내장형 충전으로 18650 배터리 팩을 구성하는 방법이 있습니까? 아니면 균형이 필요하지 않습니까?

이것은 나의 첫 번째 게시물입니다.

Err, 저는 특히 전자 제품을 좋아하는 DIY 애호가입니다. 실제로 Wii U 컨트롤러처럼 보이도록 IPS 디스플레이가 장착 된 휴대용 Playstation 2 Slim을 제작하고 있습니다. 첫 번째 큰 전자 노력입니다.

그러나 휴대용이기 때문에 충전식 배터리로 전원을 공급 받아야합니다. 나는이 프로젝트의 힘 부분에 접근하는 방법에 대해 매우 혼란스러워합니다. 최대한 자세하게 설명하려고 최선을 다하겠습니다! 나는 당신의 답변을 기대합니다!

작은 세부 사항

주위를 둘러 보면 18650s (3S)의 배터리 팩이 잘 작동한다고 결론을 내 렸습니다. 이들 중 3 개를 직렬로 연결하면 최대 12.6V가 생성됩니다. 또한 약간 일반적이므로 배터리에 대한 많은 정보를 찾을 수 있으며 랩톱 배터리 팩에서 구할 수도 있습니다.

지금까지 프로젝트에 포함 된 전자 장치에 대한 세부 정보가 있습니다.

Sony Playstation 2 Slim (모델 75003)

• 작동 전압 : 8.5V
• 소비 전력 : 6 A 최대

Innolux N070IDG (예, 멋진 화면이 마음에 듭니다 : D)

• 유형 : IPS LCD
• 해상도 : 1280x800
• 크기 : 대각선 7 인치
• 작동 전압 : 9-12V (최고 12V)
• 소비 : 190-210mA (최대 밝기) (벤치 전원 공급 장치에서 표시)
• 디스플레이 인터페이스 : HDMI, VGA, 2 x AV 인터페이스 보드를 포함합니다.

PAM8403 오디오 증폭기

• 2 채널
• 출력 : 4 Ohms에서 채널당 3W 출력.
• 전압 : 5V

배터리

오래된 노트북에서 6 x 18650 배터리를 얻을 수있었습니다. 일부 검색 후 소니 SF US18650GR 2400mAH 리튬 이온 배터리 인 것으로 보입니다 . 그래서 나는 이것이 시작으로 충분하다고 결론을 내 렸습니다.

문제

이 3S 배터리 팩을 BMS와 함께 사용하고 싶었습니다. BMS를 얻은 후에 팩을 조립하려고했던 것처럼 더 연구했습니다.

BMS 년대는 않는 것 같다 NOT 세포의 균형을. 나는 과충전 및 과충전 방지 기능을 가지고 있기 때문에 셀이 가득 차 있지만 다른 셀이 충전되지 않은 경우 각각 4.2V로 셀을 충전 할 것이라고 생각했다. t 가득. 그러나 나는 틀린 것처럼 보이며 여전히 균형이 맞지 않을 수 있습니다.

궁금합니다 .. 우리가 사용하는 대부분의 소비자 기기는 DC 전원 충전기 / 공급기를 사용하여 랩탑 또는 휴대용 스피커 등과 같은 기기를 재충전합니다. 확실히, 그들은 배터리 팩 내부에 밸런싱 회로를 설계해야합니다. 기기에서-또는 충전 균형이 맞지 않습니까?

대부분의 자습서 에서는 밸런스 커넥터와 함께 밸런스 충전기를 사용하는 것이 성능을 유지하는 유일한 방법 이라고 언급 합니다. 밸런스 충전기를 휴대하고 장치에서 배터리 팩을 꺼내서 재충전하는 것이 다소 불편하다는 것을 알았습니다.

내 질문은 .. 저전압 / 과전압 및 과전류 보호와 같은 필요한 보호 기능이있는 배터리 팩을 설계하고 간단한 DC 배럴 충전기를 통해 충전하는 방식으로 설계 할 수 있습니까?

아니면 잔액 충전입니다. 완전히 필요하지 않은 것입니까?

리튬 배터리 사용이 정말 두렵습니다. 나는 나 자신이나 누군가를 해치고 싶지 않습니다.

가능한 해결책

리튬 배터리에 대한 경험이 많지 않아 균형 잡기가 매우 중요합니다. 나는 내가 할 수있는 몇 가지 해결책을 생각했다. 나는 당신의 피드백을 환영한다!

해결 방법 A -1S3P (또는 병렬) 팩만 사용하고 TP4056 기반 USB 5V 충전기를 사용하십시오 . 3 개의 BOOST 컨버터와 쌍을 이루어 LCD, PS2 및 기타 전자 장치에 자체 전압으로 1S BMS를 공급합니다. (내 걱정은 배터리가 전류 소모를 처리하지 못할 수 있다는 것입니다.)

배터리에서 정확한 전류를 얻으려면 부스트 컨버터의 효율성을 기반으로 계산해야한다는 것을 알고 있습니다.

솔루션 B- 처음에 결정한 방법은 다이어그램이 설명 적이라고 생각합니다. 그러나 나는이 방법을 사용하는 것이 주저합니다. 발견 된 세포의 균형을 맞추지 못하고 생명을 망치는 것은 위험합니다.

솔루션 C -1S BMS로 각 CELL을 개별적으로 보호하고 3S BMS를 함께 사용하십시오. 말도 안되는 것 같아요. 그러나 어떻게 든 그것이 효과가 있다고 생각하지만 그렇게 크거나 권장하지는 않습니다.

해결책 D- 적절한 균형 잡힌 방법. 부피가 큰 밸런스 충전기를 사용해야하며 충전 중에 장치를 사용할 수 없습니다 (충전을 제거해야 함). 제 생각에는 정말 불편합니다.

글을 읽어 주셔서 감사합니다. 너무 오래 걸리지 않았기를 바랍니다. 나는 이것에 대해 한 번만 대답을 얻을 수 있기를 바랍니다. 나는 보통 묻지 않기 때문에 연구 만합니다. 이제 이것이 잘못되면 위험 할 수 있으므로 실제로 도움이 필요합니다.

당신의 생각과 최선의 해결책을 알려주세요! 최선을 다해 답변 해 드리겠습니다.

또한 '가능한 솔루션'에 어떤 실수가있을 수 있는지 알고 싶습니다. 앞으로는 피하거나 수정할 수있었습니다.

다시 한번 감사드립니다.

오래된 랩톱에서 6 x 18650 배터리를 얻을 수있었습니다.

이것이 첫 번째 문제입니다. 이 오래된 배터리는 아마 피곤하고 필요한 전류를 공급하기가 어려울 것입니다. 개별 셀은 내부 저항과 용량이 다를 수 있으므로 균형 조정을 권장합니다.

해결 방법 A-대신 1S3P (또는 병렬) 팩만 사용하고 TP4056 기반 USB 5V 충전기를 사용하십시오.

나쁜 생각. 배터리는 매우 느리게 충전되며 부스터는 전력을 낭비합니다. 팩과 배선은 14A + 방전 전류를 처리해야합니다.

솔루션 B (BMS 및 '12 .6V '충전기)

'12 .6V '충전기가 3.7V 리튬 셀용으로 설계된 경우 BMS에 밸런싱이 포함되어 있으면 작동합니다. 균형을 맞추지 않으면 일부 셀은 다른 셀보다 먼저 최대 전압에 도달 한 다음 BMS가 충전을 조기에 종료하여 부분적으로 충전 된 밸런스 배터리에서 벗어날 수 있습니다.

BMS는 하나 이상의 셀이 위험하게 낮은 전압으로 떨어질 때까지 방전시 차단되지 않습니다. 몇 사이클 후에 세포는 죽기 시작할 것이다. 배터리를 보호하려면 셀이 3.2V 이하로 떨어지지 않도록 알람 또는 차단 장치를 설치해야합니다.

솔루션 C-1S BMS로 각 CELL을 개별적으로 보호하고 3S BMS를 사용하십시오.

잔인하지만 아마도 (밸런서에 따라) 충분하지 않습니다! 많은 밸런서는 셀이 피크 전압 (4.2V)에 도달 할 때 충전 전류를 우회하는 원리로 작동합니다. 이 방법의 문제점은 밸런서가 모든 전류를 바이 패스 할 수없는 경우 셀이 계속 과충전 될 것입니다 (보호 회로가 작동 할 때까지).

Solution D-부피가 큰 충전기를 사용해야하는 적절한 균형 잡힌 방법

다시 말하지만 이것이 얼마나 잘 작동하는지는 특정 충전기에 달려 있습니다. 일부에는 각 셀을 개별적으로 충전하는 3 개의 절연 회로가 있습니다. 이것은 가장 안정적인 밸런스 충전 방법이지만, 제어 패널은 격리를 유지하면서 3 개의 충전기와 통신해야하므로 대부분 신뢰할 수없는 단순한 저가형 충전기에 사용됩니다.

보다 정교한 밸런싱 충전기에는 LCD 화면이 있으며 프로그래밍이 가능합니다. 그들의 밸런서는 일반적으로 충전 사이클 전체에서 작동하므로 피크 전압에 도달 하기 전에 셀이 밸런싱 되기 시작 하지만 대부분 밸런서가 비교적 약합니다. 주요 장점은 LCD 화면에 셀 전압이 표시되므로 충전 속도를 낮추어 필요할 경우 팩의 균형을 잡을 수 있다는 것입니다. 디스플레이에는 충전량도 표시되므로 팩 상태를 측정 할 수 있습니다.

균형이 좋은 충전기는 부피가 커지지 만 더 강력하고 제어력과 유연성이 훨씬 뛰어납니다. 많은 사람들이 Nicad / NiMH, LiFPO4 및 납 축전지를 사용할 수도 있습니다. 하나의 충전기만으로도 다양한 기기를 충전 할 수 있습니다.

충전 중에 BMS가 셀의 균형을 맞추는 방식을 잘못 해석한다고 생각합니다.

3 셀 BMS의 경우 일반적으로 각 셀에 FET가 있습니다. 셀이 완전 충전에 가까워지면 FET는 일부 충전 전류를 우회하는 데 사용됩니다 (일반적으로 개별 셀에 대한 충전을 끄지는 않습니다). 밸런스 전류 바이 패스는 일반적으로 충전 전류의 매우 작은 부분입니다. 아마도 팩 충전 전류의 1/10 정도로 낮을 수도 있지만, 이는 셀의 상대적으로 작은 차이를 균형 맞추기에 충분합니다. 주어진 셀 주변의 일부 전류를 바이 패스 할 수있을뿐만 아니라 BMS는 전체 팩의 충전 전류를 끌 수 있습니다.

충전 전류가 높아지는 (수 많은 암페어) BMS 구현의 경우 충전 펌프 기술을 사용하여 과충전 셀에서 저 충전 셀로 또는 전원 커패시터로 전력을 전환합니다. 좋아 이 선형에서. 이것은 전력 효율을 향상 시키지만 간단한 충전 전환으로 Ebay에서 구매하는 일반적인 BMS는 아닙니다.

BMS 방법에 대한 소개는 이 글 을 읽으십시오 .

표시하는 BMS는 간단한 전압 임계 값 단위입니다. 2S, 3S, 4s 및 5S 팩의 균형을 맞추는 다른 제품도 있습니다 (간단히 간단 함). 3S의 예는 다음과 같습니다.

이 사람 (이베이)는 다중 셀에 대해 많은 보드의 수 (물론 품질 알 수 없음),하지만 보드의 세부 사항을보고 가치가 보드의 변화가 모두 과충전 (균형 과전압)를 구현 무엇을 볼 수 및 저전압 방법 또는 단락 회로 보호 기능을 제공 팩.

3 Cell BMS가 과충전을 제어 할 수 있다고 가정하면 방법 B)는 배터리 팩에 매우 적합합니다.

리튬 배터리를 직렬로 충전하려는 경우 균형을 맞출 필요가 있습니다.

인터넷에서 판매 할 수있는 기성품 충전 회로를 쉽게 찾을 수 있습니다. 예를 들어 랩탑 배터리 팩에서 하나를 구제하는 것도 가능합니다. 이러한 솔루션 중 어느 것도 특히 부피가 클 필요는 없습니다.

나만의 디자인은 가능하지만 그 자체로는 프로젝트입니다. 따라서 귀하의 솔루션에 :

• 솔루션 A는 쉽고 안전하며 (충분한 배터리가 병렬로 제공되는 경우) 작동 가능하지만 강력한 부스트 컨버터가 필요하며 가장 전력 효율적이지 않습니다.

• 솔루션 B가 세포의 균형을 맞추지 못하면 나에게 좋지 않습니다.

• 솔루션 C는 어리석은 것처럼 보이지만 작동하는 것이 무엇이든 작동합니다. 1S BMS 중 하나가 과전압을 감지하면 어떻게됩니까? 전체 회로에서 어떻게 작동합니까? 개방 회로 상태가되면 다른 두 배터리도 충전이 중지됩니다.

• 솔루션 D는 IMO를 수행하는 올바른 방법입니다. 회로 기판의 전용 밸런스 충전기는 반드시 어설픈 것은 아니며 솔루션 C보다 쉽게 ​​작을 수 있습니다.