36V 10S lítium-iónové nabíjačky: Ako vypočítať správne špičkové napätie (42V)

Ak vlastníte alebo navrhujete zariadenie napájané 36V lítium-iónovou batériou, pravdepodobne ste už videli nabíjačky s označením 42 V a premýšľali ste, či sa skutočne hodia. Sú to: 36V sada je takmer vždy vyrobená ako 10S konfigurácia, čo znamená desať článkov zapojených do série a štandardný limit nabíjania pre každý lítium-iónový článok je 4,2 V. Vynásobte dve čísla a dostanete 42,0 V, správne špičkové napätie pre balenie. Tento článok vysvetľuje výpočet v plnom rozsahu, ukazuje, prečo je 42 V počas nabíjania stropom aj cieľom, a načrtáva, čo treba hľadať pri výbere 36V lítium-iónovej nabíjačky.

Čo znamená 36V a 10S na lítium-iónovom balení

Lítium-iónové články sú dimenzované podľa dvoch dôležitých napätí. The menovité napätie , zvyčajne 3,6 V alebo 3,7 V, odráža priemernú úroveň počas vybíjania článku. The limitné napätie nabíjania , tiež nazývané špičkové alebo medzné napätie, je 4,2 V pre štandardné články a predstavuje maximum, ktoré môže článok bezpečne absorbovať.

V zápise batérie, 10S znamená desať buniek v sérii. Sériové pripojenia zvyšujú napätie, zatiaľ čo paralelné pripojenia zvyšujú kapacitu. Desať článkov na nominálnej úrovni 3,6 V produkuje 36 V, a preto sa balenie predáva ako 36 V batéria. Niektoré batérie 10S sú označené ako 37V, pretože ich články majú menovité napätie 3,7V, ale špičkové napätie je pre obe rovnaké: 10 x 4,2V = 42V.

   Praktické pravidlo: 36V balenie je 10S a počet sériových článkov, nie nominálny štítok, rozhoduje o tom, aké napätie nabíjačky potrebujete.  

Špičkové napätie naprieč bežnými konfiguráciami

Rovnaká logika platí pre všetky bežné lítium-iónové konfigurácie. Nižšie uvedená tabuľka porovnáva niekoľko populárnych veľkostí balenia používaných v e-bicykloch, kolobežkách, dronoch a elektrickom náradí.

Konfigurácia	Bunky v sérii	Menovité napätie	Špičkové nabíjacie napätie
7S	7	25,2V - 25,9V	29,4 V
10S	10	36,0V - 37,0V	42,0 V
13S	13	46,8V - 48,1V	54,6 V
14S	14	50,4V - 51,8V	58,8 V

Ako vypočítať správne špičkové napätie

Vzorec je jednoduchý a funguje pre každé štandardné lítium-iónové balenie:

Séria buniek 10S

Limit buniek 4,2 V

Špičkový výstup 42V

Na potvrdenie správneho napätia nabíjačky pre vašu batériu postupujte podľa týchto štyroch krokov:

Potvrďte bunkovú chémiu. Štandardné lítium-iónové články sa nabíjajú na 4,2 V na článok. Ak balenie používa inú chemikáliu, skontrolujte najskôr údajový list bunky.
Potvrďte počet sérií. Vyhľadajte číslo S na štítku batérie alebo BMS (systém správy batérie).
Vynásobte. Pre 10S: 10 x 4,2V = 42V. Toto je špičkové napätie, ktoré musí mať vaša nabíjačka na výstupe.
Po nabití overte. Zdravé balenie sa krátko po úplnom nabití ustáli na približne 41,5 - 42,0 V.

Ak vaše meranie dopadne dobre mimo tohto rozsahu, buď nabíjačka nie je zladená s balením, alebo si vyžaduje pozornosť samotná batéria.

Prečo nabíjačka drží pri napätí 42 V: CC/CV v praxi

Lítium-iónové nabíjanie využíva dvojstupňový profil tzv konštantný prúd / konštantné napätie (CC/CV). Počas prvej fázy nabíjačka dodáva stály prúd, zatiaľ čo napätie batérie stúpa z približne 30 V na 42 V. Akonáhle batéria dosiahne 42 V, nabíjačka sa prepne na konštantné napätie: napätie zostane fixné na 42 V, zatiaľ čo prúd postupne klesá. Nabíjanie končí, keď prúd klesne na nízku prahovú hodnotu, zvyčajne okolo 5 % menovitého nabíjacieho prúdu.

Fáza konštantného prúdu

Fáza konštantného prúdu robí väčšinu práce. Nabíjačka obmedzuje prúd na bezpečnú úroveň, zatiaľ čo napätie batérie prirodzene stúpa. Pre 10S balenie sa krivka napätia pohybuje od vyčerpanej úrovne až po 42 V a BMS monitoruje každú bunkovú skupinu, aby bola vyvážená.

Fáza konštantného napätia

Po dosiahnutí 42 V sa prúd začne zužovať. Táto fáza zabraňuje prepätiu a zároveň stále dopĺňa články na plnú kapacitu. Nabíjačka, ktorá sa ukončí príliš skoro, necháva energiu nevyužitú; ten, ktorý nikdy neskončí, riskuje, že zatlačí balík do stavu prebitia.

   Stručne povedané: 42 V nie je len cieľová hodnota, je to ochranný strop. Dobre navrhnutá 36V kontrola nabíjania udrží batériu na 42V len tak dlho, ako je to potrebné, a potom sa ukončí čisto.  

Časté chyby pri výbere 36V nabíjačky

Dokonca aj skúsení jazdci a vedúci dielní občas chytia nesprávnu nabíjačku. Najčastejšie chyby sú:

Použitie olovenej nabíjačky. Olovené jednotky často plávajú pri 43,2 V alebo vyššom a sledujú úplne inú krivku napätia. Dokážu prebiť 10S lítiové balenie v priebehu niekoľkých minút.
Použitie vysokonapäťovej lítiovej nabíjačky. 48V nabíjačka určená pre 13S alebo 14S balenia dosahuje 54,6V alebo 58,8V, čo je príliš vysoké napätie pre 10S články.
Mätúce menovité a špičkové napätie. Zakúpením nabíjačky s označením 36V namiesto 42V výstupu znamená, že balenie nikdy nedosiahne plnú kapacitu.
Ignorovanie komunikačného kolíka BMS. Mnohé balenia obsahujú inteligentné BMS, ktoré očakáva, že nabíjačka bude postupovať podľa špecifickej sekvencie aktivácie.

Ak sa predtým spoľahlivá nabíjačka začne odpájať predčasne, nedosiahne 42 V alebo sa správa nepravidelne, nepokračujte v jej používaní, kým nebude diagnostikovaná porucha. Náš sprievodca po prečo zlyhá 36V nabíjačka pokrýva najčastejšie príčiny a ako ich identifikovať.

Čo hľadať v kvalifikovanej 36V lítium-iónovej nabíjačke

Spoľahlivá 36V nabíjačka by mala spĺňať niekoľko kritérií nad rámec zrejmého 42V výstupu:

Overené výstupné napätie: 42,0 V v rámci tesnej tolerancie, zvyčajne okolo 1 %.
Skutočný algoritmus CC/CV s automatickým ukončením namiesto pevného časovača.
Bezpečnostné ochrany: prepätie, nadprúd, prepólovanie a tepelné vypnutie.
Globálne značky zhody: CE, UL, FCC, PSE, KC alebo RCM, v závislosti od vášho cieľového trhu.
Flexibilné prispôsobenie: typ konektora, dĺžka kábla, indikátory LED a farby krytu pre projekty OEM/ODM.

Pre e-bicykle, skútre, drony a elektrické náradie je najbezpečnejšou voľbou nabíjačka navrhnutá špeciálne pre lítium-iónové balenie 10S. Mal by byť postavený na výstupe 42 V, čistej krivke CC/CV a robustných ochranných obvodoch, pričom by mal spĺňať štandardy zhody v regióne, kde sa finálny produkt predáva.

36V 10S Lithium-Ion Battery Charger with 42V Output

Nabíjačka lítium-iónových batérií 36V 10S s výstupom 42V Táto nabíjačka je navrhnutá pre 10S lítium-iónové akumulátory, ktoré sa nachádzajú v e-bicykloch, kolobežkách a elektrickom náradí, a poskytuje 42V CC/CV výstup s ochranou a voliteľnými komunikačnými protokolmi. Zobraziť produkt →

Často kladené otázky

Q1: Môžem nabíjať 36V 10S súpravu pomocou 42V olovenej nabíjačky?

Nie. Aj keď štítok s napätím vyzerá podobne, olovené nabíjačky používajú iný profil a môžu sa pohybovať nad 42 V alebo vytvárať vysoké zvlnenie. Používajte nabíjačku navrhnutú špeciálne pre lítium-iónové batérie 10S.

Q2: Aký je rozdiel medzi 36V a 42V?

36V je menovité napätie 10S balenia, zatiaľ čo 42V je jeho maximálne nabíjacie napätie. Nabíjačka je dimenzovaná na 42 V, pretože to je presný bod, v ktorom musí batéria prestať absorbovať energiu.

Otázka 3: Moja nabíjačka sa zastaví na 41,6 V. je to zlomené?

Nie nevyhnutne. Malé odchýlky spôsobené toleranciou nabíjačky a prahovými hodnotami BMS sú normálne; Akceptovateľná je akákoľvek hodnota medzi 41,5 V a 42,0 V. Ak sa nabíjanie zastaví hlboko pod týmto rozsahom, skontrolujte nabíjačku aj batériu.

Q4: Používajú všetky 36V lítiové batérie 4,2V na článok?

Nie. Niektoré chemické látky, ako napríklad fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4), sa nabíjajú iba 3,65 V na článok. Vždy skontrolujte údajový list bunky. Vzorec zostáva rovnaký: sériové články x limit nabitia na článok sa rovná špičkovému napätiu batérie.

Výpočet správneho špičkového napätia pre lítium-iónový akumulátor 36V 10S vychádza z jednej rovnice: 10 x 4,2 V = 42 V. Dodržiavanie tejto hodnoty chráni vaše články, šetrí kapacitu a predlžuje životnosť batérie. Keď ste pripravení vybrať nabíjačku pre svoj projekt, pracujte s a výrobca nabíjačky lítiových batérií ktorý rozumie výpočtu napätia a algoritmu nabíjania za ním. Vďaka tejto kombinácii je dodávka energie bezpečná, efektívna a kompatibilná.