Wie kann die maximale Spannung begrenzt werden, wenn sie 0,1 V zu hoch ist und sich der Gerätecontroller beschwert?

Ich habe einen nachrüstbaren Li-Ion-Akku für einen Roller gebaut, der ursprünglich mit zwei 12-V-SLA-Batterien in Reihe lief. Ich habe die Spannung des ursprünglichen SLA-Ladegeräts während der CV-Phase gemessen und sie hat 29,3 V gemessen. Daher habe ich ein 7S4P-Pack gebaut, wobei ich bedenke, dass seine Ladespannung von 29,4 V nur 0,1 V höher ist.

Das Problem ist, dass, nachdem der Li-Ion vollständig aufgeladen ist, wenn ich den Roller einschalte, er einen Piep-Fehlercode ausgibt, der dem „Spannungsfehler“ im Handbuch entspricht. Ich habe die Batteriespannung gemessen und sie war 29,35 V.

Die Sache ist, dass dies so nah an der Reichweite des Rollers liegt. Wenn ich den Scooter einschalte und SCHNELL losfahre, springt der Motor an, bevor die Spannungswarnung auftritt, und ich kann mich gut bewegen (die Last zieht die Spannung gerade genug herunter), und wenn ich mich dann für eine Weile bewege Es dauert eine Weile, bis die Spannung von den Batterien abfällt und sie auf etwa 29,3 V abfallen, dann ist alles in Ordnung. (Wenn ich zu früh anhalte, steigt die Spannung wieder auf 29,35, und der Spannungsalarm geht aus und der Roller wird deaktiviert.) Es scheint, dass die Motorsteuerung einen besonders empfindlichen oberen Spannungsbereich hat, da die SLA-Batterien danach etwa 29,3 V anzeigen eine volle Ladung, aber die 29,35 V reichen aus, um zu entscheiden, dass die Spannung außerhalb des Bereichs liegt.

Ich habe diese Optionen in Betracht gezogen, aber ich bin ratlos, welche Option am einfachsten zu implementieren wäre, die sicherste mit den geringsten Ineffizienzverlusten wäre oder was überhaupt praktisch funktionieren würde.

  1. Schalten Sie einen Widerstand in Reihe mit den Klemmen der Batterie, so dass sie bei voller Ladung nur 29,3 V ausgibt, wobei 0,1 V vom Widerstand absorbiert werden. Einige der Widerstände, die für den Strom-Shunt verwendet werden, funktionieren möglicherweise. Das Problem dabei ist, da der Roller die gleichen Kabel zum Laden und Entladen verwendet, scheint dies den Ladevorgang zu beeinträchtigen , da das Ladegerät die 29,4 V, die es am Ende des Ladevorgangs erwartet, nicht erkennt und die Batterien in eine Überladung treibt ( sehr schlecht).

  2. Begrenzen Sie die Ladespannung auf 29,3 V. Ein Widerstand in Reihe hätte das gleiche Problem wie Nr. 1, wenn das Ladegerät das Ende des Ladevorgangs erkennt. Die Verwendung einer Tischversorgung würde funktionieren, aber das ist bestenfalls unpraktisch, und ich habe keine guten Li-Ion-Ladegeräte gefunden, die diese Variabilität der Ladespannung bieten. Außerdem kann die Begrenzung der Ladung auf 29,3 V zu einem gewissen Kapazitätsverlust führen. Ich bin mir nicht sicher, was Batterien tun, wenn Sie bei einer niedrigeren Spannung als der typischen Maximalspannung auf CC umschalten, wenn Sie bei einer niedrigeren Spannung mit geringerem Strom weiter laden Spannungssprung der Batterie trotzdem auf 29,4V?

  3. Ändern Sie irgendwie die Rollersteuerung. Dies ist wahrscheinlich die schlechteste Option, da es allerlei Dinge erfordern würde (herausfinden, wie man den Controller programmiert usw.), was wahrscheinlich zu viel Aufwand für all dies ist.

Besonders ärgerlich ist, dass der Scooter-Controller dieses Upgrade limitiert. Ich weiß, dass SLA-Batterien tatsächlich mit bis zu 2,5 V aufgeladen werden können (insbesondere bei niedrigeren Temperaturen), daher erscheint es etwas "übervorsichtig", eine so strenge Obergrenze für die Spannung festzulegen.

Was soll ich machen?

Bitte mach das nicht. Es gibt so viele Dinge , die schief gehen können, wenn man einen Lithium-Akkupack in ein Gerät steckt, das einen Blei-Säure-Akku erwartet, und viele davon enden mit der Zerstörung des Akkus, des Geräts oder des Bedieners.
Dioden mit hoher Wattzahl. Gut für 0,75 V bis 1,5 V Abfall, je nach Typ

Antworten (1)

Die zusätzlichen 0,1 V oder so stellen eine minimale Energie in der Batterie dar.
Ein Shunt-Regler mit relativ niedriger Stromentnahme, der angewendet wird, WENN DIE BATTERIE NICHT AUFGELADEN WIRD*, kann verwendet werden, um die Batteriespannung zu verringern.

Zener haben ein zu rundes "Knie" für diese Aufgabe und werden merklich unnötig Batteriekapazität verbrauchen. Ein strombegrenzter Shunt-Regler mit einem Präzisions-Shunt-Regler-IC wird die Anforderungen erfüllen.

Eine sehr billige Lösung ist ein TL431-Klemmregler / "einstellbarer Zener", der einen Transistor mit einem Lastvorwiderstand ansteuert, um den Strom zu begrenzen.

Nur Beispiel:

R!, R2 steuern die Einschaltspannung von TL431.
ZD2 klemmt das Gate von M1 auf einen sicheren maximalen Ein-Wert.
M1 + Rload wirkt als Shunt-Last.

Rhythmus ist optional. Wenn es ausgestattet ist, ist es ein kleiner Wert R, so dass
V = IR = I_RLoad x Rhyst etwa 0,05 bis 0,1 V beträgt. Wenn Vin auf einen Pegel ansteigt, der ZD1 einschaltet, steigt die Spannung über Rhyst von 0 auf etwa 0,1 V, was zu addiert die Spannung am R2 + R1-Teiler, wodurch der scheinbare Vin-Wert erhöht wird. Daher muss Vin etwas unter das ursprüngliche Vtrip fallen, bevor M1 abgeschaltet wird. Dies hat den Effekt, dass sichergestellt wird, dass M1 vollständig ein- oder vollständig ausgeschaltet ist und sich nicht in einem teilweise resistiven Zustand befindet. Dies bedeutet, dass der Klemmstrom durch I = V/R = Vin/Rload eingestellt wird und dass M1 im eingeschalteten Zustand minimale Leistung abgibt.

Bemessen Sie Rload in Watt entsprechend.

*Wenn der Laststrom durch Rload klein genug ist, kann die Schaltung während des Ladevorgangs betrieben werden.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan