Carga del paquete de iones de litio 3S a través de USB

Estoy fabricando un altavoz Bluetooth portátil y necesito ayuda para cargar la batería.

Hice un paquete de iones de litio de 3 celdas con un BMS para obtener una batería de 12V para el altavoz. Pensé en cargar el paquete a través de USB con la ayuda de un convertidor elevador de 5-12 voltios. Configuré el convertidor para generar 12,6 voltios y luego lo conecté a los puntos de carga en el BMS. Todo esto funciona y la batería se está cargando bien. Pero...

El convertidor elevador se calienta mucho, aunque solo estoy usando un puerto USB de 1 amperio como fuente de alimentación. ¿Qué estoy haciendo mal? ¿O es así, que hace mucho calor? Hace tanto calor que me duele cuando lo toco y no me siento cómodo colocándolo dentro de un recinto sellado (la caja del altavoz).

Por favor, ayúdame. ¿Está consumiendo demasiada corriente? ¿Cómo puedo limitar eso? ¿O mi diseño simplemente no es posible?

¡Gracias! :)

¡Bienvenido a EE.SE! Muestre su circuito mediante un diagrama esquemático o de bloques. ¿El convertidor elevador está diseñado para cargar baterías con corriente constante?
No es una buena idea, pero también podría ser muy peligroso cargar baterías de litio con una fuente de alimentación de voltaje constante. debe usar un IC o circuito adecuado capaz de administrar la carga de una batería de Li. ¡De lo contrario terminarías en una explosión!
Oh, es posible que no haya entendido, pero ¿el BMS no manejará la carga?
Mi sugerencia: olvídate de aumentar la conversión de la alimentación 5vUSB. En su lugar, use un IC como 4054 (alimentación por USB) para cargar su batería de litio, luego use el convertidor elevador para aumentar el voltaje de Li a 12v
Disculpe, ¿qué es BMS?
Un sistema de gestión de batería. ¡Subiré una foto de mi proyecto tan pronto como llegue a casa hoy!
Un BMS NO está diseñado para usarse como cargador y no es seguro para ese propósito. Maneja condiciones extremas y una batería puede dañarse dentro del área de operación del BMS. por ejemplo, un BMS le permitirá cargar una batería a 4,2 V/celda indefinidamente. La batería morirá. SI su fuente es 12.0V = 4V/celda, es posible que las celdas no mueran PERO la corriente puede ser lo que el BMS considera seguro, lo que PUEDE exceder lo que los fabricantes de celdas creen que es seguro. || P1 ¿A qué corriente está configurado el BMS como límite? Q2: ¿Qué es la celda Imax?
¿Qué puedo usar para poder cargar mi parlante con USB entonces? ¿Sin tener que abrirlo, sacar las baterías y cargarlas en un cargador de iones de litio 18650?
@pythonnoob O un cargador diseñado para uso 3S O diseñar uno. Mucha información en este sitio. Para empezar, usar un BMS Y limitar Vmax para decir 12.0V y limitar la corriente máxima a lo que el fabricante de la batería dice que es Imax sería un buen comienzo. Flotar a 12,6 V es fatal. Flotar a 12,0 V no debería serlo, pero quitar la carga cuando alcanza los 12,0 V es una buena idea.

Respuestas (3)

No es demasiado difícil diseñar un buen cargador real para cargar baterías 3S LION o similares usando un suministro USB de 5V. Hay dos cosas que tendrás que tener en cuenta:

(1) Cada celda debe ser monitoreada “individualmente” para NO exceder los 4.2V
&&

(2) Cuando se cumple la condición en (1), solo aplica un pulso de carga.

Necesitará un mínimo de al menos 6 MOSFET pequeños (3 canales N y 3 canales P) (o 3 transistores NPN y 3 transistores PNP para cambiar en cada celda a la vez. También necesitará un microcontrolador con al menos 4 transistores analógicos). entradas y 6 salidas digitales para interruptores Mosfets y 2 salidas digitales para indicadores LED (más pines de E/S para cualquier cosa especial que desee acomodar). Atmega328p (Arduino Nano) es muy adecuado para este proyecto ya que tiene 8 entradas analógicas y más de 13 E / S digitales También se necesitarán alrededor de 15 resistencias diminutas.

Programar con Arduino IDE es muy sencillo ya que utiliza el mejor lenguaje ..C, C++. NOTA: este cargador sería mucho mejor que cualquier cosa que pueda comprar en el mercado, ya que aquí hará todo lo que LION requiere para cargar y verificar las celdas individuales correctamente en secuencia. Los cargadores comerciales normalmente no realizan estas actividades ya que utilizan dispositivos económicos con menos E/S.

Además, no se preocupe por toda la información errónea que encuentra en la web sobre "corriente constante", etc. Hemos experimentado extensamente con baterías tipo LION en nuestra universidad y descubrimos que se cargan muy bien con corrientes variables.

No necesita ningún circuito de refuerzo de voltaje ya que trabajará con celdas individuales por separado y el suministro USB de 5V es suficiente para cargar una celda de 4.2V. El microcontrolador se encargará de no cambiar ningún otro Mosfet que no sea el requerido. Programar este tipo de proyectos es una verdadera diversión.....

Buena suerte con tu proyecto.

Las celdas de iones de litio necesitan una fuente limitada de corriente Y voltaje para cargarlas. Por lo general, use un límite de voltaje de 4,2 V por celda y una corriente equivalente a la capacidad de una hora; es decir, una celda de 250 mAh debe cargarse a 250 mA. Esto no es trivial de construir.

Sí. Lo que quería construir (y pensé que lo hice) era un cargador de 12.6V 1A. Pero ahora sé que estaba equivocado. He estado buscando un poco pero no puedo encontrar exactamente eso en el foro. Si alguien pudiera vincular a una construcción de cargador como esa, ¡sería muy apreciado!
@Leo Tu respuesta está bien hasta donde llega. Un cargador LiIon competente también DEBE dejar de cargar cuando Ichg alcance una fracción predefinida de Imax. Sin esto, la célula morirá rápidamente. | Además, muchas / la mayoría de las celdas especifican carga C/1 CC, pero algunas (bastante comunes) especifican C/2. Agregar alguna versión de lo anterior puede ser una buena idea. O no.
Si establece un límite de voltaje de 4,2v por celda, la carga se detendrá cuando la celda se acerque a ese voltaje. AFAIK, puede filtrarse a corrientes tontas para siempre en una celda de nivel cargada de 4.2V.
@LeoSmith 8 meses en :-) . || NO - Una celda LiIon morirá rápidamente si flota a 4.2V. A diferencia de, por ejemplo, el plomo ácido, el iones de litio DEBE eliminarse de la carga cuando la corriente de carga CV se reduce a una fracción de I_chg_max. Lo suficientemente bueno es el 50% de Imax. Nivel de cambio más alto y ciclo de vida más corto = 25 % de Ichg_max. Con un 10 % obtienes el nivel de carga del guerrero de la carretera y a quién le importa la vida útil del ciclo. En el ciclo de flotación indefinidamente, la vida cae en picado.

No puede cargar una batería de iones de litio solo con un voltaje constante: debe proporcionar una corriente constante hasta que las celdas alcancen aproximadamente 4 V, luego puede cambiar a una carga de voltaje constante. Esencialmente, su batería está obligando al convertidor elevador a proporcionar la mayor cantidad de corriente posible hasta que entra en protección contra sobrecorriente o protección térmica. Esto puede ser malo tanto para la batería como para el convertidor elevador. Poner su ensamblaje en una caja cerrada y dejarlo desatendido es una buena manera de iniciar un incendio.

Hay convertidores elevadores con limitación de corriente y voltaje ( ejemplo ), por lo que debe obtener uno de esos. Además, debe asegurarse de que su BMS proporcione equilibrio de carga entre las celdas, de modo que no termine con una celda cargada a 3 V y otra a más de 4,5 V. La sobrecarga de una celda de iones de litio también provocará un incendio y no habrá una advertencia temprana como en el caso de sobrecorriente.

Muchos BMS baratos simplemente cortan la corriente si detectan bajo/sobrevoltaje en la celda: si tiene uno de estos, su batería pronto estará en un estado de interbloqueo donde la celda con la fuga más alta se descarga por completo, mientras que la celda con la la fuga más baja está completamente cargada, por lo que no es posible cargar ni descargar.

Carga del paquete de iones de litio 3S a través de USB
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