Ładowarki litowo-jonowe 36 V 10 S: jak obliczyć prawidłowe napięcie szczytowe (42 V)

Jeśli posiadasz lub projektujesz sprzęt zasilany akumulatorem litowo-jonowym 36 V, prawdopodobnie widziałeś ładowarki oznaczone jako 42 V i zastanawiałeś się, czy rzeczywiście pasują. Są to: pakiet 36 V prawie zawsze budowany jest w konfiguracji 10 s, czyli dziesięć ogniw połączonych szeregowo, a standardowy limit ładowania dla każdego ogniwa litowo-jonowego wynosi 4,2 V. Pomnóż te dwie liczby, a otrzymasz 42,0 V, prawidłowe napięcie szczytowe dla pakietu. W tym artykule szczegółowo wyjaśniono obliczenia, pokazano, dlaczego napięcie 42 V jest zarówno wartością górną, jak i docelową podczas ładowania, a także na co zwrócić uwagę przy wyborze ładowarki litowo-jonowej 36 V.

Co oznaczają 36 V i 10 S w pakiecie litowo-jonowym

Ogniwa litowo-jonowe są oceniane według dwóch ważnych napięć. The napięcie nominalne , zwykle 3,6 V lub 3,7 V, odzwierciedla średni poziom podczas rozładowywania ogniwa. The napięcie graniczne ładowania , zwane także napięciem szczytowym lub napięciem odcięcia, wynosi 4,2 V dla standardowych ogniw i reprezentuje maksimum, jakie ogniwo może bezpiecznie pochłonąć.

W notacji baterii 10 s oznacza dziesięć komórek szeregowo. Połączenia szeregowe zwiększają napięcie, a połączenia równoległe zwiększają pojemność. Dziesięć ogniw przy nominalnym poziomie 3,6 V wytwarza napięcie 36 V, dlatego też pakiet jest sprzedawany jako akumulator 36 V. Niektóre pakiety 10 s są oznaczone jako 37 V, ponieważ ich ogniwa mają nominalną wartość znamionową 3,7 V, ale napięcie szczytowe jest identyczne dla obu: 10 x 4,2 V = 42 V.

Napięcie szczytowe w typowych konfiguracjach

Ta sama logika obowiązuje we wszystkich popularnych konfiguracjach litowo-jonowych. Poniższa tabela porównuje kilka popularnych rozmiarów opakowań stosowanych w rowerach elektrycznych, hulajnogach, dronach i elektronarzędziach.

Jak obliczyć prawidłowe napięcie szczytowe

Formuła jest prosta i działa dla każdego standardowego pakietu litowo-jonowego:

Wykonaj poniższe cztery kroki, aby potwierdzić prawidłowe napięcie ładowarki dla swojego akumulatora:

1. Potwierdź chemię komórkową. Standardowe ogniwa litowo-jonowe ładują się do 4,2 V na ogniwo. Jeśli pakiet wykorzystuje inną chemię, sprawdź najpierw arkusz danych ogniwa.
2. Potwierdź liczbę serii. Poszukaj numeru S na etykiecie akumulatora lub w BMS (systemie zarządzania akumulatorem).
3. Zwielokrotniać. Dla 10S: 10 x 4,2 V = 42 V. Jest to napięcie szczytowe, jakie musi generować ładowarka.
4. Sprawdź po naładowaniu. Zdrowy pakiet ustabilizuje się na poziomie około 41,5–42,0 V wkrótce po zakończeniu pełnego ładowania.

Jeśli Twój pomiar wykracza daleko poza ten zakres, oznacza to, że albo ładowarka nie jest dopasowana do pakietu, albo sam akumulator wymaga uwagi.

Dlaczego ładowarka utrzymuje napięcie 42 V: CC/CV w praktyce

Ładowanie litowo-jonowe wykorzystuje dwustopniowy profil tzw prąd stały/stałe napięcie (CC/CV). W pierwszym etapie ładowarka dostarcza stały prąd, podczas gdy napięcie pakietu wzrasta z około 30 V do 42 V. Gdy pakiet osiągnie 42 V, ładowarka przełącza się na napięcie stałe: napięcie pozostaje stałe na poziomie 42 V, a prąd stopniowo maleje. Ładowanie kończy się, gdy prąd spadnie do niskiego progu, zwykle około 5% znamionowego prądu ładowania.

Faza prądu stałego

Faza prądu stałego wykonuje większość pracy. Ładowarka ogranicza prąd do bezpiecznego poziomu, podczas gdy napięcie pakietu rośnie w sposób naturalny. W przypadku pakietu 10S krzywa napięcia przesuwa się od poziomu wyczerpanego do 42 V, a BMS monitoruje każdą grupę ogniw, aby utrzymać je w równowadze.

Faza stałego napięcia

Po osiągnięciu 42 V prąd zaczyna spadać. Ta faza zapobiega przepięciom, jednocześnie uzupełniając ogniwa do pełnej pojemności. Ładowarka, która kończy się zbyt wcześnie, pozostawia energię niewykorzystaną; taki, który nigdy się nie kończy, stwarza ryzyko wprowadzenia pakietu w stan przeładowania.

Typowe błędy przy wyborze ładowarki 36 V

Nawet doświadczeni jeźdźcy i kierownicy warsztatów czasami sięgają po niewłaściwą ładowarkę. Najczęstsze błędy to:

• Korzystanie z ładowarki kwasowo-ołowiowej. Jednostki kwasowo-ołowiowe często utrzymują się przy napięciu 43,2 V lub wyższym i mają zupełnie inną krzywą napięcia. Mogą przeładować pakiet litu 10S w ciągu kilku minut.
• Korzystanie z ładowarki litowej o wyższym napięciu. Ładowarka 48 V przeznaczona dla pakietów 13S lub 14S osiąga napięcie 54,6 V lub 58,8 V, czyli zdecydowanie za dużo dla ogniw 10S.
• Mylące napięcia nominalne i szczytowe. Zakup ładowarki oznaczonej jako 36 V zamiast 42 V oznacza, że ​​pakiet nigdy nie osiągnie pełnej pojemności.
• Ignorowanie pinu komunikacyjnego BMS. Wiele pakietów zawiera inteligentny system BMS, który oczekuje, że ładowarka wykona określoną sekwencję włączającą.

Jeśli wcześniej niezawodna ładowarka zacznie wcześnie odcinać prąd, nie osiąga 42 V lub zachowuje się nieprawidłowo, nie używaj jej dalej, dopóki usterka nie zostanie zdiagnozowana. Nasz przewodnik po dlaczego ładowarka 36 V nie działa omawia najczęstsze przyczyny i sposoby ich identyfikowania.

Czego szukać w kwalifikowanej ładowarce litowo-jonowej 36 V

Niezawodna ładowarka 36 V powinna spełniać kilka kryteriów wykraczających poza oczywiste napięcie wyjściowe 42 V:

• Zweryfikowane napięcie wyjściowe: 42,0 V w wąskiej tolerancji, zwykle około 1%.
• Prawdziwy algorytm CC/CV z automatycznym zakończeniem zamiast stałego timera.
• Zabezpieczenia bezpieczeństwa: przepięcie, przetężenie, odwrotna polaryzacja i wyłączenie termiczne.
• Globalne oznaczenia zgodności: CE, UL, FCC, PSE, KC lub RCM, w zależności od rynku docelowego.
• Elastyczne dostosowywanie: typ złącza, długość kabla, wskaźniki LED i kolory obudowy dla projektów OEM/ODM.

W przypadku rowerów elektrycznych, hulajnogów, dronów i elektronarzędzi najbezpieczniejszym wyborem jest ładowarka zaprojektowana specjalnie dla pakietu litowo-jonowego 10S. Powinien być zbudowany w oparciu o napięcie wyjściowe 42 V, czystą krzywą CC/CV i solidny obwód zabezpieczający, spełniając jednocześnie standardy zgodności obowiązujące w regionie, w którym sprzedawany jest produkt końcowy.

Ładowarka akumulatorów litowo-jonowych 36 V 10 S z wyjściem 42 V Ta ładowarka jest przeznaczona do akumulatorów litowo-jonowych 10S stosowanych w rowerach elektrycznych, hulajnogach i elektronarzędziach, zapewniając wyjście 42 V CC/CV z zabezpieczeniami i opcjonalnymi protokołami komunikacyjnymi. Zobacz produkt →

Często zadawane pytania

Obliczenie prawidłowego napięcia szczytowego dla pakietu litowo-jonowego 36 V 10 S sprowadza się do jednego równania: 10 x 4,2 V = 42 V. Pamiętanie o tej wartości chroni ogniwa, zachowuje pojemność i wydłuża żywotność baterii. Gdy będziesz gotowy wybrać ładowarkę do swojego projektu, skontaktuj się z: producent ładowarek do akumulatorów litowych który rozumie zarówno obliczenia napięcia, jak i algorytm ładowania. To połączenie sprawia, że ​​dostarczanie mocy jest bezpieczne, wydajne i zgodne z przepisami.