Pengisian paralel baterai lipo, perbedaan tegangan maksimum?

Ada banyak produk yang memungkinkan baterai lipo diisi secara paralel .

Sebagian besar sumber jelas tentang persyaratan tegangan dan kapasitas, yang mengikuti secara langsung dari perhitungan rangkaian dasar:

• baterai harus memiliki jumlah sel yang sama
• Kapasitas baterai mAh bisa dicampur

Salah satu bidang kebingungan adalah seberapa besar perbedaan tegangan baterai; nilai yang sering dikutip adalah 0,3V, tetapi banyak jawaban berbeda telah disediakan. Beberapa dari mereka berasal dari posting forum yang cukup lama, jadi jawabannya mungkin benar sekitar 2005-2006 tetapi digantikan oleh teknologi yang lebih baru.

Jadi, seberapa besar perbedaan voltase antara dua baterai lipo sebelum tidak dapat diisi ulang secara paralel?

Paket LiPo pengisian paralel telah menjadi sangat umum dalam hobi RC. Memang, tidak ada banyak bukti empiris tentang seberapa baik atau buruknya ini. Hanya faktanya adalah bahwa banyak orang melakukan ini setiap hari.

Secara pribadi saya telah mengisi paralel paket LiPo 6s selama 2 tahun sekarang dengan hasil yang baik. Saya memiliki beberapa paket anggaran yang lebih dari 100 siklus, jadi dalam hal ini, saya senang dengan kehidupan yang saya dapatkan dari paket.

Rutin pengisian paralel saya tidak terlalu ketat. Saya mungkin tidak pernah mengisi paket dengan perbedaan lebih dari 0,25 V / sel selama ini. Saya pikir di masa depan saya akan lebih berhati-hati tentang tegangan paket. Rekomendasi saya adalah untuk tetap di bawah sel 0,1V / sel.

Masalah dengan pengisian paralel adalah bahwa tenang mudah untuk melakukan kesalahan, dan sambungkan paket tegangan yang berbeda. Jadi jika Anda akan melakukan ini, saya akan selalu memeriksa tegangan paket Anda sebelum menghubungkan .

Sumber daya yang sangat baik tentang pengisian paralel dapat ditemukan di situs Tjin Tech . Ini adalah pemeriksaan IMO yang sangat teliti. Jika Anda menggulir ke bawah, ini juga membahas potensi lonjakan arus saat menghubungkan paket, dan juga termasuk pengukuran eksperimental arus yang dilepaskan pada koneksi awal.

Mengisi beberapa baterai lithium secara paralel adalah ide yang buruk. Beberapa orang mungkin memiliki aturan praktis di mana itu baik-baik saja jika semuanya tepat, tetapi itu tidak membuatnya menjadi ide yang baik. Baca lembar data baterai dan lihat bagaimana baterai harus diisi. Kecuali Anda dapat melihat dengan jelas bagaimana tetap berada dalam rezim pengisian daya yang tepat dengan mengikat kedua sel secara paralel, saya tidak akan melakukannya.

Ini berlaku untuk hampir semua baterai yang harus diisi dengan arus, bukan tegangan. Saya mungkin tergoda untuk melakukannya jika perlu dengan baterai asam timbal jika mereka cukup penuh untuk memungkinkan pengisian tegangan tetap. Tapi, sel lithium umumnya membutuhkan pengisian arus dan pemantauan tegangan yang cermat.

Ringkasan:

• Itu ide yang buruk tetapi mungkin sering tidak berakibat fatal.
  YMMV.

• Perhitungan BOTE yang kasar menunjukkan bahwa itu akan cukup untuk mendapatkan penggandaan dari tingkat muatan maksimum yang diizinkan dari suatu sel jika sel-sel dengan mengatakan ketidakseimbangan 0,3V sulit saling berhubungan di sel dan kemudian dibebankan segera setelah koneksi.

• Jika baterai tidak dihubungkan dengan keras pada baterai tetapi malah mengarah ke titik catu daya umum, maka tidak mengisi daya baterai selama sekitar 10 menit setelah interkoneksi * harus * memungkinkan penyeimbangan diri [tm] cukup aman. Menambahkan resistor yang sangat kecil di setiap kabel baterai atau memastikan kabel daya tahan minimum akan membantu proses ini. Lihat teks.

• Aturan praktis yang ada mungkin adalah aturan empiris yang didasarkan pada alasan praktis di balik pedoman dalam paragraf di atas - lihat teks.

  • Saling menyeimbangkan "di bangku" sebelum instalasi dengan resistor atau limiter arus dua arah yang dibangun dengan tujuan akan menjadi ide yang baik.

BUKAN pernyataan otoritatif. Saya tidak pernah keras menyejajarkan sel-sel LiIon.
Tapi saya punya banyak pengalaman baterai umum dan sudah memikirkan masalah khusus ini sebelumnya.

Penjajaran yang keras harus dihindari jika memungkinkan. Dengan elektronik modern, sangat mudah untuk membuat sakelar yang memungkinkan jalur arus independen saat pengisian dan pemakaian.

"Aturan praktis" MUNGKIN didasarkan pada pengalaman dan ini pada gilirannya mungkin didasarkan pada kejadian resistensi koneksi baterai - lihat di bawah.

Jika Anda memiliki sel yang memiliki nilai katakana 1C tingkat maks dan Anda menagih dua secara bersamaan pada 2C, muatan tersebut dapat terdistribusi secara tidak merata dan selain itu Anda bisa mendapatkan arus sel yang cukup besar. Hasil akhirnya adalah (menurut saya) bahwa Anda dapat dengan mudah menggandakan tingkat tarif sel tunggal.

Lebih sederhana lagi, jika Anda dapat mentolerir sejumlah kecil drop tegangan dari baterai kemudian menambahkan sejumlah kecil resistensi di setiap lead sehingga turun mengatakan 0,1V pada pengisian penuh akan memungkinkan perbedaan yang cukup besar dengan efek minimal. Jika muatan maksimum adalah 1C (umum untuk banyak LiIon, beberapa produsen mengizinkan hingga 2C) R ~ = 0,1 / C (C = Ah kapasitas dalam amp). Jadi misalnya sel 18650 (bukan LiPo tetapi prinsip yang sama) dapat memiliki kapasitas 2Ah sehingga R = 0,1 / 2 = 0,05 ohm. Anda dapat mencapai sesuatu seperti itu hanya dengan menggunakan dua baterai mengarah ke mana pun sel terhubung ke daripada menghubungkan keras antara sel dan menggunakan satu timah. Jika 1C (2A arus muatan antara baterai tidak seimbang penurunan akan 0,2 V - jadi 0. Ketidakseimbangan 2V pada koneksi awal akan diakomodasikan dalam spesifikasi jika Anda hanya mempertimbangkan keseimbangan baterai ke baterai. Sebagai aturan praktis yang sangat kasar, kapasitas LiIon meningkat sekitar 6% per 0,1V di seluruh wilayah pengisian arus konstan. (Itu didasarkan pada perhitungan mental cepat dari Vmin = 3.0V, Vmax = 1.2V, kapasitas pada alas voltahge konstan ~~ 80%, perubahan kapasitas linier dengan perubahan voltase). Kapasitas BUKAN linier dengan perubahan tegangan tetapi memberi kita beberapa ide. Jadi katakanlah diferensial 0.2V ~~~ = 2 x 6% = 12% dari C.Jika mac intercell balancing current = 1C maka ini akan memakan waktu ~~ 12% x 1 jam = ~ 7 menit. Jadi, jika Anda menghubungkan dua sel secara paralel dengan> = (R / 0.1C) resistansi timbal pada masing-masing lead dan berdasarkan perhitungan mental cepat Vmin = 3.0V, Vmax = 1.2V, kapasitas pada tumpuan voltahge konstan ~~ 80%, perubahan kapasitas linier dengan perubahan voltase). Kapasitas BUKAN linier dengan perubahan tegangan tetapi memberi kita beberapa ide. Jadi katakanlah diferensial 0.2V ~~~ = 2 x 6% = 12% dari C.Jika mac intercell balancing current = 1C maka ini akan memakan waktu ~~ 12% x 1 jam = ~ 7 menit. Jadi, jika Anda menghubungkan dua sel secara paralel dengan> = (R / 0.1C) resistansi timbal pada masing-masing lead dan berdasarkan perhitungan mental cepat Vmin = 3.0V, Vmax = 1.2V, kapasitas pada tumpuan voltahge konstan ~~ 80%, perubahan kapasitas linier dengan perubahan voltase). Kapasitas BUKAN linier dengan perubahan tegangan tetapi memberi kita beberapa ide. Jadi katakanlah diferensial 0.2V ~~~ = 2 x 6% = 12% dari C.Jika mac intercell balancing current = 1C maka ini akan memakan waktu ~~ 12% x 1 jam = ~ 7 menit. Jadi, jika Anda menghubungkan dua sel secara paralel dengan> = (R / 0.1C) resistansi timbal pada masing-masing lead danjangan menagih mereka untuk mengatakan 10 menit setelah koneksi Anda akan "mungkin baik-baik saja" [tm]. Pengoperasian dari baterai segera setelah interkoneksi OK.

Efek pada pengisian dan pengosongan: Karena hal di atas memungkinkan untuk sekitar 2C transfer sel dan karena sel-sel biasanya tidak dikeluarkan pada tingkat 1C (pengguna laptop biasanya menilai memiliki lebih dari satu jam operasi baterai) maka cukup resistensi untuk menyediakan interkoneksi Heath-Robinson perlindungan akan memiliki efek minimal pada voltase pembuangan sel. Jika pengisian pada kapasitas maksimum melalui resistor ini, tegangan sel akan berkurang sesuai dengan itu, tetapi ketika sistem keluar dari arus konstan ke arus mode tegangan konstan akan turun dan potensi baterai akan ditingkatkan. Jadi efek bersihnya adalah sedikit meningkatkan waktu pengisian.

Satu-satunya masalah dengan pengisian sel LiPo paralel adalah bahwa ketika menghubungkan sel yang sebagian besar dilepaskan secara paralel dengan sel yang sebagian besar diisi (skenario kasus terburuk), sel yang diisi daya dapat membuang daya ke dalam sel yang dibuang lebih cepat daripada laju pengisian maksimum yang memungkinkan dengan aman. Sebuah resistor kecil (0,5 Ohm atau kurang) yang sejajar dengan masing-masing sel akan mengurangi ini tanpa pengurangan yang signifikan dalam tingkat pengisian. Gunakan sedikit resistensi dengan sel yang lebih besar ...

Ini dapat diulangi untuk sejumlah LiPo paralel, dan masing-masing sel akan mengisi ke tegangan berhenti yang benar dengan sedikit penurunan untuk memiliki kondisi pengisian yang tidak cocok atau berbeda secara signifikan dari sel.

Mengisi baterai LiPo secara paralel adalah ide yang bagus, untuk pengguna yang berpengetahuan luas. Namun, JANGAN pararel secara paralel sel NiCad atau NiMH. Ketika mengisi ulang LiPos secara paralel, pengalaman pribadi saya memberi tahu saya bahwa baterai LIPo yang dimasukkan secara paralel harus berada dalam ~ 25% Status Pengisian satu sama lain, atau jika LiPo yang bermuatan lebih tinggi akan menggerakkan arus ke liPo bermuatan rendah yang terlalu hebat, untuk waktu yang terlalu lama, agar LiPo bermuatan rendah tetap berada dalam batas aman-biaya yang disarankan. Saya lebih memilih untuk memastikan LiPos berada dalam ~ 15% keadaan saling mengisi, namun, sebelum menghubungkannya secara paralel satu sama lain. Juga, saya memberi baterai waktu untuk menyamakan voltase mereka (dan dengan demikian punya waktu untuk berbagi elektron) sebelum memulai pengisi daya. Untuk aturan 15% saya di atas, perbedaan 15% Keadaan Pengisian dalam LiPo antara ~ 3.7V / sel dan 4. 0 V / sel sesuai dengan perbedaan Tegangan ~ 0,08V / sel. Untuk aturan 25% saya di atas, perbedaan tegangan dalam rentang 3.7V / sel ke 4.0V / sel lebih seperti 0.12V / sel. Saya memutuskan bahwa ini adalah nilai rentang Status Pengisian yang saya sukai dengan memasang meteran daya di antara dua baterai dan menonton pertukaran saat ini di antara keduanya.

Untuk informasi yang lebih terperinci, termasuk plot State of Charge versus voltase sel, dan plot untuk memberi Anda gambaran kasar tentang berapa lama untuk membiarkan voltase baterai menyamakan sebelum memulai pengisian, serta untuk latar belakang lebih lanjut tentang bagaimana pekerjaan pengisian paralel, lihat artikel saya yang jauh lebih terperinci yang saya tulis di sini: http://electricrcaircraftguy.com/2013/01/parallel-charging-your-lipo-batteries_22.html