ლითიუმის ბატარეები საკუთარი. თავად გააკეთეთ ლითიუმ-იონური ბატარეებისგან დამზადებული ბატარეა: როგორ დატენოთ სწორად. ფრთხილად! ბევრი უცნაური წერილი და სურათი
ამ სტატიაში, DIYer გაგვიძღვება ბატარეის აწყობის ყველა ეტაპზე, მასალის შერჩევიდან საბოლოო შეკრებამდე. RC სათამაშოები, ლეპტოპის ბატარეები, სამედიცინო მოწყობილობები, ელექტრო ველოსიპედები და ელექტრო მანქანებიც კი იყენებენ 18650 ბატარეას.
18650 ბატარეა (18*65 მმ) არის ლითიუმის იონური ბატარეის ზომა. შედარებისთვის, ჩვეულებრივ AA ბატარეებს აქვთ ზომა 14*50 მმ. ავტორმა შექმნა ეს კონკრეტული ასამბლეა, რათა შეცვალოს ტყვიის მჟავა ბატარეა ხელნაკეთ პროდუქტში, რომელიც მანამდე გააკეთა.
ვიდეო:
ინსტრუმენტები და მასალები:
- ;
- ;
- ;
- ;
-გადამრთველი;
- კონექტორი;
- ;
-ხრახნები 3მ x 10მმ;
- ადგილზე წინააღმდეგობის შედუღების მანქანა;
-3D პრინტერი;
-სტრიპერი (საიზოლაციო მოხსნის ხელსაწყო);
- Თმის საშრობი;
-მულტიმეტრი;
-ლითიუმ-იონური ბატარეების დამტენი;
- დამცავი სათვალე;
-დიელექტრიკული ხელთათმანები;
ზოგიერთი ხელსაწყო შეიძლება შეიცვალოს უფრო ხელმისაწვდომი ხელსაწყოებით.
ნაბიჯი პირველი: ბატარეების არჩევა
პირველი ნაბიჯი არის სწორი ბატარეების არჩევა. ბაზარზე არის სხვადასხვა ბატარეები $1-დან $10-მდე.ავტორის თქმით, საუკეთესო ბატარეები არის Panasonic-ის, Samsung-ის, Sanyo-სა და LG-ის. ისინი უფრო ძვირია, ვიდრე სხვები, მაგრამ დაამტკიცეს, რომ კარგი ხარისხი და შესრულებაა.
ავტორი არ გირჩევს ბატარეების შეძენას სახელებით Ultrafire, Surefire და Trustfire. ეს არის ბატარეები, რომლებმაც არ გაიარეს ხარისხის კონტროლი ქარხანაში და შეძენილ იქნა შეღავათიან ფასად და გადაფუთეს ახალი სახელით. როგორც წესი, ასეთ ბატარეებს არ აქვთ დეკლარირებული სიმძლავრე და დამუხტვისა და განმუხტვის დროს არსებობს ხანძრის საშიშროება.
ხელნაკეთი პროდუქტისთვის ოსტატმა გამოიყენა Panasonic ბატარეები 3400 mAh ტევადობით.
ნაბიჯი მეორე: ნიკელის ზოლის შერჩევა
ბატარეის დასაკავშირებლად საჭიროა ნიკელის ზოლები. ბაზარზე ორი პროდუქტია: ნიკელის მოოქროვილი ლითონი და ნიკელის ზოლები. ავტორი გვირჩევს ნიკელის ზოლების გამოყენებას. ისინი უფრო ძვირია, მაგრამ აქვთ დაბალი წინააღმდეგობა და ამიტომ ნაკლებად თბება, რაც გავლენას ახდენს ბატარეების ხანგრძლივობაზე.
ნაბიჯი მესამე: ადგილზე შედუღება ან შედუღება
ბატარეების შეერთების ორი მეთოდი არსებობს: შედუღება და ადგილზე შედუღება. საუკეთესო არჩევანია ადგილზე შედუღება. ადგილზე შედუღებისას ბატარეა არ ათბობს. მაგრამ შედუღების მანქანა (როგორც ავტორის) ღირს დაახლ. 12 ტ.რ. უცხოურ ონლაინ მაღაზიაში და დაახლ. 20 ტ.რ. რუსულ ონლაინ მაღაზიაში. ავტორი თავად იყენებს შედუღებას, მაგრამ მოამზადა რამდენიმე რეკომენდაცია შედუღებისთვის.
შედუღებისას შეინახეთ კონტაქტი შედუღების რკინასა და ბატარეას შორის მინიმუმამდე. უმჯობესია გამოიყენოთ მძლავრი გამაგრილებელი უთო (80 ვტ-დან) და სწრაფად შედუღოთ, ვიდრე შედუღების არე გაცხელოთ.
ნაბიჯი მეოთხე: შეამოწმეთ ბატარეები
ბატარეების დაკავშირებამდე, თქვენ უნდა შეამოწმოთ თითოეული მათგანი ცალკე. ბატარეებზე ძაბვა დაახლოებით იგივე უნდა იყოს. ახალი მაღალი ხარისხის აკუმულატორების ძაბვაა 3,5 ვ - 3,7 ვ. ასეთი ბატარეების დაკავშირება შესაძლებელია, მაგრამ უმჯობესია ძაბვის გათანაბრება დამტენის გამოყენებით. გამოყენებული ბატარეებისთვის, ძაბვის სხვაობა კიდევ უფრო დიდი იქნება.
ნაბიჯი მეხუთე: ბატარეის გაანგარიშება
პროექტისთვის მასტერს სჭირდება ბატარეა 11.1 ვ ძაბვით და 17000 mAh სიმძლავრით.
18650 ბატარეის სიმძლავრე არის 3400 mAh. ხუთი ბატარეის პარალელურად შეერთებისას ვიღებთ 17000 mAh სიმძლავრეს. ასეთი ნაერთი არის დანიშნული P, ამ შემთხვევაში 5P
ერთ ბატარეას აქვს ძაბვა 3.7 ვ. იმისათვის რომ მიიღოთ 11.1 ვ, თქვენ უნდა დააკავშიროთ სამი ბატარეა სერიულად. აღნიშვნა S, ამ შემთხვევაში 3S.
ასე რომ, საჭირო პარამეტრების მისაღებად გჭირდებათ სამი განყოფილება, თითოეული შედგება ხუთი პარალელურად დაკავშირებული ბატარეისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში. პაკეტი 3S5P.
ნაბიჯი მეექვსე: ბატარეის აწყობა
ბატარეის ასაწყობად ოსტატი იყენებს სპეციალურ პლასტმასის უჯრედებს. პლასტმასის უჯრედებს აქვთ მრავალი უპირატესობა მათ შეერთებასთან შედარებით, მაგალითად, წებოს იარაღის გამოყენებით.
1. ნებისმიერი რაოდენობის მარტივი შეკრება.
2. ბატარეებს შორის არის სივრცე ვენტილაციისთვის.
3. ვიბრაციისა და ზემოქმედების წინააღმდეგობა.
აგროვებს ორ 3*5 უჯრედს. საკანში აყენებს 5S ბატარეების პირველ პაკეტს პლუს გვერდით ზემოთ, მომდევნო ხუთს მინუს გვერდით მაღლა და ბოლო ხუთ ბატარეას ისევ პლიუს მხარით ზემოთ (იხილეთ ფოტო).
ათავსებს მეორე უჯრედს თავზე.
ნაბიჯი მეშვიდე: შედუღება
ჭრის ნიკელის ოთხ ზოლს პარალელური შეერთებისთვის, 10 მმ ზღვარით. წყვეტს ათ ზოლს სერიული კავშირისთვის.
ათავსებს გრძელ ზოლს პირველის + კონტაქტებზე (როდესაც გადაბრუნდება, ის დარჩება პირველი) პარალელური 5P უჯრედი. ადუღებს ზოლს. ადუღებს ზოლებს ერთი ბოლოთ მესამე უჯრედის + და მეორე - მეორეზე. ადუღებს გრძელ ზოლს + მესამე უჯრედზე (თეფშების თავზე). აბრუნებს ბლოკს. ის ადუღებს ფირფიტებს უკანა მხარეს, იმის გათვალისწინებით, რომ ახლა პარალელურად ვაკავშირებთ მესამე მონაკვეთს, ხოლო პირველ და მეორე მონაკვეთს პარალელურად და ზედიზედ (იმის გათვალისწინებით, რომ იგი თავდაყირა აქვს).
ნაბიჯი მერვე: BMS (ბატარეის მართვის სისტემა)
ჯერ ცოტა გავიგოთ რა არის BMS.
BMS (ბატარეის მართვის სისტემა) არის ელექტრონული დაფა, რომელიც დამონტაჟებულია ბატარეაზე მისი დატენვის/დამუხტვის პროცესის გასაკონტროლებლად, ბატარეისა და მისი ელემენტების მდგომარეობის მონიტორინგის, ტემპერატურის კონტროლის, დამუხტვის/გამომუხტვის ციკლების რაოდენობის გასაკონტროლებლად და დასაცავად. ბატარეის კომპონენტები. კონტროლისა და დაბალანსების სისტემა უზრუნველყოფს ბატარეის თითოეული ელემენტის ძაბვისა და წინააღმდეგობის ინდივიდუალურ კონტროლს, ანაწილებს დენებს ბატარეის კომპონენტებს შორის დატენვის პროცესში, აკონტროლებს გამონადენის დენს, განსაზღვრავს სიმძლავრის დაკარგვას დისბალანსისგან და უზრუნველყოფს უსაფრთხო შეერთებას/გამორთვას. დატვირთვის.
მიღებული მონაცემების საფუძველზე BMS ახორციელებს უჯრედის დატენვის დაბალანსებას, იცავს ბატარეას მოკლე ჩართვის, ჭარბი დენის, გადატვირთვის, გადატვირთვისგან (თითოეული უჯრედის მაღალი და ზედმეტად დაბალი ძაბვის), გადახურებისგან და ჰიპოთერმიისგან. BMS ფუნქციონირება საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ გააუმჯობესოს ბატარეების მუშაობა, არამედ გაზარდოს მათი მომსახურების ვადა.
დაფის მნიშვნელოვანი პარამეტრებია უჯრედების რაოდენობა ზედიზედ, ამ შემთხვევაში 3S და მაქსიმალური გამონადენის დენი, ამ შემთხვევაში 25 A. ამ პროექტისთვის მასტერმა გამოიყენა დაფა შემდეგი პარამეტრებით:
მოდელი: HX-3S-FL25A-A
ძაბვის დიაპაზონი: 4.25~4.35V±0.05V
გამონადენი ძაბვის დიაპაზონი: 2.3~3.0V±0.05V
მაქსიმალური სამუშაო დენი: 0~25A
სამუშაო ტემპერატურა: -40℃~+50℃
ამაგრებს დაფას ბატარეის ბოლოებზე სქემის მიხედვით.
თავდაპირველად, ლითიუმ-იონური ბატარეები განკუთვნილი იყო მობილური მოწყობილობებისთვის, იქნება ეს ტელეფონები, კამერები, ვიდეო კამერები, ლეპტოპები, მაგრამ ბოლო ათწლეულში ლითიუმის ბატარეების წარმოებაც დაიწყო ავტომწარმოებლების უმეტესობის მიერ.
მაშინ რატომ აწყობთ საკუთარ თავს, თუ შეგიძლიათ მზა ბატარეის ყიდვა? საკმარისი მიზეზებია:
- ქარხნულად აწყობილი ლითიუმის ბატარეები უსაფუძვლოდ ძვირია;
- ძალიან რთულია მოტოციკლისთვის ან მანქანისთვის შესაფერისი ზომების ბატარეის პოვნა;
- თუ აწყობილი ბატარეა ჯდება სამონტაჟო სივრცეში ზღვარით, მაშინ მას ექნება უფრო დაბალი სიმძლავრე.
საკუთარი ხელით შეგიძლიათ ააწყოთ ბატარეა ცალკეული ელემენტებიდან, რომელიც შემოიფარგლება მხოლოდ ენერგიის სიმკვრივით და ვატ-საათის ფასით, რაც დამოკიდებულია არჩეული ელემენტების ტიპზე:
- NiMH- ნიკელის ლითონის ჰიდრიდი;
- Li-ion- ლითიუმის იონი;
- ლი-პოლი- ლითიუმის პოლიმერი;
- LiFePO4- ლითიუმის რკინის ფოსფატი;
- ტყვიის მჟავა- ტყვიის მჟავა.
ლითიუმის უჯრედების გადატვირთვის საფრთხე
ლითიუმის უჯრედებს სიფრთხილით უნდა მოვეკიდოთ, რადგან სრულად დატენვისას ისინი დიდ ენერგიას აკონცენტრირებენ მცირე ზონაში. ამიტომ, დაცული Li-ion და Li-pol ბატარეები უკვე დიდი ხანია იყიდება.
ჯერ კიდევ 1991 წელს Sony-მ ყურადღება გაამახვილა Li-ion უჯრედების აფეთქების საშიშროებაზე. დღესდღეობით, ყველა ბატარეა გამონაკლისის გარეშე იჭრება ორფენიანი გამყოფით ფირფიტებს შორის, რათა აღმოიფხვრას შიდა მოკლე ჩართვის რისკი. ყველა ბრენდირებული ბატარეა აღჭურვილია საველე ეფექტის მქონე ტრანზისტორი დამცავი დაფით, რომელიც გამორთავს მათ შემდეგ შემთხვევებში:
- ბატარეა ზედმეტად დაცლილია - 2.5 ვ-ზე ქვემოთ.
- გადატვირთული - 4,2 ვ-ზე მეტი.
- დატენვის დენი ძალიან მაღალია - 1C-ზე მეტი (C არის ბატარეის მოცულობა Ah-ში).
- Მოკლე ჩართვა.
- დატვირთვის დენი გადაჭარბებულია - 5C-ზე მეტი.
- არასწორი პოლარობა დატენვისას.
დამატებითი უსაფრთხოებისთვის არის თერმული დაუკრავი, რომელიც ხსნის წრედს, როდესაც ლითიუმის ელემენტი გადახურდება 90 °C-ზე ზემოთ.
როგორ მოვძებნოთ ბატარეა დაცვით?
ლითიუმის ბატარეები იწარმოება საყოფაცხოვრებო და ტექნოლოგიურ ვერსიებში. საყოფაცხოვრებო მოხმარების ბატარეებს აქვთ გამძლე პლასტმასის კორპუსი და ჩაშენებული ელექტრონული დაცვა. სამრეწველო გამოყენებისთვის განკუთვნილი ტექნოლოგიური ელემენტები ყველაზე ხშირად იწარმოება ჩარჩოს გარეშე და არ გააჩნიათ ჩაშენებული დაცვა.
- დაცულ ბატარეებს აქვს სიტყვა " დაცული"სათაურში, დაუცველი -" დაუცველი».
- დამცავი ბატარეები 2-3 მმ-ით გრძელია ვიდრე ჩვეულებრივი დაფის გამო, რომელიც დამონტაჟებულია ბოლოში ნეგატიურ ბოძთან.
- იგივე სიმძლავრის დაცვის მქონე ბატარეების ფასი ყოველთვის უფრო მაღალია, რადგან ელექტრონული კომპონენტებით დაფაც ფული ღირს.
ბატარეის დადებითი პოლუსი უნდა იყოს დაკავშირებული დამცავ დაფასთან თხელი ფირფიტით, წინააღმდეგ შემთხვევაში დაცვა არ იმუშავებს.
როდესაც ცალკეული ელემენტები სერიულად არის დაკავშირებული, მათი ძაბვები ჯამდება, მაგრამ ტევადობა იგივე რჩება. ერთი და იგივე სერიიდანაც კი, ბატარეებს განსხვავებული მახასიათებლები აქვთ, ამიტომ ისინი იტენიან სხვადასხვა სიჩქარით. მაგალითად, 12,6 ვოლტამდე ჯამურ ძაბვაზე დატენვისას, შუაში არსებული ელემენტი შეიძლება გადატვირთოს 4,4 ვ-მდე, რაც საშიშია გადახურების გამო.
დაუცველი ელემენტების გადაჭარბებული დატენვის თავიდან ასაცილებლად გამოიყენება დამაბალანსებელი კაბელები, რომლებიც დაკავშირებულია სპეციალურ დამტენებთან, მაგალითად: iMAX B6 და Turnigy Accucel-6.
თითოეული Li-ion და Li-pol მრავალჯერადი დატენვის ბატარეა საყოფაცხოვრებო მოხმარებისთვის აქვს ყველაზე მოწინავე დენის დაცვას ძაბვის კონტროლის მიკროსქემის, საველე ეფექტის ტრანზისტორი გადამრთველისა და თერმული დაუკრავის სახით.
დაცული ელემენტების დაბალანსება არ არის საჭირო, რადგან თუ რომელიმე მათგანზე ძაბვა 4.2 ვ-მდე გაიზრდება, დამუხტვა გარანტირებულია შეწყვეტილი.
უჯრედებიდან ბატარეის დაცვის გარეშე აწყობისას, არსებობს გამოსავალი - დააინსტალირეთ ერთი ძაბვის კონტროლის დაფა ყველა ბატარეისთვის, მაგალითად, დააკავშირეთ ისინი 4S2P მიკროსქემის მიხედვით - 4 სერიაში, 2 პარალელურად.
ასევე არ არის საჭირო პარალელურად დაკავშირებული ელემენტების დაბალანსება.
როდესაც ბატარეები დაკავშირებულია პარალელურად, მათი ძაბვა იგივე რჩება და მათი სიმძლავრე შეჯამებულია.
ლითიუმის ბატარეების სიმძლავრის შესახებ
სიმძლავრე არის ბატარეის უნარი, მიაწოდოს დენი, რომელიც იზომება მილიამპერ საათში (mAh) ან ამპერ საათში (Ah). მაგალითად, ბატარეას, რომლის სიმძლავრეა 2 Ah, შეუძლია მიაწოდოს დენი 2 A ერთი საათის განმავლობაში, ან 1 A ორი საათის განმავლობაში. მაგრამ დენის ეს დამოკიდებულება დატვირთვის შეერთების დროზე არ არის წრფივი - გრაფიკის გარკვეულ მომენტში, როდესაც დენი გაორმაგდება, ბატარეის მუშაობის დრო ოთხჯერ მცირდება. ამიტომ, მწარმოებლები ყოველთვის მიუთითებენ სიმძლავრეზე, რომელიც გამოითვლება, როდესაც ბატარეა გამორთულია ზედმეტად დაბალი დენით 100 mA.
ენერგიის რაოდენობა დამოკიდებულია ბატარეის ძაბვაზე, ამიტომ ნიკელის მეტალის ჰიდრიდის უჯრედებს იგივე სიმძლავრე აქვთ 3-ჯერ ნაკლები ენერგიის ინტენსივობა, ვიდრე ლითიუმის იონური უჯრედები:
- NiMH- 1,2 V * 2,2 Ah = 2,64 ვატ-საათი;
- Li-ion- 3,7 V * 2,2 Ah = 8,14 ვატ-საათი.
მრავალჯერადი დატენვის ბატარეების ძებნისა და შეძენისას უპირატესობა მიანიჭეთ ცნობილ კომპანიებს, როგორიცაა Samsung, Sony, Sanyo, Panasonic. ამ მწარმოებლების ბატარეებს აქვთ სიმძლავრე, რომელიც ყველაზე მეტად ემთხვევა მათ კარზე მითითებულს. Sanyo ელემენტებზე 2600 mA წარწერა დიდად არ განსხვავდება მათი რეალური სიმძლავრისგან 2500-2550 mA. ჩინელი მწარმოებლების ფალსიფიცირებული 4200 mA სიმძლავრით 1000 mA-საც კი არ აღწევს, მაგრამ მათი ფასი იაპონური ორიგინალების ნახევარზე მეტია.
ლითიუმის ბატარეებიდან ბატარეის ასაწყობად შეგიძლიათ გამოიყენოთ:
- soldering;
- შეერთების ყუთები;
- ნეოდიმი მაგნიტები;
ქარხნის აწყობის დროს შედუღება ძალიან იშვიათად გამოიყენება, რადგან ლითიუმის ელემენტი განადგურებულია სიცხის შედეგად, კარგავს მისი სიმძლავრის ნაწილს. მეორეს მხრივ, სახლში, შედუღება იქნება ბატარეების დასაკავშირებლად ოპტიმალური გზა, რადგან კონტაქტებზე მინიმალური წინააღმდეგობაც კი მნიშვნელოვნად შეამცირებს საერთო ძაბვას საერთო ტერმინალებზე. თქვენ უნდა გამოიყენოთ მძლავრი 100 ვატიანი შედუღების უთო და შეეხოთ ლითიუმის ბატარეებს არა უმეტეს ორი წამის განმავლობაში.
იშვიათი დედამიწის ძლიერი მაგნიტები დაფარულია ნიკელის ან თუთიის ფენით, ამიტომ მათი ზედაპირი არ იჟანგება. ეს მაგნიტები უზრუნველყოფენ შესანიშნავ კონტაქტს ბატარეებს შორის. თუ გსურთ მავთულის შედუღება მაგნიტზე, არ დაივიწყოთ კურიის ტემპერატურა, რომლის ზემოთაც ნებისმიერი მაგნიტი კენჭად იქცევა. მაგნიტების სავარაუდო დასაშვები ტემპერატურაა 300°C.
თუ იყენებთ ყუთს ბატარეების დასაკავშირებლად, მაშინ დიდი უპირატესობა აშკარა ხდება, რადგან უფრო ადვილი იქნება ბატარეების შერჩევა ძაბვით ან დაზიანებული ელემენტის შეცვლა.
ადგილზე შედუღება საუკეთესო მეთოდია ლითიუმის უჯრედების შეერთებისთვის ლეპტოპის ბატარეების აწყობისას.
არ არის მომგებიანი მანქანის ან მოტოციკლისთვის მზა ლითიუმის აკუმულატორის ყიდვა, როცა დაბალ ფასად მისი აწყობა შეგიძლია. თქვენ შეგიძლიათ დაზოგოთ $70-მდე, თუ არ იყიდით ახალ ლეპტოპის ბატარეას და თავად არ შეცვლით უჯრედებს.
ძნელია ვიმსჯელოთ დანაზოგზე ძლიერი ლითიუმის ბატარეების აწყობისას ელექტრო მანქანების ან ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემებისთვის სახლში, რადგან ამ შემთხვევებში დამატებითი ხარჯებია კონტროლისა და მონიტორინგის აღჭურვილობისთვის.
შეიძლება თქვენც დაგაინტერესოთ
- და ახლა საქმეზე:
ტევადობას რაც შეეხება. მე მესმის, რომ თუ ძრავა არ იწევს, მაგალითად, გორაზე, მაშინ ის წარმოქმნის მოკლე ჩართვის დენს. ძრავა არ დაიწვება, რადგან მასში სქელი მავთულებია ჩაჭრილი.
მაგრამ როგორ გავარკვიოთ, რა მაქსიმალურ დენს აწარმოებს? და რამდენ ხანს გაუძლებს ამ დენს მისი შიგნიდან გრიალი?
თქვენი წერილით თუ ვიმსჯელებთ, თქვენ ძალიან განათლებული ადამიანი ხართ, ყოველ შემთხვევაში, ფიზიკურ მეცნიერებებში, მაგრამ მე სკოლაში და ინსტიტუტში შესანიშნავი სტუდენტი ვარ და ახლა საფუძვლები არ მახსოვს. მოეპყარით ამ ფაქტს გაგებით - სკლეროზი ხანდაზმულია. თუმცა თავს ჭკვიანად ვთვლი!!!
ზემოთ დასმული კითხვები მიზნად ისახავს უპასუხოს მთავარ კითხვას - როგორ იქნება სწორი (AK-ის დაწვის რისკის გარეშე) ძრავის და ბატარეის მუშაობა ნებისმიერ რელიეფზე მოძრაობისას (ვგულისხმობ დიდ და პატარა ასვლას)
მე მესმის ეს: თუ დროულად გამოვრთავ AK-ს გადართვის გადამრთველით და ველოსიპედს ხელით ავიყვან ბორცვზე. მაშინ არაფერი მოხდება! როგორ ამოვიცნოთ ეს მომენტი?
იქნებ არის სპეციალური მოწყობილობა, რომელიც სიგნალს აძლევს მაღალ დენს, ან თერმული რელე, რომელიც აშკარად, ხაზგასმით ხაზს ვუსვამ, გამორთავს AC-ს?
- და ახლა საქმეზე:
მე მივწერე მეილი, პასუხი არ არის. ალბათ იმიტომ, რომ მისამართი ხელით ჩავწერე, რადგან კოპირება არ არის მხარდაჭერილი საიტზე.
=====================================================
Კარგი დღე
როგორც თქვენ მკითხეთ, მე გამოვგზავნე შეკითხვა საიტიდან, გადავწყვიტე კითხვას დავამატო ხრახნი, რომელიც ნამდვილად საჭიროებს გადაკეთებას, რადგან დამტენი დაიწვა და უმოქმედოა, დამეხმარეთ Ni-Cd-ზე Li-Ion-ზე შეცვლა. ასევე გადააკეთეთ დამტენები ან შექმენით ახალი.
მოკლედ დავწერ ასე:
'1o'. Screwdriver “practyl”, ბატარეა შედგება Ni-Cd 1.2V, 600 mAh – 3 ც.'2o'. Ermak ხრახნიანი, აკუმულატორი შედგება Ni-Cd 1.2V, 600 mAh – 4 ც.
"3შ". ხრახნიანი „დეფორტი“, ბატარეა შედგება Ni-Cd 1.2V, SC 1200 mAh – 15 ც.
შესაბამისად, ყველა აკუმი მიმაგრებულია სერიებში.
მინდა გავაკეთო 3 ლითიუმი პარალელურად '1o'-ში, აშკარად გამოდის: 1.2v * 3 = 3.6v Ni-Cd არის მხოლოდ 3.7v Li-Ion, მაგრამ არა 600 mAh, არამედ იმდენი, რამდენიც Li-Ion * 3. mAh . ვფიქრობ, ეს მაგარი უნდა იყოს.
'2o'-ში უფრო რთულია: იქ 1.2v * 4 = 4.8v, Li-Ion 3.7v. შეიძლება სუსტი გახდეს, მაგრამ 4 ლითიუმის ბატარეის ტევადობამ უნდა დაფაროს ეს ნაკლი (ალბათ). ყოველ შემთხვევაში სხვა მოდიფიკაციის ვარიანტზე ვერ მოვიფიქრე, იდეებითა და რჩევებით მოხარული ვიქნები.
ახლა ყველაზე საინტერესო: მე მინახავს ბევრი "3sh" ცვლილება, ისინი თითქმის ეწინააღმდეგებიან ერთმანეთს (ისინი გვთავაზობენ დაფას შეკრებისთვის, სხვები აჩვენებენ ამ დამწვარი დაფების ფოტოებს, სხვა რაღაცეებს, ზღვას დავები იმავე საკითხებზე). აქ გამოდის, რომ 1.2V*15=18V Ni-Cd-ს ვცვლით (3.7V*5=18.5V Li-Ion)*2 - ვიღებთ გაზრდილ მოცულობას, საკმარისი ადგილია ბატარეაში. ახალი დამტენი შენ თვითონ უნდა გააკეთო, მგონი ძველის საფუძველზე (მისგან ყველაფრის ამოგდება და ახალი ბლოკებით, დაფებით, გადამცემებით და რაც საჭიროა) ჩაანაცვლე, რადგან ძველი დაიწვა.
ახლა ყველაზე მნიშვნელოვანი ისაა, რატომ აღვწერე ეს ყველაფერი, გესმით და ნამდვილად შეგიძლიათ დაგეხმაროთ, ეს ჩანს თქვენთვის დასმულ ნებისმიერ კითხვაზე პასუხებიდან, თქვენი იმედი მაქვს:
'1o' როგორი დაფა უნდა ვიყიდო, რომ მასზე იყოს ყველა დაცვა (გადამუხტვა/გამორთვა/გათბობა მოკლე ჩართვა და კიდევ რა უნდა იყოს)? დამტენს ხელახლა აშენება სჭირდება? თუ ასეა, რა არის საჭირო ამისთვის?
"2o" ყველა კითხვა იგივეა, რაც "1o"-ში, შესაძლოა, იდეა და რჩევა სხვაგვარად გადაკეთდეს. მე ვაპირებ დამტენის გამოყენებას "1o"-დან, თუ საჭიროა მოდიფიკაცია და თუ ის შეესაბამება.
„3შ“ დაფის რა პარამეტრები უნდა იყოს 10 Li-Ion ლულაზე, რომლებიც დაკავშირებულია რიგით 5 სქემით და თითოეული მათგანი პარალელურად არის იმავესთან? როგორი დაფა მოთავსებულია თავად დამტენის ყუთში, იდეალურად წყვილი ან სამი LED-ით, რომელიც აჩვენებს: ჩართული, დატენვა, დამუხტვა?თუ შესაძლებელია საპასუხოდ Ali Express-ის ან eBay-ის ბმულების მიმაგრება ყველა საჭირო დაფზე, ძალიან მადლობელი ვიქნები (ვეკითხები, რადგან ბევრი მათგანი არსებობს, ისინი ძალიან ჰგვანან, მაგრამ უფრო დეტალური შემოწმების შემდეგ, ისინი არიან ძალიან განსხვავებული. გარდა ამისა, მე ნამდვილად არ ვარ დაფებით, არაფერი მესმის. სწორად შედუღება, ლამაზად შეფუთვა - მე შემიძლია ამის გაკეთება)
ფოტოები
ლითიუმ-იონური ბატარეის შექმნის პირველი ნაბიჯი არის ძაბვის მოთხოვნების და საჭირო სამუშაო დროის განსაზღვრა. შემდეგ მითითებულია დატვირთვის მახასიათებლები, გარემო, საერთო ზომები და წონა. თანამედროვე პორტატულ მოწყობილობებს ექნებათ გაზრდილი მოთხოვნები ბატარეის სისქეზე, ამიტომ სასურველი იქნება პრიზმული ან თუნდაც ღია ჩარჩოს ფორმატების არჩევა. თუ სისქე არ არის ფაქტორი, 18650 ცილინდრული ელემენტების სტრუქტურულ ნაწილებად არჩევა უზრუნველყოფს დაბალ ღირებულებას და უკეთეს შესრულებას (ენერგიის სიმკვრივის, უსაფრთხოების და გამძლეობის თვალსაზრისით). (იხილეთ ასევე BU-301a: ელექტრო ბატარეის ფორმების მრავალფეროვნება).
სამედიცინო აღჭურვილობაში, ელექტრო ხელსაწყოებში, ელექტრო ველოსიპედებში და ელექტრო მანქანებშიც კი გამოყენებული ბატარეების უმეტესობა იყენებს 18650 უჯრედს. როგორც ჩანს, ამ ცილინდრული უჯრედის გამოყენება არ არის განსაკუთრებით პრაქტიკული მისი დიდი მოცულობის გამო, მაგრამ მისი ძლიერი მხარეებია ისეთი, როგორიცაა მოწინავე და მასობრივი წარმოების ტექნოლოგია, ისევე როგორც დაბალი ღირებულება ვატ საათში, სხვაგვარად ამტკიცებს.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ელემენტის ცილინდრული ფორმა არ არის იდეალური, რადგან ეს იწვევს მრავალ ელემენტიან სისტემებში ცარიელი სივრცის წარმოქმნას. მაგრამ თუ საკითხს განვიხილავთ გაგრილების საჭიროების თვალსაზრისით, მაშინ ეს მინუსი იქცევა უპირატესობად. მაგალითად, Tesla S85 ელექტრომობილში გამოყენებულია სტანდარტული ზომის 18650 ელემენტები, სადაც მათი საერთო რაოდენობა 7000 ცალს აღწევს. ეს 7000 უჯრედი ქმნის კომპლექსურ ბატარეის სისტემას, რომელიც იყენებს ორივე სერიულ კავშირებს ძაბვის გასაზრდელად და პარალელურ კავშირებს დენის გასაზრდელად. თუ სერიულ კავშირში ერთი ელემენტი ვერ ხერხდება, დენის დანაკარგი იქნება მინიმალური, ხოლო პარალელურად შეერთებისას ასეთი ელემენტი გამორთული იქნება დაცვის სისტემის მიერ. შესაბამისად, არ არის მთელი ბატარეის დამოკიდებულება ცალკეულ უჯრედებზე, რაც უფრო სტაბილური მუშაობის საშუალებას იძლევა.
არ არსებობს კონსენსუსი ელექტრო მანქანების მწარმოებლებს შორის სტანდარტული ზომების გამოყენებასთან დაკავშირებით, მაგრამ არსებობს ტენდენცია უფრო დიდი ფორმატების გამოყენებისკენ, რადგან ეს ამცირებს ბატარეის უჯრედების მთლიან რაოდენობას და შესაბამისად ამცირებს დაცვის სისტემის ღირებულებას. დანაზოგმა შეიძლება მიაღწიოს 20-25 პროცენტს. მაგრამ მეორეს მხრივ, დიდი ელემენტების გამოყენება იწვევს კვტ/სთ ჯამური ღირებულების ზრდას. 2015 წლის მონაცემებით, ეს არის Tesla S85 18650 ზომის უჯრედებით, რომელსაც აქვს უფრო დაბალი ღირებულება ვატ/საათზე, ვიდრე ელექტრო მანქანები, რომლებიც იყენებენ დიდ პრიზმულ ბატარეებს. ცხრილი 1 ადარებს სხვადასხვა ელექტრომობილების კვტ/სთ ხარჯებს.
ცხრილი 1: სხვადასხვა ელექტრომობილის მოდელების ვატ-საათზე ღირებულების შედარება. 18650 ზომის უჯრედების მასობრივი წარმოება ამცირებს მათ მიერ გამოყენებული ბატარეების ღირებულებას.
* 2015-2016 წლებში Tesla S85-ის ბატარეის სიმძლავრე 85 კვტ/სთ-დან 90 კვტ/სთ-მდე გაიზარდა. Nissan Leaf-მაც მოიმატა - 25 კვტ/სთ-დან 30 კვტ/სთ-მდე.
შემუშავებული ბატარეა უნდა აკმაყოფილებდეს უსაფრთხოების სტანდარტებს არა მხოლოდ სტანდარტული მუშაობის დროს, არამედ მარცხის შემთხვევაშიც. ყველა ენერგიის წყარო და ელექტრო ბატარეები არ არის გამონაკლისი, საბოლოოდ ამოწურავს მათ რესურსებს და ხდება გამოუსადეგარი. ასევე არის ნაადრევი, არაპროგნოზირებადი წარუმატებლობის შემთხვევები. მაგალითად, ზოგიერთი ინციდენტის შემდეგ, Boeing 787 თვითმფრინავის ბორტ ლითიუმ-იონური ბატარეა მოთავსდა სპეციალურ ლითონის კონტეინერში, რომელსაც აქვს ვენტილაცია გარედან. Tesla-ს ელექტრო მანქანებში ბატარეის განყოფილება დამატებით არის დაცული ფოლადის ფირფიტით, რათა თავიდან იქნას აცილებული შეღწევადი დაზიანება.
დიდი ბატარეის სისტემები მაღალი დატვირთული სისტემებისთვის იძულებით გაცივებულია. ის შეიძლება განხორციელდეს რადიატორის მიერ სითბოს მოცილების სახით, ან შეიძლება მოიცავდეს ვენტილატორის ცივი ჰაერის მიწოდებას. ასევე არის თხევადი გაგრილების სისტემები, მაგრამ ისინი საკმაოდ ძვირია და ჩვეულებრივ გამოიყენება ელექტრო მანქანებში.
1. უსაფრთხოების ასპექტები
რეპუტაციის მქონე ელექტრო უჯრედების მწარმოებლები არ აწვდიან ლითიუმ-იონურ უჯრედებს არასერტიფიცირებულ ბატარეის მწარმოებელ კომპანიებს. ეს სიფრთხილის ზომა სავსებით გამართლებულია, რადგან დამცავი წრე შემუშავებული ბატარეის შეიძლება არასწორად იყოს კონფიგურირებული, რათა გადაჭარბებული იყოს შესრულება, და უჯრედები დაიტენება და განიტვირთება არა უსაფრთხო ძაბვის დიაპაზონში.
საჰაერო ტრანსპორტის ან სხვა კომერციული გამოყენებისთვის სერტიფიცირებული ბატარეის სისტემის ღირებულება შეიძლება მერყეობდეს $10,000-დან $20,000-მდე ასეთი მაღალი ფასი შემაშფოთებელია, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ მწარმოებლები პერიოდულად ცვლიან ასეთ სისტემებში გამოყენებულ ელექტრო კომპონენტებს. ბატარეის სისტემა ასეთი ახალი უჯრედებით, თუმცა ჩამოთვლილია როგორც ძველის პირდაპირი ჩანაცვლება, კვლავ საჭიროებს ახალ სერთიფიკატებს.
ხშირად სვამენ კითხვას: "რატომ არის ბატარეა სერტიფიცირებული, თუ მისი შემადგენელი ელემენტები უკვე დამტკიცებულია?" პასუხი საკმაოდ მარტივია - ბოლო მოწყობილობა, ბატარეა, ასევე უნდა შემოწმდეს, რომ ის აკმაყოფილებს უსაფრთხოების სტანდარტებს და სწორად არის აწყობილი. მაგალითად, იგივე დამცავი მიკროსქემის გაუმართაობამ შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი ან თუნდაც აფეთქება და მისი ტესტირება შესაძლებელია მხოლოდ მზა ბატარეაში.
ლითიუმ-იონური ბატარეის შექმნა
შეიტყვეთ ელექტროენერგიის მიწოდების დიზაინის მოთხოვნების შესახებ ლითიუმ-იონური ელექტროქიმიური სისტემისთვის.
რატომ შეაგროვეთ იგი თავად? დიახ, რადგან ბატარეები არის ადგილი, სადაც მზა პროდუქტი ყოველთვის სისულელეა. ისინი ყოველთვის უსაფუძვლოდ ძვირია. თქვენ ვერასოდეს მიიღებთ სწორ ზომას, რაც, რა თქმა უნდა, უნიკალურია თითოეული მოწყობილობისთვის. ყოველთვის არ არის საჭირო სიმძლავრე, მაგრამ მხოლოდ ის, რაც განკუთვნილია ქალაქის შიგნით გასაშვებად.
განსაკუთრებით ხმამაღლა იწყებ მწარმოებლების გაკიცხვას, როცა ფორსმაჟორულ სიტუაციაში აღმოჩნდები. თქვენ დარჩით კომუნიკაციის გარეშე, რადგან თქვენი კომუნიკატორი სიცივეში გარდაიცვალა. კარგი მომენტის გადაღება შეუძლებელია, რადგან კამერის ორიგინალი ბატარეა ამოიწურა, კომპანიის სათადარიგო კი 50 დოლარი ღირს. ან იჯექი და მოგბეზრდები, რადგან ლეპტოპი მხოლოდ ერთ საათს უძლებდა.
მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ თავად ააწყოთ ბატარეა, რომელიც შემოიფარგლება მხოლოდ ორი პარამეტრით: ფასი ვატ-საათზე და ენერგიის სიმკვრივე. ყველა სხვა მახასიათებელს თავად აირჩევთ.
სტატია დაიწერა მოყვარულთათვის და მოყვარულთა მიერ.
მხოლოდ ერთი "მაგრამ". ეს სტატია არ ეხება რამდენიმე კილოვატ-საათზე დიდი ბატარეების შესახებ.
თეორია თითებზე
ელემენტი, უჯრედი, "ქილა", "ბატარეა"- რაღაც, რაც ენერგიას აგროვებს და გამოყოფს. ბატარეის ყველა მახასიათებელი დამოკიდებულია ბატარეის უჯრედებზე.
ბატარეა- ეს უკვე მრავალი ელემენტის ნაკრებია. რამდენიმე უჯრედი უკავშირდება ბატარეას, როდესაც ერთი უჯრედის მახასიათებლები არ არის საკმარისი. თუ სერიულად აკავშირებთ, ძაბვა იზრდება. თუ პარალელურად, ბატარეის მოცულობა იზრდება. ის შეიძლება მოიცავდეს არა მხოლოდ ბანკებს, არამედ ყველა სახის საკონტროლო ელექტრონიკას.
Ვოლტაჟი- ეს არის ძალა, რომლითაც ბატარეას შეუძლია შოკში ჩააგდო მომხმარებელი. ეს მხოლოდ ბატარეის მახასიათებელია და არ არის დამოკიდებული მომხმარებელზე. 7 გაზომილი ვოლტებში (V).
მიმდინარე სიძლიერე- რაც უფრო დიდია, მით მეტ ელექტროენერგიას მოიხმარს მომხმარებელი. იზომება ამპერებში (A).
ტევადობა- ბატარეის მახასიათებლები, გაზომილი ამპერ-საათებში (Ah). მაგალითად, 2Ah სიმძლავრე ნიშნავს, რომ ბატარეას შეუძლია მიაწოდოს დენი 1A ორი საათის განმავლობაში და 2A ერთი საათის განმავლობაში.
ბატარეის სიმძლავრე ასევე დამოკიდებულია გამონადენის დენზე. როგორც წესი, რაც უფრო დიდია ის, მით უფრო მცირეა ტევადობა. ბატარეის მწარმოებლები, როგორც წესი, მიუთითებენ სიმძლავრეზე, რომელიც მიიღება 100 mA მწირი დენით გამონადენის დროს.
Li-ion ბატარეის მახასიათებლები ნაჩვენებია მარჯვნივ, რომელიც გამორთულია სხვადასხვა დენის დონეზე. რაც უფრო მაღალია დენი, მით უფრო დაბალია გამონადენის მრუდი.
C- ლათინური ანბანის ასო, რომელიც ზომავს დენის თანაფარდობას ბატარეის მოცულობასთან, ანუ რამდენჯერ აჭარბებს დენი სიმძლავრეს. თუ ბატარეას აქვს 2Ah სიმძლავრე და დაცლილია 4A დენით, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ის იხსნება 2C დენით. მთელი საქმე იმაშია, რომ რაც უფრო დიდია ბატარეის ტევადობა, მით უფრო ადვილია მისთვის დენის მიწოდება და, შესაბამისად, ამ მახასიათებლის გამოყენება უფრო მოსახერხებელია, ვიდრე უბრალოდ ამპერები.
ენერგია- მახასიათებელი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეადაროთ ბატარეები სხვადასხვა ძაბვით. გაზომილი ვატ-საათებში, ის უხეშად გამოითვლება ბატარეის ძაბვის მის სიმძლავრეზე გამრავლებით. რიცხობრივად უდრის ფიგურის ფართობს გამონადენის მრუდის ქვეშ.
თუთიყუშების სიმძლავრე და ვატ-საათის ენერგია
დავუშვათ, რომ გვაქვს ერთი და იგივე სიმძლავრის ორი ბატარეა - 2200 mAh. მაგრამ ერთი მათგანი არის ლითიუმ-იონი, ხოლო მეორე არის ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდი.
კითხვა: ნიშნავს თუ არა ეს, რომ ორივე ბატარეას აქვს იგივე რაოდენობის ენერგია? ერთი და იგივე მოწყობილობა იმუშავებს ორივე ქილაზე ერთსა და იმავე დროს?
სინამდვილეში, მხოლოდ სიმძლავრის მახასიათებლის გათვალისწინებით, შეუძლებელია შედარება ენერგია, რომელიც ბატარეას შეუძლია დააგროვოს და გაათავისუფლოს. ამისათვის თქვენ უნდა იცოდეთ მასზე ნომინალური ძაბვა.
თქვენ შეგიძლიათ უხეშად შეაფასოთ ენერგიის რაოდენობა ვატ-საათებში ბატარეის ნომინალური ძაბვის გამრავლებით მის სიმძლავრეზე. და ჩვენ მივიღებთ:
- NiMH-სთვის: 1.2 ვოლტი * 2.2 ამპერ საათი = 2.64 ვატ საათი
- Li-ion-ისთვის: 3.7 ვოლტი * 2.2 ამპერი საათი = 8.14 ვტ.სთ
რომ იგივე სიმძლავრის Li-ion ბატარეის ენერგია 3-ჯერ მეტია NiMH-ზე.
მაგრამ ეს მხოლოდ უხეში შეფასებაა. ასე რომ, ძაბვა 1.2 ვოლტი NiMH უჯრედზე არის მაქსიმალური ძაბვა, რომელიც შეესაბამება სრულად დამუხტულ ბატარეას. გამორთვისას ის მხოლოდ დაეცემა და რეალური ენერგია იქნება ოდნავ ნაკლები 2,64 ვატ/საათზე. თუმცა, ეს არის ბატარეის ენერგიის გამოთვლის მეთოდი, რომელსაც გამოვიყენებთ მათი მახასიათებლების შესადარებლად.
როგორ ააწყოთ ბატარეა
როგორ ააწყოთ ბატარეა რატომ ააწყვეთ იგი საკუთარ თავს? დიახ, რადგან ბატარეები არის ადგილი, სადაც მზა პროდუქტი ყოველთვის სისულელეა. ისინი ყოველთვის უსაფუძვლოდ ძვირია. ყოველთვის არა
Suzuki SV400S ’98 მოტოციკლს, რომელიც ვიყიდე შარშან შემოდგომაზე, თითქმის მაშინვე სჭირდებოდა ახალი ბატარეა - ის, რომელიც მყისიერად დაცლილი იყო, ყოველთვის არ ჩართავდა 35 ვატიან ქსენონს და დამწყები რაღაც დუნე და უხალისოდ ბრუნავდა. მორიგი სამარცხვინო დაწყების შემდეგ "პუშერისგან", მე მივედი საიტებზე ახალი ბატარეის საძიებლად. და თითქმის მაშინვე დაიწყო მუშაობა - ჩემი სუსას ახალი ბატარეა ნებისმიერი ღირსეული მწარმოებლისგან, მინიმუმ 3 ათასი რუბლი ღირდა. და ეს არის პრეისტორიული ტყვიის ბატარეებისთვის, დაბალი ტევადობის, მძიმე, დაბალი დენის გამომუშავებით! ბევრმა იცის, რომ ტყვიის ბატარეების უმეტესობას აქვს ასეთი უსიამოვნო "მახასიათებელი" - დეკლარირებული სიმძლავრით 12 Ah, მხოლოდ ნახევარი სიმძლავრის უსაფრთხოდ გამოყენებაა შესაძლებელი, ე.ი. დაახლოებით 6 აჰ. შემდგომი გამონადენი იწვევს ბატარეის დაჩქარებულ დეგრადაციას და სწრაფ ჩანაცვლებას. გამონაკლისი არის ბატარეები "ღრმა ციკლის" სერიიდან - მაგრამ რამდენად ხშირად გინახავთ ასეთი წარწერა?)))
მას შემდეგ, რაც ცოტა მეტი თხარე ინტერნეტში, აღმოვაჩინე უფრო საინტერესო ვარიანტი - LiFePo4 უჯრედებიდან აწყობილი ბატარეები.
ფრთხილად! ბევრი უცნაური წერილი და სურათი
ლითიუმ-რკინის ქიმია საკმაოდ უსაფრთხოა, ელემენტები ტევადი და მსუბუქია ვიდრე ტყვია. ბევრი მწარმოებელი ასევე საუბრობს ასეთი ბატარეების სიცოცხლის 3-4-ჯერ გაზრდაზე, იმ პირობით, რომ ისინი სწორად გამოიყენება. ელემენტების სიმძლავრე კი პატიოსანია, კარგი ელემენტების განმუხტვა შესაძლებელია თითქმის მთლიანად მათი დაზიანების გარეშე და დენის სიმძლავრის შემცირების გარეშე, როდესაც ისინი განმუხტავს! გარდა ამისა, ისინი ასევე უფრო ყინვაგამძლეა, ვიდრე ტყვია. ვიპოვე ზომითა და პარამეტრებით შესაფერისი ვარიანტი - Shorai LFX12A1-BS12
მაშ რა გვაქვს? კონტეინერი მონიშნულია „ტყვიის ეკვივალენტით“, ე.ი. ჩვენ ვკითხულობთ 12 Ah - ჩვენ ჯერ კიდევ გვაქვს იგივე 6 Ah ხელმისაწვდომი! ასეთი ფულისთვის - არ ვეთანხმები. მსგავსი ბატარეების სხვა მწარმოებლების ინფორმაციის სწრაფი ძებნა ასევე არ მომეწონა - ყველგან არის მცირე ტევადობა, სადაც იგი გულწრფელად არის მონიშნული და სადაც კვლავ განახევრებულია, "PB EQ".
თქვენ ამბობთ, რომ ეს არის ჩასაფრება. არა წვრილმანისთვის))
შემდეგი იქნება ბევრი ტერმინოლოგია, რომელიც გასაგები იქნება მოდელიერებისთვის, ელექტრიკოსებისთვის და თანამემამულეებისთვის. თუ რამეა, მკითხეთ კომენტარებში ან მატანჯეთ გუგლი.
ორი წლის წინ სერიოზულად დავინტერესდი ელექტრო ველოსიპედის ნულიდან აწყობის შესაძლებლობით, ამიტომ ავაწყე და უკვე წელიწადნახევარია ვიყენებ დანიშნულებისამებრ. წევის ბატარეა აწყობილი იყო დიდი რაოდენობით ელემენტებისა და ელექტრონიკისგან მისი მდგომარეობის მონიტორინგისთვის. ასე გამოიყურება საფარის გარეშე:
მავთულის რაოდენობა მეც მეშინია, კი)
პროცესის დროს მიღებული უნარები და ინფორმაცია ძალიან დაეხმარა ახალი ბატარეის აწყობას.
ასე რომ, შესავალი: LiFePo4 ელემენტები, მაქსიმალური ტევადობა ტყვიის ბატარეის ზომებში, მაქსიმალური დენის გამომავალი, კონტროლის სისტემა ხანგრძლივი ბედნიერი ცხოვრებისთვის, მინიმალური ფასი.
კიდევ ერთხელ გავთხარე ქსელის ველურში, ვიპოვე რამდენიმე შესაფერისი ვარიანტი და ორი მათგანი გახდა ფინალისტი:
A123 ANR26650M1A
ნომინალური ძაბვა 3.3 ვ
ნომინალური სიმძლავრე 2.3 Ah
ნომინალური გამონადენის დენი 30C (69A თითო ელემენტზე)
მაქსიმალური გამონადენი დენი 60C-მდე (138A-მდე თითო ელემენტზე)
დატენვის ნომინალური დენი 10C (23A-მდე უჯრედზე)
ზომები 26 მმ x 66.5 მმ
წონა 70 გ.
ნომინალური ძაბვა 6.6V (3.3V ელემენტების თითოეული წყვილი)
ნომინალური სიმძლავრე 3.6 Ah (1.8 Ah თითო უჯრედზე)
ნომინალური გამონადენის დენი 30C (54A თითო ელემენტზე)
მაქსიმალური გამონადენი დენი 40C-მდე (72A-მდე თითო ელემენტზე)
დატენვის ნომინალური დენი 2C (3,6A-მდე უჯრედზე)
ზომები 139 მმ x 21 მმ x 45 მმ
წონა 262 გ.
ჩვენთვის ხელმისაწვდომი მოცულობა შეესაბამება 24 A123 უჯრედს (4S6P წრე, სიმძლავრე 13,8 Ah, დატენვის დენი 138A-მდე, გამონადენი დენი 414A/828A, წონა 1680გრ) ან 8 Zippy ბატარეა (4S8P წრე, სიმძლავრე 14,4 Ah, დატენვის დენი, 28Ah, მდე 8A, გამონადენი დენი 432A/576A, წონა 2100გ).
ყველაფერი მშვენიერი და მხიარულია, მაგრამ ახლა ისეთი მნიშვნელოვანი ფაქტორი, როგორიცაა ღირებულება, გავლენას ახდენს. 24 A123 უჯრედი ეღირება დაახლოებით 6000 რუბლი, 8 Zippy ბატარეა ეღირება 5600 რუბლი, ყველა მიწოდებით. Რამდენი? მეც ასე ვფიქრობდი.
ამიტომ, მადა გარკვეულწილად შევამცირე და შევუკვეთე 6 Zippy აკუმულატორი, რომელიც დამიჯდა 4200 მანეთი. პარამეტრები, რა თქმა უნდა, უფრო მოკრძალებული აღმოჩნდა, მაგრამ მაინც სასიამოვნო იყო თვალისთვის - 4S6P წრე, სიმძლავრე 10.8 Ah, დატენვის დენი 21.6A-მდე, გამონადენი დენი 324A/432A, წონა 1570 გ.
და გარდა ამისა, საბედნიეროდ ყველაფერი ერთ მაღაზიაშია, მეც ავიღე ეს პატარა ნივთი, რომელსაც მსოფლიოში Battery Checker & Balancer ჰქვია
ეს პატარა გაჯეტი იზრუნებს ბატარეის სიჯანსაღეზე, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გაათანაბრებს ბატარეის უჯრედების ძაბვას ერთმანეთთან შედარებით. ერთადერთი "მაგრამ" არის ის, რომ ტესტერი განკუთვნილია ძირითადად LiPo ბატარეებისთვის და არა LiFePo4, ასე რომ ბატარეის დატენვა პროცენტში არასწორად იქნება ნაჩვენები. ეს არ ერევა ელემენტების დაბალანსებაში. ამიტომ, მე უბრალოდ დავფარე ეკრანის მარცხენა კუთხე ბატარეის დატენვის ინდიკატორით - ეს დამაბნეველია)
კარგი, რამდენიმე წვრილმანი - დამაბალანსებელი კაბელები ტესტერისთვის და დამცავი ქუდები. მოსახერხებელი! ©
შემდეგ რუსული ფოსტის დახმარებით იყო მცირე შესვენება - პირველ ამანათს დაახლოებით 1,5 თვე დასჭირდა, მეორეს 2,5 თვე.
ბოლოს ყველაფერი მოვიდა და ყველა ბატარეა ინდივიდუალურად დავაბალანსე მოდელის დამტენზე. ეს არის იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოთ პატარა „ბადაბუმის“ მიღება ბატარეების ერთმანეთთან შეერთებისას. პარალელურად შევამოწმე სიმძლავრე, ძაბვის სტაბილურობა ელემენტებზე გამონადენის დროს და ზოგადად...
შემდეგი ეტაპი არის შედუღება და აწყობა:
1) პარალელურად შედუღებულია 2 ჯგუფი 3 ბატარეით (2S6P + 2S6P)
განსხვავებული კუთხით
გზაში ყველაფერი დავაფიქსირე გამაგრებული ლენტით - ეს უფრო საიმედოა და ნაკლებად სავარაუდოა, რომ დააზიანოს ელემენტების თხელი პოლიეთილენის ჭურვები.
2) ასე გამოიყურება ბატარეის შევსება ერთად აწყობისას
ბატარეის ნაწილების ერთმანეთთან სერიულად დასაკავშირებლად საჭიროა ორი სქელი მავთული კონექტორებით. ასევე ჩანს 2S ბალანსის ქინძისთავები თითოეული ნაწილიდან.
3) ნაჭრებად დაჭრილი პლასტმასის საჰაერო სადინარი იქნება ხისტი ბატარეის ყუთი
5) ყველაფერი გავამაგრე გამაგრებული ლენტით, სანამ ბოლომდე არ დავკმაყოფილდებოდი და კონტაქტები თავად ტერმინალებიდან „რგოლებად“ გავაკეთე (ხელში არ იყო შესაფერისი საკონტაქტო რგოლები)
6) დააყენეთ ის დაბალანსებულად, ელემენტებს შორის გაშვება მინიმალურია
რამდენიმე წუთში ყველაფერი საერთო მნიშვნელზე მოდის
და იძინებს ისე, რომ არ დავკარგო ჩემი ახალი ბატარეა
სულ ეს არის, შემდეგ ბატარეა დამონტაჟდა შესაბამის ადგილას და მუშაობს ისე, როგორც უნდა.
იმათ. ქსენონი ირთვება სწრაფად და მომაბეზრებელი მოციმციმეს გარეშე, სტარტერი ტრიალებს ისე, თითქოს დახვეული იყო და ფარები შეიძლება ერთი-ორი საათის განმავლობაში ჩართოთ ბატარეის ნულამდე დაცლის გარეშე. როცა ქურდობის საწინააღმდეგო სისტემას დავაყენებ, ასევე შემიძლია ჩართული დავტოვო კიდევ დიდხანს. მეც მიყვარს კარგი განათება, ამიტომ მალე 35 ვტ ქსენონის ნათურებს უკეთესით შევცვლი - 55/75 ვტ ან თუნდაც დიოდებს. ბატარეა იძლევა საშუალებას)
შემდეგ სტატიაში გეტყვით, როგორ გავაკეთე მარკერის/მუხრუჭის სიგნალი მძლავრი დიოდებისგან ჰალოგენური ნათურების გამოცვლისთვის.
DIY ლითიუმ-იონური ბატარეა
გადავწყვიტე, ჩემი პირველი პოსტი უფრო საინტერესოს მივუძღვნა, ვიდრე როგორ მოვხვდი ამ ცხოვრებაში)) Motik. როგორ და რატომ გავაკეთე ლითიუმის ბატარეა
დღესდღეობით ლითიუმის ბატარეები სულ უფრო მეტ პოპულარობას იძენს. განსაკუთრებით თითები, როგორიცაა 18650 , 3.7 V 3000 mA-ზე. ეჭვი არ მეპარება კიდევ 3-5 წელიწადში მთლიანად ჩაანაცვლებენ ნიკელ-კადმიუმს. მართალია, კითხვა მათი დატენვის შესახებ ღია რჩება. თუ ძველი ბატარეებით ყველაფერი ნათელია - შეაგროვეთ ისინი ბატარეაში და რეზისტორის საშუალებით ნებისმიერ შესაფერის ელექტრომომარაგებამდე, მაშინ ეს ხრიკი აქ არ მუშაობს. მაგრამ როგორ შეგიძლიათ დატენოთ რამდენიმე ცალი ერთდროულად ძვირადღირებული ბრენდის დამაბალანსებელი დამტენების გამოყენების გარეშე?
თეორია
ბატარეების სერიაში დასაკავშირებლად, როგორც წესი, სერიის პირველი ბატარეის დადებითი ტერმინალი უკავშირდება ელექტრული წრედის დადებით ტერმინალს. მეორე ბატარეის დადებითი ტერმინალი უკავშირდება მის უარყოფით ტერმინალს და ა.შ. ბოლო ბატარეის უარყოფითი ტერმინალი დაკავშირებულია დანადგარის უარყოფით ტერმინალთან. სერიულ კავშირში მიღებულ ბატარეას აქვს იგივე სიმძლავრე, როგორც ერთი ბატარეა და ასეთი ბატარეის ძაბვა უდრის მასში შემავალი ბატარეების ძაბვების ჯამს. ეს ნიშნავს, რომ თუ ბატარეებს აქვთ იგივე ძაბვა, მაშინ ბატარეის ძაბვა უდრის ერთი ბატარეის ძაბვას, გამრავლებული ბატარეის რაოდენობაზე.
ბატარეაში დაგროვილი ენერგია უდრის ცალკეული ბატარეების ენერგიების ჯამს (ცალკეული ბატარეების ენერგიების პროდუქტი, თუ ბატარეები ერთნაირია), მიუხედავად იმისა, ბატარეები დაკავშირებულია პარალელურად თუ სერიულად.
ლითიუმ-იონური ბატარეები უბრალოდ არ შეიძლება იყოს დაკავშირებული ელექტრომომარაგების ბლოკთან - დატენვის დენები თითოეულ ელემენტზე (ბანკზე) უნდა იყოს გათანაბრებული. დაბალანსება ხორციელდება ბატარეის დამუხტვის დროს, როდესაც ბევრი ენერგიაა და მისი დაზოგვა შეუძლებელია და, შესაბამისად, რაიმე მნიშვნელოვანი დანაკარგის გარეშე, შეგიძლიათ გამოიყენოთ "ჭარბი" ელექტროენერგიის პასიური გაფრქვევა.
ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები არ საჭიროებს დამატებით სისტემებს, რადგან თითოეული ბმული, როდესაც მისი მაქსიმალური დატენვის ძაბვა მიიღწევა, წყვეტს ენერგიის მიღებას. Ni-Cd-ის სრულად დამუხტვის ნიშნებია ძაბვის მატება გარკვეულ მნიშვნელობამდე, შემდეგ კი რამდენიმე ათეული მილივოლტის ვარდნა და ტემპერატურის მატება - ისე, რომ ზედმეტი ენერგია მაშინვე გადაიქცევა სითბოდ.
საპირისპიროა ლითიუმის ბატარეებზე. დაბალ ძაბვაზე გამონადენი იწვევს ქიმიის დეგრადაციას და ელემენტის შეუქცევად ზიანს, შიდა წინააღმდეგობის გაზრდით. ზოგადად, ისინი არ არიან დაცული გადატვირთვისგან და შეგიძლიათ დახარჯოთ ბევრი დამატებითი ენერგია, რითაც მკვეთრად შეამციროთ მათი მომსახურების ვადა.
თუ რამდენიმე ლითიუმის უჯრედს ზედიზედ დავაკავშირებთ და ბლოკის ორივე ბოლოზე დამჭერებით ვაჭმევთ, მაშინ ცალკეული უჯრედების მუხტს ვერ ვაკონტროლებთ. საკმარისია ერთ-ერთ მათგანს ჰქონდეს ოდნავ მაღალი წინააღმდეგობა ან ოდნავ დაბალი ტევადობა და ეს ბმული გაცილებით სწრაფად მიაღწევს დამუხტვის ძაბვას 4,2 ვ, ხოლო დანარჩენს კვლავ ექნება 4,1 ვ. და როცა მთელი პაკეტის ძაბვა იქნება. მიაღწევს დამუხტვის ძაბვას, შესაძლოა ეს სუსტი ბმულები დამუხტული იყოს 4.3 ვოლტამდე ან უფრო მეტზე. ყოველი ასეთი ციკლით, პარამეტრები გაუარესდება. გარდა ამისა, Li-Ion არამდგრადია და გადატვირთვის შემთხვევაში შეიძლება მიაღწიოს მაღალ ტემპერატურას და, შესაბამისად, აფეთქდეს.
ყველაზე ხშირად, მოწყობილობა სახელწოდებით "ბალანსერი" დამონტაჟებულია დატენვის ძაბვის წყაროს გამოსავალზე. ბალანსის უმარტივესი ტიპი არის ძაბვის შემზღუდველი. ეს არის შედარება, რომელიც ადარებს ძაბვას Li-Ion ბანკზე ზღვრული მნიშვნელობით 4,20 ვ. ამ მნიშვნელობის მიღწევისთანავე იხსნება მძლავრი ტრანზისტორი გადამრთველი, რომელიც დაკავშირებულია ელემენტთან პარალელურად, რომელიც გადადის დატენვის დენის უმეტეს ნაწილს თავის შიგნით და ენერგიის გადაქცევა სითბოდ. ამ შემთხვევაში, ქილა თავად იღებს დენის უკიდურესად მცირე ნაწილს, რომელიც პრაქტიკულად აჩერებს მის დამუხტვას, რაც მეზობლებს საშუალებას აძლევს გადატენონ. ბატარეის უჯრედებზე ძაბვის გათანაბრება ასეთი ბალანსერით ხდება მხოლოდ დამუხტვის ბოლოს, როდესაც ელემენტები მიაღწევენ ზღვრულ მნიშვნელობას.
ბატარეისთვის ბალანსერის გამარტივებული დიაგრამა
აქ მოცემულია მიმდინარე ბალანსერის გამარტივებული სქემა, რომელიც დაფუძნებულია TL431-ზე. რეზისტორები R1 და R2 აყენებენ ძაბვას 4.20 ვოლტზე, ან შეგიძლიათ აირჩიოთ სხვა ბატარეის ტიპის მიხედვით. რეგულატორის საცნობარო ძაბვა ამოღებულია ტრანზისტორიდან და უკვე 4.20 ვ-ის საზღვარზე სისტემა დაიწყებს ტრანზისტორის ოდნავ გახსნას, რათა თავიდან აიცილოს მითითებული ძაბვის გადაჭარბება. ძაბვის მინიმალური ზრდა გამოიწვევს ტრანზისტორის დენის ძალიან სწრაფად გაზრდას. ტესტების დროს, უკვე 4.22 ვ-ზე (მატება 20 მვ), დენი იყო 1 ა-ზე მეტი.
პრინციპში, ნებისმიერი PNP ტრანზისტორი, რომელიც მუშაობს ჩვენთვის საინტერესო ძაბვისა და დენების დიაპაზონში, შესაფერისია აქ. თუ ბატარეები უნდა დაიტენოს 500 mA დენით. მისი სიმძლავრის გამოთვლა მარტივია: 4.20 V x 0.5 A = 2.1 V და ეს არის ის, თუ რამდენი უნდა დაკარგოს ტრანზისტორი, რომელიც, სავარაუდოდ, გარკვეულ გაგრილებას მოითხოვს. 1 ა და მეტი დატენვის დენის შემთხვევაში, დენის დანაკარგი შესაბამისად იზრდება და სითბოსგან თავის დაღწევა სულ უფრო რთული გახდება. ტესტის დროს შემოწმდა რამდენიმე განსხვავებული ტრანზისტორი, კერძოდ BD244C, 2N6491 და A1535A - ისინი ყველა ერთნაირად იქცევიან.
ძაბვის გამყოფი R1 და R2 უნდა შეირჩეს ისე, რომ მივიღოთ სასურველი დამაგრების ძაბვა. მოხერხებულობისთვის, აქ მოცემულია რამდენიმე მნიშვნელობა, რომელთა გამოყენების შემდეგ მივიღებთ შემდეგ შედეგებს:
- R1 + R2 = Vo
- 22K + 33K = 4.166 ვ
- 15K + 22K = 4.204 ვ
- 47K + 68K = 4.227 ვ
- 27K + 39K = 4.230 ვ
- 39K + 56K = 4.241 ვ
- 33K + 47K = 4.255 ვ
ეს არის დაბალი წინააღმდეგობის დატვირთვით დატვირთული ძლიერი ზენერის დიოდის ანალოგი, რომლის როლს აქ ასრულებენ დიოდები D2...D5. მიკროსქემა D1 ზომავს ძაბვას ბატარეის პლიუს და მინუსზე და თუ ის ზღურბლზე მაღლა აიწევს, ის ხსნის მძლავრ ტრანზისტორს, რომელიც მთელ დენს გადასცემს დამტენიდან თავის შიგნით. როგორ არის ეს ყველაფერი დაკავშირებული ერთმანეთთან და კვების წყაროსთან - იხილეთ ქვემოთ.
ბლოკები მართლაც პატარაა და შეგიძლიათ უსაფრთხოდ დააინსტალიროთ ისინი პირდაპირ ელემენტზე. უბრალოდ უნდა გაითვალისწინოთ, რომ ბატარეის უარყოფითი პოლუსის პოტენციალი წარმოიქმნება ტრანზისტორის სხეულზე და ფრთხილად უნდა იყოთ საერთო რადიატორის სისტემების დაყენებისას - უნდა გამოიყენოთ ტრანზისტორის სხეულების იზოლაცია ერთმანეთისგან.
ტესტები
6 18650 ბატარეის ერთდროულად დასატენად საჭირო იყო 6 ცალი დამაბალანსებელი ბლოკი. ელემენტები ჩანს ქვემოთ მოცემულ ფოტოზე.
ყველა ელემენტი დაიმუხტა ზუსტად 4,20 ვოლტამდე (ძაბვა დაყენებული იყო პოტენციომეტრებით) და ტრანზისტორები გაცხელდა, თუმცა დამატებითი გაგრილება არ მომხდარა - დატენვა 500 mA დენით. ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია უსაფრთხოდ გირჩიოთ ეს მეთოდი საერთო ძაბვის წყაროდან რამდენიმე ლითიუმის ბატარეის ერთდროული დამუხტვისთვის.
განიხილეთ სტატია რამდენიმე ბატარეის ერთდროული დატენვა
ჩვენ ვაწყობთ მარტივ დამტენს ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის, პრაქტიკულად ნაგვიდან.
ლეპტოპის ბატარეებიდან დამიგროვდა დიდი რაოდენობით აკუმულატორები, 18650 ფორმატის, როცა ვფიქრობდი როგორ დამუხტვა, გადავწყვიტე ჩინური მოდულებით არ შემეწუხებინა და იმ დროისთვის უკვე ამოწურული მქონდა. გადავწყვიტე ორი სქემის შედგენა. მიმდინარე სენსორი და BMS დაფა მობილური ტელეფონის ბატარეიდან. გამოცდილია პრაქტიკაში. მიუხედავად იმისა, რომ სქემა პრიმიტიულია, ის წარმატებით მუშაობს, არც ერთი ბატარეა არ დაზიანებულა.
დამტენის წრე
მასალები და ხელსაწყოები
- USB კაბელი;
- ნიანგები;
- BMS დაცვის დაფა;
- პლასტიკური კვერცხი ქინდერიდან;
- სხვადასხვა ფერის ორი LED;
- ტრანზისტორი kt361;
- 470 და 22 ომიანი რეზისტორები;
- ორვატიანი რეზისტორი 2.2 ohm;
- ერთი დიოდი IN4148;
- ხელსაწყოები.
დამტენის დამზადება
ჩვენ ვხსნით USB კაბელს და ვხსნით კონექტორს. რაღაც iPad-დან მივიღე.
მავთულები ნიანგებს ვამაგრებთ.
ჩვენ ვიწონით პლასტმასის ქინდერის ღრმა ნაწილს, მე შევავსე M6 კაკალი ცხელი წებოთი.
ჩვენ ვამაგრებთ ჩვენს მარტივ წრეს. ყველაფერი კეთდება ზედაპირის დამონტაჟებით და შედუღებით BMS დაფაზე. მე გამოვიყენე ორმაგი LED, მაგრამ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ორი ერთფეროვანი. ტრანზისტორი ამოვარდა ძველი საბჭოთა რადიოტექნიკიდან.
მავთულებს ვახვევთ ხვრელში პლასტმასის ქინდერის მეორე, ზედაპირულ ნახევარში. გაამაგრეთ წრე.
ყველაფერს კომპაქტურად ვათავსებთ პლასტმასის კვერცხში. ჩვენ ვაკეთებთ ხვრელს LED-სთვის.
ჩვენ მას ვუერთებთ კომპიუტერის USB პორტს ან ჩინურ დამტენს, მათ ჯერ კიდევ მცირე დენი აქვთ.
ანათებს ნარინჯისფერი დატენვისას. იმათ. ორივე LED ანათებს.
როდესაც დამუხტვა დასრულდება, მწვანე შუქი ანათებს, რომელიც დაკავშირებულია IN4148 დიოდით.
მიკროსქემის შემოწმება შეგიძლიათ ბატარეიდან გათიშვით; მწვანე LED ანათებს, რაც მიუთითებს დატენვის დასასრულს.
