Вторичное использование плат защиты вышедших из строя Li-ion АКБ.
Наверняка у многих из Вас дома завалялась куча ненужных или вышедших из строя Li-ion аккумуляторов…
Как известно внутри Li-ion аккумулятор состоит из собственно элемента (ячейки) и схемы управления (платы защиты), которая обеспечивает защиту элемента от превышения и понижения напряжения при заряде и разряде выше и ниже допустимых значений соответственно, а также защиту по току и от КЗ. Запитывается схема управления непосредственно от самого элемента. В этой статье я хотел бы рассказать о том, как можно использовать данные платы защиты во всеразличных конструкциях, где необходим контроль за напряжением с функцией защиты от КЗ например в устройствах с питанием от АКБ… Плата автоматически будет отключать нагрузку, исключая глубокий разряд(тем продлевая жизнь аккумуляторам) при снижении напряжения питания ниже критического уровня в диапазоне питания 2,4 – 26 вольт… Как это сделать будет описано ниже, а для начала выберем какой – нибудь АКБ, я например взял дохлый аккумулятор для сименсов 65-75 серий…
У него помимо плюса и минуса имеется еще один вывод, который используется для общения телефона с контроллером аккумулятора, но данный вывод нам не нужен…
Вскрыв аккумулятор мы обнаруживаем саму банку АКБ(от которой избавляемся) и плату защиты…
Вот сам контроллер – основа платы.
Ключевой элемент(полевой транзистор) которым управляет контроллер, включен в минусовую шину между минусом банки и минусовым выводом самого аккумулятора…
Далее нужно проверить плату защиты на работоспособность(не исключено что она может быть вышедшей из строя), подключаем её по следующей схеме
Получается вот что
Напряжение на блоке питания устанавливаем 4 – 6 В, подключаем схему. Лампа должна загореться. Далее плавно уменьшаем напряжение на БП, при 2,4 – 2,6 В лампа должна потухнуть… Лампа не должна загораться при нормализации питающего напряжения. Чтобы привести плату защиты в исходное состояние нужно закоротить на короткое время минусовой вывод банки и минусовой выход платы защиты. Лампа должна снова загореться. Также нужно проверить плату защиты на срабатывание при КЗ. Закорачиваем выходы, лампа должна потухнуть… Все работает, приступаем к дальнейшему этапу. Чтобы заставить плату срабатывать при других напряжениях в пределах 2,4 – 26 В немного дорабатываем схему добавив один подстроечный резистор(который будет работать в качестве резистивного делителя напряжения) – регулировкой которого мы и будем выбирать необходимое напряжение срабатывания защиты…
Устройство в действии. Здесь напряжение для срабатывания защиты выбрано – 8 В.
Плата может работать и при более высоких напряжениях, и отключать нагрузку например в 25 В. Здесь в качестве нагрузки подключена лампа на 26 В, которая гаснет, если напряжение падает ниже критических 25 В.
Напряжение срабатывания выше 26 В я не проверял. Не было в этом необходимости… Данная плата обеспечивает защиту по току, которая срабатывает при 2,2 Ампер. В других типах АКБ эта величина может отличаться…
Данное устройство я внедрил в фонарик с питанием от 4 никель-металл-гидридных аккумулятора. Напряжение срабатывания защиты выбрал величиной в 4 В. Схема показала высокую надежность, и стабильно работает даже на 20-30 градусном морозе…
Куда внедрить данное устройство будет только зависеть от Вашей фантазии. Платы защиты могут иметь всеразличные конструкции, но почти все работают по одинаковому принципу… Вот например плата защиты от АКБ 398 Мотороллы. Сами видите – такую малышку можно встроить куда угодно…
отличный материал. Блок защиты по току найдёт место в любом БП. Эхх мне бы на 22А защиту простенькую забацать.
Возможно защита по току работает по следующему принципу - контроллер замеряет падение напряжения на ключевом полевике, и следовательно при выходе тока за определенные рамки возрастает и напряжение падения, что приводит к отключению контроллером данного ключа... Если поставить более мощный полевой транзистор с более низким сопротивлением в открытом состоянии - то следовательно изза более низкого падения напряжения увеличится и величина тока при котором будет срабатывать защита... Осталось только на практике проверить эту теорию. Будет время, - проведу эксперимент...
Это сообщение отредактировал 4uvak - Jan 5 2009, 08:35 PM
Материал и правду интересный. Вообще думал об этом но восновном тупа на органы пустить а не как о готовом устройстве. Мне вот как раз сейчас пригодица. Думаю пару радиомаяков наделать ну и акумами оснастить.
Смотрев даташиты на некоторые контроллеры, удивился, но там не было защиты по току.
Помоему при закорачивании, напряжение на выходе БП падает ниже заданного уровня, и платка просто отключает напряжение от того, что оно маленькое.
мерять падение напряжения на полевике(из там два) - это плюс минус 5 километров. Т.к. сопротивление его открытого зависит и от напряжения на затворе (которое лучше держаться максимальным), и помоему даже от тока С-И...
+ помните, что полевики там очень низковольтные, выше указанных 25В лучше не подниматься.
Помоему при закорачивании, напряжение на выходе БП падает ниже заданного уровня, и платка просто отключает напряжение от того, что оно маленькое.
Ошибаешься, тот БП что на фото - это переделанный 230 Ваттовый АТХ БП от компьютера обеспечивает максимальный выходной ток - 13 А. При более высоком токе нагрузки срабатывает защита уже на самом БП... Хотя возможно напряжение ниже критического уровня падает в соединительных проводах при КЗ. Попробую провода потолще)))) Да, на этой плате 2 полевика, только не пойму зачем контроллер управляет ими раздельно, управляющие правый и левый нижние выводы сдвоенного полевика управляются контроллером раздельно... Хотя в других платах защиты я видел обычный 3 выводный полевик....
4uvak Полевики управляются раздельно, т.к. они оба N-канальные, и включены в разные стороны(т.к. в них паразитный диод, нужно 2 мосфета, - нарисуй схему, прикинь как должно быть - поймешь), в контроллере драйвер и ими управляет.
Очень может быть что падает на проводах я заметил что тоненькие, это и имел ввиду. Этот момент требует подтверждения, т.к. самому интересно и не уверен.
Вот например плата защиты от АКБ 398 Мотороллы. Сами видите – такую малышку можно встроить куда угодно…
4uvak За это отдельное СПАСИБО! В нашей дыре невозможно моей старушке Е398 найти АКБ. А курочить единственный акум нехотел.. На базаре за копейки купил кучу еще запакованных литиевых с просроченной реализацией. Теперь попробую приколхозить вместо штатного акум-ра.
На толстых или тонких проводах защита срабатывает одинаково Хотел увеличить ток срабатывания защиты при помощи добавления дополнительного мощного полевика, но эксперимент провалился, сила тока не увеличилась(((( Зато получилось кое что другое не менее интересное, материал готовлю. Будет скоро в соседней ветке)))
На толстых или тонких проводах защита срабатывает одинаково Хотел увеличить ток срабатывания защиты при помощи добавления дополнительного мощного полевика, но эксперимент провалился, сила тока не увеличилась(((( Зато получилось кое что другое не менее интересное, материал готовлю. Будет скоро в соседней ветке)))
А можно сделать тест под разными нагрузками, минимальными. 15-30-70мА сработает ли контроллер при таких токах на разрядку ?
Думаю что при 30мА нагрузке он не отключит аккумулятор и он сядет в ноль. П.С. подключить вместо лампочки переменный резистор и выставив ток, уменьшать напряжение до отработки схемы защиты.
Епрст!!!! Спасибо БРАТ за инфу. Седня как раз приобрел несколько десятков литиевых нулевых от различных мобил. Емкость наверное уже не та - 20-30% в год, даже если не работают. Заряжал только вот не дождался напряжения на банке 4.3 вольта так и свалил из гаража. Я помню, что эта малышка способна на многое - делал давно для кпк блок аккумов на 15аЧ! Он у меня по пол года теперь работает. Помню весь инет перерыл за инфой --- там у НР(уроды, защита от пытливых умов внутри) целая гребенка на контроллере - нужно было кой чего заблокировать, кой чего соединить. Правда программно батарея не определяется -- ну и хрен с ним! Собрал линейку светодиодную на lm-ке.
Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)
--------------------
Слово не воробей много не нагадит. То, что выжил,- это радует, огорчает то, что из ума. Лучше глупцом быть вместе со всеми, чем мудрецом в одиночку.
Сегодня курочил аккумы. ВСе так круто -- 1.7 -2 вольта банка отключается, 4.3 вольта от заряда тоже отключается. Очень позитивно.
Честно сказать был сильно удивлен -- новые аккумуляторы в заводской упаковке и не работают у них контролеры. Просто на пробой полевик. Очень странно.
Если, кстати двигло мелкое подсоединить паралельно лампе, то запустить контролер можно раскрутив двигатель -- дальше будет крутить сам. Ну это так, просто ....
--------------------
Слово не воробей много не нагадит. То, что выжил,- это радует, огорчает то, что из ума. Лучше глупцом быть вместе со всеми, чем мудрецом в одиночку.
vovec ну вот, теперь при помощи резистивного делителя напряжения можешь регулировать контроллер под нужное напряжение отключения или включения нагрузки... Я например данные платы защиты внедряю в конструкции с аккумуляторным питанием, все работает надежно и без сбоев. Даже охлаждение до минус 20 никоем образом не влияет на работу данных плат защиты...
Группа: Cоучастник
Сообщений: 1106
Пользователь №: 26879
Регистрация: 3-December 07
Место жительства: UA
Ребята, а для чего все-таки средний вывод???? У кого-то есть схема... Там стоит какой-то резистор между средним и землей - у разных аккум разный... И по этому резюку определяется процом акумулятор, если сопротивление другое - не заряжает...
А кто-нить работал с контроллерами от аккумов 18650? Там в дне НЕКОТОРЫХ так же плата защиты стоит. Интересно достоверную информацию получить о том, как они работают.
PS: задача следующая: хочу от БП заряжать ОДНОВРЕМЕННО несколько Li-Ion 18650х банок (сейчас заряжаю контроллером, который умеет заряжать по балансной схеме, там несколько каналов походу, но нужнен более простой способ). По идее, если в них контроллер, который отрубает заряд банке (когда она уже зарядилась) по их (аккумы) можно и параллельно ставить, и подавать общее напряжение от БП. Банки будут поочередно отключаться этими встроенными контроллерами. А контролировать зарядилась ли самая последняя банка можно по потребляемому току от БП. Что думаете?
Группа: Автор
Сообщений: 26671
Пользователь №: 27360
Регистрация: 16-December 07
Место жительства: Ukraine
В ветке про зарядку без контроллера я писал, что первый раз заряжать надо под присмотром, чтоб убедиться, что встроенная защита корректно работает. Но из своей практики могу сказать, что гдето из полусотни обследованных аккумуляторов всего в паре были такие "обрезанные" платы защиты. Так что как свезёт.
--------------------
«Совершенство — это не тогда, когда уже нечего больше добавить, а тогда, когда уже нечего отнять.» /Эйнштейн/
ЗдРАвия честнОй компании! Попробовал и я "приручить" такие платы. Всё подтвердилось, и я признателен автору. Однако, остаётся один момент, который оставляет неудобство - это необходимость "толкать" полевик после срабатывания защиты. Из всех плат, что у меня есть, самостоятельно только одна плата возвращается в исходное состояние. Может кто-нибудь нашёл способ решить этот вопрос?