¿Cuál es la mejor manera de controlar el voltaje de cada celda?
Deberá equilibrar su paquete, es decir, asegurarse de que todas las celdas alcancen el mismo voltaje y evitar la sobrecarga y la sobrecarga de la celda más débil.
Por lo general, esto implica detectar el voltaje en cada celda de forma independiente (utilizando un amplificador de instrumentación, por ejemplo) y también una forma de descargar individualmente las celdas más fuertes.
Cada paquete de batería para computadora portátil incluye uno de estos sistemas de administración de batería. Esto significa que los fabricantes de chips tienen muchas soluciones ya preparadas y probadas en la industria.
Los límites de voltaje insuficiente y excesivo son por celda, y no son negociables . El exceso de descarga destruirá sus células y, cuando intente cargarlas, sucederá algo. ¡Y no olvides el sensor de temperatura!
¡No diseñes el tuyo! Compruebe Linear Tech, etc.
¿Es un problema cargarlos con un voltaje constante y una corriente inestable?
Esto no es un problema en absoluto , ya que las baterías Li no tienen un "efecto memoria".
Todo lo que necesita hacer es saber con precisión la corriente máxima y el voltaje que su batería tolerará. Diseñe una fuente de corriente de voltaje limitado (o una fuente de voltaje de corriente limitada, que sea la misma). Establecer el énfasis en la precisión del voltaje.
Y siempre que tengas energía ... activa tu cargador. Eso es todo.
Hice una investigación sobre esto para una bicicleta "dynamo" light. El zumbido "dynamo" (en realidad un alternador) proporciona algunos vatios, pero solo si la bicicleta va lo suficientemente rápido. Obviamente, entonces, la potencia disponible es intermitente, a menos que el ciclista ejecute TODAS las luces rojas.
Me sorprendió lo fácil que era manejar las baterías LiIon ... Sí, realmente puedes usarlas como grandes condensadores, cargarlas cuando tienes energía y descargarlas cuando necesitas energía.
Le pregunté a un amigo que es especialista (él diseña baterías EV para un fabricante de renombre) y obtuve confirmación de esto. No hay ningún problema. Lo utilizan para el frenado de regeneración, etc.
Su batería tiene una vida útil especificada como un cierto número de ciclos de carga completos. Lo mejor es que los microciclos (es decir, cargar la batería un poco, luego descargarse un poco y luego repetir) funcionan exactamente como espera, es decir, si realiza ciclos de carga / descarga con un 10% de capacidad, entonces necesitará 10 de esos microciclos para igualar el envejecimiento causado por un ciclo completo.
Ahora, hay un problema: si su equipo está en una ubicación remota, lo más probable es que desee utilizar un voltaje de carga máximo de 0,05 a 0,1 V más bajo que el voltaje máximo de la celda. Las razones son:
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Esto prolongará la vida de la célula LiIon. Tal vez agregar más capacidad de la batería también. ¡Eso depende de si el tipo que va a venir con una escalera para cambiar las baterías cuesta más que unas pocas celdas adicionales!
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Debe estar absolutamente seguro de no flotar la carga a un voltaje de carga máximo como lo haría con el ácido de plomo. Digamos que es 4V2. Usted carga las celdas a 4V2, todo está bien. Ahora, una nube proyecta una sombra sobre su célula solar. Se detiene la carga durante cinco minutos y, en cambio, su dispositivo consume corriente. La nube se va. Debido a la histéresis en sus celdas, el voltaje de la celda parecerá ser, digamos, 4.15 V, por lo que el cargador reanudará la carga ... pero la batería está completamente cargada, y estará en desacuerdo con tales tratamiento. Entonces, elimine 50-100 mV de su límite de CV, a menos que el fabricante de la batería le firme una renuncia.
Los cargadores con alimentación de red incluyen temporizadores para protegerse contra esto. Si pierde los últimos 100 mV, solo perderá muy poca capacidad de mAh. Revise sus curvas de descarga. Utilicé 4.05V en 4.2V LiIon. Funciona como un encanto!
Es imposible hacer una corriente estable y constante con el controlador solar o mppt. ¿Cómo puedo resolver este problema actual inestable o tengo que resolverlo? ¿Qué pasará si los recargo con una corriente inestable?
Como dije, no pasa nada malo.
Para ahorrar energía, el esquema que utilicé fue una fuente de corriente constante de conmutación, configurada a la corriente de carga CC y optimizada para la eficiencia a esa corriente.
Esto se apagó uno y se apagó a través de PWM mediante un uC. El ciclo de trabajo de PWM se estableció de acuerdo con el voltaje de la celda, para emular la disminución gradual de la corriente durante la fase CV. Funciona muy bien.
Un sensor de temperatura es obligatorio, no lo olvides! LiIon se enoja si lo carga fuera de los límites de temperatura ...