Incarcare baterie Li-ion, pentru incepatori

[Blacksmith]

Salutare !

 

Na, ca a venit timpul sa invat cum se folosesc si bateriile cu litiu.  Dupa cum stiti, am facut anul trecut un UPS cu baterie de plumb si am inteles cum se face incarcarea pentru aceasta baterie. Acum vreau sa invat si la litiu. Am discutat un pic cu AI-ul si, spre uimirea mea, pare ca principiul e cam acelasi. Pornesti cu curent constant 0.5C. Dupa un timp curentul incepe sa scada si se trece pe tensiune constanta. Cand se ajunge la 0.05C se considera incarcata si se deconecteaza. Cam asta e principiul de baza, da ?

 

Eu am bateria asta si as vrea sa fac teste pe ea: https://www.emag.ro/acumulator-li-ion-bl-5c-1020mah-3-7v-3-8wh-pentru-dispozitive-electronice-bl-5c-1020/pd/D97GKBMBM/

Aveti idee daca genul asta de baterie are BMS inclus ? Ma gandesc ca la cat de mica si subtire e, nu prea are unde sa fie BMS-ul ala bagat. Eu as vrea sa nu aiba, ca sa invat sa imi fac propriul BMS.

 

Din cate am inteles un BMS are urmatoarele functii:

1. Monitorizeaza tensiunea sa nu creasca mai mult de 4.2V pe celula, si sa nu scada sub 3V

2. Monitorizeaza temperatura sa nu creasca peste 45 grade la incarcare

3. Protejeaza la scurt-circuit.

4. Si evident, are grija sa incarce celulele egal (asta nu am idee cum se face, dar nici e prea devreme sa ma gandesc acum)

 

Nici nu stiu cu ce sa incep... 

Aveti cumva vreo schema de BMS sau un sistem complet de incarcare, ca sa-mi fac o idee ?

Daca ar fi si cu Raspberry ar fi super...

[validae]

Are BMS inclus.E foarte subțire, contactele aurite de încărcare sunt parte a lui...

[dumitrumy]

https://electronics.stackexchange.com/questions/707082/bms-3s-25a-circuit-diagram-explanation

 

https://circuitdigest.com/electronic-circuits/lithium-ion-battery-management-and-protection-module-bms-teardown-schematics-parts-list-and-working

 

https://www.hycontek.com/wp-content/uploads/DS-HY2120_EN.pdf

Editat Noiembrie 12 de dumitrumy

[roadrunner]

eu folosesc un incarcator de la Texas Instruments la un produs care-l am in lucru (face o gramada de masuratori nu numai incarca) si scriu si cod in Python pentru cipul respectiv. (face parte dintr-o masinarie mai mare care testeaza 64 de celule simultan dar nu intru in detalii aici)

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25622.pdf

Nu prea are rost sa faci BMS ca nu se vinde nimic fara. (cred ca nici nu ai voie sa importi in EU fara)

RR

 

Editat Noiembrie 12 de roadrunner

[Blacksmith]

Acum 37 minute, roadrunner a spus:

Nu prea are rost sa faci BMS ca nu se vinde nimic fara. (cred ca nici nu ai voie sa importi in EU fara)

 

Pai si daca nu exista baterii fara BMS atunci cum poti sa-ti construiesti una cu tensiune si curentul de care ai nevoie ?

Am auzit multa lume care si-a facut baterii din celule li-ion. Daca fiecare celula are BMS-ul ei, mi se pare aiurea...

[Marian]

Nu ti-ai ales bine antichitatea aia pentru experimentat. 

Cauta orice celula moderna de la producator serios si-o sa gasesti pdf unde or sa fie incluse date precise de incarcare si descarcare specifice celulei respective. 

Cum indeplinesti acele conditii e irelevant atata vreme cat le respecti. 

 

[Stefan]

Acum 43 minute, Blacksmith a spus:

Pai si daca nu exista baterii fara BMS

Se vând destule tipuri de celule fără circuit de protecție inclus (mult spus BMS). Am câteva celule 18650 care îți dau senzații tari dacă faci scurt circuit la borne.

Acumulatorul din link-uri tau este deja un produs de larg consum, pe care-l folosești ca atare într-un device, deci garantat are circuit de protecție. Revin și cu câteva poze pentru că te știu destul de tipicar și curios.

[Blacksmith]

Acum 23 minute, Marian a spus:

Nu ti-ai ales bine antichitatea aia pentru experimentat. 

 

N-am ales-o eu. E singura disponibila pe care o am prin casa...

 

Imi poti recomanda niste celule moderne ca cele la care te refereai ? Eu abia acum am intrat in domeniul asta. 

Mi-ar fi placut niste celule plate, cum e a mea, ca sa pot prinde mai bine senzori de temperatura pe ele...

[dumitrumy]

Acum 34 minute, Blacksmith a spus:

Daca fiecare celula are BMS-ul ei, mi se pare aiurea...

Si cum ai putea face incarcarea echilibrata a mai multor celule in serie daca nu stii starea fiecareia? La o singura celula s-a spus mai sus: >>>circuit inclus pentru protecție (mult spus BMS)<<<.

 

[Stefan]

@Blacksmith uite cât e de mică plăcuța din acumulatorul ăla din link-ul tău. Dacă vrei îți arată și una de la un acumulator mai mic și desigur că plăcuța e de două ori mai mică, totuși cred că mă crezi pe cuvânt că există așa ceva.

 

Nu știu să-ți recomand o sursa pentru celulele dorite de tine. Pe OLX am văzut ceva LiPo la niste prețuri nesimțite. Mai bine iei pachete de la HobbyKing si le regrupezi pentru necesitățile tale. Vezi și LiFePO4 ce avantaje/dezavantaje prezintă față de LiIon și Poly.

[Blacksmith]

Si ce face placuta aia mai exact ? Ce protectie ofera ?

[Stefan]

Cu siguranță sunt utilizatori care au analizat serios chestiile asta dar eu îți pot zice doar ce am constatat. Unele circuite oferă doar protecție la scurtcircuit / supracurent (OCP) și la subtensiune per celula (UVP), pe asta le consider doar PCM (protection circuit module). Cele care oferă protecții multiple (temperatura, supraîncărcare, echilibrare, management) le incadrez la BMS-uri.

În mod normal și cele cu PCM trebuie să ofere protecție la supraîncărcare / supratensiune (OVP) dar personal am reușit "performanța" să încarc binișor peste 4,2V acumulatori. De altfel există și o tehnică foarte elevată, demnă doar de personalul cu înaltă pregătit, (glumesc) de a "da șocuri" la acumulatorii de telefoane care au fost descărcați excesiv și nu se mai încarcă in dispozitivul de origine. În mod normal, cel puțin după logica mea, aplicarea unei tensiuni mai mari de 4,2 (există celule chiar peste 4,3V la încărcare maxima) trebuia să blocheze complet încărcare dar se pare că nu se întâmplă așa.

[digitalelectron]

Salut,

 

Daca vrei sa incepi sa studiezi partea cu acumulatori lithium sistem DIY sa fie si safe ai de invatat, o mica greseala si iese un "artific" trebuie sa intri cu mare grija pe partea asta DIY + LIthium !.

 

Ai spus ceva legat de ati proiecta propiul BMS nu e greu dar dupa un timp o sa observi ca pierzi foarte mult timp in dezvoltare si testare + costuri mai mari decat pe piata. Trebuie sa mai iei in calcul si dezvoltarea tehnologiei de ex, nu exista luna de luna sa nu mai apara pe piata inca un model (variatii) de tipuri de acumulator care automat fiecare cu datasheet-ul lui apoi trebuie sa implementezi in BMS-ul si tot asa nu se mai termina. 

 

De aceea am preferat sa modific repede si eficient solutiile ce exista pe piata pentru aplicatiile mele custom - timp rapid de dezolvatare si implementare.

 

Daca vrei sa rezolvi foarte repede sa pui o baterie de lithium la UPS noname fara management este foarte simplu in 99% din cazuri LIfepo4 se potriveste la tensiuni de lucru fara probleme. O atasezi ii dai drumul si gata (normal cu BMS inclus sa ai toate protectiile incluse).

 

Eu am un UPS ce merge de aproape 2 ani de zile blana facut cu 18650 NMC, dar tensiunile nu se potrivesc a trebuit sa-mi fac un adapter intre UPS si acumulator sa-i opreasca incarcarea la 12.3V (4.1-V / cell - 3S16P) - UPS-ul se opreste la 13.8V (asa stie el de plumb)

Aici link cu explicatii ce am facut, de ce si cum functioneaza: 6-60V - 25A Lithium Ion Battery UPS Adapter Controller  De curand am mai facut pentru cineva asa ceva si l-am facut mai flexibil pot "customiza" sa suporte de la 10A ... pana la 200A fara probleme.

 

Iar secundar mi s-a cerut tot un fel de adapter, acest client, nu inteleg de ce (poate un UPS mai ciudat) desi a montat Lifep04 la 24V (cu UPS de 24V) cand are avarii se descarca sub 0% si BMS ei o deconecteaza apoi UPS nu mai porneste deorece (normal) nu simte tensiune de la acumulat. Desi i-am sugerat un mic charger extern de 24V (sau intern) pe post de reinitializare BMS ca apoi UPS sa o detecteze, nu a vrut, si a vrut special un alt dispozitiv automat de deconectare acumulator Lifepo4 de la UPS, cand e pe avarie si cand ajunge la 20% SOC spre a evita oprirea BMS cat si un plus de viata (nu se mai duce spre 0%)

 

Acesta este 6-60V / 25-200A - UPS - Low voltage cut off - any Lithium Ion Battery UPS  

 

 

Editat Noiembrie 12 de digitalelectron

[Ovidanie]

Dă-mi în privat adresa ta, pot să-ti trimit gratis câțiva acumulatori litiu. Am mai multe tipuri, să-ti satisfaci curiozitatea.

Parcă aveai o sursă de tensiune, capabilă să facă și limitare a curentului debitat. Reglează curentul la 30% din capacitatea acumulatorului, tensiunea MAXIMUM  4,2V și spor la teste. Ai grijă să nu faci vre-un scurt-circuit. În acest fel o să încarci rapid până la 80%, următoarele 10% lent,  până la 90% și foarte lent la sfârșit, ultimele 10%.

Încărcătoarele rapide injectează curent constant în acc, 1-2 secunde, apoi opresc încărcarea, măsoară tensiunea acumulatorului, iar încarca 2 secunde, tot așa pănă cand tensiunea la borne ajunge la 4,18V.

Dacă găsești un studiu sau un raport, despre comportamentul acumulatorilor litiu în regim tampon, vreau link, mă intetesează.

[Marian]

BMS-ul decupleaza minusul de iesire pentru a preveni supradescarcarea celulei ( pragul minim recomandat pentru fiecare celula in parte ar trebui sa se gaseasca tot in pdf ).

BMS-ul decupleaza minusul sarcinii daca se depaseste un anumit cureent ( la fel, curentul maxim recomandat ar trebui sa se regaseasca in pdf-ul celulei, si nu este unul universal ci specific fiecarui model de celula in parte ).

Unele bms-uri ( nu stiu daca toate, rog sa fiu corectat daca este cazul ) decupleaza incarcarea daca tensiunea depaseste 4,2V. Chiar recent cineva imi spunea la unul dintre video de pe canalul meu de Youtube ca incarcatorul lui de ceva vreme da mai mult de 12,6 atat cat ar fi trebuit si din cauza asta BMS-ul bateriei nu mai permite incarcarea.

La 2 sau mai multe celule inseriate se monitorizeaza si tensiunea pe fiecare celula si se decupleaza minusul de iesire daca se detecteaza un dezechilibru ( bms-ul nu poate corecta dezechilibrul, il poate doar sesiza prin blocarea bateriei, dezechilibrul este corectat prin incarcare, eventual o incarcare scurta fortata direct pe bornele celulei cu tensiune mai mica, pana bms deblocheaza bateria ).

Unele BMS-uri ( tot asa, nu stiu daca toate ), au si senzor termic ( termistor ) cu care monitorizeaza temperatura celulelor si decupleaza iesirea/incarcarea daca se atinge un anumit prag.

 

Cum spuneam, cele mai precise si utile informatii sunt in pdf-urile celulelor.

Vezi pe TME, ca-i plin de 18650 ( si alte formaturi ), Samsung, Panasonic, etc...

Toate au pdf direct pe TME, te uiti in el si vezi ce si cum ai de facut, ce conditii ai de indeplinit, atat la incarcare cat si descarcare.