Buck/boost для зарядки литиевой батареи от солнечной батареи и генератора?

У меня есть свинцовая батарея 105 Ач 12 В в моем 4x4 для холодильника, она заряжается от солнечной панели или автомобильного генератора через зарядное устройство постоянного тока, подключенное к обоим. Однако зарядное устройство предназначено только для батарей Pb, и я хотел бы попробовать батареи лития или LiPo из-за их большей гравиметрической плотности энергии. Однако максимальное напряжение зарядного устройства (14,4 В) может повредить 3-элементный LiPo (максимум 12,6 В).

Могу ли я использовать понижающий или понижающий/повышающий преобразователь постоянного тока, установленный на 12,6 В, для зарядки аккумулятора LiPo от солнечной панели 18 В и/или от генератора переменного тока автомобиля 14 В? (Предполагая, что я получу тот, который может выдержать силу тока).

Да, Бьюик - хороший выбор.

Ответы (3)

Нет, ты не можешь. Вы не можете безопасно заряжать 3-элементную батарею LiPo с помощью любого зарядного устройства, предназначенного для зарядки свинцово-кислотной батареи, или без преобразователя.

Действительно, вы должны получить интеллектуальное зарядное устройство, которое защитит и значительно продлит срок службы элементов. Но если вы сбалансируете их один раз, вы, вероятно, сможете обойтись более недорогим зарядным устройством LiPo. Однако вам нужно использовать настоящее специальное зарядное устройство, иначе вы очень быстро убьете свои клетки (если они не сожгут ваш дом до этого) с помощью описанной вами настройки. Я предполагаю, что использование подходящего зарядного устройства окупится после всего лишь одного комплекта батарей и дополнительного срока службы, который вы получите, по сравнению с использованием понижающего преобразователя.

Кроме того, поведение, которое вы описываете в комментариях:

Сначала CC, пока не будет достигнуто напряжение отсечки, затем изменится на CV, что как раз то, что нужно для LiPo.

... ну, неправильно. Это не то, что им нужно. Ни один производитель на Земле не говорит, что именно так они заряжают свои аккумуляторы. Это не то, как зарядные устройства LiPo заряжают аккумуляторы. Это не то, как ваш ноутбук, мобильный телефон, динамик Bluetooth, виджет с батарейным питанием заряжает свои ячейки. И это не то, как вы должны заряжать их.

Потому что то, что вы описали, перезарядит батарею. Плавающая липосакция на 12,6 В приведет к перезарядке клеток. Как вы знаете, этого следует избегать.

LiPo аккумуляторы должны быть отключены при зарядке до 4,2 В. Если вы этого не сделаете, вы перезарядите клетки. Аккумуляторы LiPo нельзя заряжать с помощью зарядного устройства CC/CV или, конечно же, не понижающего преобразователя с поведением CC/CV. Ни одно зарядное устройство LiPo не работает таким образом.

Они взимаются по CC / CV с прекращением заряда C / 10. Это означает, что в конце концов они заряжаются при постоянном напряжении 4,2 В на элемент до тех пор, пока зарядный ток не упадет ниже C/10, после чего заряд прекращается. Тем не менее, они не просто «заряжаются один раз», есть компаратор напряжения, который автоматически заряжает элементы, когда они саморазряжаются на значительную величину (обычно 95% SoC).

Причина здесь в том, что у элементов LiPo никогда не бывает напряжения на клеммах, которое было бы таким же высоким, как напряжение зарядки. Они заряжаются на 4,2В, но отключаю их, и напряжение на клеммах падает. На новой, свежей ячейке разница может быть очень небольшой, 50 мВ или даже меньше, но по мере использования и старения ячейки падение напряжения будет увеличиваться.

Видите ли, 4,2 В — это безопасное напряжение для подачи тока через ячейки, а не плавающее напряжение. Плавающее напряжение идентично напряжению, которое выдают элементы, когда они не подключены к какой-либо нагрузке или зарядному устройству. Но это напряжение не является особенно предсказуемым или последовательным во времени и между ячейками, поэтому обычно это не делается. Есть некоторые высокопроизводительные, дорогие устройства класса накопления энергии, которые будут периодически измерять напряжение на клеммах разомкнутой цепи каждой ячейки, вносить коррективы и поддерживать каждую ячейку именно на том напряжении, которое ей нужно, и это работает довольно хорошо. Это также дорого и на самом деле дает вам лишь несколько дополнительных % запасенной энергии, что обычно имеет достаточное значение только для очень крупномасштабных промышленных объектов.

Поэтому, если вы оставите ячейки подключенными без прерывания заряда, вы будете перезаряжать ячейки, что является самым быстрым способом убить ячейки и потенциально опасно. И если вы заряжали аккумуляторы LiPo, полагая, что их можно просто разрядить в конце, пожалуйста, остановитесь. Это неправильно. Заряд должен быть прекращен, как только ток упадет до определенного уровня.

Если это большие ячейки, вам действительно следует приобрести умное балансировочное зарядное устройство. Если вы этого не сделаете, я думаю, что это плохое решение, но, как минимум, вам понадобится подходящее зарядное устройство для LiPo, так как оно будет иметь прерывание заряда. И он будет периодически дозаряжать элементы после того, как они достаточно саморазрядятся. Это значительно продлит срок службы, будет безопасным и на самом деле будет правильным и будет соответствовать требованиям использования каждого отдельного производителя батарей, а также тому, что, как мы знаем, является правильным способом использования этих элементов. Не похоже, что есть нехватка данных об этом материале. Есть правильный и неправильный способ заряжать этих зверей, и то, что вы описываете, - неправильный способ. Пожалуйста, используйте правильный путь.

Не используйте только преобразователь постоянного тока, для LiPo вам нужно интеллектуальное зарядное устройство, которое будет балансировать элементы и правильно обрабатывать фазы постоянного тока / постоянного напряжения.

В противном случае все может взорваться или стать довольно неприятным.

Я бы посоветовал зарядное устройство LiPo на 12 В, люди, которые используют радиоуправляемые автомобили и самолеты, используют их для зарядки своих аккумуляторов LiPo в полевых условиях. Если он предназначен для питания от автомобильной сети +12 В, то, скорее всего, он будет принимать более широкий диапазон, возможно, включая 18 В.

Зарядное устройство LiPo, однако, является одноразовым зарядным устройством, когда оно закончилось, оно не перезапустится без вмешательства, то есть оно не будет заряжаться снова, если напряжение упадет. Я не беспокоюсь о клеточном балансе, учитывая многолетний опыт работы с LiPo, последствия дисбаланса преувеличены. С другой стороны, перенапряжение представляет собой реальную опасность, приводящую к повреждению элементов и возникновению пожара. Насколько я понимаю, понижающий преобразователь сначала будет заряжать элементы CC до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение отсечки, а затем изменится на CV, что как раз и необходимо для LiPo.
Существуют зарядные устройства LiPo, которые перезапустят цикл зарядки, как только напряжение элемента упадет до порогового значения. Использование повышающе-понижающего преобразователя в качестве зарядного устройства не соответствует требованиям к предварительному кондиционированию элемента или прекращению заряда. Вам может сойти с рук это с LiFePO4, но точно не с LiPo.
@Graham Вы должны беспокоиться о балансе клеток. Это может быть завышено, и вы, безусловно, можете обойтись без него некоторое время (возможно, сотни циклов с элементами хорошего качества в оптимальных условиях), но в конечном итоге разные скорости саморазряда и разные скорости старения вызывают состояния заряда элементов. расходиться. Как только это произойдет, вы получите опасную чрезмерную разрядку/перезарядку ячейки, которая заканчивает разрядку/зарядку первой.

Будучи полноприводным автомобилем, я бы предложил добавить вторую батарею Pb. У вас нет проблем с весом; это не самолет, и он может лететь куда угодно, не страдая от высоких склонов или пересеченной местности, даже с увеличенным весом (больше 10 кг просто щекочет ей живот).

От магазина до машины, работающей на дополнительном аккумуляторе, занимает 15 минут, ровно столько времени, чтобы параллельно подключить второй аккумулятор и прибить его гвоздями. Использование того же зарядного устройства.

Любой другой вариант намного сложнее. Причина, по которой в автомобилях до сих пор используются свинцовые аккумуляторы, заключается в том, что с этими аккумуляторами можно обращаться вручную, они не взрываются, не горят и не умирают. Все остальные химические вещества более чувствительны к чему-то: теплу, току, напряжению... даже к магнетизму! Вам понадобятся балансиры, интеллектуальные зарядные устройства, датчики температуры и дополнительные меры предосторожности при упаковке, чтобы они не вышли из строя из-за небольшого удара ваших детей, играющих в машине, или крупной аварии с разливом топлива на месте. Они загораются и взрываются! Если бы у нас не было этих забот, у нас была бы небольшая ядерная батарея на каждой машине и замена/подзарядка батареи раз в 50 лет без бензина :)

Присмотритесь к другим химическим веществам, но я не вижу ничего лучше, чем Pb для автомобиля, чтобы увеличить время охлаждения. Возможно, NiMh: намного безопаснее и легче заряжать, чем LiPo; но не та производительность.