شاحن الصابورة. موازنة الأحمال لبطاريات المركبات الكهربائية من نوع ليثيوم أيون (Li-Ion).

في الوقت الحاضر تكتسب بطاريات الليثيوم شعبية متزايدة. وخاصة تلك الأصابع، مثل 18650 ، عند 3.7 فولت 3000 مللي أمبير. ليس لدي أدنى شك في أنهم سيحلون محل النيكل والكادميوم بالكامل خلال 3-5 سنوات أخرى. صحيح أن السؤال حول رسومهم يظل مفتوحًا. إذا كان كل شيء واضحا مع البطاريات القديمة - جمعها في البطارية ومن خلال المقاوم إلى أي مصدر طاقة مناسب، فإن هذه الحيلة لا تعمل هنا. ولكن كيف يمكنك إذن شحن عدة قطع مرة واحدة دون استخدام أجهزة شحن موازنة باهظة الثمن ذات علامات تجارية؟

نظرية

لتوصيل البطاريات على التوالي، عادةً ما يتم توصيل الطرف الموجب للبطارية الأولى في السلسلة بالطرف الموجب للدائرة الكهربائية. يتم توصيل الطرف الموجب للبطارية الثانية بالطرف السالب، وما إلى ذلك. يتم توصيل الطرف السالب للبطارية الأخيرة بالطرف السالب للوحدة. تتمتع البطارية الناتجة في التوصيل المتسلسل بنفس سعة بطارية واحدة، والجهد لهذه البطارية يساوي مجموع الفولتية للبطاريات المضمنة فيها. وهذا يعني أنه إذا كانت البطاريات لها نفس الجهد، فإن جهد البطارية يساوي جهد بطارية واحدة مضروبًا في عدد البطاريات الموجودة في البطارية.

الطاقة المتراكمة في البطارية تساوي مجموع طاقات البطاريات الفردية (حاصل ضرب طاقات البطاريات الفردية، إذا كانت البطاريات متماثلة)، بغض النظر عما إذا كانت البطاريات متصلة على التوازي أو على التوالي.

لا يمكن توصيل بطاريات الليثيوم أيون بوحدة إمداد الطاقة ببساطة - يجب موازنة تيارات الشحن في كل عنصر (بنك). يتم إجراء الموازنة عند شحن البطارية، عندما يكون هناك الكثير من الطاقة ولا يمكن توفيرها كثيرًا، وبالتالي، دون أي خسائر كبيرة، يمكنك استخدام التبديد السلبي للكهرباء "الزائدة".

لا تتطلب بطاريات النيكل والكادميوم أنظمة إضافية، حيث أن كل رابط، عند الوصول إلى الحد الأقصى لجهد الشحن، يتوقف عن استقبال الطاقة. علامات الشحن الكامل لـ Ni-Cd هي زيادة الجهد إلى قيمة معينة، ثم انخفاض عدة عشرات من الميليفولت، وزيادة في درجة الحرارة - بحيث تتحول الطاقة الزائدة على الفور إلى حرارة.

والعكس صحيح بالنسبة لبطاريات الليثيوم. يؤدي التفريغ إلى الفولتية المنخفضة إلى تدهور الكيمياء وتلف العنصر بشكل لا يمكن إصلاحه، مع زيادة المقاومة الداخلية. بشكل عام، فهي غير محمية من الشحن الزائد، ويمكنك إهدار الكثير من الطاقة الإضافية، وبالتالي تقليل مدة خدمتها بشكل كبير.

إذا قمنا بتوصيل عدة خلايا ليثيوم على التوالي وقمنا بإطعامها من خلال المشابك على طرفي الكتلة، فلن نتمكن من التحكم في شحن الخلايا الفردية. يكفي أن يتمتع أحدهم بمقاومة أعلى قليلاً أو سعة أقل قليلاً، وسيصل هذا الرابط إلى جهد شحن قدره 4.2 فولت بشكل أسرع بكثير، بينما سيظل الباقي 4.1 فولت. وعندما يكون جهد الحزمة بأكملها يصل جهد الشحن، فمن الممكن أن يتم شحن هذه الروابط الضعيفة إلى 4.3 فولت أو أكثر. مع كل دورة من هذا القبيل، سوف تتدهور المعلمات. بالإضافة إلى ذلك، فإن Li-Ion غير مستقر، وإذا تم تحميله بشكل زائد، يمكن أن يصل إلى درجات حرارة عالية، وبالتالي، ينفجر.

في أغلب الأحيان، يتم تثبيت جهاز يسمى "الموازن" عند مخرج مصدر جهد الشحن. أبسط نوع من الموازن هو محدد الجهد. إنه جهاز مقارنة يقارن الجهد على بنك Li-Ion بقيمة عتبة تبلغ 4.20 فولت. عند الوصول إلى هذه القيمة، يتم فتح مفتاح ترانزستور قوي، متصل بالتوازي مع العنصر، ويمرر معظم تيار الشحن من خلال نفسه و تحويل الطاقة إلى حرارة. في هذه الحالة، تستقبل العلبة نفسها جزءًا صغيرًا للغاية من التيار، مما يؤدي إلى إيقاف شحنها عمليًا، مما يسمح لجيرانها بإعادة الشحن. تحدث معادلة الجهد على خلايا البطارية باستخدام هذا الموازن فقط في نهاية الشحن عندما تصل العناصر إلى قيمة العتبة.

رسم تخطيطي مبسط لموازن البطارية

فيما يلي مخطط دائرة مبسط لموازن التيار المعتمد على TL431. تقوم المقاومات R1 و R2 بضبط الجهد على 4.20 فولت، أو يمكنك اختيار أخرى حسب نوع البطارية. تتم إزالة الجهد المرجعي للمنظم من الترانزستور، وبالفعل عند حدود 4.20 فولت، سيبدأ النظام في فتح الترانزستور قليلاً لمنع تجاوز الجهد المحدد. ستؤدي الزيادة البسيطة في الجهد إلى زيادة تيار الترانزستور بسرعة كبيرة. أثناء الاختبارات، بالفعل عند 4.22 فولت (زيادة قدرها 20 مللي فولت)، كان التيار أكثر من 1 أ.

من حيث المبدأ، فإن أي ترانزستور PNP يعمل في نطاق الفولتية والتيارات التي تهمنا مناسب هنا. إذا كان سيتم شحن البطاريات بتيار 500 مللي أمبير. حساب قوته بسيط: 4.20 فولت × 0.5 أمبير = 2.1 فولت، وهذا هو المقدار الذي يجب أن يخسره الترانزستور، والذي ربما يتطلب بعض التبريد. بالنسبة لتيار شحن يبلغ 1 أمبير أو أكثر، يزداد فقدان الطاقة وفقًا لذلك، وسيصبح التخلص من الحرارة أكثر صعوبة. أثناء الاختبار، تم اختبار العديد من الترانزستورات المختلفة، ولا سيما BD244C، و2N6491، وA1535A - وكلها تتصرف بنفس الطريقة.

يجب اختيار مقسم الجهد R1 وR2 للحصول على جهد التثبيت المطلوب. وللتيسير، إليك بعض القيم، وبعد تطبيقها سنحصل على النتائج التالية:

• R1 + R2 = صوت
• 22 ك + 33 ك = 4.166 فولت
• 15 ك + 22 ك = 4.204 فولت
• 47 ك + 68 ك = 4.227 فولت
• 27 ك + 39 ك = 4.230 فولت
• 39 ك + 56 ك = 4.241 فولت
• 33 ك + 47 ك = 4.255 فولت

هذا هو نظير لثنائي زينر قوي محمّل بحمل منخفض المقاومة، والذي يتم لعب دوره هنا بواسطة الثنائيات D2...D5. تقيس الدائرة الدقيقة D1 الجهد عند موجب وناقص البطارية وإذا ارتفع فوق العتبة، فإنه يفتح ترانزستورًا قويًا، ويمرر كل التيار من الشاحن عبر نفسه. كيف يتم توصيل كل هذا معًا وبمصدر الطاقة - انظر أدناه.

لقد تبين أن الكتل صغيرة جدًا، ويمكنك تثبيتها بأمان مباشرة على العنصر. ما عليك سوى أن تضع في اعتبارك أن إمكانات القطب السالب للبطارية تنشأ على جسم الترانزستور، ويجب أن تكون حذرًا عند تركيب أنظمة الرادياتير المشتركة - يجب عليك استخدام عزل أجسام الترانزستور عن بعضها البعض.

الاختبارات

كانت هناك حاجة على الفور إلى 6 قطع من كتل الموازنة لشحن 6 بطاريات 18650 في نفس الوقت، وتظهر العناصر في الصورة أدناه.

تم شحن جميع العناصر بالضبط إلى 4.20 فولت (تم ضبط الجهد بواسطة مقاييس الجهد)، وأصبحت الترانزستورات ساخنة، على الرغم من عدم وجود تبريد إضافي - الشحن بتيار قدره 500 مللي أمبير. وبالتالي، يمكننا أن نوصي بأمان بهذه الطريقة للشحن المتزامن لعدة بطاريات ليثيوم من مصدر جهد مشترك.

ناقش المقال الشحن المتزامن لعدة بطاريات

تعد بطاريات الليثيوم (Li-Io، Li-Po) أكثر مصادر الطاقة الكهربائية القابلة لإعادة الشحن شيوعًا في الوقت الحالي. تحتوي بطارية الليثيوم على جهد اسمي يبلغ 3.7 فولت، وهو ما هو موضح على العلبة. ومع ذلك، فإن البطارية المشحونة بنسبة 100٪ لها جهد 4.2 فولت، والبطارية المفرغة "إلى الصفر" لها جهد 2.5 فولت. لا فائدة من تفريغ البطارية أقل من 3 فولت، أولاً، سوف تتدهور، وثانيًا، في النطاق من 3 إلى 2.5 فهو يوفر فقط نسبة قليلة من الطاقة للبطارية. وبالتالي، فإن نطاق جهد التشغيل هو 3 – 4.2 فولت. يمكنك مشاهدة مجموعتي المختارة من النصائح حول استخدام بطاريات الليثيوم وتخزينها في هذا الفيديو

هناك خياران لتوصيل البطاريات، السلسلة والمتوازية.

مع التوصيل المتسلسل، يتم جمع الجهد على جميع البطاريات، عند توصيل الحمل، يتدفق تيار من كل بطارية يساوي التيار الإجمالي في الدائرة؛ بشكل عام، تحدد مقاومة الحمل تيار التفريغ. يجب أن تتذكر هذا من المدرسة. الآن يأتي الجزء الممتع، القدرة. إن سعة التجميع مع هذا الاتصال تساوي إلى حد ما سعة البطارية ذات السعة الأصغر. لنتخيل أن جميع البطاريات مشحونة بنسبة 100%. انظر، تيار التفريغ هو نفسه في كل مكان، وسيتم تفريغ البطارية ذات السعة الأصغر أولاً، وهذا منطقي على الأقل. وبمجرد تفريغها، لن يكون من الممكن تحميل هذا التجميع. نعم، البطاريات المتبقية لا تزال مشحونة. ولكن إذا واصلنا إزالة التيار، ستبدأ بطاريتنا الضعيفة في التفريغ الزائد والفشل. أي أنه من الصحيح الافتراض أن سعة المجموعة المتصلة بالسلسلة تساوي سعة أصغر بطارية أو أكثرها تفريغًا. من هنا نستنتج: لتجميع بطارية متسلسلة، أولاً، تحتاج إلى استخدام بطاريات ذات سعة متساوية، وثانيًا، قبل التجميع، يجب شحنها جميعًا بالتساوي، بمعنى آخر، 100٪. يوجد ما يسمى BMS (نظام مراقبة البطارية)، يمكنه مراقبة كل بطارية في البطارية، وبمجرد تفريغ إحداها، يقوم بفصل البطارية بأكملها عن الحمل، سيتم مناقشة هذا أدناه. الآن أما بالنسبة لشحن مثل هذه البطارية. يجب أن تكون مشحونة بجهد يساوي مجموع الحد الأقصى من الفولتية على جميع البطاريات. بالنسبة للليثيوم فهو 4.2 فولت. أي أننا نقوم بشحن بطارية من ثلاثة بجهد 12.6 فولت. انظر ماذا يحدث إذا لم تكن البطاريات هي نفسها. سيتم شحن البطارية ذات السعة الأصغر بشكل أسرع. لكن الباقي لم يتم تحصيل رسومهم بعد. وسوف تحترق بطاريتنا الضعيفة ويتم إعادة شحنها حتى يتم شحن الباقي. اسمحوا لي أن أذكرك أن الليثيوم أيضًا لا يحب التفريغ الزائد ويتدهور. لتجنب ذلك، تذكر الاستنتاج السابق.

دعنا ننتقل إلى الاتصال الموازي. سعة هذه البطارية تساوي مجموع سعات جميع البطاريات الموجودة فيها. تيار التفريغ لكل خلية يساوي إجمالي تيار الحمل مقسومًا على عدد الخلايا. وهذا هو، كلما زاد عدد Akum في مثل هذا التجمع، كلما زاد التيار الذي يمكنه تقديمه. لكن الشيء المثير للاهتمام يحدث مع التوتر. إذا قمنا بجمع البطاريات ذات الفولتية المختلفة، أي، بشكل تقريبي، مشحونة بنسب مختلفة، فبعد توصيلها ستبدأ في تبادل الطاقة حتى يصبح الجهد في جميع الخلايا هو نفسه. نستنتج: قبل التجميع، يجب شحن البطاريات مرة أخرى بالتساوي، وإلا فسوف تتدفق تيارات كبيرة أثناء الاتصال، وسوف تتضرر البطارية الفارغة، وعلى الأرجح قد تشتعل فيها النيران. أثناء عملية التفريغ، تقوم البطاريات أيضًا بتبادل الطاقة، أي إذا كانت إحدى العلب ذات سعة أقل، فلن تسمح لها العلب الأخرى بالتفريغ بشكل أسرع من نفسها، أي أنه في التجميع الموازي يمكنك استخدام بطاريات ذات سعات مختلفة . الاستثناء الوحيد هو العمل في التيارات العالية. في البطاريات المختلفة تحت الحمل، ينخفض ​​الجهد بشكل مختلف، وسيبدأ التيار بالتدفق بين البطاريات "القوية" و"الضعيفة"، ونحن لسنا بحاجة إلى هذا على الإطلاق. وينطبق الشيء نفسه على الشحن. يمكنك شحن البطاريات ذات السعات المختلفة بشكل متوازٍ بأمان تام، أي أنه ليست هناك حاجة إلى الموازنة، وسوف يوازن التجميع نفسه.

وفي كلتا الحالتين يجب مراعاة تيار الشحن وتيار التفريغ. يجب ألا يتجاوز تيار الشحن لـ Li-Io نصف سعة البطارية بالأمبير (بطارية 1000 مللي أمبير - شحن 0.5 أمبير، بطارية 2 أمبير، شحن 1 أمبير). يُشار عادةً إلى الحد الأقصى لتيار التفريغ في ورقة البيانات (TTX) الخاصة بالبطارية. على سبيل المثال: لا يمكن تحميل 18650 من بطاريات أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية بتيار يتجاوز سعتي البطارية بالأمبير (مثال: بطارية بسعة 2500 مللي أمبير، مما يعني أن الحد الأقصى الذي يجب أن تأخذه منها هو 2.5 * 2 = 5 أمبير). ولكن هناك بطاريات عالية التيار، حيث يشار بوضوح إلى تيار التفريغ في الخصائص.

مميزات شحن البطاريات باستخدام الوحدات الصينية

وحدة الشحن والحماية القياسية التي تم شراؤها لـ 20 روبللبطارية الليثيوم ( رابط إلى Aliexpress)
(تم وضعه من قبل البائع كوحدة لعلبة واحدة 18650) يمكنها شحن أي بطارية ليثيوم، بغض النظر عن الشكل والحجم والسعةإلى الجهد الصحيح وهو 4.2 فولت (جهد البطارية المشحونة بالكامل، إلى السعة). حتى لو كانت حزمة ليثيوم ضخمة تبلغ 8000 مللي أمبير في الساعة (بالطبع نحن نتحدث عن خلية واحدة 3.6-3.7 فولت). توفر الوحدة تيار شحن يبلغ 1 أمبير، وهذا يعني أنه يمكنهم شحن أي بطارية بسعة 2000 مللي أمبير فما فوق بأمان (2Ah، مما يعني أن تيار الشحن هو نصف السعة، 1A) وبالتالي فإن وقت الشحن بالساعات سيكون مساويا لسعة البطارية بالأمبير (في الواقع أكثر قليلاً، ساعة ونصف إلى ساعتين لكل 1000 مللي أمبير). بالمناسبة، يمكن توصيل البطارية بالحمل أثناء الشحن.

مهم!إذا كنت تريد شحن بطارية ذات سعة أصغر (على سبيل المثال، علبة قديمة بسعة 900 مللي أمبير في الساعة أو حزمة ليثيوم صغيرة بسعة 230 مللي أمبير في الساعة)، فإن تيار الشحن البالغ 1 أمبير كبير جدًا ويجب تقليله. ويتم ذلك عن طريق استبدال المقاوم R3 في الوحدة وفقًا للجدول المرفق. ليس بالضرورة أن يكون المقاوم smd، فالمقاوم العادي سيفي بالغرض. اسمحوا لي أن أذكرك أن تيار الشحن يجب أن يكون نصف سعة البطارية (أو أقل، ليس بالأمر الكبير).

ولكن إذا قال البائع أن هذه الوحدة مخصصة لعلبة واحدة 18650، فهل يمكنه شحن علبتين؟ أو ثلاثة؟ ماذا لو كنت بحاجة إلى تجميع بنك طاقة واسع من عدة بطاريات؟
يستطيع! يمكن توصيل جميع بطاريات الليثيوم بالتوازي (جميع الإيجابيات والإيجابيات، وجميع السلبيات والسلبيات) بغض النظر عن السعة. تحافظ البطاريات الملحومة على التوازي على جهد تشغيل يبلغ 4.2 فولت وتضاف قدرتها. حتى لو أخذت علبة واحدة بسعة 3400 مللي أمبير والثانية بسعة 900، فستحصل على 4300. ستعمل البطاريات كوحدة واحدة وسيتم تفريغها بما يتناسب مع سعتها.
الجهد الكهربي في المجموعة المتوازية هو نفسه دائمًا في جميع البطاريات! ولا يمكن لأي بطارية أن يتم تفريغها فعليًا في التجميع قبل الأخرى، هنا يعمل مبدأ توصيل السفن. أولئك الذين يدعون العكس ويقولون إن البطاريات ذات السعة المنخفضة سوف تفرغ بشكل أسرع وتموت يتم الخلط بينهم وبين التجميع التسلسلي، ويبصقون في وجوههم.
مهم!قبل الاتصال ببعضها البعض، يجب أن يكون لجميع البطاريات نفس الجهد تقريبًا، بحيث لا تتدفق بينها في وقت اللحام، حيث يمكن أن تكون كبيرة جدًا. لذلك، من الأفضل شحن كل بطارية على حدة قبل التجميع. بالطبع، سيزيد وقت شحن المجموعة بأكملها، لأنك تستخدم نفس الوحدة 1A. ولكن يمكنك موازاة وحدتين، والحصول على تيار شحن يصل إلى 2A (إذا كان الشاحن الخاص بك يمكنه توفير هذا القدر). للقيام بذلك، تحتاج إلى توصيل جميع المحطات المماثلة للوحدات مع وصلات العبور (باستثناء Out- وB+، فهي مكررة على اللوحات مع النيكل الأخرى وسيتم توصيلها بالفعل على أي حال). أو يمكنك شراء وحدة ( رابط إلى Aliexpress)، حيث تكون الدوائر الدقيقة متوازية بالفعل. هذه الوحدة قادرة على الشحن بتيار 3 أمبير.

نأسف على الأشياء الواضحة، لكن الناس ما زالوا في حيرة من أمرهم، لذلك سيتعين علينا مناقشة الفرق بين الاتصالات المتوازية والتسلسلية.
موازيالاتصال (كل الإيجابيات إلى الإيجابيات، كل السلبيات إلى السلبيات) يحافظ على جهد البطارية عند 4.2 فولت، لكنه يزيد من السعة عن طريق جمع جميع السعات معًا. تستخدم جميع بنوك الطاقة اتصالاً متوازيًا لعدة بطاريات. لا يزال من الممكن شحن مثل هذا التجميع من USB ويتم رفع الجهد إلى خرج 5 فولت بواسطة محول التعزيز.
ثابتيعطي الاتصال (كل زائد إلى ناقص البطارية اللاحقة) زيادة متعددة في جهد بنك مشحون واحد 4.2 فولت (2 ثانية - 8.4 فولت، 3 ثانية - 12.6 فولت وما إلى ذلك)، لكن السعة تظل كما هي. إذا تم استخدام ثلاث بطاريات سعة 2000 مللي أمبير، فستكون سعة التجميع 2000 مللي أمبير.
مهم!ويعتقد أنه من أجل التجميع المتسلسل، من الضروري استخدام البطاريات ذات نفس السعة فقط. في الواقع، هذا ليس صحيحا. يمكنك استخدام أنواع مختلفة، ولكن بعد ذلك سيتم تحديد سعة البطارية من خلال أصغر سعة في التجميع. أضف 3000+3000+800 وستحصل على تجميع 800 مللي أمبير. ثم يبدأ المتخصصون في التذمر من أن البطارية الأقل سعة سوف تنفد بشكل أسرع وتموت. ولكن لا يهم! القاعدة الرئيسية والمقدسة حقًا هي أنه من أجل التجميع المتسلسل، من الضروري دائمًا استخدام لوحة حماية BMS للعدد المطلوب من العلب. سوف يكتشف الجهد الكهربائي في كل خلية ويوقف تشغيل المجموعة بأكملها إذا تم تفريغها أولاً. في حالة وجود بنك 800، سيتم تفريغه، وسيقوم BMS بفصل الحمل عن البطارية، وسيتوقف التفريغ ولن تعد الشحنة المتبقية البالغة 2200 مللي أمبير في البنوك المتبقية ذات أهمية - تحتاج إلى الشحن.

لوحة BMS، على عكس وحدة الشحن الفردية، ليست شاحنًا تسلسليًا. اللازمة للشحن مصدر تكوين الجهد والتيار المطلوب. قام غيفر بعمل مقطع فيديو حول هذا الأمر، لذا لا تضيع وقتك، شاهده، فهو يدور حول هذا الأمر بأكبر قدر ممكن من التفاصيل.

هل من الممكن شحن مجموعة سلسلة ديزي عن طريق توصيل عدة وحدات شحن فردية؟
في الواقع، في ظل افتراضات معينة، فمن الممكن. بالنسبة لبعض المنتجات محلية الصنع، أثبت مخطط يستخدم وحدات مفردة، متصلة أيضًا في سلسلة، نفسه، لكن كل وحدة تحتاج إلى مصدر طاقة منفصل خاص بها. إذا قمت بشحن 3S، خذ ثلاثة شواحن للهاتف وقم بتوصيل كل منها بوحدة واحدة. عند استخدام مصدر واحد - ماس كهربائى للطاقة، لا شيء يعمل. يعمل هذا النظام أيضًا كحماية للتجميع (لكن الوحدات قادرة على توفير ما لا يزيد عن 3 أمبير). أو ببساطة قم بشحن المجمع واحدًا تلو الآخر، وتوصيل الوحدة بكل بطارية حتى يتم شحنها بالكامل.

مؤشر شحن البطارية

هناك مشكلة ملحة أخرى تتمثل على الأقل في معرفة مقدار الشحن المتبقي في البطارية تقريبًا حتى لا تنفد في اللحظة الأكثر أهمية.
بالنسبة للتجميعات المتوازية بجهد 4.2 فولت، سيكون الحل الأكثر وضوحًا هو الشراء الفوري للوحة بنك الطاقة الجاهزة، والتي تحتوي بالفعل على شاشة تعرض نسب الشحن. هذه النسب ليست دقيقة للغاية، لكنها لا تزال مفيدة. سعر الإصدار هو حوالي 150-200 روبل، كلها معروضة على موقع Guyver. حتى لو لم تكن تقوم ببناء بنك طاقة بل شيئًا آخر، فإن هذه اللوحة رخيصة جدًا وصغيرة الحجم لتناسب منتج محلي الصنع. بالإضافة إلى ذلك، فهو يتمتع بالفعل بوظيفة شحن البطاريات وحمايتها.
هناك مؤشرات مصغرة جاهزة لواحدة أو عدة علب، 90-100 روبل
حسنًا، الطريقة الأرخص والأكثر شيوعًا هي استخدام محول التعزيز MT3608 (30 روبل)، مضبوطًا على 5-5.1 فولت. في الواقع، إذا قمت بإنشاء بنك طاقة باستخدام أي محول 5 فولت، فلن تحتاج حتى إلى شراء أي شيء إضافي. يتكون التعديل من تركيب مصباح LED أحمر أو أخضر (ستعمل الألوان الأخرى عند جهد خرج مختلف، من 6 فولت وأعلى) من خلال مقاوم محدد للتيار يتراوح بين 200-500 أوم بين الطرف الموجب للخرج (سيكون هذا زائدًا) والطرف الموجب. محطة الإدخال الإيجابية (بالنسبة لمصباح LED سيكون هذا ناقصًا). لقد قرأت ذلك بشكل صحيح، بين إيجابيتين! والحقيقة هي أنه عندما يعمل المحول، يتم إنشاء فرق الجهد بين الإيجابيات؛ +4.2 و +5V يعطي كل منهما الآخر جهدًا قدره 0.8V. عندما يتم تفريغ البطارية، سينخفض ​​جهدها، لكن الخرج من المحول يكون دائمًا مستقرًا، مما يعني أن الفرق سيزداد. وعندما يكون الجهد الكهربائي على البنك 3.2-3.4 فولت، سيصل الفرق إلى القيمة المطلوبة لإضاءة مؤشر LED - يبدأ في إظهار أن الوقت قد حان للشحن.

كيفية قياس سعة البطارية؟

لقد اعتدنا بالفعل على فكرة أنك تحتاج إلى جهاز Imax b6 لإجراء القياسات، ولكنه يكلف المال وهو زائد عن الحاجة بالنسبة لمعظم هواة الراديو. ولكن هناك طريقة لقياس سعة بطارية 1-2-3 بدقة كافية وبتكلفة زهيدة - جهاز اختبار USB بسيط.

أرسلت بواسطة:

لا، نحن لا نتحدث عن طُعم الصيد، أو حتى عن بهلوانات السيرك الذين يوازنون تحت قمة كبيرة. سنتحدث عن كيفية تحقيق توازن معلمات البطاريات المتصلة على التوالي.

كما تعلمون، فإن خلية البطارية هي جهاز ذو جهد منخفض إلى حد ما، لذلك عادة ما يتم توصيلها في حزم في سلسلة. من الناحية المثالية، إذا كانت معلمات جميع البطاريات هي نفسها، فلدينا مصدر بجهد أكبر من خلية واحدة، ويمكننا شحنه وتفريغه كبطارية واحدة ذات جهد أعلى.

للأسف، لن يكون هذا هو الحال إلا في الحالة المثالية. كل بطارية في هذه الحزمة، مثل كل شيء في هذا العالم، فريدة من نوعها، ومن المستحيل العثور على بطاريتين متطابقتين تمامًا، وستتغير خصائصهما - السعة والتسرب وحالة الشحن - مع مرور الوقت ودرجة الحرارة.

بالطبع، يحاول مصنعو البطاريات تحديد المعلمات الأقرب قدر الإمكان، ولكن هناك دائمًا اختلافات. وبمرور الوقت، قد تزداد أيضًا مثل هذه الاختلالات في الخصائص.

تؤدي هذه الاختلافات في خصائص الخلايا إلى حقيقة أن البطاريات تعمل بشكل مختلف، ونتيجة لذلك، ستكون السعة الإجمالية للبطارية المركبة أقل من قدرة الخلايا المكونة لها، وهذه المرة، وثانيًا، مورد هذه ستكون البطارية أيضًا أقل، لأن يتم تحديده من خلال البطارية "الأضعف"، والتي سوف تبلى بشكل أسرع من غيرها.
ما يجب القيام به؟

هناك معياران رئيسيان لتقييم درجة توازن الخلايا:
1. معادلة الجهد على الخلايا،
2. معادلة الشحنة في الخلايا.

كما يمكنك تحقيق أهدافك في تحقيق طرق الموازنة هذه بطريقتين:
1. سلبي و
2. نشط.

دعونا نوضح ما قيل.
مع معايير الموازنة، كل شيء واضح، إما أننا ببساطة نحقق المساواة في الفولتية على الخلايا، أو نحسب بطريقة أو بأخرى شحن البطارية ونتأكد من أن هذه الرسوم متساوية (في هذه الحالة، قد تختلف الفولتية).

لا يوجد شيء معقد في طرق التنفيذ أيضًا. في الطريقة السلبية، نقوم ببساطة بتحويل الطاقة الموجودة في خلايا البطارية الأكثر شحنًا إلى حرارة حتى تتساوى الفولتية أو الشحنات فيها.
في الطريقة النشطة، نقوم بنقل الشحنة من خلية إلى أخرى بأي طريقة ممكنة، مع الحد الأدنى من الخسائر إن أمكن. تنفذ الدوائر الحديثة مثل هذه القدرات بسهولة.

ومن الواضح أن التبديد أسهل من الضخ، ومن الأسهل مقارنة الفولتية بدلاً من مقارنة الشحنات.

كما يمكن استخدام هذه الطرق أثناء الشحن والتفريغ. في أغلب الأحيان، بالطبع، يتم إجراء التوازن عند شحن البطارية، عندما يكون هناك الكثير من الطاقة ولا يمكن توفيرها كثيرًا، وبالتالي، دون خسارة كبيرة، يمكنك استخدام التبديد السلبي للكهرباء "الزائدة".
عند التفريغ، يتم دائمًا استخدام نقل الشحنة النشط فقط، ولكن مثل هذه الأنظمة نادرة جدًا بسبب التعقيد الأكبر للدائرة.

دعونا نلقي نظرة على التنفيذ العملي لما ورد أعلاه.
عند الشحن، في أبسط الحالات، يتم وضع جهاز يسمى “الموازن” عند مخرج الشاحن.
بعد ذلك، لكي لا أكتب ذلك بنفسي، سأقوم ببساطة بإدخال جزء من النص من مقال من الموقع http://www.os-propo.info/content/view/76/60/. نحن نتحدث عن شحن بطاريات الليثيوم.

"أبسط نوع من الموازن هو محدد الجهد. وهو عبارة عن جهاز مقارنة يقارن الجهد الكهربي على بنك LiPo بقيمة عتبة تبلغ 4.20 فولت. عند الوصول إلى هذه القيمة، يتم فتح مفتاح ترانزستور قوي، متصل بالتوازي مع بنك LiPo، ويمر عبر معظم تيار الشحن (1A أو المزيد) وتحويل الطاقة إلى حرارة. في هذه الحالة، تستقبل العلبة نفسها جزءًا صغيرًا للغاية من التيار، مما يؤدي إلى إيقاف شحنها عمليًا، مما يسمح لجيرانها بإعادة الشحن. في الواقع، فإن معادلة الجهد على خلايا البطارية التي تحتوي على مثل هذا الموازن تحدث فقط في نهاية الشحن عندما تصل الخلايا إلى قيمة العتبة.

في مثل هذا المخطط، تكون مهمة شحن وتسوية زوج من الحزم المختلفة ممكنة بالفعل. ولكن في الممارسة العملية، تكون هذه الموازنات محلية الصنع فقط. تستخدم جميع موازنات المعالجات الدقيقة ذات العلامات التجارية مبدأ تشغيل مختلفًا.

بدلاً من تبديد تيارات الشحن الكاملة في النهاية، يقوم موازن المعالج الدقيق بمراقبة جهد البنك بشكل مستمر ومعادلتها تدريجيًا طوال عملية الشحن. إلى الجرة المشحونة أكثر من غيرها، يربط الموازن بالتوازي بعض المقاومة (حوالي 50-80 أوم في معظم الموازنات)، والتي تمر عبر نفسها بجزء من تيار الشحن وتبطئ شحن هذه الجرة قليلاً فقط، دون توقف تماما. على عكس الترانزستور الموجود على المبرد، والذي يكون قادرًا على استيعاب تيار الشحن الرئيسي، توفر هذه المقاومة تيارًا صغيرًا فقط من التوازن - حوالي 100 مللي أمبير، وبالتالي لا يتطلب مثل هذا الموازن مشعات ضخمة. هذا هو تيار الموازنة المشار إليه في الخصائص التقنية للموازنات ولا يزيد عادة عن 100-300 مللي أمبير.

لا يتم تسخين هذا الموازن بشكل كبير، حيث تستمر العملية طوال الشحن بأكمله، والحرارة عند التيارات المنخفضة لديها الوقت لتبدد بدون مشعات. من الواضح، إذا كان تيار الشحن أعلى بكثير من تيار الموازنة، فإذا كان هناك انتشار كبير للجهد عبر البنوك، فلن يكون لدى الموازن الوقت لمعادلتها قبل أن يصل البنك الأكثر شحنًا إلى جهد العتبة."
نهاية الاقتباس.

يمكن أن يكون ما يلي مثالاً لمخطط عمل موازن بسيط (مأخوذ من موقع الويب http://www.zajic.cz/).

رسم بياني 1. دائرة موازن بسيطة.

في الواقع، هذا صمام ثنائي زينر قوي، بالمناسبة، دقيق للغاية، ومحمّل بحمل منخفض المقاومة، والذي يتم لعب دوره هنا بواسطة الثنائيات D2...D5. تقيس الدائرة الدقيقة D1 الجهد عند موجب وناقص البطارية وإذا ارتفع فوق العتبة، فإنه يفتح الترانزستور القوي T1، ويمرر كل التيار من الشاحن عبر نفسه.

الصورة 2. دائرة موازن بسيطة.

تعمل الدائرة الثانية بشكل مشابه (الشكل 2)، ولكن يتم إطلاق كل الحرارة فيها في الترانزستور T1، الذي يسخن مثل "الغلاية" - يمكن رؤية المبرد في الصورة أدناه.

في الشكل 3، يمكن ملاحظة أن الموازن يتكون من 3 قنوات، كل منها مصنوعة وفقًا للمخطط الموضح في الشكل 2.

وبطبيعة الحال، أتقنت الصناعة منذ فترة طويلة مثل هذه الدوائر، والتي يتم إنتاجها في شكل دائرة كهربائية دقيقة كاملة. تنتجها العديد من الشركات. كمثال، سأستخدم مواد المقالة حول طرق الموازنة المنشورة على موقع RadioLotsman http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=59991، والتي سأغيرها أو أزيلها جزئيًا حتى لا لتضخيم المقال.
يقتبس:
" طريقة التوازن السلبي.
الحل الأبسط هو معادلة جهد البطارية. على سبيل المثال، توفر شريحة BQ77PL900 الحماية لحزم البطاريات التي تحتوي على 5-10 بطاريات متصلة على التوالي. الدائرة الدقيقة عبارة عن وحدة كاملة وظيفيًا ويمكن استخدامها للعمل مع حجرة البطارية، كما هو موضح في الشكل 4. وبمقارنة جهد البنك مع العتبة، تقوم الدائرة الدقيقة، إذا لزم الأمر، بتشغيل وضع التوازن لكل بنك .

الشكل 4. رقاقة BQ77PL900، والتناظرية الثانية، حيث يكون الهيكل الداخلي مرئيًا بشكل أفضل (مأخوذة من هنا) http://qrx.narod.ru/bp/bat_v.htm).

في التين. ويبين الشكل 5 مبدأ عملها. إذا تجاوز جهد أي بطارية حدًا محددًا، يتم تشغيل الترانزستورات ذات التأثير الميداني ويتم توصيل مقاوم الحمل على التوازي مع خلية البطارية، والتي من خلالها يتجاوز التيار الخلية ولا يشحنها بعد ذلك. تستمر الخلايا المتبقية في الشحن.
عندما ينخفض ​​الجهد، يغلق المفتاح الميداني ويمكن مواصلة الشحن. وبالتالي، في نهاية الشحن، سيكون نفس الجهد موجودا في جميع الخلايا.

عند تطبيق خوارزمية موازنة تستخدم انحراف الجهد فقط كمعيار، فمن الممكن حدوث موازنة غير مكتملة بسبب الاختلاف في المقاومة الداخلية للبطاريات (انظر الشكل 6). والحقيقة هي أن جزءًا من الجهد ينخفض ​​عبر هذه المقاومة عندما يتدفق التيار عبر البطارية، مما يؤدي إلى حدوث خطأ إضافي في انتشار الجهد أثناء الشحن.
لا تستطيع شريحة حماية البطارية تحديد ما إذا كان الخلل ناتجًا عن اختلاف سعات البطارية أو اختلاف مقاوماتها الداخلية. ولذلك، مع هذا النوع من التوازن السلبي ليس هناك ضمان بأن جميع البطاريات ستكون مشحونة بنسبة 100%.

تستخدم شريحة BQ2084 نسخة محسنة من الموازنة، تعتمد أيضًا على تغيرات الجهد، ولكن من أجل تقليل تأثير اختلاف المقاومة الداخلية، تقوم BQ2084 بإجراء موازنة أقرب إلى نهاية عملية الشحن، عندما يكون تيار الشحن منخفضًا.

أرز. 5. الطريقة السلبية القائمة على موازنة الجهد.

أرز. 6. طريقة موازنة الجهد السلبي.

تستخدم الدوائر الدقيقة من عائلة BQ20Zxx تقنية Impedance Track الخاصة بها لتحديد مستوى الشحن، استنادًا إلى تحديد حالة شحن البطاريات (SBC) وسعة البطارية.

في هذه التقنية، يتم حساب الشحنة المطلوبة لكل بطارية لشحنها بالكامل، وبعد ذلك يتم العثور على الفرق بين Qneed لجميع البطاريات. تقوم الشريحة بعد ذلك بتشغيل مفاتيح الطاقة التي تقوم بتفريغ جميع الخلايا إلى المستوى الأقل شحنًا حتى تتساوى الشحنات

ونظرًا لأن اختلاف المقاومة الداخلية للبطاريات لا يؤثر على هذه الطريقة، فيمكن استخدامها في أي وقت، سواء عند شحن البطارية أو تفريغها.ومع ذلك، كما ذكر أعلاه، من الغباء استخدام هذه الطريقة عند التفريغ، لأن لا يوجد دائما ما يكفي من الطاقة.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي موازنة البطارية بشكل أكثر دقة (انظر الشكل 7) مقارنة بالطرق السلبية الأخرى.

أرز. 7. التوازن السلبي على أساس SZB والسعة.

التوازن النشط

من حيث كفاءة الطاقة، فإن هذه الطريقة تتفوق على التوازن السلبي، لأن لنقل الطاقة من خلية أكثر شحنًا إلى خلية أقل شحنًا، بدلاً من المقاومات، يتم استخدام المحاثات والسعات، حيث لا يوجد فقدان للطاقة عمليًا. تُفضل هذه الطريقة في الحالات التي تتطلب الحد الأقصى لعمر البطارية.

يتميز BQ78PL114 بتقنية PowerPump الخاصة به، وهو أحدث مكون نشط لموازنة البطارية من TI ويستخدم محولًا حثيًا لنقل الطاقة.

يستخدم PowerPump FETs ذات القناة n ومحث يقع بين زوج من البطاريات. تظهر الدائرة في الشكل 8. تشكل المفاتيح الميدانية والمغوي محول باك/تعزيز.

على سبيل المثال، إذا قرر BQ78PL114 أن الخلية العلوية مشحونة أكثر من الخلية السفلية، فسيتم إنشاء إشارة عند طرف PS3 الذي يفتح الترانزستور Q1 بتردد حوالي 200 كيلو هرتز ودورة تشغيل تبلغ حوالي 30٪.

مع إغلاق Q2، يتم الحصول على دائرة تنظيم تبديل الجهد القياسية، مع قيام الصمام الثنائي الداخلي لـ Q2 بتقصير تيار المحث بينما يكون Q1 مغلقًا.

عند الضخ من الخلية السفلية إلى الخلية العلوية، عندما يتم فتح المفتاح Q2 فقط، نحصل أيضًا على دائرة نموذجية، ولكن هذه المرة عبارة عن مثبت نبض متدرج.

وبطبيعة الحال، لا ينبغي فتح المفتاحين Q1 وQ2 في نفس الوقت.

أرز. 8. الموازنة باستخدام تقنية PowerPump.

في هذه الحالة، يكون فقدان الطاقة صغيرًا وتتدفق كل الطاقة تقريبًا من وعاء مشحون بشدة إلى وعاء ضعيف الشحن. تنفذ شريحة BQ78PL114 ثلاث خوارزميات موازنة:
- عن طريق الجهد عند أطراف البطارية. تشبه هذه الطريقة طريقة الموازنة السلبية الموضحة أعلاه، ولكن لا يوجد أي خسارة تقريبًا؛
- عن طريق جهد الدائرة المفتوحة . تعوض هذه الطريقة الاختلافات في المقاومة الداخلية للبطاريات؛
- حسب حالة شحن البطارية (بناءً على التنبؤ بحالة البطارية). تشبه الطريقة تلك المستخدمة في عائلة الدوائر الدقيقة BQ20Zxx لتحقيق التوازن السلبي بواسطة SSB وسعة البطارية. في هذه الحالة، يتم تحديد الشحنة التي يجب نقلها من بطارية إلى أخرى بدقة. يحدث التوازن في نهاية الشحن. عند استخدام هذه الطريقة يتم تحقيق أفضل نتيجة (انظر الشكل 9).

أرز. 9. موازنة نشطة وفقًا لخوارزمية موازنة حالة شحن البطارية.

نظرًا لتيارات التوازن الكبيرة، تعد تقنية PowerPump أكثر كفاءة من التوازن السلبي التقليدي مع تبديد الطاقة. عند موازنة مجموعة بطارية كمبيوتر محمول، تكون تيارات الموازنة 25...50 مللي أمبير. من خلال تحديد قيمة المكونات، يمكنك تحقيق كفاءة موازنة أفضل بـ 12-20 مرة من الطريقة السلبية باستخدام المفاتيح الداخلية. يمكن تحقيق قيمة عدم الاتزان النموذجية (أقل من 5%) في دورة واحدة أو دورتين فقط.

بالإضافة إلى ذلك، تتمتع تقنية PowerPump بمزايا أخرى: يمكن أن يحدث التوازن في أي وضع تشغيل - الشحن والتفريغ، وحتى عندما تكون البطارية التي توفر الطاقة ذات جهد أقل من البطارية التي تستقبل الطاقة." (انتهى الاقتباس الجزئي.)

دعنا نواصل وصف الطرق النشطة لنقل الشحنة من خلية إلى أخرى باستخدام الدائرة التالية، والتي وجدتها على الإنترنت على موقع "HamRadio" http://qrx.narod.ru/bp/bat_v.htm.

يتم استخدام جهاز تخزين سعوي، بدلاً من جهاز حثي، كدائرة ضخ شحنة. على سبيل المثال، ما يسمى محولات الجهد على أساس المكثفات التبديلية معروفة على نطاق واسع. واحدة من تلك الشعبية هي الدائرة المصغرة ICL7660 (MAX1044 أو التماثلية المحلية KR1168EP1).

في الأساس، يتم استخدام الدائرة الدقيقة للحصول على جهد سلبي يساوي جهد الإمداد الخاص بها. ومع ذلك، إذا تبين لسبب ما أن الجهد السلبي عند خرجه أكبر من جهد الإمداد الموجب، فستبدأ الدائرة الدقيقة في ضخ الشحنة "في الاتجاه المعاكس"، مع أخذها من السالب وإعطائها إلى إيجابي، أي. إنها تحاول باستمرار موازنة هذين التوترين.

تُستخدم هذه الخاصية لموازنة خليتين للبطارية. يظهر الرسم التخطيطي لهذا الموازن في الشكل 10.

الشكل 10. دائرة موازن مع ضخ الشحنة السعوية.

تقوم الشريحة عالية التردد بتوصيل المكثف C1 إما بالبطارية العلوية G1 أو البطارية السفلية G2. وفقًا لذلك، سيتم شحن C1 من شحنة أكثر شحنًا وتفريغها إلى شحنة أكثر تفريغًا، وفي كل مرة يتم نقل جزء من الشحنة.
مع مرور الوقت، سوف تصبح الفولتية على البطاريات هي نفسها.

لا تتبدد الطاقة الموجودة في الدائرة عمليًا، ويمكن أن تصل كفاءة الدائرة إلى 95...98% اعتمادًا على جهد البطاريات وتيار الخرج، والذي يعتمد على تردد التبديل والسعة C1.

في الوقت نفسه، فإن الاستهلاك الفعلي للدائرة الدقيقة لا يتجاوز بضع عشرات من الميكروأمبير، أي. أقل من مستوى التفريغ الذاتي للعديد من البطاريات، وبالتالي لا تحتاج الدائرة الدقيقة حتى إلى فصلها عن البطارية وستقوم باستمرار بمهمة معادلة الجهد على الخلايا ببطء.

في الواقع، يمكن أن يصل تيار الضخ إلى 30...40 مللي أمبير، لكن الكفاءة تنخفض. عادة عشرات مللي أمبير. أيضًا ، يمكن أن يكون جهد الإمداد من 1.5 إلى 10 فولت ، مما يعني أن الدائرة الدقيقة يمكنها موازنة أصابع Ni-Mh العادية وبطاريات الليثيوم.

ملاحظة عملية: في الشكل 10. يظهر دائرة تعمل على موازنة البطاريات بجهد أقل من 3 فولت، لذا فإن ساقها السادسة (LV) متصلة بالخرج 3. لموازنة بطاريات الليثيوم بجهد أعلى، يجب ترك الطرف 6 حرًا وغير متصل في أي مكان.

أيضًا، باستخدام هذه الطريقة، من الممكن موازنة ليس فقط بطاريتين، ولكن أيضًا عددًا أكبر من البطاريات. في الشكل 11. يوضح كيفية القيام بذلك.

الشكل 11. سلسلة من الدوائر الدقيقة لنقل الشحنات.

حسنًا، وأخيرًا، حل دائرة آخر ينفذ نقل الشحنة السعوية من بطارية إلى أخرى.
إذا كان ICL7660 عبارة عن معدد إرسال يمكنه توصيل المكثف C1 بمصدرين فقط، فعند استخدام معدد إرسال مع عدد كبير من قنوات التبديل (3، 4، 8) يمكنك معادلة الفولتية على ثلاثة أو أربعة أو ثمانية بنوك بشريحة واحدة. علاوة على ذلك، يمكن توصيل البنوك بأي طريقة، سواء على التوالي أو على التوازي. الشيء الرئيسي هو أن جهد إمداد الدائرة الدقيقة أعلى من الحد الأقصى للجهد الموجود على البنوك.

تظهر دائرة ما يسمى بـ "محول الجهد العكسي" الموصوف في مجلة "الراديو" عام 1989 العدد 8 في الشكل 12.

الشكل 12. محول الجهد العكسي كموازن على معدد الإرسال 561KP1..

يمكن توصيل ما يصل إلى أربعة عناصر بجهاز التسوية. يتم توصيل المكثف C2 بالتناوب مع عناصر مختلفة، مما يضمن نقل الطاقة من هذه العناصر ومساواة الجهد عليها

قد ينخفض ​​عدد الخلايا في البطارية. في هذه الحالة، بدلا من العناصر المستبعدة، يكفي توصيل مكثف بسعة 10..20 ميكروفاراد.

تيار التوازن لمثل هذا المصدر صغير جدًا يصل إلى 2 مللي أمبير. ولكن بما أنه يعمل باستمرار، دون فصله عن البطاريات، فإنه يؤدي مهمته - معادلة رسوم الخلايا.

في الختام، أود أن أشير إلى أن قاعدة العناصر الحديثة تجعل من الممكن موازنة خلايا البطارية المركبة دون أي خسائر تقريبًا وهي بالفعل بسيطة بما يكفي للتوقف عن كونها شيئًا "رائعًا" ولا يمكن الوصول إليه.

وبالتالي، يجب على هواة الراديو الذين يقومون بتصميم أجهزة تعمل بالبطارية أن يفكروا في التحول إلى الأساليب النشطة لنقل الطاقة بين البنوك في البطارية، على الأقل "الطريقة القديمة"، مع التركيز على مساواة الفولتية بين خلايا البطارية، وليس التهمة فيها.

يُسمح بنسخ جميع المقالات الموجودة على الموقع، ولكن مع الإشارة الإلزامية إلى الرابط الخاص بنا.

لدي مفك براغي قديم، كان في وضع الخمول لفترة طويلة، لذا كانت البطاريات تتمتع بعمر طويل. ومؤخرا كنت في حاجة إليها لتجميع المطبخ. إذا كنت مهتمًا بكيفية إحيائه عن طريق تحويله إلى الليثيوم بأقل من 100 روبل، فمرحبًا بك في القط.

لدي مثقاب مثل هذا - 18 فولت، 9N*m


من أعلى رأسي كان بإمكاني التفكير في ثلاثة خيارات.
1. شراء مفك براغي جديد غير مكلف مقابل 1500-2500 روبل - بسيط وسريع، لكن هذه ليست طريقتنا، حيث أن المثقاب القديم سيكون مثل الوزن الساكن، ولن تتمكن من التخلص منه،
2. اطلب بطاريات NiCd - حوالي 900-1200 روبل - ما الفائدة إذا كان بإمكانك الحصول على واحدة جديدة مقابل 1500 روبل؟
3. تحويل إلى الليثيوم، ولكن هنا قد تكون الميزانية مختلفة. بعد قراءة السؤال الموجود على القناع، اكتشفت أنه للتحويل إلى الليثيوم، من الناحية المثالية تحتاج إلى:
- لوحة 3S أو 4S أو 5S، حسب حجم البطارية (أحتاج إلى 5 بطاريات لحفر 18 فولت، على التوالي، 5S - حوالي 800 روبل)
- من المرغوب فيه وجود لوحة موازنة (إذا لم يكن لدى لوحة الحماية موازن)، ومن المرغوب فيه بشكل خاص إذا كانت البطاريات ليست جديدة أو من دفعات مختلفة
- بطاريات Li-ion نفسها، ويفضل أن تكون حديثة، مصممة لتيارات التشغيل العالية - من 350 روبل للقطعة الواحدة، لمدة 5 قطع - من 1700 روبل.
نتيجة لذلك، اتضح أن الأمر باهظ الثمن بعض الشيء بالنسبة لتدريباتي القديمة الرخيصة (انظر النقطة 1)، لذلك قررت أن أصنع نسختي ذات الميزانية الفائقة مع موازنة لعبة البلاك جاك.
كانت لدي بطارية كمبيوتر محمول قديمة (لقد تنازلوا عنها مجانًا)، وعندما قمت بتفكيكها وجدت علب سامسونج بداخلها. باستثناء العلبتين، كان الباقي يعمل تمامًا، وقمت بشحن كل واحدة في بنك الطاقة


لقد قمت بفحصها بعد الشحن لتيار الدائرة القصيرة (لا يزيد عن ثانية واحدة - قد يكون ذلك خطيرًا، حيث أن البنوك بدون حماية).


كما ترون، البنوك على قيد الحياة تماما - تيار عودة الدائرة القصيرة على المدى القصير هو من 10 إلى 20A.
لقد رسمت مخطط التعديل هذا، وسأفعل ذلك وفقًا له.


نظرًا لعدم تيار البطاريات، لتسهيل تشغيلها، تقرر وضع بطاريتين على التوازي (مع تيار تشغيل، على سبيل المثال، 10 أمبير، سيكون التيار الذي توفره كل بطارية 10/2 = 5 أمبير). للقيام بذلك، يُنصح باختيار أزواج ذات خصائص إخراج تيار مماثلة. أقوم بإصلاح المخطط:


من حيث المبدأ، فإن التدريبات الخاصة بي، وفقًا للخصائص، ليست قوية بشكل خاص، لذا من حيث المبدأ سيكون من الممكن تثبيت علبة واحدة في كل مرة، على الرغم من أنها ستستمر على الأرجح لفترة أقل، ولكن بما أن لدي 10 بطاريات، فقد قررت التثبيت الكل 10.
لم ألتقط صورة لعملية التجميع، من حيث المبدأ، لا يوجد شيء مثير للاهتمام هناك، يمكنك لحام البطاريات بالبتلات الملحومة بالفعل دون خوف من ارتفاع درجة الحرارة.
نظرًا لأن جميع البطاريات العشر لم تتناسب مع الوحدة القديمة، فقد تحولت إلى مزرعة جماعية صغيرة


حسنًا، لا يهم، خذ الشريط الكهربائي الأزرق (مهما كان) وقم بإخفاء كل شيء غير ضروري -


أفضل بالفعل)
كما ترون على الجانب، قمت بإزالة موصل الشحن والموازنة، والذي قمت بفكه من بطاقة فيديو مكسورة (أو اللوحة الأم، لا أتذكر). نظرًا لأنني بحاجة إلى 10 جهات اتصال، فقد اضطررت إلى استخدام db15، وإذا كنت قد استخدمت بطاريات أقل لكنت قد استخدمت db9 - فمن الأسهل العثور عليها


كل ما تبقى هو لحام الشاحن. كمصادر جهد 5 فولت، أخذت 5 أجهزة شحن غير ضرورية من الهواتف المحمولة، لقد وجدت للتو 5 منها، على الرغم من أنها كلها مختلفة، لتيارات مختلفة من 600 إلى 900 مللي أمبير. ومن الناحية المثالية، استخدم نفس البنوك، بحيث يتم تحصيل الرسوم في وقت واحد تقريبًا وسيكون من الممكن تقييم البنوك التي تستغرق وقتًا أطول في تحصيل الرسوم.
مهم! يجب عليك القيام بذلك وفقًا للمخطط تمامًا، وذلك باستخدام كل وحدة تحكم شحن مع مصدر طاقة منفصل خاص بها بجهد 5-8 فولت، أي أنه يجب عزل مصادر الطاقة عن بعضها البعض بشكل جلفاني. لا يمكن استخدام مصدر طاقة قوي واحد لجميع وحدات التحكم - سيكون هناك ماس كهربائى للبطاريات (يحتوي TP4056 على علبة إدخال وإخراج مشتركة - ناقص).
لتقليل حجم الهيكل، قمت بإزالة أجهزة الشحن من العلب. لقد قمت بلصق وحدة التحكم بالشحن TP4056 على الجانب الخلفي بشريط مزدوج الجوانب ووضع الهيكل في علبة منفصلة


وهذا هو الشكل عند تشغيله على 220 فولت


تضيء وحدة التحكم بالشحن باللون الأزرق - إشارة إلى أن الحمولة غير متصلة (أو أن البطارية مشحونة)، والأحمر والأخضر - مصابيح LED لشواحن الهواتف المحمولة.
الآن دعونا نقوم بتوصيل البطارية -


يمكن أن نرى أن 3 بنوك فقط هي التي يتم شحنها (الصمام الثنائي الأحمر قيد التشغيل)، والبنوك المتبقية ليست كذلك (الصمام الثنائي الأزرق قيد التشغيل). وذلك لأنني قمت بشحنها مؤخرًا، وتم تفريغ 3 بطاريات فقط من أصل 5. وبالتالي، فمن الواضح أنه مع كل شحن، تكون البطارية بأكملها متوازنة - وهذه هي الميزة الرئيسية لهذا المخطط، وهذا مهم بشكل خاص عند استخدام هذه البطاريات من بطارية الكمبيوتر المحمول.


للتوضيح قمت بعمل فيديو ربما فاتني شيء في القصة ثم شاهد الفيديو -

دعونا نلخص.
الايجابيات
1. رخيصة - كنت بحاجة فقط لشراء وحدات تحكم الشحن TP4056، والتي كلفتني 60 روبل مقابل 5 قطع، وكان الباقي متاحًا أو حصلت عليه مجانًا. الآن يتم الدفع مقابل التسليم من هذا البائع فقط، + حوالي دولار واحد إضافي، ربما يمكنك العثور عليه بسعر أرخص.
2. موازنة البطاريات مع كل شحنة.

السلبيات
1. لا توجد حماية حالية، لذلك لا أقوم بضبط قفل ظرف الظرف على القفل (رمز الحفر)، لذا فإن الحماية الحالية ميكانيكية بحتة - ظرف الظرف ينقر ولا يتم حظره عند تثبيته، ولا يحدث تيار دائرة قصر. ومن حيث المبدأ، أعتقد أن هذه الحماية كافية.
2. إذا لم يكن لديك شواحن هواتف محمولة قديمة، فسيكون الأمر أكثر تكلفة قليلاً. ولكن يمكنك أيضًا أن تسأل أصدقائك عنها - فمن المحتمل أن الكثير منهم يجعلونها مستلقية في وضع الخمول.
3. لا توجد حماية من التفريغ الزائد. حسنًا، هنا عليك أن تنظر: إذا انقطعت الطاقة، فانتقل مباشرة إلى الشحن! بشكل عام، هذا هو الليثيوم، لا يتعين عليك الانتظار حتى تنفد البطارية، كما هو الحال مع النيكل، ولكن من الأفضل شحنها عندما يكون ذلك ممكنًا - وبهذه الطريقة ستستمر البطاريات لفترة أطول.

بشكل عام، أنا أعتبر أن هذا المخطط له الحق في الحياة، خاصة بالنسبة لإنعاش مثل هذه المفكات غير المكلفة وغير القوية.
ملاحظة قدموا في التعليقات

أرحب بكل من توقف. ستركز المراجعة، كما خمنت على الأرجح، على سماعتين بسيطتين مصممتين لمراقبة مجموعات بطاريات Li-Ion، تسمى BMS. ستشمل المراجعة الاختبار بالإضافة إلى العديد من الخيارات لتحويل مفك البراغي إلى الليثيوم بناءً على هذه اللوحات أو لوحات مماثلة. لأي شخص مهتم، مرحبا بكم تحت القط.
التحديث 1، تمت إضافة اختبار تيار التشغيل للوحات وفيديو قصير على اللوحة الحمراء
التحديث 2، نظرًا لأن الموضوع لم يثير سوى القليل من الاهتمام، سأحاول استكمال المراجعة بعدة طرق أخرى لإعادة صياغة Shurik لتقديم نوع من الأسئلة الشائعة البسيطة

الشكل العام:


خصائص أداء موجزة للوحات:


ملحوظة:

أريد أن أحذرك على الفور - فقط اللوحة الزرقاء بها موازن، واللوحة الحمراء ليس بها موازن، أي. هذا مجرد لوحة حماية من الشحن الزائد/التفريغ الزائد/ماس كهربائى/تيار الحمل العالي. وأيضًا، خلافًا لبعض المعتقدات، لا يوجد في أي منها وحدة تحكم بالشحن (CC/CV)، لذلك يتطلب تشغيلها لوحة خاصة ذات جهد ثابت وحدود تيار.

أبعاد اللوحة:

أبعاد الألواح صغيرة جدًا، فقط 56 مم * 21 مم لللوحة الزرقاء و 50 مم * 22 مم لللوحة الحمراء:




فيما يلي مقارنة بين بطاريات AA و18650:


مظهر:

دعنا نبدء ب:


عند الفحص الدقيق، يمكنك رؤية وحدة التحكم في الحماية – S8254AA ومكونات الموازنة لمجموعة 3S:


لسوء الحظ، وفقا للبائع، فإن تيار التشغيل هو 8A فقط، ولكن إذا حكمنا من خلال أوراق البيانات، تم تصميم Mosfet AO4407A واحد لـ 12A (الذروة 60A)، ولدينا اثنان منهم:

سألاحظ أيضًا أن تيار الموازنة صغير جدًا (حوالي 40 مللي أمبير) ويتم تنشيط الموازنة بمجرد تحول جميع الخلايا/البنوك إلى وضع السيرة الذاتية (مرحلة الشحن الثانية).
اتصال:


أبسط لأنه لا يحتوي على موازن:


يعتمد أيضًا على وحدة التحكم في الحماية - S8254AA، ولكنه مصمم لتيار تشغيل أعلى يبلغ 15 أمبير (مرة أخرى، وفقًا للشركة المصنعة):


بالنظر إلى أوراق البيانات الخاصة بموسفيتات الطاقة المستخدمة، يُذكر أن تيار التشغيل هو 70 أمبير، وتيار الذروة هو 200 أمبير، وحتى موسفيت واحد يكفي، ولكن لدينا اثنان منهم:

الاتصال مشابه:


لذلك، كما نرى، تحتوي كلتا اللوحتين على وحدة تحكم حماية مع العزل اللازم وموسفيتات الطاقة والمحولات للتحكم في التيار المار، لكن اللوحة الزرقاء تحتوي أيضًا على موازن مدمج. لم ألقي نظرة على الدائرة كثيرًا، لكن يبدو أن موسفيتات الطاقة متوازية، لذا يمكن ضرب تيارات التشغيل باثنين. ملاحظة مهمة - الحد الأقصى لتيارات التشغيل محدودة بالتحويلات الحالية! هذه الأوشحة لا تعرف شيئًا عن خوارزمية الشحن (CC/CV). للتأكد من أن هذه لوحات حماية على وجه التحديد، يمكن للمرء أن يحكم من خلال ورقة البيانات الخاصة بوحدة التحكم S8254AA، حيث لا توجد كلمة عن وحدة الشحن:


تم تصميم وحدة التحكم نفسها للاتصال 4S، لذلك مع بعض التعديلات (إذا حكمنا من خلال ورقة البيانات) - لحام الموصل والمقاوم، ربما سيعمل الوشاح الأحمر:


ليس من السهل ترقية الوشاح الأزرق إلى 4S، إذ سيتعين عليك لحام عناصر الموازن.

اختبار المجلس:

لذلك، دعونا ننتقل إلى الشيء الأكثر أهمية، وهو مدى ملاءمتها للاستخدام الحقيقي. ستساعدنا الأجهزة التالية في الاختبار:
- وحدة مسبقة الصنع (ثلاثة/أربعة فولتميتر مسجلة وحامل لثلاث بطاريات 18650)، والتي ظهرت في مراجعتي للشاحن، على الرغم من عدم وجود ذيل متوازن:


- مقياس أمبير فولتميتر ثنائي السجل للمراقبة الحالية (القراءات السفلية للجهاز):


- محول DC/DC متدرج مع الحد الحالي وإمكانية شحن الليثيوم:


- جهاز شحن وموازنة iCharger 208B لتفريغ التجميعة بالكامل

الحامل بسيط - توفر لوحة المحول جهدًا ثابتًا يبلغ 12.6 فولت وتحد من تيار الشحن. باستخدام الفولتميتر، ننظر إلى الجهد الذي تعمل به اللوحات وكيفية موازنة البنوك.
أولاً، دعونا نلقي نظرة على الميزة الرئيسية للوحة الزرقاء، وهي التوازن. توجد 3 علب في الصورة، مشحونة بجهد 4.15 فولت/4.18 فولت/4.08 فولت. وكما نرى، هناك خلل في التوازن. نحن نطبق الجهد، وينخفض ​​تيار الشحن تدريجيًا (المقياس السفلي):


وبما أن الوشاح لا يحتوي على أي مؤشرات، فلا يمكن تقييم اكتمال التوازن إلا بالعين. كان مقياس التيار يظهر الأصفار بالفعل قبل أكثر من ساعة من النهاية. للمهتمين، إليك مقطع فيديو قصير حول كيفية عمل الموازن في هذه اللوحة:

ونتيجة لذلك، تكون البنوك متوازنة عند 4.210 فولت/4.212 فولت/4.206 فولت، وهو أمر جيد جدًا:


عند تطبيق جهد أعلى قليلاً من 12.6 فولت، كما أفهمه، يكون الموازن غير نشط وبمجرد أن يصل الجهد في إحدى العلب إلى 4.25 فولت، تقوم وحدة التحكم في الحماية S8254AA بإيقاف الشحن:


الوضع هو نفسه مع اللوحة الحمراء، حيث تعمل وحدة التحكم في الحماية S8254AA أيضًا على إيقاف الشحن عند 4.25 فولت:


الآن دعونا نذهب من خلال قطع التحميل. سأقوم بالتفريغ، كما ذكرت أعلاه، باستخدام شاحن iCharger 208B وجهاز موازنة في وضع 3S بتيار 0.5 أمبير (للحصول على قياسات أكثر دقة). نظرًا لأنني لا أريد حقًا الانتظار حتى يتم استنزاف البطارية بالكامل، فقد أخذت بطارية واحدة ميتة (الأخضر Samson INR18650-25R في الصورة).
تقوم اللوحة الزرقاء بإيقاف الحمل بمجرد أن يصل الجهد الكهربائي في إحدى العلب إلى 2.7 فولت. في الصورة (بدون تحميل->قبل إيقاف التشغيل->النهاية):


كما ترون، تقوم اللوحة بإيقاف الحمل عند 2.7 فولت بالضبط (ذكر البائع 2.8 فولت). يبدو لي أن هذا مرتفع بعض الشيء، لا سيما بالنظر إلى حقيقة أن الأحمال ضخمة في نفس المفكات، وبالتالي فإن انخفاض الجهد كبير. ومع ذلك، فمن المستحسن أن يكون هناك قطع يبلغ 2.4-2.5 فولت في مثل هذه الأجهزة.
على العكس من ذلك، تقوم اللوحة الحمراء بإيقاف الحمل بمجرد أن يصل الجهد الكهربائي في إحدى العلب إلى 2.5 فولت. في الصورة (بدون تحميل->قبل إيقاف التشغيل->النهاية):


هنا كل شيء على ما يرام بشكل عام، ولكن لا يوجد موازن.

التحديث 1: اختبار التحميل:
سيساعدنا الموقف التالي في تيار الإخراج:
- نفس الحامل/الحامل لثلاث بطاريات 18650
- 4- تسجيل الفولتميتر (التحكم في الجهد الكلي)
- مصابيح السيارة المتوهجة كحمولة (لسوء الحظ، ليس لدي سوى 4 مصابيح متوهجة بقوة 65 واط لكل منها، ولم يعد لدي المزيد)
- مقياس متعدد HoldPeak HP-890CN لقياس التيارات (بحد أقصى 20 أمبير)
- أسلاك صوتية نحاسية عالية الجودة ذات مقطع عرضي كبير

بضع كلمات عن الحامل: البطاريات متصلة بواسطة "مقبس"، أي. كما لو كان لتقليل طول أسلاك التوصيل واحدًا تلو الآخر ، وبالتالي سيكون انخفاض الجهد عبرها تحت الحمل ضئيلًا:


توصيل العلب على حامل ("مقبس"):


كانت مجسات المقياس المتعدد عبارة عن أسلاك عالية الجودة مع مقاطع تمساح من شاحن iCharger 208B وجهاز الموازنة، لأن جهاز HoldPeak لا يوحي بالثقة، كما أن التوصيلات غير الضرورية ستؤدي إلى تشوهات إضافية.
أولا، دعونا نختبر لوحة الحماية الحمراء، لأنها الأكثر إثارة للاهتمام من حيث الحمل الحالي. لحام الطاقة وأسلاك العلبة:


اتضح شيئًا كهذا (تبين أن اتصالات التحميل ذات طول ضئيل):


لقد ذكرت بالفعل في القسم الخاص بإعادة صنع Shurik أن هؤلاء الحاملين ليسوا مصممين حقًا لمثل هذه التيارات، لكنهم سيفعلون ذلك للاختبارات.
لذا، فإن الحامل يعتمد على وشاح أحمر (حسب القياسات لا يزيد عن 15A):


اسمحوا لي أن أشرح بإيجاز: تحمل اللوحة 15 أمبير، لكن ليس لدي حمل مناسب يناسب هذا التيار، حيث يضيف المصباح الرابع حوالي 4.5-5 أمبير، وهذا بالفعل خارج حدود اللوحة. عند 12.6 أمبير، تكون موسفيتس الطاقة دافئة، ولكنها ليست ساخنة، وهي مناسبة تمامًا للتشغيل على المدى الطويل. عند التيارات التي تزيد عن 15 أمبير، تدخل اللوحة في الحماية. لقد قمت بقياس المقاومات، وأضافوا بضعة أمبيرات، ولكن تم تفكيك الحامل بالفعل.
ميزة كبيرة للوحة الحمراء هي عدم وجود حظر للحماية. أولئك. عندما يتم تشغيل الحماية، لا يلزم تنشيطها عن طريق تطبيق الجهد على جهات اتصال الإخراج. إليك مقطع فيديو قصير:

دعني اشرح قليلا. نظرًا لأن المصابيح المتوهجة الباردة تتمتع بمقاومة منخفضة، كما أنها متصلة أيضًا بالتوازي، تعتقد اللوحة أن دائرة كهربائية قصيرة قد حدثت وتم تشغيل الحماية. ولكن نظرًا لحقيقة أن اللوحة لا تحتوي على قفل، فمن الممكن تسخين الملفات قليلاً، مما يؤدي إلى بداية "أكثر ليونة".

يحمل الوشاح الأزرق تيارًا أكبر، ولكن عند التيارات التي تزيد عن 10 أمبير، تصبح موسفيت الطاقة ساخنة جدًا. عند درجة حرارة 15 أمبير، لن يستمر الوشاح لأكثر من دقيقة، لأنه بعد 10-15 ثانية لم يعد الإصبع يحمل درجة الحرارة. لحسن الحظ، فإنها تبرد بسرعة، لذلك فهي مناسبة تماما للأحمال قصيرة المدى. سيكون كل شيء على ما يرام، ولكن عند تشغيل الحماية، يتم حظر اللوحة ولفتحها، تحتاج إلى تطبيق الجهد على جهات اتصال الإخراج. من الواضح أن هذا الخيار ليس مخصصًا لمفك البراغي. في المجمل، التيار هو 16 أمبير، لكن الموسفيت تصبح ساخنة جدًا:


خاتمة:رأيي الشخصي هو أن لوحة الحماية العادية بدون موازن (أحمر) مثالية لأداة كهربائية. يحتوي على تيارات تشغيل عالية، وجهد قطع مثالي يبلغ 2.5 فولت، ويمكن ترقيته بسهولة إلى تكوين 4S (14.4 فولت/16.8 فولت). أعتقد أن هذا هو الخيار الأفضل لتحويل ميزانية Shurik إلى الليثيوم.
الآن للوشاح الأزرق. إحدى المزايا هي وجود التوازن، ولكن تيارات التشغيل لا تزال صغيرة، 12A (24A) ليست كافية إلى حد ما لShurik مع عزم دوران 15-25Nm، خاصة عندما تتوقف الخرطوشة تقريبًا عند تشديد المسمار. ويبلغ جهد القطع 2.7 فولت فقط، مما يعني أنه في ظل الحمل الثقيل، سيبقى جزء من سعة البطارية غير مُطالب به، نظرًا لأن انخفاض الجهد على البنوك يكون كبيرًا عند التيارات العالية، وهي مصممة لـ 2.5 فولت. والعيب الأكبر هو أن اللوحة يتم حظرها عند تشغيل الحماية، لذا فإن استخدامها في مفك البراغي غير مرغوب فيه. من الأفضل استخدام الوشاح الأزرق في بعض المشاريع المنزلية، لكن مرة أخرى هذا رأيي الشخصي.

مخططات التطبيق الممكنة أو كيفية تحويل مصدر طاقة Shurik إلى الليثيوم:

إذًا، كيف يمكنك تغيير مصدر الطاقة لجهاز Shurik المفضل لديك من NiCd إلى Li-Ion/Li-Pol؟ هذا الموضوع مبتذل بالفعل وتم العثور على حلول من حيث المبدأ، لكنني سأكرر نفسي لفترة وجيزة.
في البداية، سأقول شيئًا واحدًا فقط - في شوريك الميزانية لا يوجد سوى لوحة حماية ضد الشحن الزائد/التفريغ الزائد/الدائرة القصيرة/تيار الحمل العالي (مماثلة للوحة الحمراء قيد المراجعة). لا يوجد توازن هناك. علاوة على ذلك، حتى بعض الأدوات الكهربائية ذات العلامات التجارية لا تملك التوازن. وينطبق الشيء نفسه على جميع الأدوات التي تقول بفخر "اشحن خلال 30 دقيقة". نعم، يتم شحنها خلال نصف ساعة، ولكن يتم إيقاف التشغيل بمجرد وصول الجهد الكهربائي على أحد البنوك إلى القيمة الاسمية أو تشغيل لوحة الحماية. ليس من الصعب تخمين أن البنوك لن يتم تحميلها بالكامل، لكن الفرق هو 5-10٪ فقط، لذلك ليس مهما للغاية. الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو أن الشحن المتوازن يستمر لعدة ساعات على الأقل. لذا فإن السؤال الذي يطرح نفسه، هل تحتاجه؟

لذا فإن الخيار الأكثر شيوعًا يبدو كما يلي:
شاحن شبكة بخرج ثابت 12.6 فولت ومحدود للتيار (1-2 أمبير) -> لوحة حماية ->
خلاصة القول: رخيصة وسريعة ومقبولة وموثوقة. يعتمد التوازن على حالة العلب (السعة والمقاومة الداخلية). يعد هذا خيارًا عمليًا تمامًا، ولكن بعد فترة من الوقت سوف يصبح عدم التوازن محسوسًا في وقت التشغيل.

خيار أكثر صحة:
شاحن شبكة بخرج ثابت 12.6 فولت، الحد الحالي (1-2 أمبير) -> لوحة حماية مع موازنة -> 3 بطاريات متصلة على التوالي
باختصار: باهظ الثمن، سريع/بطيء، عالي الجودة، موثوق. التوازن طبيعي، سعة البطارية هي الحد الأقصى

لذا، سنحاول القيام بشيء مشابه للخيار الثاني، وإليك كيفية القيام بذلك:
1) بطاريات Li-Ion/Li-Pol ولوحات حماية وجهاز شحن وموازنة متخصص (iCharger, iMax). بالإضافة إلى ذلك، سيتعين عليك إزالة موصل الموازنة. هناك عيبان فقط - أجهزة الشحن النموذجية ليست رخيصة، كما أنها ليست ملائمة جدًا للصيانة. الايجابيات - تيار شحن عالي، تيار موازنة عالي
2) بطاريات Li-Ion/Li-Pol، ولوحة حماية مع موازنة، ومحول DC مع الحد الحالي، وإمدادات الطاقة
3) بطاريات Li-Ion/Li-Pol، لوحة حماية بدون موازنة (أحمر)، محول DC مع الحد الحالي، مصدر الطاقة. الجانب السلبي الوحيد هو أنه مع مرور الوقت سوف تصبح العلب غير متوازنة. لتقليل عدم التوازن، قبل تغيير الشوريك، من الضروري ضبط الجهد على نفس المستوى ومن المستحسن أخذ العلب من نفس الدفعة

الخيار الأول سيعمل فقط مع أولئك الذين لديهم ذاكرة نموذجية، لكن يبدو لي أنهم إذا احتاجوا إليها، فقد قاموا بإعادة تشكيل Shurik الخاص بهم منذ وقت طويل. الخياران الثاني والثالث متماثلان عمليا ولهما الحق في الحياة. كل ما عليك فعله هو اختيار ما هو أكثر أهمية - السرعة أو السعة. أعتقد أن الخيار الأخير هو الخيار الأفضل، ولكن مرة واحدة فقط كل بضعة أشهر تحتاج إلى موازنة البنوك.

لذا، كفى من الثرثرة، فلننتقل إلى إعادة التصميم. نظرًا لعدم خبرتي في استخدام بطاريات NiCd، فأنا أتحدث عن التحويل بالكلمات فقط. سنحتاج إلى:

1) مصدر الطاقة:

الخيار الأول. مصدر الطاقة (PSU) لا يقل عن 14 فولت أو أكثر. من المستحسن أن يكون تيار الإخراج 1A على الأقل (من الناحية المثالية حوالي 2-3A). سنستخدم مصدر طاقة من أجهزة الكمبيوتر المحمولة/أجهزة الكمبيوتر المحمولة، أو من أجهزة الشحن (مخرج أكثر من 14 فولت)، أو وحدات لتشغيل شرائط LED، أو معدات تسجيل الفيديو (مصدر طاقة DIY)، على سبيل المثال، أو:


- محول DC/DC متدرج مع تحديد التيار والقدرة على شحن الليثيوم، على سبيل المثال أو:


- الخيار الثاني. مصادر طاقة جاهزة لـ Shuriks مع الحد الحالي وإخراج 12.6 فولت. إنها ليست رخيصة، كمثال من تقييمي لمفك البراغي MNT -:


- الخيار الثالث. :


2) مجلس الحماية مع أو بدون موازن. يُنصح بأخذ التيار باحتياطي:


إذا تم استخدام الخيار بدون موازن، فمن الضروري لحام موصل الموازنة. وهذا ضروري للتحكم في الجهد على البنوك، أي. لتقييم عدم التوازن. وكما تفهم، ستحتاج إلى إعادة شحن البطارية بشكل دوري باستخدام وحدة شحن TP4056 البسيطة في حالة بدء عدم التوازن. أولئك. مرة واحدة كل بضعة أشهر، نأخذ وشاح TP4056 ونشحن واحدًا تلو الآخر جميع البنوك التي يكون جهدها في نهاية الشحن أقل من 4.18 فولت. تقوم هذه الوحدة بقطع الشحن بشكل صحيح عند جهد ثابت يبلغ 4.2 فولت. سيستغرق هذا الإجراء ساعة ونصف، لكن البنوك ستكون أكثر أو أقل توازنا.
لقد تمت كتابته بشكل فوضوي بعض الشيء، ولكن بالنسبة لأولئك الموجودين في الخزان:
بعد بضعة أشهر، نقوم بشحن بطارية مفك البراغي. في نهاية الشحن، نخرج ذيل التوازن ونقيس الجهد على البنوك. إذا حصلت على شيء مثل هذا - 4.20 فولت/4.18 فولت/4.19 فولت، فلن تكون هناك حاجة إلى الموازنة بشكل أساسي. لكن إذا كانت الصورة كما يلي - 4.20 فولت/4.06 فولت/4.14 فولت، فإننا نأخذ وحدة TP4056 ونشحن بنكين بدورهما إلى 4.2 فولت. لا أرى أي خيار آخر غير موازن الشحن المتخصصة.

3) البطاريات ذات التيار العالي:


لقد كتبت سابقًا بعض المراجعات القصيرة حول بعضها - و. فيما يلي النماذج الرئيسية لبطاريات Li-Ion 18650 عالية التيار:
- سانيو UR18650W2 1500 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- سانيو UR18650RX 2000 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- سانيو UR18650NSX 2500 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- سامسونج INR18650-15L 1500 مللي أمبير (18 أمبير كحد أقصى)
- سامسونج INR18650-20R 2000 مللي أمبير (22 أمبير كحد أقصى)
- سامسونج INR18650-25R 2500 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- سامسونج INR18650-30Q 3000 مللي أمبير (15 أمبير كحد أقصى)
- LG INR18650HB6 1500 مللي أمبير (30 أمبير كحد أقصى)
- LG INR18650HD2 2000 مللي أمبير (25 أمبير كحد أقصى)
- LG INR18650HD2C 2100 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- LG INR18650HE2 2500 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- LG INR18650HE4 2500 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- LG INR18650HG2 3000 مللي أمبير (20 أمبير كحد أقصى)
- سوني US18650VTC3 1600 مللي أمبير (30 أمبير كحد أقصى)
- سوني US18650VTC4 2100 مللي أمبير (30 أمبير كحد أقصى)
- سوني US18650VTC5 2600 مللي أمبير (30 أمبير كحد أقصى)

أوصي بـ Samsung INR18650-25R 2500mah (20A كحد أقصى) أو Samsung INR18650-30Q 3000mah (15A كحد أقصى) أو LG INR18650HG2 3000mah (20A كحد أقصى). لم يكن لدي الكثير من الخبرة مع الجرار الأخرى، ولكن خياري الشخصي هو Samsung INR18650-30Q 3000mah. كان للزلاجات عيب تكنولوجي صغير وبدأت تظهر المنتجات المزيفة ذات خرج تيار منخفض. يمكنني نشر مقال حول كيفية التمييز بين المنتجات المزيفة والأصلية، ولكن بعد قليل، عليك البحث عنها.

كيفية تجميع كل هذا معًا:


حسنا، بضع كلمات حول الاتصال. نحن نستخدم أسلاك مجدولة نحاسية عالية الجودة مع مقطع عرضي لائق. هذه هي SHVVP/PVS صوتية عالية الجودة أو عادية ذات مقطع عرضي يبلغ 0.5 أو 0.75 مم2 من متجر لاجهزة الكمبيوتر (نقوم بتمزيق العزل والحصول على أسلاك عالية الجودة بألوان مختلفة). يجب أن يبقى طول موصلات التوصيل عند الحد الأدنى. يفضل أن تكون البطاريات من نفس الدفعة. قبل توصيلها، يُنصح بشحنها بنفس الجهد حتى لا يحدث خلل في التوازن لأطول فترة ممكنة. لحام البطاريات ليس بالأمر الصعب. الشيء الرئيسي هو أن يكون لديك مكواة لحام قوية (60-80 واط) وتدفق نشط (حمض اللحام، على سبيل المثال). الجنود مع اثارة ضجة. الشيء الرئيسي هو مسح منطقة اللحام بالكحول أو الأسيتون. يتم وضع البطاريات نفسها في حجرة البطارية من علب NiCd القديمة. من الأفضل ترتيبها في مثلث، ناقص إلى زائد، أو كما يطلق عليه شعبيا "مقبس"، قياسا على هذا (ستكون هناك بطارية واحدة في الاتجاه المعاكس)، أو هناك تفسير جيد أعلى قليلا (في قسم الاختبار ):


وبالتالي، فإن الأسلاك التي تربط البطاريات ستكون قصيرة، وبالتالي فإن انخفاض الجهد الثمين فيها تحت الحمل سيكون ضئيلا. لا أوصي باستخدام حاملات 3-4 بطاريات، فهي غير مخصصة لمثل هذه التيارات. لا تعد الموصلات جنبًا إلى جنب والموصلات المتوازنة ذات أهمية كبيرة ويمكن أن تكون ذات مقطع عرضي أصغر. من الناحية المثالية، من الأفضل وضع البطاريات ولوحة الحماية في حجرة البطارية، ومحول التيار المستمر المتدرج بشكل منفصل في محطة الإرساء. يمكن استبدال مؤشرات LED الخاصة بالشحن/الشحن بمؤشراتك الخاصة وعرضها على هيكل محطة الإرساء. إذا كنت ترغب في ذلك، يمكنك إضافة Minivoltmeter إلى وحدة البطارية، ولكن هذه أموال إضافية، لأن الجهد الإجمالي على البطارية سيشير فقط بشكل غير مباشر إلى السعة المتبقية. ولكن إذا كنت تريد، لماذا لا. هنا :

الآن دعونا نقدر الأسعار:
1) BP – من 5 إلى 7 دولارات
2) محول DC/DC – من 2 إلى 4 دولارات
3) ألواح الحماية – من 5 إلى 6 دولارات
4) البطاريات – من 9 إلى 12 دولارًا (3-4 دولارات لكل قطعة)

الإجمالي، في المتوسط، 15-20 دولارًا أمريكيًا لإعادة التصميم (مع الخصومات/الكوبونات)، أو 25 دولارًا أمريكيًا بدونها.

التحديث 2، بعض الطرق الإضافية لإعادة صنع Shurik:

الخيار التالي (مقترح من التعليقات، شكرا I_R_Oو كارتمان):
استخدم أجهزة شحن غير مكلفة من النوع 2S-3S (هذه هي الشركة المصنعة لنفس iMax B6) أو جميع أنواع النسخ من B3/B3 AC/imax RC B3 () أو ()
يحتوي جهاز SkyRC e3 الأصلي على تيار شحن لكل خلية يبلغ 1.2 أمبير مقابل 0.8 أمبير للنسخ، ويجب أن يكون دقيقًا وموثوقًا، ولكنه يكلف ضعف تكلفة النسخ. يمكنك شرائه بسعر رخيص جدًا في نفس المكان. كما أفهم من الوصف، فهو يحتوي على 3 وحدات شحن مستقلة، وهو ما يشبه 3 وحدات TP4056. أولئك. لا تحتوي SkyRC e3 ونسخها على توازن على هذا النحو، ولكن ببساطة قم بشحن البنوك بقيمة جهد واحدة (4.2 فولت) في نفس الوقت، نظرًا لعدم وجود موصلات طاقة. تتضمن تشكيلة SkyRC في الواقع أجهزة الشحن والموازنة، على سبيل المثال، ولكن تيار الموازنة يبلغ 200 مللي أمبير فقط ويكلف حوالي 15-20 دولارًا، لكنه يمكنه شحن الأجهزة التي تغير الحياة (LiFeP04) وشحن التيارات حتى 3 أمبير. يمكن للمهتمين التعرف على مجموعة الطرازات.
في المجمل، بالنسبة لهذا الخيار، تحتاج إلى أي من أجهزة الشحن 2S-3S المذكورة أعلاه، ولوحة حماية حمراء أو مماثلة (بدون موازنة) وبطاريات عالية التيار:


بالنسبة لي، فهو خيار جيد جدًا واقتصادي، وربما سأتمسك به.

خيار آخر اقترحه الرفيق فولوساتي:
استخدم ما يسمى بـ "الموازن التشيكي":

من الأفضل أن أسأله عن مكان بيعه، فهذه أول مرة أسمع عنه :-). لا أستطيع أن أخبرك بأي شيء عن التيارات، ولكن إذا حكمنا من خلال الوصف، فهو يحتاج إلى مصدر طاقة، وبالتالي فإن الخيار ليس مناسبًا للميزانية، ولكنه يبدو مثيرًا للاهتمام من حيث شحن التيار. هنا هو الرابط ل. في المجموع، لهذا الخيار، تحتاج إلى: مصدر طاقة، لوحة حماية حمراء أو مماثلة (بدون موازنة)، "موازن تشيكي" وبطاريات عالية التيار.

مزايا:
لقد ذكرت بالفعل مزايا مصادر طاقة الليثيوم (Li-Ion / Li-Pol) مقارنة بمصادر النيكل (NiCd). في حالتنا، مقارنة وجهاً لوجه – بطارية Shurik النموذجية المصنوعة من بطاريات NiCd مقابل بطارية الليثيوم:
+ كثافة طاقة عالية. تحتوي بطارية النيكل النموذجية 12S 14.4V 1300mah على طاقة مخزنة تبلغ 14.4*1.3=18.72Wh، بينما تحتوي بطارية الليثيوم 4S 18650 14.4V 3000mah على طاقة مخزنة تبلغ 14.4*3=43.2Wh
+ لا يوجد تأثير للذاكرة، أي. يمكنك شحنها في أي وقت دون انتظار التفريغ الكامل
+ أبعاد ووزن أصغر مع نفس معلمات NiCd
+ وقت شحن سريع (لا يخاف من تيارات الشحن العالية) وإشارة واضحة
+ انخفاض التفريغ الذاتي

عيوب Li-Ion الوحيدة هي:
- مقاومة الصقيع المنخفضة للبطاريات (تخاف من درجات الحرارة السلبية)
- موازنة العلب أثناء الشحن ووجود حماية من التفريغ الزائد مطلوب
كما ترون، فإن مزايا الليثيوم واضحة، لذلك غالبًا ما يكون من المنطقي إعادة صياغة مصدر الطاقة...
+173 +366