Convertir el motor de 6c (3s2p, 4.5v) DC a 1s4p 18650 de carga / protección

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Teniendo dificultades para entender esto, estoy tratando de convertir un ventilador de 4.5v 25w dc de una bomba de colchón de aire para que funcione con una batería recargable hecha con 18650. Esto se cargará y descargará a menudo y deseo un tiempo de ejecución prolongado que haga que las baterías de células C tengan un costo prohibitivo a largo plazo.

El motor funcionará con 3.7 v muy bien y es más que la potencia adecuada para mis propósitos, sin embargo, dicho esto, tengo algunas preguntas.

¿Cómo me ocuparía de la protección contra descargas? ¿Necesito un módulo de protección para cada celda o sería suficiente uno para todo el circuito de la batería?

¿Cómo voy a cargarlos? Los tableros bms que he podido encontrar parecen estar diseñados para aplicaciones en serie. ¿Un bms diseñado para una celda 1s funcionaría para varias celdas en paralelo? No me opongo a usar trineos y cargar las baterías individualmente, sin embargo, sería bueno mantener las baterías internas y cargarlas a través de USB. Sé que esto tomaría más tiempo, sin embargo, planeo cobrarlos durante la noche, así que el tiempo no es muy importante.

Por último, esto no está necesariamente relacionado con la carga / protección, pero cuando apago el motor de un solo 18650 con fines de prueba, parece que se está consumiendo más corriente que con las baterías 6c a 4.2v contra 4.5v con las baterías alcalinas. El motor de CC sin velocidad de carga es notablemente más rápido si esto se debe a que se pasa por alto el cableado / interruptor existente y funciona directamente fuera del motor de CC +/-? Planeo agregar un potenciómetro al circuito para mantener la corriente baja y, con suerte, extender la vida útil de la batería, pero no estoy realmente seguro de qué valor de resistencia sería apropiado. ¿Aparte de sacar el motor de la carcasa y verificar el consumo de corriente fuera de la carcasa con las baterías alcalinas, hay una manera para que pueda determinar la corriente de operación segura para este motor?

    
pregunta matt

1 respuesta

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Un motor de 25 W que funciona a 4.5 V dibuja 5.5 A. La impedancia efectiva del motor es, por lo tanto, 4.5 / 5.5 = 0.82 Ohmios. Esta es una carga seria para baterías pequeñas de grado de consumo.

Por ejemplo, las especificaciones para D-cell Energizer (E95) dicen que tienen 200 a 400 mOhms ESR. Incluso en el mejor de los casos de 200 || 200 mOhms = 100 mOhm para un par paralelo, 3 veces para 3 celdas, proporciona 300 mOhms de batería en el mejor caso de ESR.

Por lo tanto, el motor de 820 mOhm tomará aproximadamente 4.5 V / (0.82 + 0.3) = 4 A de corriente, y la tensión de funcionamiento será de aproximadamente 4 * 0.82 = 3.3 V. Y 1.2 V se disiparán en los ESR internos que se encuentran dentro las baterías.

El Li-ion 18650 probablemente tenga menos de 100 mOhms ESR, y la caída será de solo ~ 0.5 V, por lo tanto, con una celda recién cargada, el motor debe estar funcionando a 3.7 V, y por lo tanto toma más corriente y es probable que funcione Más rápido. Así que el Li-ion es una opción mucho mejor para esta aplicación.

Ahora, ya que el motor está clasificado para 4.5 V, no debe usar ningún "trimmers", esta es una muy mala idea, desperdicio. Puede ejecutar su bomba directamente desde 18650 celdas.

Con respecto a la "protección" y otras cosas, solo compre celdas con protección incorporada, generalmente aparece en la lista incluso por comerciantes de chatarra.

Un pequeño problema es la capacidad total. Con el motor de 25 W su batería 4P probablemente no durará más de 1.5 a 2 horas (4 celdas con una capacidad típica de 10 W h le da solo una batería de 40 W hora). Si su diseño actual (a partir de 6 celdas D) hace funcionar el motor a 3 V y esto es suficiente para la funcionalidad general, es posible que desee reducir el voltaje de activación de las celdas de ión de litio a ese valor utilizando un regulador de conmutación de dólar .

Pero si desea un dispositivo cerrado realmente bueno con capacidad de carga, deberá diseñar tanto en el cargador como en el BMS. Y durante 8 horas de funcionamiento, necesitará una batería con ~ 20 18650 celdas, como Tony notó con razón. Tal vez debería considerar usar celdas Li-Ion más grandes, automóviles o bicicletas, o baterías de plomo-ácido selladas.

Como alternativa, puede ahorrar mucho tiempo y dinero buscando un diseño profesional como Goal Zero Yeti generadores portátiles o similares, Suaoki, Webetop, Paxcess, etc.

    
respondido por el Ale..chenski

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