8 votos

¿Cómo hacer una batería equilibrada?

Ahora mismo estoy haciendo un robot para mi lugar de trabajo. Empecé con un kit de 20servo. Venía con un paquete de baterías NiMh de 10,6 voltios y 800 mAh realmente terrible.

Me gustaría hacer un pack de litio para esto ya que con 3 celdas de litio sería perfecto. Yo uso LiPo para mis aeromodelos personales y sé que son "equilibrados" y utilizan cargadores especiales que cargan cada célula de forma independiente.

Como esto es para mi lugar de trabajo no quiero usar LiPo porque son muy volátiles. Estaba pensando en hacer mi paquete de baterías con 3x RCR123. Me gustaría hacer el paquete para que pueda ser cargado con un cargador de equilibrio.

¿Puede alguien decirme cómo hacerlo? Además, ¿puedo utilizar un cargador LiPo para Li-Ion o tengo que hacer mi propio cargador?

Gracias.

16voto

aryeh Puntos 1594

Como esto es para mi lugar de trabajo no quiero usar LiPo porque son muy volátiles.

Las pilas de iones de litio son MÁS susceptibles a los eventos de "ventilación con llama" / "humo mágico" que las LiPo (polímero de litio), no menos.

Si desea una célula química basada en el litio mucho más segura, utilice LiFePO4.
(LiFePO4 = Ferrofosfato de Litio).
Puedes clavarles una estaca en el corazón (metálica o no, en los cruces y a medianoche opcionalmente) y no producirán descargas de alta energía. A partir de entonces (probablemente) no funcionarán muy bien


Me gustaría hacer un pack de litio para esto ya que con 3 celdas de litio sería perfecto. ... ¿Puede alguien decirme cómo hacerlo? Además, ¿puedo utilizar un cargador LiPo para Li-Ion o tengo que hacer mi propio cargador?

LiPo y LiIon tienen necesidades de carga similares.
La LiPo normalmente permite mayores tasas de carga pero es esencialmente la misma química.
Un cargador debe "respetar" la tensión máxima de la batería y la corriente máxima de carga, que suelen ser seleccionables. El voltaje de terminación por celda para LiIon o LiPo suele ser de 4,2V a 25 grados C. Utilizar un voltaje ligeramente inferior a este reduce la capacidad pero mejora mucho la vida del ciclo de la celda.

Una célula LiPo o de iones de litio proporciona de 3,0 a 4,2 V/célula (de descargada a totalmente cargada) y las células tienen una capacidad nominal de 3,6V o 3,7V. Una célula LiFePO4 proporciona alrededor de 2,8 a 3,6V célula y están clasificados en 3,2 o 3,3 V nominal. (Es posible que sea inferior, pero hay poca capacidad en la "cola" y su uso reduce la vida del ciclo). Una célula NimH produce alrededor de 1,0 a 1,3 V/célula y tiene una capacidad nominal de 1,2 V.

Así que tu pack de 10,6V NimH = 10,6/1,2 = 9 celdas

A través del rango de carga:

  • 9 x NimH = 9V - 11,7V , 10,8V media
  • 3 x LiIon = 9V - 12.6V , 10.8V promedio
  • 3 x LiFePO4 = 8,4V - 10,8V, 9,6V promedio
  • Plomo ácido = 12+ V medio

Puedes dejar de descargar las celdas LiFePo4 a algo más de 2,8V para que el rango sea digamos de 9V - 10,8V

Tendrá que determinar el bajo voltaje con el que los servos funcionarán felizmente, pero las células LiFePO4 probablemente serán aceptables y son mucho mejores para la seguridad. Dicho esto, las LiPo que funcionan correctamente causan razonablemente pocos problemas.
Se podría considerar el uso de 4 celdas de LiFePO4.

Puede considerar el uso de una batería de plomo de 12V. Son baratas, hay una amplia gama de capacidades y los cargadores son fáciles de conseguir.

Podrías utilizar un convertidor boost de una tensión más baja o un convertidor buck de una tensión más alta para conseguir un buen funcionamiento a tensión constante.


Carga equilibrada

Las células LiPo pueden cargarse con "cargadores de equilibrado" disponibles, o cargarse por separado en paralelo, o puedes fabricar tu propio cargador. Existe una gama de circuitos integrados de equilibrado disponibles, por ejemplo Digikey .
Un método sencillo para garantizar el equilibrio es colocar una pinza reguladora en cada célula que desvíe la corriente cuando el voltaje alcance el punto de carga de tensión constante. Hay varias formas de hacerlo, pero una de ellas es la que se muestra a continuación. Se trata de desde aquí . En esa página se muestran buenas notas sobre el funcionamiento y el ajuste.
El CI monitoriza el voltaje de la batería y cuando se alcanza un voltaje de disparo el MOSFET se enciende para derivar la corriente. El CI contiene una referencia de tensión interna y proporciona una histéresis programable para la tensión de la pinza. El uso de uno de estos circuitos en cada célula permite utilizar un cargador no equilibrado hasta la capacidad de corriente de la pinza.

Sólo soportes para cinturones negros De hecho, aunque no se recomiende, probablemente se podría utilizar un simple cargador de plomo-ácido de 12V con una salida de corriente no superior a la capacidad de los circuitos de la pinza para cargar 3 celdas de LiIon o LiPo en serie. Esto no proporcionaría algunos de los puntos más finos de la carga de LiIon / LiPo, pero debería funcionar.

Hoja de datos del MAX921 . Estos son demasiado caros a $4.60/1 Digikey.
El mismo resultado se puede obtener con un TL431 y tal vez algunos transistores. Se puede llegar a un circuito viable si hay suficiente interés.

enter image description here

enter image description here

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X