LINUX.ORG.RU
решено ФорумMobile

Уважаемое LOR сообщество, совсем не про линукс, но про питание.... LiION - подскажите.

 liion


0

2

В LOR сообществе масса профессионалов, и надеюсь мне дадут ответ, на давно мучающий вопрос.

Постоянно мы сталкиваемся с массой гаджетов, и большинство сейчас питается от LiION аккумуляторов. Сейчас распространен формат: 18650 и у меня в голове не укладывается схема их соединения в павербанках. Они там соединены параллельно. В моей голове укладывается только вариант того, что в каждой батарее вмонтировано своё зарядное устройство, не позволяющее току перетекать из заряженного элемента в разряженный и выбирающее свой ток заряда для каждого элемента, достаточно подать номинальное напряжение заряда. Или таки они там перетекают? Тогда что ограничивает эти перетекающие токи?

Как чёрт-побери устроен это аккумулятор позволяющий параллельный заряд/разряд?

Заранее прошу прощения если это злостный оффтопик, но не представляю где ещё спросить это.

★★★

соединены параллельно

я видел такое что последовательно паралельно это когда больще 3.7 вольта надо

они там перетекают

да перетекают и по этому 1 конченая банка может разряжать батарею которая на полке лежит

anonymous
()

Никогда не видел, что внутри этого 18650? Лента по окружности, каждый из кусочков которой соединён параллельно другому.

А в будильниках Икеа обычные AA вставлялись два параллельно.

не позволяющее току перетекать из заряженного элемента в разряженный

Они там заряжаются и разряжаются вместе, как есть параллельно, представь.

greenman ★★★★★
()
Последнее исправление: greenman (всего исправлений: 2)

Ну во первых 18650 уже перетекает в разряд экзотики. Как правило в современных повербанках кастомно смотаный кирпич их этой самой Li-ion ленты.

Если же 18650 параллельно - то никакой особо там защиты нет. Заряжает то определенного напряжения, плюс датчик перегрева ну и следит за токами заряда. Если в стаде параллельных банок «паршивая овца» -то соответственно емкость всей батареи существенно снижается.

Вот при последовательном соединении секций есть контроль напряжения на каждой секции - хотя там каждая последвательная секция может собираться из нескольких параллельных элементов - но это уже не в повербанках а в батареях ноутов или каких-нибудь электроприборов.

Qui-Gon ★★★★★
()

между параллельно-соединенными аккумуляторами заряд не перетекает. они все одинаково и равномерно и заряжаются и разряжаются.
при зарядке ток равномерно расходится между всеми аккумами. при разрядке тоже самое только наоборот.
для аналогии, представь несколько бочек, которые объединены меж собой трубкой снизу, через которую происходит залив/слив воды. при заливке, вода равномерно растекается между бочками, и при сливе аналогично равномерно со всех сливается.

перетекание тока между элементами батареи, так называемый «ток самобаланса» возникает при параллельном соединении аккумов с разным уровнем заряда.
такое должно быть исключено, ибо токи получаются огромные - аккум перегревается и может сдохнуть.
перед объединением в паралельную батарею аккумы одинаково заряжают и только после этого соединяют.

pfg ★★★★★
()
Последнее исправление: pfg (всего исправлений: 3)

Когда батареи подключены параллельно, на каждой батарее одинаковое напряжение (законы Кирхгофа и свойства элементарных электрических цепей). Ток от батареи к батарее, как правило, не протекает. Батареи сами балансируются в этом случае. Контроль и защита батарей, соединенных параллельно, может проводится одним контроллером. Специальные балансировочные цепи нужны только при последовательном соединении.

realbarmaley ★★
()

Как чёрт-побери устроен это аккумулятор позволяющий параллельный заряд/разряд?

В аккумуляторных конфигурациях используется схема BMS, к которой подключается зарядник и у неё же есть выходы на само устройство (в некоторых устройствах выходы и контакты зарядки совпадают). Все конфигурации 2S, 3S, 4S и так далее соединятся последовательно следующим образом: B+/B- контакты противоположных батарей, B1/B2… соединяются между. Например в 3S это выглядит вот так. Можно подключать параллельно несколько таких ячеек, но нужна смотреть на какой ток рассчитана плата.

Skullnet ★★★★★
()
Последнее исправление: Skullnet (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Skullnet

для зарядки одного литиевого элемента, а также нескольких паралельно-соединенных элементов, достаточно чтобы зарядник придерживался режима CC/CV.
использовать литий без BMS полностью можно (у меня в фонарике используется литий без BMS) - главное чтобы схема потребления не допускала разряд литиевого элемента ниже 2,8 - 3,0 вольт. от сильной разрядки литий дохнет.

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pfg

использовать литий без BMS полностью можно (у меня в фонарике используется литий без BMS) - главное чтобы схема потребления не допускала

Схема потребления, как правило, в 95% случаев это и есть BMS. BMS выполняет следующие функции:

  • Контролирует заряд/разряд;
  • Контролирует температуру;
  • Балансирует зарядки ячеек;
  • Защищает от КЗ.

У меня куча устройств с различными платами BMS под разное кол-во аккумуляторов. Я ни разу не видел чтобы балансир и схема потребления были как-то отдельно.

Блоки питания обычно тупые - просто дают нужное напряжение для заряда и показывают индикатор с датчиком тока. 2-3s можно спокойно заряжать даже от USB, но нужна схема повышения напряжения.

Skullnet ★★★★★
()
Последнее исправление: Skullnet (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Skullnet

в принципе да, всё зависит от реализации :)
оно и понятно - литий очень требователен к допускам напряжений, потому без BMS идет редко. а последовательные батареи из лития редко (пример без встроенного бмс смотри ниже) используются без последовательного балансира.
но обычно в самой батарее только последовательный балансир, а ограничение тока и напряжения максимума заряда всей батареи реализовано в импульсном ac/dc от 220в.

для альтернативы, батареи из свинцовых или никель-металгидридных аккумуляторов, которые нормально себя чувствуют при перезарядке, практически повсеместно используются без последовательных балансиров.

если уж влезать в тонкости, то литиевые батареи с выводом разъема балансира активно используются в радиоуправляемых модельках.
к примеру вот отдельный мощный силовой разъем от всей батареи для зарядки и использования.
плюс отдельно мелкий многоконтактный разъем для внешнего балансира при зарядке.
в классическом imax b6 аккурат имеется и то и то :)

pfg ★★★★★
()
Последнее исправление: pfg (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от pfg

Так а у 18650 - голый элемент или там какой то обвес в районе плюса под шильдиком? Он сам как то ограничивает ток заряда или ему можно 20А вкрячить? Или там при каком то номинальном напряжении параметры такие что ток автоматически ограничивается?

Просто я в коробочку «павербанк», засунул разные аккумуляторы, и ничего, разряжается и заряжается. Вот за идею по саморазряду - спасибо. Заряжу, померяю ток каждого аккумулятора в покое. Сливает ли кто то из них с других.

n0mad ★★★
() автор топика

В моей голове укладывается только вариант того, что в каждой батарее вмонтировано своё зарядное устройство

Если бы это было так то батареи Тесла не выходили из строя целиком из-за одного сбойного аккума.

Aber ★★★★★
()
Последнее исправление: Aber (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от n0mad

бывает и голый элемент и с платкой мелкого BMS. фотка
смотри описание dw01 из нее штампуют платки для одного литиевого элемента. все ограничивает но очень примерно :)
если аккумы не убиты все будет работать. саморазряд лития очень маленький - наверняка ничего не нащупаешь :)
главное не соединяй неодинаковозаряженные литиевые элементы.

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Aber

большинство литиевых аккумов так и умирает. один элемент дохнет и батарею выключает. сколь ноутбучных батарей таких разбирал.
до теслы еще недобирался :) но один фих всё стареет всё разрушается…. ебстебственный процесс однако.

pfg ★★★★★
()
Последнее исправление: pfg (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от n0mad

Так а у 18650 - голый элемент или там какой то обвес в районе плюса под шильдиком?

В protected 18650, в отличие от unprotected, есть плата, которая ограничивает заряд сверху и разряд снизу.

Dimez ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Dimez

В protected 18650, в отличие от unprotected, есть плата, которая ограничивает заряд сверху и разряд снизу.

Вот, как раз этот момент и интересен был. Есть какие то приметы для того чтобы отличить protected от unprotected? Или 18650 Все protected?

n0mad ★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от pfg

бывает и голый элемент и с платкой мелкого BMS. фотка
смотри описание dw01 из нее штампуют платки для одного литиевого элемента. все ограничивает но очень примерно :)
если аккумы не убиты все будет работать. саморазряд лития очень маленький - наверняка ничего не нащупаешь :)
главное не соединяй неодинаковозаряженные литиевые элементы.

Спасибо за пруфлинки. На фотке не совсем уж мелкий BMS, там три микросхемы однако...

n0mad ★★★
() автор топика

Понятно, что у каждой банки может быть своё внутренне сопротивление. Одну банку можно заряжать, допустим, током в 2C. Банок, допустим, у нас 2 параллельно, т.е. 2P. Чтобы не случилось так, что ток зарядки через одну из банок не превысил максимально допустимый — ограничиваем общий ток зарядки максимально допустимым током через одну банку. Как оно там распределится уже не так важно, всё в пределах допусков.

Slavik763
()
Ответ на: комментарий от n0mad

три микросхемки - стандартный набор для одного элемента.
один - драйвер + два силовых транзюка к ней. бывают ставят сдвоенный транзюк - тогда две микросхемки.

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pfg

перетекание тока между элементами батареи, так называемый «ток самобаланса» возникает при параллельном соединении аккумов с разным уровнем заряда. такое должно быть исключено

Это все про сферического коня в вакууме. Пока банки новые и примерно одинаковые - все ок. Приличные аккумуляторные конторы для этого не просто лепят из того что было а калибруют-сортируют банки так чтобы в одну сборку попали близкие по параметрам элементы. Но так будет не всегда. Одна из банок сдохнет первой. И когда деградация дойдет до некоторого передела - паршивая овца может выйти в ноль пока соседние банки еще бодры и полны энергии. И вот он разный уровень заряда, перегревы и там все летит в пропасть. И у контроллера нет никакой возможности битую банку отключить или сбаллансировать заряд.

Qui-Gon ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от anonymous

Is dead? 🙀

Кто DEAD? Бабулька даст фору любому...
Она в 2020 ещё и в кино главную роль отыграла....
Ну и питается разумно, а не мечет в себя всё подряд.
Странно что никто ещё в её защиту не соффтопил.

Ну а здесь же уже pfg привёл замечательный пруфлинк от профессионала: https://habr.com/ru/companies/timeweb/articles/708196/
Там всё рассказано по русски и в подробностях..
И много комментариев других профессионалов.

n0mad ★★★
() автор топика
Последнее исправление: n0mad (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от n0mad

По сути, дешевые powerbank коробочки на 10x18650 - Достаточно опасная штучка, если там окажется один заряженный или наоборот один разряженный аккумулятор, среди остальных.

n0mad ★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от n0mad

неа, ни один из виденых повербанков не опасней обычного лития :)
в них, во всех есть BMS: напряжение разряда/заряда контролирует драйвер повербанка, плюс на каждом элементе есть паралельный ограничитель напряжения.

pfg ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Qui-Gon

А серьёзно, у maxim были (и есть под заказ) микросхемы - матрицы транзисторов, под напряжение и ток таких аккумов, с соединённым ключом: заряжаешь в параллель, снимаешь последовательно - деталей не помню, но прикольная микросхема.

Shadow ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pfg

неа, ни один из виденых повербанков не опасней обычного лития :)
в них, во всех есть BMS: напряжение разряда/заряда контролирует драйвер повербанка, плюс на каждом элементе есть паралельный ограничитель напряжения.

Надеюсь и ограничитель тока. Я же акцентировал про «один» заряженный/разряженный. У меня как то был прецедент. Напихивал аккумуляторы в такой банк и один мгновенно раскалился. После этого вставляю только свежезаряженные, хотя вот сегодня - контрольный замер полежавших 4 дня банок - показал на одной 2в, т.е. если бы я их без контроля соединил - мог получиться пшик....

n0mad ★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от n0mad

ограничителем тока зарядке в павербанке является ограниченная мощность импульсного инвертора 5 вольт усб -> литий.
ограничителем тока разрядки лития тоже будет тоже мощность импульсного инвертора литий -> 5 вольт усб :)
тут все хорошо.

ну дык о чём и говорили выше - нельзя соединять параллельно элементы с разным уровнем напряжения на них. разница в доли вольтах для элементов с внутренним сопротивлением ~ 0,05 ома дает гигантские токи балансировки… ну и нагрев соответственно.
проверь емкость всех элементов - и для батареи используй элементы с близкой емкостью.

вообще теория говорит, что если на литии напряжение меньше 2 вольт - он труп.
хотя вот намедни принесли убитый аккум от видеокамеры, внутри 3p2s. элементы были разряжены до 1,44в и 2,68в.
решил проверить насколь живы. один из 1,44в зарядил, через сутки разрядил на имакс Б6 - он показал емкость в 1900 мач для 0,5а разряда, на удивление отличное состояние для базовых 2100 мач :) посмотрим что остальные покажут…

pfg ★★★★★
()
Последнее исправление: pfg (всего исправлений: 1)