Kifurushi cha Betri ya Lithiamu ya 4S ya DIY na BMS: Hatua 6

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Nimeangalia na kusoma mafunzo zaidi ya moja au jinsi ya kuongoza kwenye betri za lithiamu na vifurushi vya betri, lakini sijaona moja ambayo inakupa maelezo mengi. Kama newbie, nilikuwa na shida kupata majibu mazuri, kwa hivyo hii ilikuwa majaribio na makosa (na cheche).

Nilipoamua kujenga kifurushi cha betri kati ya seli 18650 za lithiamu kwa mradi, nilichukua betri yangu ya zamani, nikatoa betri, nikaziunganisha pamoja na vipande vya chuma kwenye kifurushi cha betri. Walakini, nilijifunza kwenye jaribio langu la kwanza kuwa haikuwa rahisi hivyo. Betri za ioni za lithiamu sio kama hydridi ya chuma ya nikeli, asidi ya risasi, au betri za nikidadiamu za niklei. Wao ni nyeti kwa kutolewa zaidi, juu ya kuchaji, na nyaya fupi, na wanahitaji utunzaji maalum kuwazuia wasipate moto, kuyeyuka, au kulipuka.

Kwa nini utumie? Ni nzuri sana kwa miradi kwa sababu ina voltage kubwa kuliko kemia zingine na inashikilia nguvu nyingi, ambayo inamaanisha unaweza kutumia chache kuliko ikiwa ungetumia hydride ya chuma ya nickle au seli za cadmium ya nickle (volts 1.2 tu). Batri za zana za nguvu na betri za gari za umeme hufanywa kwa seli za lithiamu za ion kwa sababu hiyo. Wanakuja katika maumbo na saizi na uwezo wote. Seli zenye ubora wa juu zinaweza kuhimili viwango vya juu vya kutokwa kwa zaidi ya amps 20, na hufanya kazi vizuri katika usanidi wa seli nyingi. Unaweza pia kuzipata kwa bei rahisi au za bure ikiwa unatafuta kuzunguka kwa sababu karibu kila kompyuta ndogo ina betri ya lithiamu ion ambayo watu wakati mwingine hutupa kwa sababu "imekufa," lakini wanaweza kuwa na maisha mengi ndani yake.

Ninaunda pakiti ya 4S2P ambayo ina seli 4 mfululizo, na 2 sambamba na seli 8. Hii itakupa voltage kamili ya malipo ya volts 16.8, volts nominella 14.8, na ukadiriaji wa volts 12, na kuzidisha uwezo wa seli mfululizo. Pia ina mfumo wa usimamizi wa betri, ambayo ni muhimu kulinda seli na kuifanya ifanye kazi sawa. Niliweza kumaliza mradi huu kwa karibu $ 20 USD. Pamoja, niliifanya!

Kwa hivyo, wacha tuanze! Viunga vya vifaa ambavyo nilitumia vitajumuishwa.

Hatua ya 1: Vifaa, Zana, na Usalama

Seli za ioni za lithiamu hazina madhara, lakini unahitaji kuchukua tahadhari. Epuka kufupisha, na kuwa mwangalifu na chuma cha kutengeneza na zana.

Kwa zana, unahitaji chuma cha kutengeneza ambacho ni angalau watts 30, multimeter ya dijiti, kisu au waya za waya, wakataji wa upande au wakataji wa kuvuta.

Ifuatayo, solder bora kama hii:

Vitu vingine muhimu ni, kwa kweli, betri zingine za lithiamu za 18650, labda kifurushi cha zamani cha mbali, au zingine kama hizi:

Vipande safi vya utani kama hizi:

Mfumo / bodi ya usimamizi wa betri: https://www.ebay.com/itm/4S-10A-18650-Li-ion-Lithi …….

Viunganishi vya kuziba mizani ya 4S:

Viunganishi vya aina ya T (au viungio vya XT60):

Chaja ya usawa ya kuchaji kifurushi cha betri:

Vitu vingine vyenye mchanganyiko vilikuwa 18 gau (1.02 mm kipenyo), 26 gauge (.40 mm kipenyo) hadi 24 gauge (.51 mm) waya, mkanda wa kuficha, na au mkanda wa umeme, au filamu ya kupunguza joto.

Hatua ya 2: Betri

Kwanza, utahitaji betri za ion lithiamu zenye ukubwa wa 18650. Kwa sababu ninafanya bei rahisi, nilitafuta betri za zamani za kompyuta ndogo, na nikapata kifurushi cha Dell chenye seli 9 kwenye bohari ya hazina chini ya $ 3. Pakiti hii iliundwa na seli nzuri za chapa nyekundu za Sanyo. Niliangalia karatasi ya data na zina kiwango cha kawaida cha 2200 mAh na nilipimwa kwa 4 amps kutokwa kwa sasa. Sio mbaya. Ndio, walikuwa wamekufa sana (chini ya volts 2 kila seli), lakini niliweza kuwafufua. Ninaunda mwingine anayefundishwa ambaye anakuambia jinsi ya kufanya hivyo. Unaweza kununua seli mpya kwenye eBay au Amazon, lakini zinaweza kuwa ghali kwa chapa nzuri. Kaa mbali na zile zinazotangaza uwezo wa 5000 au 9800 mAh. Labda ni jina la seli za chapa ambazo zilishindwa majaribio ya kudhibiti ubora kwenye kiwanda na zinaweza kuwa na uwezo wa 1000 au hata 900 mAh. Zinawekwa alama mpya na zinauzwa tena kwa punguzo. Ikiwa ulitumia betri ya zamani ya mbali, unahitaji kuondoa viunganisho vya zamani kutoka kwenye vituo. Tumia wakataji wa upande kufanya hivyo.

Hatua ya 3: Kuunganisha Seli

Ifuatayo unahitaji njia ya kushikamana na seli pamoja. Unaweza kutumia tabo za chuma za chuma au vipande vya utani. Ninatumia vipande safi vya utaftaji, sio chuma kilichopachikwa kwa utani kwa sababu kwa kuchora kwa juu, chuma kina upinzani mkubwa kuliko nikeli, ambayo inaweza kusababisha kuongezeka kwa joto. Hii sio njia inayopendekezwa kwa sababu ikiwa unashikilia chuma cha kutengenezea kwenye seli kwa muda mrefu, itaharibu kiini na kusababisha kupoteza uwezo. Njia bora ni kutumia kifaa cha kutengeneza welder kama hii:

Walakini, isipokuwa utengeneze pakiti nyingi za betri na inaweza kuhalalisha matumizi ya $ 200 au zaidi kwa moja, soldering ni sawa. Kuwa mwangalifu tu.

Kwa chuma cha kutengeneza, ninapendekeza angalau chuma cha watt 30 na solder nzuri. Solder nzuri ni muhimu. Usitumie solder isiyo na risasi kwa hii kwa sababu ina kiwango cha juu cha kiwango. Pia, chuma dhaifu cha kutengenezea hakitapata moto wa kutosha kuziunganisha seli vizuri kwenye vipande vya utani.

Ili kujenga kifurushi cha betri, tunachukua seli 4 mfululizo na kuongeza seli inayofanana, kwa hivyo tuna voltage mara mbili na uwezo kwa kila seli. Tazama mchoro hapo juu kuhusu jinsi ya kwenda kuunganisha seli. Jambo linalopunguza tu ni kwamba seli zote zinahitaji kufanana. Hata na BMS, uwezo usio sawa utasababisha seli moja kuchaji na kutolewa bila usawa na hii inaweza kusababisha seli hiyo na zingine zishindwe haraka zaidi. Hii ndio sababu ni vizuri kutumia betri za mbali, kwani zimekuwa zikitumika pamoja.

Ili kuziunganisha seli, punguza vituo vyema na hasi vya seli na upake kiasi kidogo cha solder. Ifuatayo, panga seli kwa mpangilio sahihi wa unganisho / mfululizo sawa kama inavyoonyeshwa kwenye michoro. Nilipiga seli pamoja na mkanda wa kuficha kwa hii, lakini unaweza pia kutumia spacers za betri.

Kata vipande vya utani kwa urefu sahihi ili kuunganisha seli pamoja. Nilitumia wakataji wa upande kwa hii, lakini vibanzi vya bati au wakataji wa chuma hufanya kazi pia. Tumia solder kila mwisho wa ukanda, na uuze strip kwenye vituo vya betri. Usichukue chuma cha kutengeneza kwa muda mrefu sana, ya kutosha kuyeyusha solder. Niliunganisha seli pamoja kabla ya kuuza unganisho la mwisho ili kuziweka sawa.

Hatua ya 4: Bodi ya BMS na Uunganisho wa Mizani

Ili kupata zaidi kutoka kwa kifurushi cha betri na kuizuia isishindwe mapema, tunahitaji kuongeza njia ya kuhakikisha kuwa zinalindwa na kushtakiwa vizuri. Lithiamu ya ion au seli za polima zinahitaji kulindwa kutoka kwa kutokwa chini au zaidi, ambayo inaweza kuwa mbaya sana. Hii inafanywa na mfumo / bodi ya usimamizi wa betri, au BMS. Ni kifaa kinachochanganya ulinzi wa betri kwa betri nyingi za seli kama tunavyojenga. Inaitwa mfumo wa usimamizi wa betri au BMS kwa kifupi. Ni kifaa kinacholinda seli kutoka juu na chini ya kutolewa, spikes za sasa, na mizunguko mifupi. Kuna aina nyingi tofauti na usanidi wa bodi za BMS kwa mipangilio tofauti ya seli na matumizi. Ninatumia bodi ya 4S BMS iliyokadiriwa kwa sasa ya kufanya kazi kwa amp amp 10, ambayo ni sawa kwa matumizi yangu (tochi 100 ya watt LED).

Kuunganisha ni rahisi. Mara tu betri yetu imeuzwa pamoja, tunahitaji kupima voltages kwenye seli mfululizo na multimeter. Unapaswa kuwa na volts 14.8 za chanya ya betri, volts 3.7V, volts 7.4V, na volts 11.1. Kuna viunganisho 5 vya kuziba usawa wa 4S: moja ya chanya ya betri au seli # 4, moja ya hasi, seli # 1, seli # 2, na seli # 3. Pima hizi kwa kuweka uchunguzi hasi kwenye upande hasi wa pakiti, na upime kwenye unganisho. Mara zote zinapolingana, unaweza kuziba waya za usawa kutoka kwa kila unganisho hadi pedi sahihi kwenye BMS.

Nilitumia waya wa kupima 26 (kipenyo cha milimita 40) kwa unganisho la usawa, na kupima 18 (1.02 mm kipenyo) kwa betri +/- na matokeo ya mzigo kwani watakuwa wakishughulikia karibu amps 10 za sasa. Unaweza kutumia waya ndogo kwa unganisho la usawa kwani haishughulikii shida yoyote ya sasa, tu voltage husika kutoka kwa unganisho. Siwezi kwenda chini ya kupima 26 ingawa kwa hii. Mara baada ya kushikamana na pakiti, unaweza kuunganisha kuziba kwa usawa kwenye matokeo sahihi ya betri.

Hatua ya 5: Kutoza Mizani

Sasa kwa kuwa tumeunganisha kila kitu, tunaweza kuunganisha kifurushi chetu kwenye chaja na kuhakikisha kuwa inachaji. Hivi ndivyo utajua ikiwa unganisho lako si sawa, kwa sababu chaja yako haitachaji na kukuonya kwa muunganisho wa voltage isiyo sahihi.

Kuanza, tunahitaji chaja ya usawa kwa betri za lithiamu. Hakuna chaja nyingine itakayofanya kazi kwa sababu hii inahitaji kuwa na hali ya usawa! Ninatumia kiini cha Wachina cha SkyRC iMax B6. Hapana, sio mpango halisi, lakini nimeona nakala hiyo ifanye kazi vizuri. Unganisha betri chanya na hasi inaongoza kwenye chaja. Chaja yangu ina plugs za ndizi na kontakt aina ya Deans T inayounganisha na viunganishi anuwai. Unaweza kutumia klipu za alligator au waya kwenye kuziba chaja kama Deans au XT60. Ninatumia kontakt ya Deans, na kuiunganisha na matokeo kwenye bodi ya usawa. Hakikisha hapa ndipo unapounganisha sinia kwa sababu BMS inahitaji ishara ya volt 12.6 ili kuamilisha yenyewe. Ikiwa unakusudia hii kuwa betri inayoweza kutolewa, basi waya pato kwa kiunganishi chochote ambacho kifaa chako kitatumia. Ninaunganisha wiring na viunganisho vya jembe na kuziba kwa Deans kwa sababu itakuwa imewekwa kabisa kwenye mradi wangu.

Chaja yako inaweza kuwa tofauti, lakini hii ndivyo inavyofanya kazi kwa kila kiini cha chaja cha SkyRC iMax B6. Chomeka mwongozo wa usawa kwenye tundu la 4S kwenye chaja. Inakwenda kwa njia moja tu, na imewekwa alama kwa pande nzuri na hasi za betri. Unganisha mwongozo wa sinia, na uweke hali ya kuchaji kuwa "Mizani." Hakikisha chaja pia imewekwa kwenye "4S" mode. Kwa sababu hii ni pakiti 4400 mAh, napenda kuweka malipo ya sasa kwa 1/2 au chini ya kiwango cha juu cha sasa, kwa hivyo amps 2 hadi 2.2. Ninatumia 1.5 kwa sababu huu ni mtihani. Betri hizi zinashtakiwa kikamilifu, kwa hivyo voltages ni kubwa. Wakati inaendesha, unapaswa kuona seli 4 mfululizo zikichaji sawa, ndani ya volts 0.1 hadi 0.2 ya kila mmoja. Wakati kuchaji kumalizika, seli zote zinapaswa kuwa kwenye voltage moja, ambayo ni volts 4.2. Pakiti inapaswa kusoma voltage kamili ya malipo ya volts 16.8. Wakati iko kwenye voltage ya kawaida, ni volts 14.8 (volts 3.7 kwa kila seli). Ikiwa unachaji kwa mara ya kwanza, anza kwa mpangilio wa chini wa sasa wa malipo ya kwanza, kisha uongeze wakati unachaji tena.

Hatua ya 6: Hitimisho

Hiyo ndio! Umetengeneza betri inayofanya kazi na ya kuaminika ya lithiamu ion sawa na pakiti ya 4S 5000 mAh LiPo kwa sehemu ya gharama! Ndio, unahitaji chaja, lakini ikiwa una betri ya zamani ya mbali iliyolala, waya fulani, kuziba chaji, na tabo za solder, basi unachohitaji tu ni BMS kwenda ambayo inagharimu karibu $ 10 USD au chini ikiwa unanunua kutoka Uchina. Hii ilinigharimu karibu $ 24 USD. Ingekuwa nafuu hata ikiwa ningepata yote kutoka China, lakini sikutaka kusubiri mwezi mmoja kwa sehemu kufika hapa! Nilikuwa na chaja, chuma cha kuuzia, multimeter, solder, zana, na waya tayari, kwa hivyo kila nilichokuwa na kununua ni:

Laptop betri

Bodi ya BMS

Plagi za usawa

Vipande vya Nickle

Ilikuwa ya bei rahisi kuliko kununua kifurushi cha LiPo na ilikuwa ya vitendo zaidi kwa sababu nilihitaji kitu kinachofaa katika mradi wangu. Juu ya hayo, ni ya kufurahisha na nilijifunza mengi kuifanya!

Natumai unapenda mwongozo huu na zaidi ya yote, natumai unajua zaidi ya hapo awali kabla ya kuisoma. Ni jaribio langu la kwanza, kwa hivyo tafadhali toa maoni na unijulishe nilifanyaje, au inaweza kuwa bora kwa siku zijazo! Asante kwa kusoma!