Cześć wszystkim

Mam do Was pytanie, bo nie potrafię ogarnąć tego tematu. Chodzi mi o zrozumienie w jaki sposób ładować ogniwa li-on 18650.
Wiem, że należy je ładować do napięcia 4,2V prądem powiedzmy 1C (tryb CC) i potem ładowywać stałym napięciem do osiągnięcia niskiego poboru prądu (tryb CV). Wiem również, że należy zastosować do ogniw balanser lub zabezpieczenie PCM, ale nie bardzo rozumiem jak uzyskać tryb CC wymuszając stały prąd na ogniwie. Może spróbuję wytłumaczyć to na przykładzie.

Mam ogniwo li-on 18650 3,7V 2200mAh. Powiedzmy, gdy jest rozładowane czyli na zaciskach ma ok. 3,6V, próbuję je ładować z ograniczeniem prądowym ustawionym na 1A (0,5C) do osiągnięcia napięcia na ogniwie 4,2V, to takie ogniwo maksymalnie pobiera na początku ładowania ok. 500mA i prąd maleje w trakcie ładowaia. W jaki sposób bez dedykowanych zasilaczy do ogniw, czy też profesjonalnych ładowarek wymusić pobór prądu i utrzymywać go w granicach 1A na ogniwie do osiągnięcia 4,2V na zaciskach.
W tej chwili zbudowałem sobie prosty zasilacz na Lm317 i ustawiłem pobór ograniczenia prądowego na 1A:



Chciałbym na wyjściu zasilacza ustawić 4,2V i uzyskać pobór prądu 1A w trybie CC. Jedyne co potrafię, to zwiększyć napięcie na wyjściu zasilacza... ale nie o to mi chodzi...
Monitorowaniem napięcia na ogniwie zajmie się w przyszłości mikrokontroler.

Nie chcę stosować dedykowanych ładowarek ani układów scalonych.

_________________
Kompleksowa realizacja ogrodów

Jak już jesteś przy LM317 to w nocie tego układu masz schemat do ładowania prądowego https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwi5ooinm8DTAhWBKywKHfz9D9QQFggsMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fds%2Fsymlink%2Flm317.pdf&usg=AFQjCNGQYAR2K_GvDLW8Yv0iC96N2stKVQ&sig2=SzcTEJHF-eqPm_wzpU0psg&cad=rja strony 12 - 14.
Generalnie w trybie CC układ pilnuje ustawionego prądu regulując poziom napięcia. Można powiedzieć że ogniwo li-ion zachowuje się jak rezystor o rezystancji zależnej od poziomu naładowania - przy rozładowanym jest niska rezystancja dla tego podczas ładowania pobiera duży prąd (układ musi nieco obniżyć napięcie podawane na ogniwo by nie przekroczyć nastawionego prądu), gdy ogniwo stopniowo gromadzi energię jego rezystancja rośnie przez co prąd maleje (układ stopniowo podnosi napięcie tak by utrzymać zadany prąd). W końcowej fazie ładowania gdy rezystancja jest na tyle duża że przy nominalnym napięciu 4,2V prąd nadal spada ładowarka powinna przejść do trybu CV czyli nie podnosząc już napięcia tylko utrzymując je na stałym poziomie 4,2V nadzorując prąd ładowania który będzie stopniowo spadał (ponieważ rezystancja ogniwa ciągle rośnie a napięcie jest stałe). Przyjmuje się że ładowarka powinna zakończyć ładowanie gdy prąd ładowania spadnie do wartości około 0,01C


Czyli nie możesz przy rozładowanym ogniwie podać na nie napięcia 4,2V by wyślesz je do "krainy wiecznych łowów" i to w asyście niezłych fajerwerków. No chyba że masz zasilacz z ograniczeniem prądowym wtedy to ograniczenie obniży napięcie do takiej wartości by przez ogniwo popłynął prąd jaki zostanie zadany na ograniczniku.


To są dwie różne rzeczy - balanser stosuje się do ładowania ogniw połączonych w szereg w celu zapewnienia równomiernego naładowania poszczególnych ogniw w szeregu, natomiast rolą układów PCM jest zabezpieczenie ogniw przed nadmiernym poborem prądu oraz przed rozładowaniem ogniwa poniżej krytycznej wartości napięcia poniżej którego ogniwo ulega uszkodzeniu (wewnątrz ogniwa zaczynają zachodzić nieodwracalne zmiany chemiczne).
Co do ładowania to przy wyższych prądach ładowania wymagane jest stosowanie sond temperaturowych które podczas całego procesu pilnują by ogniwa nie przekroczyły dopuszczalnej bezpiecznej temperatury.

No właśnie o to chodzi, że przy ustawionym na wyjściu 4,2V i ograniczeniu prądowym na 1A na każdym testowanym ogniwie mam zawsze max 500mA, nigdy nie więcej...

_________________
Kompleksowa realizacja ogrodów

Powodów może być klika: ogniwa nie są zupełnie rozładowane, wydajność zasilacza jest za mała, wreszcie napięcie albo masz przekłamania na odczycie a faktycznie na ogniwo idzie niższe napięcie niż 4,2V, albo ogniwo jest nietypowe i ma napięcie nominalne nieco wyższe; jest też możliwość że samo ogniwo ma wbudowane zabezpieczenia...

Testy robiłem równiez na zasilaczu laboratoryjnym z takimi samymi ustawieniami (4,2V i ograniczenie prądowe max. 1A) i ogniwo pobiera zazwyczaj maksymalnie 500mA

_________________
Kompleksowa realizacja ogrodów

No to spróbuj nieznacznie podnieść napięcie i obserwuj czy prąd wzrasta.
Jeśli ogniwo ma wbudowane układy zabezpieczające to trzeba wziąć poprawkę na napięcie nominalne - takie układy wprowadzają pewien spadek napięcia.

Witam

Kolego nie wiem czy akurat to jest przyczyną ale musisz pamiętać, że każdy element elektroniczny (w Twoim wypadku stabilizator LM317) ma swoją dozwoloną moc strat. Jeżeli ją przekroczysz to wewnętrzne układy zabezpieczeń albo będą Ci ograniczały prąd wyjściowy albo obniżały napięcie tak, żeby ochronić strukturę układu przed zniszczeniem. Poczytaj sobie tu: http://elportal.pl/pdf/k01/10_09.pdf
Ważnym pytaniem jest jakim napięciem zasilasz układ ładowania bo różnica pomiędzy Vin i Vout pomnożona przez prąd da Ci moc jaka się wydziela na elemencie.
Spróbuj obniżać napięcie zasilania tak, żeby nie "stracić" napięcia wyjściowego i zobacz czy będzie wzrastał prąd.
To co piszesz odnośnie próby z zasilaczem laboratoryjnym to nie ma cudów jeżeli będziesz delikatnie zwiększał napięcie to musisz uzyskać wzrost prądu. Nie jestem specjalistą od ogniw Li-on ale to co podpowiadają inni koledzy odnośnie wewnętrznych zabezpieczeń w ogniwach ma sens i może powodować opisane przez Ciebie efekty.

Pozdrawiam

Koledzy oczywiście macie rację, że podniesienie na wyjściu napięcia pozwoli na wzrost przepływającego prądu. Zastanawia nie jednak fakt jaki można zaobserwować w telefonach komórkowych - napięcie ładowarki sieciowej jest np. 5v i prąd np. 2A i na ogniwie jest prąd ładowania zbliżony do max ładowarki. W moim przypadku muszę ustawić około 7-8V na wyjściu na ogniwo, zeby uzyskać swoje 1A.

_________________
Kompleksowa realizacja ogrodów

Coś jest nie tak, takie napięcie jest zdecydowanie za wysokie dla pojedynczego ogniwa li-ion. Więc albo producent celowo ograniczył ten prąd wewnętrznym układem albo .....
Obecnie mam kilka ogniw 18650 wymontowanych z niedziałających baterii laptopów i żadne nie zachowuje się w sposób jaki opisujesz. U mnie praktycznie na ładowarce od telefonu 5V 2A jak podaję bezpośrednio napięcie na ogniwo to ładowarka się wyłącza (aktywuje się zabezpieczenie przeciw przeciążeniowe) czyli prąd w takim układzie przekracza 2A.
Może masz zużyte te ogniwa i ich pojemność jest szczątkowa i dla tego takie zachowanie?

Dzisiaj zrobię testy i rozładuje każde ogniwo profesjonalną ładowarką i wtedy sprawdzę przy jakiej nastawie napięcia pobiorą 1A. Dzięki Xentis za zainteresowanie moimi nazwijmy to problemami

_________________
Kompleksowa realizacja ogrodów

No i co mogę stwierdzić... Ogniwo lion rozładowane ładowarką profesjonalną do napięcia 3,2V, po odpięciu z zacisków zregenerowało się do 3,6V. Podłączając do zasilacza laboratoryjnego z ustawionym prądem max 1A ustabilizowało napięcie na wyściu początkowo 5,9V. I od tej wartości, utrzymując stały prąd, napięcie zasilacza powoli spada... Nie wiem jak dla Was, ale dla mnie to i tak przy napięciu ok. 6V ogniwo powinno pobierać większy prąd ładowania...

_________________
Kompleksowa realizacja ogrodów