Estoy planeando construir un paquete de baterías de iones de litio 4s 18650 (16,8 V) con un BMS 4S con función de equilibrio para reemplazar un viejo paquete de baterías de NiMH incorporado. Me gustaría cargar el nuevo paquete de baterías de litio a través de Micro USB (5 V) con una corriente de máximo 2 A.
Mi pregunta es la siguiente: puedo implementar la carga USB por:
A. Conexión de un convertidor elevador CC-CC entre el conector USB hembra y el BMS. (entrada de fuente de 5 V -> amplificador elevador DC-DC -> BMS)
B. Agregue un TP4056 (o algo similar), conéctelo directamente a las celdas 18650 y cárguelas en paralelo. (Fuente de 5 V en -> TP4056 -> salida de carga a cada celda por separado, sin pasar por el BMS por completo para la carga)
¿Qué opción se recomienda?
El problema con la opción "A" es que el módulo de refuerzo produce toneladas de calor incluso con un disipador de calor adjunto (el paquete de baterías está instalado en una caja de plástico cerrada) o, si elijo la opción "B", ¿debería usar un solo 1S BMS en cada celda de la batería con una tabla de equilibrio separada?
Un BMS no es un cargador.
Los BMS son para el equilibrio de celdas y la protección contra sobrevoltaje y sobrevoltaje y sobrecorriente cuando algo sale mal al cargar o descargar el paquete de baterías.
Necesita un cargador adecuado y exclusivo para cargar baterías/paquetes de baterías de iones de litio. Un BMS no lo es, sin embargo, muchos videos de YouTube y diseños chinos pueden sugerir lo contrario.
En cuanto a la opción A: puede usar un convertidor elevador para obtener un voltaje lo suficientemente alto y usarlo como entrada para un cargador de iones de litio 4S, que luego carga su paquete de baterías 4S equipado con BMS. Si tiene 5 V, 2 A para jugar, entonces, digamos, con una salida de 18 V del convertidor elevador, tendría alrededor de 500 mA de corriente de carga.
En cuanto a la opción B: no puede cargar las celdas en paralelo mientras el paquete de baterías tenga celdas también conectadas en serie. Supongo que sería posible cambiar la configuración del paquete de serie a paralelo solo para cargar, pero eso no es práctico, confundiría mucho al BMS y también a su carga si todavía está conectado, y también tendría otros problemas si las celdas no están bien emparejados. Además, omitir el BMS durante la carga no es una buena idea; estaría desactivando un dispositivo de seguridad de última hora. Yo no iría allí.
Cuando una de sus sugerencias es "pasar por alto el BMS", es una mala idea. El objetivo del BMS es la seguridad. La seguridad importa. Si va a dividir su paquete en celdas paralelas, querrá aislarlas completamente unas de otras. Eso es difícil de hacer bien. Así que mi consejo es que no lo hagas de esa manera.
Su otra opción, la opción A conduce a algunas preguntas más:
¿Cómo estás pidiendo corriente de carga desde el USB? La especificación USB dice que solo necesita proporcionar 100 mA (o puede ser 10 mA si desea que sea totalmente compatible con versiones anteriores) a 4.5 V para USB. Haciendo 450 mW, entonces a su voltaje de carga (4 celdas, 4.5 V cada una, 18 V) eso genera una corriente de 25 mA en su paquete. Incluso si consume la corriente USB estándar oficial máxima (0.5A) que solo le permite tener: 2.25W, a 18V eso le da ... 0.125A. Este paquete tomará mucho tiempo en cargarse, incluso si ha logrado hacer un fantástico e imposible convertidor de impulso 100% eficiente. Más realista, 85 % de eficiencia, 4,5 V, 0,5 A (2,25 W) de entrada, 1,9 W de salida, 100 mA en sus celdas de 2000 mAh... 20 horas para cargar el paquete.
Sí, hay una forma de obtener más energía de las tomas USB diseñadas para la fuente de alimentación. También es posible obtener adaptadores USB que expulsan más corriente. Pero si está haciendo eso, ¿por qué no obtener un adaptador de red adecuado? Se pueden comprar bastante baratos. Depende de para qué sea este paquete, pero si es algo del mercado masivo y está usando USB porque está en todas partes, sus tiempos de carga serán muy largos. Obtenga un suministro adecuado. Si es solo para uso doméstico y puede hacer frente a un tiempo de carga de 20 horas, y puede diseñar un convertidor de refuerzo de corriente constante decente, entonces esa es una ruta posible, pero desaconsejaría hacerlo por seguridad, conveniencia y costo.
Aconsejaría: obtenga una fuente de alimentación de corriente constante adecuada para cargar su paquete directamente desde la red eléctrica. Y el suministro de 18 V, 1 A (suponiendo que su BMS tenga todas las características de seguridad requeridas) funcionaría mucho mejor.
Hay cargadores de refuerzo listos para usar disponibles en AliExpress, basados en el CN3303. Puede usar uno de esos para aumentar 5 V el voltaje de la batería.
Es necesario un BMS, mantener las celdas en equilibrio y desconectarlas si algo sale mal no es el trabajo de un cargador.
De esta manera es más eficiente que aumentar a 18 V y luego bajar el voltaje, ya que esas placas aumentan solo el voltaje de la batería (como 14,8 V cuando está cargada a la mitad, hasta 16,8 V cuando está completamente cargada)
Ryzen
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