DIY 4S литий батарейкасы BMS менен: 6 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:53

Мен литий-ион батарейкалары жана батарейкалар боюнча бир нече окуу куралын же кантип көрсөтмө берүүнү көрдүм жана окудум, бирок мен сизге көп деталдарды бергенин көргөн жокмун. Жаңы баштоочу катары мен жакшы жоопторду таба албай кыйналдым, ошондуктан мунун көбү сыноо жана ката (жана учкундар) болду.

Мен бир долбоор үчүн 18650 литий -иондук клеткадан батарея топтомун курууну чечкенде, эски ноутбугумдун батарейкасын алып салдым, батареяларын чыгардым, металл тилкелери менен бирге батарейкага коштум. Бирок, мен биринчи аракетимде бул оңой эмес экенин билдим. Литий -ион батарейкалары никель металл гидридине, коргошун кислотасына же никмий кадмий батареяларына окшош эмес. Алар ашыкча заряддоого, ашыкча заряддоого жана кыска туташууга сезгич болушат жана аларды өтө ысып кетүүдөн, эрип кетүүдөн же жарылып кетүүдөн сактоо үчүн өзгөчө камкордукка муктаж.

Эмне үчүн аларды колдонуу керек? Долбоорлор үчүн алар чындыгында эң сонун, анткени алар башка химияларга салыштырмалуу жогорку чыңалууга ээ жана энергияны көп кармашат, демек сиз никель металл гидридин же никель кадмий клеткаларын (болгону 1,2 вольт) колдонгондон азыраак колдоно аласыз. Электр шаймандарынын батареялары жана электромобилдердин батареялары литий -иондук клеткалардан жасалган. Алар ар кандай формада жана өлчөмдө жана кубаттуулукта келет. Жогорку сапаттагы клеткалар 20 амперден ашык разрядга чыдай алышат жана бир нече клетка конфигурациясында жакшы иштешет. Аларды тегерегине карасаңыз арзан же бекер ала аласыз, анткени ар бир ноутбукта литий -ион батарейкасы бар, аны кээде адамдар "өлүк" деп ыргытып жиберишет, бирок анда көп өмүр калган болушу мүмкүн.

Мен 4S2P пакетин куруп жатам, ал 4 клетка катары менен, ал эми 8 клетка үчүн параллель 2. Бул сизге толук кубатуулуктагы 16,8 вольтту, номиналдуу 14,8 вольтту жана 12 вольттогу разрядды берет жана сериялык уячалардын кубаттуулугун эки эсе жогорулатат. Ошондой эле батареяны башкаруу системасы бар, ал клеткаларды коргоо жана анын туура иштешин камсыз кылуу үчүн керек. Мен бул долбоорду 20 доллардын тегерегинде бүтүрө алдым. Мындан тышкары, мен жасадым!

Ошентип, баштайлы! Мен колдонгон материалдарга шилтемелер киргизилет.

1 -кадам: материалдар, шаймандар жана коопсуздук

Литий -иондук клеткалар абдан зыянсыз, бирок кээ бир сактык чараларын көрүү керек. Аларды кыскартуудан алыс болуңуз жана ширетүүчү темир менен шаймандарга этият болуңуз.

Куралдар үчүн сизге кеминде 30 ватт ширетүүчү темир, санариптик мультиметр, бычак же зым тазалагычтар, каптал кескичтер же жуугучтар керек.

Кийинки, ушул сыяктуу кээ бир жакшы сапаттагы ширеткичтер: https://www.ebay.com/itm/Kester-44-Rosin-Core-Sold… Бул электроника үчүн эң мыкты нерселердин бири.

Башка керектүү нерселер, албетте, кээ бир 18650 литий-ион батареялары, же эски ноутбук пакети, же ушул сыяктуу:

Таза никель тилкелери ушул сыяктуу:

Батареяны башкаруу системасы/такта:

4S баланс плагинин бириктиргичтери:

Диндердин T тибиндеги туташтыргычтары (же XT60 туташтыргычтары):

Батареяны заряддоо үчүн баланстагы заряддагыч:

Башка ар кандай буюмдар 18 калибр (диаметри 1.02 мм), 26 калибр (.40 мм диаметри) - 24 калибрге чейин (.51 мм) зым, маскировка тасмасы жана же электр лента, же жылуулукту кыскартуучу пленка болгон.

2 -кадам: Батарейкалар

Биринчиден, сизге 18650 өлчөмүндөгү литий-ион батареялары керек болот. Мен муну арзан кылып жатканым үчүн, эски ноутбуктун батареяларын издеп көрдүм, жана үнөмдөө депосунан 9 доллардан турган Dell пакетин 3 долларга жетпей таптым. Бул пакет жакшы сапаттагы кызыл Sanyo бренд клеткаларынан турган. Мен маалымат баракчасын текшерип көрдүм, алар абдан стандарттуу 2200 мАч кубаттуулукта жана 4 ампердик разряддык ток үчүн бааланган. Жаман эмес. Ооба, алар дээрлик өлгөн болчу (ар бир клеткада 2 вольттун астында), бирок мен аларды жандандыра алдым. Мен муну кантип кылуу керектигин айткан дагы бир Нускамалыкты жасап жатам. Сиз eBay же Amazonдон жаңы клеткаларды сатып алсаңыз болот, бирок алар жакшы бренддер үчүн кымбат болушу мүмкүн. 5000 же 9800 мАч сыйымдуулугун жарнамалагандардан алыс болуңуз. Алар, сыягы, фабрикада сапатты текшерүү сыноосунан өтпөгөн бренд клеткалары жана 1000 же 900 мАч кубаттуулукка ээ болушу мүмкүн. Алар кайра бренди менен кайра арзандатылып сатылат. Эгерде сиз эски ноутбуктун батареясын колдонгон болсоңуз, терминалдардан эски коннекторлорду алып салышыңыз керек. Бул үчүн каптал кескичтерди колдонуңуз.

3 -кадам: Клеткаларды туташтыруу

Андан кийин клеткаларды бири -бирине жабыштыруунун жолу керек. Сиз болоттон жасалган ширетүүчү тактарды же никель тилкелерин колдоно аласыз. Мен никель жалатылган болотту эмес, таза никель тилкелерин колдонуп жатам, анткени жогорку ток тартканда болот никелден жогору каршылыкка ээ, бул жылуулуктун пайда болушуна алып келиши мүмкүн. Бул сунушталган ыкма эмес, анткени эгер сиз ширеткичти клеткада көпкө кармасаңыз, ал клетканы бузуп, анын кубаттуулугун жоготот. Эң жакшы ыкма-бул атайын жасалган ширетүүчү колдонуу:

Бирок, эгерде сиз көп батарейка пакеттерин жасап, 200 доллар же андан көп акча корото албасаңыз, анда ширетүү жакшы болот. Болгону этият болуңуз.

Лампочка үчүн мен жок дегенде 30 ватт темирди жана жакшы ширетүүнү сунуштайм. Жакшы ширетүү өтө маанилүү. Бул үчүн коргошунсуз ширетүүнү колдонбоңуз, анткени ал ээрүү температурасы жогору. Ошондой эле, алсызыраак ширетүүчү темир клеткаларды никель тилкелерине туура байланыштыруу үчүн жетишерлик ысып кетпейт.

Батарея пакетин куруу үчүн, биз 4 клетканы катар алып, параллелдүү клетканы кошуп жатабыз, андыктан бизде бир клеткага эки эсе чыңалуу жана кубаттуулук бар. Клеткаларды кантип туташтыруу керектигин жогорудагы диаграммадан караңыз. Жалгыз чектөөчү фактор - бул клеткалардын баары бирдей болушу. Атүгүл BMS менен, бирдей эмес кубаттуулуктар бир клетканы бирдей заряддоого жана чыгарууга алып келет жана бул ошол клетканын жана башкалардын тезирээк иштебей калышына алып келиши мүмкүн. Бул үчүн ноутбуктун батарейкаларын колдонуу жакшы, анткени алар дайыма бирге колдонулган.

Клеткаларды ширетүү үчүн, клеткалардын оң жана терс терминалдарын өркүндөтүп, бир аз ширетүүнү колдонуңуз. Андан кийин, уячаларды диаграммада көрсөтүлгөндөй катар/параллель туташуу үчүн тиешелүү тартипте иреттеңиз. Мен бул үчүн клеткаларды маска тасмасы менен скотч менен чаптадым, бирок сиз батарейка аралыктарын колдоно аласыз.

Клеткаларды бириктирүү үчүн никель тилкелерин туура узундукта кесип алыңыз. Мен бул үчүн кээ бир каптал кескичтерди колдондум, бирок калай кескичтер же металл кескичтер да иштейт. Тилкенин ар бир учуна ширетүүнү колдонуңуз, жана тилкени батарея терминалдарына кошуңуз. Лампаны эритип коюуга жетиштүү кармабаңыз. Мен аларды туура тегиздөө үчүн акыркы туташтырмаларды коштуруудан мурун клеткаларды скотч менен чаптадым.

4 -кадам: BMS Board жана Balance Connections

Батарея пакетинен максималдуу пайда алуу жана аны мөөнөтүнөн мурда иштен чыгарбоо үчүн, алардын корголгонуна жана туура заряддалганына ынануу үчүн бир жол кошуу керек. Литий иону же полимердик клеткаларды астынан же ашыкча төгүүдөн коргоо керек, бул чындап эле жаман болушу мүмкүн. Бул батареяны башкаруу системасы/такта же BMS тарабынан жасалат. Бул биз куруп жаткан сыяктуу бир нече клеткалуу батареялар үчүн батареяны коргоону айкалыштырган түзмөк. Бул батарейканы башкаруу тутуму же BMS деп аталат. Бул клеткаларды ашыкча жана агып кетүүдөн, токтун учушунан жана кыска туташуудан коргой турган түзүлүш. Ар кандай клетка түзүлүштөрү жана тиркемелери үчүн BMS такталарынын ар кандай түрү жана конфигурациясы көп. Мен 4S BMS тактасын колдонуп жатам, бул 10 ампердик жумушчу ток үчүн, ал менин колдонуум үчүн жакшы (100 ватт LED фонарь).

Аны туташтыруу оңой. Батареябыз чогуу ширетилгенден кийин, мультиметр менен сериялардын клеткаларындагы чыңалууну өлчөө керек. Батарея оң үчүн 14.8 вольт, 3.7V вольт, 7.4V вольт жана 11.1 вольт болушу керек. 4S балансынын сайгычы үчүн 5 туташуу бар: бири позитивдүү батареяга же #4 клеткага, бирөө терске, 1 -уячага, 2 -уячага жана 3 -уячага. Буларды терс зонду таңгактын терс жагына коюп, байланыштар боюнча өлчөө менен өлчөө. Баары дал келгенден кийин, ар бир байланыштан келген баланс зымдарын BMSдеги туура төшөмөлөргө ширете аласыз.

Мен балансты туташтыруу үчүн 26 калибрлүү зымды (диаметри.40 мм), батарейканын +/- жана жүктөө чыгымдары үчүн 18 өлчөгүчтү (диаметри 1.02 мм) колдондум, анткени алар дээрлик 10 ампер токту иштетет. Сиз баланстык туташуулар үчүн кичинекей зымды колдоно аласыз, анткени алар эч кандай токту иштетишпейт, болгону байланыштардан тиешелүү чыңалуу. Мен бул үчүн 26 өлчөгүчкө барбайм. Топтомду туташтыргандан кийин, баланстын штепсельин туура батарея чыгымдарына туташтыра аласыз.

5 -кадам: Балансты кубаттоо

Эми бизде баары туташкандыктан, пакетибизди заряддагычка туташтырып, анын заряддалып жаткандыгын текшере алабыз. Сиздин туташууларыңыз туура эмес экенин мына ушинтип билесиз, анткени заряддагычыңыз кубатталбайт жана туура эмес чыңалуу байланыштары үчүн эскертет.

Баштоо үчүн, литий батареялары үчүн баланстык кубаттагыч керек. Бул үчүн башка заряддагыч иштебейт, анткени ал баланс режимине ээ болушу керек! Мен SkyRC iMax B6 кытай клонун колдонуп жатам. Жок, бул чыныгы келишим эмес, бирок мен анын көчүрмөсүн жакшы эле таптым. Батареяны оң жана терс уячаларын заряддагычка туташтырыңыз. Менин заряддагыч түзүлүшүмдө ар кандай туташтыргычтарга туташкан Deans T тибиндеги туташтыргычы бар банан штепсельдери бар. Сиз аллигатор клиптерин же зымдарын Deans же XT60 сыяктуу заряддагыч сайгычка колдоно аласыз. Мен Диндердин туташтыргычын колдонуп жатам жана аны баланс тактасындагы чыгууларга туташтырдым. Бул жерде заряддагычты туташтырганыңызды текшериңиз, анткени BMS өзүн иштетүү үчүн 12,6 вольттуу сигналга муктаж. Эгерде сиз муну алынуучу батарея болууну каалап жатсаңыз, анда чыгарууну түзмөгүңүз колдонгон коннекторго өткөрүңүз. Мен шахтаны күрөк туташтыргычтар жана Диндердин сайгычы менен кошуп жатам, анткени ал менин долбоорума негизинен биротоло орнотулат.

Сиздин заряддагыч түзүлүшүңүз башкача болушу мүмкүн, бирок SkyRC iMax B6 заряддагычынын дээрлик бардык клонунда ушундай иштейт. Баланс коргошун кубаттагычтагы 4S розеткасына сайыңыз. Бул бир гана жол менен жүрөт жана батареянын оң жана терс жактары үчүн белгиленген. Заряддоо түзүлүшүн туташтырып, кубаттоо режимин "Баланс" деп коюңуз. Заряддагычтын "4S" режимине коюлганын текшериңиз. Бул 4400 мАч пакет болгондуктан, мен заряддын агымын максималдуу учурдагы рейтингдин 1/2 же андан азына коюуну жакшы көрөм, ошондуктан 2ден 2,2 амперге чейин. Мен 1.5 колдонуп жатам, анткени бул сыноо. Бул батареялар дээрлик толугу менен заряддалган, андыктан чыңалуу жогору. Ал иштеп жатканда, сиз 4 сериялы клеткалардын бири -биринен 0,1ден 0,2 вольттун ичинде бирдей заряддалышын көрүшүңүз керек. Заряддоо аяктаганда, бардык клеткалар бирдей чыңалууда болушу керек, бул 4,2 вольт. Пакет 16,8 вольттун толук кубаттуулуктагы чыңалуусун окушу керек. Бул номиналдык чыңалууда болгондо, бул 14.8 вольт (бир клеткага 3.7 вольт). Эгер сиз аны биринчи жолу кубаттап жатсаңыз, биринчи кубаттоо үчүн азыраак орнотуудан баштаңыз, андан кийин кайра кубаттаганда аны күчөтүңүз.

6 -кадам: Жыйынтык

Дал ушул! Сиз наркынын бир бөлүгүнө 4S 5000 мАч LiPo пакетине окшош функционалдуу жана ишенимдүү литий -ион батареясын жасадыңыз! Ооба, сизге кубаттагыч керек, бирок эгерде сизде эски ноутбуктун батареясы, зым, заряддоо штепсели жана ширетүүчү өтмөктөр болсо, анда сизге BMSтин баасы жетет, анын баасы болжол менен $ 10 АКШ долларын түзөт, эгер сиз аны сатып алсаңыз Кытай. Бул мага болжол менен $ 24 АКШ долларын түздү. Мунун баарын Кытайдан алсам андан да арзан болмок, бирок тетиктер бул жакка келгенче бир ай күткүм келбеди! Менде заряддоочу, ширетүүчү темир, мультиметр, ширетүүчү, шаймандар жана зымдар мурунтан эле бар болчу, андыктан сатып алуум керек болгон нерсе:

Ноутбуктун батареясы

BMS тактасы

Тепе -тең салмагы

Никель тилкелери

Бул LiPo пакетин сатып алгандан арзаныраак болчу жана практикалык болгон, анткени менин долбоорума ылайыктуу бир нерсе керек болчу. Анын үстүнө, бул кызыктуу жана мен муну менен көп нерсени үйрөндүм!

Бул колдонмо сизге жагат деп үмүттөнөм жана баарынан да, сиз аны окуганга чейин өзүңүзгө караганда көбүрөөк билесиз деп үмүттөнөм. Бул менин биринчи аракетим, андыктан комментарий берип, кандай кылганымды мага билдириңиз, болбосо келечек үчүн жакшы болмок! Окуганыңыз үчүн рахмат!