Versorgen Sie eine 12 V 30 A (sofortige) Last. Möglich mit 18650 Zellen?

(Anfänger)

Hallo, ich fahre sehr selten eine 12-V-Last für ~ 1 Sekunde, bei einem Stromverbrauch von etwa 30 A. Die Last ist nicht besonders spannungsempfindlich. Gesamt mAh ist nicht so wichtig.

Ich habe einen Vorrat an recycelten Laptop-18650-Zellen, also suchte ich nach einer Lösung mit diesen (ich bin mir bewusst, dass sie unzuverlässig sein werden). Ich werde sie einzeln außerhalb meines Stromkreises aufladen, daher ist ein Ladungsausgleich nicht erforderlich. Ich glaube jedoch nicht, dass sie einen Überlaufschutz eingebaut haben, also muss das berücksichtigt werden. Ihre positiven Anschlüsse sind flach.

Nach einigem Suchen brauche ich einen 4-Zellen-Halter, der in Reihe geschaltet ist ("4S") und irgendwie auf 12 V abgesenkt ist.

Eine eBay-Suche ergibt Treffer für „ 4S 30A 12V Balance Board “. Ist das die Art von Dingen, die ich anstrebe?

  • Dauerentladestrom: 30A (MAX)
  • Sofortiger Entladestrom: 70A
  • Spannung zur Erkennung der Leistungsbalance: 3,60 ± 0,025 V
  • Überstromerkennungsspannung: 150 mV

Ich habe versucht, 3 Zellen mit Buck-Boost-Konverter zu verwenden, aber es scheint teurer zu sein.

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Was lässt Sie glauben, dass Sie 30 A aus diesen Zellen herausholen können, selbst für kurze Zeit? Haben Sie ein Datenblatt dafür und wenn ja, können Sie es mit uns teilen?
Guter Punkt. Ich glaube, das habe ich nur vermutet. Die Zellen stammen von einer Reihe von Anbietern (~30 Zellen mit Spitzenladespannungen zwischen 3,3 und 4 V). Ich kann Datenblätter für jedes ausgraben, gehe aber von generischen 18650ern von geringer Qualität aus. Kann ich einen höheren Spitzenstrom bereitstellen, indem ich die Last auf mehr Zellen verteile?
Ja, Sie können den Strom skalieren, indem Sie Zellen parallel schalten, aber dann müssen Sie Schaltungen hinzufügen, um die Last auszugleichen. Und ich habe keine Ahnung, wie ein "generisches Low-Quality 18650" aussieht, wenn es so etwas gibt.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass Sie 3P benötigen, um 10A pro Zelle zu teilen, und 3S oder 4S, um genügend Spannung zu erhalten. Daher müssen 3P3S = 9 Zellen bei 3,7 * 3 = 11,1 V Batterie-ESRs niedrig und gut angepasst sein
Ungeschützte Laptop-Zellen sind für diese Anwendung möglicherweise nicht vertrauenswürdig, da es wichtig ist, dass Lithium-Ionen-Zellen aufeinander abgestimmt und ausbalanciert sind, aber Sie können geschützte Zellen online für etwa 2 bis 3 US-Dollar pro Zelle bestellen. Wenn Sie in der von Sunnyskyguy vorgeschlagenen Anordnung geschützte Zellen mit einer geeigneten Ladeplatine (3 bis 50 US-Dollar) verwenden, sollten 30 A kein Problem sein.
Es gibt 18650er, die 30 A für weniger als eine Sekunde ohne zu großen Spannungseinbruch liefern können. Aber sie werden nicht für Laptops verwendet. Elektrowerkzeuge wären eine bessere Option. Laptop-Zellen sind eher für eine höhere Kapazität als für eine höhere Leistungsabgabe optimiert. Ich denke nicht, dass Sie versuchen sollten, dies mit übrig gebliebenen Teilen aus einem Mülleimer zusammenzuschustern. Ich bin mir ziemlich sicher, dass Sie für 30 A absolut keinen DC-DC-Wandler verwenden möchten. Bei diesem Leistungsniveau ist es viel besser, einen Akku zu verwenden, der die Last direkt antreiben kann.
„Die Suche bei eBay zeigt Treffer für „4S 30A 12V Balance Board“. Ist das das, wonach ich suche?“ - vielleicht zum Aufladen, aber unnötig (und vielleicht sogar kontraproduktiv) zum Versorgen Ihrer Last. Die Nennleistung von 30 A ist nur der maximale Strom, den es verarbeiten kann.

Antworten (2)

Li-Ionen-Zellen, die für den Einsatz in Elektrowerkzeugen entwickelt wurden, können diese Art von Strom problemlos bewältigen. Laptop-Zellen sind normalerweise NICHT für diese Verwendung ausgelegt. Das bedeutet nicht, dass sie diese Art von Strom nicht liefern können, nur dass die Zellen möglicherweise heiß werden und höchstwahrscheinlich eine kurze Lebensdauer haben.

Schalten Sie jedoch mehrere Zellen parallel, schalten Sie dann die Gruppen paralleler Zellen in Reihe, und jetzt haben Sie etwas Brauchbares.

Die nominelle Zellenspannung beträgt etwa 3,6 V oder 3,7 V. Drei Zellen in Reihe sind etwa 10,8 V, 4 Zellen in Reihe sind etwa 14,4 V. Persönlich würde ich in Richtung der Verwendung der höheren Spannung tendieren (4 Gruppen in Reihe statt 3).

Wenn Sie 16 Zellen als vier Seriengruppen mit jeweils vier Zellen verwenden, sollten Sie kein Problem damit haben, entweder diese Menge an Strom ODER eine kurze Lebensdauer zu erhalten.

Wenn Sie wirklich viele Zellen zur Verfügung haben, machen Sie die parallelen Gruppen zu mehr als vier Zellen.

Eine letzte Anmerkung: Mehrere Zellen parallel zu schalten hilft, wenn Sie einige Zellen haben, die einen höheren Innenwiderstand als die anderen haben. Die Last wird auf alle Zellen verteilt.

Eine Sekunde bei 30 Ampere mit einem Spannungsabfall erfordert eine Kapazität von 30 Farad, wenn Sie keine Energie bei höheren Spannungen speichern.

Sie möchten 12 V und 30 Ampere oder 360 Wattsekunden speichern.

Die Energie in einem Kondensator ist 0,5 * C * V^2. Was ist, wenn wir eine viel höhere Spannung verwenden und einen Abwärtswandler verwenden, um die 12 Volt bereitzustellen?

Ähnlich speichern wir bei 100 Volt und 1 Farad 0,5 * 1F * 100 * 100 = 5.000 Wattsekunden.

Somit reichen 0,1 Farad bei 100 Volt aus. Jetzt brauchen Sie den 100-V-zu-12-V-Abwärtswandler.

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