของประจุไฟฟ้าในแพ็ค แต่มันก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดความแตกต่างในเซลล์ นอกเหนือจากความสามารถในการเลี่ยงกระแสบางรอบเซลล์ที่กำหนด BMS สามารถปิดกระแสประจุสำหรับแพ็คทั้งหมดได้

สำหรับการใช้งาน BMS ที่กระแสไฟชาร์จสูง (หลายแอมป์) พวกเขาใช้เทคโนโลยีปั๊มชาร์จเพื่อเบี่ยงเบนพลังงานจากเซลล์ที่มีประจุมากไปยังเซลล์ที่มีประจุต่ำหรือกลับไปที่ตัวเก็บประจุ แบบนี้จากเชิงเส้น สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แต่นี่ไม่ใช่ BMS ทั่วไปที่คุณซื้อจาก Ebay ด้วยการคิดค่าธรรมเนียมแบบง่าย

อ่านสิ่งนี้เพื่อแนะนำวิธีการ BMS

BMS ที่คุณแสดงเป็นหน่วยของแรงดันไฟฟ้าที่เรียบง่าย มีคนอื่น ๆ (เช่นง่าย) ที่สมดุลแพ็ค 2S, 3S, 4s และ 5S นี่คือตัวอย่างสำหรับ 3S:

ผู้ชายคนนี้ (บนอีเบย์) มีบอร์ดจำนวนมาก (ไม่ทราบคุณภาพแน่นอน) แต่ควรดูที่รายละเอียดของบอร์ดเพื่อดูว่าบอร์ดใดบ้างที่มีการใช้งานการคิดราคาแพงมากเกินไป (สมดุลแรงดันเกิน) และ แพ็ค

สมมติว่า 3 Cell BMS ของคุณสามารถควบคุมการบรรจุมากเกินไปวิธีการ B) ของคุณจะค่อนข้างเหมาะสมสำหรับแบตเตอรี่ของคุณ

หากคุณกำลังจะทำการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมตามลำดับใช่คุณจำเป็นต้องปรับสมดุล

คุณสามารถค้นหาวงจรการเรียกเก็บเงินแบบสมดุลสำเร็จรูปสำหรับการขายบนอินเทอร์เน็ตได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะกู้หนึ่งเช่นจากชุดแบตเตอรี่แล็ปท็อป วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มาก

การออกแบบของคุณเองนั้นเป็นไปได้อย่างแน่นอน แต่นั่นเป็นโครงการในแบบของตัวเอง ดังนั้นการแก้ปัญหาของคุณ:

• โซลูชัน A นั้นง่ายปลอดภัย (โดยมีแบตเตอรี่เพียงพอในแบบคู่ขนาน) และใช้งานได้ แต่คุณต้องใช้ตัวแปลงบูสต์แบบอ้วนและจะไม่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด

• ถ้าสารละลาย B ไม่สมดุลเซลล์มันก็ไม่ดีสำหรับฉัน

• โซลูชัน C ดูเหมือนว่าไม่น่าดู แต่ทำงานได้ดี คำถามหนึ่งที่เกิดขึ้นคือเมื่อหนึ่งใน 1S BMS ตรวจพบแรงดันไฟฟ้าเกินมันจะทำอะไร? มันจะทำงานอย่างไรในวงจรโดยรวม? หากเปิดวงจรหมายความว่าแบตเตอรี่อีกสองก้อนจะหยุดชาร์จเช่นกัน

• โซลูชัน D เป็นวิธีที่เหมาะสมในการทำ IMO เครื่องชาร์จสมดุลแบบเฉพาะบนแผงวงจรไม่จำเป็นต้องมีการ clunky เลยสามารถมีขนาดเล็กกว่า Solution C ได้อย่างง่ายดาย