482
Consejos para “dummies” – cómo montar una batería
¿Por qué te recoges? Debido a que las baterías son un área donde el producto terminado siempre está jodido. Siempre son irrazonablemente caros. Siempre no es posible conseguir el tamaño adecuado, que, por supuesto, es único para cada dispositivo. No siempre hay capacidad necesaria, pero sólo aquellos que están diseñados para correr desde el socket hasta el socket dentro de los límites de la ciudad.
Especialmente los fabricantes de regañad cuando entras en una situación de fuerza mayor. Estás fuera de contacto porque el comunicador murió en frío. No se puede quitar el momento afortunado, porque su batería en la cámara se agotó, y el repuesto de la compañía cuesta $50. O te sientas y lo echas de menos porque tu portátil duró una hora.
Pero usted puede construir una batería que se limitará a sólo dos parámetros: precio por hora watt y densidad de energía. Todas las demás características que usted elegirá.
El artículo está escrito para aficionados y aficionados.
Sólo uno, pero. Este artículo no se trata de baterías más potentes que unas pocas horas de kilovatio.
Sólo porque no tenía experiencia en usar estas baterías. Yo no construí coches eléctricos o hice sistemas de energía autónomos para el hogar. Los principios de crear tales baterías coinciden con los habituales, por lo que debe leer este artículo, pero el equipo se utiliza completamente diferente. Así que para obtener información, asegúrese de ir al foro "electrotransport.ru" o ForumHouse.ru.
Teoría en los dedos
Un elemento, una célula, un “banco”, una “batería” es algo que acumula y libera energía. De las baterías dependen de todas las características de la batería.
Una batería ya es un conjunto de muchos elementos. Varias células están conectadas a una batería cuando las características de una célula son pequeñas. Si se conecta constantemente, la tensión aumenta. En paralelo, la capacidad de la batería aumenta. Puede incluir no sólo bancos, sino también cualquier electrónica de control.
El voltaje es la fuerza con la que una batería puede impactar a un consumidor. Es sólo una característica de la batería, no depende del consumidor.7 Medido en voltios (V).
La fuerza actual - cuanto más es, más el consumidor consume electricidad. Medido en ampere (A).
La capacidad es una característica de la batería, medida en horas de amperio (Ah). Por ejemplo, una capacidad de 2Ah significa que la batería puede dar corriente a 1A durante dos horas y 2A durante una hora.
La capacidad de la batería también depende de la corriente de descarga. Por lo general, cuanto más grande es, más pequeño es la capacidad. Los fabricantes de baterías suelen indicar la capacidad obtenida cuando se descarga con alguna pequeña corriente de 100mA.
A la derecha están las características de la batería Li-ion, que se descarga a diferentes fuerza de corriente. Cuanto mayor sea la corriente, menor será la curva de descarga.
C es una carta del alfabeto latino, que mide la relación de la fuerza actual con la capacidad de la batería, es decir, cuántas veces la corriente supera la capacidad. Si la batería tiene una capacidad de 2Ah y se descarga a una corriente de 4A, entonces podemos decir que se descarga a una corriente de 2C. La cosa es que cuanto mayor sea la capacidad de la batería, más fácil es dar corriente, y por lo tanto esta característica es más conveniente de usar que sólo los amperios.
La energía es la característica que le permite comparar baterías con diferentes voltajes. Medido en horas de vatio y calculado aproximadamente multiplicando el voltaje de la batería por su capacidad. Es numéricamente igual al área de la figura bajo la curva de descarga.
Capacidad de los loros y horas de energía
Supongamos que tenemos dos baterías de la misma capacidad – 2200m Pero uno es iones de litio y el otro es hidrato de níquel-metal.
¿Significa esto que ambas baterías tienen la misma cantidad de energía? ¿Funcionará el mismo dispositivo de ambas latas al mismo tiempo?
De hecho, mirando sólo las características de la capacidad, no se puede comparar la energía que puede acumularse y dar la batería. Para hacer esto, necesitas saber el voltaje nominal en él.
Estimar aproximadamente la cantidad de energía en horas de vatio puede ser, multiplicando el voltaje nominal de la batería por su capacidad. Y podemos hacer esto.
Para NiMH: 1.2 voltios * 2.2 horas de amperio = 2.64 horas de vatio
Para Li-ion: 3,7 voltios * 2,2 horas de amperio = 8,14 horas de vatio
... que la energía de una batería Li-ion de la misma capacidad es 3 veces mayor que NiMH.
Pero esto es sólo una dura "estimación". Así, un voltaje de 1.2 voltios en una célula NiMH es el voltaje máximo correspondiente a la carga completa de la batería. Cuando se descarga, sólo caerá, y la energía real será ligeramente inferior a 2.64 wat-horas. Sin embargo, este es el método de calcular la energía de la batería que usaremos para comparar sus características.
Tipos de batería
NiMH - Nickel-metal-hydride
Las baterías de este tipo son obsoletas y agregadas para la comparación. Pero a veces tiene sentido pensar en comprarlos —por ejemplo, cuando necesita hacer un reemplazo para una batería NiCd o NiMH muerta. Eso es lo que pusieron en modelos controlados por radio baratos.
Caprices en carga, requieren una carga rápida de dispositivos complejos.
- Pierden el poder con el tiempo. Las baterías LSD (Long Self Discharge) no tienen esta desventaja.
Tener un “efecto de memoria”, es decir, perder temporalmente parte de la capacidad en descargas parciales. Sólo les gustan las descargas. Las baterías LSD también carecen de esta desventaja.
- Tienen baja densidad de energía.
Sobrecargar es dañino para ellos, pero no peligroso, para que de estas latas usted puede hacer una batería como esa, sin electrónica protectora.
El tamaño más popular para estas “cans” es AA ordinaria, es decir, con una batería de dedo.
Li-ion - litio-ion
Tienen la mayor densidad de energía.
Se descarga rápidamente cuando se utiliza en el frío.
Usted puede haber experimentado esta propiedad dañina si usted usó su teléfono móvil en el invierno exterior. La batería se descarga mágicamente y se queda sin comunicación.
- Arruinan a menos de 2,5V.
Explosivo cuando recargado por encima de 4.2V.
Es por eso que muchos bancos Li-ion tienen una carga especial bajo el caso, que apaga la corriente a voltajes por debajo de 2.5V o por encima de 4.2V. Estas baterías tienen la palabra “protegida” en su nombre. Los bancos sin protección no se pueden utilizar en la batería sin una cuota especial. Para obtener más información sobre la protección de baterías Li-ion y el equilibrio, consulte a continuación.
Pierden la capacidad con el tiempo, incluso por mentir en un estante.
Especialmente perder capacidad a alta temperatura.
Por eso las baterías portátiles son tan rápidamente destruidas. Están situados cerca de la CPU y la tarjeta gráfica, que son muy cálidos, e incluso con una carga constante del 100% - todas las condiciones para morir rápidamente. Aquí están los datos de la universidad de la batería:
El tamaño popular de iones de litio es 18650 (18mm de ancho y 65mm de largo). Esto es lo que se utiliza en baterías portátiles. Puede que nunca los hayas visto detrás de un caso de batería de plástico, pero a veces puedes encontrarlos allí. Lo mismo se utiliza en el coche deportivo eléctrico Tesla Roadster.
Li-polímero - polímero de litio
Totalmente compatible con Li-ion.
A diferencia de Li-ion, pueden dar corrientes fuertes – 10–40C.
+ Puede ser cualquier grosor y forma. Adecuado para alimentar dispositivos de muy miniatura, como cosas de espía.
+ Vendido, como regla, en una batería ya montada, con tablas protectoras y ciruelas para equilibrar - conveniente!
- Más explosivo y propensa al fuego.
- Ellos trabajan aún peor en el frío. Mira, por ejemplo, en este gráfico:
LifePO4 - Lithium-iron-phosphate
Más evolución de las baterías de litio. Las baterías del futuro. A diferencia de Li-ion, son:
no temiendo la helada;
+ no propensa al fuego;
+ dar corrientes hasta 50C;
puede ser cargado con una fuerte corriente en 15 minutos;
+ tienen un gran número de ciclos de carga-descarga (2000-8000 antes de perder 20% de capacidad2);
+ prácticamente no sujeto a pérdida de capacidad de almacenamiento 3.
Desventajas en comparación con Li-ion:
Son más costosos y tienen menos capacidad;
tener una menor intensidad energética;
Incompatible con los elementos habituales de Li-ion debido a un rango de tensión diferente - 2-3.65V.
Y al igual que Li-ion, requieren su rango de tensión de 2-3.65V.
La compañía más respetada del mercado de baterías LiFePO4 es A123 Systems. También desarrolló esta tecnología.
El tamaño popular para "cans" - 26650 (26 mm de ancho y 65 de longitud) - fue introducido con la presentación de los mismos sistemas A123.
LiFeYPO4 – Lithium-Iron-Yttrium-Phosphate
Una especie de batería de litio que no sé, excepto que añadir yttrium aumenta el número de ciclos de carga-descarga. Bueno, ya veremos.
Lead-Acid - Lead-acid
Tienen la menor densidad de energía.
¡Lentamente cobran hasta unas horas!
En las altas corrientes (por sus estándares – esto es lo que está por encima de 0.1C) no puede dar la mitad de la capacidad de la batería.
- Muy sensible a las temperaturas.
Tienen un pequeño número de ciclos de carga-descarga - de 200 con manejo duro a 800 con espaciamiento.
En el caso de una batería de servicio, requiere mantenimiento.
- ¡Maldito barato!
Me gustaría mencionar las viejas baterías de plomo ácido aquí. Debido a que cada lector probablemente tendrá una pregunta - y por qué demonios todo esto es necesario cuando usted puede comprar una caja de 12 voltios en cualquier tienda de piezas de automóviles? ¿Por qué no los miramos aquí?
En primer lugar, porque las baterías de plomo ácido se venden ya montadas en una batería de 6-12V, que no converge con el título de este artículo.
En segundo lugar, las baterías de plomo ácido son un tema tan amplio que merecen algunos artículos más.
Tercero, los encuentro demasiado pesados para todo tipo de cosas interesantes.
Todo esto no niega el hecho de que las baterías de plomo ácido son una gran cosa cuando usted necesita energía barata. Vea, por ejemplo, ForumHouse.ru, sección "Casa autónoma".
Comparación
Hay muchas tablas en Internet comparando las características de diferentes tipos de baterías. Y todas estas tablas tienen el mismo inconveniente: comparan caballos esféricos en un vacío. Así que compilé mi propia, con ejemplos específicos: ejemplo de watt hours a: $ per watt hora de capacidad de cents por hora watt de energía.
Por ejemplo, llegué a la siguiente conclusión:
Para LiFePO4 el futuro. A largo plazo, se benefician incluso de las baterías de plomo ácido a precio. Bueno, con las notas de hierro-fosfato y minúsculos de plomo - aún más. Esto es lo único que se puede utilizar para montar vehículos eléctricos. Y lo único que puedes salir en el frío.
La mayor densidad de energía está en las baterías de Li-ion de marca. Si usted tiene que seguir adelante, entonces esta es la opción más razonable.
A veces tiene sentido tomar una batería de polímero de litio terminada y no vapor.
Conexión de elementos en una batería
Conexión en serie
Esto es cuando el polo positivo (+) de cada elemento se conecta al polo negativo (?) de lo siguiente:
Los voltajes de los elementos en este caso se suman, y la capacidad sigue siendo la misma.
Hay que equilibrar los elementos consistentemente conectados.
El hecho es que incluso los bancos del mismo partido tienen características ligeramente diferentes. Y cobran a diferentes velocidades.
Tome una batería de tres elementos conectados consecutivamente. El voltaje en el elemento totalmente cargado es 4.2V. Una batería totalmente cargada debe tener un voltaje de 12.6 voltios. Algunos de los elementos —por ejemplo, en el medio— pueden cargar más rápido, y a un voltaje de 12.2V tenemos esta imagen:
Si continúas cargando, entonces la batería en el centro será recargada a un voltaje de 12.6V:
Como resultado - el fuego del elemento y la muerte dolorosa por asfixia. Para evitar que esto suceda, se utilizan los balanceadores, que participan de la corriente en sí mismos, si el voltaje en un solo elemento se acerca a la crítica:
Al final, todos los elementos serán totalmente cargados:
Una buena solución para equilibrar las baterías es los cargadores utilizados por los ventiladores de modelos controlados por radio, o Hobby Chargers. Los más populares son el iMAX B6 y Turnigy Accucel-6. Estos le cargarán cualquier tipo de batería, le dirán acerca de su capacidad real, y generalmente tema de moda.
Esquema de dividir el plomero en el balanceador en el caso de 4 elementos conectados consecutivamente se ve así:
Estas ciruelas se llaman JST-XH y varían en el número de elementos conectados en serie. Por ejemplo, JST-XH 4S es para cuatro. Coge esas ciruelas en el ibei.
Conexión paralela
Esto es cuando los polos positivos (+) se combinan con el positivo, y el negativo (?) - con el negativo:
Cuando los elementos están conectados en paralelo, su voltaje sigue siendo el mismo, y los contenedores se suman. Hace una batería grande.
No es necesario equilibrar en el caso de una conexión paralela pura. Sin embargo, si hay conexiones en serie en la batería – como en este esquema 4S2P – sería una buena idea vender un ciruela equilibrado:
Sobre elementos de litio soldando
Las baterías de litio no se pueden soldar. Calentar el hierro soldador los arruinará.
Por otro lado, se recomienda un equilibrio preciso de soldadura, ya que la resistencia excesiva puede distorsionar los datos de tensión obtenidos por el cargador.
Así que si realmente quieres, puedes. Pero en este caso, es mejor tomar "bancos" con terminales, y tocar el hierro de soldadura no más de un par de segundos.
Si todavía encuentra el valor para soldar latas en una batería, entonces lea la guía no oficial en inglés de Hyperion HK Ltd. en la soldadura de la batería de la A123. Este proceso se describe detalladamente, con ilustraciones.
Si no, veamos las alternativas.
Los imanes de tierra raras se pueden utilizar como contactos. Son muy fuertes - no se pueden quitar el uno del otro. Externamente cubierto con níquel o zinc, que no están oxidados. El contacto con el banco es excelente. Para la felicidad completa, se pueden vender alambres a ellos, pero hágalo muy cuidadosamente: la temperatura de Curie para ellos - en la que los imanes se convierten en una calabaza - es de unos 300 grados. Usted puede utilizar sólo una soldadura de fundición ligera y una soldadura de hierro con estabilización térmica - así.
O comprar un soporte especial (batería compartimento), en cuanto a las baterías convencionales AA/AAA.1 La gran ventaja de esta solución es que las baterías no serán vendidas muertas, y en lugar de latas muertas se puede insertar repuesto cargado. Y no compre cargadores caros con balanceadores - puede cargar baterías para 2 piezas con un cargador para 150 rublos.
En la mierda se puede encontrar aquí un soporte de batería milagro listo con protección integrada de elementos Li-ion. Y usted no tiene que vender nada - sólo insertó baterías de Li-ion desprotegidas y condujeron.
Protección de latas de sobrecarga y sobrecarga
Como dije, las células de litio tampoco te perdonarán.
La forma más fácil de evitar este problema es utilizar baterías protegidas. Eso es lo que compran para todo tipo de luces LED. Las baterías protegidas tienen esta pequeña bufanda dentro del caso:
Otra opción es poner una carga grande en toda la batería. Como este. Aquí está su esquema de conexión en configuración 4S2P - 4 baterías conectadas con serie de 2 baterías paralelas:
Donde P+ y P- son los terminales al cargador o consumidor.
Tenga en cuenta que LiFePO4 no es compatible con elementos convencionales de iones y requiere tableros de protección especiales.
Moduladores de pulso o transductores DC-DC
Estos son dispositivos que serán del voltaje que la batería le da para hacer lo que necesita. Debido a que a menudo desde el voltaje que la batería da hacia fuera, el dispositivo se quema o no funciona, o el primero con una batería totalmente cargada y el último con una descarga.
Es posible vender un dispositivo tan simple usted mismo. Aquí está la guía de un principiante de DI HALT. Si eres perezoso, bienvenido a eBay.
Tales convertidores se dividen en voltaje creciente y descenso. Por lo general prefieren usar este último. Aquí hay un buen ejemplo de un ajustador de tensión de salida por $1.74. También hay variedades con una limitación de la corriente en la salida. Estos son necesarios, por ejemplo, para cargar otra batería, o para alimentar un LED. Aquí hay un ejemplo para $4.66.
Como cualquier dispositivo, los convertidores DC-DC tienen su propia gama de voltajes permitidos y la fuerza actual. Calcule con antelación cuánto se requiere para su cliente. En el caso de corrientes demasiado grandes, el convertidor necesita ser refrigerado, o incluso reemplazado por una opción más potente.
Carga autónoma de teléfonos móviles y todo
Tal cosa es útil en viajes, caminatas - donde haya problemas con las tomas. Para esto necesitará:
También necesitará un multimetro (tester) que pueda soportar la corriente hasta 10A.
1. Primero necesitas soldar los alambres de sostener baterías a PWM: negro a IN-, rojo a IN+.
2. Entonces tendrás que configurar PWM. Si no lo hace, este dispositivo puede quemar su teléfono.
1) Cambiar el multimetro al modo de medición de tensión constante y tocar las sondas a los contactos OUT+ y OUT-. El multimetro mostrará el voltaje idling.
2) Tomar un pequeño destornillador y girar el primer potenciómetro (el spinner es éste, en la foto de la izquierda) hasta que el multimetro muestre un voltaje de 5 voltios.
(3) A continuación, cambiar el multimetro al modo de medición DC. También toque las sondas a OUT+ y OUT-. Ajuste la fuerza de la corriente de cortocircuito con el potenciómetro en la derecha a 1 amperio.
(4) Potentiometer in the middle usually do not touch.
3. Quitar las baterías del soporte.
4. Adjunte el nido USB al PWM. Para hacer esto, cortarlo de la extensión USB y dividir el extremo cortado. Vena negra que necesitas para soldar al contacto Out-, rojo - a OUT+, y verde, blanco y pantalla no necesitan tocar. Puedes cortarlos al infierno si se interponen. Mientras no hagamos nada.
Vale. Ahora puede insertar baterías en un soporte, una escoba con enchufes en un nido USB y cargar cualquier cosa en cualquier lugar. Un gran plus de este esquema es que las baterías no se atornillan con fuerza, y pueden ser reemplazadas con repuestos cuando mueren.
Puedes cargar tu móvil con esta tontería cinco veces. Si sólo necesita una operación a largo plazo del teléfono móvil, puede sacar la batería de ella - energía en este caso se gastará más eficientemente.
(Actualmente, es más fácil comprar un PowerBank con 18650 baterías extraíbles.) Es decir, este es el mismo compartimiento de batería con una placa de carga y protección para estas baterías y un convertidor de salida para obtener 5V de ellas a una salida USB. Ed.Red.
Fuente: www.mobipower.ru/
Especialmente los fabricantes de regañad cuando entras en una situación de fuerza mayor. Estás fuera de contacto porque el comunicador murió en frío. No se puede quitar el momento afortunado, porque su batería en la cámara se agotó, y el repuesto de la compañía cuesta $50. O te sientas y lo echas de menos porque tu portátil duró una hora.
Pero usted puede construir una batería que se limitará a sólo dos parámetros: precio por hora watt y densidad de energía. Todas las demás características que usted elegirá.
El artículo está escrito para aficionados y aficionados.
Sólo uno, pero. Este artículo no se trata de baterías más potentes que unas pocas horas de kilovatio.
Sólo porque no tenía experiencia en usar estas baterías. Yo no construí coches eléctricos o hice sistemas de energía autónomos para el hogar. Los principios de crear tales baterías coinciden con los habituales, por lo que debe leer este artículo, pero el equipo se utiliza completamente diferente. Así que para obtener información, asegúrese de ir al foro "electrotransport.ru" o ForumHouse.ru.
Teoría en los dedos
Un elemento, una célula, un “banco”, una “batería” es algo que acumula y libera energía. De las baterías dependen de todas las características de la batería.
Una batería ya es un conjunto de muchos elementos. Varias células están conectadas a una batería cuando las características de una célula son pequeñas. Si se conecta constantemente, la tensión aumenta. En paralelo, la capacidad de la batería aumenta. Puede incluir no sólo bancos, sino también cualquier electrónica de control.
El voltaje es la fuerza con la que una batería puede impactar a un consumidor. Es sólo una característica de la batería, no depende del consumidor.7 Medido en voltios (V).
La fuerza actual - cuanto más es, más el consumidor consume electricidad. Medido en ampere (A).
La capacidad es una característica de la batería, medida en horas de amperio (Ah). Por ejemplo, una capacidad de 2Ah significa que la batería puede dar corriente a 1A durante dos horas y 2A durante una hora.
La capacidad de la batería también depende de la corriente de descarga. Por lo general, cuanto más grande es, más pequeño es la capacidad. Los fabricantes de baterías suelen indicar la capacidad obtenida cuando se descarga con alguna pequeña corriente de 100mA.
A la derecha están las características de la batería Li-ion, que se descarga a diferentes fuerza de corriente. Cuanto mayor sea la corriente, menor será la curva de descarga.
C es una carta del alfabeto latino, que mide la relación de la fuerza actual con la capacidad de la batería, es decir, cuántas veces la corriente supera la capacidad. Si la batería tiene una capacidad de 2Ah y se descarga a una corriente de 4A, entonces podemos decir que se descarga a una corriente de 2C. La cosa es que cuanto mayor sea la capacidad de la batería, más fácil es dar corriente, y por lo tanto esta característica es más conveniente de usar que sólo los amperios.
La energía es la característica que le permite comparar baterías con diferentes voltajes. Medido en horas de vatio y calculado aproximadamente multiplicando el voltaje de la batería por su capacidad. Es numéricamente igual al área de la figura bajo la curva de descarga.
Capacidad de los loros y horas de energía
Supongamos que tenemos dos baterías de la misma capacidad – 2200m Pero uno es iones de litio y el otro es hidrato de níquel-metal.
¿Significa esto que ambas baterías tienen la misma cantidad de energía? ¿Funcionará el mismo dispositivo de ambas latas al mismo tiempo?
De hecho, mirando sólo las características de la capacidad, no se puede comparar la energía que puede acumularse y dar la batería. Para hacer esto, necesitas saber el voltaje nominal en él.
Estimar aproximadamente la cantidad de energía en horas de vatio puede ser, multiplicando el voltaje nominal de la batería por su capacidad. Y podemos hacer esto.
Para NiMH: 1.2 voltios * 2.2 horas de amperio = 2.64 horas de vatio
Para Li-ion: 3,7 voltios * 2,2 horas de amperio = 8,14 horas de vatio
... que la energía de una batería Li-ion de la misma capacidad es 3 veces mayor que NiMH.
Pero esto es sólo una dura "estimación". Así, un voltaje de 1.2 voltios en una célula NiMH es el voltaje máximo correspondiente a la carga completa de la batería. Cuando se descarga, sólo caerá, y la energía real será ligeramente inferior a 2.64 wat-horas. Sin embargo, este es el método de calcular la energía de la batería que usaremos para comparar sus características.
Tipos de batería
NiMH - Nickel-metal-hydride
Las baterías de este tipo son obsoletas y agregadas para la comparación. Pero a veces tiene sentido pensar en comprarlos —por ejemplo, cuando necesita hacer un reemplazo para una batería NiCd o NiMH muerta. Eso es lo que pusieron en modelos controlados por radio baratos.
Caprices en carga, requieren una carga rápida de dispositivos complejos.
- Pierden el poder con el tiempo. Las baterías LSD (Long Self Discharge) no tienen esta desventaja.
Tener un “efecto de memoria”, es decir, perder temporalmente parte de la capacidad en descargas parciales. Sólo les gustan las descargas. Las baterías LSD también carecen de esta desventaja.
- Tienen baja densidad de energía.
Sobrecargar es dañino para ellos, pero no peligroso, para que de estas latas usted puede hacer una batería como esa, sin electrónica protectora.
El tamaño más popular para estas “cans” es AA ordinaria, es decir, con una batería de dedo.
Li-ion - litio-ion
Tienen la mayor densidad de energía.
Se descarga rápidamente cuando se utiliza en el frío.
Usted puede haber experimentado esta propiedad dañina si usted usó su teléfono móvil en el invierno exterior. La batería se descarga mágicamente y se queda sin comunicación.
- Arruinan a menos de 2,5V.
Explosivo cuando recargado por encima de 4.2V.
Es por eso que muchos bancos Li-ion tienen una carga especial bajo el caso, que apaga la corriente a voltajes por debajo de 2.5V o por encima de 4.2V. Estas baterías tienen la palabra “protegida” en su nombre. Los bancos sin protección no se pueden utilizar en la batería sin una cuota especial. Para obtener más información sobre la protección de baterías Li-ion y el equilibrio, consulte a continuación.
Pierden la capacidad con el tiempo, incluso por mentir en un estante.
Especialmente perder capacidad a alta temperatura.
Por eso las baterías portátiles son tan rápidamente destruidas. Están situados cerca de la CPU y la tarjeta gráfica, que son muy cálidos, e incluso con una carga constante del 100% - todas las condiciones para morir rápidamente. Aquí están los datos de la universidad de la batería:
El tamaño popular de iones de litio es 18650 (18mm de ancho y 65mm de largo). Esto es lo que se utiliza en baterías portátiles. Puede que nunca los hayas visto detrás de un caso de batería de plástico, pero a veces puedes encontrarlos allí. Lo mismo se utiliza en el coche deportivo eléctrico Tesla Roadster.
Li-polímero - polímero de litio
Totalmente compatible con Li-ion.
A diferencia de Li-ion, pueden dar corrientes fuertes – 10–40C.
+ Puede ser cualquier grosor y forma. Adecuado para alimentar dispositivos de muy miniatura, como cosas de espía.
+ Vendido, como regla, en una batería ya montada, con tablas protectoras y ciruelas para equilibrar - conveniente!
- Más explosivo y propensa al fuego.
- Ellos trabajan aún peor en el frío. Mira, por ejemplo, en este gráfico:
LifePO4 - Lithium-iron-phosphate
Más evolución de las baterías de litio. Las baterías del futuro. A diferencia de Li-ion, son:
no temiendo la helada;
+ no propensa al fuego;
+ dar corrientes hasta 50C;
puede ser cargado con una fuerte corriente en 15 minutos;
+ tienen un gran número de ciclos de carga-descarga (2000-8000 antes de perder 20% de capacidad2);
+ prácticamente no sujeto a pérdida de capacidad de almacenamiento 3.
Desventajas en comparación con Li-ion:
Son más costosos y tienen menos capacidad;
tener una menor intensidad energética;
Incompatible con los elementos habituales de Li-ion debido a un rango de tensión diferente - 2-3.65V.
Y al igual que Li-ion, requieren su rango de tensión de 2-3.65V.
La compañía más respetada del mercado de baterías LiFePO4 es A123 Systems. También desarrolló esta tecnología.
El tamaño popular para "cans" - 26650 (26 mm de ancho y 65 de longitud) - fue introducido con la presentación de los mismos sistemas A123.
LiFeYPO4 – Lithium-Iron-Yttrium-Phosphate
Una especie de batería de litio que no sé, excepto que añadir yttrium aumenta el número de ciclos de carga-descarga. Bueno, ya veremos.
Lead-Acid - Lead-acid
Tienen la menor densidad de energía.
¡Lentamente cobran hasta unas horas!
En las altas corrientes (por sus estándares – esto es lo que está por encima de 0.1C) no puede dar la mitad de la capacidad de la batería.
- Muy sensible a las temperaturas.
Tienen un pequeño número de ciclos de carga-descarga - de 200 con manejo duro a 800 con espaciamiento.
En el caso de una batería de servicio, requiere mantenimiento.
- ¡Maldito barato!
Me gustaría mencionar las viejas baterías de plomo ácido aquí. Debido a que cada lector probablemente tendrá una pregunta - y por qué demonios todo esto es necesario cuando usted puede comprar una caja de 12 voltios en cualquier tienda de piezas de automóviles? ¿Por qué no los miramos aquí?
En primer lugar, porque las baterías de plomo ácido se venden ya montadas en una batería de 6-12V, que no converge con el título de este artículo.
En segundo lugar, las baterías de plomo ácido son un tema tan amplio que merecen algunos artículos más.
Tercero, los encuentro demasiado pesados para todo tipo de cosas interesantes.
Todo esto no niega el hecho de que las baterías de plomo ácido son una gran cosa cuando usted necesita energía barata. Vea, por ejemplo, ForumHouse.ru, sección "Casa autónoma".
Comparación
Hay muchas tablas en Internet comparando las características de diferentes tipos de baterías. Y todas estas tablas tienen el mismo inconveniente: comparan caballos esféricos en un vacío. Así que compilé mi propia, con ejemplos específicos: ejemplo de watt hours a: $ per watt hora de capacidad de cents por hora watt de energía.
Por ejemplo, llegué a la siguiente conclusión:
Para LiFePO4 el futuro. A largo plazo, se benefician incluso de las baterías de plomo ácido a precio. Bueno, con las notas de hierro-fosfato y minúsculos de plomo - aún más. Esto es lo único que se puede utilizar para montar vehículos eléctricos. Y lo único que puedes salir en el frío.
La mayor densidad de energía está en las baterías de Li-ion de marca. Si usted tiene que seguir adelante, entonces esta es la opción más razonable.
A veces tiene sentido tomar una batería de polímero de litio terminada y no vapor.
Conexión de elementos en una batería
Conexión en serie
Esto es cuando el polo positivo (+) de cada elemento se conecta al polo negativo (?) de lo siguiente:
Los voltajes de los elementos en este caso se suman, y la capacidad sigue siendo la misma.
Hay que equilibrar los elementos consistentemente conectados.
El hecho es que incluso los bancos del mismo partido tienen características ligeramente diferentes. Y cobran a diferentes velocidades.
Tome una batería de tres elementos conectados consecutivamente. El voltaje en el elemento totalmente cargado es 4.2V. Una batería totalmente cargada debe tener un voltaje de 12.6 voltios. Algunos de los elementos —por ejemplo, en el medio— pueden cargar más rápido, y a un voltaje de 12.2V tenemos esta imagen:
Si continúas cargando, entonces la batería en el centro será recargada a un voltaje de 12.6V:
Como resultado - el fuego del elemento y la muerte dolorosa por asfixia. Para evitar que esto suceda, se utilizan los balanceadores, que participan de la corriente en sí mismos, si el voltaje en un solo elemento se acerca a la crítica:
Al final, todos los elementos serán totalmente cargados:
Una buena solución para equilibrar las baterías es los cargadores utilizados por los ventiladores de modelos controlados por radio, o Hobby Chargers. Los más populares son el iMAX B6 y Turnigy Accucel-6. Estos le cargarán cualquier tipo de batería, le dirán acerca de su capacidad real, y generalmente tema de moda.
Esquema de dividir el plomero en el balanceador en el caso de 4 elementos conectados consecutivamente se ve así:
Estas ciruelas se llaman JST-XH y varían en el número de elementos conectados en serie. Por ejemplo, JST-XH 4S es para cuatro. Coge esas ciruelas en el ibei.
Conexión paralela
Esto es cuando los polos positivos (+) se combinan con el positivo, y el negativo (?) - con el negativo:
Cuando los elementos están conectados en paralelo, su voltaje sigue siendo el mismo, y los contenedores se suman. Hace una batería grande.
No es necesario equilibrar en el caso de una conexión paralela pura. Sin embargo, si hay conexiones en serie en la batería – como en este esquema 4S2P – sería una buena idea vender un ciruela equilibrado:
Sobre elementos de litio soldando
Las baterías de litio no se pueden soldar. Calentar el hierro soldador los arruinará.
Por otro lado, se recomienda un equilibrio preciso de soldadura, ya que la resistencia excesiva puede distorsionar los datos de tensión obtenidos por el cargador.
Así que si realmente quieres, puedes. Pero en este caso, es mejor tomar "bancos" con terminales, y tocar el hierro de soldadura no más de un par de segundos.
Si todavía encuentra el valor para soldar latas en una batería, entonces lea la guía no oficial en inglés de Hyperion HK Ltd. en la soldadura de la batería de la A123. Este proceso se describe detalladamente, con ilustraciones.
Si no, veamos las alternativas.
Los imanes de tierra raras se pueden utilizar como contactos. Son muy fuertes - no se pueden quitar el uno del otro. Externamente cubierto con níquel o zinc, que no están oxidados. El contacto con el banco es excelente. Para la felicidad completa, se pueden vender alambres a ellos, pero hágalo muy cuidadosamente: la temperatura de Curie para ellos - en la que los imanes se convierten en una calabaza - es de unos 300 grados. Usted puede utilizar sólo una soldadura de fundición ligera y una soldadura de hierro con estabilización térmica - así.
O comprar un soporte especial (batería compartimento), en cuanto a las baterías convencionales AA/AAA.1 La gran ventaja de esta solución es que las baterías no serán vendidas muertas, y en lugar de latas muertas se puede insertar repuesto cargado. Y no compre cargadores caros con balanceadores - puede cargar baterías para 2 piezas con un cargador para 150 rublos.
En la mierda se puede encontrar aquí un soporte de batería milagro listo con protección integrada de elementos Li-ion. Y usted no tiene que vender nada - sólo insertó baterías de Li-ion desprotegidas y condujeron.
Protección de latas de sobrecarga y sobrecarga
Como dije, las células de litio tampoco te perdonarán.
La forma más fácil de evitar este problema es utilizar baterías protegidas. Eso es lo que compran para todo tipo de luces LED. Las baterías protegidas tienen esta pequeña bufanda dentro del caso:
Otra opción es poner una carga grande en toda la batería. Como este. Aquí está su esquema de conexión en configuración 4S2P - 4 baterías conectadas con serie de 2 baterías paralelas:
Donde P+ y P- son los terminales al cargador o consumidor.
Tenga en cuenta que LiFePO4 no es compatible con elementos convencionales de iones y requiere tableros de protección especiales.
Moduladores de pulso o transductores DC-DC
Estos son dispositivos que serán del voltaje que la batería le da para hacer lo que necesita. Debido a que a menudo desde el voltaje que la batería da hacia fuera, el dispositivo se quema o no funciona, o el primero con una batería totalmente cargada y el último con una descarga.
Es posible vender un dispositivo tan simple usted mismo. Aquí está la guía de un principiante de DI HALT. Si eres perezoso, bienvenido a eBay.
Tales convertidores se dividen en voltaje creciente y descenso. Por lo general prefieren usar este último. Aquí hay un buen ejemplo de un ajustador de tensión de salida por $1.74. También hay variedades con una limitación de la corriente en la salida. Estos son necesarios, por ejemplo, para cargar otra batería, o para alimentar un LED. Aquí hay un ejemplo para $4.66.
Como cualquier dispositivo, los convertidores DC-DC tienen su propia gama de voltajes permitidos y la fuerza actual. Calcule con antelación cuánto se requiere para su cliente. En el caso de corrientes demasiado grandes, el convertidor necesita ser refrigerado, o incluso reemplazado por una opción más potente.
Carga autónoma de teléfonos móviles y todo
Tal cosa es útil en viajes, caminatas - donde haya problemas con las tomas. Para esto necesitará:
También necesitará un multimetro (tester) que pueda soportar la corriente hasta 10A.
1. Primero necesitas soldar los alambres de sostener baterías a PWM: negro a IN-, rojo a IN+.
2. Entonces tendrás que configurar PWM. Si no lo hace, este dispositivo puede quemar su teléfono.
1) Cambiar el multimetro al modo de medición de tensión constante y tocar las sondas a los contactos OUT+ y OUT-. El multimetro mostrará el voltaje idling.
2) Tomar un pequeño destornillador y girar el primer potenciómetro (el spinner es éste, en la foto de la izquierda) hasta que el multimetro muestre un voltaje de 5 voltios.
(3) A continuación, cambiar el multimetro al modo de medición DC. También toque las sondas a OUT+ y OUT-. Ajuste la fuerza de la corriente de cortocircuito con el potenciómetro en la derecha a 1 amperio.
(4) Potentiometer in the middle usually do not touch.
3. Quitar las baterías del soporte.
4. Adjunte el nido USB al PWM. Para hacer esto, cortarlo de la extensión USB y dividir el extremo cortado. Vena negra que necesitas para soldar al contacto Out-, rojo - a OUT+, y verde, blanco y pantalla no necesitan tocar. Puedes cortarlos al infierno si se interponen. Mientras no hagamos nada.
Vale. Ahora puede insertar baterías en un soporte, una escoba con enchufes en un nido USB y cargar cualquier cosa en cualquier lugar. Un gran plus de este esquema es que las baterías no se atornillan con fuerza, y pueden ser reemplazadas con repuestos cuando mueren.
Puedes cargar tu móvil con esta tontería cinco veces. Si sólo necesita una operación a largo plazo del teléfono móvil, puede sacar la batería de ella - energía en este caso se gastará más eficientemente.
(Actualmente, es más fácil comprar un PowerBank con 18650 baterías extraíbles.) Es decir, este es el mismo compartimiento de batería con una placa de carga y protección para estas baterías y un convertidor de salida para obtener 5V de ellas a una salida USB. Ed.Red.
Fuente: www.mobipower.ru/