Оптимальная схема включения 18650, Как лучше параллельно или последовательно? Опции

[ikm]

Необходимо собрать блок из батарей Li-ion тип 18650. Так как размер блока уже определён, то туда влезает 6 шт.
Вот теперь надо определиться со схемой подключения. Основные потребители 5В~ 3A и 12В ~ 4,5А.
Большого опыта работы с блоками акуммов нет (от слова совсем), поэтому мне представляется логично включить все параллельно, и от этого напряжения уже делать преобразователи на необходимые напряжения.
Так как все блоки должны работать одновременно, и если один не работает, то и и устройство не используется, соответственно и батарея будет разряжаться равномерно без перекосов.
Но встает вопрос повышающих Dc-DC на такие токи и их КПД. Может тогда подключить все последовательно и далее уже понижающими DC-DC обеспечивать питание.
Конструктивно буду делать каждый контакт к батарее независимый чтобы сделать возможным заряжать и тестировать каждый элемент отдельно.

Может у кого есть по этому поводу мысли и подскажет, что к чему?

[Jury093]

Необходимо собрать блок из батарей Li-ion тип 18650. Так как размер блока уже определён, то туда влезает 6 шт.

у вас две ходовые комбинации 3S2P и 2S3P, классический вариант в ноутбучных акках это первый.

[Plain]

Соединить параллельно, потому что КПД от этого не зависит, получить 95% реально.

[варп]

Вот ещё о чём надо помнить -
....предельная мощность потребляемая от первичного источника равна -
(5 Х 3)+(12*4,5)=69 Вт... Реально, с учётом КПД преобразователей будет 69/0,9=77 Вт...
То есть - если шесть "банок" 18650 соединить параллельно, то отбираемый от них ток составит -
77 Вт/ 3,7Вольт (среднее напряжение) = 20,72 Ампера....
Выводы ( на мой взгляд )-
1. 20,72 А - это очень много... - большие токи - большие проблемы....
Если выбирать между "маленькое напряжение - большой ток", либо " большое напряжение-маленький ток" - я бы
выбрал вариант с меньшим током...
2. Обычные банки литий-ион 18650 имеют ёмкость 2,5 А/ч.... То есть, если принять предельный долговременный ток разрядки равным 1С, то максимальный ток, который можно забрать от шести банок параллельно будет равен -
2,5 А Х 6 = 15 Ампер.... , что явно меньше необходимых 20,72 Ампера.... Мы, тупо, по току не влезаем...
Мораль - надо делать аккумулятор с большим напряжением.... Да, там понадобится балансир, но другого выхода нет...

[novikovfb]

При параллельном соединении балансировка получается автоматически, главное - в момент соединения аккумуляторы должны быть заряжены до одного напряжения (чтобы не было больших токов в момент подключения). При последовательном соединении придется балансировать с помощью дополнительной электроники или молиться, что повезет и аккумуляторы окажутся с близкими емкостями и токами утечки.

[Plain]

тупо, по току не влезаем...

Что за арихметика? При той же мощности, ток каждого элемента тот же, как ни соединяй.

[one_eight_seven]

18650 плохо подходят для параллельного включения. Если, конечно, делать батарею аккумуляторов так, что требуемый ток долговременно отдаст и один, а остальные - только для увеличения емкости, то всё будет хорошо; иначе - из них нужно удалять встроенные устройства защиты.

[Егоров]

Если сможете сделать балансировку - последовательно.
Без проблем с балансировкой - параллельно, но КПД будет похуже.

[варп]

Что за арихметика? При той же мощности, ток каждого элемента тот же, как ни соединяй.

....Plain, да, с арифметикой косяк с утра....
Но с током, при шести 18650 - всё равно перебор...

Сообщение отредактировал варп - Apr 25 2018, 06:29

[Plain]

Автор планирует тянуть провода звездой, так что с сечением меди проблем нет.

[ikm]

Я рассчитываю, покупать без блоков защиты с номинальной емкостью 3,4А. В паспортных данных например на Sanyo указан ток 3С (10А). Я всегда стараюсь рассчитывать на крайние точки, поэтому взял минимальное напряжение 3В (ниже будет стоять защита отключающая нагрузку), полная мощность 100Вт (это с небольшим запасом на пиковые режимы работы изделия), тогда ток будет 33.3А. На каждый аккумулятор будет 5,5А, что где то 1.6С. Вроде вполне вменяемый режим работы.
Против последовательного режима, то, что надо прокидывать 10А через все аккумы (схема 3S2P), а с учётом их внутреннего сопротивления это доп. потери и разогрев.
И так же дополнительный вопрос, если параллельное включение, то имеет ли смысл ставить термодатчик под каждый элемент?
И еще заряжать буду все блоком сразу, без извлечения элементов, поэтому вариант с не заряженным элементов исключается (планирую сделать контроль, который прекратит зарядку всего блока, с указанием неисправного элемента), чтобы при подключении в изделие, когда блок будет в "параллельном" режиме, не было резкого тока перезаряда испорченного элемента.

Автор планирует тянуть провода звездой, так что с сечением меди проблем нет.

планировал от каждого элемента вести две дорожки по 5мм (70мкм толщина меди) к краям блока (длина около 150мм). И на краях их не соединять. Не посредственно объединение элементов будет уже в ответной части. Это позволит при зарядки блока протестировать каждый элемент.

[aaarrr]

планировал от каждого элемента вести две дорожки по 5мм (70мкм толщина меди) к краям блока (длина около 150мм). И на краях их не соединять. Не посредственно объединение элементов будет уже в ответной части. Это позволит при зарядки блока протестировать каждый элемент.

А смысл? Соединили 5 одинаковых элементов параллельно - получили один, с ним и работайте.

[one_eight_seven]

Против последовательного режима, то, что надо прокидывать 10А через все аккумы (схема 3S2P), а с учётом их внутреннего сопротивления это доп. потери и разогрев.

Как бы это сказать, чтобы не обидеть... Видите ли, закон сохранения энергии будет работать, даже если вы о нём не знаете, или не понимаете его.

[варп]

Как бы это сказать, чтобы не обидеть... Видите ли, закон ...

one_eight_seven, тоже постараюсь не обидеть... - ёрничать только не надо..., а то ведь батареи тоже работают независимо от того, что Вы о них думаете....

[ikm]

Как бы это сказать, чтобы не обидеть... Видите ли, закон сохранения энергии будет работать, даже если вы о нём не знаете, или не понимаете его.

Например, если мы учитывает мощность выделяемую в тепло при прохождении одинакового количества энергии по дорожкам с сопротивлением 10мОм, и по аккумулятором с сопротивлением ~20 мОм? Или я как то не правильно учитываю запасённую энергию и её расход?