Есть ли способ построить аккумулятор 18650 со встроенной балансной зарядкой? Или балансировка не очень нужна?

Мне удалось достать 6 аккумуляторов 18650 от старого ноутбука.

Это ваша первая проблема. Эти старые батареи, вероятно, устали и не смогут обеспечить необходимый ток. Отдельные элементы могут иметь разные внутренние сопротивления и емкости, поэтому рекомендуется выполнить балансировку.

Решение A. Вместо этого используйте только пакет 1S3P (или более параллельно) и используйте зарядное устройство USB 5V на базе TP4056.

Плохая идея. Аккумулятор будет заряжаться очень медленно, и усилитель будет тратить энергию впустую. Аккумулятор и проводка должны выдерживать ток разряда 14А+.

Решение B (BMS и зарядное устройство 12,6 В)

Если BMS включает балансировку , то она должна работать, при условии, что зарядное устройство на 12,6 В предназначено для литиевых элементов на 3,7 В. Без балансировки некоторые элементы могут достигать пикового напряжения раньше других, и тогда BMS преждевременно прекращает зарядку, что приводит к частично заряженной, несбалансированной батарее.

BMS не отключится при разрядке до тех пор, пока хотя бы одна ячейка не упадет до опасно низкого напряжения. Через несколько циклов клетки начнут умирать. Чтобы защитить батарею, вы должны установить сигнализацию или отсечку, которая не позволяет ни одной ячейке опускаться ниже 3,2 В.

Решение C. Индивидуальная защита каждой ячейки с помощью 1S BMS и использование 3S BMS

Перебор, но возможно (в зависимости от балансировщиков) недостаточно! Многие балансировщики работают по принципу обхода зарядного тока, когда ячейка достигает пикового напряжения (4,2 В). Проблема с этим методом заключается в том, что если балансировщик не может обойти весь ток, то элемент будет продолжать перезаряжаться (пока не сработает схема защиты).

Решение D — Правильный балансный метод, для которого потребуется громоздкое балансировочное зарядное устройство.

Опять же, насколько хорошо это будет работать, зависит от конкретного зарядного устройства. Некоторые содержат 3 изолированные цепи, которые заряжают каждую ячейку отдельно. Это самый надежный метод балансной зарядки, но контрольная панель должна обмениваться данными со всеми тремя зарядными устройствами, сохраняя при этом изоляцию, поэтому он в основном используется в простых недорогих зарядных устройствах, которые могут быть ненадежными.

Более сложные балансировочные зарядные устройства имеют ЖК-экран и полностью программируются. Их балансировщики обычно работают на протяжении всего цикла зарядки, поэтому элементы начинают балансироваться до достижения пикового напряжения, но большинство из них имеют относительно слабые балансировщики. Основное преимущество заключается в том, что на ЖК-экране отображается напряжение на элементах, поэтому при необходимости вы можете снизить скорость зарядки, чтобы сбалансировать аккумулятор. Дисплей также показывает, сколько заряда вложено, чтобы вы могли оценить состояние батареи.

Хорошее балансировочное зарядное устройство может быть более громоздким, но более мощным и дает вам гораздо больше контроля и гибкости. Многие также могут использовать Nicad/NiMH, LiFPO4 и свинцово-кислотные батареи. Одного зарядного устройства может быть достаточно для зарядки множества различных устройств.

Я думаю, вы неправильно интерпретируете, как ваша BMS балансирует ячейки во время зарядки.

Для BMS с 3 ячейками в каждой ячейке обычно есть полевые транзисторы. Когда ячейка приближается к полной зарядке, полевой транзистор используется для обхода части зарядного тока (обычно он не отключает зарядку отдельной ячейки). Байпас балансного тока, как правило, составляет очень небольшую часть тока заряда ... возможно, всего 1/10 тока заряда батареи, но этого достаточно, чтобы сбалансировать относительно небольшие различия в ячейках. В дополнение к возможности шунтировать некоторый ток вокруг данной ячейки, BMS может отключать зарядный ток для всей батареи.

Для реализации BMS, где ток заряда становится высоким (много ампер), они используют технологию зарядового насоса для отвода мощности от перезаряжаемой ячейки к недозаряженной ячейке или обратно к питающему конденсатору. Как это из Linear. Это повышает энергоэффективность, но это не типичная BMS, которую вы покупаете на Ebay с простым отводом заряда.

Прочтите это для ознакомления с методами BMS.

BMS, которую вы показываете, представляет собой простой пороговый блок напряжения. Есть и другие (такие же простые), которые уравновешивают пакеты 2S, 3S, 4s и 5S. Вот пример для 3S:

У этого парня (на Ebay) есть большое количество плат (качество, конечно, неизвестно), но стоит посмотреть на детали платы, чтобы увидеть, какие варианты плат реализуют как методы перезарядки (балансное перенапряжение), так и методы защиты от короткого замыкания для нескольких ячеек. пакеты.

Предполагая, что ваша 3-элементная BMS способна контролировать перезарядку, ваш метод B) выглядит вполне подходящим для вашего аккумуляторного блока.

Если вы собираетесь заряжать литиевые батареи последовательно, то да, вам нужно их сбалансировать.

Вы можете легко найти готовые схемы зарядки баланса в продаже в Интернете. Также можно спасти один, например, от аккумуляторной батареи ноутбука. Ни одно из этих решений не должно быть особенно громоздким.

Самостоятельное проектирование, безусловно, возможно, но это отдельный проект. Итак, к вашим решениям:

• Решение A простое, безопасное (при условии, что у вас достаточно параллельно подключенных батарей) и работоспособное, но вам нужен мощный повышающий преобразователь, и он не будет самым энергоэффективным.

• Если раствор Б не уравновешивает клетки, мне он не кажется хорошим.

• Решение C кажется неуклюжим, но все, что работает, работает. Возникает один вопрос: когда одна из 1S BMS обнаруживает перенапряжение, что она делает? Как он поведет себя в общей цепи? Если он разомкнется, это означает, что две другие батареи также перестанут заряжаться.

• Решение D - правильный способ сделать это IMO. Специализированное балансировочное зарядное устройство на печатной плате вовсе не обязательно громоздкое, оно легко может быть меньше, чем решение C.