内蔵のバランス充電を備えた18650バッテリーパックを構築する方法はありますか？それともバランスがあまり必要ないのですか？

これが私の最初の投稿です。

エラー、私は特にエレクトロニクスのDIY愛好家です。私は実際にはIPSディスプレイを備えたポータブルPlaystation 2 Slimを構築しているので、Wii Uコントローラーのように見えます。それは私の最初の大規模な電子的な試みです。

ただし、ポータブルなので、充電式電池で駆動する必要があります。私はこのプロジェクトの力の部分にどのように取り組むかについて非常に混乱しています。出来るだけ詳細になるよう頑張ります！お返事お待ちしております！

リトルディテール

見回してみると、18650s（3S）のバッテリーパックで十分だと思いました。3つを直列に接続すると、最大12.6Vが生成されます。これも少し一般的です。そのため、バッテリーに関する多くの情報が見つかり、ラップトップのバッテリーパックから回収することもできます。

これまでのところ、プロジェクトに含まれている電子機器についていくつか詳細があります。

Sony Playstation 2 Slim（モデル75003）

• 動作電圧：8.5V
• 消費電力：最大6 A

Innolux N070IDG（うん、いい画面が大好きです：D）

• タイプ：IPS LCD
• 解像度：1280x800
• サイズ：7インチ斜め
• 動作電圧：9-12V（12Vで最高）
• 消費：190-210mA（フル輝度）（ベンチ電源から示される）
• ディスプレイインターフェイス：HDMI、VGA、2 x AVのインターフェイスボードを含みます。

PAM8403オーディオアンプ

• 2チャンネル
• 出力：4オームでチャネルごとに3W出力。
• 電圧：5V

バッテリー

私は古いラップトップから6 x 18650バッテリーをなんとか手に入れました。いくつか検索したところ、Sony SF US18650GR 2400mAH Li-Ionバッテリーのようです。だから私は、これは最初のうちは十分に良いように思われると結論しました、そのうちの3つ。

問題

この3SバッテリーパックをBMSで使いたかった。BMSを入手した後、パックを組み立てようとしていたので、さらに調査しました。

BMSはセルのバランスをとっていないようです。私は、過充電保護と過充電保護を備えているため、すべて4.2Vでセルを充電します。セルがいっぱいで他のセルが満たされていない場合は、その特定のセルの充電を停止し、充電されていないセルで続行します。 tフル。しかし、私は間違っているようで、それでもバランスが崩れる可能性があります。

私は疑問に思っていました。私たちが使用するほとんどの消費者向けデバイスは、ラップトップやポータブルスピーカーなどのデバイスを再充電するために、単にDC電源充電器/電源を使用します。確かに、それらはバッテリーパックまたはデバイスで-または、どちらもバランス充電されていませんか？

ほとんどのチュートリアルでは、バランスコネクタを備えたバランスチャージャーを使用することが、そのパフォーマンスを維持する唯一の方法であると述べています。バランスチャージャーを持ち歩き、バッテリーパックをデバイスから取り外して再充電するのはかなり不便です。

私の質問は、電圧不足や過電流保護などの必要な保護機能を備えたバッテリーパックを設計し、単純なDCバレルチャージャーを介して充電するように設計することは可能ですか？

それとも、バランス充電ですか？完全に必要なものではありませんか？

リチウム電池を使うのが本当に怖いです。自分や誰かに危害を加えたくありません。

私の可能な解決策

私はリチウム電池についてあまり経験がないので、私にとっては、バランスが非常に重要なようです。大丈夫だと思いますいくつかの解決策を考えました。それらのフィードバックを歓迎します！

ソリューションA-代わりに1S3P（またはそれ以上）パックのみを使用し、 TP4056ベースのUSB 5V充電器を使用してください。1S BMSを使用して、独自の電圧でLCD、PS2およびその他の電子機器に電力を供給する3つのBOOSTコンバーターとペアリングします。（私の心配は、私のバッテリーが電流を処理できないかもしれないということです。）

バッテリーから正確な電流を引き出すためには、ブーストコンバーターの効率に基づく計算も行う必要があることを認識しています。

解決策B-最初に決定した方法。図は自明です。しかし、私はこの方法を使用することをためらっています。なぜなら、細胞のバランスが取れておらず（そしてその生命を台無しにしている）、危険である可能性があることを発見したからです。

ソリューションC -1S BMSで各セルを個別に保護し、3S BMSを一緒に使用します。ばかげているように思えます。しかし、どういうわけかそれはうまくいくと思いますが、それほど大きくないか、推奨されません。

ソリューションD-適切なバランスのとれた方法。かさばるバランス充電器を使用し、充電中にデバイスを使用できないようにする必要があります（充電に必要なパックの取り外し）。私の意見では、それは本当に不便です。

まあ、読んでくれてありがとう、私はそれが長すぎないことを願っています。私はこれから一度も答えが得られることを本当に望んでいます。普段は聞いていないので、調べてみます。これがうまくいかないと危険なことがあるので、私は本当に助けが必要です。

あなたの考えと最善の解決策を教えてください！できる限りのことでお返事を差し上げます。

私の「可能な解決策」にどんな間違いがあり得るかについても知りたいです！将来これらを回避または修正できるようにするためです。

改めて、ありがとうございました。

私は古いラップトップから6 x 18650バッテリーをなんとか手に入れました。

これが最初の問題です。これらの古いバッテリーはおそらく疲れており、必要な電流を供給するのに苦労します。個々のセルには異なる内部抵抗と容量がある可能性があるため、バランスを取ることをお勧めします。

解決策A-代わりに1S3P（またはそれ以上）パックのみを使用し、TP4056ベースのUSB 5V充電器を使用してください。

悪いアイデア。バッテリーは非常にゆっくりと充電され、ブースターは電力を浪費します。パックと配線は14A以上の放電電流を処理する必要があります。

ソリューションB（BMSおよび「12.6V」充電器）

BMS にバランシングが含まれている場合、「12.6V」充電器が3.7Vリチウム電池用に設計されていれば、動作するはずです。バランスが取れていないと、一部のセルが他のセルより先にピーク電圧に達し、BMSが充電を早期に終了して、部分的に充電され、バランスの取れていないバッテリーが発生します。

BMSは、少なくとも1つのセルが危険なほど低い電圧に低下するまで、放電を停止しません。数サイクル後、細胞は死に始めます。バッテリーを保護するには、どのセルも3.2Vを下回らないようにするアラームまたはカットオフをインストールする必要があります。

ソリューションC-1S BMSで各セルを個別に保護し、3S BMSを使用する

やりすぎですが、（バランサーによっては）おそらく不十分です！多くのバランサーは、セルがピーク電圧（4.2V）に達したときに充電電流をバイパスする原理に基づいて動作します。この方法の問題は、バランサーがすべての電流をバイパスできない場合、セルは（保護回路が作動するまで）過充電され続けることです。

ソリューションD-かさばるバランスチャージャーを使用する必要がある適切なバランスメソッド

繰り返しますが、これがどの程度うまく機能するかは、特定の充電器によって異なります。一部には、各セルを個別に充電する3つの絶縁回路が含まれています。これはバランス充電の最も信頼性の高い方法ですが、コントロールパネルは絶縁を維持しながら3つすべての充電器と通信する必要があるため、信頼性の低いシンプルなローエンド充電器で主に使用されます。

より洗練されたバランス充電器はLCDスクリーンを備えており、完全にプログラム可能です。それらのバランサーは通常、充電サイクル全体で機能するため、セルはピーク電圧に達する前にバランスを取り始めますが、それらのほとんどは比較的弱いバランサーを備えています。主な利点は、LCD画面にセル電圧が表示されるため、必要に応じて充電率を下げてパックのバランスを調整できることです。ディスプレイには充電量も表示されるので、パックの状態を測定できます。

良いバランスの充電器はかさばるかもしれませんが、より強力になり、より多くの制御と柔軟性を提供します。多くはNicad / NiMH、LiFPO4および鉛蓄電池も使用できます。1つの充電器で、さまざまなデバイスを充電できます。

充電中にBMSがセルのバランスを取る方法を誤解していると思います。

3セルBMSの場合、通常は各セルにFETがあります。セルが満充電に近づくと、FETを使用して充電電流の一部がバイパスされます（通常、個々のセルへの充電はオフになりません）。バランス電流バイパスは、通常、充電電流のごく一部です...おそらく、パック充電電流の1/10程度ですが、これは、セル内の比較的小さな差のバランスを取るには十分です。BMSは、特定のセルの周囲の一部の電流をバイパスできることに加えて、パック全体の充電電流をオフにすることができます。

充電電流が高くなる（多くのアンペア）BMS実装では、チャージポンプテクノロジーを使用して、過充電セルから過充電セルに、または電源コンデンサに電力を迂回させます。このようにリニアから。これにより電力効率が向上しますが、これは単純な充電迂回でEbayから購入する典型的なBMSではありません。

BMSメソッドの概要については、こちらをお読みください。

表示するBMSは、単純な電圧しきい値ユニットです。2S、3S、4s、5Sパックのバランスをとる（同じくらい簡単な）他のものがあります。3Sの例を次に示します。

この男（Ebayにいる）には多数のボード（品質はもちろん不明です）がありますが、ボードの詳細を見て、過充電（バランス過電圧）と低電圧の方法またはマルチセルの短絡保護の両方を実装するボードのバリエーションを確認する価値があります。パック。

3セルBMSが過充電を制御できると仮定すると、方法B）はバッテリーパックに非常に適しているように見えます。

リチウム電池を直列で充電する場合は、そうです、それらのバランスをとる必要があります。

インターネットで販売されている既製のバランス充電回路を簡単に見つけることができます。ラップトップのバッテリーパックなどから回収することも可能です。これらのソリューションはどちらも、特にかさばる必要はありません。

自分でデザインすることは確かに可能ですが、それ自体がプロジェクトです。だからあなたの解決策へ：

• ソリューションAは簡単で安全（十分な数のバッテリーを並列に接続している場合）で機能しますが、強力なブーストコンバーターが必要であり、最も電力効率がよくありません。

• ソリューションBがセルのバランスをとっていない場合、それは私には良くないようです。

• ソリューションCは不格好に見えますが、何が機能しても機能します。発生する問題の1つは、1S BMSの1つが過電圧を検出した場合、何をするのかということです。回路全体でどのように動作しますか？開回路になると、他の2つのバッテリーも充電を停止します。

• ソリューションDは、IMOを行う適切な方法です。回路基板上の専用バランスチャージャーは必ずしも不格好であるとは限りません。ソリューションCよりも簡単に小さくできます。