• 629

腳踏車改電動助踏車DIY實作記

有關鋰電池充電器先限流再轉限壓問題,大家似乎有些誤解,
因為充電初期限流2A,主要是保護充電器而非電池,到後來轉為限壓才是保護電池。
一般而言,電池充電初期會產生的破壞主要為過熱,而熱則是由內阻所產生,內阻所產生的外顯現象就是壓降。舉例而言,42V電池10A放電時,若電壓下降2V,則內阻為2V / 10A = 0.2Ω。而電池內部功耗為2V * 10A = 20W,這20W便會使電池發熱,而電池結構體若無法將20W的熱耗散使本體維持在一安全溫度下,電池就會”碰龜”起來。
而在充電時,除了電流逆向之外,其功耗狀況和充電是一樣的,一顆可以持續以1C(一個容量小時,10AH電池1C = 10A)放電的電池,通常也允許1C充電,因為充、放電產生的熱都一樣。
因此一顆允許短時間15A放電的電池,可以同樣的時間做15A充電,這也就是說一般鋰聚電池以5~10A回充,基本上是不會有問題的。
回充會產生問題的是,電機由電動轉為發電時,電壓與電流是由轉速決定的,不管你要限壓或限流都有能量儲存、轉換與耗散上的複雜問題會產生。而這也正是電動車、太陽能和風力發電難以克服的問題。(要電時,沒風沒太陽…電池已滿偏偏又豔陽高照)
二年前,朋友送老朽二片50W的太陽能板,想了二年,老朽還是想不出要怎麼用它。電動自行車、自行車改電動、鉛酸、鋰鐵、鋰聚…乃至磁剎回充…如果你不知,便全不是問題。之後,知道愈多,問題也愈多,直到你的知識足以讓你面對問題。

總而言之,若想回充,要點有三:
1.盡量設法降低電池內阻,若原本體質不好,吃威爾鋼吧,保證有效。
2.保護板一定要用充放電同口的。
3.剩下的就是你對回充的期待與態度了,例如長坡問題,基本上是起點問題,如果由山頂出發下山後又回山頂,什麼限流限壓、切換都無濟於事,反之若上山後下山,充其量只能回充1/3,根本不會有過充問題,而若只跑平路,回充只自取其擾,毫無用處。
感謝老朽熱心回覆問題,指正我錯誤的觀念。


我如果去考基本電學,滿分一百的話,可能只能得個位分數。

今天特地去書局買基本電子學書及電池圖解的書回來K。


下次我要提問題,應該就會有一點水平了。
呵呵..小弟又回來上課了..加了TURNIGY 2.2真的把那粒10A加強不少但小弟是用3+3+4..呵呵把線接接無拆封...大電流會怕怕...但功能還是OK...4P價格比3+3還貴..-.-所以..真的是1+1電池不等於2好奇怪哦...^^
哈哈,阿路說的,很給力啦
我還記得那台內變軸傳...老太婆一進門就哇了一聲

在Y拍或露拍上,我好像看過單片的,價錢還合理
也就是說,有心一試的大大,可以3+3+3+1的串法試試看,
10AH並上2.2AH後,直覺有15AH的實力。

又,稍候我會將不拆封、外接+保護板的方法po上來
這樣就可安心並著充電了。
拜航模遙控玩家之賜,在拍賣網上很容易買到夠力價格又合理的Li-po電池。
其中又以此2200mAH 11.1V(3S1P)的包裝最俗大,可能因為用量最多吧。


拆開封裝後,看到3S1P的內部,因為不設保護板,所以除11.1V輸出外,另還拉出四根接點線,供分壓充電及檢查電壓用。如此設計除了節省成本外,更重要的是寧可電池枯竭而死,也不能摔飛機。用此等神勇電池來騎車,當然夠力。


這是電路圖


重組一顆36V的自行車電池,需要3S1P三顆另加一片,那外加的一片可以多買一顆3S1P來拆,也可以像W大一樣,只用二顆3S1P外加一顆4S1P,這叫3+3+4。不過那顆4S1P的售價略等於二顆3S1P,很傷。
在網拍上也可以找到單片的,雖未標是T牌,但應該就是,只售110,好想買它40片組一棵超級8.8AH,但手邊電池實在太多了。


如果不想拆解包裝重新組裝時,這是外部接線圖。圖中所示為3+3+3+1的接法,如果想接3+3+4,以此類推便是。


買了電池,還要買10S的保護板,建議用掏的,大概三、四天便到了,運費不貴,可連焊片一起買來備用。
保護板的充放電同接頭的,陸話稱同口,不同接頭的稱分口。建議買同口的,大小電池可並聯充電,要做磁煞回充也不會出問題。


在談到實際組裝前,請看一圖,這是將一顆實測為8AH的電池與2.2AH分別及併聯放電的電壓記錄。放電電流實測約為2.8A(115V / 1,000W電熱管),10秒On,10秒Off,各做十次,每秒記錄一筆電壓。如果你懂電(至少懂歐姆律),你便知道何以1+1>2?何以它被我視為威爾鋼了。

(稍候再談組裝)

很抱歉,因為跑到這邊去蓋廚房了,組電池的事就被擱了下來,直到有PM問起保護板的事……
http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=360&t=2868268&r=3&last=37856833

大家都知道,鋰電一定要保護板,但保護板到底保護了什麼呢?讓我們大致先了解一下
過充保護Over charge Protection
每一節Li-po電池充電充到大約是4.2V時,便算飽了,如果繼續充下去就可能過充。一般保護板都設定在串聯的電池中,只要有一節超過4.250±0.025V,管整組電池充電的COMS立刻就會Off,此時充電器雖然仍舊提供42V(10串)電壓,但是充不進去。且因為充不進去,充電指示燈就由紅轉綠,認定電池是充飽了。
但是不是真的充飽了呢?未必!因為當有一節電壓超過4.250±0.025V時,說不定其它節都還不到4.2V呢!保護板的功能只是十個人中只要有一人吃撐了,為了怕那個吃撐的繼續吃下去會毀了,便立刻關門。
由此可知,在串聯電池中,每一成員食量相等多麼重要。

過放保護Over discharge Protection
依據放電曲線顯示,每一節Li-po電池放電放到大約是3.5V時,電壓就開始急速下降,如果繼續放電下去就可能過放。一般保護板都設定在串聯的電池中,只要有一節低於2.90±0.080V,管整組電池放電的COMS立刻就會Off,此時其它節電池電壓有可能還在3.5~3.6V上下,說不定更高,但保護板的功能卻是十個人中只要有一人累垮了,便立即全體收工。因為十串電池中,一串都不能少。
由此可知,在串聯電池中,每一成員實力相當同等重要。


既然在串聯電池中,每一成員食量相等實力相當都非常重要,所以在組裝電池前,逐一挑選電池,將容量特性接近的電芯挑在一起,組成電池串是非裳重要的步驟,稱之為”分容”。


但分容作業只能在大量生產中進行,因為只有數量夠大才能分級。而在個人組裝時,就只好:
1.一般正規產品多會有實測容量標示(如圖)在買進電芯時,就請商家依此數字盡量挑好。
2.採用多並法:單串(如10S1P)法的好處是10S就只要10片電芯,接線簡單,但如果10片電芯容量不平均,就無法調配了,但若採多並法,就可以大並小,例如有1~10容量的10片電芯,可併成1+10、2+9、3+8…使每一節容量盡量接近。

分容搞定了,再來看看保護板的另一個功能:
均衡 Balanced
電池充電時,一開始總是以充電器所能提供的最大電流”灌進”電池。此時所有串在一條線上的電流是一樣的,由於充電量是電流與時間的乘積,既然電流與時間都相同,那麼充入的電量必也相同。
但是由於每一節電芯的容量及充電前的”殘存電量”未必相同,大家一起充,到末期一定會有些電芯先充飽。為了避免”一人吃撐人人算飽”,保護板會在啟動過充保護之前先啟動均衡作用,將快要飽者所分到的食物強制倒掉。
均衡啟動點一般設在4.20±0.02V。均衡是以分壓、分流方式將先充飽的電芯的充電流用電阻等耗能元件將之消耗掉,均衡電流愈大,均衡能力就愈強(快),可是也會消耗更多電能,使均衡板發熱。
均衡電流一般的設定值約在100mA上下。這也就是說,當串聯電芯的最大容量差為100mAH時,大約須要一小時才能均衡完成。而這段時間就被含糊其詞地說成”涓流充電”。

保護板除了以上功能外,還有額定及最大充、放電電流限制及溫度保護(通常只提供接點)等,其作用與其它系統一樣,於此從略。

但要補充說明的是:
一般多認為鋰電充電器有很好的保護設計,事實上除了限壓外什麼保護也沒有。
充電器在充電初期總是以充電器自己能提供的最大電流對電池灌充(相反的,對充電器自己的過熱及短路保護則是必須的),等電池電壓慢慢升高,壓差變小了,電流也跟著愈充愈小,到最後,電池電壓與充電器一樣,電就流不進電池了,而充電器並無任何切斷電流的設計。

紀錄一下!!!
有興趣..但是目前好像沒有邊騎邊充的套件!!
可能是阻力的關係!!
我的保護板大多掏來的,因為售價與運費都還算容易出手,且大約3~4天就到貨,前後掏了有六、七片吧。
除了老太婆那台淑女車的電池,自綁上就沒拆下過(說實在,夠本啦)之外,所有電池全被我換成充、放同口的保護板,這樣我就可以視行程需要任意併著用。
以下是手邊還有的幾片:


而這片是我掏到賣相、包裝最文明的一片


我掏過體積最小的一片,與Turnigy 2200mAH之側面同(未拆尺寸)
裝起來後(10S 36V/2200mAH)之體積約是105 x 105 x 35mm,淨重約650g(塊頭和DSLR機身差不多),內湖起起伏伏的路,大約可以大湖公園<->美麗華助踩來回,夠酷了吧。
但是:1.此保護板體積太小散熱不足,在充電末期起動均衡功能時,均衡晶片會熱到燙手,上面的散熱片是我用CPU散熱膏貼上去的。2.因為是充放同口,又被設計成可單拆使用(放進相機包),所以只有接XT60放電接頭,充電時另以轉接頭轉接。


買好保護板、電芯後,在安裝之前:
一定要用數位電表逐顆量取片電芯之電壓,新買的Turnigy應該是3.8V*3=11.4V,三片應該差不多,否則一定要追究。
若是已用過的,發現三片不平衡,也要確實了解為什麼。總之,編班前,一定要確定所有成員體能是一樣。
然後,如果每片電壓不一樣,也要設法個別地將它儘可能充或放成一樣。
單片電芯最簡單的充電方法,就是用手機或USB充電線自己焊上鱷魚夾,夾著充,但此時一定要隨時監看電壓,不但不要過充,也要在電壓一到就停下來。
反過來,如果只有少數電芯電壓偏高時,將較高電壓的電芯以加載放電方法平衡電壓會比較快。
如果你能在組裝電池前,確實以人工做好均衡工做,那麼在組裝完成後,大約經過一、二次完全充放電,便能完成自動平衡了。


請問老朽大大
在淘買電池要請哪間貨運運回台灣比較好?可以私訊給我嗎?
感恩!
liang909 wrote:
我的保護板大多掏來的...(恕刪)
想請問一下:
我的控制器是A type 斷電煞把是那兩條,看上面寫 細紫(高)細綠(低)是什麼意思?
要如何接,當初改電動車車商沒幫我接,騎起來覺的有點危險
感謝您!!
  • 629
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
請輸入您要前往的頁數(1 ~ 629)
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?