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

Li-pol - Ładowanie wielu cel jednocześnie, przełączanie konfiguracji pakietu

y0yster 09 Wrz 2015 21:35 1332 7
  • #1 09 Wrz 2015 21:35
    y0yster
    Poziom 19  

    Od jakiegoś czasu zastanawiam się nad ładowarką do akumulatorów typu Li-pol. Chciałbym się Was spytać, czy istnieją jakieś rozwiązania, bądź ktoś z Was miał do czynienia z następującym problemem.

    Mamy pakiet złożony z 10 cel Li-pol, które połączone są szeregowo. Podczas eksploatacji, to jest rozładowania pakiet jest w konfiguracji, jak powyżej. Natomiast, na czas ładowania cele przełączane są w konfigurację równoległą.
    Szukając zintegrowanych ładowarek nie natknąłem się na takie, które lądowały by więcej niż 6 lub 8 cel. Ponadto, docelowo chciałbym aby rozwiązanie to miało swoistą skalowalność, mam tutaj na uwadze zwiększanie liczby cel.
    Wówczas możliwe było by wykorzystanie pojedynczego zintegrowanego układu, który obsługuje jedną celę natomiast pozwala na ładowanie bardzo dużym prądem.
    Stosunkowo prostym rozwiązaniem jest wykorzystanie przełącznika mechanicznego, jednakże nie jest to rozwiązanie skalowalne.

    0 7
  • #2 09 Wrz 2015 22:29
    atom1477
    Poziom 43  

    y0yster napisał:
    Natomiast, na czas ładowania cele przełączane są w konfigurację równoległą.

    Jaki przełącznik zastosowałeś?

    Ja nie spotkałem się z takim rozwiązaniem. Ładowarki modelarskie (jakieś najtańsze, co sugerowało by jakieś proste rozwiązania) zawierają niezależne ładowarki do każdego ogniwa, połączone szeregowo.

    0
  • #3 10 Wrz 2015 10:20
    y0yster
    Poziom 19  

    Pisząc o przełączniku miałem na myśli przełącznik z dźwignią lub kołyskowy. Coś takiego jak zostało pokazane tutaj:

    https://learn.adafruit.com/multi-cell-lipo-charging

    Również pisząc "na czas ładowania" miałem na myśli manualne ustawienie przełącznika w odpowiedniej pozycji.

    atom1477 napisał:

    Ja nie spotkałem się z takim rozwiązaniem. Ładowarki modelarskie (jakieś najtańsze, co sugerowało by jakieś proste rozwiązania) zawierają niezależne ładowarki do każdego ogniwa, połączone szeregowo.


    Jeśli chodzi o ładowarki modelarskie, to takie właśnie używam. Niestety nigdy nie zaglądałem do środka, aby sprawdzić jak to wygląda.

    Czy sugerujesz wykorzystanie osobnych driverów do każdej z cel np. MCP73833. Takie rozwiązanie odpada ze względu na duży koszt. Przy 20 celach potrzebowałbym aż 20 takich układów. Zapewne można znaleźć tańsze odpowiedniki, ale ...

    Spotkałeś się może z jakimś rozwiązaniem, które by pozwalało na ładowanie dużej liczby cel w tym samym czasie?
    Innym rozwiązaniem może być zastosowanie kilku układów, które pozwalają na ładowanie większej liczby cel. Prawdopodobnie będzie to docelowe rozwiązanie jeśli nic lepszego nie uda się znaleźć.

    0
  • #4 10 Wrz 2015 10:25
    atom1477
    Poziom 43  

    y0yster napisał:
    Pisząc o przełączniku miałem na myśli przełącznik z dźwignią lub kołyskowy. Coś takiego jak zostało pokazane tutaj:

    https://learn.adafruit.com/multi-cell-lipo-charging

    I sprawdza się takie rozwiązanie? Pokaż zdjęcie jak to podłączyłeś.
    Mi się ono wydaje niezbyt przyjazne ogniwom i użytkownikowi. Ogniwa połączone równolegle będą powodowały przepływ ogromnych prądów wyrównujących napięcia.

    0
  • #5 10 Wrz 2015 12:50
    y0yster
    Poziom 19  

    Na samym początku napisałem, że są to raczej przemyślenia odnośnie problemu. Na chwilę obecną poszukuję odpowiedniego rozwiązania. Co do samego podłączenia to są one przedstawione w wcześniejszym linku w formie schematów.

    Co do prądów wyrównawczych masz jak najbardziej rację. Jednakże tylko w przypadku, gdy cele nie są zrównoważone, to jest występują na nich różne napięcia. Zakładam tutaj równomierne rozładowanie wszystkich cel, jest to raczej bardzo optymistyczne założenie.

    Może znajdzie się ktoś, kto rozwiązał podobny problem. Chodzi tutaj o uniknięcie sytuacji ładowania każdej celi z osobna, bądź małych pakietów.
    Jedno z ciekawych rozwiązań, które łączy cele równolegle w sposób fizyczny to wykorzystanie płytki jak poniżej:

    Link

    Jednakże takie rozwiązanie odpada ze względu na potrzebę ingerencji użytkownika. Chodzi mi o rozwiązanie, które w momencie wykrycia chęci ładowania automatycznie rekonfiguruje połączenie cel i je ładuje.
    Dopuszczam też inne rozwiązanie w postaci ładowania wszystkich cel, które są podłączone szeregowo. To z kolei niesie problemy z docelowym układem ładowania, który musiałby dać odpowiednie napięcie i posiadać odpowiednią wydajność prądową; również nie można zapomnieć o odpowiedniej logice dla takiej ładowarki.

    0
  • #6 10 Wrz 2015 13:47
    atom1477
    Poziom 43  

    y0yster napisał:
    Na samym początku napisałem, że są to raczej przemyślenia odnośnie problemu.

    No właśnie nie napisałeś. Za to napisałeś:
    Cytat:
    Natomiast, na czas ładowania cele przełączane są w konfigurację równoległą.

    Gdybyś napisał "planuję je przełączać", "mają być przełączane", "będą przełączane" to wtedy by to były plany.

    Cytat:
    Co do prądów wyrównawczych masz jak najbardziej rację. Jednakże tylko w przypadku, gdy cele nie są zrównoważone, to jest występują na nich różne napięcia. Zakładam tutaj równomierne rozładowanie wszystkich cel, jest to raczej bardzo optymistyczne założenie.

    No właśnie. A ja aż takim optymistą bym nie był. Trzeba by więc dać co najmniej balancer balansujacy przed przełączeniem w połączenie równolegle. A to też komplikuje układ. Myślę że bardziej niż zastosowanie niezależnych ładowarek do każdego ogniwa.

    Cytat:
    Dopuszczam też inne rozwiązanie w postaci ładowania wszystkich cel, które są podłączone szeregowo. To z kolei niesie problemy z docelowym układem ładowania, który musiałby dać odpowiednie napięcie i posiadać odpowiednią wydajność prądową; również nie można zapomnieć o odpowiedniej logice dla takiej ładowarki.

    Przecież wymagana wydajność mocy układu ładowania będzie taka sama. Nie jest to więc wada.
    Natomiast wydajność prądowa w takim układzie (szeregowym) jest mniejsza. Wyższe będzie napięcie.
    A prościej jest zrobić układ na wyższe napięcie a mniejszy prąd (w tych granicach, czyli poniżej 100V, powyżej może być inaczej).
    Wynika to z tego że takie ogniwa mają małe napięcia (3...4V) i duże prądy (dziesiątki A), więc znaczące stają się spadki napięcia na diodach.
    Prościej więc wytworzyć napięcie powiedzmy 20V i prąd kilka A do ładowania szeregowego, niż 3...4V i kilkadziesiąt A do ładowania równoległego.
    Można więc po protu dać ładowarkę pracującą w połączeniu szeregowym z dołączonym podczas pracy balancerem.

    0
  • #7 10 Wrz 2015 15:28
    y0yster
    Poziom 19  

    atom1477 napisał:
    Przecież wymagana wydajność mocy układu ładowania będzie taka sama. Nie jest to więc wada.


    Tak, tylko wówczas nie chciałbym mieć wydajności rzędu kilkudziesięciu amper co jest nietrywialne, a zadowoliłbym się kilkoma amperami. Oczywiście skutkowało by to w przybliżeniu proporcjonalnym wydłużeniem czasu ładowania.

    atom1477 napisał:

    Natomiast wydajność prądowa w takim układzie (szeregowym) jest mniejsza. Wyższe będzie napięcie.
    A prościej jest zrobić układ na wyższe napięcie a mniejszy prąd (w tych granicach, czyli poniżej 100V, powyżej może być inaczej).
    Wynika to z tego że takie ogniwa mają małe napięcia (3...4V) i duże prądy (dziesiątki A), więc znaczące stają się spadki napięcia na diodach.
    Prościej więc wytworzyć napięcie powiedzmy 20V i prąd kilka A do ładowania szeregowego, niż 3...4V i kilkadziesiąt A do ładowania równoległego.
    Można więc po protu dać ładowarkę pracującą w połączeniu szeregowym z dołączonym podczas pracy balancerem.


    To wciąż nie rozwiązuje problemu, aczkolwiek jest jakaś szansa. Sęk w tym, że potrzebuję rozwiązania, które będzie w stanie obsłużyć 20 cel (docelowo). Mamy zatem 84V na naładowanych ogniwach połączonych w szereg. Niestety nie natknąłem się na rozwiązanie, które pozwalało by na ładowanie takiej liczby ogniw w szeregu.

    Konkludując, pewnie najlepszym rozwiązaniem będzie wyrzeźbienie ładowarki samemu. Co do balansera, zrobienie go dla 20 ogniw jest niepraktyczne.

    Może ktoś jeszcze dołączy się do dyskusji patrząc na problem z innej perspektywy?

    0
  • #8 10 Wrz 2015 18:23
    atom1477
    Poziom 43  

    To może dziel to na kilka sekcji. Np. 4 sekcje po 5 ogniw.

    0