Kann ich mehrere 18650-Batterien parallel zu einer Standard-MicroUSB 3.7V-Ladekarte verwenden?


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Es gibt diese Bluetooth-Audioempfänger- / Verstärkerplatine, die ich von ebay erhalten möchte, und laut Diagramm befindet sich eine MicroUSB 3,7-V-Lithium-Batterieladekomponente darin.

Nach meinem Verständnis, dass die Verkabelung mehrerer Batterien nicht die Spannung, sondern den Strom / die Kapazität erhöht, kann ich mehrere 3,7-V-18650-Batterien parallel (möglicherweise 4) anschließen, um meine Laufzeit zu verlängern, und zwar auf Kosten einer längeren Aufladung mal?

Ist dies ein universeller Fall oder eine chipspezifische Situation? Ich habe alle Verkäufer gefragt, die dieses Produkt verkaufen, und keiner von ihnen kennt die Antwort.

Link zum eBay-Artikel: http://www.ebay.ca/itm/181744265268

Antworten:


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Es gibt eine Reihe möglicher Probleme. Zu viele, um sie in einem Kommentar aufzulisten. Also werde ich sie stattdessen hier auflisten.

Erstens Sicherheit. Wenn jede Zelle bereits geschützt ist, ist das gut. Ich würde definitiv empfehlen, dass Sie geschützte Zellen in dieser Anwendung verwenden. Wenn nicht, stellen Sie zumindest sicher, dass Sie eine Art Strombegrenzungsgerät zwischen Ladegerät und jeder Zelle einsetzen. Dies kann eine Sicherung oder eine PTC (selbstrückstellende Sicherung) sein. Das große Problem bei Zellen parallel ist, dass, wenn eine ausfällt, die anderen Zellen ihre gesamte Ladung in die ausfallende Zelle ablegen, was die Sache noch schlimmer macht. Daher wird eine Art Strombegrenzer benötigt, um diesen Fall abzudecken. Eine Sicherung ist wahrscheinlich sicherer, aber ein PTC wäre auch sinnvoll und kann automatisch wiederhergestellt werden, wenn er während des normalen Betriebs jemals auslöst.

Packtopologie

Ein weiteres Problem ist, dass Sie beim ersten Anschließen der Zellen sicherstellen sollten, dass sie bereits die gleiche Spannung haben. Wenn nicht, begrenzen Sie den Strom, bis sie ausgeglichen sind. Andernfalls könnte der Ausgleichsstrom für 18650 sehr groß sein (und wenn Sie Sicherungen verwenden, kann der Ausgleichsstrom dazu führen, dass diese durchbrennen). Der einfachste Weg, um damit umzugehen, besteht darin, jede Zelle einzeln vollständig aufzuladen, bevor Sie sie anschließen. Die Spannungen sind an diesem Punkt sehr nahe.

Wenn Zellen parallel sind, gibt es wahrscheinlich keine großen Bedenken hinsichtlich einer geringfügigen Kapazitätsfehlanpassung, wenn sie dieselbe Zellmarke und dasselbe Modell haben. Wenn sie nicht perfekt aufeinander abgestimmt sind, teilen sie den Strom während des Ladens und Entladens auf natürliche Weise proportional zu ihrer Kapazität, was wir sowieso wollen.

Betrachten wir nun die betrieblichen Probleme. Ladegeräte sind normalerweise so eingerichtet, dass sie eine Zelle mit einer bestimmten Kapazität laden. In diesem Fall wissen wir nicht, wie hoch diese Kapazität ist, aber es ist wahrscheinlich nicht 4 x 18650. Kleine Kapazitätsschwankungen spielen keine Rolle, aber wenn Sie die 4-fache Auslegungskapazität des Ladegeräts verwenden, kann es zu Problemen kommen. Zunächst einmal ist die Laderate für eine so große Batteriebank langsam. Zweitens wird die Ladung möglicherweise nicht ordnungsgemäß beendet. Das normale Ladungsbeendigungskriterium basiert auf der Akzeptanz der Zelle während der Konstantspannungsstufe des Ladens. Bei einer Kapazität von 4x kann die Akzeptanz niemals auf die Untergrenze fallen, die für eine normale Ladungsbeendigung erforderlich ist. Außerdem haben Ladegeräte normalerweise ein sekundäres Kriterium für die Beendigung der Sicherung. Wenn das normale Ladekriterium nicht innerhalb eines Timeout-Zeitraums erfüllt ist, Die Gebühr wird trotzdem beendet. In diesem Fall kann das Timeout sogar auftreten, bevor die Batterien vollständig aufgeladen sind. Normalerweise tritt das Timeout nur auf, wenn die Zelle fehlerhaft ist. Da die Kapazität jedoch viel größer als erwartet ist, kann sie vorzeitig ausgelöst werden.

Hoffe das hilft! Beachten Sie, dass ich Sie durch das Auflisten von Problemen nicht davon abhalten möchte, dies zu versuchen. Ich möchte nur, dass Sie sich der potenziellen Probleme bewusst sind, damit Sie sie erkennen, wenn sie auftreten.


Ich habe das Cell-Match-Ding herausgefunden und habe vor, es genau zu machen, und es macht mir nichts aus, eine wirklich langsame Ladezeit zu haben. Ich bin es bereits gewohnt, 16 Stunden zu warten, um ein 20-Ah-USB-Ladegerät aufzuladen. Wäre eine MF-RHT200- Polyfuse mit ihrem Auslösestrom von 3,8 A und dem Haltestrom von 2 A eine gute Wahl für mich? Würde ich nur einen oder vier davon brauchen (einen für jede Batterie)? Was schlagen Sie mit einer Sicherungsbeendigung vor?
user3125996

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Ich sage, wenn der Ladegerät-IC 1 Zelle erwartet und Sie 4 Zellen anschließen, kann es zu einer Zeitüberschreitung kommen, bevor die Zellen die volle Ladung erreichen. Die meisten Ladegeräte-ICs haben eine solche Zeitüberschreitung. Es ist sehr schwer, einen PTC zu empfehlen, ohne den normalen Stromverbrauch usw. zu kennen. In diesem Datenblatt ist der MF-RHT200 jedoch wahrscheinlich die beste Wahl. Die MF-RHT-Serie scheint für Hochtemperaturanwendungen ausgelegt zu sein. Ich würde wahrscheinlich versuchen, einen Standard zu wählen. Es ist eine gute Eigenschaft, dass der PTC bei niedrigeren Strömen auslöst, wenn es heiß ist. Dies macht es empfindlicher, wenn die Zelle heiß ist.
Mkeith

Okay, ich schätze, die 1 Polyfuse sollte zwischen dem Stromeingang und schließlich den parallel geschalteten Batterien liegen, oder? Persönlich denke ich, dass die von mir ausgewählte Polyfuse wie die richtige aussieht, aber wenn Sie mir ein anderes Modell vorschlagen können, fahren Sie fort. Eine andere Version des scheinbar gleichen Bluetooth-Boards scheint ein Batterie-Amp-Handling von mehr als 1,5 A vorzuschlagen, daher würde ich mir vorstellen, dass das Maximum in diesem Bereich liegt, aber nicht viel höher. Wäre die größte Unannehmlichkeit eines Timeout-Ladegeräts, dass ich das USB-Kabel möglicherweise einige Male aus- / wieder einstecken muss, um eine vollständige Ladung zu erhalten?
user3125996

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Sie benötigen eine Polyfuse für jede Zelle (jedoch nur, wenn die Zellen nicht geschützt sind).
Mkeith

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Ich denke, wenn die Zelle geschützt ist, sind keine PTCs erforderlich. Empfehlungen finden Sie in den Candlepower-Foren. Die beiden, die ich kenne, sind EagleTac und Orbtronic. Beide verwenden panasonische Zellen. Es gibt viele extrem niedrige Qualität (im Grunde gefälschte) 18650, also seien Sie vorsichtig.
Mkeith

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Ja, aber sollten Sie besser machen verdammt sicher , dass die Zellen gut , da mehr als ein sehr kleiner Unterschied abgestimmt können Probleme verursachen. Laden Sie sie alle auf die gleiche Spannung auf, bevor Sie sie zusammenbauen. Sie möchten wahrscheinlich sogar alle negativen Anschlüsse miteinander verbinden und größere (1 kOhm +) Widerstände zwischen die positiven Anschlüsse legen und diese über Nacht stehen lassen, damit alle Zellen Zeit zum Ausbalancieren haben, bevor Sie sie direkt miteinander verbinden.

Bearbeiten:

Ausgleichskreis:

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab


Ich hatte das Gefühl, dass die Anpassung der Zellkapazität ein Faktor sein würde. Was wäre, wenn ich ein neues 4er-Pack mit 18650ern (wahrscheinlich VTC5s) kaufen und sie sofort direkt parallel an die Bluetooth- / Ladekarte anschließen würde, ohne sie jemals irgendwo anders im Ladegerät zu berühren? Wäre das genug?
user3125996

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Ich würde ihnen immer noch erlauben, über Nacht zu balancieren.
Ignacio Vazquez-Abrams

Okay, also sollte ich die 4 Batterien bis zum Anschlag einzeln mit dem Ladegerät dieser Bluetooth-Karte aufladen. Dann würde ich außerhalb des Ladegeräts die negativen Kabel jeder Batterie und die negativen Kabel mit einem Widerstand von 1 kOhm + verbinden ?
user3125996

Kann ich ein einfaches visuelles Diagramm dieses Setups haben, damit ich ein klares Bild davon habe, was Sie meinen?
user3125996

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Sie sind alle mit demselben Rückgabeknoten verbunden. Das ist das nach unten weisende Dreieck.
Ignacio Vazquez-Abrams

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Im Gegensatz zu dem, was andere als OK bewerben, kann ich niemals empfehlen, Batterien in direkte Parallelschaltung zu legen. Das gilt zum Laden und zum Entladen in eine Last.

Bei Lithiumbatterien empfiehlt es sich, diese einzeln aufzuladen.

Wenn Sie während des Gebrauchs eine größere Kapazität haben müssen, um eine Last zu entladen, ist es am besten, alle Zellen in Reihe zu schalten und dann die Gesamtstapelspannung mit einem Schaltregler in die für Ihre Last erforderliche umzuwandeln.

Diese Vorsicht ist besonders wichtig für Personen, die nur das geringste Verständnis dafür haben, warum meine Empfehlung so existiert wie sie ist.


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Irgendwelche Gründe dafür? Meiner Meinung nach ist eine Reihenschaltung gefährlicher, da zum sicheren Laden ein Balancer erforderlich ist. Auch die Schutzchips pro Zelle sind für 3 oder mehr Zellen in Reihe weitgehend unbrauchbar, da sie bei einer Sperrspannung von ~ 8 V ausfallen.
jpa

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@jpa - Ich sagte, die Zellen einzeln aufzuladen.
Michael Karas

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Die Probleme mit Schutzchips treten auch während des Gebrauchs und insbesondere für das Ende der Entladung auf. Für den sicheren Betrieb eines Li-Ion-Serienpakets ist ein separater Entladeschalter erforderlich. Die Schutzchips pro Zelle reichen nicht aus. Würden Sie erklären, welche Risiken Sie bei paralleler Verwendung sehen? "Besonders wichtig für Personen, die nicht wissen, warum es wichtig ist" hilft nicht wirklich viel.
jpa

Eine offene oder kurzgeschlossene Zelle in einem Serienpaket führt dazu, dass das Paket nicht genügend Spannung und Leistung erzeugt - was das Benutzergerät unbrauchbar macht. Dies ist ein guter Indikator für den Benutzer, dass der Akku oder das Gerät gewartet werden muss. Normalerweise sind keine anderen Zellen in der Packung beschädigt. Eine offene oder kurzgeschlossene Zelle in einem parallelen Paket führt zu einer Verringerung der Kapazität und Laufzeit des Pakets. Das Benutzergerät arbeitet häufig noch eine Weile normal weiter. Eine kurzgeschlossene oder teilweise kurzgeschlossene Zelle wird jedoch irgendwann ...
Zeffur

Entleeren Sie in der Nähe befindliche Zellen über die empfohlene Abschaltspannung hinaus. Dies führt schließlich zu einer nicht behebbaren Beschädigung der anderen Zellen in der Packung, wenn die fehlerhafte Zelle nicht ersetzt wird. Nichts davon bedeutet jedoch, dass Menschen keinen parallelen oder seriellen + parallelen Akku bauen und verwenden können oder sollten. Tatsächlich werden sehr häufig Serien + Parallel-Packs hergestellt, um die ideale V & Kapazität einer Batterie zu erhalten (alle EV-Fahrzeuge verwenden Serien + Parallel-Batterien).
Zeffur

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"Ja", wenn Sie das richtige Ladegerät haben - "Nein", wenn Sie nicht das richtige Ladegerät haben.

Sie scheinen einen Fehler in Ihrem Verständnis des oben verlinkten Produkts zu haben. Der 2-polige Anschluss, der in der URL angezeigt wird, dient zum Anschluss an ein Gleichstromnetzteil (dh eine 3,7-V-Zelle oder einen Akku oder einen 5-V-USB-Anschluss). Es scheint sich NICHT um einen Ladeanschluss zu handeln. Rechts von diesem Anschluss befindet sich ein manueller Schalter zum Umschalten der Versorgungsquelle von 3,7 V auf 5 V.

Was das parallele Laden von Li-Ionen-Zellen betrifft, sollten Ihre Zellen dieselben Lade- und Entladeprofile / -eigenschaften aufweisen, um sicher in eine parallele Batterie eingelegt zu werden (wenn sie nicht gut zueinander passen, werden sie nicht entladen und aufgeladen Die gleichen Raten können möglicherweise andere Zellen entleeren, möglicherweise während des Entladens überhitzen und möglicherweise während des Ladevorgangs entlüften / explodieren und / / entzünden. Die Zellen sollten zunächst alle auf das gleiche Niveau aufgeladen werden und 24 Stunden lang in einer parallelen Konnektivitätsanordnung ausgeglichen / ausgeglichen werden. Ich würde auch Strombegrenzungswiderstände empfehlen, falls eine Zelle kurz ist. Das sollte die Brandgefahr begrenzen.

Selbst wenn Sie anfänglich mit ideal abgestimmten Zellen beginnen, die für eine Weile gut funktionieren, ist es wahrscheinlich, dass die Zellen mit zunehmendem Alter aus dem Gleichgewicht geraten. Die einzige Möglichkeit, dieses Problem etwas abzumildern, besteht darin, sie gelegentlich manuell aufzuladen, auszugleichen / auszugleichen und zu ersetzen, wenn die Unterschiede zwischen den Zellen zu groß werden.

Sie können die Zellen auch unterladen (z. B. auf 4,0 oder 4,1 V anstelle von 4,2 V aufladen), um die Überhitzung zu verringern, die während des Ladevorgangs auftritt, wenn die Zellen altern und aus dem Gleichgewicht geraten.

Eine Parallelbatterie ist mit Li-Ionen-Zellen machbar, aber mit zunehmendem Alter der Zellen etwas riskant und mühsam.

freundliche Grüße!


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Ich habe das auch ein paar Mal in Frage gestellt, aber es gibt mehrere Informationen, die auf das Vorhandensein eines internen Ladegeräts hinweisen. Beispiele hierfür sind "Bester 3,7-V-Lithium-Akku", "Wiederaufladbare Lampe (rot)" (Status-LED), "Micro-USB-Stecker 5-V-Stromversorgung / Aufladung" und "(Lithium-Akku oder Strombedarf> 1,5 A)". Wenn sich herausstellt, dass es kein internes Ladegerät gibt, plane ich, einen Schalter hinzuzufügen, um zwischen dem Anschluss an die Platine und einem eigenständigen Micro-USB-Ladegerät-Chip zu wechseln, kein Problem.
user3125996

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Alle schlecht geschriebenes Englisch ihrerseits. Wenn Sie einen Ladeanschluss haben, müssen Sie auch einen Stromversorgungsanschluss haben, um Ladungsenergie bereitzustellen, oder? Wo befindet sich der Netzteilanschluss auf der Platine? Auf den kommentierten Fotos gibt es keinen solchen Hinweis.
Zeffur

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Der MicroUSB-Stecker? Ich habe eine Tonne chinesischer 3,7-V-Lithium-Ionen-Ladegeräte mit MicroUSB-Stromversorgung gesehen, die bei ebay sehr günstig sind. Wenn dieses Board also aufgeladen wird, wäre ich nicht überrascht, wenn eines davon in das Board integriert worden wäre. Auch hier habe ich kein Problem damit, einen Schalter zwischen dem an die Karte angeschlossenen Ladegerät und dem eigenständigen USB-Ladegerät zu verwenden, wenn ich das am Ende tun muss.
user3125996

Sie mögen richtig liegen, aber ich denke, "DC 3.7V-5V (Bester 3.7V-Akku)" empfiehlt die Verwendung einer wiederaufladbaren Li-Ion-Zelle, wenn Sie das Gerät über diesen Anschluss mit Strom versorgen. Der Schalter "DC-Stromversorgung USB / Batterie wählen" ist ein seltsames Element. Dies kann dazu dienen, eine Überspannung zu vermeiden - falls beide Stromanschlüsse gleichzeitig angeschlossen sind.
Zeffur
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