如何制作平衡电池组?

电器工程 电池 电池充电
2022-01-10 06:30:39

我现在正在为我的工作场所制作一个机器人。我从一个 20 伺服套件开始。不过,它配备了一个非常糟糕的 10.6 伏、800 毫安时的镍氢电池组。

我想为此制作一个锂电池组,因为 3 节锂电池就完美了。我将 LiPo 用于我的个人模型飞机,我知道它们是“平衡的”,它们使用特殊的充电器,可以独立为每个电池充电。

因为这是为我的工作场所准备的,所以我不想使用 LiPo,因为它们太不稳定了。我正在考虑用 3 个 RCR123 制作我的电池组。我想做这个包,这样就可以用平衡充电器充电。

有人可以告诉我该怎么做吗?另外,我可以为锂离子电池使用 LiPo 充电器还是需要自己制作充电器?

谢谢你。

1个回答

因为这是为我的工作场所准备的,所以我不想使用 LiPo,因为它们太不稳定了。

与LiPo (锂聚合物)相比,锂离子电池更容易受到“火焰排放”/“魔法烟雾”事件的影响,而不是更少。

如果您想要更安全的锂基化学电池,请使用 LiFePO4。
(LiFePO4 = 磷酸铁锂)。
您可以通过他们的心脏(金属或非金属,在十字路口和午夜可选)驱动木桩,并且它们不会产生高能量放电。此后它们(可能)不会很好地工作


我想为此制作一个锂电池组,因为 3 节锂电池就完美了。...有人可以告诉我该怎么做吗?另外,我可以为锂离子电池使用 LiPo 充电器还是需要自己制作充电器?

LiPo 和 LiIon 有类似的充电需求。
LiPo 通常允许更大的充电率,但本质上是相同的化学物质。
充电器必须“尊重”最大电池电压和最大充电电流——这些通常是可选的。LiIon 或 LiPo 的每节电池终止电压在 25 摄氏度时通常为 4.2V。使用比这略低的电压会降低容量,但会大大提高电池循环寿命。

LiPo 或锂离子电池提供 3.0 至 4.2 V/电池(放电至完全充电),电池额定电压为 3.6V 或 3.7V 标称 LiFePO4 电池提供约 2.8 至 3.6V 电池,额定电压为 3.2 或 3.3 V . (较低是可能的,但“尾部”的容量很小,使用它会降低循环寿命)。NimH 电池产生约 1.0 至 1.3 V/电池,额定电压为 1.2 V

所以你的 10.6V NimH 电池组 = 10.6/1.2 = 9 节电池

跨充电范围:

  • 9 x NimH = 9V - 11.7V,10.8V 平均值
  • 3 x 锂离子 = 9V - 12.6V , 10.8V 平均值
  • 3 x LiFePO4 = 8.4V - 10.8V,9.6V 平均值
  • 铅酸 = 12+ V 平均值

您可以在略高于 2.8V 的情况下停止对 LiFePo4 电池进行放电,以便范围为 9V - 10.8V

您将需要确定伺服系统在多低的电压下可以愉快地运行,但磷酸铁锂电池可能是可以接受的,并且在安全性方面要好得多。也就是说,正确运行 LiPo 会导致相当少的问题。
可以考虑使用 4 x LiFePO4 电池。

您不妨考虑使用 12V 铅酸电池。这些很便宜,容量范围很广,充电器也很容易买到。

您可以使用来自较低电压的升压转换器或来自较高电压的降压转换器来获得良好的恒压操作。


均衡充电

LiPo 电池可以使用现成的“平衡充电器”进行充电,也可以并行单独充电,或者您可以制作自己的充电器。Digikey等公司提供一系列平衡充电器 IC
确保平衡的一种简单方法是在每个电池上放置一个钳位调节器,当电压达到恒定电压充电点时,该钳位调节器分流电流。有多种方法可以做到这一点,但下面显示了一种。这是从这里该页面上显示了有关操作和调整的良好说明。
IC 监控电池电压,当达到触发电压时,MOSFET 被打开以分流电流。该 IC 包含一个内部电压基准,并为钳位电压提供可编程迟滞。在每个电池上使用这些电路之一允许使用非平衡充电器,直至钳位的电流容量。

仅限黑带持有人事实上,虽然不建议这样做,但您可以使用简单的 12V 铅酸充电器,其电流输出不高于钳位电路为 3 x LiIon 或 LiPo 电池离子系列充电的能力。这不会提供 LiIon / LiPo 充电的一些更好的点,但应该可以工作。

MAX921 数据表这些在 4.60 美元/1 Digikey 上太贵了。
使用 TL431 和一些晶体管也可以得到相同的结果。如果这些足够感兴趣,就可以得出一个可行的电路。

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