Jaký je vztah mezi nabíjecím napětím a proudem při nabíjení aku 18650?
Klucí, já jsem sice starej praktik elektro, ale nyní jsem se dostal do situace, kterou si teoreticky nedokáži vysvětlit.
Situace:
Měřící zařízení digitální multimetr UNI-T a analogový VA-metr PU 110. Výsledky na obou +/- shodné.
Nová sestava baterie (aku), 4 ks 18650, cca po 2000 mAh, zapojené do serie (14,4 V -16,8 V).
Originální nabíjecí modul baterie vysavače (BMS PCB ?- 4 článkový), aku i modul OK a vše zapojeno dle původního zapojení.
(Jedná se o napájecí baterii pro robotický vysavač RobZone ROOMY.)
Použitá nabíječka se spínaným zdrojem (35V/750 mA) a s plynule řiditelným napětím (4-35V DC).
Nabíjení sestavy kontrolováno na displayi vysavače a jeho digitálním ukazateli (nabíhající linka).
Při nastaveném napětí 24V a připojení této sestavy na nabíjení, byl nabíjecí proud 140 mA.
Pak při nastaveném napětí 19V a připojení sestavy nabíjecí proud opět 140 mA.
A vzhledem k tomu, že se nabíječka nevypíná při dosažení max. napětí 16,8V (maximální napětí pro danou sestavu 18650), tak jsem pro jistotu nastavil nabíjecí napětí na 16,8V, takže by pak k přebití nemělo dojít. A nabíjecí proud byl opět 140 mA.
Domníval jsem se, že by při různých nabíjecích napětích se měl měnit i nabíjecí proud a v případě nastavení nabíječky na 16,8V, pokud jsou články plně nabity, by teoreticky neměl do článků "téct" proud žádný.
Ovšem při dostoupení nabití článků na max.hodnotu (digitální ukazatel - linka na maximu) došlo pouze k poklesu nabíjecího proudu na hodnotu 125-130 mA, takže dle přístrojů, do sestavy baterie, ještě stále "teče" nezanedbatelný proud.
A to stále, i po další delší době ( 1 hodiny).
Je mi jasné, že na tyto průběhy bude mít asi vliv ten modul, ale stále mi není jasné, proč se ty proudy v závislosti na změně napětí skoro vůbec neliší a proč nakonec, i po nabití na max.hodnotu danou i tím napětím nabíječky, nastaveném na napětí 16,8V, stále do sestavy "teče" poměrně velký proud (v porovnáním s vlastním nabíjením).
Jde mi o to:
1. jak to, že se nabíjecí proudy nemění v závislosti na nabíjecím napětí
2. proč po nabití sestavy na max. hodnotu modul nabíjení nevypne a nabíjení neukončí (je tím tento modul tohoto vysavače vůbec vybaven?)
3. proč "teče" proud do baterie i po jejím úplném nabití
4. a nakonec to hlavní
nemůže se tato baterie, pokud bude připojena stále na tuto nabíječku s nastaveným napětím nabíječky na 16,8V destruktivně poškodit, vzhledem k tomu, že do ní stále "teče" poměrně velký proud?
A ještě poznámka na konec. Sice jsem si už od Číňana objednal originální modul BMS PCB na 16,8V a konkrétní nabíječku přímo pro nabíjení 4 článkové baterie 18650 přímo na 16,8V/2A, která identifikuje ledkami nabíjení a po dosažení hodnoty 16,8V se nabíjení vypne, ale zajímalo by mne i tak, výše uvedené a jaký na to máte názor a vysvětlení.
Když se jedná o baterii k vysavači, byla by také otázka, jak se to chová s orig. nabíjecí stanicí.
.
Nabíjecí proud 140ma se mi zdá dost málo na baterie 2000mA, aby se vysavač stačil dobíjet. Ale je možné, že původní baterie byly s menší kapacitou.
Neměnný proud v závislosti na napětí, bych přisuzoval tomu, že elektronika vysavače nejsou jen ochranné obvody, ale také řízení nabíjecího proudu nastavené na těch 140mA. Tedy pokud nabíjecí napětí stačí na udržení funkce, elektronika se snaží proud stabilizovat.
Předpokládám ale, že elektronika vysavače by měla po dosažení max. napětí sama nabíjení ukončit. Pokud neukončí, znamená to, že je třeba nějak vadná, nebo baterie není ještě zcela dobitá. Informační proužek má jen indikační charakter, a přesnost může být nejistá.
Ale jiná věc je, že měřením přístroji to vypadá na max nabití a další zvyšování napětí by mohlo vést (pokud články nemají vlastní ochranu) k destrukci článků.
Ale jde o to, jak si měřil napětí na baterii. Pod nabíjecím proudem?? Pokud ano, uvažoval bych asi tak. Píšeš že zdrojem je nabíječka s řiditelným napětím, a spínaným zdrojem. Tedy zdroj určený jako nabíječka. Tedy ne zdroj s univerzálním použitím.
Jako nabíječka může fungovat tak, že není výstupní proud vyfiltrovaný a ošetřený proti pronikání frekvence měniče.
Výstup může být i jen usměrněný bez filtrace, protože to u nabíječky není potřeba. V tom případě většina přístrojů digi i anal. ukazují nepřesné střední hodnoty. Tedy je možné, že baterie ještě není zcela dobitá i když se (zdánlivě) naměří plné napětí.
Také ale, pokud výstupem nabíječky je nefiltrovaná frekvence měniče, může tím "zblbnout" i originální elektronika vysavače.
Takové jevy jsou v podstatě i důvodem proč výrobce vždy zdůrazňuje použití orig. nabíječky. Elektronika zdroje se může "hádat" s elektronikou zařízení.
Bylo by vhodné, je li možnost ,kouknout na výstupní proud osciloskopem.
Každopádně, pokud by došlo i po dosažení plného napětí baterie k dalšímu dobíjení a články neměly vlastní ochranu, tak dojde k destrukci článků se zajímavám efektem
Při dalších pokusech bych zkusil nechat baterii dobít na max současným způsobem, ale napětí změřit tak, že připojit měřák a odpojit nabíjecí proud. Baterie udrží po jistou dobu napětí jako pod nabíjecím proudem. Tak změřit napětí baterie bez vlivu vysokofrekvenční složky.
Ale jsou to jen úvahy bez "ošahání" věci. Sám s tím moc zkušeností nemám, takže jen teoretizuji.
Promer clanky, jaky maj napeti.
BMS funguje tak, ze vybiji(odporem) clanky, ktery uz jsou nabity, aby se nabily i ty nenabity - takze ten proud muze tect pres ty odpory. Dkonce si dovedu predstavit tak blbou nabijecku, ze tam proste je zdroj konstantniho proudu, neni jak vypnout a proste prebytky se pali na odporech.
BMS puvodne mohla byt urcena pro jiny clanky, neni 18650 jako 18650, horni mez se muze malinko lisit.
Ta baterie v Robzone Roomy má integrované BMS - jednu mám rozdělanou před sebou na stole a nachystanou na repasi za dlouhých zimních večerů.
Otázkou je, jak inteligentní je ten obvod. Pokud obsahuje i PCB, tak si řídí i nabíjení a při plném nabití článků nabíjení odpojí.
Další otázkou je, co bude s tím obvodem dělat spínaný zdroj.
Co se týká doby nabíjení, při napůl vybitém článku ti nabíjení při proudu 130mA bude trvat nějakých 9 hodin. 18650 se nemusíš bát nabíjet 1A.
Něco takového je v té baterii k Roomy:
https://www.aliexpress.com/item/32807273340.html
Zatím všem děkuji za reakce.
U originálního docku vysavače mi odešel řídící a číslicový chip označený "788" /pak nějaké čínské znaky/ a nakonec "2.0". Takže nešlo hodiny a automatiku nastavovat (nefunkční display) a rovněž nefungovalo originální řízení nabíjení, které asi dock obsahuje (je v něm osazeno relé, které nabíjení, pro mne, naznámo na jakém principu, vypínalo). Takže jsem musel řešit nabíjení z nabíječky přímo do konektoru vysavače.
A v návodu k vysavači je psáno, že by se přímé nabíjení do vysavače nemělo používat dlouhodobě (mimo údajné "formátování" ??? při prvních zapojení vysavače, nebo po kritickém vybití baterie), neboť by prý mohlo dojít k poškození baterie. Takže z toho usuzuji, že modul u baterie ve vysavači, zřejmě nemá vestavěnu ochranu proti přebití.
Co se týče, mnou použité nabíječky, jde o neoriginální nabíječku, zhotovenou ze zdroje 230V AC/35V DC a doplněnou regulačním obvodem pro plynulou regulaci výstupního napětí 4-35V DC. A nastavené nabíjecí napětí na výstupu 16,8V bylo nastaveno "naprázdno", takže by nemělo k přebití článků baterie dojít.
Pro Jana Fialu. Ten BMS PBC modul v odkaze znám a už jsem si jej i objednal a je určitě jiný, než ten originální v packu baterie vysavače. Ten originální, v packu vysavače, se mi zdá poměrně jednodušší, i když připojení jednotlivých článků je obdobné.
Takže asi nejlepší řešení bude osadit ten pack modulem BMS PBC z toho odkazu (měl by omezit i přebití) a ještě jsem i objednal originální nabíječku, přímo pro batrie 18650 s napětím 14,4-16,8 V, která je i vybavena obvodem pro ukončení nabíjení a signalizací nabíjení a vypnutí nabíjení ledkami.
Ještě by mě ale zajímalo, viz můj původní dotaz, proč ale, i v případě dlouhodobého nabíjení s napětím 16,8V, teče do nabitého packu stále ten proud skoro stejný jako při nabíjení packu částečně vybitého a to i při nabíjecím napětí naprázdno 16,8V.
A podle mne by, teoreticky, k destrukci baterií, pokud nabíjím pouze do max. napětí 16,8V, nemělo dojít.
Délka plného nabíjení i více jak 15 hodin (140 mA x 15 hod. = 2100 mAh) by pro mnou osazené baterie, s diagnostikovanou kapacitou všech článků cca 2000 mAh, nebyl problém.
Při plně nabité dané baterii vysavač pracuje bez problémů cca 45 minut, což mi, pro mou potřebu, stačí. A do druhého dne se zase plně baterie dobije. A není nutno, každý den, vysávat více prostorů.
A jak píšeš, že články 18650 snesou nabíjení vyšším proudem, nevím jak toho dosáhnout. Viz mé změny napájecího napětí až na 24 V a přitom se nabíjecí proud skoro neměnil. I když v návodu k vysavači je v datech uvedeno nabíjení 24V/650 mA a doba nabíjení 4 hodiny. A pokud jsem nabíječku nastavil na těch 24V, tak stále byl nabíjecí proud maximálně kolem 150 mA. Zřejmě to souvisí i s vnitřním odporem článků, ale ten je v podstatě neovlivnitelný a pohybuje se, na testeru, v hodnotách cca 70-120 mR.
Nevím co máš na stole. Jestli to má nebo nemá řídící elektroniku a jestli ta funguje.
Obecně se 18650 nabíjí nabíječkou s konstantním proudem a konstatním napětím. Nabíjí se proudem například 1,5A po dosažení napětí 4,20v (nutno dodržet) proud klesá a nabíječka se má odpojit při poklesu proudu pod 50mA. To je okamžik plného nabití.
Také se nabíječka má vypnout pokud po určené době nedojde k dobití baterie.
Příklad:
datasheet viz např: https://batterybro.com/blogs/18650-wholesale-battery-reviews/57179459-lg-hg2-review-20a-3000mah
tady to máš s grafem
https://www.ineltro.ch/media/downloads/SAAItem/45/45958/36e3e7f3-2049-4adb-a2a7-79c654d92915.pdf
Odhaduju z popsaného:
-asi to ten obvod omezuje - nastavuje pro baterie 16,8voltů na vstupu můžeš mít co chceš.
možná to chce vydržet
-asi je to těsně před ukončením nabíjení. viz graf, nabíjení v režimu konstantního napětí v grafu trvá 90minut takže u tebe to klidně může trvat i déle třeba 180 dle typu baterie.
- pokud je zkonstruovaný tak aby vypl při poklesu proudu -typicky pod 50mA tak ještě toto nenastalo
- není úplně nabitá 4,2voltu drží dlouho a ještě se pomallu dobíjí viz graf
-pokud vše funguje tak ne :D Nespíš se podobně chovají všechny tyto nabíječky