Самодельный пауэрбанк

[Агапит]

Есть 4 пластины LiFePO4 20Ач А123. Б/у, но для тока в 2-3А вполне себе приличные. Хочу замутить из них суперпауэрбанк, но не уверен в правильности своих решений. Поэтому прошу бывалых оценить, на сколько жизнеспособна схема. Пластины хочу поставить в параллель (80Ач!!!).
Можно ли не ставить БМС, если:
Для зарядки батареи входная понижайка  3.2-40В (вх), 1.5-35В (вых, регулируемое) типа такой http://dvrobot.ru/search/269.html
Для разряда батареи выходящая повышайка 2-24В (вх) 4-28В (вых, регулируемое) типа такой https://arduinopro.ru/product/mt3608/?utm_source=Google%20Shopping&utm_campaign=Google&utm_medium=cpc&utm_term=2828&gclid=Cj0KCQjwlvT8BRDeARIsAACRFiXOVptMi8HUxn7Hegip3xaR2vzQAOEgwBY-xDLCbWMQU-m5xdgYZ64aArwBEALw_wcB
Идея в том, чтобы выставить выход входной понижайки на 3.7В, а выходная повышайка по умолчанию отключается сама при 2В (исходя из заявленных параметров).
Или всё же без БМС не обойтись?
https://aliexpress.ru/item/4000883997138.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.a2bf58219cPFjd&algo_pvid=aae0cb38-ef1c-4578-af4b-6e53d5c48532&algo_expid=aae0cb38-ef1c-4578-af4b-6e53d5c48532-0&btsid=0b8b036316072442654232039e9aa8&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_&sku_id=10000010311058627
И ещё вопрос:
Не будет ли бабАх, если я захочу зарядиться, например, от камазовского аккумулятора?
Или входящая понижайка будет выдавать заявленный выходной ток на батарею 3А и ей пофиг, какой мегамощности источник ей подключили на вход?
Функциональная схема:

[slav]

Не будет ли бабах, если я захочу зарядиться, например, от камазовского аккумулятора?

ДС-ка должна быть с регулировкой тока (токоограничение) .

[xdforce]

Пластины хочу поставить в параллель (80Ач!!!).

Можно ли не ставить БМС, если:
Для зарядки батареи входная понижайка  3.2-40В (вх), 1.5-35В (вых, регулируемое) типа такой

бмс ставится всегда. про дисбаланс между ячеек не забывайте.

Идея в том, чтобы выставить выход входной понижайки на 3.7В, а выходная повышайка по умолчанию отключается сама при 2В (исходя из заявленных параметров).
Или всё же без БМС не обойтис

будет низкое кпд и сильный нагрев. любому преобразователю проще из повышенного напряжения делать низкое с бОльшим током(быстрые зарядки для телефонов так и работают). Бмс нужна, чтобы в случае чего оно выключило банки и защитила от перезаряда и переразряда

[Piramidon]

[user]xdforce[/user],

бмс ставится всегда. про дисбаланс между ячеек не забывайте.

Какой дисбаланс при параллельном соединении? Не вводи народ в заблуждение.

Бмс нужна, чтобы в случае чего оно выключило банки и защитила от перезаряда и переразряда   

При одноечеечной схеме никакой БМС не нужно, нужно взять понижайку с регулировкой напряжения и тока, подключать можно к любому источнику с напряжением, допустимому параметрами понижайки.
На счет повышайки вопрос открытый, большого тока при таком повышении взять не получится, не вытянет она по мощности.

[xdforce]

Во всяком случае бмс здесь выступает в роли защиты от кз, перезаряда и переразряда. Дсшника может отрубиться при 2х вольтах, но где гарантия, что она так и сделает? Ну хорошо, разрядный ток пусть 3А, на аккумуляторе 2.01В. Успеет она выключиться?
А понижать все же проще, чем повышать... не знаю

[Водномоторник]

LiFePO4 при разряде до 2-х вольт начинает вздуваться.

[edw123]

[user]xdforce[/user], Какой дисбаланс при параллельном соединении? Не вводи народ в заблуждение.При одноечеечной схеме никакой БМС не нужно, нужно взять понижайку с регулировкой напряжения и тока, подключать можно к любому источнику с напряжением, допустимому параметрами понижайки.
На счет повышайки вопрос открытый, большого тока при таком повышении взять не получится, не вытянет она по мощности.

Просто [user]xdforce[/user] не внимательно прочитал идею, кмк, про соединение пакетов, хотя...
Повышайка отработает мощность по своему кпд и токовому порогу на выходе (или входе). Надо позаботиться о повышайке с регулировкой тока.

[Агапит]

В принципе, батарея нужна для зарядки мелкой бытовухи. Т.е. в основном выходная напруга требуется 5В. Возможно, иногда 6В, 9В. Ну, может быть максимум 12В.

[xdforce]

Понимаете, соединив паралельно вы увеличите ток отдачи и емкость. Но если точно также сделать последовательно, то мощность останется той же самой. Только токи будут тянуться меньше и нагрев тоже. Отсюда и чуток больше кпд (меньше потери на проводах). Ну если 5В можно и параллельно оставить. Вы же не указали ток разрядки... Тут уже я не знаю, просто если токи большие то наверное повышайка, а если маленькие..

[Агапит]

[user]xdforce[/user], фишка в том, что если все пластины собрать в одну параллель, как один элемент, то тогда можно поизвращаться в играх с параметрами понижаек/повышаек, пытаясь заменить ими БМС. А если сделать 2 последовательных, тогда, как Вы верно писали, уже без БМС не обойтись. И уже на 2 элемента.

[Агапит]

Кстати, может есть смысл поставить мощные диоды, что бы снизить разряд батареи при хранении и повысить КПД?

[xdforce]

Имхо лишнее падение напряжение и только. Я б не ставил... Хотя, мб умные люди подскажут
Добавлено 11 Янв 2021 в 07:45
При хранении просто заряжается аккумулятор аймаксом в режиме storage

[tmiaer]

[user]Агапит[/user], тогда уж механический выключатель поставить. На диодпх потерь очень дохрена и ты не уберёшь диодами потери на холостую работу выходного преобразователя.
А для зарядного модуля лучше на мосфете "диод" сделать.

[u-Art]

[user]Агапит[/user], повышайка представленная Вами мегаотстойная.
Закажите модуль на Али на TPS61088, который идет вместе с чипом "триггером" QC2.0, QC3.0. В этом исполнении на выходе от 5 до 12В, причем ток довольно приличный (при 5В и 2А слабо греется). Ток холостого хода около 500 мкА, если сдуть чип отвечающий за QC (меняет напряжение вмешиваясь в фидбек TPS61088) то потребление снизится до 150-200 мкА, напряжение будет только 5В, но можно сделать любое большее (в рамках по даташиту) перепаяв делитель фидбека.
TPS61088 - перестает работать в р-не 2,65-2,75В, подходит для ЛиФе, т.к. ниже 2,9В емкости нет (при низком потреблении тока).

add Можно поставить несколько TPS61088, к примеру: одну постоянно подключенную со "сдутым" триггером - всегда на выходе 5В и потребление в порядке саморазряда и сколько нужно
с триггерами через выключатели. Провода от аккума к модулям, как можно короче и толще (в рамках разумности).

Для заряда, с натяжкой подойдет TP5000 (лучшее из доступных/простых вариантов), желательно "перестроить" модуль с 2А на 1,5А, т.к. 2А для него это около предела, их можно параллелить т.к. токоизмерительный шунт по плюсу. Но, придется ставить дополнительно понижайку, эти модули до 9В по входу.
Если заморочиться, можно используя "стандартный" модуль с али на TPS40057 сделать зарядку с входным 9-40В и выходным током до 10А, сделав подмес напряжения в фидбек от тока потребления, можно даже на "бытовом-колхозном" уровне, используя датчик тока (на эффекте Холла*) и ардуинки, особая точность не нужна, даже если накосячить, то у TPS40057 есть защита по превышению тока (которую можно настроить одним резистором).

Эти варианты, более чем, подходят для одного пакета, мало смысла параллелить аккумы, т.к. заряжаться при 10А сборка будет более 8 часов, даже на один пакет при токе 3А нужно около 7 часов, но, если нужна длительная автономка и не смущает время заряда - пойдет.
Кстати, вариант 4S и понижайка не всегда лучше, практически не найти модуль/решение, чтобы ток холостого хода был менее 200-300 мкА.

add2
Если забить на "фен-шуй", используя полку ЛиФе, можно соорудить некий костыль: ставите ардуинку** 8 МГц 3,3В, которая будет показывать Вам заряд в диапазоне 3,3-3В (100%-0%) используя ШИМ на 2-3 кристальный светодиод (зеленый/красный, опционально синий), т.е. от зеленого, затем желтый, оранжевый и красный. Попутно на ней сделать костыльное ограничение тока - ставится n-мосфет диодом в сторону прохождения зарядного тока, т.е. чтобы в закрытом состоянии ток заряда проходил через диод мосфета, убиваем 2-х зайцев, ограничение тока (за счет падения напряжения на диоде) и отключение зарядного блока (чтобы не тратить заряд на делитель и остальную часть понижайки).
На входе понижайки ставим линейник с выходным напряжением Вольт так 9, которые пойдут на управление мосфетом и сигнал для МК (можно оптопару использовать), что подали питание и пора заряжать аккум.
Алгоритм простейший, при напряжении менее 3,15В*** заряд идет через диод мосфета, затем включается мосфет.
Смысл такой: диод мосфета (возможно потребуется дополнительно внешний Шоттки) имеет зависимость падения напряжения от тока (ток выше - напряжение падения выше), тем самым обеспечивается своеобразное ограничения тока, а когда ток начинает падать значительно (из-за низкой разницы напряжений), то замыкаем диод - теперь ток ограничивается сопротивлениями проводов, аккумулятора и мосфета.
Заряд состоит из 2-х этапов, в идеале (штатная эксплуатация), при разряженном аккуме (3В) ток через диод (мосфета) около 8-9А (модуль на TPS40057), когда ток понизится приблизительно до половины, включается мосфет, чтобы снова поднять до 8-9А и далее снова снижение тока пока аккум не достигнет выставленного напряжения на понижайке.
При нештатной эксплуатации (разряд ниже 3В) - вступит в дело ограничение TPS40057, но его нежелательно использовать на всем протяжении заряда, т.к. это стоп-софтстартная работа модуля.
Можно параллелить модули "зарядки" для увеличения тока заряда, т.к. для контроля превышения тока они используют сопротивление "верхнего" мосфета.
Можно сделать на двух модулях двустадийную зарядку, сначала включается модуль с меньшим напряжением, затем включается второй на финальное напряжение заряда, так не будет потерь на "токоограничивающем" диоде.

* - датчик а-ля ACS712, имеют паразитную чувствительность к магнитному полю земли, не говоря в возможном воздействии магнитом, решается установкой двух взаимно перпендикулярно направленных и последующим обсчетом, так показания становятся адекватными, даже с учетом помех.
** - ардуинкой можно замерить напряжение "на ее ногах питания" не используя делителей, для этого VRef - напряжение питания, от которого считается напряжение внутреннего ИОН-а.
*** - напряжение перехода к "прямому" заряду, которое нужно подобрать и зашить в МК, оно будет зависеть от выставленного на понижайке.

[Новик]

Я делал так.-
Бмс на 1с  (маломощную) использовал для записки понижайки для заряда, и повышайки для выхода.
Причем только шим контроллеров через выключатели.