Ограничение заряда никель-кадмиевых аккумуляторов

[FOLKSDOICH]

3 минуты назад, Ribak11109 сказал:

Но при токе в миллиамперы, падение стремится к нулю.

Вот и практический опыт.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Ribak11109]

2 минуты назад, FOLKSDOICH сказал:

Вот и практический опыт.

действительно, всегда был уверен, что на диоде падение стабильно, на кремнии 0,5-0,7 , на шотки 01-0,2 примерно. Но нет, все зависит от тока. И еще, по информации из интернета, по способу заряда никеля было написано, что если обеспечить ток 0,1 от емкости, то перезарядить аккум в принципе не возможно, что напряжение не подымется больше 1,5-1,55 вольта, на практике же оказалось, что поднимается напряжение с большим удовольствием, и даже при токе меньше 0,1с. Так что это стоит учитывать.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[AlexVl]

2 минуты назад, Ribak11109 сказал:

на практике же оказалось, что поднимается напряжение с большим удовольствием

Можно узнать маркировку и возраст ваших аккумуляторов для статистики?

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Юный пионер]

Да, германиевые транзисторы нельзя сильно греть, иначе возможен тепловой пробой, поэтому их нужно закрыть от солнечного нагрева. 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Ribak11109]

ой, у меня ух разнообразных вагон, но самые лучшие, которые я использую, древние д0,55 90х годов, как это не удивительно. Они абсолютно новые с хранения, они пролежали 20 лет в упаковке на складе и у всех было напряжение 0,9 вольт, после 20ти лет хранения!Карл, 20ти лет! Я их проверил на емкость прибором T400 и они сказались абсолютно исправны, емкость даже немного выже, чем указанно. Но имеет значение маркировка, вернее эмблема. Кто с такими сталкивался, может обращал внимание, что на одних изображена молния, а на других два человечка на коленях, которые держат солнце, так вот именно с человечками отличные, а с молнией хлам. Есть у меня и аккумуляторы с радиотелефонов, и с шуруповетров, и с солнечных фонариков, разных годов и свежести. По поводу напряжения заряда, думал, что оно подымается изза старости аккумулятором, но нет, проверил и на других более свежих аккумах, то же самое, напряжение растет без его ограничения. 1,7в уже нагрев и вздутие

4 минуты назад, Юный пионер сказал:

Да, германиевые транзисторы нельзя сильно греть, иначе возможен тепловой пробой, поэтому их нужно закрыть от солнечного нагрева. 

да, для мп40 85градусов температура перехода предел, нужно еще попробовать провести эксперимент с кремнием, может какие из них и подойдут под такое низкое напряжение, если что то подберу, то отпишусь, какой тип транзистора подошел.

27 минут назад, AlexVl сказал:

Можно узнать маркировку и возраст ваших аккумуляторов для статистики?

ой, у меня ух разнообразных вагон, но самые лучшие, которые я использую, древние д0,55 90х годов, как это не удивительно. Они абсолютно новые с хранения, они пролежали 20 лет в упаковке на складе и у всех было напряжение 0,9 вольт, после 20ти лет хранения!Карл, 20ти лет! Я их проверил на емкость прибором T400 и они сказались абсолютно исправны, емкость даже немного выже, чем указанно. Но имеет значение маркировка, вернее эмблема. Кто с такими сталкивался, может обращал внимание, что на одних изображена молния, а на других два человечка на коленях, которые держат солнце, так вот именно с человечками отличные, а с молнией хлам. Есть у меня и аккумуляторы с радиотелефонов, и с шуруповетров, и с солнечных фонариков, разных годов и свежести. По поводу напряжения заряда, думал, что оно подымается изза старости аккумулятором, но нет, проверил и на других более свежих аккумах, то же самое, напряжение растет без его ограничения. 1,7в уже нагрев и вздутие

[Юный пионер]

Кремниевые не подойдут, можно не пробовать. Схема с диодом Шоттки выдержит больший нагрев. У меня появился древний шуруповерт с такими аккумуляторами, там одна банка сдохла, попробую на нём. 

Изменено 11 июля, 2023 пользователем Юный пионер

[Ribak11109]

Последний отчёт в этой теме. Окончательный вариант собран по схеме на фото. Немного переделанный вариант юного пионера. Сначала делал по его схеме, управляющий электрод тлки замыкал с ее катодом, напряжение было меньше, чем мне нужно, сделал резестивный делитель относительно минуса и катода тлки, вроде всё нормально стало, но заметил некоторые недочёты работы схемы, если выставить конечное напряжение шунтирования 1.5 вольта, то транзистор начинает плавно открываться начиная примерно с 1,35вольта.На 1,5 вольта схема переходит в стабильное состояние. Но это при токе 100ма, при большем токе напряжение всё такие немного поднимается. Тоесть имеется некоторая нестабильность. При подключении делителя к плюсу и минусу, схема работает чётко. При установке шунтирования 1,5 вольта, тока нет вплоть до напряжения 1,48 вольта, потом ток резко повышается и напряжение стабиллизируется на уровне 1,5 вольта, и дальнейшее повышение тока уже не влияет на напряжение. Схема работает отлично. 

[Юный пионер]

Эта схема универсальная, её можно настроить и на другое напряжение, например на 4,2 В для литиевого аккумулятора и использовать TL431 и кремниевый транзистор. У такой схемы есть один недостаток - это ток через сопротивления делителя, который будет разряжать аккумулятор. Правда он небольшой, примерно 0,1 мА. Можно увеличить эти резисторы раз в десять, чтобы ещё уменьшить этот ток.

Изменено 12 июля, 2023 пользователем Юный пионер

[Ribak11109]

31 минуту назад, Юный пионер сказал:

Эта схема универсальная, её можно настроить и на другое напряжение, например на 4,2 В

Да, можно и на 4,2 но тут желательно ставить уже диоды(3-4) штуки последовательно в разрыв коллектора, что бы уменьшить падение напряжения на транзисторе, и распределить его между диодами, так будет меньший нагрев ключа. По поводу утечки на делителе, то да, будет конечно, его можно увеличить и на 100 килоом, главное, что бы ток на vref был не меньше минимально допустимого. Но и на тлке так же есть утечка. Но в общем она мизерная. Вообще эта схема не совсем подходит, для длительного подключения к аккуму вне зарядки, в таких случаях лучше ставить диод шотки.

[AlexVl]

8 часов назад, Юный пионер сказал:

Эта схема универсальная, её можно настроить и на другое напряжение, например на 4,2 В для литиевого аккумулятора

Зарядка литиевого аккумулятора должна прерываться полностью по достижению верхнего напряжения и 10% от зарядного тока и иметь гистерезис. От постоянного подзаряда малым током литиевый аккумулятор в итоге получает КЗ между электродами через сепаратор.

[Юный пионер]

Речь шла не о зарядке, а об ограничении зарядки, то есть балансировке. 

А, для садовых фонариком, током утечки можно пренебречь, если он в работе. Другое дело, если он просто лежит, тогда схему придётся отключать. 

Для литиевых, можно поставить мощные кремниевые транзисторы на радиаторе или корпусе и даже сделать обдув. 

[AlexVl]

29 минут назад, Юный пионер сказал:

можно пренебречь

Можно пренебречь алгоритмом заряда, расписанным производителями аккумуляторов, и в итоге в лучшем случае получить мёртвые литиевые ячейки через месяц, а в худшем – возгорание, если ёмкость ячейки достаточно высокая. И дело не в токе утечки, дело в том, что без гистерезиса по 10% от тока и напряжения, аккумулятор будет часами сидеть на низком токе в конце заряда. Для никелевых и свинцовых аккумуляторов это не критично, для литиевых – критично.

37 минут назад, Юный пионер сказал:

можно поставить мощные кремниевые транзисторы

А можно просто поставить транзистор в ключевом режиме, который прерывает зарядку в принципе, ничего не сжигая в тепло.

[Юный пионер]

Как можно прервать зарядку в последовательной цепочке аккумуляторов? Может вы не понимаете, что такое балансировка и зачем она нужна? Зарядка само собой по правилам, а балансировка - это защита более слабых банок от перезаряда. Как говорят: мухи и котлеты отдельно.

[AlexVl]

1 минуту назад, Юный пионер сказал:

Как можно прервать зарядку в последовательной цепочке аккумуляторов? Может вы не понимаете, что такое балансировка и зачем она нужна? Зарядка само собой по правилам, а балансировка - это защита более слабых банок от перезаряда. Как говорят: мухи и котлеты отдельно.

Какая балансировка? Речь шла про цепь ограничения заряда никелевых аккумуляторов, которую вы заявили как универсальную, подходящую в том числе для литиевых, с чем я обоснованно не согласился, указав на проблему. Вы зачем-то пытаетесь перевести тему в балансировку батареи литиевых ячеек. Не ошибается только тот, кто ничего не делает.

[Юный пионер]

Балансировка - это и есть ограничение заряда более слабых ячеек, когда аккумуляторы соединены последовательно и с чем тут можно не согласиться, так всегда и делают, а не разрывают цепь. Тема логично развилась дальше, потому, что вопрос интересный для многих, но это уже отдельная тема. 

Изменено 13 июля, 2023 пользователем Юный пионер

[AlexVl]

27 минут назад, Юный пионер сказал:

Балансировка - это и есть ограничение заряда более слабых ячеек, когда аккумуляторы соединены последовательно и с чем тут можно не согласиться, так всегда и делают, а не разрывают цепь. Тема логично перешла дальше, потому, что вопрос интересный для многих. 

Да очень легко можно не согласиться: балансировка – это процесс выравнивания напряжения между ячейками аккумуляторной батареи (как правило, в конце цикла заряда). И "всегда" в данном случае – самый дешёвый и массовый вариант, но не единственный (есть схемы заряда с плавающей общей шиной, где каждая ячейка заряжается индивидуально, а не последовательно с другими – балансировка производится в самом процессе заряда). Но это всё глубоко техническая лирика, которая мало кому интересна.

Самое главное, почему я сделал оговорку про особый алгоритм заряда литиевых аккумуляторов: читая ваш пост про универсальную схему, в котором это единственная схема и не сделано никаких оговорок, что нужен ещё полноценный контроллер заряда, у недостаточно хорошо разбирающегося в электронике человека сложится впечатление, что это единственная схема, которая нужна для заряда литиевых аккумуляторов. А потом он будет бегать и всем рассказывать, какие плохие аккумуляторы ему продали братья из Поднебесной, или того хуже – бегать за вами и предъявлять претензии, что у него сарай сгорел, а то и хата вместе с ним. Никакой цели вас как-то задеть у меня не было.

А инжиниринг вообще – это бесконечный процесс поиска недочётов ("ошибок") и их устранения, бесконечно движение к совершенству. Это норма.

Изменено 13 июля, 2023 пользователем AlexVl

[Юный пионер]

6 минут назад, AlexVl сказал:

недостаточно хорошо разбирающегося в электронике человека сложится впечатление, что это единственная схема, которая нужна для заряда литиевых аккумуляторов

Ещё раз хочу обратить внимание, что здесь вообще не рассматривался вопрос заряда аккумуляторов, а только лишь защита от перезаряда, когда аккумулятор уже зарядился каким-то устройством, неважно каким. 

Изменено 13 июля, 2023 пользователем Юный пионер

[Armenn]

В 11.07.2023 в 15:42, Юный пионер сказал:

Она стартует с 1,8 В

Как вам такой вариант? 

[Юный пионер]

Да, мне-то никак, она не решает вопрос этой ветки. Для какой-то цели она неплохая, но не в данном случае. 

[Armenn]

@Юный пионер

Почему? Выставляем 1,5 В на выходе и пользуемся. Перезаряда не будет.

[Юный пионер]

Не ясно какой будет ток заряда на ярком солнце. Мне такие устройства не нравятся, нужно спросить ТС этой ветки.

[Ribak11109]

11 часов назад, AlexVl сказал:

Зарядка литиевого аккумулятора должна прерываться полностью по достижению верхнего напряжения и 10% от зарядного тока и иметь гистерезис. От постоянного подзаряда малым током литиевый аккумулятор в итоге получает КЗ между электродами через сепаратор.

да, вы конечно правы, это идеальная система заряда лития, но мы живем не в идеальном мире, и обычно системы заряда примитивны и тупы. например на популярном контроллере tp4056, он просто ограничивает ток и напряжения заряда и никакого алгоритма там нет. Схема ограничения заряда очень нужна в последовательно соединенных системах, так называемые активные баллансиры. Может кто то видел или следил в ютубе за проектом, гонки на солнцемобилях по Казахстану, так вот там у участников в основном стоят литиевые аккумуляторы, кот заряжаются от солнечных панелей. И как раз там использованы активные баллансиры на каждую банку, которые сливают энергию в тепло после 100 процентной зарядки банки, в то время, как остальные могут еще дозаряжаться. В то время, как просто пассивная защита тупо вырубает всю зарядка, как только хоть одна банка достигнет напряжения 4,2в. Так же в проектах самодельных мощьных походных павербанках, в кот обычно используются бу ноутбучные аккумы, ввиду дороговизны новых и огромного количества батарей на разбоках с еще живыми огиринальными фирменными аккумуляторами. Так вот ввиду бу аккумов, разной емкости, разного сопротивления, в них так же желательно использовать активный баллансир, который при достижении напряжения 4,2 вольта на какой то из банок шунтирует ее и пропускает ток через себя, позволяя дальше заряжаться остальным банкам. Применений вагон у подобных самоделок, вопрос в тонкой настройке данной схемы и надежности, наличию предохранителя, ну и минимализации утечек, хотя как говорилось выше, если увеличить сопротивление делителя до сотен килоом, то утечка будет мизерная, причем при напряжении 4,2 вольта это сделать на много проще, чем при 1,5 вольта, когда все очень чувствительно и сильно не разгуляешься.

5 часов назад, Armenn сказал:

Как вам такой вариант? 

вариант не плохой, но тут идея больше надежности, и не перегружать схему импульсными преобразователями, которые неизвестно как себя поведут, при скачках напряжения на панели. Ну например утром, когда встает солнце и напряжение очень плавно растет, неизвестно как поведет себя импульсная микросхема, заведется ли она, или наоборот, когда напряжение падает например нашла туча, не пойдет ли микросхема в разнос. Тут суть в схеме, которая вообще не учавствует в зарядке, до определенного момента, когда нужно ограничить напряжение и зашунтировать аккумулятор. Даже параметрические стабиллизаторы имеют потери, они пропускают ток через себя, и по любому теряют часть энергии, когда яркое солнце, то не важно, а вот когда пасмурно, и панель мало выдает, то каждый ватт энергии на вес золота. Зачем нам терять энергию на транзисторе стабиллизатора, если аккумулятор может заряжаться на прямую, когда напряжение на нем еще далеко до 1,5в, схема вообще не касается зарядки и ничего не сжигает. Плюс схема примитивна, тлка, транзистор и пару резисторов

[AlexVl]

2 часа назад, Ribak11109 сказал:

это идеальная система заряда лития

Это единственный нормально работающий алгоритм заряда литиевых аккумуляторов.

2 часа назад, Ribak11109 сказал:

например на популярном контроллере tp4056, он просто ограничивает ток и напряжения заряда и никакого алгоритма там нет

Вы подделку купили, если у вас он так работает. Оригинал реализует именно алгоритм CC/CV с остановкой на 10% тока заряда и гистерезисом 150 мВ возобновления заряда. Об этом и в документации есть, и на практике именно так работает. Точно так же у множества разнообразных импульсных контроллеров из серии IP и SW.

8 часов назад, Armenn сказал:

Как вам такой вариант? 

Это же повышающий преобразователь (топология boost), он не может понизить напряжение, ток просто потечёт через дроссель и диод без ограничения. Для зарядки нужна понижающая топология buck.

[Armenn]

1 час назад, AlexVl сказал:

потечёт через дроссель и диод без ограничения.

Точно, придется два диода последовательно на вход ставить. Чтобы он всегда повышал.

[Armenn]

3 часа назад, Ribak11109 сказал:

но тут идея больше надежности

Надежность импульсного преобразователя как раз и будет выше.

Представим ситуацию, что день выдался не солнечный. На примитивной зарядке Аккумулятор не зарядится, а импульсник начнет работать от более низкого напряжения и зарядит аккумулятор даже в непогоду.

Поэтому самый наверное лучший вариант будет две платы, одно до 5 В подымает, а вторая с 5 В заряжает аккумулятор.

3 часа назад, Ribak11109 сказал:

при скачках напряжения на панели.

Их то как раз ипульсник будет отрабатывать на ура.

3 часа назад, Ribak11109 сказал:

не пойдет ли микросхема в разнос

В ней стоят защиты. Не пойдет.

 

3 часа назад, Ribak11109 сказал:

схема вообще не касается зарядки и ничего не сжигает.

У импульсников очень высокий КПД. В вашей схеме аккумулятор будет заряжаться предельным напряжением когда солнце яркое и не заряжаться если есть немного тени. 

 

 

3 часа назад, Ribak11109 сказал:

Плюс схема примитивна

Тут да.