Jika Anda membaca tulisan di kandang gajah: kerbau, jangan percayai mata Anda
Dalam satu produk yang sedang dikembangkan, baterai isi ulang dengan kapasitas yang cukup besar digunakan dari beberapa bagian paralel dengan enam kaleng sel baterai LiIon dari tipe “1s1p MP 176065 IntegrationTM” untuk masing-masing 6000mAh yang diproduksi oleh Saft. Satu baterai dikembalikan kepada kami untuk diperbaiki dan saya memutuskan untuk menilai tingkat keseimbangan masing-masing kaleng setelah digunakan dalam waktu lama. Untuk melakukan ini, perlu melepaskan bank, membebankan biaya secara individual dan mengevaluasi penyebaran biaya yang diterima.
Tetapi sebagai permulaan, saya memutuskan untuk melihat tegangan pada bagian-bagian secara keseluruhan, berharap untuk melihat nol, karena setiap bank yang dikeluarkan memutuskan sendiri dari sirkuit konsumen, dan kita harus melihat tegangan setidaknya 6 * 2.4V = 14.4V, atau tidak sama sekali.
Bayangkan keheranan saya ketika 12V ditemukan pada satu bagian dan 7V sama sekali (saya tidak akan menulis lebih lanjut tentang Volta dan bukan karena kurangnya rasa hormat kepada orang Italia yang hebat, tetapi karena kemalasan).
Hasilnya agak mengecewakan, kami terus meneliti dan mengukur setiap tabung di bagian 12 - pada empat tegangan yang diharapkan adalah 2.8-3.2, pada dua - 0, semuanya bertepatan total, tetapi mengapa 0 pada sel yang terputus dan sirkuit terbuka tidak jelas.
Oke, saya kira terjadi pemutus sirkuit, tetapi tidak mutlak, ada arus kecil melalui rangkaian kontrol, karena tidak memutus sambungan dari kontak eksternal - kita melihat sirkuit (terletak di ujung pos, jika tidak seluruh intrik menghilang).
Kami menghubungkan beban ke bagian dalam bentuk resistor 1k (7mA saat ini), tegangan output turun sedikit menjadi 11,8, yang berarti bahwa resistansi internal dari rangkaian kontrol berada di urutan 0,2 / 7E-3 = 200/7 ~ 30 Ohm, karena resistansi tidak cukup, saya menghitung pada selusin kilo tapi, mungkin itu non-linear, meskipun masih aneh. Kami meningkatkan arus ke 50mA, tegangan turun menjadi 11,6, yang sesuai dengan resistansi 0,4 / 50E-3 = 400/50 = 20, kami meningkatkan arus ke 100mA, tegangan praktis tidak berubah, yang memberikan 10 ohm.
Memang, perlawanan itu nonlinier, tetapi jelas bengkok ke arah yang salah. Yang terpenting, sepertinya cabang langsung dari karakteristik I - V dioda, tetapi dari mana asalnya tidak jelas. Oke, lepaskan film pelindung dari baterai dan lepaskan papan pelindung (Anda mengerti bahwa Anda tidak dapat menggunakan baterai tanpa itu jika Anda tidak ekstrim). Kita melihat rangkaian khas dua transistor dan chip kontrol tegangan, tetapi di bagian belakang papan kita melihat elemen besar bertanda STPS104B.
Ya, ini adalah dioda Schottky, terhubung kembali ke polaritas baterai, di situlah penurunan tegangan ~ 0,2 per sel praktis independen dari arus (pada arus rendah) berasal. Teka-teki itu diselesaikan, itu tidak sulit, sekarang kita harus mengevaluasi solusi teknis dari sebuah perusahaan terkenal.
Yang pertama adalah nilai tambah pasti - skema ini memungkinkan Anda untuk terus menarik energi dari bagian, bahkan jika satu sel benar-benar habis. Selain itu, tegangan total akan turun sebesar 2,4 (batas minimum yang diizinkan per sel) + (0,2 ÷ 0,6) <= 3, tetapi ini lebih baik daripada shutdown total, meskipun nuansa mungkin.
Yang kedua adalah minus yang lemah - dioda pada umumnya, dan Schottky pada khususnya, memiliki arus balik, yang akan menjadi beban liar dan akan mengurangi daya sel yang tersedia. Dalam kasus khusus ini, arus balik akan tidak lebih dari 100 μA (dalam kondisi normal), yaitu, selama hari penyimpanan sel kita akan kehilangan 0,1 * 24 = 2,4mAh ~ kapasitas 0,04%, sangat sedikit dibandingkan dengan self-discharge ~ 0,5%. Ngomong-ngomong, arus self-discharge dalam dokumentasi untuk sel sama sekali tidak diindikasikan, saya datang dengan pertimbangan umum dan rekomendasi untuk mengisi ulang sel selama penyimpanan jangka panjang setiap 6 bulan.
Ketiga - minus yang ditemukan - jika semua sel pada saat yang sama memutuskan bahwa mereka telah mencapai tingkat yang diperlukan dan terputus dari terminal eksternal untuk mencegah pengisian berlebih (bukan peristiwa yang sangat mungkin, tetapi tetap saja), maka tegangan input pengisi daya akan berlaku untuk serangkaian dioda yang terhubung kembali. dan mungkin berubah menjadi salah satunya, yang membatasi tegangan pengisian ke nilai kebalikan kerusakan untuk dioda pada 45 dan, karenanya, jumlah sel dalam bagian 45 / 4.2 = 10. Meskipun saya tidak benar tentang ide - jika semua sel benar-benar habis (dan ini mungkin terjadi pada kami) dan terputus dari terminal eksternal, maka pada saat muatan dimulai, akan ada situasi yang serupa, meskipun tidak lama, oleh karena itu, batas tegangan tertentu masih perlu ditunjukkan .
Tapi yang keempat - minus yang pasti - tidak adanya indikasi kehadiran sirkuit seperti itu dalam dokumentasi untuk perangkat. Ya, Anda tidak bisa melakukan ini, ini adalah fitur penting dari perangkat dan itu harus tercermin dalam ED. Meskipun, mungkin, mereka mengajari saya seperti itu, dan dalam praktik teknik modern adalah kebiasaan untuk mengabaikan pertimbangan tersebut. Pada akhirnya, saya tidak memiliki perusahaan tingkat SAFT, dan mereka yang memproduksi sel-sel ini dengan dokumentasi memilikinya dan mereka merasa baik di pasar. Apa yang kamu pikirkan - polling di akhir posting.
Nah, sebenarnya pada topik penelitian, ternyata setelah ~ 100 siklus pengisian (tanpa penyeimbangan) dan pengosongan (dengan mempertimbangkan fitur yang dijelaskan di atas), penyebaran muatan residu dalam sel individu adalah 12%, angka tersebut tidak dapat diabaikan, tetapi saya mengharapkan yang terburuk, sehingga mengimbangi.
Mari kita evaluasi efisiensi yang mungkin dari sirkuit balancing pasif standar, yang dengannya kita mengambil arus melalui resistor balas 50 mA (nilai standar untuk perangkat Cina), kemudian ketika mengisi daya dengan arus yang disarankan 0,2 ° C dan waktu pengisian daya tidak lebih dari 7 jam, kita mendapatkan kemungkinan penurunan muatan sel 50 * 7 = 350mAh, yang sesuai dengan sekitar 5% dari kapasitas yang dinyatakan. Sebenarnya, tentu saja, ini jauh lebih sedikit, karena shunt akan menyala dalam mode tegangan konstan, tetapi Anda masih perlu mencapainya, jadi ini adalah perkiraan yang lebih tinggi, tetapi setidaknya sesuatu.
Kemudian kita dapat mengasumsikan bahwa variasi yang disebutkan di atas dalam kapasitas sel dapat dikompensasi untuk 5-10 siklus pengisian daya dengan penyeimbangan. Artinya, jika menyeimbangkan bagian non-integral dari bagian tersebut dilakukan, kita dapat berharap bahwa efek negatif dapat dikompensasi sepenuhnya dalam setiap siklus dengan sel-sel ini. Tentu saja, semua ini hanya perkiraan dan jawaban yang tepat untuk pertanyaan tentang kemungkinan penyeimbangan membutuhkan penelitian tambahan.
Dan inilah skema yang dijanjikan:
