Bagaimana cara mengisi baterai LiFePO4?

9

Dari apa yang saya lihat, baterai LiFePO4 tampak seperti salah satu pilihan baterai teratas untuk aplikasi robotika. Namun, saya telah melihat orang-orang mengatakan bahwa Anda tidak dapat menggunakan pengisi daya untuk baterai yang berbeda untuk mengisi daya ini, tetapi saya belum melihat alasannya. Jika saya harus membangun pengaturan saya sendiri untuk mengisi baterai LiFePO4 apa yang perlu dilakukan secara spesifik? Tegangan atau tingkat arus apa yang dibutuhkan untuk memasok daya?

Lebih khusus lagi, saya berpikir untuk memasang charger solar untuk baterai ini. Adakah alasan langsung mengapa ini solusi yang buruk? Seperti, baterai perlu diisi dengan arus di atas jumlah tertentu agar dapat berfungsi dengan baik?

Jika Anda cukup ambisius untuk memberikan contoh beserta penjelasan Anda, saya secara khusus berpikir untuk memiliki 4 baterai ini dengan 2 pasang seri 2 secara paralel.

battery golmschenk
sumber

Jawaban:

8

Ini adalah salah satu pertanyaan di mana jika Anda harus bertanya, Anda seharusnya tidak melakukannya. Ada papan pemantau biaya yang tersedia untuk baterai ini, dan demi keamanan Anda harus menggunakannya. Anda masih bisa menggunakan solar charger atau metode lain, tetapi output dari sumber daya itu harus memberi makan sirkuit pengisian daya yang dibangun khusus untuk baterai LiFePO 4 .

Anda tidak terlalu mencari pengisi daya baterai karena Anda seorang "manajer baterai". Anda membutuhkan sesuatu yang akan

  • mencegah pemakaian berlebih (baik arus dan tegangan)
  • mencegah pengisian berlebih (baik arus dan tegangan)
  • mendeteksi kenaikan suhu (menunjukkan semacam kegagalan)
  • sebenarnya mengisi baterai

Pengisi daya LiFePO 4 di luar rak menyelesaikan pengisian dalam 3 tahap:

  1. Suplai arus konstan (jumlah yang benar khusus untuk model baterai) sampai tegangan sel mencapai maksimum
  2. Suplai tegangan konstan hingga arus pengisian mencapai batas minimum, biasanya terkait dengan arus pengisian awal.
  3. Pertahankan muatan dengan menurunkan tegangan sedikit, dan melakukan penyesuaian lainnya (saya tidak sepenuhnya jelas pada bagian ini)

Ini lebih merupakan proyek EE murni daripada proyek robotika, jadi jika Anda tidak bisa membangun ini maka Anda harus berkonsultasi dengan sumber daya yang lebih berpusat pada elektronik.

Ian
sumber
1
Saya berencana untuk meneliti secara menyeluruh sebelum mencoba sesuatu. Mengajukan pertanyaan adalah satu-satunya cara saya akan sampai pada titik yang tidak harus saya tanyakan. Apa yang secara khusus dilakukan oleh dewan pemantau biaya ini dan mengapa?
golmschenk
Itu poin yang adil, saya menggulung beberapa spesifik ke dalam jawaban saya.
Ian
Saya tidak mengira ada semacam "manajer baterai" untuk baterai LiFePO4 yang merupakan chip kecil atau sesuatu yang dapat dipasang ke robot kecil tanpa mengambil banyak ruang? Dan dapatkah mengambil power supply panel surya kecil?
golmschenk
1
pada poin # 3 mereka mungkin mengacu pada bagaimana pengisi daya dapat (dan seharusnya) hanya mengisi daya 95% kapasitas untuk penggunaan umum, 50% untuk penyimpanan, dan 100% hanya untuk kompetisi. Baterai akan bertahan lebih lama dengan cara ini (jumlah muatan sebelum ketidakseimbangan menjadi masalah).
Spiked3
1
Mengenai ukuran, chip "manajer baterai" bukan masalah (Anda bisa mendapatkannya dalam beberapa mm ^ 2). Masalahnya adalah komponen jalur daya. Saklar, penyimpanan energi, dan elemen transfer (transistor, induktor, interkoneksi, dll) harus cukup besar untuk menangani arus. Jika Anda ingin mendukung pengisian lebih cepat dari puluhan miliamp, Anda akan dengan cepat mendekati area papan puluhan mm ^ 2.
DrFriedParts
5

Lebih jauh ke pos @ Ian, beberapa komentar penting:

Sistem Manajemen Baterai (BMS) Anda (bukan hanya pengisi daya sederhana!) Perlu memantau kondisi setiap sel individu, bukan set secara keseluruhan - ini berlaku selama fase pengosongan, serta saat pengisian.

Dan penyeimbangan sel (menjaga level semua sel secara luas) mungkin lebih relevan daripada pemantauan pengisian / pengosongan sederhana.

Persyaratan non-pengungkapan pekerjaan harian membatasi jawaban panjang lebar, tetapi kami sedang mengembangkan BMS menggunakan perangkat TI BQ76PL536A untuk memonitor setiap sel.

Tapi itu bukan aplikasi sepele.

Andrew
sumber