バランスの取れたバッテリーパックを作るには?


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今、職場用のロボットを作っています。20servoキットから始めました。それは本当にひどい10.6volt、800mAh NiMhバッテリーパックを搭載していました。

3個のリチウム電池が完璧なので、このためのリチウムパックを作りたいと思います。私の個人用飛行機にはLiPoを使用していますが、それらは「バランスが取れて」おり、各セルを個別に充電する特別な充電器を使用しています。

これは私の職場用なので、揮発性が高いのでLiPoを使用したくありません。バッテリーパックを3倍のRCR123で作ることを考えていました。バランス充電器で充電できるようにパックを作りたいです。

誰か私にこれを行う方法を教えてもらえますか?また、Li-IonにLiPo充電器を使用できますか、または自分で充電器を作成する必要がありますか?

ありがとうございました。


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IIRC Li-Ionは、充電の観点からはLi-Polyと互換性がありません
vicatcu

有難うございます。しかし、カスタムLiIonパック用のバランス充電器を作成できますか?
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@vicatcuよろしいですか?私が読んだすべてのものから、それらはまったく同じように充電され、多くの充電器ICデータシートでは、Li-IonとLi-Poを充電するときに同じプロセスが説明されています。
AndrejaKo

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@Keegan McCarthy一般に2種類のバランス充電器があり、どちらも各セルに個別にアクセスする方法が必要です。1つのタイプは直列にセルを充電し、数秒ごとに電圧をチェックします。あるセルが他のセルよりも電圧が高い場合、その電圧が他のセルの電圧と一致するまで放電されます。もう1つのタイプの充電器は、各セルを個別に充電します。これにより、セルのバランスが崩れる可能性が低くなります。同じアルゴリズムを使用して、セルのバランスがとれているかどうかを確認し、必要に応じてバランスをとります。
AndrejaKo

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最初のタイプは少し古いようで、バッテリーの充電とは無関係に電圧を監視する専用バランサーで使用される場合があります。2番目のタイプは少し新しいようで、バランサーは充電器に統合されています。
AndrejaKo

回答:


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これは私の職場用なので、揮発性が高いのでLiPoを使用したくありません。

リチウムイオン電池は、MOREリポ(リチウムポリマー)よりも「炎でベント」/「魔法の煙」のイベントの影響を受けやすく、小さくありません。

より安全なリチウムベースの化学セルが必要な場合は、LiFePO4を使用します。
(LiFePO4 =フェロリン酸リチウム)。
あなたは彼らの心を介して杭を運転することができ(金属であるかどうかに関係なく、交差道路と真夜中はオプション)、彼らは高エネルギー放電を生成しません。彼らは(おそらく)その後はうまく機能しません


3個のリチウム電池が完璧なので、このためのリチウムパックを作りたいと思います。...これを行う方法を誰かに教えてもらえますか?また、Li-IonにLiPo充電器を使用できますか、または自分で充電器を作成する必要がありますか?

LiPoとLiIonには同様の充電ニーズがあります。
LiPoは通常、より高い充電率を許可しますが、基本的に同じ化学です。
充電器は最大バッテリー電圧と最大充電電流を「尊重」する必要があります-これらは通常選択可能です。LiIonまたはLiPoのセルあたりの終端電圧は、25℃で通常4.2Vです。これよりわずかに低い電圧を使用すると、容量が減少しますが、セルのサイクル寿命が大幅に向上します。

LiPoまたはリチウムイオンセルは3.0〜4.2 V /セル(放電から完全充電まで)を提供し、セルは定格3.6Vまたは3.7Vです。LiFePO4セルは約2.8〜3.6Vセルを提供し、定格は3.2または3.3 V定格です。 。(低い方が可能ですが、「テール」には容量がほとんどなく、それを使用するとサイクル寿命が短くなります)。NimHセルは、約1.0〜1.3 V /セルを生成し、定格1.2 V定格

したがって、10.6V NimHパック= 10.6 / 1.2 = 9セル

充電範囲全体:

  • 9 x NimH = 9V-11.7V、10.8V平均
  • 3 x LiIon = 9V-12.6V、10.8V平均
  • 3 x LiFePO4 = 8.4V-10.8V、9.6V平均
  • 鉛酸= 12+ V平均

LiFePo4セルの放電を2.8Vよりやや高くして、範囲が9V-10.8Vになるように停止できます。

サーボがどの程度低い電圧で動作するかを判断する必要がありますが、LiFePO4セルは許容範囲内であり、安全性の点ではるかに優れています。とは言っても、LiPoを適切に実行しても、問題はほとんど発生しません。
4 x LiFePO4セルの使用が考えられます。

12V鉛蓄電池の使用を検討してください。これらは安価であり、幅広い容量が利用可能で、充電器はすぐに利用できます。

低電圧の昇圧コンバーターまたは高電圧の降圧コンバーターを使用して、良好な定電圧動作を得ることができます。


バランス充電

LiPoセルは、すぐに利用できる「バランスチャージャー」を使用して充電するか、並列で個別に充電するか、またはウォンチャージャーを作成できます。さまざまなバランス充電器ICがDigikeyなどから入手できます。
バランスを確保する簡単な方法は、電圧が定電圧充電ポイントに達したときに電流をシャントするクランプレギュレータを各セルに配置することです。これにはさまざまな方法がありますが、その1つを以下に示します。こちらからです。そのページには、操作や調整に関する注意事項が記載されています。
このICはバッテリー電圧を監視し、トリガー電圧に達するとMOSFETをオンに切り替えて電流をシャントします。ICには内部基準電圧が含まれており、クランプ電圧にプログラム可能なヒステリシスを提供します。各セルでこれらの回路の1つを使用すると、クランプの電流容量まで、非平衡充電器を使用できます。

ブラックベルトホルダーのみ実際には、これは推奨されませんが、3 x LiIonまたはLiPoセルイオンシリーズを充電するためのクランプ回路の能力を超えない電流出力のシンプルな12V鉛蓄電池充電器を使用することができます。これは、LiIon / LiPo充電の細かい点のいくつかを提供しませんが、機能するはずです。

MAX921のデータシート。これらは$ 4.60 / 1 Digikeyで高すぎます。
同じ結果がTL431とおそらくいくつかのトランジスタでも得られます。これらが十分に関心がある場合は、実行可能な回路に到達できます。

ここに画像の説明を入力してください

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素晴らしい答えをありがとう!私は確かにLiFePoセルを検討しました(質問の改訂履歴を見るとわかるでしょう)私は本当にLiFePoを愛しています。私はJeepのバッテリーも一緒に作りました。しかし、セルの電圧は私のロボットと互換性がありません。サーボは10.0ボルト未満ではうまく機能しません。それらはPWMではなくシリアルコマンドによって制御されます。私が観察したところによると、通信で何かが低電圧で悪化し始めています。しかし、私はLiIonがLiPoよりも危険であることを知りませんでした。私は多くのLiPoセルを爆発させましたが、LiIonは決してしませんでした。
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多分私はただsh * tty LiPo充電器を使っています。ブレッドボードにマウント可能なバランシングICを見つけることができるかどうかを調べてみます。これにより、LiPoセルの爆発的な問題が解決される可能性があります(そして、1.3Ahのセルで9〜13ドルで私に大量のお金を節約できます)。 ..)
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ebay.com/itm/…----- 8.4 $で2つあります
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@KeeganMcCarthy-4 x LiFePO4 +電圧レギュレータはうまく機能します。サイクル寿命は、LiIonまたはLiPoの2倍から4倍でなければなりません。
ラッセルマクマホン
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