Conversión de motor de CC 6c (3s2p, 4,5 V) a carga/protección 1s4p 18650

Me está costando mucho descifrar esto. Estoy tratando de convertir un ventilador de CC de 4,5 V y 25 W de una bomba de colchón de aire para que funcione con un paquete de baterías recargables fabricado con 18650.

Esto se cargará y descargará con frecuencia y deseo un tiempo de funcionamiento prolongado, lo que hace que las baterías de celda C tengan un costo prohibitivo a largo plazo.

El motor funcionará bien con 3,7 V y hay una potencia más que adecuada para mis propósitos. Dicho esto, tengo algunas preguntas.

¿Cómo haría para la protección contra descargas? ¿Necesito un módulo de protección para cada celda o me basta con uno para todo el circuito de la batería?

¿Cómo haría para cobrarlos? Las placas BMS que he podido encontrar parecen estar diseñadas para aplicaciones en serie. ¿Funcionaría un BMS diseñado para una celda 1s para múltiples celdas en paralelo?

No me opongo a usar trineos y cargar las baterías individualmente, sin embargo, sería bueno mantener las baterías internas y cargarlas a través de USB. Sé que esto tomaría más tiempo, pero planeo cargarlos durante la noche, por lo que el tiempo no es muy importante.

Por último (esto no está necesariamente relacionado con la carga/protección): cuando hago funcionar el motor con un solo 18650 para fines de prueba, parece consumir más corriente que con las baterías 6c a 4,2 V frente a 4,5 V con las baterías alcalinas. La velocidad sin carga del motor de CC es notablemente mayor. ¿Se debe esto a la omisión del cableado/interruptor existente y al funcionamiento directo del motor de CC +/-?

Planeo agregar un potenciómetro al circuito de todos modos para mantener baja la corriente y, con suerte, prolongar la vida útil de la batería, sin embargo, no estoy seguro de qué valor de resistencia sería apropiado.

Además de sacar el motor de la carcasa y verificar el consumo de corriente fuera de la carcasa con las baterías alcalinas, ¿hay alguna manera de determinar una corriente de funcionamiento segura para este motor?

Y si el poste de luz tiene 3500 mAh a una media de 3,5 V o más de 12 Wh y su expectativa es de 25 W durante ocho horas o 200 W por hora, lo que implica 20 celdas y un convertidor. Sin embargo, ¿solo quieres usar 6 celdas?
Tienes razón en que estoy equivocado, mi cabeza estaba envuelta en tantas otras cosas que ni siquiera me había molestado en considerar el consumo de energía. Mi plan original era usar un ventilador de 6w y un banco de energía USB, pero eso demostró proporcionar cfm lamentablemente ineficientes para mi aplicación; sin embargo, me dio un tiempo de ejecución estimado de 8 horas. Habiendo dicho eso, 8 horas sería el peor de los casos, parece, sin embargo, tendré que repensar mi tiempo de ejecución o la cantidad de celdas. Aparte de eso, ¿tiene alguna idea sobre cómo abordar mis otros problemas?
Use una bomba más eficiente, que haga coincidir la impedancia de la bomba con la carga o palabras que puedan suministrar la presión de la carga con el flujo de aire adecuado. Como una bomba de pie.

Respuestas (1)

Un motor de 25 W que funciona a 4,5 V consume 5,5 A. Por lo tanto, la impedancia efectiva del motor es 4,5/5,5 = 0,82 ohmios. Esta es una carga seria para las baterías pequeñas de grado de consumo.

Por ejemplo, las especificaciones para Energizer D-cell (E95) dicen que tienen una ESR de 200 a 400 mOhms. Incluso en el mejor de los casos de 200 || 200 mOhms = 100 mOhm para un par paralelo, multiplicado por 3 para 3 celdas, da 300 mOhms de batería ESR en el mejor de los casos.

Por lo tanto, el motor de 820 mOhm tomará alrededor de 4,5 V / (0,82 + 0,3) = 4 A de corriente, y el voltaje de funcionamiento será de alrededor de 4*0,82 = 3,3 V. Y 1,2 V se disiparán en los ESR internos dentro de las baterías.

Es probable que el Li-ion 18650 tenga menos de 100 mOhms ESR, y la caída será de solo ~ 0,5 V, por lo que con una celda recién cargada, el motor debe estar funcionando a 3,7 V y, por lo tanto, necesita más corriente y probablemente funcione más rápido. Entonces, el Li-ion es una opción mucho mejor para esta aplicación.

Ahora, dado que el motor tiene una capacidad nominal de 4,5 V, no debe usar ningún "recortador", esta es una muy mala idea, un desperdicio. Puede hacer funcionar su bomba directamente desde 18650 celdas.

Con respecto a la "protección" y esas cosas, solo compre celdas con protección incorporada, por lo general, incluso los comerciantes de chatarra lo enumeran.

Un pequeño problema es la capacidad total. Con el motor de 25 W, es probable que su batería 4P no funcione más de 1,5 a 2 horas (4 celdas con una capacidad típica de 10 W h le brindan solo una batería de 40 W h). Si su diseño actual (de 6 celdas D) hace funcionar el motor a 3 V y esto es suficiente para la funcionalidad general, es posible que desee considerar reducir el voltaje de activación de las celdas de iones de litio a ese valor mediante un regulador de conmutación reductor .

Pero si desea un dispositivo cerrado realmente agradable con capacidad de carga, deberá diseñar tanto el cargador como el BMS. Y para 8 horas de tiempo de ejecución, necesitará una batería con ~20 celdas 18650, como Tony señaló correctamente. Tal vez debería considerar celdas de iones de litio más grandes, estilo automóvil o bicicleta, o baterías selladas de plomo-ácido.

Alternativamente, puede ahorrarse mucho tiempo y dinero buscando un diseño profesional como los generadores portátiles Goal Zero Yeti o similares, Suaoki, Webetop, Paxcess, etc.

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Conversión de motor de CC 6c (3s2p, 4,5 V) a carga/protección 1s4p 18650
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