Вопрос по зарядке Li-Ion/Li-Pol аккумуляторов.

[Oleg10011001]

Скажите, какие проблемы могут возникнуть если заряжать Li-Ion/Li-Pol аккумулятор подав на него на прямую напряжение с источника питания с ЭДС выше 4.25V (например 5.3V с USB-порта солнечной панели или 8V напрямую с солнечных элементов солнечной панели), имея при этом ввиду, что сила тока будет ограничена источником питания и в любом случае не превысит величины 1C для аккумулятора? На сколько я понимаю, при подключении к источнику питания (одному из описанных выше) нагрузки в виде аккумулятора напряжение на нем просядет до величины напряжения имеющемся на аккумуляторе, то есть будет безопасным для аккумулятора. Тут главное не допустить перезаряд аккумулятора до напряжения выше 4.2V. Единственное негативное последствие которое могло бы быть при зарядке от источника с высоким ЭДС это более высокий зарядный ток, величина которого может оказаться не безопасной для аккумулятора, однако в данном случае солнечная панель просто не сможет выдать опасную для аккумулятора величину тока. Смысл тут в том, что обычный контроллер заряда производит понижающее преобразование напряжения на чем теряется часть мощности генерируемой солнечной панелью, а если избежать этого преобразования то можно сохранить эту мощность.

[Martian]

удалил, так как неверно прочитал, в итоге брякнул чушь

[Oleg10011001]

Martian, вы когда-нибудь Li-Ion аккумулятор с помощью ЛБП заряжали и наблюдали как изменяется напряжение выдаваемое ЛБП в условиях ограничения силы тока определенной величиной, при том что изначально оно выставлено на величину 4.2V? Далее, что мешает отслеживать величину напряжения до которого уже зарядился аккумулятор с помощью вольтметра подключенного к выводам источника питания? Кроме того, с чего вдруг на разряженном аккумуляторе вдруг появится напряжение хх солнечной панели? Оно если там и будет то мгновенно просядет до напряжения имеющегося на аккумуляторе, ну и в конце зарядки по идее тоже может там оказаться если проспать уровень 4.2V и аккумулятор каким-то чудом переживет такое издевательство...

[vlasovzloy]

Ну предположим при затемнении аккум будет солнечную батарею греть. Опять диод нужен, это минус кпд. Что так что так плохо

[Martian]

Oleg10011001, да, фигню я брякнул, как-то неправильно прочитал. В чем тогда сомнения? Обеспечиваете условия зарядки да и всё. Вот только мне не припоминаются готовые решения с входным напряжением более 6 вольт... но, может и есть.

[AlexS4]

Oleg10011001, если вы робот который конструктивно не может проспать проход опасного для литиевого элемента напряжения - можете смело использовать источники хоть CV=100V CA=2A для 1 элемента.

но если вы таки живой кот или человек, который может отвлечься/забыть/уснуть то лучше ненадо!


а если его превысить при малом токе то скорее всего произойдет перманентный обрыв внутри баночки и это самое безопасное что может случиться, токовый модельный пакетик очень вероятно загорится, на большом токе - почти гарантированно.

это предельное напряжение зависит от типа химии и для баночек обычно 4.25..4.35V а емкостные пакетики сейчас уже есть до 4.6V допустимого (в телефонах такие применяют лет 8, li-hv обычно называется). для общего случая разумно ограничивать 4.2 c учетом неточности/нестабильности. подрывы начинаются обычно на напряжениях 4.5..5V, раскаляться и шкварчать начинает чуть раньше

[Oleg10011001]

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4412329#p4412329"]Ну предположим при затемнении аккум будет солнечную батарею греть. Опять диод нужен, это минус кпд. Что так что так плохо[/uquote]
Так есть же в продаже на алишке платки, которые называются идеальными диодами на которых напряжение не падает... Разве такая платка не решит эту проблему?

Добавлено after 11 minutes 29 seconds:
AlexS4, буквально перед тем как задать этот вопрос тут, я смотрел на ютубе видеоролик в котором показывали банку типа 18650 заряженную до напряжения 5V (на самом деле автор видеоролика показал банку заряженную до напряжения 4.83V, но он уточнил что изначально банка была заряжена малым током до 5V, но пока он ее вытаскивал из держателя зарядки напряжение на ней немного просело). При этом чел уточнил, что банка эта холодная, т.е. возгораться или взрываться она не собиралась (правда нужно сказать, что автор сказал, что до уровня 5.2V он заряжать этот аккумулятор уже не рискнет). Я конечно понимаю что не робот и могу прозевать нужный момент, по этому думаю использовать таймер и отключать зарядку по его сигналу...

Добавлено after 11 minutes 49 seconds:
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4412338#p4412338"]В чем тогда сомнения?[/uquote]
Просто не считаю себя гуру и решил уточнить у более знающих и опытных людей: может я что-то упустил из внимания в своем рассуждении? Теперь через некоторое время проведу соответствующий опыт и посмотрю стоит ли овчинка выделки; благо парочка полудохлых банок типа 18650 которые не жалко у меня имеется:)

[AlexS4]

Oleg10011001, идея с таймером и ручным выключением - тож не гарантирует от человеческого фактора. автоматическим - можно, но тоже хуже чем правильный CV при любых неисправностях или например при неправильно расчитанном доливаемом заряде.

заряжать до высоких напряжеий малым током - можно но это не гарантирует что через несколько часов в банке не начнется самопроизвольный пробой и лавинообразный процесс с возгаранием. это нередкий исход при неисправностях bms на транспотных батареях. имхо это просто дичайший и неоправданый риск


побочным результатом работы ограничения тока в любом СA источнке будет какраз ограниение напряжения ниже уровня СV. не понимаю в чем разница использовать правильные СA СV или неправильные. эффективность с неправилними уровнями ограничений напрямую никак не связана вроде ж

[Oleg10011001]

Первоначально идея зарядки АКБ от источника с высоким напряжением пришла мне в голову в контексте работы солнечной панели в пасмурную погоду, когда надежды зарядить аккумулятор за день - нет, то есть нет и риска перезаряда, зарядный ток маленький (допустим 150mA...200mA). Просто за день в аккумуляторе накапливаются те крохи которые солнечная панель может выдать в таких условиях, а на следующий день на зарядку ставится разряженный аккумулятор. Именно в таких условиях не хочется терять в преобразователе напряжения те крохи энергии, которые удалось нафармить.

[Martian]

Идеальный диод - это MOSFET c некой логикой, если что.
Ну, я бы строил на микроконтролллере тогда, полностью свою зарядку. Подсматривая решения у именитых, например:

Li-Ion Battery Charger Solution Using an MSP430™ MCU.pdf

(76.01 КБ) 79 скачиваний

AN2390. Universal Battery Charger.pdf

(572.64 КБ) 54 скачивания

AN2389. An MCU-based low cost non-inverting buck-boost converter for battery chargers.pdf

(145.99 КБ) 96 скачиваний

притом, это старые. вроде, у TI что-то было новенькое с солнечными панелями

Самостоятельно решение позволит получить наилучший КПД. Лепить с готовых плат с али - вряд ли, разве что там не буде какой-то именно такой, для именно этой цели.

[AlexS4]

макс передача мощности наступает когда сопротивление источника = сопротивлению нгрузки и с преобразователем может оказаться даже эфективнее, несмотря на потери в нем. проблемка только в адекватном измерении фактического диф сопротивления панели при данной освещенности и эквивалентного сопротивления заряжаемой батареи, любому простенькому mcu такая задача конечно по силам, как и полное управление мостовым buck-boost конвертором на 4 fet и 1 дросселе. на какойнить tiny13 можно сделать довольно эффективную и минималистичную схемму.

[Oleg10011001]

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4412329#p4412329"]Ну предположим при затемнении аккум будет солнечную батарею греть. Опять диод нужен, это минус кпд. Что так что так плохо[/uquote]
Ну, там ведь можно поставить платку которую называют "идеальный диод"... Кстати, кто-нибудь уже пользовался этими платками? Мне интересно есть ли толк в том, чтобы обычный диод Шотки предотвращающий обратный ток с аккумулятора на панель заменить на указанный "идеальный диод"? Какую электрическую мощность потребляют эти платки на собственные нужды?

[AlexS4]

готовые в виде платок с али я не покупал но самодельные схемки и на транзисторах и на оу - делал. потребление в случае оу с фетом можно сделать ну скажем 100uA если взять чтото массовое вроде lmv321a.
а имеет ли это смысл трудно сказать, как я выше намекал, падение на диоде при определенных условиях может даже УВЕЛИЧИТЬ отдачу мощности в нагрузку.
скорее всего с идеальным диодом таки будет чуть лучше но именно что чуть, <10% и оправдано только при какихто приличных токах, ~1A+ , тогда получится спасти скажем пол ватта+