Rozbilansowanie ogniw Li-Ion

Feb 04, 2019 47 Replies

Hej,



Taka sytuacja. Jest pakiet ogniw 7S3P (czyli siedem sekcji połączonych szeregowo, każda sekcja po trzy ogniwa połączone równolegle). Ogniwa te pochodzą z hulajnogi, która była przez wiele miesięcy pozostawiona bez ładowania i powoli (~1,3 mA) je rozładowywała. Kupiłem tę hulajnogę i chcę ją przywrócić do życia.



Po naładowaniu okazało się, że jedna sekcja z siedmiu ma zauważalnie niższe napięcie, niż pozostałe. Podładowałem tę jedną, wyrównałem napięcie, rozładowałem wszystkie -- rozjechało się o ok. 200 mV. Po naładowaniu rozjazd wynosi już 600 mV (wszystkie mają 4.2 V, a ta jedna



3.8 V).

Efekt jest taki, że układ ochrony baterii (battery protector) widzi ten rozjazd i odłącza pakiet.



Pytanie: da się cokolwiek z tym jeszcze zrobić? Praktykuje się wymianę ogniw (tylko tych "słabszych"), może jakieś starzenie (nie przeszkadzałoby mi zestarzenie tych pozostałych, żeby dorównać do tej jednej sekcji)?



Zakładam że battery protector rozłącza pakiet nie bez powodu. Czym grozi obejście protectora? Może dojść do pożaru z przeładowania pozostałych ogniw?



Innymi słowy: jest jeszcze jakiś sposób, żeby uratować ten pakiet, czy pozostaje tylko wymiana wszystkich ogniw?


Dnia Mon, 4 Feb 2019 11:11:59 +0000 (UTC), Queequeg napisał(a):

Jeśli to 16850 to kup na flomarku starą baterię od laptopa. Napewno 3 ogniwa odzyskasz i wymienisz tylko te co słabiej ładują.

Mam w sumie taką baterię, tylko przecież nie mam pewności, że te ogniwa będą idealnie zbilansowane z tymi pod względem pojemności... a może wcale nie muszą być?

Dnia Mon, 4 Feb 2019 11:49:51 +0000 (UTC), Queequeg napisał(a):

Oczywiście że lepiej jak są. Dlatego jak wykorzystujesz stare ogniwa to obowiązkowo mierzysz i porównujesz ich pojemność w kontrolowanych warunkach. Ładujesz do umownego napięcia i rozładowujesz typowym prądem do umownego dolnego napięcia. Ja stosuję 4,3/3,3 V i prąd 0,8 A.

U¿ytkownik "Queequeg" napisa³ w wiadomo¶ci grup dyskusyjnych: snipped-for-privacy@trust.no...

W li-ion to bardzo duzo. 4.2V=naladowane, 3.8= mocno rozladowane.

Byc moze widzi cos innego - ze np pod obciazeniem spada do 3.4V i jest rozladowane.

Naladuj te jedna sekcje, ewentualnie rozladuj pozostale, albo zrob jakis balancer i laduj do pelna.

No i pomacaj te ogniwa w czasie ladowania - mialem przypadki, gdy padalo jedno ogniwo z sekcji rownoleglej.

niby sie praktykuje, ale dobrze by dobrac taka sama pojemnosc, a ze nie znana ... podmienic wszystkie. A moze na Ali bedzie tania bateria to tej hulajnogi ?

Oczywiscie.

Ja bym poprobowal. Moze dobry.

J.

To nie zależy od obciążenia. Raczej pewien stan rozładowania to triggeruje. Sterownik potrafi się w ogóle nie włączać. Sam układ ochrony potrafi odciąć baterię nawet przy poborze poniżej 1 mA, a nawet ładowarki potrafi nie przepuścić. Mierzyłem go.

Zrobiłem tak w pierwszej kolejności. Ustawiłem na wszystkich to samo napięcie, poczekałem z dobę -- było takie samo. Rozładowałem trochę (pobór 4 A przez kilkanaście minut), naładowałem (całość). Rozjechało się.

Tak, to jest jakaś opcja uratowania trupa...

Zastanawiam się też nad całkowitym obejściem tych odstających od reszty ogniw. Pytanie tylko co na to battery protector i co na to sterownik, jak mu nagle napięcie spadnie (on wyłącza silnik przy ok. 19 V, więc mamy 3.2 V na ogniwo pod obciążeniem).

Pozostaje jeszcze opcja ostateczna, czyli kupienie dwóch tanich aku żelowych 12 V, kilka Ah, przyczepienie do podłogi i jazda na takiej wydumce. Trakcyjne nie będą, pewnie szybko się wykończą, ale jeśli mam dać 20 zł za sztukę, to akceptowalny kompromis :)

Mimo wszystko wolałbym uratować oryginalne baterie. Nie chcę iść w koszt kupowania nowych ogniw do niej, to i tak tylko zabawka, chociaż fajna jest, zasięg też podobno ma spory (teoretycznie 40 km na nowych ogniwach, w praktyce myślę że przy mojej wadze nawet 10 km to będzie coś).

Macałem, nie grzały się.

No właśnie... tego się boję. Przecież nawet minimalne niezbilansowanie będzie się kumulowało po jakimś czasie. Ten układ ochronny nie wygląda, jakby miał balancer.

Pobieżnie poszukałem, nie widzę :(

Tylko jaka jest szansa, że losowe ogniwa z losowej baterii będą akurat miały identyczną pojemność jak obecne w hulajnodze? Przecież nawet najmniejszy rozjazd bez balancera będzie się kumulował.

Dnia Wed, 6 Feb 2019 12:25:34 +0000 (UTC), Queequeg napisał(a):

Zakładam że do tej baterii masz dedykowany zasilacz ładujący który kontroluje każdą z szeregowych sekcji indywidualnie. Lub to co ty nazywasz "battery protector" jest w rzeczywistości balancerem. Jak nie, to kicha :) albo sobie sam zrobisz ładowarkę.

U¿ytkownik "Jacek Maciejewski" napisa³ w wiadomo¶ci grup dyskusyjnych:1ap7ykut1jd4r$. snipped-for-privacy@40tude.net... Dnia Wed, 6 Feb 2019 12:25:34 +0000 (UTC), Queequeg napisa³(a):

Wydaje mi sie, ze balancery w fabrycznych bateriach to raczej rzadkosc.

Ale to w zasadzie nie przeszkadza w uzyciu innej pojemnosci. Najwyzej ktores ogniwa beda pracowac w innym zakresie ³adunku.

A swoja droga ... jesli mamy taki "protector" bez balancera ... to co powoduje, ze sie sekcje nie rozjezdzaja ?

Li-ion maja jakis naturalny mechanizm wyrownywania, czy faktycznie jest w tym jakis drobny balancer ?

Taki np uklad

formatting link
J.

U¿ytkownik "Queequeg" napisa³ w wiadomo¶ci grup dyskusyjnych: snipped-for-privacy@trust.no...

¯elowe s± u¿ywane przecie¿ w UPS a to zastosowania, w których jak najbardziej dochodzi do pe³nego roz³adowania.

Amatorsko wymieni³bym po prostu te ogniwa, które siê zu¿y³y. Pojemno¶æ zastêpczych dobra³bym na podstawie pojemno¶ci którego¶ z pozosta³ych ogniw, które s± jeszcze sprawne. To nie jest aparatura podtrzymuj±ca ¿ycie i spokojnie mo¿na siê pobawiæ w takie druciarstwo tanim kosztem. A rado¶æ z w³asnorêcznie przeprowadzonej naprawy - bezcenna! :-)

U¿ytkownik "zhbick" napisa³ w wiadomo¶ci grup dyskusyjnych:5c5ae238$0$491$ snipped-for-privacy@news.neostrada.pl... U¿ytkownik "Queequeg" napisa³ w wiadomo¶ci grup

Tylko nie wiadomo, czy producent nie za³ozyl, ze raz na rok.

Poza tym ¿elowe stosuje sie tez alarmach - a tam ani rozladowania, ani duzego pradu ...

J.

Optymistyczne założenie :) Niestety nie jest tak. Zasilacz daje 28 V, nie wiem czy ma jakąkolwiek logikę oprócz tej od mrugania diodą ładowania.

Zdziwiłbym się :)

Tam są cienkimi przewodami doprowadzone napięcia z poszczególnych sekcji, a grubymi idą tylko masy (masa pakietu, masa do hulajnogi, masa do gniazda ładowania). Plusy (pakietu, hulajnogi i gniazda ładowania) są połączone poza tym układem, chociaż on ma tego plusa z tej (cienkiej) wiązki, która idzie do każdej sekcji.

formatting link
Czarny w lewym górnym rogu jest do ładowania, czarny w lewym dolnym do hulajnogi, czarny w prawym dolnym do pakietu baterii, a białe gniazdko po jego prawej stronie przyjmuje napięcia z każdej sekcji.

A nie jest tak właśnie teraz (i skutkuje to niedoładowaniem jednej sekcji, więc też możliwością przeładowania pozostałych)?

Może ogniwa z jednej serii, od zawsze pracujące razem, więc też zużywające się razem...

Podobno nie mają. A czy jest balancer... w sumie jakby był, to bym chyba nie miał takiego rozjazdu?

Był też bardzo mały rozjazd między innymi ogniwami (rzędu 20-30 mV), ale wyrównałem, póki co (po jednym rozładowaniu i naładowaniu) napięcia na tych pozostałych są takie same (z dokładnością do 10 mV, bo taki miernik mam). Jakby tam był balancer, to chyba nie byłoby tego rozjazdu?

Tylko jak często? Zastanawiam się ile pojemności miałby taki akumulator po, powiedzmy, 20 pełnych cyklach.

Ok, ale czy to jedynie nie przesunie problemu? Jakiś rozjazd i tak będzie, a z tego co czytałem, bez balansera ten rozjazd pogłębia się z każdym cyklem.

Zastanawiam się, czy może zamiast tego nie skombinować jakiegoś balansera (balancera?) i nie zobaczyć, czy to nie wystarczy. W końcu jeżeli podczas rozładowania ta jedna sekcja rozładuje się szybciej niż inne, to nie będzie dramatu, a podczas ładowania z balanserem się wyrówna...

Wydawalo mi sie, ze masz rozjechane naladowanie, ale pisales ze wyrownales.

Ogolnie to powinno dzialac jakas tak: masz oryginalne cele 1.5Ah, dokladasz np 2Ah.

Ladujesz wstepnie wszystkie cele osobnym zasilaczem do pelna/4.2V.

Rozladowujesz ... po pobraniu 1.5Ah oryginalne cele sa puste, a w tej dodatkowej jest jeszcze 0.5Ah ladunku. Ale to niczemu nie szkodzi, ze on tam jest.

Uklad nadzorczy wykrywa, ze jedna z oryginalnych cel ma za male napiecie, i odlacza dalszy pobor pradu.

Ladujesz ... po wplynieciu 1.5Ah wszystkie cele sa prawie pelne, uklad odcina dalsze ladowanie. I dziala dobrze.

Inne kombinacje tez mozliwe.

Problem jest wtedy, jak do kompletu rozladowanych ogniw dolozysz nowe naladowane, lub odwrotnie - w czasie ladowania uklad wykrywa za duze napiecie na jednych ogniwach i wylacza dalsze ladowanie. Zostawiajac inne ogniwa nienaladowane

Balancer w tym pomaga, bo puszcza prad "bokiem", a nie przez ogniwo.

IMO - tam bedzie samorozladowanie dosc istone. A ono chyba nie jest az tak rowne.

Ale przeciez podobna bateria w kazdym laptopie jest. I jakos nie ma problemow z rozjechaniem - ze jedne puste, drugie naladowane.

J.

Miałem, wyrównałem, ale znowu się rozjechało po jednym cyklu.

Dotąd OK...

Ten układ już nie pozwoli ładowarce naładować tych ogniw.

Wyłączona hulajnoga i tak pobiera 1,3 mA (z czego 300 uA na sterownik a 1 mA na dołożoną jako osobny moduł przetwornicę step-down do przedniego światła LED; nie wiem jak im się to udało, skoro użyty tam XL7015 pobiera w standby max 200 uA, a typowo 85 uA).

A tam nie ma żadnego balansera? Wszystkie baterie, które rozbierałem, miały wyprowadzony odczep z każdej sekcji, ale czy to było tylko do monitorowania / ochrony, czy też do balansera, tego nie wiem...

Dnia Wed, 6 Feb 2019 13:58:48 +0000 (UTC), Queequeg napisał(a):

Nie mam za wielkiego doświadczenia w tej materii. Ale raz kiedyś kupiłem latarkę rowerową na Allegro, z ładowarką. Bateria miała 2x2 ogniwa i wewnętrzny balancer. Mówię miała, bo się okazało że pojemność szlag trafił a ogniwa z starej baterii laptopowej miały 4-5 razy większą pojemność. Więc stare wywaliłem, do nowych dolutowałem stary balancer i śmiga. Z baterii lapkowej zostały mi dwa niezłe ogniwa. Żeby 3 to bym ci podesłał :)

Dlaczego mialby nie pozwolic ? Jedna sekcja ma za male napiecie, ale to nie przeszkadza ladowac calosci. Przynajmniej nie powinno.

Ale to plynie przez wszystkie.

A odczytaj jaki uklad na plytce.

Tych BQ jest cala masa, i chyba nie maja balancerow.

J.

U¿ytkownik "Queequeg" napisa³ w wiadomo¶ci grup dyskusyjnych: snipped-for-privacy@trust.no...

Na marginesie tematu

formatting link
"Do eksplozji dosz³o w jednym z bloków przy ulicy Gorczyczewskiego w Poznaniu. W ¶rodê po godzinie 22 wybuch³a hulajnoga elektryczna, która znajdowa³a siê na parterze w serwisie ³adowania

Si³a wybuchu by³a tak du¿a, ¿e z okien wylecia³y szyby i dosz³o do niewielkiego po¿aru."

Strach sie bac :-)

J.

Bo odcina. Testowane. Ładowarka nie "łapała" ogniw, musiałem je wyciągnąć, obejść układ ochrony i dopiero wtedy zaczęły się ładować.

Poskręcałem to już. Tam są trzy tranzystory mocy i w sumie niewiele więcej...

BQ, tzn.?

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required