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

Niskostratne łączenie akumulatorów 3,6V - czyli PowerBank 5V 500mA USB

10 Sty 2013 10:50 4215 6
  • Poziom 8  
    Witam. Poziom mojej wiedzy elektronicznej jest na poziomie początkującym - stąd temat w tym temacie.

    Korzystam dłuższy czas z BatteryPack'u (oryginalnie bateria laptopa) stworzonego z 6 akumulatorów li-Ion połączonych w 3 szeregowo x2 równolegle co daje (nominalnie z etykiety) 10,8V i 3800mA
    Niskostratne łączenie akumulatorów 3,6V - czyli PowerBank 5V 500mA USB
    + prosty układ stabilizatora 5V 500mA (7805CV) z wyjściem USB zabudowane w "monterską" puszkę PK3 spełniającą normę IP55 - ważne w moich zastosowaniach typu outdoor by było "wodoszczelne" . Ładowanie urządzeń typu telefony, nawigacje / aparat foto przebiega bardzo dobrze, z takiego pakietu jestem w stanie kilkukrotnie naładować do pełna telefon (B2710).
    Jednakże widzę poważne wady konstrukcji, pudło PK3 jest zbyt duże i niewygodne - mam już inne ale projekt "przestrzenny" to inna sprawa, nie o tym temat.
    Mianowicie straty energii przy ładowaniu z bat. skonfigurowanej na 10,8V (naładowane 12,48V (4,16V cela) rozładowane 9V (3V cela)) stabilizatorem 7805CV powoduje produkcję wielkiej ilości ciepła.... (12,48V-5V)*500mA= 3,74W !! Radiator gorący.... Oczywiście powodem wielka różnica napięć In/Out. Nieefektywnie połączone ogniwa baterii. Zatem mam kilka banalnych pomysłów o których komentarz uprzejmie proszę forumowiczów...Założenia to najmniejsza możliwa różnica Vin/Vout na 7805CV przy zachowaniu oczywiście Vin>Vout.

    0# Połączenia ogniw szeregowo świadomie pomijam - zbyt wysokie napięcie pakietu.
    1# Niskostratne łączenie akumulatorów 3,6V - czyli PowerBank 5V 500mA USB

    Przy połączeniu ogniw równolegle rozumiem iż otrzymam pakiet o napięciu 3,6V i x6 pojemności jednego ogniwa. Ale....potrzebuję 5V przy minimum 500mA czyli musiałbym użyć stabilizatora typu Step-up np: NCP1410 ?? ( wyczytałem iż znacznie mniej wydajne niż step-down) Czy podbijanie napięcia ma sens w takim urządzeniu? Mam wątpliwości zapewne wynikające z niewiedzy.

    2# Niskostratne łączenie akumulatorów 3,6V - czyli PowerBank 5V 500mA USB
    To rozwiązanie wydaje mnie się najbardziej odpowiednie, 2 ogniwa szeregowo (3,6V*2=7,2V) x3 równolegle. Napięcie Vin do 7805CV wyższe niż Vout co pozwoli na utrzymanie 5V przez stabilizator nawet do stanu rozładowania ogniw (2*3V=6V) A przy ładowaniu w pełni naładowanym pakietem (4,16V cela) (8,32V-5V)*500mA=1,66W To ponad połowa mniej wydzielonego przez 7805CV ciepła - czy dobrze rozumuje? i tu pyt. czy warto zastosować inny stabilizator 5V, np typu LDO ? Wiem iż s ą inne "kontrolery ładowania" ale upieram się przy stabilizatorach liniowych bo chwilowo jestem na tym etapie edukacji elektronicznej.

    3# Niskostratne łączenie akumulatorów 3,6V - czyli PowerBank 5V 500mA USB

    Układ zupełnie teoretyczny.....proszę mnie wyprowadzić z błędu czy to w ogóle ma prawo istnieć i jakie może osiągać parametry eksploatacyjne. Może warto spróbować?

    Gwoli opisania samych ogniw Li-Ion, jest to 6 identycznych celi 3,6V (skoro nominalnie etykieta mówi iż 10,8V...gdyby to były 3,7V powinno być 11,1V a może nie biorę pod uwagę spadku napięcia przy łączeniu szeregowym?) Same ogniwa w bdb stanie - wszystkie ładują się równo, tak samo z rozładowaniem. Niestety nie jestem w stanie dojść do plików datasheet tych aku. więc nie wiem czy to 3,6 lub 3,7V. Ładowanie przeprowadzam zasilaczem warsztatowym (do napięcia 4,16V*cela i "wygaśnięcia" poboru prądu ładowania). Ładowarka to nie przedmiot tematu, na pewno zbuduję coś mądrzejszego w przyszłości.
  • Pomocny post

    Poziom 30  
    Układ nr 2 jest najlepszy, stabilizator LM7805 wymaga minimum 7V na wejściu, zastosowanie wersji LDO pozwoli na obniżenie wejścia do 6V, czyli po 3V na celę. Po zastosowaniu tego układu ogniw pojemność wzrośnie o 50%. Przy okazji zabezpieczy się ogniwa LiIon przed nadmiernym rozładowaniem, bo ładowanie się wyłączy z powodu zbyt niskiego napięcia.
  • Poziom 8  
    Napisałeś iż LM7805 wymaga minimum 7v na wejściu, bawiłem się nim dziś troszkę, przy napięciu
    Vin=7V>Vout=5V,
    Vin=6V>Vout=4,95V
    Vin=5V=Vout=4V
    Z testów wynika iż mój LM7805CV (STI) przy wejściu 6V potrafi utrzymać napięcie ładowania 4,95V. I od tego momentu sukcesywnie spada wydajność V-out wraz z zmniejszaniem Vin - to logiczne i nawet przydatne w tym układzie.
    Bardzo celna uwaga w związku z zabezpieczeniem przed rozładowaniem, chciałbym unikać rozładowania celi poniżej 3V, max 2,7V. Poniżej 5V Vout zapewne elektronika telefonu wyłączy tryb ładowania.

    A co z układem 3#.....Czy nie spowoduje wzrostu pojemności o więcej aniżeli 50% w układzie 2# ??
    Oraz czy ktoś mógłby mnie naprowadzić na prawidłowy tor myślenia o step-Up w układzie #1??

  • Poziom 30  
    Układ 3 odpada definitywnie - różne pojemności ogniw w gałęziach łączonych szeregowo. 2 ogniwa "z dołu" i 4 ogniwa "z góry", wtedy te 2 będą przeładowywane i nie uzyska się symetrii napięcia. Oczywiście Step-Up jest układem używanym w fabrycznych bankach, ale wiąże się to już z zastosowaniem przetwornicy, jak określiłeś zainteresowanie układem stabilizatora liniowego to podałem optymalny układ #2.
    Przy łączeniu mieszanym ogniw LiIon stosuje się dodatkowy układ kontroli symetrii napięć wszystkich ogniw (lub ich zespołów równoległych) - tak działają tzw. "smart battery" do laptopów. Tutaj trzeba polegać na takiej samej pojemności ogniw w połączeniu szeregowym. Czyli podsumowując każda "trójka" równoległa powinna być takiej samej pojemności, żeby zapewnić równomierne ładowanie i rozładowywanie.
  • Poziom 30  
    Skoro masz oryginalną baterię z laptopa to może zauważyłeś, że tam jest też elektronika czuwająca nad prawidłowością ładowania i dlatego też nie psuj tego.
    (te pary akumulatorków są dobierane do siebie)

    Zamiast zasilacza liniowego 78xx zastosuj po prostu przetwornicę napięcia stałego, koszt 10-15zł, nie będzie strat na grzanie - same korzyści.

  • Poziom 30  
    Albo kupić ładowarkę samochodową USB za kilkanaście zł i zastosować samą płytkę elektroniki z niej w celu zaoszczędzenia miejsca w obudowie. Elektronika baterii powinna odciąć automatycznie zasilanie, kiedy napięcie spadnie poniżej dopuszczalnego.
  • Poziom 8  
    bodom napisał:
    Zamiast zasilacza liniowego 78xx zastosuj po prostu przetwornicę napięcia stałego, koszt 10-15zł, nie będzie strat na grzanie - same korzyści.


    No proszę jak człowiek się uczy - nie miałem pojęcia iż takie coś istnieje, sprawność 92% bez zbędnych strat ciepła - Już takowej szukam celem zakupienia i testów.

    conan02 napisał:
    Albo kupić ładowarkę samochodową USB za kilkanaście zł i zastosować samą płytkę elektroniki z niej w celu zaoszczędzenia miejsca w obudowie


    I to w tym momencie jest rozwiązanie najlepsze....mam "zniszczone" ładowarki samochodowe, elementy w niej są w tech. SMD co bardzo pomoże mi oszczędzić miejsce. Nawet "najsprytniej" zabudowane 7805 +kondensatory są 2x większe.
    A za pomoc w w głównym temacie łączenia ogniw Dzieki bardzo :) i klikam "pomógł".