Зарядка литий-ионного аккумулятора 3S через USB

Я делаю портативный динамик Bluetooth, и мне нужна помощь в зарядке аккумуляторной батареи.

Я сделал 3-элементный литий-ионный аккумулятор с BMS, чтобы получить 12-вольтовую батарею для динамика. У меня была мысль зарядить аккумулятор через USB с помощью повышающего преобразователя 5-12 Вольт. Я настроил преобразователь на выходное напряжение 12,6 В, а затем подключил его к точкам зарядки на BMS. Все работает, батарея заряжается нормально. Но...

Повышающий преобразователь сильно нагревается, хотя я использую только 1-амперный USB-порт в качестве входного питания. Что я делаю не так? Или это так, что становится очень жарко? Он настолько горячий, что мне больно, когда я прикасаюсь к нему, и мне неудобно помещать его в герметичный корпус (коробку для динамика).

Пожалуйста, помогите мне. Он потребляет слишком много тока? Как я могу это ограничить? Или моя конструкция просто невозможна?

Спасибо! :)

Добро пожаловать в EE.SE! Пожалуйста, покажите свою схему на схеме или блок-схеме. Предназначен ли повышающий преобразователь для зарядки аккумуляторов постоянным током?
Это не очень хорошая идея, но также может быть очень опасно заряжать литиевые батареи от источника постоянного напряжения. вы должны использовать подходящую микросхему или схему, способную управлять зарядкой литиевой батареи. В противном случае вы бы закончили взрывом!
Ой, может я чего не понял, но разве BMS не справится с зарядкой?
Мое предложение: забудьте о повышающем преобразовании питания 5vUSB. Вместо этого используйте микросхему типа 4054 (питание от USB) для зарядки литиевой батареи, а затем используйте повышающий преобразователь для повышения напряжения Li до 12 В.
Извините, что такое БМС?
Система управления батареями. Я загружу фотографию моего проекта, как только я вернусь домой сегодня!
BMS НЕ предназначена для использования в качестве зарядного устройства и небезопасна для этой цели. Он выдерживает экстремальные условия, и аккумулятор может быть поврежден в рабочей зоне BMS. например, BMS позволит вам заряжать аккумулятор AT 4,2 В/ячейку неограниченное время. Батарея умрет. ЕСЛИ ваш источник 12,0 В = 4 В / ячейка, ячейки могут не умереть, НО ток может быть таким, который BMS считает безопасным, что МОЖЕТ превышать то, что производители ячеек считают безопасным. || Q1 Какой ток установлен для ограничения BMS? Q2: Что такое ячейка Imax?
Что я могу использовать, чтобы иметь возможность заряжать динамик через USB? Без необходимости открывать его, вынимать аккумуляторы и заряжать их в литий-ионном зарядном устройстве 18650?
@pythonnoob Либо зарядное устройство, предназначенное для использования 3S, либо спроектируйте его. Много информации на этом сайте. Для начала, использование BMS И ограничение Vmax, скажем, 12,0 В, и ограничение максимального тока до того, что, по словам производителя аккумуляторов, Imax, было бы хорошим началом. Плавающее напряжение 12,6 В смертельно. Плавающего при 12,0 В быть не должно, но снимать зарядку, когда оно достигает 12,0 В, - хорошая идея.

Ответы (3)

Не так уж сложно разработать настоящее хорошее зарядное устройство для зарядки 3S LION или аналогичных аккумуляторов с помощью источника питания USB 5 В. Есть две вещи, которые вы должны иметь в виду:

(1) Каждая ячейка должна контролироваться «индивидуально», чтобы НЕ превысить 4,2 В
&&

(2) Когда условие в (1) выполнено, вы только применяете зарядный импульс.

Вам потребуется как минимум 6 крошечных (3x N-канала и 3x P-канала) МОП-транзисторов (или 3x NPN и 3x PNP-транзисторов для одновременного переключения в каждой ячейке. Вам также понадобится микроконтроллер с не менее чем 4 аналоговыми входы и 6 цифровых выходов для переключателей Mosfets и 2 цифровых выхода для светодиодных индикаторов (больше контактов ввода-вывода для чего-либо особенного, что вы хотите разместить.) Atmega328p (Arduino Nano) очень подходит для этого проекта, поскольку он имеет 8 аналоговых входов и более 13 цифровых входов/выходов.Также потребуется около 15 крошечных резисторов.

Программирование с помощью Arduino IDE очень просто, так как он использует лучший язык ..C, C++. ПРИМЕЧАНИЕ: это зарядное устройство будет намного лучше, чем все, что вы можете купить на рынке, поскольку здесь вы будете делать все, что требуется LION, заряжая и проверяя отдельные элементы в правильной последовательности. Коммерческие зарядные устройства обычно не выполняют эти действия, поскольку они используют дешевые устройства с меньшим количеством операций ввода-вывода.

Также не беспокойтесь о всей дезинформации, которую вы найдете в Интернете о «постоянном токе» и т. Д., Мы много экспериментировали с батареями типа LION в нашем университете и обнаружили, что они очень хорошо заряжаются при переменных токах.

Вам не нужна схема повышения напряжения, так как вы будете работать с отдельными ячейками отдельно, а питания 5 В USB достаточно для зарядки ячейки 4,2 В. Микроконтроллер позаботится о том, чтобы не переключать какие-либо другие транзисторы, кроме необходимых. Программирование таких типов проектов - настоящее удовольствие.....

Удачи с вашим проектом.

Для зарядки литий-ионных элементов требуется источник с ограниченным током и напряжением. Обычно используют предел напряжения 4,2 В на элемент и ток, эквивалентный часовой емкости, т. е. элемент емкостью 250 мАч следует заряжать током 250 мА. Это не тривиально построить.

Да. То, что я хотел построить (и думал, что сделал), было зарядным устройством на 12,6 В, 1 А. Но теперь я знаю, что ошибался. Я искал немного, но не могу найти именно это на форуме. Если кто-то может дать ссылку на сборку зарядного устройства, как это, это было бы очень признательно!
@Leo Ваш ответ в порядке, насколько это возможно. Компетентное зарядное устройство LiIon также ДОЛЖНО прекращать зарядку, когда Ichg достигает некоторой предопределенной части Imax. Без этого клетка быстро погибнет. | Кроме того, многие / большинство ячеек действительно указывают зарядку C/1 CC, но некоторые (достаточно распространенные) указывают C/2. Добавление некоторой версии вышеперечисленного может быть хорошей идеей. Или нет.
Если вы установите предел напряжения 4,2 В на элемент, зарядка прекратится, когда элемент приблизится к этому напряжению. Насколько я знаю, вы можете бесконечно течь глупыми токами на заряженной ячейке уровня 4,2 В.
@LeoSmith, 8 месяцев спустя :-). || НЕТ - Литий-ионный элемент быстро умрет, если будет плавать при напряжении 4,2 В. В отличие, например, от свинцово-кислотного литий-ионного аккумулятора ДОЛЖЕН быть снят заряд, когда зарядный ток CV снижается до некоторой доли I_chg_max. Достаточно хорошо 50% от Imax. Более высокий уровень chg и более короткий срок службы = 25% от Ichg_max. При 10% вы получаете уровень заряда дорожного воина, и кого волнует цикл жизни. При плавании на неопределенный срок жизнь резко падает.

Вы не можете зарядить литий-ионный аккумулятор только постоянным напряжением: вам нужно обеспечить постоянный ток, пока ячейки не достигнут примерно 4 В, затем вы можете переключиться на зарядку постоянным напряжением. По сути, ваша батарея заставляет повышающий преобразователь обеспечивать максимально возможный ток, пока он не перейдет в защиту от перегрузки по току или тепловую защиту. Это может быть плохо как для аккумулятора, так и для повышающего преобразователя. Поместить сборку в закрытую коробку и оставить ее без присмотра — хороший способ разжечь огонь.

Существуют повышающие преобразователи с ограничением как по току, так и по напряжению ( пример ), поэтому вам следует приобрести один из них. Кроме того, вы должны убедиться, что ваша BMS обеспечивает балансировку заряда между ячейками, чтобы одна ячейка не заряжалась до 3 В, а другая — до 4,5 В. Перезарядка литий-ионного элемента также приведет к пожару, и не будет раннего предупреждения, как в случае перегрузки по току.

Многие дешевые BMS просто отключат ток, если обнаружат пониженное или повышенное напряжение в ячейке: если у вас есть одна из них, ваша батарея вскоре окажется в тупиковом состоянии, когда ячейка с наибольшей утечкой полностью разряжена, а ячейка с наибольшей утечкой. минимальная утечка полностью заряжена, поэтому ни зарядка, ни разрядка невозможны.

Зарядка литий-ионного аккумулятора 3S через USB
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v