Литий-ионные зарядные устройства 36 В 10S: как рассчитать правильное пиковое напряжение (42 В)

Если вы владеете или разрабатываете оборудование, питающееся от литий-ионного аккумулятора напряжением 36 В, вы, вероятно, видели зарядные устройства с маркировкой 42 В и задавались вопросом, подходят ли они на самом деле. Вот они: аккумулятор на 36 В почти всегда строится по конфигурации 10С, что означает десять ячеек, соединенных последовательно, а стандартный предел зарядки для каждого литий-ионного элемента составляет 4,2 В. Умножьте два числа, и вы получите 42,0 В — правильное пиковое напряжение для аккумулятора. В этой статье подробно объясняется расчет, показано, почему 42 В является одновременно пределом и целевым значением во время зарядки, а также описывается, на что следует обращать внимание при выборе литий-ионного зарядного устройства на 36 В.

Что означают 36 В и 10 S на литий-ионном аккумуляторе

Литий-ионные элементы рассчитаны на два важных напряжения. номинальное напряжение , обычно 3,6 В или 3,7 В, отражает средний уровень во время разряда элемента. предельное напряжение заряда , также называемое пиковым напряжением или напряжением отсечки, для стандартных элементов составляет 4,2 В и представляет собой максимум, который элемент может безопасно поглотить.

В обозначении батареи 10С означает десять ячеек последовательно. Последовательные соединения увеличивают напряжение, а параллельные соединения увеличивают мощность. Десять ячеек при номинальном уровне 3,6 В производят напряжение 36 В, поэтому аккумулятор продается как аккумулятор на 36 В. Некоторые блоки 10С имеют маркировку 37 В, поскольку их элементы имеют номинальное напряжение 3,7 В, но пиковое напряжение для обоих одинаково: 10 x 4,2 В = 42 В.

Пиковое напряжение в распространенных конфигурациях

Та же логика применима ко всем распространенным литий-ионным конфигурациям. В таблице ниже сравниваются несколько популярных размеров упаковок, используемых в электронных велосипедах, скутерах, дронах и электроинструментах.

Как рассчитать правильное пиковое напряжение

Формула проста и работает для любого стандартного литий-ионного аккумулятора:

Выполните следующие четыре шага, чтобы подтвердить правильное напряжение зарядного устройства для вашей батареи:

1. Подтвердите химический состав клеток. Стандартные литий-ионные элементы заряжаются до 4,2 В на элемент. Если в упаковке используется другой химический состав, сначала проверьте техническое описание ячейки.
2. Подтвердите количество серий. Найдите номер S на этикетке аккумулятора или в BMS (системе управления аккумулятором).
3. Умножить. Для 10S: 10 х 4,2 В = 42 В. Это пиковое напряжение, которое должно выдавать ваше зарядное устройство.
4. Проверьте после зарядки. Исправный аккумулятор стабилизируется примерно до 41,5–42,0 В вскоре после окончания полной зарядки.

Если ваши измерения выходят далеко за пределы этого диапазона, либо зарядное устройство не соответствует аккумулятору, либо сам аккумулятор требует внимания.

Почему зарядное устройство держит напряжение 42 В: CC/CV на практике

В литий-ионной зарядке используется двухэтапный профиль, называемый постоянный ток/постоянное напряжение (CC/CV). На первом этапе зарядное устройство подает фиксированный ток, в то время как напряжение аккумулятора возрастает примерно с 30 В до 42 В. Как только аккумулятор достигает 42 В, зарядное устройство переключается на постоянное напряжение: напряжение остается фиксированным на уровне 42 В, а ток постепенно снижается. Зарядка заканчивается, когда ток падает до низкого порога, обычно около 5 % от номинального зарядного тока.

Фаза постоянного тока

Фаза постоянного тока выполняет основную часть работы. Зарядное устройство ограничивает ток до безопасного уровня, в то время как напряжение аккумулятора естественным образом возрастает. Для блока 10S кривая напряжения перемещается от уровня истощения до 42 В, и BMS контролирует каждую группу ячеек, чтобы поддерживать их баланс.

Фаза постоянного напряжения

Как только напряжение достигает 42 В, ток начинает уменьшаться. Эта фаза предотвращает перенапряжение, сохраняя при этом пополнение ячеек до полной емкости. Зарядное устройство, которое отключается слишком рано, оставляет энергию неиспользованной; тот, который никогда не завершается, рискует привести аккумулятор в состояние перезарядки.

Распространенные ошибки при выборе зарядного устройства на 36 В

Даже опытные гонщики и руководители мастерских иногда берут не то зарядное устройство. Наиболее частые ошибки:

• Использование свинцово-кислотного зарядного устройства. Свинцово-кислотные агрегаты часто плавают при напряжении 43,2 В или выше и имеют совершенно другую кривую напряжения. Они могут перезарядить литиевую батарею 10S за считанные минуты.
• Использование литиевого зарядного устройства более высокого напряжения. Зарядное устройство на 48 В, предназначенное для аккумуляторов 13S или 14S, достигает напряжения 54,6 В или 58,8 В, что слишком много для аккумуляторов 10S.
• Путаница номинального и пикового напряжения. Покупка зарядного устройства с маркировкой 36 В вместо выходного напряжения 42 В означает, что аккумулятор никогда не достигнет полной емкости.
• Игнорирование контакта связи BMS. Многие комплекты содержат интеллектуальную систему BMS, которая ожидает, что зарядное устройство будет следовать определенной последовательности включения.

Если ранее надежное зарядное устройство начинает рано отключаться, не достигает напряжения 42 В или ведет себя нестабильно, не продолжайте использовать его, пока неисправность не будет диагностирована. Наш гид по почему выходит из строя зарядное устройство на 36 В рассказывает о наиболее распространенных причинах и способах их выявления.

На что обратить внимание при выборе качественного литий-ионного зарядного устройства на 36 В?

Надежное зарядное устройство на 36 В должно соответствовать нескольким критериям, помимо очевидного выходного напряжения 42 В:

• Проверенное выходное напряжение: 42,0 В в пределах жесткого допуска, обычно около 1%.
• Настоящий алгоритм CC/CV с автоматическим завершением вместо фиксированного таймера.
• Защиты безопасности: перенапряжение, перегрузка по току, обратная полярность и тепловое отключение.
• Глобальная маркировка соответствия: CE, UL, FCC, PSE, KC или RCM, в зависимости от вашего целевого рынка.
• Гибкая настройка: тип разъема, длина кабеля, светодиодные индикаторы и цвета корпуса для проектов OEM/ODM.

Для электронных велосипедов, скутеров, дронов и электроинструментов самым безопасным выбором будет зарядное устройство, разработанное специально для литий-ионного аккумулятора 10S. Он должен иметь выходное напряжение 42 В, четкую кривую CC/CV и надежную схему защиты, а также соответствовать стандартам региона, в котором продается конечный продукт.

Зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора 36 В 10S с выходом 42 В Это зарядное устройство предназначено для литий-ионных аккумуляторов 10S, используемых в электронных велосипедах, скутерах и электроинструментах, обеспечивая выходное напряжение 42 В CC/CV с защитой и дополнительными протоколами связи. Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы

Расчет правильного пикового напряжения для литий-ионного аккумулятора 36 В 10S сводится к одному уравнению: 10 x 4,2 В = 42 В. Помня об этом значении, вы защитите свои элементы, сохраните емкость и продлите срок службы батареи. Когда вы будете готовы выбрать зарядное устройство для своего проекта, обратитесь к производитель зарядного устройства для литиевых батарей который понимает как расчет напряжения, так и лежащий в его основе алгоритм зарядки. Именно эта комбинация делает подачу электроэнергии безопасной, эффективной и соответствующей требованиям.