8-900-374-94-44
Блоки питания, работающие в режимах CC/CV, могут быть использованы для заряда некоторых видов аккумуляторов. Например, Li-Ion или свинцово-кислотных.
В качестве примера зарядка автомобильного свинцово-кислотного 12В аккумулятора при помощи БП Gophert CPS-3205 II.
Пределом напряжения выставлял 14.7В, пределом тока — 5А. А далее идет зарядка, которую продемонстрирую следующим графиком:
Первый этап заряда — это режим CC. Напряжение меньше выставленного, поэтому используется полный ток (5А). Напряжение медленно растет, ток сохраняется.
Второй этап заряда — это режим CV. Напряжение достигает предела, ток начинает уменьшаться для удержания напряжения.
И здесь есть один момент. БП измеряет напряжение на выходе, но до аккумулятора еще идут провода со своим сопротивлением. Сопротивление проводов вызывает падение напряжения, поэтому напряжение на аккумуляторе меньше, чем на выходе из БП.
Само по себе это не так страшно. Поскольку БП начинает снижать ток, то и падение напряжения уменьшается. По мере уменьшения тока измеренное БП напряжение приближается к напряжению на аккумуляторе. Но это затягивает процесс заряда. Идеальным вариантом было бы использование четырехпроводной схемы подключения БП к аккумулятору (когда напряжение измеряется на отдельных двух проводах, которые можно присоединить непосредственно к аккумулятору), но далеко не все БП это умеют. Мой Gophert не поддерживает.
В некоторых ситуациях можно искусственно завышать настройки напряжения БП, контролируя реальное напряжение на аккумуляторе, а потом понижать настройку по мере заряда. Но это уже не автоматически режим.
После ощутимого падения тока на графике видно, что я руками уменьшил настройку напряжения с 14.
Аналогичным способом (но без буферного режима и с другим напряжением) можно заряжать аккумуляторы Li-Ion, они подходят для заряда CC/CV. Например, я заряжал литий-титанатные элементы перед тестовой установкой на автомобиль.
Но хочу обратить внимание на защиту БП Gophert от перенапряжения. Если в настройках выставлено небольшое напряжение (например, 5В), а подключается аккумулятор с заметно большим напряжением (например, 12В), то БП выводит на экране 0UP (OUP, что означает OVP — Over Voltage Protection) и перестает реагировать на управление. Отключите провода от аккумулятора, выключите-включите БП и выставите правильное значение напряжения. И только после этого подключайте аккумулятор. Небольшое превышение допускается (как в примере было ограничение 13.7В при напряжении на аккумуляторе больше 14В).
Изображения из альбомов:
Блог DIY, или Сделай сам
RSS блога Подписка
В наше время литий-полимерные аккумуляторы применяются везде.
Они лёгкие и емкие, но требуют тщательного соблюдения режима зарядки.
Проще всего это реализовать готовым модулем, но что делать, если его под руками нет?
Модель: S085
Рабочее состояние электронного контроллера дыма стабильно
Постоянное выходное напряжение 3,6 В Чтобы обеспечить количество дыма во время курения, с функцией защиты теплового вала, выход отключается, когда сопротивление нагрузки составляет менее 1 Ом; статический ток в режиме энергосбережения составляет менее 3 мА, и ток предохранителя тумана во время курения превышает 2А;
В то же время, продукт имеет визуализированную функцию обучения работе на светодиодах, который имеет отличный старт, время курения, контроль напряжения, короткое замыкание。
Когда зарядное напряжение литиевой батареи составляет <2,7 В, это струйная зарядка, чтобы гарантировать, что батарея не повреждена и безопасна; когда он заряжен до 2,7 В или более, заряд тока заряжается.Когда напряжение близко к 4,2 В, зарядный ток постепенно уменьшается。Ошибка обнаружения зарядного напряжения может быть в пределах 1%。
■ Принять дизайн ASIC
■省电模式下，静态电流小（<3uA）
■ Содержит функцию защиты от короткого замыкания (SCP)
■ Содержит функцию защиты по умолчанию (UVLO)■ Содержит функцию защиты от перегрева (OTP)
■ Светодиодная функция обучения работе
■ Широкая зарядка (4,5-6 В), с отличными характеристиками зарядки и безопасным процессом зарядки
■ Высокая точность ошибки обнаружения заряжаемого напряжения (в пределах 1%)
■ Идеальная функция защиты батареи
■ Используйте струйную зарядку, когда напряжение батареи ниже 2,7 В, заряжайте большим током, когда оно превышает 2,7 В, и меньше 4,2 В, и заряжайте постоянным давлением, когда оно близко к 4,2 В。LED Рабочие инструкции
Поскольку существуют разные режимы работы, и система имеет разные рабочие состояния в каждом режиме, системный план предоставляет визуализированную функцию обучения работе со светодиодом, которая позволяет клиентам уточнить рабочее состояние системы во время использования。Поэтому, в зависимости от различных состояний применения, существуют различные инструкции по светодиодам при запуске микросхемы, времени курения, обнаружении напряжения, защите от короткого замыкания и процессе зарядки.
План следующий:
■ Когда система вызывает, светодиод мигает три раза, а затем сразу же переходит в провинциальный режим питания
■ В случае нормального триггерного переключателя (т.е. курения) светодиод будет постепенно светиться и вымирать;
■ Когда внутренний переключатель управления срабатывает более 5 секунд, светодиод мигает дважды подряд, и выход заканчивается;
■ Когда переключатель обычно срабатывает, если имеется короткое замыкание (то есть выходное сопротивление составляет менее 1 Ом), защита короткого замыкания осуществляется. Длина светодиода составляет две секунды, а выход закрыт;
■当系统充电时，LED会长亮，充满电后(VDD>4.1V) LED自动熄灭；
■ Выполните испытание напряжения перед выходным током нагрузки. Когда напряжение составляет менее 3,1 В, светодиод мигает 10 раз, и выход заканчивается。
Итак, функция зарядки тут есть — эти чипы практически не изменились со времен первых перезаправляемых парилок, которые обязательно разбирались для зарядки.
Обкусываем испаритель и штатный аккумулятор, припаиваем вместо них провода и контактную колодку по схеме:
Вот так это выглядит вживую:
Подключаем к источнику питания:
Заряд идёт и индицируется свечением светодиода на плате.
Зарядный ток составляет порядка 150 мА:
Для 1 Ач аккумулятора маловато, но можно запараллелить несколько модулей.
Вывод:зарядное устройство для литиевых аккумуляторов небольшой емкости может быть без особых усилий изготовлено из отслужившей свой срок электронной сигареты. Таким образом её можно переделать, к примеру, в аккумуляторный фонарик.
Добавить в избранное
Понравилось
+75 +124
Литий-ионные аккумуляторы — еще один популярный тип аккумуляторов, используемых в источниках бесперебойного питания (ИБП).
Эти батареи обычно используются в портативных электронных устройствах. Это малообслуживаемые аккумуляторы с высокой плотностью энергии, малыми размерами и малым весом, что делает их пригодными для использования в большинстве портативных устройств.
Но из-за высокой плотности энергии по сравнению с весом и объемом литий-ионного аккумулятора существуют также некоторые проблемы безопасности при зарядке литий-ионных аккумуляторов. Прежде чем разрабатывать схему зарядного устройства для этих аккумуляторов, давайте сначала разберемся в методах зарядки и топологиях, связанных с зарядкой литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, необходимо знать меры предосторожности, необходимые при обращении, хранении и утилизации этих батарей.
Рис. 1: Репрезентативное изображение A 12V Lithium Ion Батарея
Зарядка литий-батареиСуществуют различные методы зарядки для зарядки любой батареи-
1. Константная зарядная зарядная (сокращенно CC-зарядка)
2.
Зарядка постоянным напряжением (сокращенно CV-зарядка)
3. Зарядка постоянным током-постоянным напряжением (зарядка CC-CV)
Производители литий-ионных аккумуляторов рекомендуют строгие стандарты для зарядки Литий-ионные аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы необходимо заряжать методом зарядки постоянным током и постоянным напряжением. Таким образом, для разработки зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов требуется интеллектуальная схема, которая может переключать зарядку аккумулятора между режимами зарядки CC и CV.
Существует три состояния зарядки литий-ионных аккумуляторов, как показано на графике ниже –
1. Состояние непрерывного заряда
2. Состояние постоянного тока (состояние CC)
3. Состояние постоянного напряжения (состояние CV)
Рис. 2: Графическое представление, показывающее зарядку ионно-литиевой батареи
Литий-ионную батарею нельзя разряжать ниже предела разрядки.
Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют предел разрядки от 2,8 В до 3 В. При напряжении ниже 3 В говорят, что батарея разряжена. Для выхода из мертвого состояния аккумулятор необходимо зарядить на 0,1C или 0,3C или на 10% от максимальной емкости аккумулятора.
Скорость зарядки здесь относится к скорости зарядки и разрядки литий-ионной батареи. Он определяется зарядным и разрядным током относительно емкости аккумулятора. Это выражается в единицах «С». Использование ставок вместо текущих значений позволяет легко сравнивать емкость батарей при сравнении различных технологий батарей или разных размеров батарей для одной и той же технологии.
Таким образом, в состоянии непрерывного заряда ток зарядки аккумулятора может быть выражен в «C». В состоянии непрерывного заряда, когда напряжение батареи достигает 3 В, батарея выходит из разряженного состояния, и затем ее можно заряжать с помощью схемы зарядки CC и CV.
Если в состоянии непрерывного заряда напряжение разряженной батареи не поднимается до уровня 3 В после достаточного периода времени, это означает, что батарея необратимо повреждена.
Как правило, время, необходимое литий-ионному аккумулятору для непрерывного заряда, составляет 10 минут.
После завершения режима непрерывного заряда аккумулятор следует зарядить методом постоянного тока. В состоянии постоянного тока батарея заряжается постоянным током, сохраняя напряжение равным пиковому напряжению на клеммах батареи. Постоянный ток, необходимый для зарядки батареи, определяется ее C. Как правило, в этом режиме зарядки батареи заряжаются со скоростью от 0,5C до 0,8C. Аккумулятор в этом состоянии очень быстро заряжается. Вот почему это состояние также называют состоянием быстрой зарядки. В этом состоянии батарея заряжена на 80 %, а оставшиеся 20 % заряжаются в режиме постоянного напряжения (CV).
Когда напряжение на клеммах батареи достигает 4,2 В, ее необходимо зарядить с помощью источника постоянного напряжения. Теперь состояние CC должно быть отключено, и зарядный ток должен начать уменьшаться.
Постоянное напряжение должно быть равно максимальному напряжению аккумулятора, чтобы полностью зарядить его. Однако рекомендуется заряжать аккумулятор при напряжении немного меньшем, чем его максимальное номинальное напряжение.
Увеличивает срок службы батареи. Ток в этом режиме начинает медленно падать, поддерживая постоянное напряжение. В этом состоянии скорость зарядки аккумулятора очень низкая. Таким образом, для зарядки оставшихся 20% батареи требуется больше времени, и из-за этого некоторые зарядные устройства предназначены для пропуска этого состояния зарядки.
Топологии зарядки литий-ионных аккумуляторов
Существует два основных типа топологий, используемых для зарядки литий-ионных аккумуляторов –
1. Линейный регулятор
2. Импульсные регуляторы
Это снижает общую эффективность системы. Итак, в этой топологии для зарядки аккумулятора используется линейный стабилизатор. Эффективность этого зарядного устройства сравнительно меньше, но оно простое в конструкции и имеет низкую стоимость.Импульсные регуляторы повышают и понижают входное напряжение питания до требуемого уровня напряжения. Импульсные регуляторы (например, транзисторы) постоянно переключаются между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ. Таким образом, они проводят гораздо меньше времени в состоянии высокого рассеяния, что снижает рассеивание мощности системы. Это повышает эффективность импульсного регулятора по сравнению с линейным регулятором. Следовательно, разработка зарядного устройства по такой топологии повышает эффективность системы. Но эта топология требует сравнительно более дорогих электронных компонентов, а также сложной схемы, используемой в конструкции системы.
Техническое обслуживание литий-ионных аккумуляторов и стандарты зарядки и разрядки литий-ионных аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы требуют минимального обслуживания.
У них очень низкая скорость саморазряда по сравнению с другими перезаряжаемыми батареями. Технология, связанная с проектированием и разработкой ионно-литиевых аккумуляторов, все еще находится в стадии разработки, и ей еще далеко до будущего. Эти батареи имеют проблему старения, связанную как со временем их производства, так и с количеством циклов зарядки и разрядки, которым подвергаются эти батареи. С этими батареями также возникают проблемы с безопасностью, и даже в некоторых местах эти батареи не разрешается перевозить на самолетах. Из-за незрелых технологий и проблем с безопасностью эти батареи необходимо использовать с осторожностью. Вот почему важно соблюдать определенные меры предосторожности при разработке зарядного устройства для ионно-литиевых аккумуляторов.
Для увеличения срока службы этих батарей их следует заряжать со скоростью зарядки от 0,5 C до 0,8 C в режиме постоянного тока (CC). Батарея должна быть заряжена немного меньше, чем ее максимальное номинальное напряжение в состоянии постоянного напряжения.
Литий-ионные аккумуляторы могут хорошо работать при повышенных температурах, но длительное воздействие может сократить их срок службы. Эти батареи могут иметь быструю зарядку в диапазоне температур от 0 до 45 градусов Цельсия. Поэтому зарядку по возможности следует производить в этом температурном диапазоне. Даже при более низких температурах зарядка возможна, но при этом увеличивается внутреннее сопротивление батареи, что приводит к медленной зарядке и, следовательно, к увеличению времени зарядки.
При высокой температуре выше 45 градусов Цельсия срок службы батареи может сократиться. Эти батареи не очень надежны и могут быть легко повреждены при перезарядке и разрядке. Поэтому лучше избегать полной разрядки аккумулятора. Также следует избегать зарядки глубоко разряженных литий-ионных аккумуляторов, если они находились в таком состоянии в течение нескольких месяцев. Перезарядка этих аккумуляторов может привести к накоплению металлического лития на аноде, что может привести к короткому замыканию и выходу элемента из строя (разрыву элементов и возгоранию).
Хранение литий-ионных аккумуляторов
Если эти аккумуляторы не используются, их следует хранить в прохладном месте. Перед хранением их необходимо зарядить или разрядить до уровня заряда 50%, чтобы избежать состояния перезарядки или чрезмерной разрядки. Поскольку эти батареи имеют проблему старения и могут саморазрядиться, если они не используются и не используются в течение длительного времени, их необходимо заряжать не реже одного раза в шесть месяцев. Они должны быть заряжены до уровня 50 процентов в каждом цикле. Эти батареи должны храниться в прохладном месте, где температура может быть в диапазоне от 5 до 20 градусов Цельсия.
Меры предосторожности, необходимые при использовании литий-ионных аккумуляторов
Эти аккумуляторы могут загореться при коротком замыкании, поэтому их клеммы никогда не должны быть закорочены по ошибке. Даже при подключении к цепи следует следить за тем, чтобы их клеммы случайно не замкнулись.
Из-за жидкостей, используемых в их конструкции, эти батареи неустойчивы к вибрациям или ударам. Именно поэтому эти аккумуляторы не рекомендуется использовать в транспорте. Даже существуют ограничения на перевозку этих аккумуляторов в самолетах во многих местах.
Утилизация литий-ионных аккумуляторов
Эти аккумуляторы нельзя бросать в огонь или воду. Для их уничтожения их никогда не следует раздавливать, так как они содержат жидкости, которые могут быть вредными для человека и окружающей среды. Если из литий-ионного аккумулятора начинает вытекать жидкость, не следует прикасаться к жидкости, а извлекать аккумулятор следует с особой осторожностью. Эти батареи лучше всего утилизировать, обратившись в пункт сбора отходов. Если такого объекта поблизости нет, их можно выбросить в обычный мусор в отдельном мешке, чтобы их можно было легко собрать на объекте обращения с отходами.
Рубрики: Избранные материалы, Учебные пособия
| 4 | |
Домашние ресурсы white_papers wp_cccv_charging Информационный документ — Зарядные устройства CCCV: ложное чувство безопасности Без BMS зарядное устройство CCCV будет перезаряжать элементы высоковольтной аккумуляторной батареи CCCV (постоянный ток, постоянное напряжение) идеально подходит для небольших батарей. Однако в высоковольтной батарее, в которой много ячеек последовательно, существует гораздо большая вероятность того, что общее напряжение батареи не будет равномерно разделено между ее ячейками.
Аккумулятор с 10 последовательно соединенными элементами LiFePO4 (максимальное напряжение которых составляет 3,6 В) вполне может иметь общее напряжение 36 В. Зарядка с помощью только зарядного устройства CCCV: самая заряженная ячейка готовит! Вы можете чувствовать себя комфортно, пока зарядное устройство CCCV для 10-элементной батареи LiFePO4 поддерживает постоянное напряжение батареи на уровне 36 В.
Но на самом деле вы можете варить самые заряженные ячейки и не знать об этом! Вот почему BMS (система управления батареями) необходима при зарядке высоковольтных литий-ионных аккумуляторов.
Мало того, что BMS сообщит вам, если напряжение ячейки слишком высокое.
При правильном подключении к зарядному устройству, как только какая-либо ячейка достигает максимального заряженного напряжения, BMS отключит зарядное устройство. А остальные клетки? Хорошая BMS также снимет заряд с наиболее заряженной ячейки, пока ее напряжение не станет достаточно низким, чтобы зарядное устройство могло снова включиться, и дать другим ячейкам возможность зарядиться. После многих циклов этого процесса все элементы будут иметь одинаковое напряжение, полностью заряженные, что означает, что батарея будет сбалансирована. Зарядка только с помощью BMS, управляющей зарядным устройством: зарядка прекращается, когда наиболее заряженная ячейка заполнена, перезапускается после того, как она немного разрядится, до тех пор, пока батарея не будет сбалансирована. Побочным эффектом использования BMS является то, что вам больше не нужно иметь регулируемое зарядное устройство: подойдет любое зарядное устройство, даже зарядное устройство «грубой силы», если BMS может включать и выключать его. «Зарядные устройства CCCV: ложное чувство безопасности» Давиде Андреа
находится под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3. |
Когда напряжение близко к 4,2 В, зарядный ток постепенно уменьшается。Ошибка обнаружения зарядного напряжения может быть в пределах 1%。
Но неизвестно, могут ли одни ячейки быть на 5 В, а другие на 3,2 В.
Литий-ионные аккумуляторы плохо переносят перезарядку; после зарядки они не могут потреблять больше тока, поскольку другие последовательно соединенные ячейки получают необходимый заряд.
Их напряжение быстро растет после зарядки, поэтому очень легко поднять их напряжение слишком высоко.
