Автор Тема: Аккумуляторные батареи  (Прочитано 18188 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1834
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Аккумуляторные батареи
« : 22 Апрель, 2015, 09:53:39 »
Собираю аккумуляторные банки для батарей. Каждая банка состоит из 48 литий-ионных аккумуляторов типоразмера 18650, соединённых параллельно. Номинальное напряжение 3.7В, ёмкость 2200мА. Эта информация не обсуждается.
Вопрос состоит вот в чём: как себя чувствует довольно большое количество аккумуляторов, соединённых параллельно? Даже, если предположить, что у них может быть приличный разброс по ёмкости. Долго напрягал мозг и причин для беспокойства не нашёл. Но, на всякий случай, решил спросить. Может быть есть тут опытные в этом деле?

grok

  • ***
  • Сообщений: 216
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #1 : 22 Апрель, 2015, 13:50:21 »
Литий при параллельном соединении ведет себя достаточно толерантно. Почти все производители гаджетов допускают применение в питании параллельное соединение литиевых элементов. Но при этом городят такИе громадные схемы контроля, мама не горюй. И это оправданно, так как литий имеет нехорошее свойство взрываться. Если хоть один элемент даст какой нибудь сбой, то вразнос идет вся сцепка. Поэтому контроль нужен жесткий.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1834
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #2 : 23 Апрель, 2015, 08:35:23 »
Рассматривая одну банку, где все аккумуляторы соединены параллельно, вижу лишь один, возможный вариант неприятности, который может возникнуть. Если, например, есть пара с различной ёмкостью, а, соответственно, с различным внутренним сопротивлением, токи заряда/разряда в них потекут неодинаковые. Т.е., в одном аккумуляторе при зарядке потечёт ток, скажем, 0.3А, в другом - 2.5А. В более "здоровом" аккумуляторе может протекать ток, превышающий паспортное значние. Ограничивать ток на каждом аккумуляторе - безумие, материально невыгодное. По-сему, думаю ограничиться контролем температуры в двух - четырёх местах в банке. Если в процессе эксплуатации со временем температура начнёт превышать некоторое значение, значит банку пора на переборку. Другого варианта контроля пока не придумал. Ну и максимальный ток заряда/разряда всей банки нужно выбирать меньшим, чем максимальный.

grok

  • ***
  • Сообщений: 216
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #3 : 23 Апрель, 2015, 08:58:48 »
Ограничивать ток на каждом аккумуляторе - безумие, материально невыгодное. По-сему, думаю ограничиться контролем температуры в двух - четырёх местах в банке.
Этим ни кто ни когда не занимался и врятли будет заниматься.
А вот температуру желательно контролировать на каждом элементе, если позволяет конструкция. Если все элементы жестко соединены в одну монолитную конструкцию то тогда да можно измерять температуру в двух - трех местах, на усмотрения разработчика.
Обычно на выходе у литиевых батарей ставят систему мониторинга, которая обеспечивает использование батареи в безопасных, допустимых режимах.
Например вот такие:

или такие,

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1834
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #4 : 23 Апрель, 2015, 09:21:59 »
Смотрел на такие платки. Опять-таки, их применение сводит на нет "самодельщину". Как Вы понимаете, целью является сделать бюджетный вариант. Конечно, с минимальным ущербом для безопасности. Расстояние между 18650 в банке планируется 3.5мм. Мониторить температуру кажного в отдельности, с применением МК тоже, довольно накладно. Можно увеличить количество точек контроля температуры до 8-ми.
Вот, кстати, один из вариантов расположения элементов в банке. Желтые - стяжки верхней и нижней панели корпуса, сделанные (панели) из огнестойкого материала. Боковых стенок, скорее всего, не будет. Понимаю, открытый воздух не способствует пожаробезопасности. Соединение выводов элементов, конечно же, в одну точку. Такой вариант пока на бумаге.
Да, зарядное устройство будет отдельным для каждой банки в батарее. Это для обеспечения балансировки между банками. Другого, лучшего, пока не придумал.

grok

  • ***
  • Сообщений: 216
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #5 : 23 Апрель, 2015, 12:52:43 »
Соединение выводов элементов, конечно же, в одну точку.
Не совсем понял, это зачем же так изголятся? Все же элементы параллельны. Так привязать их к одной токопроводящей пластине, с каждой стороны. Можно на сварку посадить для надежности.
При такой сборке можно и четырьмя точками измерения температуры обойтись, распределить их равномерно.
Да солидная "буханка" получится. Я подобные у электровелосипедистов видел.

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1834
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #6 : 23 Апрель, 2015, 14:29:45 »
Соединение выводов элементов, конечно же, в одну точку.
Не совсем понял, это зачем же так изголятся? Все же элементы параллельны. Так привязать их к одной токопроводящей пластине, с каждой стороны. Можно на сварку посадить для надежности.
Предположим, что от каждого элемента к клемме банки идёт отдельный проводник. Тогда в каждом проводнике потечёт ток, который отдаёт отдельный элемент. Если же все, или часть элементов будут висеть на одной шине, которая подключается к клемме одним концом, ток на участке шины будет тем больше, чем ближе к клемме этот участок. Вероятно, это некое излишество, но так, к тому же, при необходимости, появляется некая свобода доступа к информации о работе каждого элемента.

De_Kan

  • *
  • Сообщений: 37
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #7 : 24 Апрель, 2015, 10:38:24 »
АДская батарея получится.
Я не слышал про самопроизвольное замыкание литий-ионных аккумуляторов, но при замыкание одного элемента даже страшно предположить что произойдет.
Я бы предложил сделать 4 шины, к которым равномерно подключить аккумуляторы. И подключить шины к одной точке через схему, которая бы контролировала например ток (отдаваемый, направление) каждой группы акк-ов.
При условии зазора в 3.5мм между акк-ми желательно увеличить количество точек контроля температуры. Писалось о 8ми точках, и не меньше. Так как воздушная прослойка даже в 3.5мм уже задержит нагрев соседних акк-ов, и перегрев отдельного элемента заметить будет сложно невозможно. А перегреваться будет самый меньший по емкости элемент, так как при отдаче тока он разрядится первым, и все остальные 47 элементов будут заряжать его и немаленьким током.
Совместно с контролем температуры внешними средствами, я бы поставил несколько термопредохранителей внутри всей батареи.

grok

  • ***
  • Сообщений: 216
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #8 : 24 Апрель, 2015, 12:40:39 »
А перегреваться будет самый меньший по емкости элемент, так как при отдаче тока он разрядится первым, и все остальные 47 элементов будут заряжать его и немаленьким током.
Совместно с контролем температуры внешними средствами, я бы поставил несколько термопредохранителей внутри всей батареи.
Прошу минуточку внимания. Батареи при параллельном включении имеют свойство само-балансироваться. Поэтому утверждение о перетекании больших токов между элементами в корне неверно. Да токи будут, но они не такие большие (скорей совсем маленькие) как бы Вам думалось, хотелось. А вот с применением термопредохранителей я полностью согласен.
Самый большой недостаток "лития", это его нагрев при перезаряде. Даже превышение напряжения на 0.1В допустимого зарядного напряжения приводит к большому перегреву и раздуванию элемента.

Phil

  • *****
  • Сообщений: 587
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #9 : 24 Апрель, 2015, 13:53:31 »
Шеф , может тебе из пластика пластинки с отверстиями "настучать" на пресе ЧПУшном ?
Есть инструмент под 18мм отверстия.
Можно и в жестянке исполнить, и коробочку из брони с отверстиями для естественной вентиляции. :D

ЗЫ А вооще, нахрена эти аккумы нужны, тем более что могут и ухнуть  ;)

Livemaker

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 1834
  • www.microsmart.eu
    • Microsmart
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #10 : 24 Апрель, 2015, 15:41:07 »
"Настучать" было бы здорово. Чертежи к среде доделаю.
Единственное, чего мне не хватает для того, что бы в солнечное полугодие перейти на полную автономию с электричеством, это некое количество толковых аккумуляторов. А это 150 евро в месяц экономии. Игра стОит свеч лишь в том случае, если заниматься самодельщиной.

Phil

  • *****
  • Сообщений: 587
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #11 : 24 Апрель, 2015, 17:34:39 »
"Настучать" было бы здорово. Чертежи к среде доделаю.
Да всегда, велком!
Правда, расположение может стОит поменять, по причине проблемы в охлаждении (потоки будут плохо проходить) ?
Цитировать
Единственное, чего мне не хватает для того, что бы в солнечное полугодие перейти на полную автономию с электричеством,...
Волшебного импульсного генератора, тебе не хватает. :)
Не удержался, пардон, ШУТКА !  ;D


grok

  • ***
  • Сообщений: 216
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #12 : 24 Апрель, 2015, 19:39:48 »
Я себе, года три назад, поставил солар-систему на 3кВт. Про выгоду пришлось забыть, срок окупаемости получился больше 50 лет. При чем я половину системы сделал сам. АКБ самому  сложновато сделать, а их у меня 8 шт по 100 А.ч.
Если будет интересно то могу посоветовать посетить эти сайты:
https://www.forumhouse.ru/forums/162/

http://electrotransport.ru/ussr/index.php?board=48.0

Успеха в освоении.

Phil

  • *****
  • Сообщений: 587
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #13 : 24 Апрель, 2015, 20:49:31 »
Я себе, года три назад, поставил солар-систему на 3кВт. Про выгоду пришлось забыть, срок окупаемости получился больше 50 лет. При чем я половину системы сделал сам. АКБ самому  сложновато сделать, а их у меня 8 шт по 100 А.ч.
Если будет интересно то могу посоветовать посетить эти сайты:
https://www.forumhouse.ru/forums/162/

http://electrotransport.ru/ussr/index.php?board=48.0

Успеха в освоении.

Если не сИкрет, можно узнать район установки примерно  (для определения "солнечных дней") ?


 

grok

  • ***
  • Сообщений: 216
  • Microsmart.eu
Re: Аккумуляторные батареи
« Ответ #14 : 25 Апрель, 2015, 07:43:04 »
Отчего же, не сИкрет. Юг Московской области.