Схема балансування акумулятора

9

Я стикаюся з такою проблемою. Мені потрібно живити свій пристрій (RC літак) двома окремими батарейними батареями по 12 В кожен, щоб розширити ємність. Підключати їх послідовно не вийде, оскільки етап потужності до цього не підготовлений. Коли я підключаю паралельно два акумуляторні батареї, і різниця в їх напрузі, вони заряджатимуть один одного, таким чином, буде протікати великий струм, змушуючи їх вибухнути рівномірно. Я подумав про просте виправлення, це видно на наведених нижче схемах:

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

За допомогою цих 2 діодів я втрачаю деяку потужність у міру падіння напруги, але між батареями не протікає струм. Що робити, якщо я хотів додати між ними "балансувальну напругу"? Скажемо, якщо одна батарея напругою становить лише 9 В, оскільки її розряджається небагато, то 12 В слід зарядити її встановленим мною струмом, тобто 2 А макс. Можна було б створити схему для цього, але це займе певний час, і це не варто для цього додатка, я вважаю. Натомість мені цікаво, чи є такі ІС легко доступні? Якісь двосторонні зарядні пристрої? Я не міг знайти нічого свого, але, можливо, я не знаю, як їх назвати? Буду вдячний за всю допомогу щодо цієї проблеми.

— Łukasz Przeniosło
джерело

Я літав на RC-літаках і ніколи не бачив вашої установки. Плюс 12 В - це непарна номінальна напруга для акумулятора LiPo ... Про які струми ми говоримо?

— Володимир Крейвер

12 В - лише приклад, це 3S 3,6 В пакет. Ми говоримо про 25А пікових струмів.

— Łukasz Przeniosło

4

"втратити трохи енергії" в умовах електричного польоту та струмів 25А досить катастрофічно. Вам буде краще зважити пачки і придбати один більший, приблизно однакової ваги.

— Брайан Драммонд

1

Найкраще рішення цієї проблеми - мати два однакові пакети, зарядити їх на однакову напругу, з'єднати їх паралельно, ніколи не заряджати окремо.

— Володимир Крейвер

1

@Bremen Тільки якщо батареї дійсно незбалансовані, що схема діодів зведе до мінімуму.

— Девід Шварц

14

Вам набагато краще робити ідеальні діоди, використовуючи MOSFET

Замінює силовий діод Шоткі
Внутрішній 20-метровий N-канал MOSFET
0,5µs Час відключення Обмежує максимальний струм відключення
Діапазон робочої напруги: від 9 до 26,5 В
Плавний перехід без коливань
Відсутній зворотний струм постійного струму

Але найпростіше рішення - кращий діодний масив Шоткі 6 доларів з радіатором

Це загальний катод.

— Тоні Стюарт Сунніскігуй EE75
джерело

1

+1, але поточний рейтинг повинен бути значно вищим. ОП згадував пікові струми до 25А.

— tangrs

Міст MOSFET не є тривіальним для забезпечення плавного перенесення без коливань, але дає найменший перепад напруги. Як компаратор і таймер використовується для визначення того, які комутатори повинні бути активними, тоді як витрата і навантаження дуже динамічні. Але з обережністю, можливо, повернетесь додому на батареї в режимі очікування. Первинні осередки не повинні бути осушені нижче 9В попередньо. 10V

— Тоні Стюарт Сунніскігуй EE75

@tangrs насправді з коментарів ОП не зрозуміло, 25А - це піковий час струму часу або короткий струм акумулятора.

— Trevor_G

@Trevor з особистого досвіду роботи з будівництвом мультикоптерів, незвично мати безперервний струм на десятки ампер. Ці безщіткові двигуни можуть затягувати струм ...

— tangrs

4

@tangrs ya У мене нульовий досвід роботи в цій галузі, але все-таки ОП може бути більш стислим. Так чи інакше показаний тут пристрій LTC не працюватиме на рівні 3,5 В акумулятора, він пізніше додав ... Питання страждає від синдрому повзучих вимог ......

— Trevor_G

8

Заряджання одного акумулятора від іншого призведе до загального падіння ефективності та часу роботи. Врахуйте, що енергія буде втрачатися в ланцюзі зарядки та втратах тепла як акумулятора, що живить зарядний пристрій, так і акумулятора, який заряджається.

Найефективніше - це забирати живлення від «хорошого» акумулятора. Коли його напруга знизиться до рівня акумулятора з меншою напругою, вони будуть підтримувати навантаження.

Коли обоє заряджатимуться, ваша система діодів працюватиме і є найпростішим рішенням. При такому розташуванні напруги акумулятора знижуватимуться з тією ж швидкістю.

— Транзистор
джерело

Просто пам’ятайте про те, скільки потужності розсіюється по діоду. Не рідкість, коли десятки амперів виймаються з акумулятора в додатках RC.

— tangrs

5

Ви кажете, що серія вийшла ... але, можливо, занадто швидко відмовилася від неї.

Ви не дуже детально описували, що вимагає ступінь живлення, але я припускаю, що в цій відповіді він очікує напруги акумулятора, як напруга. Ви також натякали, що подвоєння - це продовження тривалості, а не збільшення наявного струму.

Як такий, ви можете розглянути можливість послідовної батареї та додавання інвертора для підвищення рівня напруги, щоб регулювати вихід до потрібної напруги. Це може бути досить високим ККД і забезпечить вам необхідну напругу, навіть коли батареї значно впали нижче необхідної вихідної напруги. Енергії, отриманої від останнього, може бути достатньо для компенсації втрат в регуляторі.

— Trevor_G
джерело

1

Це може бути фактично спрацьованим (послідовне підключення), якщо припустити, що контролер польоту (у цій ситуації Pixhawk + загальні драйвери ESC) помітить, що напруга вище, і відповідно зменшить контролер ШІМ для BLDC. Перетворювач постійного струму не є хорошою ідеєю, оскільки струми можуть бути дуже високими, і в такому випадку розмір схеми постійного струму буде великим через розмір конденсаторів та індукторів.

— Łukasz Przeniosło

@Bremen yup очевидно, що розмір і особливо вага в цьому додатку критично важливі.

— Trevor_G

Якщо акумулятори серії, слабкий може піддаватися зворотним напругам і зазнати пошкоджень. Однак перетворювач постійного струму не повинен бути важким, якщо він працює на високій частоті, де трансформатор може бути легким.

— richard1941

2

У вашому випадку, якщо припустити, що два пакети однакові, я б запропонував вам розглянути ці пакунки паралельно, постійно, щоб зробити одну упаковку. Так, це може бути небезпечно, але я думаю, що це єдине рішення, яке збирається виконати для вас.

Вам просто потрібно переконатися, що обидва пакети мають однакову напругу, коли ви ставите їх паралельно. Найпростіше це зробити, зарядивши їх обох повністю, по одному, потім виміряйте напругу для остаточного підтвердження і поставте їх паралельно. Якщо напруги різняться на 0,01 В, це не велика справа.

Як правило, з акумуляторними батареями RC приймається трохи більше ризику, ніж було б прийнятно в інших областях (таких як електроінструменти). Тому просто пам’ятайте, що у вашій упаковці відсутні деякі функції безпеки. Ставтеся до нього обережно і намагайтеся завжди бути готовим до того, щоб він вийшов або загорівся. Використовуйте безпечні прийоми зберігання та зарядки тощо.

Ця порада не застосовуватиметься як професійна консультація щодо дизайну для інших акумуляторних батарей (таких як упаковки для звичайних споживчих товарів). Їм потрібно набагато більше функцій безпеки.

Щасливі літаючі.

— Мікейт
джерело

0

Якщо ви використовуєте ідентичні блоки живлення, ваше рішення (два епатажні діоди) - це ефективне і просте рішення.
На вашій діаграмі ви показуєте 12В та 9В акумулятори, різниця 3В НЕ "мала". Якщо у вас насправді є різні батареї, як показано на малюнку, це те, що тільки 12В акумулятор буде живити ваш пристрій, поки його напруга не опуститься до 9В. Тоді 9В акумулятор також починає подавати живлення навантаження. Однак якщо ваш вертоліт перестає працювати на 10 В, додатковий акумулятор не принесе користі, він лише додав зайвої ваги вашому вертольоту!

— Чайка
джерело