DIY [czyli zrób to sam]

[slaweklampy]

Czy to jest zasilane z akumulatora Li-Ion?

[Kolekcjoner93]

Tak, z akumulatora Li-Ion i ładowarka jest wbudowana też.
Akumulator 3,7V i przetwornica step-up, podbijająca napięcie do 5V.

[amisiek]

Prezentuję cały zestaw powerpacków robionych pod kątem zasilania radiostacji (i nie tylko).

Wszystkie zrobione z 18650 w różnych konfiguracjach, większość z nich z ogniw około 3000mAh (od 2500 do 3100mAh, zmierzone ładowarką IMAX B6AC).
U góry najmniejszy z nich, od niego wszystko się zaczęło, tu jest 6 sztuk (2 sztuki równolegle, trzy takie grupy szeregowo). Początkowo ładowane ładowarką modelarską esky, później wbudowałem BMS i wyłącznik.
Poniżej jeden z trzech takich (tutaj jest prototyp), w konfiguracji 3S4P (12 sztuk), wbudowany BMS z wysokoprądowym balanserem. To coś pracuje już dwa lata i naprawdę daje radę. Nominalny prąd rozładowania około 20A. Zabezpieczenie bezpiecznikiem topikowym 25A.
Najniższej po lewej - 40 sztuk 18650 w konfiguracji grupa po 10 sztuk, 4 grupy szeregowo. Wbudowany BMS z wysokoprądowym balanserem. Napięcie z akumulatorów wchodzi na prawe zaciski, dalej przetwornica step down (20A) ustawiona na 12,5V, 15A. Maksymalny prąd rozładowania ograniczony elektronicznie do 15A. Zabezpieczenie bezpiecznikiem topikowym 20A, połączenia z balanserem również zabezpieczone bezpiecznikami topikowymi 5A (wiem z doświadczenia, że te chińskie BMS 4S bywają zawodne, a wiecie czym kończy się zwarcie takiej baterii). Dodatkowo wysokoprądowy balanser jako równoległy moduł.
Po prawej prototyp kolejnego urządzenia, na razie ma tylko 24 ogniwa (choć wiem, że tam zmieści się 80 sztuk) w konfiguracji po trzy grupy szeregowo. Wbudowana przetwornica stepdown ustawiona na 5V z ograniczeniem prądu do 8A. Ograniczenie prądu do 35A po stronie BMS, dodatkowo bezpiecznik topikowy 40A. Po początkowej eksploatacji zdecyduję o ewentualnym rozszerzeniu o 20 sztuk ogniw.

[Elektroservice]

Szacun Amisiek za wykonanie tych powerpacków bo z opisu wynika, że wszystko przemyślane i przewidziane pod kątem zagrożeń jakie stanowią zwarcia tych ogniw

[amisiek]

Jak zobaczyłem wykonanie chińskich powerbanków, gdzie niezabezpieczane ogniwa były łączone z układem, w którym całe napięcie celki o pojemności 20Ah i prądzie zwarcia grubo ponad 200A (obstawiam, że dałoby się krótko wycisnąć ponad 500A przy małej oporności) było kierowane taśmą na prymitywny układ bez żadnych zabezpieczeń, stwierdziłem, że coś z tym trzeba zrobić - czytaj: zrobić to samemu. Bezpiecznik kosztuje złotówkę, stać mnie. Jedyne, czego się boję, to zwarcie pojedynczego ogniwa w grupie. Tylko przed tym układ nie jest zabezpieczony. Mało prawdopodobne, ale możliwe.
Niestety do samolotu mógłbym zabrać tylko ten najmniejszy. Reszta jest za duża na bagaż podręczny, w bagażu rejestrowanym Li-ionów już w ogóle nie można przewozić.

[Elektroservice]

Masz na myśli zwarcie wewnątrz samego ogniwa powodujące jego pożar?
Bo na zwarcia zewnętrzne można by po prostu zastosować bezpiecznik na każde ogniwo i wtedy problem z głowy

P.S. Mnie problem samolotowy na szczęście nie dotyczy

[amisiek]

To też, ale bałem się scenariusza, w którym jedno ogniwo robi sobie zwarcie, zaczyna się palić, ale nadal idzie na zwarcie i przez nie płynie dodatkowo duży prąd z pozostałych ogniw w grupie (a to już będzie >100A niewyjęte, bo opór bardzo mały). Bardzo poważnie rozważałem bezpiecznik na każde ogniwo. Być może wyjściem byłoby połączenie każdego ogniwa przez mały dziesięcioamperowy bezpiecznik do szyny. To jednak wymaga dość specyficznej konstrukcji mechanicznej powerpacka (zamocowanie ogniw, odporność na wibracje i wstrząsy). W tej chwili nie potrafię tego jeszcze wykonać. Być może na dalszym etapie będzie kolejna wersja. Nie wykluczam tego.
P.S. z samolotami - tego nigdy nie wiesz. Może urlopik się gdzieś trafi?

[Elektroservice]

Można by dopracować mocowanie ogniw bo w tej chwili widzę, że są wklejone za pomocą glue guna i wykorzystać bezpieczniki montowane przelotowo na przewodach (niektóre CB Radia miały takie coś na przewodzie zasilającym na żyle +) wtedy byłoby to solidne i bezpieczne

P.S. Jak urlop to w takim miejscu, gdzie nie jest potrzebny samolot

[MRP200]

Ważne, żeby poszczególne ogniwa były dobrze odizolowane od sąsiednich (na metalowej obudowie ogniwa jest jeden z biegunów). Inny problem sprawiają ogniowa LI-Pol. Są jeszcze bardziej wydajniejsze od Li-Jon, a z uwagi na niski stosunek masy do pojemności powszechnie wykorzystują je modelarze. Można je bez problemu rozładowywać prądami dochodzącymi do 20 C. Mówią, że takim niepozornym akumulatorkiem 2,2 Ah, oczywiście tym 11, 1 V można by nawet awaryjnie uruchomić samochód. Te ogniwa mają obudowę w formie foliowej, zahermetyzowanej torebki. Jednym z objawów zużycia ogniwa jest charakterystyczne puchnięcie całej konstrukcji ogniwa. Widziałem już baterię od laptopa, właśnie na ogniwach LI-Pol, która tak spuchła, że dosłownie podniosła laptopa i stała się dwukrotnie grubsza, niż fabryczna obudowa. Nie mniej swego czasu korzystając z dwóch takich baterii 11,1 V każda, pojemność 2,2 Ah, zrobiłem przeszczep w aku od wkrętarki, która oryginalnie miała aku Ni-Cd. Pomimo trudności z ładowaniem, to dopiero wtedy wkrętarka pokazała co potrafi. Na pełnym naładowaniu wywierconych 18 otworów koronką fi 16 mm w sklejce 6 mm, a prądu w aku jeszcze trochę pozostało.

[amisiek]

O tym też bardzo długo myślałem. Ogólnie jest tak, że mam zaprojektowane trzymadło do tych ogniw, składa się ono z dwóch uchwytów modułowych, zapewniających odstęp. Koledzy mi to pewnie na drukarce 3D wydrukują. Mam jeszcze prośbę od kolegi na zrobienie powerpacka na większy prąd, tam pewnie te uchwyty znajdą swoje zastosowanie. Wtedy można będzie ogniwa obciążyć bardziej, tak pod 10C (dla niektórych ogniw jest to prąd znamionowy) i wstawić wentylator do chłodzenia. A pobór prądu będzie konkretny, kolega już kupił profil miedziany na szynę dodatnią i ujemną.
Z izolacją ogniw jest tak, że najważniejsze jest odizolowanie od siebie grup ogniw. W obrębie jednej grupy różnica potencjałów między obudowami ogniw wynosi zero, bo są połączone ujemnymi biegunami. Z kolei między grupami rozwiązałem to za pomocą grubej folii izolacyjnej z dodatkową folią kaptanową po jednej stronie (akurat to miałem). Wytrzymałość napięciowa to około 500V na warstwę plus kaptan, więc myślę, że z powodzeniem starczy Tutaj tej folii nie widać, ale ona tam jest i działa. I to polecam, bo naprawdę proste i skuteczne.
Z wydajnością prądową Li-Po zgadzam się całkowicie. Znajomy miał taki powerpack 4S 5Ah z obciążalnością 50C od zdalnie sterowanego samochodu - wtedy to było bardzo drogie hobby. Otóż paczka oddaje ponad 200A i Marku masz rację, że z powodzeniem można z niej odpalić samochód. Widziałem to w akcji, gościu przy tęgim mrozie odpalał sąsiadowi VW Passata v6 TDI, rozrusznik kręcił jak wściekły. Prąd taki, że się przewody grzały mimo naprawdę solidnego przekroju. Kto jeździł dieslem, ten wie o jakich prądach rozruchowych mówimy
Z kolei mój inny znajomy dostał od modelarzy zużyte już Li-Po, spuchnięte okrutnie. Oni te ogniwa owijają z zewnątrz bardzo silną taśmą, by obudowa nie pękała. Gdy spuchną, to przynajmniej ich nie rozerwie na boki. Zmierzyłem pojemność takiego ogniwa, przy rozładowaniu prądem 5A miało 70% nominalnej, mimo spuchnięcia. Ale bałbym się z czegoś takiego korzystać.
Dlatego powerpack zrobiłem samemu z 18650