Почему мой самодельный аккумулятор LiFePO4 не заряжается?

[ПРИМЕЧАНИЕ] Я понимаю, что адаптер, который я купил для своего аккумулятора, на самом деле не является зарядным устройством. Я также понимаю, что то, что я делаю, может быть опасным. Я все еще удивляюсь, почему ток не течет от адаптера к аккумулятору. Если кто-то может помочь мне найти ответ на этот вопрос, я был бы очень благодарен. [/ПРИМЕЧАНИЕ]

Я строю автономную лодку, и для этого я использовал этот 12-вольтовый литий-ионный аккумулятор , который поставлялся с очень простым зарядным устройством:

введите описание изображения здесь

Это прекрасно работает, но, поскольку мне понадобится очень специфическая форма батареи (длинная и тонкая, чтобы поместиться в мою лодку), я решил, что мне нужно создать свой собственный аккумулятор. Из этого другого проекта я понял, что если я использую солнечную панель на 18 В, я могу построить аккумуляторную батарею 5S LiFePo4, что означает, что мне не понадобится солнечный контроллер заряда. Его рассуждения таковы:

Поведение солнечной панели, подключенной непосредственно к батарее, похоже на типичное зарядное устройство для литиевых батарей CC-CV: большой ток до тех пор, пока батарея не станет почти полностью заряженной, а затем напряжение растет, а ток уменьшается (солнечная панель будет выдает меньше тока при повышении напряжения). Чтобы выразить это цифрами, максимальное напряжение питания солнечной панели Renogy составляет 17,7 вольт (в зависимости от температуры), а номинальное напряжение 5-элементной батареи LiFePo4 составляет 16 вольт, а ее полностью заряженное напряжение составляет 18 вольт.

Не нуждаясь в контроллере заряда, я бы сэкономил на сложности, деньгах и, самое главное, на пространстве в лодке. Поэтому, если возможно, я хотел бы избежать использования контроллера заряда.

Итак, я купил 10 таких батарей LiFePO4 18650 и эту балансирующую BMS 5S и подключил ее к этой тестовой установке 5S2P:

введите описание изображения здесь

Поскольку у меня еще нет солнечных батарей, я купил это простое зарядное устройство на 18 В 2 А :

введите описание изображения здесь

Аккумуляторы пришли заряженными ровно на 3,33В. Поэтому после пайки аккумуляторной батареи я прикрепил ее к лодке. Это сработало, и я оставил его на некоторое время. Когда я вернулся к нему примерно через час, лодка заглохла. Я проверил элементы батареи, и их напряжение было 2,8 В (слишком низкое). Затем я подключил его к зарядному устройству и оставил заряжаться на день или около того. Когда я вернулся, чтобы протестировать его, оказалось, что батарея вообще не заряжена. Он заряжался только до 2,85 В на ячейку.

Затем я прикрепил ваттметр между зарядным устройством и аккумулятором, и он показал входное напряжение от зарядного устройства 18,3 В, но ток не течет:

введите описание изображения здесь

Это объясняет, почему батарея не заряжается, но интересно, почему это происходит? Единственная причина, о которой я могу думать, заключается в том, что BMS блокирует любой входящий ток либо потому, что напряжение, подаваемое зарядным устройством, слишком высокое, либо потому, что напряжение батареи слишком низкое. Я проверил спецификации BMS (вставлены ниже), и там говорится, что «напряжение защиты от однократного перезаряда» составляет 3,75 В, что означает, что подаваемые 3,66 В (18,3 В / 5) от зарядного устройства находятся в пределах, но очень близко .

Я правильно понимаю, что напряжение зарядного устройства слишком высокое? И если напряжение слишком высокое, будет ли работать, если я просто уменьшу его, например, на 1 В? Или я могу встроить какую-то вещь, которая ограничивает напряжение на уровне 18 В или 17,5 В или что-то в этом роде?

Снова; Я понимаю, что мне нужно нормальное зарядное устройство вместо этого адаптера. Но хотелось бы понять причину, по которой ток не течет. Кто-нибудь знает, как я могу проверить/отладить это? Все советы приветствуются!

введите описание изображения здесь

То, что вы купили, не является зарядным устройством. Используйте подходящее зарядное устройство, чтобы лодка не загорелась и не затонула. Проведите какое-нибудь исследование этого - я имею в виду, где вы были со всеми батареями телефонов Samsung, которые убивали людей?
@Andyaka - Не могли бы вы рассказать об этом подробнее? Почему литий-ионный аккумулятор нормально работает с обычным напряжением питания 12,6 В, а LiFePO4 — нет?
То, что я сказал, довольно ясно - что именно вы не понимаете?
То, что вам не мешают что-то делать, не означает, что это нормально. Адаптер AC-DC 18 В, 2 А НЕ является зарядным устройством. Вы назвали его зарядным устройством, но это НЕ зарядное устройство. Повторяю, это НЕ зарядное устройство. Кроме того, на обоих аккумуляторах балансировка нуля.
То же самое, что и с вашим мобильным телефоном. Зарядное устройство для аккумулятора находится в телефоне. Черная штука, которая подключается к сетевому напряжению, — это просто блок питания, а не зарядное устройство. Подключение источника питания напрямую к аккумулятору опасно.
Хорошо, но литий-ионный аккумулятор поставлялся с адаптером на 12,6 В. Тогда что с этим делать? Этот магазин продает бомбу или что-то в этом роде? @DKNguyen - я не знаю о литий-ионном аккумуляторе (я не открывал его), но аккумулятор LiFePO4, который я сделал, включает в себя BMS, в которую включена балансировка, верно?
Ах да, у BMS есть балансировка. Вы можете увидеть это по вашей ссылке. Что касается Li-Ion, я бы предположил, что это небезопасный дешевый продукт, потому что зарядные устройства действительно стоят дорого, если внутри что-то не спрятано. Чем быстрее вы пытаетесь зарядиться, тем опаснее это становится. Страница Li-Ion нечетко и смутно подразумевает, что внутри есть что-то еще.
Источник питания 12,6 В является источником питания для схемы зарядки. Схема зарядки находится внутри синей коробки с литиевыми элементами. То же самое и с мобильными телефонами. Питание 5В 2А внешнее, а зарядка внутри телефона с литиевым элементом.
@Justme - Вы хотите сказать, что BMS, которая включает в себя балансировку и некоторые другие элементы безопасности, не включает схему зарядки? Можно ли купить такую ​​схему зарядки отдельно?
Я думаю, все возможно, но как индивидуальный потребитель, а не производитель, вам может быть трудно получить один из них для большого количества клеток. Однако для любителей обычно используется схема зарядки с 1 или 2 ячейками. LiFe будет реже, чем LiPo. Вы можете использовать небольшие солнечные панели, предназначенные для каждого зарядного устройства, и один литиевый элемент, чтобы все они плавали. Таким образом, вы можете использовать зарядные устройства с одной ячейкой. Не будет работать от одного источника, но вы используете солнечные батареи,
@ kramer65 все, что делает BMS, - это последняя линия защиты батарей и некоторая балансировка ячеек. Он имеет отключение при перегрузке по току для зарядки и разрядки, а также отключение при перенапряжении и пониженном напряжении. Он никогда не утверждает, что у него есть схема зарядки. На схемах на веб-странице специально указано «зарядное устройство» для зарядки аккумуляторов, а не «случайный источник питания». У вас есть модуль для сборки аккумуляторной батареи. Вам нужно отдельное зарядное устройство, как и для любых других аккумуляторов.
@Justme - Хорошо, отлично, спасибо, что прояснили это (я многому здесь учусь). Итак, я только что нашел это зарядное устройство, которое специально продается как зарядное устройство LiFePO4: aliexpress.com/item/32885340951.html Будет ли это вариантом?
@Justme - Еще один вопрос. Я до сих пор удивляюсь, почему (хоть это и небезопасно) ток от адаптера не течет в батарею..
Могли ли вы просто потреблять больше энергии, чем заряжало зарядное устройство? По крайней мере, пока он был на лодке. Я не уверен, почему зарядное устройство не работало, но BMS могла как-то мешать после обнаружения пониженного напряжения. Или некоторые ячейки были разбалансированы или что-то в этом роде, и BMS пыталась сбалансировать их, что могло замедлить зарядку, потому что она может балансировать только за счет отвода энергии, а не за счет более быстрого увеличения заряда отдельной ячейки.
@DKNguyen - я не загружал аккумулятор, пока заряжал его. Так может ли это быть причиной того, что он не балансировал?
@DKNguyen - А также, как вы думаете, подойдет ли это зарядное устройство LiFePO4: aliexpress.com/item/32885340951.html
Вы не можете зарядить аккумулятор таким образом. Никогда нельзя быть уверенным, что все ячейки работают правильно. Требуется зарядка 2 или только одна зарядка ячейки одновременно. Аккумуляторы разные, вы видели какой-нибудь аккумулятор на 200 В постоянного тока? если вы видите, вы слышали, что можно работать более двух лет?

Ответы (1)

Для платы BMS нет подробного руководства, поэтому она может работать так, как предполагается, но мы просто не знаем, как она должна работать.

Так что на этот вопрос может и не быть ответа — мы не можем знать, но можем догадываться.

Он явно зафиксировался в состоянии, когда питание 18В 2А отключено от аккумулятора. Но то, что мы не знаем, чем это заканчивается в этой ситуации, то ли BMS уже отключает батарею, то ли она вызывает отключение только при подключении питания 12 В 2 А и продолжает отключение до тех пор, пока оно не будет отключено. удаленный.

Можно предположить, что когда источник питания 18 В 2 А был подключен к пустому аккумуляторному блоку с напряжением около 14 В, блок питания снизит выходное напряжение до 14 В и будет потреблять больше, чем 2 А, которые он может обеспечить, поэтому выходное напряжение источника питания ниже допустимого. срабатывает защита от перегрузки по току и отключается. Это также могло вызвать протекание тока от аккумуляторов к источнику питания, поэтому BMS могла сработать некоторая защита, чтобы отключить аккумуляторы от источника питания, и он будет отключен до тех пор, пока не будет отключено напряжение зарядного устройства.

Другое предположение заключается в том, что BMS считает, что батареи разряжены, и отключила батареи навсегда, поэтому теперь никакой ток не может входить или выходить из батареи, пока они не будут подзаряжены, чтобы превысить напряжение отключения.

Вам действительно нужно было бы предоставить больше данных, чтобы знать, что происходит, например, если бы у вас был осциллограф, вы могли бы исследовать, что происходит, когда вы соединяете их вместе.

За исключением того, что вы не должны соединять их вместе в первую очередь, и BMS, возможно, выполнила свою работу по предотвращению катастрофического отказа с пламенем и взрывами.

Спасибо за мысли. Я собираюсь разобрать все это и переосмыслить. Еще один вопрос. Что бы вы хотели измерить с помощью осциллографа? Как бы вы вообще подошли к этой проблеме? Несмотря на то, что мне не удалось собрать этот аккумуляторный блок, я пытаюсь извлечь как можно больше уроков из своей неудачи.
Раз уж вы спросили, почему он не заряжается, то одна вещь, которая может вам показать, почему он не заряжается, это осциллограф. Он может показать вам, как напряжения меняются в следующие микросекунды или миллисекунды после того, как вы подключите источник питания вместо зарядного устройства. Это может помочь вам определить, является ли плата BMS, которая начинает защищать аккумулятор, или блок питания, который начинает защищать себя, или что-то другое.