Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mitronik
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Połączenie kilku baterii Li-po - szeregowo / równolegle?

maroo78 20 Lip 2012 22:16 20295 11
  • #1 20 Lip 2012 22:16
    maroo78
    Poziom 9  

    Witam kolegów.

    Nie wnikając zbytnio w temat - po co mi to (rozpiszę się za jakiś czas z tematem) chciałbym zapytać o kilka spraw - i tutaj prosił bym o łopagologiczne, pełne wyjaśnienia tak by nie rozpisywać się potem na 10 postów z moimi dopytaniami. Apropo powyższego "łopatologiczne" przypomniał mi się kawał [ ile szczoteczek do zębów ma dentysta? ... ]. Pytania:

    1. Co dzieje się przy połączeniu równoległym akumulatorów Li-poli?
    2. Czy takie aku połączone równolegle będą się balansować/wyrównywać? - przykładowo ładowałem poszczególne baterie i mają różne napięcia - spinam je równolegle. Czy wyrównają się ich napięcia / stopnie naładowania?
    3. W czym lepsze jest łączenie szeregowe od równoległego? Proszę pominąć oczywistą oczywistość jak sprawy sumowania napięć czy prądu. W pytaniu chodzi mi o bezpieczeństwo, trwałość aku, sprawność całości
    4. rozwinięcie powyższego - jeśli w lapkach, latarkach mamy szeregowo - pytam się dlaczego tak jest (chyba że zawsze chodzi li tylko o napięcie) i dlaczego używa się tego w sytuacji gdy zawsze jeden aku (ognwo, bateria) dostaje po zadku najbardziej? W bateriach notebook'ów gdy bateria pada okazuje się że jeden aku/ogniwo jest trup, w pilocie do wieży jeden aku ma się świetnie drugi ni-mh jest martwy na śmierć i nawet brutalne ożywianie na wiele się nie zdaje - rozumiem że w szeregu prąd przepływa w jedną stronę i ostatni aku oddaje całość a kolejne oddają ale przyjmują energię z tego za nim?
    6. jeśli chcę napięcia pomiędzy 3 a 4v i potrzebuję dużej pojemności to chcę połączyć 4-6 sztuk akumulatorków z komórki (wypatrzyłem sobie fajne płaskie z SE W810) - dlaczego powiecie że to jest be? Akumulatorki były by ładowane niezależnie - osobno każdy w ładowarce zy też w starym telefonie - ale po włożeniu do mojej robionej baterii będą równolegle - co się będzie działo?

    Dziękuję z góry i pozdrawiam


    Ps. mam 18650 z lapkowej baterii - ładują się niektóre do 3,8V, ine do 3,9V jeden do 4,1 a jeden nie chce dobić do 3,7v - czy to jednoznacznie wskazuje na stopien zużycia? Czy może należy je przebadać dokładniej? Dysponuję multimetrem only - i chęciami. Robię aktualnie tabelkę: stan w jakim zapoznałem się z akumulatorkiem, V, ładuję taką prymitywną chinolską ładowarką 3h i zapis V, potem rozładowuję latarką prądem ~350mA przez stały czas i zapis V. O czym mówi to że w 1 przypadku będzie tak: 3,4v - 3h - 3,87v a w innym 3,5v - 3h - 3,72v? Pytanie o czym w sensie - rozwinięcie historii, bo że jedna ma lepsza kondycję a druga gorszą to wiem. Czy tutaj będzie mowa o oporze własnym, czy o zużytym elektrolicie czy też... cokolwiek

    Ps 2. Co się dzieje z aku li-po przy zejściu poniżej dolnego napięcia - czy elektrolit ulega uszkodzeniu?






    Odnośnie dentysty: stomatologiczne ;)

    0 11
  • Mitronik
  • #2 20 Lip 2012 23:06
    Wojtek001
    Poziom 15  

    1./2. Jeśli łączysz równolegle ogniwa o tych samych właściwościach (ta sama pojemność i napięcie) to oczywiście maksymalne natężenie się sumuje a napięcie jest równe średniej (czyli po prostu napięciu jednego z akumulatorów). W przypadku jednak kiedy decydujesz się użyć akumulatorów o różnych parametrach stanowczo zaleca się separacje obu źródeł napięcia ze względu na możliwość wystąpienia prądu wstecznego. Do separacji stosuje się zwykłe diody prostownicze (spadek napięcia na akumulatorach to ok. 0,6 v) lub diody shottky'ego (spadek ok. 0,4v). Za pomocą tych diód łączysz plusy obu zasilań. W wyżej opisanym przypadku, kiedy zastosujesz separacje napięcia, zużywać ci się będzie zawsze tylko ogniwo o wyższym napięciu ,więc w praktyce najpierw rozładowywać się będzie akumulator o wyższym napięciu a potem gdy oba napięcia się wyrównają będą rozładowywać się równomiernie.

    Jeśli podłączysz równolegle różne napięcia prąd będzie płynął nie do obwodu, ale pomiędzy połączonymi akumulatorami. Więc albo musisz dać równe napięcia albo dołączyć diody.

    3. W połączeniu równoległym masz mniejszą oporność ,ale jeśli zastosujesz różne napięcia to będziesz musiał użyć diód co drastycznie zwiększy oporność.

    4. Jakieś dziwne, pokrętne wytłumaczenie podajesz. Teoretycznie reakcje redoks powinny zachodzić z tą samą szybkością. Ja nigdy nie zaobserwowałem takiego efektu jak piszesz.

    6. Jeśli są identyczne (to samo napięcie) to możesz je bez obaw podłączać równolegle.

    Ps 2. To się musisz chemika zapytać. Zapewne powstają nowe związki chemiczne które nie są już w stanie ulec reakcji odwrotnej (elektrolizy) podczas ładowania.

    2
  • Mitronik
  • #3 21 Lip 2012 07:03
    Urgon
    Poziom 36  

    AVE...

    1. Łączenie akumulatorów równolegle to nie problem. Rozładuj je do zbliżonego poziomu, połącz i ładuj razem...
    2. Łączenie równolegle gwarantuje balansowanie ich w trakcie ładowania...
    3. Przy łączeniu szeregowym łatwiej zbudować układ zasilania niższym napięciem od sumarycznego napięcia pakietu. Przetwornice step-down są wydajniejsze od step-up...
    4. Baterie laptopowe mają kontrolery ładowania/balansowania i nadzoru rozładowania. Nigdy nie spotkałem się z czymś takim, a parę baterii rozłupałem. Możliwe iż jeden akumulator był gorszej jakości i nie wytrzymał pracy aż baterię szlag trafił...
    5. Łączysz równolegle i nie ma problemów. Tylko jeden drobiazg: jedne akumulatory ładują się do 4.1V, inne do 4.2V. Zwróć na to uwagę...

    Jeśli ta ładowarka zawsze ładuje przez trzy godziny, to to jest przyczyna nierównego ładowania akumulatorów. Nie były równo rozładowane, to się nie naładują równo, ponadto Twoja ładowarka nie nadzoruje procesu ładowania. Zainwestuj w ładowarkę z kontrolerem ładowania, albo zrób taką. Jest pełno układów, a kosztują one grosze. Na przykład MCP73837 będzie pasować...

    Gdy zejdziesz poniżej bodaj 3.0V, to elektrody ulegają fizycznemu uszkodzeniu, korozji można by rzec. Zmiany te są nieodwracalne...

    2
  • #4 21 Lip 2012 13:39
    maroo78
    Poziom 9  

    Urgon napisał:
    4. Baterie laptopowe mają kontrolery ładowania/balansowania i nadzoru rozładowania. Nigdy nie spotkałem się z czymś takim, a parę baterii rozłupałem. Możliwe iż jeden akumulator był gorszej jakości i nie wytrzymał pracy aż baterię szlag trafił...


    Rozłożyłem w życiu może 4 baterie z laptopów - niewiele ale zawsze ten sam efekt. Kilka dni temu dopadłem baterię z lenovo - zbudowana na ogniwach Sanyo UR18650FM M32A MGAM4C9 083844 - i także tutaj ta sama historia - jeden paluch padnięty na ~1,75V reszta powyżej 3V. Przy tej okazji - mam latareczkę LED bez żadnego drivera - ma 3xAAA w koszyku w szeregu - zawsze jedna (chyba od minusa) jest mocno wyczerpana przy 2 dobrych, to samo z pilotem - zapakowałem takie starsze aku AA do pilota - zapomniałem że to tam siedzi i po dłuższym kilkumiesięcznym czasie patrzę a tu akumulatorki - jeden ma 1,25V a drugi 0,5V - historia się powtarza zatem - proponuję przyglądnąć się jeśli takiej sytuacji nie dostrzegłeś.

    Co do baterii laptopowej - wiem że ma zaawansowane zarządzanie, balanser itp - ale domyślam się że przy rozładowywaniu dochodzi do podobnej sytuacji jak przy latareczce z koszykiem 3xAAA. Elektronika potem ładując stara się to wyrównać ale po iluś tam cyklach pewnie ten ostatni aku jest na tyle zużyty że po pewnym czasie żadne balansowanie i regulacja nie pomogą. Może by ten temat ktoś wyjaśnił fachowo - moje rozumowanie idzie w kierunku przepływu prądu stałego w jedną stronę i ostatni akumulatorek jest wysysany jako pierwszy, najmocniej - mylę się?

    Urgon napisał:
    5. Łączysz równolegle i nie ma problemów. Tylko jeden drobiazg: jedne akumulatory ładują się do 4.1V, inne do 4.2V. Zwróć na to uwagę...


    Masz na myśli różnice w tym samym typie - różnice jakości, produkcyjne czy mówisz o różnych modelach? Ja oczywiście chcę zastosować 3 baterie nowe, tego samego typu.

    Odnośnie ładowania - jeśli będę ładował baterie osobno - czy będzie to problem gdy do 2 po 3,6v dołożę jedną świeżo naładowaną do 4,1v? Mi wyobraźnia podpowiada że ten aku podzieli się nadwyżką z pozostałymi i po jakimś czasie dojdzie do wyrównania napięć? Czy może to szkodzić takiemu pakietowi? Oczywiście w planach jest ładowanie każdej osobno ale tak by wszystkie miały podobny poziom naładowania - jednak może się zdarzyć że naładuję 1 sztukę do pełna a trza będzie urządzenie używać - gdzie 2 pozostałe będą powiedzmy na poziomie 40-50% - rozumiem że dla całości wzrośnie napięcie powiedzmy o 30% (jedna z 3 w pełni naładowana - oczywiście te ~30% to z różnicy rozładowanych 2 i naładowanej jednej liczone)

    Jeszcze w kwestii ładowania- jak rozumie przy ładowaniu pakietu równoległego - prąd ładowania rozłoży się wg potrzeb każdego z aku? To teraz istotne - czy bateria z telefonu : BST-37 ma zabezpieczenie przed przeładowaniem? Załóżmy że bateria 1 ma 3,9v, 2 ma 3,7v a 3 ma 4v - zanim naładuje się ta z 3,7v to ta 4V już dawno będzie naładowana - bateria BST jakąś elektronikę ma - czy zatem ładując równolegle zwyczajną ładowarką bez pomiarów, bez nadzoru - ta bateria i jej elektronika zadbają o siebie?

    0
  • #5 21 Lip 2012 13:55
    Urgon
    Poziom 36  

    AVE...

    O różnych typach ogniw mówię...
    Jeśli podłączysz pełną baterię z bateriami częściowo rozładowanymi, to naładowanie ich nastąpi bez żadnej kontroli prądu. Naładowana bateria będzie w stanie prawie zwarcia, a tamte będą ładowane prądem ograniczonym tylko ich wewnętrzną rezystancją. Dlatego jak musisz ładować, to najlepiej ładować je razem albo zawsze do pełna...

    Baterie z zabezpieczeniami są zabezpieczone głównie przed rozładowaniem i przeładowaniem. Nie wiem, czy o siebie zadbają w dostatecznym stopniu. Jeśli masz pakiet równoległy podłączony do ładowarki i w tym samym układzie używany, to zawsze będzie Ci się ładować i rozładowywać równomiernie, w zbalansowany sposób...

    -1
  • #6 21 Lip 2012 14:10
    Tomasz.W
    Poziom 35  

    Wojtek001 napisał:
    ....maksymalne natężenie się sumuje...
    Nie natężenie a pojemność, a to dwie całkiem różne "bajki". Jeżeli mamy dwa ogniwa o prądzie rozładowania np. 20C to po połączeniu równoległym mamy pakiet o prądzie rozładowania również 20C.
    Wojtek001 napisał:
    ....napięcie jest równe średniej (czyli po prostu napięciu jednego z akumulatorów)....
    Oj, chyba się na wagary chodziło. No chyba że mamy jakieś nowe zasady matematyki.
    Urgon napisał:
    ....Łączenie równolegle gwarantuje balansowanie ich w trakcie ładowania...
    Łączenie równoległe nie gwarantuje balansowania, no bo niby jak. Żeby móc zastosować balanser do ładowania pakietu, ogniwa muszą być połączone szeregowo.

    -1
  • #7 21 Lip 2012 14:20
    Wojtek001
    Poziom 15  

    Wojtek001 napisał:
    Jeśli łączysz równolegle ogniwa o tych samych właściwościach (ta sama pojemność i napięcie) to oczywiście maksymalne natężenie się sumuje a napięcie jest równe średniej (czyli po prostu napięciu jednego z akumulatorów).


    Tomasz.W napisał:
    Wojtek001 napisał:
    ....napięcie jest równe średniej (czyli po prostu napięciu jednego z akumulatorów)....

    Oj, chyba się na wagary chodziło. No chyba że mamy jakieś nowe zasady matematyki.

    Oj chyba się nie doczytało mojego zdania wcześniej!
    Pisałem tu o sytuacji kiedy łączysz dwa jednakowe akumulatory, czyli średnia jest równa po prostu napięciu jednego z nich (oczywiście tylko w tej sytuacji,bo dwa napięcia są identyczne ).

    Natomiast gdyby autor tematu zdecydował się użyć ogniw o rożnym napięciu to musiał by oddzielić oba źródła prądu i tym samym uzyskana bateria ogniw miała by napięcie nie równe średniej, ale większemu napięciu w tej baterii.

    0
  • #8 21 Lip 2012 14:30
    Urgon
    Poziom 36  

    AVE...

    Tomasz.W napisał:
    Urgon napisał:
    ....Łączenie równolegle gwarantuje balansowanie ich w trakcie ładowania...
    Łączenie równoległe nie gwarantuje balansowania, no bo niby jak. Żeby móc zastosować balanser do ładowania pakietu, ogniwa muszą być połączone szeregowo.

    Balansowanie polega na tym, że wszystkie ogniwa mają taki sam ładunek. Gdy ogniwa mają różne pojemności, robi się to za pomocą obwodu regulującego prądy i napięcia ładowania dla każdego ogniwa. Ale gdy są takie same i są ładowane równolegle, to zawsze będą zbalansowane, bo będą miały taki sam ładunek. Ładowarka będzie je widzieć jako jedno ogniwo o dużej pojemności. Balanser jest potrzebny wtedy, gdy ogniwa lub pakiety równoległych ogniw są łączone szeregowo. Jego zadaniem jest wyrównanie ilości ładunku w każdej sekcji baterii...

    0
  • #9 21 Lip 2012 14:50
    Tomasz.W
    Poziom 35  

    Urgon napisał:
    ...Balansowanie polega na tym, że wszystkie ogniwa mają taki sam ładunek....
    Doskonale wiem na czym to polega.
    Urgon napisał:
    ...gdy są takie same i są ładowane równolegle, to zawsze będą zbalansowane, bo będą miały taki sam ładunek....
    Jest to niewykonalne fizycznie. Nigdy nie będą miały takiego samego ładunku. Nie ma dwóch ogniw o idealnie takich samych parametrach i tak samo przebiegającym procesie starzenia. Jeżeli dołożymy do tego niedoskonałość procesu ładowania oraz rozładowywanie poniżej progu dopuszczalnego (co nie jest rzadkością) to się okaże iż jedno ogniwo jeszcze pracuje poprawnie a to "któreś" równoległe to już złom. Lecz ładowarka o tym nie wie i ładuje dalej, co z kolei prowadzi do przeładowania tych jeszcze dobrych.

    0
  • #10 21 Lip 2012 15:22
    Urgon
    Poziom 36  

    AVE...

    Jeśli Twoja ładowarka jest tandetna, to tak się stanie. Dlatego są takie fajne scalaczki, co mierzą prąd i napięcie ładowania, a także temperaturę ogniw, co zapobiega ich uszkadzaniu. A to, że ogniwa różnią się nieznacznie nie ma znaczenia. Mają one prawie identyczną pojemność, więc w procesie ładowania będą miały prawie identyczny ładunek. A w cyklu pracy będą dalej utrzymywać zbliżony ładunek, bo nawet jak jedno będzie się rozładowywać szybciej, to drugie to wyrówna później. Więc nie rób z igieł wideł, bo dziesiątki milionów ogniw są tak budowane, łącznie z pakietami dla modeli, gdzie prąd rozładowania osiąga nawet 60C...

    0
  • #11 13 Kwi 2017 11:43
    Artex3
    Poziom 11  

    Wiem, że temat jest archiwalny i nie jest to porada, ale jako że nie znalazłem lepszego a nie chciałem tworzyć też nowego, zadam pytania w tym.


    1. Co się stanie jeśli połączę 3 paluszki 1,5 [V] + 1 baterię 9 [V] szeregowo? Jakie napięcie i natężenia otrzymam? Co się może stać, jeśli natężenia ogniw mogą się różnić?
    2. Co się stanie, jeśli połaczę 3 paluszki 1,5 [V] + 1 baterię 9 [V], ale równolegle? Jakie napięcie i natężenie otrzymam? Co się może stać, jeśli natężenia ogniw mogą się różnić?



    Proszę o odpowiedzi i pozdrawiam! :-)

    0
  • #12 18 Lip 2018 20:25
    kuba012973
    Poziom 7  

    Panowie proszę o pomoc potrzebuje jakieś tanie ustrojstwo żeby podłączyć falownik do 2 akumulatorów podłączonych szeregowo czyli 24v falownik 12v i bardzo nie wiem jak to zrobić żeby falownik pobierał prąd z 2 akumulatorów naraz bez przełączania falownika.

    0