¿Cómo hacer una batería balanceada?

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Estoy haciendo un robot para mi lugar de trabajo en este momento. Comencé con un kit de 20servo. Sin embargo, vino con una batería de NiMh de 800 mAh y 800 voltios realmente terrible.

Me gustaría hacer un paquete de litio para esto ya que 3 celdas de litio serían perfectas. Utilizo LiPo para mis modelos de aviones personales y sé que están "equilibrados" y usan cargadores especiales que cargan cada celda de forma independiente.

Ya que esto es para mi lugar de trabajo, no quiero usar LiPo porque son muy volátiles. Estaba pensando en hacer mi paquete de baterías con 3x RCR123. Me gustaría hacer el paquete para que se pueda cargar con un cargador de compensación.

¿Puede alguien decirme cómo hacer esto? Además, ¿puedo usar un cargador LiPo para Li-Ion o necesito hacer mi propio cargador?

Gracias.

    
pregunta Sponge Bob

1 respuesta

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Ya que esto es para mi lugar de trabajo, no quiero usar LiPo porque son muy volátiles.

Las células de ión litio son MÁS susceptibles a los eventos de "ventilación con llama" / "humo mágico" que el LiPo (polímero de litio), no menos.

Si desea una celda de química basada en litio mucho más segura, use LiFePO4.
 (LiFePO4 = Ferrosofosfato de litio).
 Puede conducir una estaca a través de sus corazones (metálicos o no, en los cruces y a la medianoche opcional) y no producirán descargas de alta energía. Ellos (probablemente) no funcionarán muy bien a partir de entonces

  

Me gustaría hacer un paquete de litio para esto ya que 3 celdas de litio serían perfectas. ... ¿Alguíen puede decirme como hacer esto, por favor? Además, ¿puedo usar un cargador LiPo para Li-Ion o necesito hacer mi propio cargador?

LiPo y LiIon tienen necesidades de carga similares.
 LiPo generalmente permite mayores tasas de carga, pero es esencialmente la misma química.
 Un cargador debe "respetar" el voltaje máximo de la batería y la corriente de carga máxima, generalmente son seleccionables. El voltaje de terminación por celda para LiIon o LiPo es generalmente de 4,2 V a 25 grados C. El uso de un voltaje ligeramente inferior reduce la capacidad, pero mejora en gran medida la vida del ciclo celular.

Una celda de LiPo o Ion de litio proporciona de 3.0 a 4.2 V / celda (descargada completamente cargada) y las celdas tienen una capacidad nominal de 3.6 V o 3.7 V nominal Las celdas LiFePO4 proporcionan aproximadamente 2.8 a 3.6 V de celda y tienen una clasificación nominal de 3.2 o 3.3 V. (Es posible bajar, pero hay poca capacidad en la "cola" y su uso reduce la vida útil del ciclo).  Una celda NimH produce alrededor de 1.0 a 1.3 V / celda y tiene una potencia nominal de 1.2 V

Entonces, tu paquete NimH de 10.6V = 10.6 / 1.2 = 9 celdas

Rango de carga:

  • 9 x NimH = 9V - 11.7V, 10.8V significa
  • 3 x LiIon = 9V - 12.6V, 10.8V significa
  • 3 x LiFePO4 = 8.4V - 10.8V, 9.6V significa
  • Ácido del plomo = 12+ V significa

Puede detener la descarga de las células LiFePo4 a algo más alto que 2.8V para que el rango sea de 9V - 10.8V

Necesitará determinar el bajo voltaje que los servos ejecutarán felizmente, pero las células LiFePO4 probablemente serán aceptables y son mucho mejores para la seguridad. Dicho esto, ejecutar LiPo correctamente causa problemas razonablemente pocos.
 El uso de 4 x células LiFePO4 podría ser considerado.

Es posible que desee considerar el uso de una batería de plomo de 12V. Estos son baratos, hay una amplia gama de capacidades disponibles y cargadores disponibles.

Puede usar un convertidor boost de un voltaje más bajo o un convertidor buck de un voltaje más alto para obtener una buena operación de voltaje constante.

Carga equilibrada

Las celdas LiPo se pueden cargar usando "cargadores de balanceo" fácilmente disponibles o se pueden cargar por separado en paralelo o puede hacer que su cargador ganado. Una gama de IC de cargador de equilibrado está disponible, por ejemplo, en Digikey .
 Un método simple para asegurar el equilibrio es colocar un regulador de abrazadera en cada celda que desvíe la corriente cuando el voltaje alcance el punto de carga de voltaje constante. Hay varias formas de hacer esto, pero una de ellas se muestra a continuación. Esto es desde aquí . Las buenas notas sobre la operación y el ajuste se muestran en esa página.
 El IC controla el voltaje de la batería y cuando se alcanza un voltaje de activación, el MOSFET se enciende para derivar la corriente. El IC contiene una referencia de voltaje interno y proporciona histéresis programable para el voltaje de sujeción. El uso de uno de estos circuitos en cada celda permite el uso de un cargador sin equilibrio hasta la capacidad actual de la abrazadera.

Solo sujetadores de correa negra De hecho, aunque esto no se recomendaría, probablemente podría usar un cargador de plomo ácido de 12V simple con una salida de corriente no superior a la capacidad de los circuitos de pinza para cargar 3 x LiIon o LiPo serie de iones celulares. Esto no proporcionaría algunos de los puntos más finos de la carga LiIon / LiPo, pero debería funcionar.

Hoja de datos de MAX921 . Estos son demasiado caros a $ 4.60 / 1 Digikey.
 Se puede obtener el mismo resultado con un TL431 y quizás con algunos transistores. Se puede llegar a un circuito viable si esto es suficiente interés.

    
respondido por el Russell McMahon

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