Incarcare acumulatori 18650 in paralel

[DarthVader]

Buna ziua

 

Am cautat dar nu am gasit in alte discutii cam ce vreau eu sa fac (daca mi-a scapat cumva, se poate sterge topicul). Am 6 acumulatori 18650 Panasonic (nu stiu exact modelul nu ii am la mine in clipa de fata) scoase dintr-o baterie de laptop. Acumulatorii sunt in stare buna, bateria avea autonomie mare pe laptop. Doresc sa ii conectez in paralel si sa incarc grupul cu un modul din acesta (nu e cu intentia de a face reclama):

 

https://www.optimusdigital.ro/ro/electronica-de-putere-incarcatoare/1713-incarcator-tp4056-cu-micro-usb-pt-baterie-lipo-1a-cu-protectie-pentru-circuite.html

 

Ati mai lucrat careva cu vre-un modul de genul? Sunt in siguranta acumulatorii daca ii incarc in paralel cu acel modul? (Sunt constient ca incarcarea va dura destul de multe ore, dar e ok). Acumulatorii vor ramane in paralel si la descarcare, alimentand niste lumini LED, practic vreau sa ii conectez in paralel si sa ii las asa permanent si pt incarcare si pt descarcare.

[Dxxx]

Mai intai ar trebui sa te documentezi asupra acestor acumulatori...

 

Ca sa-ti fac viata usoara:

- chimia litiu-ion nu permite trickle current, adica curent "de mentinere" deci fara deconectare totala vei strica elementii. Deconectarea presupune sa ai un DS, pentru ca sa vezi ce valoare a curentului trebuie sa o activeze.

Este vorba desigur de deconectare in faza finala, de tensiune constanta (CV) si deconectarea de face undeva intre 2 si 10% x C.

- tensiunea de intrare, respectiv 5V este precis determinata? - asta pentru ca montajul pus de tine necesita 5V pe intrare.

 

 

Daca inteleg eu bine si acumulatorii sunt pentru a realiza un backup pe iluminare, atunci solutia este cu totul alta, si se poate face si cu intrare de 5V -> adica un incarcator "lent" cu I ~ 0,1C

Iti trebuie doar un limitator de curent (GCC) plus un comparator care sa realizeze decuplarea totala a incarcarii cand se ajunge la o tensiune setata Vd. (comparatorul va realiza automat si reintrarea in incarcare cand acumulatorii se descarca)

Un GCC cu doi tranzistori este suficient , nu trebuie vreo minune...

Daca doresti viata maxima a acumulatorilor si te multumesti cu backup la numai jumatate din capacitatea maxima atunci Vd trebuie setat la 3,85-3,9V.

Daca doresti backup la capacitate maxima, dar cu viata acumulatorilor standard, atunci Vd=4,2V

 

 

Aaaa, nu am mai spus, probabil nici nu trebuia:

- comparatorul de decuplare il poti face cu orice comparator / OA uzual. O intrare la tensiunea de referinta, cealalta direct la acumulatori (probabil printr-un divizor).

- insa atentie cum calculezi histerezisul, pentru ca el va determina tensiunea pana la care acumulatorii se descarca inainte de a se intra in urmatorul ciclu de incarcare.

- probail ca acceptabil ar fi ca pragul de jos al histerezisului sa fie peste 3,8V, ca sa mai ai suficienta capacitate. Daca tensiunea maxima este de 4,2 nu va fi problema mare. Dar daca Vd este pentru viata maxima pragurile trebuie sa fie destul de apropiate - insa oricum histerezisul trebuie sa fie ferm, sa nu iti intre in oscilatie pornit/oprit...

[DarthVader]

Backup e cam mult spus, e mai degraba un proiect asa de dragul diy. Sunt 6 becuri LED de 12V (din acelea care se pot spune in spoturi facute pt halogen 12V), 3 cu lumina calda, 3 cu lumina rece si 2 LM317 reglabile pt fiecare din cele doua grupuri de cate 3, astfel pot regla temperatura si intensitatea luminii cum doresc. Am zis ca ar fi fun sa mearga si din baterii si sa am si posibilitatea de a incarca bateriile (initial folosisem acumulatori cu plumb de 12V 7Ah dar dupa cateva incarcari-descarcari s-au cam dus, erau de UPS, nu deep cycle asa ca am trecut pe Li-ion daca tot am facut rost de bateria de laptop). Cei 5V sunt precis determinati, de fapt e o sursa in comutatie reglabila de la 1V si ceva pana aproape de tensiunea de intrare (care in cazul meu e 24V fix). Initial am setat sursa la 4.20V pe iesire si am limitat curentul (are sursa reglaj si pt limitare de curent) la 2A maxim. Se incarca acumulatorii dar tot imi da impresia ca nu se incarca complet si nu am nici un fel practic de a monitoriza cand scade curentul suficient ca sa opresc incarcarea (inafara de a desface firele si a pune ampermetrul in serie).

 

Montajul respectiv ce l-am pus am observat ca are 2 leduri, unul rosu si unul verde si din ce scrie acolo cel verde se aprinde cand incarcarea s-a terminat, ma gandeam ca poate pot folosi tensiunea aplicata pe ledul verde cand acesta sa aprinde ca sa comand oprirea incarcarii (deconectarea acumulatorilor), desi in datasheet-ul lui TP4056 scrie ca cica stie sa opreasca incarcarea dar ce-i sigur ii sigur. Dar solutia ta pare mai buna ca permite reglarea tensiunii la care sa se opreasca incarcarea, montajul e fixat pe 4.2V desi mi-ar place sa am capacitate maxima. Cei 3,8V la care se porneste incarcarea sunt in sarcina? Ca luminile consuma circa 12W la luminozitate maxima...

Editat Septembrie 9, 2017 de DarthVader

[QQme]

Toti acu. au cam 40-45Wh deci ,iluminat 3h, sau mai putin pt. ca trebue un reg. de curent const. cu mica cadere de tens. pt. a exploata toata capacitatea 4,2-3.2V; obligatoriu un incarc.cu comp. cu histerezis cum s-a mai spus.,curentul initial poate fi si de 2-3A cu lim. de curent pt. a reduce durata de inc. la 7-8 ore....obligatoriu deconect.totala la 3,2V pe sarcina.

Editat Septembrie 9, 2017 de QQme

[cearda]

Nu se pot incarca în pararel cu un asemenea modul,doar cate o celula.

Pentru 3 celule,ceva de genul:https://www.banggood.com/3S-20A-Li-ion-Lithium-Battery-18650-Charger-PCB-BMS-Protection-Board-12_6V-Cell-p-1118043.html?rmmds=buy

[Relav]

cearda ,

tu incurci situatiile. Ce propui tu este un modul de protectie si incarcare a 3 celule litiu-ion legate in serie. Omul vrea sa incarce 6 acumulatori legati ni paralel. O poate face linistit cu modulul precizat de el. Cand ajunge la 4,2V modulul inceteaza sa mai incarce si semnalizeaza sfarsitul incarcarii prin aprinderea led-ului verde.

[validae]

Dar dacă se întâmplă ca în timpul încărcării, curentul cerut de toți acei acumulatori 18650 puși în paralel să depășească cu mult 1A, ce se mai poate întâmpla ? S-ar putea ca la un moment dat modulul TP4056 să cedeze, chiar dacă limitarea lui internă de curent lucrează.....eu nu aș recomanda totuși să faci experiența. Aș recomanda mai degrabă utilizarea câte unui modul LT4056 pentru fiecare element 18650 în parte și gruparea tuturor elementelor în paralel.Cu precauție...

[elman]

Am pus eu un modul din acesta la o surubelnita cu un singur acumulator 3,7V. Modulul debiteaza 1A, poti aplica la intrarea lui 5-8V, are protectie la descarcare excesiva iar dupa ce a terminat de incarcat opreste incarcarea. Eu zic ca merge dar va trebui sa astepti mult pana se incarca complet. Nu stiu daca nu cumva se pot conecta mai multe incarcatoare in paralel.

Circuitul are limitare la max.1A.

Editat Septembrie 9, 2017 de elman

[cearda]

cearda ,

tu incurci situatiile. Ce propui tu este un modul de protectie si incarcare a 3 celule litiu-ion legate in serie. Omul vrea sa incarce 6 acumulatori legati ni paralel. O poate face linistit cu modulul precizat de el. Cand ajunge la 4,2V modulul inceteaza sa mai incarce si semnalizeaza sfarsitul incarcarii prin aprinderea led-ului verde.

Aveți dreptate,nu am citit pana la capăt.

Scuze,într-adevăr în pararel se poate,doar ca va dura mult timp.

[Vizitator]

Modulul din link contine si protectia interna a unei baterii cu li ( care face cutoff la parametrii precizati mai sus ), se poate folosi fara probleme dar exista riscul sa cedeze in timp chiar daca este limitat intern la 1A.

Conform DS se poate alege alt curent ( mai mic ) pentru a prelungi viata integratului .

Integratul are radiator lipit pe cablaj pe planul de masa , se poate suplimenta lipind pe partea opusa un radiator de Cu , care va ajuta la racirea montajului.

Trebuie sa aveti in vedere unde legati consumatorul pe acel modul .

Nu se va lega la bornele acumulatorului ci la iesirea din integratul de incarcare , in acest fel protectia va face tot ce s-a spus mai sus .

[DarthVader]

Acum am observat ca am fost chior si n-am vazut ca modulul are si iesiri, mi-a scapat aspectul aceasta. Atunci, nu ar merge, conform domnului validae, cate un modul pentru fiecare element 18650, si iesirile modulelor legate in paralel si apoi la consumator? (sau risc sa fie curenti prea mari intre ei, poate nu-s suficient de apropiate tensiunile de la iesire). Un singur modul clar nu-mi duce consumul, care va fi undeva la 3-4A. Initial ma gandeam sa leg consumatorul direct la acumulatori, ca oricum voi avea un voltmetru de panou pe carcasa care sa imi indice tot timpul tensiunea din acumulatori.

Editat Septembrie 10, 2017 de DarthVader

[Dxxx]

Imi pare rau ca m-ama bagat aici, ma voi retrage, dar uite care sunt problemele:

 

- becoled, ca de altfel si banda led sunt in marea majoritate a cazurilor niste dispozitive jalnice. Raciri mult subdimensionata, daca macar exista + drivere aiurea, inclusiv pasive + leduri din 1900 si ceva, cu randamante sub jumatate din ce se poate actual.

- la ceva care include baterii nici nu se pune problema de becoleduri cu sub 50lm/W, acolo trebuie COBuri serioase si drivere serioase, pentru ca randament globale alimentare CC -> lumina de 150 lm/W sunt posibile.

Asta pentru ca la randament de 3 ori mai mare montajul serios/scump este deja acoperit ca cost prin economia la baterii datorita randamentului.

- nedumerire majora: pai ai becoleduri de 12V dar stochezi la 4,2V ... cum vine asta? mai ai inca un montaj boost care sa ridice 4,2V la 12V??? Asa ceva nu se face. Pentru ca pe baterii eviti orice conversie inutila care pierde energie.

Plecand de la 4,2V ai fie solutia de a folosi drivere boost + led/COB, fie drivere buck cu sarcina led-emitter, adica rezolvand cu o singura conversie de la 4,2V

Alta solutie este sa grupezi elementii acumulatori in serie, vei avea direct ceva la iesire in zona a 12V (3 grupuri de 2 paralel, pusi in serie) si atunci poti folosi chiar si becoledurile de 12V, desi vezi ce spun mai sus (becoledurile de 12V au automat in structura un driver, deci o conversie cu pierdere de energie - deci inteleg ca ar fi doua conversii, un boost pana la 12V apoi driverul becoledului = inacceptabil pe baterii)

 

Ontopic:

- se pare ca nimeni nu a citit/inteles ce am spus eu - trebuie DS de la elementii respectivi, ca sa vedem curentul de cut-off. Sa merg generic cu 10%C poate fi acoperitor, dar nu e nici pe departe ideal.

- cum doresti tu ca la 6 acumulatori pusi in paralel sa le pui 6 module? Nu ar merge decat daca elementii sunt separati, fiecare cu modulul lui, deci nu sunt pusi in paralel... Altfel modulele se vor arde unul pe altul, oricum functionarea va fi data peste cap... Macar niste diode de separare, dar asta nu este posibil pentru ca ai macar 0,3-0,4V chiar pe un Schottky bun, tensiune care este si variabila termic, deci se duce dracu' orice stabilizare de 4,2V unde precizia tipica este de 0,05V...

 

Dar uite si una majora, pe care nu ti-am explicat-o detaliat, dar opricum era subanteleasa:

Curentul de cut-off

Ar trebui luat din DS al elementilor de litiu.

Sa zicem ca sunt de 2600mA si constructorul recoamanda 5-10%C, adica 130-260mA pentru un element.

Tu pui 6 elemeti in paralel, adica curentul de cut-off ar trebui sa fie 780 - 1560 mA

 

Tu doresti sa folsesti un modul obscur chinezesc, dimensionat pentru 1A... Bun.

Probabil ca ICul este pus pe un caz generic si incarca in prima faza CC la 1A, apoi trece in faza de CV si continua incarcarea la fix 4,2V pana curentul se reduce la 0,1A (...generic...) unde face cut-off.

 

Deci ai cut-off la 100mA, desi DS iti spune clar ca domeniul de cut-off este 780-1560mA - sigur vei afecta acumulatorii.

 

 

Cu litiu-ion nu este de gluma, trebuie corect tratati. altfel se defecteaza ... uneori cu flacari...

[Spitfire]

Sunt deja afectati...slaba nadejde sa gasiti intr-o baterie de laptop mai veche de 2 ani elementi buni, probabil au rezistenta interna crescuta, testati cu fiecare in parte incarcarea, daca se incalzesc la sfarsitul incarcarii in conditia in care folositi un curent de incarcare c/2, de exemplu la 2200 mAh ii dati maxim 1,1A la incarcare, si montajul nu ii deconecteaza fiindca nu ajunge tensiunea la pragul de declansare de 1,25V, e clar ca sunt imbatraniti.

[DarthVader]

In primul rand acesta e un proiect pe care l-am inceput for fun, cu chestii ce le aveam prin casa ramase de la alte montaje/experimente etc din trecut. Scopul lui nu este eficienta maxima sau iluminare maxima etc este doar obtinerea a ceva functional de dragul diy si sa lucrez si eu un pic cu acumulatori Li-Ion ca nu am lucrat pana acum(nu se pun telefoane mobile/tablete), si da folosesc o sursa boost care ridica tensiunea la 12V. Am evitat folosirea acumulatorilor in serie pentru a evita nevoia unui circuit de echilibrare (tocmai pt ca stiu ca cu Li-ion nu e de glumit). Bateria a fost cumparata noua prin februarie, laptopul a decedat recent si am ramas cu bateria (si acumulatorii cu plumb de care mentionam la inceput nu i-am cumparat special pt asta, erau acumulatori inlocuiti din niste UPS-uri care au fost schimbati cat inca aveau viata in ei, conform UPS-urilor, dar asta nu mai conteaza acum). Legat de 6 module in paralel, da, ma refeream fiecare element 18650 legat independent cu modulul lui, si doar iesirile out ale modulelor puse in paralel pentru a face fata la consum, daca acest lucru este posibil fara a arde modulele datorita micilor diferente de tensiune de la iesiri. Doar azi mai tarziu ajung acasa unde am acumulatorii si pun modelul lor ca sa vedem DS-ul (nu mai stiu din cap, dar cred ca de 2600mAh sunt).

[Spitfire]

 

Bateria a fost cumparata noua prin februarie, laptopul a decedat recent

In cazul asta puteti sa-i folositi cu maxima incredere, dar pacat de banii dati...daca puneti in paralel 2-3-4 bucati, precum la bateriile externe utilizate pentru telefoane/tablete singura problema e pot exista mici diferente intre celule si incarcatorul va decupla cand una din celule, oricare dintre ele, va atinge pragul de 1,25V, deci o eventuala celula mai slaba ar putea ramane doar cu 80% grad de incarcare, oricum e nesemnificativ.