Параллельная зарядка липо аккумуляторов, максимальная разница напряжения?

Параллельная зарядка аккумуляторов LiPo стала очень распространенным явлением в радиоуправляемом хобби. Конечно, существует не так много эмпирических данных о том, насколько это хорошо или плохо. Только дело в том, что многие люди делают это ежедневно.

Лично я параллельно заряжаю аккумуляторы 6s LiPo уже 2 года с хорошими результатами. У меня есть несколько бюджетных упаковок, которые рассчитаны на более чем 100 циклов, так что в этом отношении я доволен жизнью, которую получил без упаковок.

Моя процедура параллельной зарядки не была очень строгой. Вероятно, за это время я никогда не заряжал батареи с разницей более 0,25 В на элемент. Думаю в будущем буду внимательнее относиться к напряжению пачек. Моя рекомендация заключалась бы в том, чтобы оставаться ниже 0,1 В на ячейку.

Проблема с параллельной зарядкой заключается в том, что очень легко ошибиться и подключить батареи с разным напряжением. Поэтому, если вы собираетесь это сделать, я всегда буду дважды проверять напряжение вашей батареи перед подключением .

Очень хороший ресурс по параллельной зарядке можно найти на сайте Tjin Tech . Это очень тщательное обследование ИМО. Если вы прокрутите вниз, он также учитывает потенциальные импульсные токи при подключении блоков, а также включает экспериментальное измерение тока, который высвобождается при начальном подключении.

Параллельная зарядка нескольких литиевых аккумуляторов — плохая идея. У некоторых людей может быть эмпирическое правило, согласно которому все в порядке, если все в порядке, но это не делает его хорошей идеей. Прочтите техническое описание аккумулятора и узнайте, как его нужно заряжать. Если вы не видите ясно, как оставаться в правильном режиме зарядки, соединяя обе батареи параллельно, я бы не стал этого делать.

Это относится практически к любой батарее, которая должна заряжаться током, а не напряжением. У меня может возникнуть соблазн сделать это при необходимости со свинцово-кислотными батареями, если они будут достаточно заряжены, чтобы обеспечить зарядку с фиксированным напряжением. Но литиевые элементы обычно требуют тщательной зарядки током и контроля напряжения.

Резюме:

• Это плохая идея, но часто не может быть фатальной.
  YMMV.

• Грубый расчет BOTE предполагает, что было бы достаточно, скажем, удвоить максимально допустимую скорость заряда элемента, если элементы, скажем, с дисбалансом 0,3 В, жестко соединены между собой на элементах, а затем заряжаются сразу после соединения.

• Если батареи не подключены жестко к аккумулятору, а вместо этого имеют выводы к общей точке питания, то не заряжать их в течение примерно 10 минут после соединения * должно * обеспечивать достаточно безопасную [tm] самобалансировку. Добавление очень маленького резистора в каждый вывод батареи или обеспечение выводов с минимальным сопротивлением поможет этому процессу. См. текст.

• Существующее эмпирическое правило, вероятно, является эмпирическим и основано на практических соображениях, лежащих в основе рекомендации, приведенной в абзаце выше — см. текст.

  • Хорошей идеей была бы взаимная балансировка «на стенде» перед установкой резистора или специально созданного двунаправленного ограничителя тока.

НЕ авторитетное заявление. Я никогда не проводил параллельных литий-ионных аккумуляторов.
Но у меня есть большой опыт работы с батареями, и я уже думал об этой конкретной проблеме.

По возможности следует избегать жесткого параллелизма. С помощью современной электроники очень легко сделать переключатель, который обеспечивает независимые пути тока при зарядке и разрядке.

«Правило большого пальца» МОЖЕТ быть основано на опыте, а это, в свою очередь, может быть основано на случайном сопротивлении соединения батареи — см. ниже.

Если у вас есть ячейки, площадь которых рассчитана, скажем, на максимальную скорость 1C, и вы заряжаете две вместе на 2C, заряд может распределяться неравномерно, и, кроме того, вы можете получить значительные межэлементные токи. Конечным результатом является то (мне кажется), что вы могли бы достаточно легко удвоить скорость зарядки одной ячейки.

Еще проще, если вы можете допустить небольшое падение напряжения от батареи, то добавление небольшого сопротивления в каждом выводе, чтобы оно падало, скажем, на 0,1 В при полной зарядке, позволит получить довольно существенные различия с минимальным эффектом. Если максимальный заряд составляет, скажем, 1C (обычно для многих LiIon, некоторые производители допускают до 2C), R ~= 0,1/C (C = емкость Ah в амперах). Так, например, элемент 18650 (не LiPo, но с тем же принципом) может иметь емкость 2 Ач, поэтому R = 0,1/2 = 0,05 Ом. Вы можете добиться чего-то подобного, просто используя два вывода батареи, куда бы ни подключались элементы, а не жесткое соединение между ячейками и использование одного вывода. Если между несбалансированными батареями протекает заряд 1С (2А), падение будет 0,2В, то есть 0. Дисбаланс в 2 В при начальном подключении будет соответствовать спецификации, если вам нужно учитывать только балансировку между батареями. Согласно очень грубому практическому правилу, емкость LiIon увеличивается примерно на 6% на 0,1 В в области заряда постоянного тока. (Это основано на быстром вычислении в уме Vmin = 3,0 В, Vmax = 1,2 В, емкость при постоянном напряжении ~~ 80%, линейное изменение емкости при изменении напряжения). Емкость НЕ линейна с изменением напряжения, но это дает нам некоторое представление. Таким образом, скажем, дифференциал 0,2 В ~~~= 2 x 6% = 12% C. Если ток балансировки между ячейками Mac = 1C, то это займет ~~ 12% x 1 час = ~ 7 минут. Таким образом, если вы параллельно соедините две ячейки с >= ( R / 0,1C) сопротивлением проводов в выводах каждой ячейки и на основе быстрого мысленного расчета Vmin = 3,0 В, Vmax = 1,2 В, емкость при постоянном опорном напряжении ~~ 80%, линейное изменение емкости при изменении напряжения). Емкость НЕ линейна с изменением напряжения, но это дает нам некоторое представление. Таким образом, скажем, дифференциал 0,2 В ~~~= 2 x 6% = 12% C. Если ток балансировки между ячейками Mac = 1C, то это займет ~~ 12% x 1 час = ~ 7 минут. Таким образом, если вы параллельно соедините две ячейки с >= ( R / 0,1C) сопротивлением проводов в выводах каждой ячейки и на основе быстрого мысленного расчета Vmin = 3,0 В, Vmax = 1,2 В, емкость при постоянном опорном напряжении ~~ 80%, линейное изменение емкости при изменении напряжения). Емкость НЕ линейна с изменением напряжения, но это дает нам некоторое представление. Таким образом, скажем, дифференциал 0,2 В ~~~= 2 x 6% = 12% C. Если ток балансировки между ячейками Mac = 1C, то это займет ~~ 12% x 1 час = ~ 7 минут. Таким образом, если вы параллельно соедините две ячейки с >= ( R / 0,1C) сопротивлением проводов в выводах каждой ячейки ине заряжайте их, скажем, в течение 10 минут после подключения , «вероятно, все будет в порядке» [tm]. Работа от батареи сразу после подключения в норме.

Влияние на зарядку и разрядку: поскольку приведенное выше допускает передачу между ячейками примерно на 2C и поскольку элементы обычно не разряжаются со скоростью 1C (пользователи ноутбуков обычно ценят более одного часа работы от батареи), то сопротивление достаточно для обеспечения соединения Хита-Робинсона. защита окажет минимальное влияние на напряжение разряда элемента. При зарядке с максимальной емкостью через эти резисторы напряжение на ячейке соответственно уменьшится, но когда система перейдет от постоянного тока в режим постоянного напряжения, ток упадет, и потенциал батареи восстановится. Таким образом, чистый эффект заключается в небольшом увеличении времени зарядки.

Единственная проблема с параллельной зарядкой LiPo элементов заключается в том, что при параллельном подключении в основном разряженного элемента к в основном заряженному элементу (наихудший сценарий) заряженный элемент может отдавать энергию в разряженный элемент быстрее, чем это позволяет безопасно максимальная скорость заряда. Небольшой (0,5 Ом или меньше) резистор, встроенный в каждую ячейку, смягчит это без значительного снижения скорости заряда. Используйте меньшее сопротивление с большими ячейками...

Это можно повторить для любого количества параллельных LiPo, и каждый элемент будет заряжаться до правильного напряжения останова с небольшим недостатком, связанным с несовпадением или значительными различиями в состоянии заряда элементов.

Параллельная зарядка LiPo аккумуляторов — хорошая идея для знающего пользователя. Однако ЗАПРЕЩАЕТСЯ параллельно заряжать NiCad или NiMH аккумуляторы. При параллельной зарядке LiPo, мой личный опыт подсказывает мне, что батареи LIPo, подключенные параллельно, должны находиться в пределах ~ 25% состояния заряда друг от друга, иначе LiPo с более высоким зарядом будет направлять ток в менее заряженный LiPo, что слишком отлично, слишком долго, чтобы LiPo с более низким зарядом оставался в рекомендуемых пределах безопасного заряда. Однако я предпочитаю убедиться, что LiPo аккумуляторы находятся в пределах ~ 15% заряда друг от друга, прежде чем подключать их параллельно друг к другу. Кроме того, я даю батареям время для выравнивания напряжения (и, таким образом, у них есть время поделиться электронами) перед запуском зарядного устройства. Для моего правила 15% выше разница в состоянии заряда LiPo составляет 15% между ~ 3,7 В / элемент и 4. 0 В/ячейка соответствует разности напряжений ~ 0,08 В/ячейку. Для моего правила 25% выше разница напряжений в диапазоне от 3,7 В/ячейка до 4,0 В/ячейка больше похожа на 0,12 В/ячейку. Я определил, что это значения диапазона состояния заряда, которые мне нравятся, подключив измеритель мощности между двумя батареями и наблюдая за обменом током между ними.

Для получения более подробной информации, включая график зависимости состояния заряда от напряжения на элементе и график, дающий вам приблизительное представление о том, как долго следует выравнивать напряжения батарей перед началом зарядки, а также дополнительную информацию о том, как параллельная зарядка работает, см. мою гораздо более подробную статью, которую я написал здесь: http://electricrcaircraftguy.com/2013/01/parallel-charging-your-lipo-batteries_22.html