Использование предохранителей для последовательного соединения батарей

Я хотел бы создать этот аккумуляторный блок, состоящий из 13 последовательно соединенных Samsung ICR18650-26F. Имеются балансировочные провода для сбалансированной зарядки и сбрасываемые плавкие предохранители, соединяющие все аккумуляторы. Моя текущая проблема заключается в определении правильного номинала предохранителя.

Предохранители рассчитаны в амперах, но какое значение имеет номинальное напряжение? Смогу ли я использовать сбрасываемый поплавок с номиналом 16 В 4 А или 30 В 4 А? В целом, как мне рассчитать правильный предохранитель, необходимый для этого приложения?

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

*Это мой первый пост, поэтому я надеюсь, что смог быть максимально прямым.

Почему вы ставите самовосстанавливающиеся предохранители между каждой последовательной батареей?
Если какой-либо предохранитель сработает, на нем будет полное напряжение пакета. Таким образом, все предохранители должны быть рассчитаны на полное напряжение пакета. То есть 4,2*13.
@Filek Насколько я понимаю, это метод, который Тесла и другие используют, чтобы предотвратить внутреннее короткое замыкание или чрезмерную разрядку одной ячейки, влияющую на другие ячейки в серии. Хотя Тесла не сбрасывается из того, что я читал.
Я подозревал, что это была ваша причина, но они используют эти предохранители для параллельных батарей, а не для последовательных. Я не вижу преимуществ для последовательного соединения, но для параллельного соединения предохранители имеют смысл, когда у вас много аккумуляторов большой мощности.

Ответы (1)

Номиналы предохранителей в конструкции должны быть установлены таким образом, чтобы они прерывали ток в случае перегрузки по току. Вы сами определяете, какой ток нужен вашему дизайну. Если ваша нагрузка не может выдерживать большие токи или существуют экстремальные требования безопасности, вам может понадобиться много предохранителей. Они должны быть рассчитаны таким образом, чтобы они не срабатывали при обычном использовании, а срабатывали при коротком замыкании. Это действительно зависит от нагрузки, поэтому выполните следующие действия:

1) Найдите свой ток нагрузки (если это активная нагрузка, такая как двигатель, экспериментально найдите номинальный ток с источником питания)

2) Дайте себе некоторый запас, если ваша нагрузка обычно потребляет 2 А, затем умножьте это на коэффициент безопасности, чтобы в случае скачка напряжения предохранитель не перегорел. Коэффициент безопасности 50% даст вам 3А (отсутствие срабатывания). Если нагрузка закоротит (скажем, 1 Ом в худшем случае), то для 50-вольтовой батареи вы получите 50 В / 1 Ом = 50 ампер). Таким образом, вам понадобится предохранитель, который перегорает при токе менее 50 ампер, но дайте себе запас и в этом направлении, и, возможно, купите предохранитель, который срабатывает при токе 10 ампер.

3) Найдите предохранитель с номинальным напряжением и током, имейте в виду, что каждому предохранителю требуется время, чтобы перегореть или сработать, будут ли проблемы с нагрузкой или источником? Если предохранитель перегорает за 1 секунду, он, вероятно, не защитит батареи, если это займет 1 мкс, то, вероятно, защитит, потому что не будет рассеиваться много тепла.

Редактировать: 4) Если у вас есть захватывающая нагрузка, вы захотите посмотреть пусковой ток. (Li-po являются «своего рода» емкостными в том смысле, что они являются источником с очень низким сопротивлением, и их химический состав может быстро отдавать большой ток.) ​​Существуют плавкие предохранители с медленным срабатыванием, которые больше подходят для такого рода вещей. Дважды проверьте рейтинг пускового тока и дизайн для него.

Спасибо, это очень полезно. Я полностью понимаю пункты 1 и 3 (придется рассмотреть варианты пункта 3 в другой теме), но я потерял вас на полпути к пункту 2. Вы упоминаете «нагрузку», которая в моем случае действительно является двигателем, мне бы нужно предохранитель на 10 ампер. Означает ли это использование предохранителей 13, 10 А с номиналом 54,6 В для подключения каждой из батарей в серии? Применимо ли это также к случаю внутреннего короткого замыкания одной из ячеек?
Если двигатель рассчитан на 10А, то это при максимальных условиях. Подключите его к источнику питания (с аналогичным напряжением или измерьте его с батареями) и измерьте ток при нормальных условиях крутящего момента, а затем при наихудших условиях крутящего момента, затем выберите предохранители вокруг этого. Если ваш крутящий момент в худшем случае составляет 10 А, и у вас есть предохранитель на 10 А, вы потенциально можете перегореть предохранители. Также имейте в виду, что вам нужен только один предохранитель для защиты цепи, но если вы действительно беспокоитесь о замыкании ячеек друг на друга, также предохраняйте каждую ячейку.
Это отличная информация. Что касается конкретно защиты каждой отдельной ячейки друг от друга, должны ли эти предохранители быть рассчитаны на основе отдельных ячеек или цепи в целом? Например, вы предлагаете один предохранитель для всей цепи, чтобы защитить ее от двигателя, но если у меня есть 13 предохранителей между батареями, как показано на схеме, каждый из них должен иметь те же характеристики, что и один для всей цепи. схема? Я не копирую его батарею, но я споткнулся (предохранители 16v 4a на его последовательных соединениях). youtube.com/watch?v=5EE4TsuzD_Q
Я бы посмотрел еще несколько видео на ютубе. Тот не лучший! Этот конкретный парень, похоже, не беспокоится о количестве тепла, которое он подает на батареи с помощью пистолета для горячего клея или огромного количества припоя. Он даже свой паяльник перегрел - с литием 18650 очень опасно! Кроме того, вы бы рассмотрели обычные несбрасываемые предохранители? Если у одной из ваших батарей есть внутреннее короткое замыкание, она разряжена навсегда, и ваш предохранитель НИКОГДА не сбрасывается, так зачем тратить деньги на самовосстанавливающийся предохранитель? Также сбрасываемые предохранители обычно работают, сильно нагреваясь, когда они приближаются к силе тока «удара» ...
Горячий предохранитель не годится для литиевой батареи.
Обсуждение выбора предохранителей было бы неполным без учета пускового тока. Если вы не сделаете что-то для ограничения пускового тока и у вас есть конденсатор, есть большая вероятность, что вы перегорите свой предохранитель из-за броска тока при подключении источника питания. Если это переустанавливаемый предохранитель, все может быть в порядке, но если он не переустанавливаемый, вам нужно выбрать его достаточно большой размер, чтобы выдержать разумное количество пусковых циклов, или каким-то образом подавить бросок. У Raychem и, возможно, у других компаний есть хорошие заметки по работе с бросками тока.
Использование предохранителей для последовательного соединения батарей
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v