Alimenta una carga de 12V 30A (instantáneo). ¿Es posible con 18650 celdas?

(principiante)

Hola, conduzco una carga de 12 V durante ~ 1 segundo con muy poca frecuencia, con un consumo de aproximadamente 30 A. La carga no es particularmente sensible al voltaje. El total de mAh no es tan importante.

Tengo un suministro de 18650 celdas de computadora portátil recicladas, por lo que estaba buscando una solución para usarlas (soy consciente de que no serán confiables). Los cargaré individualmente fuera de mi circuito, por lo que el equilibrio de carga no es un requisito. Sin embargo, no creo que tengan una protección contra sobredrenaje incorporada, por lo que debe tenerse en cuenta. Sus terminales positivos son planos.

Después de buscar un poco, creo que necesito un soporte de 4 celdas, cableado en serie ("4S"), reducido a 12V de alguna manera.

La búsqueda en eBay revela resultados para " tablero de equilibrio 4S 30A 12V ". ¿Es este el tipo de cosas que busco?

  • Corriente de descarga continua: 30A (MAX)
  • Corriente de descarga instantánea: 70A
  • Voltaje de detección de equilibrio de potencia: 3,60 ± 0,025 V
  • Voltaje de detección de sobrecorriente: 150mV

Investigué el uso de 3 celdas con convertidor buck-boost, pero parece más caro.

Relacionado:

¿Qué te hace pensar que puedes obtener 30A de estas celdas, incluso por un corto período de tiempo? ¿Tiene una hoja de datos para ellos y, si es así, puede compartirla con nosotros?
Buen punto. Creo que solo estaba asumiendo eso. Las celdas provienen de una variedad de proveedores (~30 celdas con voltajes de carga máximos entre 3.3 y 4v). Puedo buscar hojas de datos para cada uno, pero asumo 18650 genéricos de baja calidad. ¿Puedo proporcionar una corriente máxima más alta distribuyendo la carga entre más celdas?
Sí, puede aumentar la corriente colocando celdas en paralelo, pero luego debe agregar circuitos para equilibrar la carga. Y no tengo idea de cómo se ve un "18650 genérico de baja calidad", si existe tal cosa.
lo más probable es que necesite 3P para compartir 10 A por celda y 3S o 4S para obtener suficiente voltaje, por lo tanto, 3P3S = 9 celdas a 3,7 * 3 = 11,1 V, la ESR de la batería debe ser baja y estar bien adaptada
Las celdas de computadoras portátiles sin protección pueden no ser confiables para esta aplicación, ya que es importante que las celdas de iones de litio coincidan y se equilibren, pero puede solicitar celdas protegidas en línea por ~ $ 2- $ 3 por celda. Si usa celdas protegidas con una placa de carga adecuada ($ 3- $ 50) en el arreglo que sugiere Sunnyskyguy, 30A no debería ser un problema.
Hay 18650 capaces de entregar 30A por menos de un segundo sin demasiada caída de voltaje. Pero no se utilizan para portátiles. Las herramientas eléctricas serían una mejor opción. Las celdas de las computadoras portátiles están más optimizadas para una mayor capacidad en lugar de una mayor entrega de energía. No creo que debas intentar improvisar esto con piezas sobrantes de un basurero. Para 30A, estoy bastante seguro de que no desea utilizar un convertidor CC-CC. A ese nivel de potencia, será mucho mejor usar un paquete de baterías que pueda impulsar la carga directamente.
"La búsqueda en eBay revela resultados para "tablero de equilibrio 4S 30A 12V". ¿Es este el tipo de cosas que busco?" - para cargar quizás, pero innecesario (y quizás incluso contraproducente) para alimentar su carga. La clasificación de 30A es solo la corriente máxima que puede manejar.

Respuestas (2)

Las celdas de iones de litio diseñadas para su uso en herramientas eléctricas son capaces de generar ese tipo de corriente fácilmente. Las celdas de las computadoras portátiles generalmente NO están diseñadas para ese uso. No significa que no puedan suministrar ese tipo de corriente, solo que las celdas pueden calentarse y lo más probable es que tengan una vida útil corta.

Sin embargo, coloque varias celdas en paralelo, luego coloque los grupos de celdas paralelas en serie y ahora tiene algo utilizable.

El voltaje nominal de la celda es de aproximadamente 3,6 V o 3,7 V. Tres celdas en serie son aproximadamente 10,8 V, 4 celdas en serie son aproximadamente 14,4 V. Personalmente, me inclinaría por usar el voltaje más alto (4 grupos en serie en lugar de 3).

Si usa 16 celdas como cuatro grupos de series de cuatro celdas cada uno, no debería tener problemas para obtener esa cantidad de corriente O una vida útil corta.

Si realmente tiene muchas celdas disponibles, haga los grupos paralelos de más de cuatro celdas cada uno.

Una nota final: poner varias celdas en paralelo ayuda si tiene algunas celdas que tienen una mayor resistencia interna que el resto. La carga se reparte entre todas las celdas.

Un segundo a 30 amperios, con una caída de un voltio, requiere una capacitancia de 30 faradios, si no almacena energía a voltajes más altos.

Desea almacenar 12v y 30amp, o 360 vatios-segundo.

La energía en un capacitor es 0.5 * C * V^2. ¿Qué pasa si usamos un voltaje mucho más alto y usamos un convertidor reductor para proporcionar los 12 voltios?

De manera similar, a 100 voltios y 1 faradio, almacenamos 0,5 * 1F * 100 * 100 = 5000 vatios-segundo.

Por lo tanto, 0,1 Farad a 100 voltios será suficiente. Ahora necesita el convertidor reductor de 100v a 12v.