배터리 밸런싱 회로

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다음과 같은 문제에 직면하고 있습니다. 용량을 늘리려면 각각 12V의 2 개의 별도 배터리 팩으로 장치 (RC 비행기)에 전원을 공급해야합니다. 파워 스테이지가 준비되어 있지 않으므로 직렬로 연결하면 작동하지 않습니다. 2 개의 배터리 팩을 병렬로 연결하고 전압에 차이가 있으면 서로 충전되어 큰 전류가 흘러 폭발 할 수 있습니다. 나는 그것을위한 간단한 수정을 생각했다. 아래 회로도에서 볼 수있다.

개략도

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

이 2 개의 다이오드를 사용하면 전압 강하로 약간의 전력이 손실되지만 배터리 사이에 전류가 흐르지 않습니다. 그들 사이에 "전압"밸런싱 회로를 추가하려면 어떻게해야합니까? 하나의 배터리 전압이 9V에 불과하다고 가정합니다. 약간 방전 되었기 때문에 12V는 나에 의해 설정된 전류, 즉 최대 2A로 충전해야합니다. 그것을 위해 회로를 설계 할 수는 있지만 시간이 걸리고 내가 생각하는이 응용 프로그램에는 가치가 없습니다. 대신, 그러한 IC가 쉽게 구할 수 있는지 궁금합니다. 일종의 양방향 충전기? 내 자신을 찾을 수 없지만 이름을 지정하는 방법을 모릅니다. 이 문제에 관한 모든 도움에 감사드립니다.

— 우카 쉬 프 제니 오스
소스

RC 비행기를 탔는데 설정을 본 적이 없습니다. 또한 12V는 LiPo 배터리의 홀수 공칭 전압입니다. 현재 어떤 전류를 사용하고 있습니까?

— Vladimir Cravero

12V는 단지 예일 뿐이며 3S 3.6V 팩입니다. 우리는 25A 피크 전류를 이야기하고 있습니다.

— Łukasz Przeniosło

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전기 비행 및 25A 전류와 관련하여 "약간의 전력 손실"은 상당히 비참합니다. 당신은 팩의 무게를 측정하고 대략 같은 무게의 하나 더 큰 것을 구입하는 것이 좋습니다.

— Brian Drummond

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이 문제에 대한 가장 좋은 해결책은 두 개의 동일한 팩을 가지고 동일한 전압으로 충전하고 병렬로 연결하며 개별적으로 충전하지 않는 것입니다.

— Vladimir Cravero

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@Bremen 배터리가 실제로 불균형 인 경우에만 다이오드 구성이 최소화됩니다.

— David Schwartz

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MOSFET을 사용하여 이상적인 다이오드를 만드는 것이 훨씬 낫습니다.

전력 쇼트 키 다이오드를 대체합니다
내부 20mΩ N 채널 MOSFET
피크 고장 전류를 제한하는 0.5μs 턴 오프 시간
작동 전압 범위 : 9V ~ 26.5V
진동없는 매끄러운 전환
역 DC 전류 없음

그러나 가장 간단한 솔루션은 방열판이 장착 된 더 나은 쇼트 키 다이오드 어레이 $ 6

이들은 일반적인 음극입니다.

— 토니 스튜어트 Sunnyskyguy EE75
소스

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+1이지만 현재 등급은 훨씬 높아야합니다. OP는 최대 25A의 피크 전류를 언급했다.

— tangrs

MOSFET 브리지는 발진없이 부드러운 전송을 보장하는 것은 쉽지 않지만 전압 강하가 가장 낮습니다. 비교기와 타이머는 공급 및 부하가 매우 동적 일 때 어떤 스위치가 활성화되어야하는지 결정하는 데 사용됩니다. 그러나주의해서 대기 배터리로 공예품을 구할 수 있습니다. 1 차 전지는 9V 이하로 드레인되지 않아야합니다. 10V

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@tangrs는 실제로 25A가 런타임 피크 전류인지 또는 배터리 단락 전류인지는 OP의 의견에서 명확하지 않습니다.

— Trevor_G

@ 멀티 콥터 제작에 대한 개인적인 경험을 바탕으로 수십 암페어의 전류를 연속적으로 소비하는 것은 드문 일이 아닙니다. 이 브러시리스 모터는 전류의 crapload를 그릴 수 있습니다 ...

— tangrs

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@tangrs 나중에 나는 현장에서 경험이 없지만 OP는 더 간결 할 수 있습니다. 여기에 표시된 LTC 장치는 나중에 추가 한 3.5V 배터리 수준에서 작동하지 않습니다. 질문은 크리핑 요구 사항 증후군으로 고통받습니다 ...

— Trevor_G

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한 배터리를 다른 배터리로 충전하면 효율성과 런타임이 전반적으로 저하됩니다. 충전 회로 및 충전기에 전원을 공급하는 배터리와 충전중인 배터리 모두에서 에너지가 손실 될 수 있습니다.

가장 효율적인 것은 '좋은'배터리에서 전력을 얻는 것입니다. 전압이 낮은 배터리 수준으로 떨어지면 둘 다 부하를 지원합니다.

둘 다 충전되면 다이오드 배열이 작동하고 가장 간단한 솔루션입니다. 이 배열을 사용하면 배터리 전압이 같은 속도로 떨어집니다.

— 트랜지스터
소스

다이오드에서 얼마나 많은 전력이 소비되고 있는지 확인하십시오. RC 애플리케이션의 배터리에서 수십 개의 앰프를 사용하는 것은 드문 일이 아닙니다.

— tangrs

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시리즈가 나왔다고 말하지만 너무 빨리 해산했을 수 있습니다.

당신은 실제로 전력 스테이지가 무엇을 필요로하는지 자세히 설명하지는 않았지만이 답변에서 배터리와 같은 배터리가 필요하다고 가정합니다. 또한 이중 업은 사용 가능한 전류를 늘리지 않고 지속 시간을 연장하는 것으로 가정했습니다.

따라서 배터리를 직렬로 배치하고 벅 부스트 인버터를 추가하여 출력을 필요한 전압으로 조절하는 것이 좋습니다. 이는 매우 높은 효율 일 수 있으며 배터리가 필요한 출력 전압보다 크게 떨어졌을 때에도 필요한 전압을 공급합니다. 후자의 전력은 레귤레이터의 손실을 보상하기에 충분할 수 있습니다.

— Trevor_G
소스

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비행 컨트롤러 (이 상황에서 Pixhawk + 일반 ESC 드라이버)가 전압이 더 높다는 것을 인식하고 BLDC에 대한 PWM 컨트롤러를 줄인다고 가정하면 실제로 (직렬 연결) 작동 할 수 있습니다. DC-DC 컨버터는 전류가 매우 높을 수 있으므로 커패시터와 인덕터 크기로 인해 DC-DC 회로 크기가 커지기 때문에 좋은 생각이 아닙니다.

— Łukasz Przeniosło

@Bremen yup은 분명히 크기와 특히 무게 가이 응용 프로그램에서 중요합니다.

— Trevor_G

배터리를 직렬로 연결하면 약한 배터리가 역 전압을 받아 손상 될 수 있습니다. 그러나 DC-DC 변환기는 변압기가 가벼울 수있는 고주파에서 작동하는 경우 무겁지 않아도됩니다.

— richard1941

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귀하의 경우 두 팩이 동일하다고 가정하면 팩을 병렬로 영구적으로 배치하여 하나의 팩을 만드는 것이 좋습니다. 예, 이것은 위험 할 수 있지만 이것이 당신을 위해 수행 할 유일한 솔루션이라고 생각합니다.

병렬로 연결할 때 두 팩의 전압이 동일한 지 확인하면됩니다. 가장 쉬운 방법은 한 번에 하나씩 완전히 충전 한 다음 최종 확인을 위해 전압을 측정하고 병렬로 연결하는 것입니다. 전압이 0.01V만큼 다르면 큰 문제가 아닙니다.

RC 배터리 팩은 전동 공구와 같은 다른 영역에서 허용되는 것보다 약간 더 큰 위험을 수용하는 것이 일반적입니다. 따라서 팩에는 안전 기능이 다소 부족하다는 점에 유의하십시오. 조심스럽게 다루고 항상 불을 피우거나 잡을 수 있도록 준비하십시오. 안전한 보관 및 충전 기술 등을 사용하십시오.

이 조언은 다른 배터리 팩 (일반 소비자 제품에 사용되는 팩)에 대한 전문적인 디자인 조언으로 적용되지 않습니다. 더 많은 안전 기능이 필요합니다.

행복한 비행.

— 엠 키스
소스

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동일한 파워 팩을 사용하는 경우 솔루션 (2 개의 샷키 다이오드)이 효과적이고 간단한 솔루션입니다.
다이어그램에서 12V 및 9V 배터리를 보여 주지만 3V 차이는 "작지 않습니다". 실제로 그림과 같이 다른 배터리를 사용하는 경우 전압이 9V로 떨어질 때까지 12V 배터리 만 장치에 전원을 공급합니다. 그런 다음 9V 배터리도 부하에 전원을 공급하기 시작합니다. 그러나 헬리콥터가 10V에서 작동을 멈 추면 추가 배터리를 사용할 필요가 없으며 헬리콥터에 무게가 추가되었습니다.

— 길
소스