阳台上的太阳能电池:电池测试和BMS

嗨,极客时间! 上一部分简要讨论了从太阳能电池板存储能量所需的组件,现在让我们继续测试这些组件。 我想测试两个主要部分-太阳能电池板控制器(太阳能充电控制器)和BMS(电池管理系统),但是邮件的速度进行了一些调整。 因此,我们将仅从BMS开始,其余的细节必须从现有的细节中获取。

发生了什么,细节被削减了。

电池充电


如前所述,电池管理系统用于处理电池-这是一块板,可同时执行多项有用的功能:

-提供均匀的电荷单元,
-保护电池免于过度充电,这对于锂电池来说是极为有害的,甚至有火灾隐患,
-它可以保护电池免受过放电的影响,尽管这不会引起火灾,但对电池也有害。

在我的情况下,订购了18650保护平衡板(再次注意板上同时存在保护和平衡组件,有些板上有一件东西,这很重要),它看起来像这样:
图片

费用是8美元,一些读者质疑它的工作质量。 我们还将对此进行检查。 上一部分中存在一些问题,因此我将再次说明图中有条件地显示了3个“电池”,现实生活中的每个电池都可以由几个平行的电池组成(这实际上是在笔记本电脑中完成的)。

组成部分


发现缺少组件以连接旧库存中的BMS。

1)具有2.1Ah爱好的3S1P锂离子电池:


这不是18650尺寸,但电池的化学性质相同,因此基本上没有区别。

2)降压DC-DC转换器:


使用该转换器,电压将被施加到BMS。 转换器的功率为15W,因此,总的来说,它不适合100瓦面板。 但是,天气多云,因此需要进行测试。 在转换器上设置了LiPo 4.2 * 3 = 12.6V的最大值。

正确的LiPo充电算法如下所示:


在第一阶段,电池以恒定电流(CC,恒定电流)充电,直到每个电池达到4.2V的电压。 然后,该电压由充电器保持(CV模式,恒定电压),直到充电电流降至最小值。

我们的计费算法将“稍微”简化。 仅保留SS的第一阶段,其中电流仅在条件上恒定,因为 当前太阳能电池板的强度正在不断变化。 但是,这没什么不对,相反,较低电流的充电可延长电池的寿命。 CV第二阶段的缺失将仅导致电池将被充电约80%的事实,但是,这不会使其他电池参数恶化。 充电不足也不会对电池造成伤害,反之亦然。

冲锋


为了进行测试,我们使用了一块锂离子电池,电池上的电压不同,分别为3.13V,3.47和3.44V。 所有上述组件都在“膝盖上”组装并连接在一起。



多云程度是可变的,即使有小雨也是如此。 从太阳能电池板接收的功率范围为2至18W。 人们对转换器的操作感到担忧,该转换器的触感非常温暖,但其温度实际上很低。



BMS根本没有加热,元素仅比背景温度高1-2度。 电池也很冷。

最终,在约3.5小时后,指示器上的电压达到12.5V,电流消耗变为零-BMS断开了电池的充电。 对于那些不相信$ 8的BMS操作可能性的人-用万用表在电池上测得的电压为4.18、4.18和4.18V。 这略低于4.2V,但符合声明的LiPo公差+/– 50mV /电池。

放电


为了放电,一条LED灯带也通过BMS连接到电池,作为“夜间”照明:



当然,使用12V LED灯会更方便,但我没有。 磁带在晚上发光约2.5小时,作为背景光。 早晨,具有内置USB输出的智能手机通过dc-dc连接到电池,以为智能手机充电:


电池中的剩余电量足以将智能手机的电量从15%充电到75%,然后BMS断开电池连接。 断开连接后,电池单元上残留的电压分别为3.18V,3.51和3.45V,这再次符合标准。 如您所见,只要至少一个电池的电压低于正常水平,BMS就会关闭电池。

结论


我们可以说BMS可以正常工作-在充电过程中它使电池的电压均匀,并且不允许深度放电。 但是,考虑到制造商“ 3S 12.6V 25A”声明的参数,如果它不起作用,那将很奇怪-太阳能电池板的电流明显更少(即使考虑到可能的销售和“中国瓦特”)。

即使采用这种“测试”形式,该系统也已经在运行,可以在白天累积太阳能,而在晚上使用。 瓦特表的峰值功率约为30W,电流强度约为2A,您可以粗略估计,半天后即可为12Ah电池充电,即 20Ah的电池就足够了,并且有一定的储备(同样,电池数量也不多,在阴天时产量会降低)。 这对于使用1-3W LED灯进行夜间照明和为所有小工具充电就足够了。

Hobbyking的rc型号电池是作为临时解决方案提供的,专门用于测试。 这些电池没有经过连续模式的测试,因此我不建议您以这种质量购买它。 同时,它的操作也没有问题-这些电池的1-2A放电电流简直太荒谬了(相比之下,在四轴飞行器上飞行时,电流为20-25A)。

下一部分将讨论太阳能控制器,以及它们如何协同工作。 请继续关注。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN403873/


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