Sostituz. batterie NiCd con batterie al litio

[Etemenanki]

Considera che quei "cosi" sono solo equalizzatori di carica, non veri e propri gestori con controllo della carica sulle singole celle, in pratica quando una delle celle e' "piu carica", collegano la resistenza alla cella piu carica (di solito modulando in PWM, ma alcuni "brutalmente" a cicli ON/OFF) in modo che si scarichi (o si carichi di meno) rispetto alle altre, per cercare di equalizzarle.

Lo vedi dal fatto che ogni cella ha un'integratino in SOT23-6 che la gestisce individualmente (e neppure dialogano fra loro), ma non c'e' una MCU ne un'integrato dedicato al controllo della catena di celle nella sua interezza (in pratica la carica si interrompe quando "tutti" quegli IC decidono che la loro cella e' carica ed aprono il circuito, ma finche' anche solo una delle celle e' piu scarica, la carica continua per tutte).

Non sono in grado, contrariamente a quelli gestiti da una MCU dedicata, di modulare direttamente la carica in modo da caricare di piu quelle piu scariche e limitare la carica di quelle gia piu cariche ... per cui se una o piu delle celle sono un po "cotte", il circuito associato a quella cella "sente" sempre la sua cella piu scarica e continua a caricarla, e le altre "sentono" le loro troppo cariche e le scaricano attraverso le resistenze, che poi e' l'opposto di quello che un "vero" BMS dovrebbe fare, cioe' gestire l'intera catena di celle insieme, modulare la carica delle celle singole, analizzarne la resistenza interna e la capacita', e segnalare se una delle celle e' scadente o quasi morta o comunque molto diversa dalle altre (maggiore resistenza, minore capacita', eccetera).

I BMS completi, con MCU o integrati dedicati, li ho visti spesso per i pacchi LiFePo da 80 o 100 A o piu, ma difficilmente li si trova per celle litio e basse correnti ... si potrebbe forse recuperare qualche gestore di carica da qualche vecchio pacco di batterie per laptop di quelli con 4 (o 8, o 12) celle in serie, marcati 14.4V, che di solito avevano una MCU o altro integrato dedicato ed alcuni anche una linea I2C per comunicare con l'elettronica del laptop, ma e' tutta una scommessa trovarne uno adatto.

[ThEnGi]

Funziona anche bene. Il trapano gira con decisione e non si riesce a fermarlo con le mani. Adesso è anche un po' sovralimentato e in più le batterie sono da 2A mentre le originali erano da 1A.

Avrei intenzione di impostare una corrente costante do 0,2A e una tensione costante di 16,8V. Potrebbe essere accettabile?

Ho ucciso per molto meno, cosa è una "batteria da 2A" ? *urla di dolore*

Questi 2A a quale parametro si riferiscono ?.... dato che è una litio immagino sia la capacità ma questa andrebbe espressa come 2 Ah (2000 mAh). Se più grande non fa nulla in questo caso.

La corrente di carica dipende dalla cella, sicuramente il processo deve essere CC/CV. 0.2 A è molto conservativa ma se non hai urgenza va benissimo
Applicando quella tensione rischi che intervenga il BMS ad oltranza e non vedrai mai il fine carica.
Vedrai le resistenze scaldare raggiunta la tensione, magari non è il massimo lasciarle così tutta notte.
Usare una tensione di carica finale inferiore e saltuariamente eseguire una carica di bilanciamento?
Potresti caricarle a 4.15V per cella, io però starei maggiormente attento alla scarica.
Per i miei gusti i BMS commerciali intervengono troppo tardi

[stefanopc]

...
Ora non mi resta che chiudere il tutto e modificare il caricabatterie convertendolo per le Litio.

Avrei intenzione di impostare una corrente costante do 0,2A e una tensione costante di 16,8V. Potrebbe essere accettabile?

La cosa interessante sarebbe verificare se intorno ai 3 - 3.5 Vel (tensione per ogni elemento) il BMS stacca il carico.

Per la ricarica io farei ad esempio 1A e 4.1Vel (16.4V in totale ).
Inutile arrivare a tensioni più elevate.
Le litio non hanno paura di essere caricate a corrente 0.5C.
Come è realizzato il caricabatterie attualmente?
Ciao

[Etemenanki]

Ho ucciso per molto meno, cosa è una "batteria da 2A" ? *urla di dolore*

Ma dai, lo sanno tutti che si tratta di batterie che danno sempre 2A fissi, anche se la tensione cala perche' si scaricano o se non c'e' un carico collegato

(scritto dal bunker antinucleare, cosi per prudenza )

[frankis]

@Etemenanki:
La situazione che evidenzi, se non ho capito male, è realistica. Infatti anche dopo alcune ore di carica, a fine carica, ho notato che l'amperometro ogni tanto si muove spesso da 0,02 a 0,00, segno forse di una diminuzione o eccesso di carica di qualche elemento che il circuito cerca di compensare. Oppure semplicemente una correzione di errore da parte dell'amperometro digitale, boh, comunque le batterie si caricano bene e quando la carica è completa ovviamente non scalda più niente.
I BMS dei computer non sono mai riuscito a recuperarli intatti, inoltre le tensioni di lavoro erano eccessive. Ho recuperato gli elenti che erano ancora efficienti.

@ThEnGi:
Hai ragione, ho commesso una leggerezza imperdonabile, chiedo umilmente scusa! La fretta. Allego il datasheet. Comunque sono Samsung icr18650-22f, da 2,2Ah e 4,4A di corrente di scarica.

Samsung-ICR18650-22F-Datasheet.pdf

(213.27 KiB) Scaricato 97 volte

@stefanopc:
Si il BMS stacca il carico. Ho provato a sostituire nella serie una batteria buona con una scadente e il carico lo stacca ma non sono sicuro della tensione di stacco perché la batteria era talmente compromessa che scendeva troppo rapidamente di tensione. A occhio direi meno di 3V e interrompeva l'erogazione complessiva fermando il trapano.

Quindi potrei caricarle anche con una corrente di 1A senza mettere a rischio niente? Non so se le resistenze sul BMS potrebbero scaldare troppo con quella corrente, sarebbe da provare ma per scaricare quelle batterie credo che dovrei fere girare il trapano per parecchio tempo.

Come carica batterie ora utilizzo un alimentatore da laboratorio completamente regolabile ma per la ricarica definitiva vorrei utilizzare questo. La versione 4S-4A.

[ThEnGi]

Hai ragione, ho commesso una leggerezza imperdonabile, chiedo umilmente scusa! La fretta.

La versione 4S-4A.

Chiedi a Etemenanki se ha spazio nel bunker cosi puoi prolungare la tua permanenza su questo piano dimensionale
Spero si capisse il tono scherzoso, pultroppo le batterie come hai visto dal DS hanno vermante tanti parametri interconnessi

Se leggi il documento che hai postato puoi trovare informazioni utili

Tra cui:

Cell voltage in SOC 0% of Pack should be Min. 3.0V.
(Discharging Cut-off Voltage)

3.9 Discharge Cut-off Voltage 2.75V

Bisogna verificare che a 3V il BMS stacca ed essere certi che la cella non possa raggiungere 2.75V

Standard charge: 1100mA
Rapid charge : 2200mA

Ovvero il produttore ritiene una corrente di 1.1A idonea alla carica normale e una di 2.2A idonea per la carica con cut-off di temperatura. Valori più conservativi sono idonei

3.8 Max. Discharge Current 4400mA

Scarica massima (continua) 4.4A come vedi il tuo BMS non interverrà mai
Solitamente viene riportata anche la scarica impulsiva, ma non la vedo

Io per quanto riguarda la carica sceglierei una soluzione a corrente inferiore (1A o meno) ,
Edit: Giustamente i cinesi riportano la corrente in ingresso del CB non quella d'uscita
la corrente di carica finale non deve essere 0 ma solitamente è 1/20C, perciò con una ricarica da 1000mA quando la corrente scende sotto i 50mA è da considerare carico

[frankis]

Va bene, chiederò ad Etemenanki se può prestarmi anche un bagno con aspiratore per fumare qualche sigaretta.

Ho letto tardivamente il datasheet ma poteva cambiare poco ad essere più tempestivi perché le batterie le avevo già e i BMS sono stati acquistati cosi capaci perché ho letto che lo spunto del trapano poteva far scattare la protezione del BMS e fermarsi e così ho assemblato quello che avevo. Rimane da stabilire la corrente di carica della batteria. Non sono mai stato favorevole a caricare rapidamente le batterie ed è per questo che ho impostato la corrente a 0,2A. Tuttavia, se proprio devo elevarla mi sentirei più tranquillo a non superare gli 0,5A ma prima devo anche vedere se il BMS scalda con le batterie scariche; non lo so ancora.

[stefanopc]

Come carica batterie ora utilizzo un alimentatore da laboratorio completamente regolabile ma per la ricarica definitiva vorrei utilizzare questo. La versione 4S-4A.

Forse è meglio la versione 4S-1A.
4 A mi sembrano davvero parecchi.

Io utilizzo solo per i 2 Trapani un DC-DC "avveniristico" Buck-Boost sincrono basato sul chip linear LTC3780.
Io lo alimento intorno ai 11 - 13.5 V e in uscita ho 12.4 1A. con rendimenti decisamente ottimi.
Per uno abituato ai normali dc-dc sembra un altro mondo.
https://it.aliexpress.com/item/10050074 ... 0c3d97a4bc
Ciao

[frankis]

Di quei regolatori come il tuo ne ho diversi tipi anch'io ma quello che vorrei tilizzare è fatto proprio per caricare le litio.

La corrente di 4A è in ingresso mentre in uscita erogherebbe 1,12A
Ho anche la versione da 2A che in uscita eroga 0,56A.

Queste le parole del venditore:

Versione a 4 celle (4S) 16,8 V:


tensione in ingresso: CC 3-6 V (consiglia CC 3,7 V 5 V)
Corrente in ingresso: 1A (versione 1A); 2A (versione 2A); 4A (versione 4A)
tensione di carica: 16,8 V
Corrente di carica: 0,28 A (versione 1 A); 0,56 A (versione 2 A); 1.12 A (versione 4 A)

Caratteristica:

Frequenza di commutazione fino a 1 MHz
Modalità Quasi-CV per compensare la perdita di tensione sulla resistenza interna della batteria e sulla resistenza alla traccia
Ricarica automatica
Protezione per tensione della batteria inferiore a quella in ingresso e batteria in cortocircuito
Buona adattabilità all'alimentazione in ingresso con capacità di guida limitata
Protezione da sovratensione della batteria
Indicatore LED: il LED ''CR'' è un indicatore dello stato di carica
Il LED ''OK'' è completamente carico O modalità a tensione costante;
Temperatura ambiente operativa-40℃ a +85℃
Dimensioni 39 mm x 18 mm x 6,3 mm
Peso: 5 g

[stefanopc]

A parte la presa USB-C che potrebbe essere comoda mi viene più naturale pensare ad alimentare tutto a 12V 1.3A che 5V 3.5A.
Le perdite con corrente tripla sono almeno nove volte maggiori.
Anzi la cosa migliore sarebbe utilizzare un vecchio alimentatore da portatile 19 V da 2 o 3 A col suo jack e a seguire un dc-dc con uscita 12.4V 1 A.
Poi io sono probabilmente paranoico ma le "cose" che scaldano a 15W non mi danno una gran soddisfazione.
A questo punto valuterei più la versione 2A che probabilmente potrebbe essere un migliore compromesso.
Parere personale naturalmente.
Ciao