Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Темы » Советы » Замена свинцового АКБ на литиевые элементы

    Замена свинцового АКБ на литиевые элементы

    Приветствую, радиолюбители-самоделкины!



    Если присмотреться к электронике вокруг, то можно заметить, что нас повсюду окружают автономные источники питания: аккумуляторы или батарейке. Будильник на полке, брелок от автосигнализации, пульт телевизора, мультиметр, сотовый телефон - все эти вещи работают в привычном нам виде только благодаря наличию собственного питания, поэтому переоценить важность аккумуляторов в современном мире трудно. Они могут иметь разные мощности, ёмкости и соответственно размеры, в зависимости от цели применения - если в перечисленной выше технике элементы питания занимают совсем немного места, то вот аккумулятор, например, от бесперебойного источника питания будет наоборот весьма большим и увесистым. Такие аккумуляторы называют свинцово-кислотными, так же их ещё иногда называют гелиевыми или AGM - всё это об одном и том же. Они изобретены ещё в середине 19-го века и заложенный тогда принцип остался неизменен до сих пор, поменялись лишь способы производства и внутреннее устройства. Такие аккумуляторы сейчас находят большое применение, например, в тех же ИБП, либо детских электромобилях - в общем там, где важна большая ёмкость, но не так критичен вес. Между тем, свинцово-кислотные аккумуляторы уже можно назвать устаревшими: они имеют массу недостатков, а именно - короткий срок службы, который обычно составляет 4-7 лет, причём по окончании срока аккумулятор не просто теряет часть ёмкости а именно "умирает" и не может больше ни брать, ни отдавать энергию. Соответственно и низкое число циклов заряд-разряд, составляющее всего 200-400. Да и само по себе соотношение ёмкости и габаритов таких аккумуляторов, по сегодняшним меркам, является крайне низким.

    Благодаря появлению на рынке доступных литиевых аккумуляторов, в частности типа LiFePO4 появилась возможность своими руками заменить устаревший свинцово-кислотный АКБ на литиевый, с сохранением того же выходного напряжения и габаритов. Таким образом, новый сделанный своими руками аккумулятор на LiFePO4 элементах сможет встать на место своего предшественника в тот же ИБП или электромобиль. Наибольшее распространение получили свинцово-кислотные аккумуляторы формата 12 В, 7,2 Ач - именно под такой формат и будет рассчитан новый литиевый АКБ.



    Для этого понадобится 8 "банок" LiFePO4 аккумуляторов типоразмера 32700 (32 мм диаметр, 70 мм длина). Аккумуляторы разных производителей могут иметь различную ёмкость - не стоит экономить и покупать самые дешёвые, наилучшим образом подойдут экземпляры с ёмкостью 7000 мА/ч и током разряда 35 А, таким образом, готовый аккумулятор будет высокотоковым. 4 элемента LiFePO4 дадут суммарное номинальное напряжение при последовательном соединении 12,8В (3,2В каждый), что как раз соответствует напряжению свинцово-кислотного АКБ. Для увеличения ёмкости в два раза две цепочки по 4 последовательно соединённых аккумулятора соединяются параллельно, оказываются задействованы все 8 "банок", которые как раз уместятся в корпусе бывшего свинцово-кислотного АКБ. При сборке важно учесть, что все используемые LiFePO4 элементы, в идеальном случае, должны быть одного производителя и одной партии, либо хотя бы просто не имели большого разброса по ёмкости, иначе батарея не будет отдавать всей своей ёмкости.




    Соединения между аккумуляторами должны быть надёжными и способными пропускать большой ток, тонкие соединения могут нагреваться при работе с большим током. Для соединения аккумуляторов рекомендуется использовать никелевую ленту, приваренную к торцам элементов контактной сваркой.

    При установке 8-ми элементов в корпус нужно оставить место под плату BMS - устройство, которое будет обеспечивать равномерный заряд всех "банок", а также защищать готовый аккумулятор от короткого замыкания. Платы BMS могут быть рассчитаны на различный выходной ток, выбрать стоит, исходя из возможного применения аккумулятора. Все соединения между аккумуляторами, платой, и выходными клеммами также должны быть выполнены достаточно толстым проводом, если предполагается работа с большими токами. Важно производить весь монтаж качественно и аккуратно, не давая ни единого шанса возможности короткого замыкания самих "банок" внутри корпуса. Так как каждый из элементов LiFePO4 запасает в себе большое количестве энергии, короткое замыкание может привести к тому, что эта энергия "выплеснется" практически мгновенно, раскаляя аккумулятор и приводя к возгоранию. Но надёжная сборка и наличие платы BMS предохраняют от таких ситуаций.


    Замена свинцового АКБ на литиевые элементы


    Наружу из корпуса выводятся две клеммы, точно такие же, как на исходном свинцово-кислотном аккумуляторе, через них будет осуществляться зарядка и съём энергии. Таким образом, получившийся аккумулятор чуть ли не по всем параметрам превосходит свинцово-кислотный: у него больше ёмкость (10-14 Ач), больше разрядный ток (до 35 А, в зависимости от используемых элементов), больший срок службы, и всё это при примерно такой же, или чуть большей стоимости.

    Ниже представлен график напряжения и отдаваемого новым аккумулятором тока при разряде. По нижней шкале отложено время в минутах, по вертикальной ток (красная линия) и напряжение (синяя линия). Ток составляет 1,5С - то есть в полтора раза превышает "ёмкость" аккумулятора. Нагрузкой служат 4 галогенные лампы по 50 Вт, что даёт суммарную мощность около 200 Вт. Как можно увидеть из графика, аккумулятор прекрасно справляется с нагрузкой - напряжение на клеммах остаётся неизменным практически до конца цикла разряда, примерно до 35 минуты. Удачной сборки!


    Источник (Source)

    Электромагнитный левитатор своими руками

    Дистанционный включатель радиоточки - 4

    Добавить комментарий

    6 комментариев
    Иван_Похмельев
    Валерий,    scratch sorry swoon



    Валерий
    Цитата: Иван_Похмельев
    Традиционный вопрос: можно в заголовках не косчячить?


    Нетрадиционный вопрос: а можно не косячить в традиционных вопросах? dontknow 

    Але нови ностра алис!
    Иван_Похмельев

    свинцового АКБ

    Традиционный вопрос: можно в заголовках не косчячить?


    Гость Павел

    вариант вполне обычный - изменить напряжения стабилизации во блоке заряда ИБП.
    схема там упрощена по максимуму - оптара в для обратной связи между высоковольтной частью с драйвером и парой силовых транзисторов и низковольтной частью с TL341 в качестве датчика напряжения, напряжение срабатывания которого настраивается резистивной цепочкой.
    заменить эту цепочку на многоборотный подстроечник (или на резистор+подстроечник для уменьшения диапазона перестройки) и постараться точно выставить напряжение, ибо литиевые аккумы очень чувствительны к превышению максимального напряжения заряда,  превышение на доли вольта резко укорачивают циклы жизни, а после польвольта могут огненно пыхнуть.

    еще по уму надо бы изменить выставку напряжения разряда. но вообщем схему в руки и вперед.

    Гость Гость

    Вот бы схему, как такую переделку поставить в ИБП?

    Эдуард Шабалков

    Есть ряд вопросов:

     1. Ток разрядки. Например в ИБП свинцовые аккумуляторы при нагрузке - до 40 ампер, BSM уйдёт в защиту.

    2. Цена вопроса: 4 новых свинцовых аккумулятора

    3. Напряжение: у свинцового аккумулятора при полной зарядке примерно 13,5 V, а здесь будет примерно 14,5

    4. Чем заряжать? BSM конечно регулирует, но на входе для 4х банок надо иметь 14,6, а устройства, заточенные под свинцовые дают чуть меньше 14, будет недозаряд примерно на 40%

    Выходит, что использовать в ИБП нельзя, только в слаботочных устройствах, например охранная сигнализация. Совсем не рентабельно выходит.


    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии