BMS bilan DIY 4S lityum batareya to'plami: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Men lityum-ionli batareyalar va akkumulyatorlar to'plami bo'yicha bir nechta ko'rsatmalarni yoki ko'rsatmalarni ko'rdim va o'qidim, lekin men sizga juda ko'p tafsilotlarni beradigan narsani ko'rmadim. Yangi boshlovchi sifatida men yaxshi javob topa olmadim, shuning uchun ko'p narsa sinov va xato (va uchqun) edi.

Men loyiha uchun 18650 lityum -ionli batareyalardan batareya to'plamini yasashga qaror qilganimda, eski noutbuk batareyasini ajratib, batareyalarni chiqarib, metall chiziqlar bilan birga akkumulyatorga lehimladim. Biroq, men birinchi urinishimda bu oson emasligini angladim. Lityum ionli batareyalar nikel metall gidrid, qo'rg'oshin kislotasi yoki nikmiy kadmiy batareyalariga o'xshamaydi. Ular haddan tashqari zaryadsizlanish, zaryadlash va qisqa tutashuvlarga sezgir va ularni haddan tashqari qizib ketmasligi, erishi yoki portlashi oldini olish uchun alohida g'amxo'rlikka muhtoj.

Nega ulardan foydalanish kerak? Ular haqiqatan ham loyihalar uchun juda yaxshi, chunki ular boshqa kimyoviylarga qaraganda yuqori kuchlanishga ega va ko'p energiyaga ega, demak siz nikel metall gidrid yoki nikel kadmiy hujayralaridan (atigi 1,2 volt) kamroq ishlatishingiz mumkin. Elektr asboblari batareyalari va elektr avtomobil akkumulyatorlari shu sababli lityum -ionli hujayralardan yasalgan. Ular har xil shakl va o'lcham va imkoniyatlarga ega. Yuqori sifatli hujayralar 20 amperdan yuqori oqim tezligiga bardosh bera oladi va ko'p hujayrali konfiguratsiyalarda yaxshi ishlaydi. Agar siz atrofga nazar tashlasangiz, ularni arzon yoki tekin sotib olishingiz mumkin, chunki deyarli har bir noutbukda lityum -ionli batareya bor, odamlar uni "o'lik" deb tashlab yuborishadi, lekin unda ko'p hayot qolishi mumkin.

Men ketma -ket 4 ta hujayradan va 8 ta hujayra uchun 2 ta parallel bo'lgan 4S2P paketini qurmoqdaman. Bu sizga to'liq zaryadlanish kuchlanishi 16,8 volt, nominal 14,8 volt va zaryadsizlangan ko'rsatkich 12 voltni beradi va ketma -ket hujayralarning quvvatini ikki baravar oshiradi. Shuningdek, u batareyalarni boshqarish tizimiga ega, bu hujayralarni himoya qilish va uning to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun zarur. Men bu loyihani 20 dollar atrofida tugatishga muvaffaq bo'ldim. Qolaversa, men buni uddaladim!

Shunday qilib, boshlaylik! Men ishlatgan materiallarga havolalar qo'shiladi.

1 -qadam: Materiallar, asboblar va xavfsizlik

Lityum -ion hujayralari deyarli zararsizdir, lekin siz ba'zi ehtiyot choralarini ko'rishingiz kerak. Qisqa tutishdan saqlaning, lehimlantiruvchi temir va asboblarga ehtiyot bo'ling.

Asboblar uchun sizga kamida 30 vattli lehim dazmol, raqamli multimetr, pichoq yoki simni tozalash moslamalari, yon kesgichlar yoki yuvgichlar kerak bo'ladi.

Keyingi, bu kabi yaxshi sifatli lehim: https://www.ebay.com/itm/Kester-44-Rosin-Core-Sold… Bu elektronika uchun eng yaxshisidir.

Boshqa kerakli narsalar, albatta, 18650 lityum-ionli batareyalar, yoki eski noutbuklar to'plami yoki shunga o'xshashlar:

Bu kabi toza nikel chiziqlar:

Batareyani boshqarish tizimi/taxtasi:

4S balansli ulagichlar:

T-tipli ulagichlar (yoki XT60 ulagichlari):

Batareya to'plamini zaryadlash uchun zaryadlovchi:

Boshqa har xil buyumlar 18 o'lchagich (diametri 1,02 mm), 26 o'lchagich (.40 mm diametri) dan 24 gacha (.51 mm) sim, niqob tasmasi va elektr tasmasi yoki issiqlik o'tkazmaydigan plyonka edi.

2 -qadam: Batareyalar

Birinchidan, sizga 18650 o'lchamli lityum-ionli batareyalar kerak bo'ladi. Men bu ishni arzon qilganim uchun, eski noutbuk batareyalarini qidirib topdim va tejamkor omborda 3 dollardan kam bo'lgan 9 hujayrali Dell paketini topdim. Bu paket yaxshi sifatli qizil Sanyo markali hujayralardan tashkil topgan. Ma'lumotlar varag'ini tekshirib ko'rdim va ular 2200 mA / soat standart quvvatga ega va 4 amperli tushirish oqimi uchun mo'ljallangan. Yomon emas. Ha, ular deyarli o'lik edilar (har bir kamerada 2 voltgacha), lekin men ularni qayta jonlantira oldim. Men sizga buni qanday qilishni ko'rsatadigan boshqa ko'rsatma beraman. Siz eBay yoki Amazonda yangi hujayralarni sotib olishingiz mumkin, lekin ular yaxshi brendlar uchun qimmat bo'lishi mumkin. 5000 yoki 9800 mA / soat quvvatni reklama qiladiganlardan uzoq turing. Ehtimol, ular zavodda sifat nazorati sinovlaridan o'tmagan va 1000 yoki hatto 900 mA / soat quvvatga ega bo'lgan markali hujayralardir. Ular qayta markalanadi va chegirma bilan sotiladi. Agar siz eski noutbuk batareyasini ishlatgan bo'lsangiz, terminallardan eski ulagichlarni olib tashlashingiz kerak. Buning uchun yon kesgichlardan foydalaning.

3 -qadam: Hujayralarni ulash

Keyin hujayralarni bir -biriga yopishtirish usuli kerak. Siz po'latdan yasalgan lehim tagliklari yoki nikel chiziqlaridan foydalanishingiz mumkin. Men nikel qoplamali po'latdan emas, balki toza nikelli chiziqlardan foydalanayapman, chunki yuqori oqimlarda po'lat nikelga qaraganda yuqori qarshilikka ega, bu esa issiqlik to'planishiga olib kelishi mumkin. Men ularni hujayralarga lehimlayman. Bu tavsiya qilinmagan usul, chunki agar siz lehimlantiruvchi temirni kamerada uzoq vaqt ushlab tursangiz, u hujayraga zarar etkazadi va uning quvvatini yo'qotadi. Maqsadli payvandlash moslamasidan foydalanishning eng yaxshi usuli bu:

Ammo, agar siz ko'p batareya to'plamini yasamasangiz va 200 dollar yoki undan ko'p sarflashni oqlay olmasangiz, lehimlash yaxshi. Faqat ehtiyot bo'ling.

Lehimlash temir uchun men kamida 30 vattli temir va yaxshi lehimni tavsiya qilaman. Yaxshi lehim juda muhim. Buning uchun qo'rg'oshinsiz lehim ishlatmang, chunki uning erish harorati yuqori. Bundan tashqari, zaifroq lehimlantiruvchi temir, hujayralarni nikel chiziqlar bilan to'g'ri bog'lash uchun etarlicha qizib ketmaydi.

Batareya to'plamini yaratish uchun biz 4 ta hujayrani ketma -ket olamiz va parallel katakchani qo'shamiz, shuning uchun biz har bir hujayradagi kuchlanish va quvvatni ikki baravar oshiramiz. Hujayralarni qanday ulash haqida yuqoridagi diagramaga qarang. Yagona cheklovchi omil shundaki, barcha hujayralar bir xil bo'lishi kerak. Hatto BMS bilan ham, teng bo'lmagan quvvatlar bitta hujayraning zaryadsizlanishiga va zaryadsizlanishiga olib keladi, bu esa o'sha hujayraning va boshqalarning tezroq ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun noutbuk batareyalarini ishlatish yaxshidir, chunki ular doimo birga ishlatilgan.

Hujayralarni lehimlash uchun xujayralarning musbat va manfiy terminallarini yaxshilab o'rab oling va oz miqdorda lehim qo'llang. Keyin, katakchalarni diagrammalarda ko'rsatilgandek, ketma -ket/parallel ulanish uchun to'g'ri tartibda joylashtiring. Men buning uchun hujayralarni niqobli lenta bilan yopishtirib qo'ydim, lekin siz ham batareyalar oralig'idan foydalanishingiz mumkin.

Hujayralarni bir -biriga ulash uchun nikel chiziqlarini to'g'ri uzunlikka kesib oling. Buning uchun men bir nechta yon kesgichlardan foydalandim, lekin qalay yoki plastinka kesgichlar ham ishlaydi. Ipning har bir uchiga lehim qo'llang va chiziqni batareya terminallariga lehimlang. Lehimlash temirini uzoq ushlab turmang, faqat lehimni eritish uchun etarli. Oxirgi ulanishlarni lehimlashdan oldin ularni to'g'ri hizalanishi uchun hujayralarni yopishtirdim.

4 -qadam: BMS kengashi va balans aloqalari

Batareya to'plamidan maksimal darajada foydalanish va uni muddatidan oldin ishlamasligi uchun, ular himoyalangan va to'g'ri zaryadlanganligiga ishonch hosil qilish usulini qo'shish kerak. Lityum ion yoki polimer hujayralarni zaryadsizlanishdan yoki haddan tashqari tushirishdan himoya qilish kerak, bu juda yomon bo'lishi mumkin. Bu batareyani boshqarish tizimi/platasi yoki BMS yordamida amalga oshiriladi. Bu biz qurayotgan kabi bir nechta uyali batareyalar uchun batareyani himoya qilishni birlashtirgan qurilma. Qisqasi, bu batareyani boshqarish tizimi yoki BMS deb ataladi. Bu hujayralarni zaryadsizlanishdan, to'kilmasdan va qisqa tutashuvlardan himoya qiladigan qurilma. Turli xil hujayra tuzilmalari va ilovalari uchun BMS plitalarining har xil turlari va konfiguratsiyasi mavjud. Men 10 amperlik ish oqimi uchun baholangan 4S BMS taxtasidan foydalanmoqdaman, bu mening ilovam uchun juda yaxshi (100 vattli LED chiroq).

Uni ulash oson. Batareyamiz bir -biriga lehimlangandan so'ng, multimetr yordamida ketma -ket hujayralardagi kuchlanishni o'lchashimiz kerak. Batareya musbat 14,8 volt, 3,7 V, 7,4 V va 11,1 volt bo'lishi kerak. 4S balansli vilka uchun 5 ta ulanish mavjud: bittasi batareyali musbat yoki 4 -uyali, bittasi manfiy, 1 -hujayra, 2 -hujayra va 3 -hujayra. Salbiy probni paketning salbiy tomoniga qo'yib, ulanishlarni o'lchab, bularni o'lchang. Ularning barchasi mos kelgandan so'ng, siz har bir ulanishdan balans simlarini BMS -dagi to'g'ri prokladkalarga lehimlashingiz mumkin.

Men muvozanat ulanishlari uchun 26 o'lchagichli simni (diametri.40 mm) va 18 gauge (diametri 1.02 mm) +/- va yuk chiqishlari uchun ishlatardim, chunki ular deyarli 10 amperlik oqim bilan ishlaydi. Balansli ulanishlar uchun siz kichikroq simni ishlatishingiz mumkin, chunki ular hech qanday tokni ushlab turmaydi, faqat ulanishlardan tegishli kuchlanish. Buning uchun men 26 o'lchov ostiga bormagan bo'lardim. To'plam ulangandan so'ng, siz muvozanat vilkasini batareyaning to'g'ri chiqishiga ulashingiz mumkin.

5 -qadam: Balansni zaryadlash

Endi bizda hamma narsa bor, biz paketimizni zaryadlovchiga ulashimiz va uning zaryadlanganligiga ishonch hosil qilishimiz mumkin. Sizning ulanishlaringiz noto'g'ri ekanligini shunday bilib olasiz, chunki zaryadlovchi qurilmangiz zaryad olmaydi va noto'g'ri kuchlanishli ulanishlar uchun sizni ogohlantiradi.

Boshlash uchun bizga lityum batareyalar uchun balansli zaryadlovchi kerak. Boshqa zaryadlovchi bu uchun ishlamaydi, chunki u muvozanat rejimiga ega bo'lishi kerak! Men SkyRC iMax B6 xitoy klonidan foydalanmoqdaman. Yo'q, bu haqiqiy shartnoma emas, lekin men uning nusxasini yaxshi ishlashini topdim. Batareyani musbat va manfiy simlarni zaryadlovchiga ulang. Mening zaryadlovchi qurilmamda har xil ulagichlarga ulanadigan Deans T tipidagi ulagichli banan vilkalari bor. Alligator qisqichlari yoki simlarini zaryadlovchi vilkasida, Dean yoki XT60 kabi ishlatishingiz mumkin. Men Deans ulagichidan foydalanaman va uni balans kartasidagi chiqishlarga uladim. Bu erda zaryadlovchini ulaganingizga ishonch hosil qiling, chunki BMS o'zini ishga tushirish uchun 12,6 voltli signalga muhtoj. Agar siz bu olinadigan batareya bo'lishni xohlasangiz, chiqishni qurilmangiz ishlatadigan ulagichga ulang. Men o'zimning belkurak konnektorlari va Deans vilkasini ulayman, chunki u asosan mening loyihamga doimiy ravishda o'rnatiladi.

Sizning zaryadlovchingiz boshqacha bo'lishi mumkin, lekin SkyRC iMax B6 zaryadlovchisining deyarli har bir klonida shunday ishlaydi. Balans simini zaryadlovchining 4S uyasiga ulang. U faqat bitta yo'l bilan ketadi va batareyaning ijobiy va salbiy tomonlari uchun belgilanadi. Zaryadlovchi simini ulang va zaryad rejimini "Balans" ga o'rnating. Zaryadlovchining "4S" rejimiga o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling. Bu 4400 mA/soat to'plami bo'lgani uchun, men zaryad oqimini maksimal oqim qiymatining 1/2 yoki undan kamiga o'rnatishni yaxshi ko'raman, shuning uchun 2 dan 2,2 ampergacha. Men 1.5 dan foydalanmoqdaman, chunki bu sinov. Bu batareyalar deyarli to'liq zaryadlangan, shuning uchun kuchlanish yuqori. Ishlayotganda, siz 4 seriyali hujayralarni bir -biridan 0,1 dan 0,2 voltgacha teng zaryad olayotganini ko'rishingiz kerak. Zaryadlash tugagach, barcha hujayralar bir xil kuchlanishda bo'lishi kerak, ya'ni 4,2 volt. To'plamda to'liq zaryadlanish kuchlanishi 16,8 volt bo'lishi kerak. Nominal kuchlanishda bo'lsa, u 14,8 volt (har bir hujayra uchun 3,7 volt) bo'ladi. Agar siz uni birinchi marta zaryad qilayotgan bo'lsangiz, birinchi zaryad uchun past oqim sozlamasidan boshlang, keyin uni qayta zaryadlaganingizda uni tezlashtiring.

6 -qadam: Xulosa

Bo'ldi shu! Siz 4S 5000 mA / soat LiPo paketiga o'xshash funktsional va ishonchli lityum -ionli batareyani ishlab chiqardingiz! Ha, sizga zaryadlovchi kerak, lekin agar sizda eski noutbuk batareyasi, sim, zaryadlovchi vilkasi va lehim yorliqlari bo'lsa, BMSni ishga tushirish kifoya. Xitoy Bu menga taxminan 24 dollarga tushdi. Agar men hammasini Xitoydan olsam, bundan ham arzonroq bo'lardi, lekin men ehtiyot qismlar bu erga kelguncha bir oy kutishni xohlamadim! Menda zaryadlovchi, lehimlantiruvchi temir, multimetr, lehim, asboblar va simlar bor edi, shuning uchun men faqat sotib olishim kerak edi:

Laptop batareyasi

BMS kartasi

Balans vilkalari

Nikel chiziqlar

Bu LiPo paketini sotib olishdan ko'ra arzonroq edi va amaliyroq edi, chunki menga loyihamga mos keladigan narsa kerak edi. Buning ustiga, bu juda qiziqarli va men bu ishda ko'p narsani o'rgandim!

Umid qilamanki, sizga bu qo'llanma yoqadi va, eng muhimi, o'qishdan oldin siz bilganingizdan ko'proq narsani bilasiz deb umid qilaman. Bu mening birinchi urinishim, shuning uchun sharh qoldiring va menga qanday qilganimni aytib bering, yoki kelajak uchun yaxshiroq bo'lishi mumkin! O'qiganingiz uchun tashakkur!