(Polski) Ebike – budowa ładowarki DIY – CC/CV 10S-13S

Sorry, this entry is only available in Polski.

4.75 avg. rating (94% score) - 8 votes

19 Comments

  1. Witam.

    Jeżeli pakiet 3S 12.6V chciałbym ładować To jakim prądem ? Powiedzmy że jedno ogniwo można ładować prądem 1A. Czy 3 ogniwa szeregowo połączone możemy ładować 3 amperami ? Czy musimy 1 amperem ?

    Pozdrawiam

    • Przy szeregowym łączeniu wzrasta napięcie * ilość ogniw w szeregu (3S). Przy równoległym łączeniu wzrasta prąd * ilość ogniw na celę. Jeśli to pakiet 3S1P, to prąd nadal będzie 1A bo tyle dostanie każde ogniwo.

  2. Witam, jaki ustawić prąd końcowy przy którym kończy się ładowanie dla pakietu 3S połączenie szeregowe trzech ogniw i jakie napięcie początkowe?

    • Prąd 1/5 prądu ładowania powinien być ok, można dać jeszcze mniejszy, ale mniejszy niż 1/10 raczej nie ma sensu.

      Pytania o napięcie początkowe nie rozumiem. Napięcie początkowe = aktualne napięcie na pakiecie.

  3. Witam i gratuluję świetnego pomysłu. Zamierzam zrobić coś podobnego u siebie. Problem w tym, że nie wiem gdzie dostać ten moduł ładowarki XL4005 a nie chcę zamawiać go z Chin. Szukałem na allegro i co najwyżej widziałem takie z ograniczanym prądem, bez sygnalizacji o naładowaniu. Moduły ładowarki na LM2596 są już dostępne, ale skoro są na tyle słabe, że ledwo wyciągają 2A to odpadają, chyba, że dam 2 równolegle? Pozdrawiam.

    • Nie, 2 równolegle na pewno uszkodzisz – sprawdzałem :D

      Niestety wiele rzeczy nie kupisz na allegro, są to na tyle niszowe produkty że nawet się ich nie importuje.

      Czemu nie chcesz z Chin? Póki się zabierzesz za składanie to spokojnie przyjdzie :)

  4. Bardzo dziękuję za szybką odpowiedź.

    Główny powód dlaczego nie mogę kupić z Chin jest taki, że nie posiadam póki co karty kredytowej a jak wiadomo jest ona konieczna na Aliexpressach itp. Poza tym ciężko bym znosił ponad miesiąc czasu oczekiwania.

    Jestem więc na razie zmuszony kupować w Polsce. Może zalega Ci gdzieś w kącie taka przetwornica albo przypadkowo kupiłeś ich kilka? Chętnie bym taką odkupił.

    Ładowarka, którą zamierzam zrobić według Twojego pomysłu ma mi ładować pakiet 14s ok. 28Ah z 18650. Posiadam 5 zasilaczy 12V co da łączne napięcie szeregu 60V. Nie są zbyt mocne, bo dają chyba po 4A każdy, ale kupiłem je za grosze. Mam nadzieję, że to nie za dużo i udar prądowy o jakim pisałeś nie wywali mi bezpieczników w całym domu, ewentualnie pozostaje opcja włączania zasilaczy jeden po drugim. 3 zasilacze będą same w szeregu a 2 z nich (łącznie 24V, w Twoim przypadku było 20V z pojedynczego) podłącze do przetwornicy, więc byłaby to podobna konstrukcja do Twojej ale używająca więcej zasilaczy.

    • Spróbuj włączyć je wszystkie naraz, sprawdź. Możesz też zmostkować je w miejscu kondensatorów sieciowych, i np. z 2 sztuk usuń te kondensatory. Albo jakiś soft start.

      Przetwornicę ma jedną bo brałem ją w ciemno i jeszcze nie wiedziałem czy się nada.

      Na Aliexpress nie trzeba mieć karty kredytowej. Zwykłe konto bankowe. Płatności obsługuje Przelewy24 i tam jest przewalutowanie, czyli płacisz tak samo jak np. na Allegro. Poza tym Aliexpress ma prawdziwą ochronę kupujących, sprzedawca nie otrzyma pieniędzy dopóki nie klikniesz że dostałeś towar i wszystko jest ok. Bezpieczniej jest kupić tam, niż na Allegro. No, trzeba poczekać. 3-4 tygodnie. Czasem mniej czasem więcej.

  5. Rozumiem, w takim razie czeka mnie założenie konta w banku. Muszę przyznać, że długo się do tego zbierałem i parę rzeczy na Ali wpadło mi już w oko, ale teraz ostatecznie się za to wezmę.

    Zasilacze właśnie sprawdziłem, podłączyłem 5 do jednego przedłużacza i o żadnej iskrze nie było mowy, więc powinny się nadać.

    • Wybacz, że znowu zawracam głowę, ale czy oczekując na moduł tej ładowarki mogę wykorzystać zwykłą przetwornicę step-down na XL4015? Chodzi o prawie tą samą co Ty, posiadającą dwa potencjometry (jeden do nastawy prądu), ale bez diody informującej o naładowaniu (zdjęcie dodałem w załączniku). Żeby ładowanie wciąż odbywało się automatycznie musiałbym skonstruować układ odcinający ładowanie przy odpowiednio niskim prądzie.

      No i wpadł mi do głowy taki pomysł: Ponieważ na moich zasilaczach nie chcę przekraczać prądu ładowania ok. 3,5A, to wykorzystałbym prosty i tani amperomierz elektroniczny i dobrałbym się do jego cyfry jedności, a konkretnie do jednego segmentu tej cyfry po lewej stronie na górze. Segement ten zapala się przy wyświetlaniu cyfr 0,4,5,6,8,9 (można to zobaczyć wpisując w google grafika”electronic digits”). Nie zamierzam przekraczać prądu ładowania 4A, więc cyfry jedności wyświetlane na amperomierzu będą w zakresie 0-3. Dobierając się do wspomnianego przeze mnie segmentu cyfry jedności amperomierza i używając do tego jakiegoś układu na przekaźniku czyli czymś bardzo zbliżonym do Twojego ładowarka przestawałaby ładować, gdy prąd spadnie poniżej 1A, bo wtedy na wyświetlaczu pojawi się 0,9A lub 0,99A (w zależności od modelu amperomierza), ale mnie interesuje tylko zapalająca się cyfra 0 a dokładniej pojedynczy segment, który załączałby przekaźnik, który to rozłączy obwód i zaprzestanie dalszego ładowania pakietu.

      Odcięcie przy prądzie poniżej 1A byłoby wręcz książkowe dla mojego pakietu 14s10p, którego pojedyncze ogniwo ma w katalogu prąd odcięcia 100mA.

      Nie wiem, czy cokolwiek z tego co napisałem będzie dla Ciebie zrozumiałe i wiem, że chyba trochę za dużo kombinuję, ale jestem ciekaw Twojego zdania. Z góry dziękuję za odpowiedź.

    • Niegłupi pomysł, jeśli uda Ci się uruchomić w ten sposób przekaźnik to myślę że odcięcie przy 1A powinno wystarczyć. Nie ma co przedłużać niepotrzebnie fazy CV, a energii będzie tylko troszkę mniej. W zależności od tego czy jest to wyświetlacz ze wspólną anodą lub katodą, musisz użyć innego tranzystora. No i ten sygnał będzie miał pewnie 3.3V lub coś w ten deseń, musisz to podnieść do 12V kolejnym tranzystorem, ale schemat takiego układu bez problemu znajdziesz w sieci.

      Zrób testy obciążenia na jakimś zasilaczu przy maksymalnej mocy i sprawdź czy da radę, ja ze swoich 4.5A zasilaczy mogę nieprzerwanie pobierać 5A, ale wymagają jakiegoś wymuszonego chłodzenia. Jeśli są to markowe zasilacze to powinny dać radę. Piszę to dla tego że ładowanie dużego pakietu niewielkim prądem będzie uciążliwe.

      Nie bierz też na poważnie tego co obiecują producenci tych tanich przetwornic. Jeśli obiecują 4.5A, to bezpiecznie i stabilnie będzie pobierać pewnie 3.5A.

  6. Udało mi się upolować na allegro przetwornicę z bardzo podobną funkcjonalnością do tej, którą miałem zamawiać z Chin. Oto ona: http://allegro.pl/przetwornica-driver-led-ladowarka-5a-liion-xl4015-i6711136387.html . Na zdjęciu tego nie widać i dopiero w opisie można wyczytać, że posiada diody CC/CV, CHARGE i FULL. Tak jak mówiłem, wykorzystałem 5 zasilaczy 12V z czego 2 zostały podpięte pod przetwornice. Nie zrobiłem jeszcze co prawda układu odcięcia, bo na razie testuję, czy te zasilacze i przetwornica się sprawdzą, ale jak na razie wszystko działa idealnie, aż jestem zdziwiony. Wyświetlacz pokazuje napięcie, moc i prąd i mogę ustawić go na wyświetlaniu wybranej pozycji lub ustawić automatyczne przełączanie z wyświetlania np. napięcia na moc itd. Regulacja napięcia i prądu działa doskonale. Dioda FULL zapala się przy ok. 0,4A i nie wiem, czy da się to wyregulować ale mi to nie przeszkadza a daje więcej czasu dla balansera na wyrównanie cel. Póki co jestem zadowolony i jeszcze raz bardzo dziękuję Ci za ten poradnik. Gdyby nie on, nie wpadłbym na to i musiałbym odżałować kilkaset złotych na ładowarkę a tak koszta zamknęły się włącznie z zasilaczami na poziomie 70zł no i oczywiście satysfakcja z DIY gratis. :)

    • No i myślę że 400mA dla naładowania będzie w sam raz. Zobacz że ona akceptuje do 36V na wejściu, więc możesz połączyć pod nią 3 zasilacze. Efekt będzie taki że będziesz miał większą regulację.

      Rzuć też okiem na taki parametr jak stały spadek napięcia, w opisie piszą coś o 2V i chyba to jest to. Przy dużym prądzie pewnie będzie więcej, także z 60V robi się 58V lub mniej. Potem piszą że max napięcie wejście – wyjście to 36V – 32V więc to sugeruje że może być aż 4V spadku, ale to raczej mało prawdopodobne.

      Dla pakietu 14S potrzebujesz 58.8V do pełnego naładowania, więc może być tak że niektóre cele będą lekko niedoładowane. Najlepiej to sprawdź, może trzeba będzie podnieść napięcie jednego z zasilaczy, jeśli jest to prosta konstrukcja to pewnie da się to zrobić bez komplikacji.

      Przetestuj potem swój układ na wypadek np. zaniku zasilania, bo z dużymi pakietami nie ma żartów.

  7. Może i akceptuje 36V na wejściu i uzyskam tym samym większy zakres regulacji, ale sprawność przetwornicy będzie niższa. Poza tym, napięcie z 3 zasilaczy to 36V i przy tym załóżmy, że minimalne napięcie przetwornicy to 1V co razem daje 37V więc w tej chwili ta konstrukcja obsługuje pakiety , które mają napięcie wyższe niż 37V a w przypadku 14s 37V to 2,64V na celę więc szczególnie w przypadku Li-Po jest to głębokie rozładowanie, do którego się nigdy nie doprowadza. Można założyć, że cele w pakiecie nie rozładują się poniżej 3V i wtedy obsłużony zostanie pakiet 13s (3×13=39V).

    Co do stałego spadku napięcia to z tą przetwornicą uzyskuję o drobinkę ponad 60V a to bierze się z tego, że te zasilacze nie mają 12V na wyjściu tylko 12,3V i w przypadku tego zastosowania ta niezgodność z parametrami działa na plus i z tego co pamiętam to pod obciążeniem nie siadało do 12V, może przez znacznie skrócone kable (były chyba 1,5 metrowe).

    Całą konstrukcję oczywiście będę testował, nie wiem jak zachowają się zasilacze gdy na wyjściu ciągle będą dostawały napięcie, ale chyba jest na to jakieś zabezpieczenie.

    • Jeśli będziesz robił automatyczne odłączanie pakietu po naładowaniu, to spróbuj zrobić tak jak ja (o ile sygnał na diodzie “FULL” na to pozwoli), czyli tak aby w razie czego przekaźnik od razu puszczał i rozłączał pakiet. W sumie nawet jak podłączysz cewkę przekaźnika wprost pod jeden z zasilaczy to przekaźnik puści po zaniku napięcia i pakiet zostanie odłączony. Proste a skuteczne :)

      Aha, nie sądzę aby napięcie wejściowe przetwornicy wpływało jakoś znacznie na jej sprawność bo to nie jest regulator liniowy, na sprawność w dużej mierze będzie wpływał prąd. Można założyć że przy tych 5A sprawność poleci na ryj. Ale przy 3.5A powinno to działać całkiem dobrze.

      Przy połączeniu 24V + 36V regulowane, mógłbyś ładować pakiety już od 8S. Wiem że nie ma teraz takiej potrzeby, ale jeśli można mieć taką funkcjonalność, no to czemu nie?

      2.64V na celę to byłoby raczej pod obciążeniem tej celi, no załóżmy że to najniższe napięcie przy jakim odetnie BMS. Po odcięciu obciążenia napięcie celi samo wzrośnie ponad 3V, często nawet do 3.5V. Więc taką celę (np. 3V) można śmiało zacząć ładować od napięcia wyższego, np 3.5V, prąd nie powinien być duży bo napięcie szybko pójdzie w górę. Więc jeśli minimalne napięcie na ładowarce to 37V, to myślę że śmiało można ładować tym rozładowane pakiety 11S.

      Czyli wszystko jest na dobrej drodze :)

  8. Muszę jeszcze dokładnie rozpracować tą przetwornicę a szczególnie działanie diod sygnalizujących. Nie jestem jeszcze pewien, czy moja przetwornica będzie zachowywała się dokładnie tak samo jak Twoja, dlatego na razie zrobię zabezpieczenie przed zanikiem napięcia przekaźnikiem zasilanym z któregoś z zasilaczy. Najprawdopodobniej zrobię to tak, jak napisałeś.

    Zawsze wydawało mi się, że to właśnie duża różnica napięć wpływa na sprawność takich przetwornic. Przy jakiejś rozbudowie zamiast wbudowanych w przetwornicę potencjometrów będzie można porobić sobie takie jakby profile oparte na rezystorach i każdy z nich byłby do ładowania innej ilości S, nie będzie trzeba wtedy precyzyjnie regulować napięcia za każdym razem. Problemem przy zasilaniu przetwornicy z 3 zasilaczy może być troszkę za wysokie napięcie, bo tak jak wspominałem zasilacze mają po 12.3V czyli łącznie 36.9V a według specyfikacji przetwornica jest do 36V. Maksymalna wydajność prądowa tych zasilaczy według naklejki to 3.8A, ale ponad 4A dawały radę choć na co dzień ustawię 3.5A. Nie jest to duża różnica, a nie ma sensu katować sprzętu na granicy możliwości.

    Wszystko zależy w jakich warunkach BMS odciąłby zasilanie. Jeśli napięcie pojedynczej celi byłoby załóżmy te 2,64V a prąd wynosiłby 1/10 pojemności to jest możliwe, że napięcie nie wróciłoby do 3V, inaczej w przypadku gdyby prąd ten wynosił np. 1C. Może też się zdarzyć, że np. zapomnimy wyłączyć stacyjki i wtedy jesteśmy skazani na odcięcie przez BMSa a niektóre z nich odcinają chyba dopiero przy 2,5V a takie napięcie już byłoby problemem. Jeśli podłączymy taki pakiet o znacznie niższym napięciu niż minimalne naszych ładowarek do ładowania to myślę, że nie ma co liczyć na szybki wzrost napięcia rozładowanego pakietu, bo jest prawdopodobne, że włączyłoby się zabezpieczenie przeciw-przeciążeniowe.

    Póki co tak to wygląda (nie udało się dodać zdjęcia do komentarza, więc dodałem tu: https://zapodaj.net/images/a830d16fd4373.jpg ) i na razie cieszę się, że to w ogóle działa. Kto by pomyślał, że wystarczy odrobina wiedzy i można na ładowarkę do ebajka wydać kilkukrotnie mniej, która dodatkowo ma lepsze parametry i nieporównywalnie większe możliwości rozbudowy.

    • Takie “profile” dla różnych pakietów na przełącznikach to bardzo dobry pomysł, ale tylko w teorii. W praktyce ta przetwornica nie będzie w stanie tak dokładnie trzymać nastawionego napięcia i prądu, po prostu po nagrzaniu trzeba będzie dokonać delikatnej korekty. Już mniejsza o prąd, ale trzeba pilnować aby napięcie nie było za duże.

      Wg DS maksymalne napięcie wejściowe układu XL4015 to 40V. Robocze to 36V. Jeśli będzie to 37V to myślę że nic jej nie będzie. Ale żeby potem nie było że namawiałem :)

      Słuchaj no nie wiem, pakiet który trzyma 3V na celę bez obciążenia jest już naprawdę głęboko rozładowany i raczej nie jest to normalna eksploatacja. Czy BMS odetnie przy przekroczeniu prądu ładowania to zależy jaki jest ten prąd w nim ustawiony, ale z pewnością jest wyższy niż 3.5A. Przetwornica będzie starała się zmniejszyć prąd poprzez zmniejszenie napięcia, ale jak zjedzie do 1V i nic to nie da, to za wiele nie będzie mogła zrobić, i prąd będzie taki jaki dadzą zasilacze – może być tak że jeden z zasilaczy się wyłączy. Ale tak długo jak bawię się li-ion, nigdy nie rozładowałem ogniwa tak mocno żeby jego napięcie nie wzrosło powyżej 3V – podczas normalnej eksploatacji.

      W nocie XL4015 jest też wykres sprawności dla różnych napięć i prądów, różnice w sprawności pomiędzy 24V a 36V dla prądu 3.5A to zaledwie 1%:

      PS. załączniki wydają się działać normalnie. Dodałem zdjęcie do Twojego komentarza.

  9. Nie testowałem jak duże rozjazdy ma ta przetwornica, ale jeśli występują one dopiero po nagrzaniu to nie powinno być problemu z “profilami”, bo prąd przy fazie CV spada przez co temperatura układu też spada więc ładowanie powinno zakończyć się na wcześniej ustawionym napięciu (ale nie jestem tego pewien, jeszcze nie testowałem). Rozjazdy prądu nie mają dla mnie znaczenia o ile nie są to jakieś gigantyczne wartości, nieduże wahania w górę spokojnie powinny pokryć zasilacze.

    3V na celę bez obciążenia to jest głęboko rozładowany pakiet, tu się całkowicie zgadzam. Gdy mówiłem o odcięciu BMS to muszę wyjaśnić, bo chyba nie do końca mnie zrozumiałeś. Jest taki jeden przypadek w czasie normalnej eksploatacji i gdy do niego dojdzie, ogniwa będą miały napięcia znacznie poniżej 3V. Chodzi o to, że jeśli odstawimy rower po jeździe, który jest już dość rozładowany i nie wyłączymy stacyjki (załóżmy, że będzie to kilka dni bo nie znam poboru prądu przez sterownik bez obciążenia), to jedynymi zabezpieczeniami jest zabezpieczenie w sterowniku (na które bym nie liczył, bo progi zadziałania są różne) i zabezpieczenie przez BMS, którego próg to zazwyczaj 2.5V na celę. Gdy zabezpieczenie BMS zadziała i odłączy akumulator od sterownika, to napięcie nie zwiększy się do ponad 3V tylko zostanie w okolicy właśnie 2.5V. Wtedy właśnie przydałby się spory zakres napięć ładowarki.

    Pisałem też coś o uruchomieniu zabezpieczenia przeciw-przeciążeniowego, jeśli podłączymy akumulator do ładowarki o znacznie niższym napięciu niż napięcie minimalne ładowarki. Chodziło mi o wyzwolenie zabezpieczenia przetwornicy albo któregoś z zasilaczy, nie BMSa.

    Różnica w sprawności 24V vs 36V rzeczywiście jest niewielka, będę miał to na uwadze gdy będę musiał ładować jakiś pakiet z mniejszą ilością S. Choć muszę przyznać, że ten XL4015 to niebo a ziemia w porównaniu do LM2596, przez przetwornicę płynie naprawdę całkiem sporo mocy i ponad 92% sprawności przy prądzie, przy którym LM2596 dawno by zdechł to naprawdę dobry wynik. Jeśli dobrze liczę to mimo 1% różnicy sprawności, przy 36V na układzie będzie się tworzyło ok. 12,5% więcej ciepła niż przy 24V (zakładając 92% dla 36V i 93% dla 24V), choć nie sądzę że miałoby to jakieś znaczenie.

    • Zgadza się, pozostawiając baterię nieodłączoną od reszty faktycznie można ją głęboko rozładować, tym bardziej że BMS odetnie przy jeszcze niższym napięciu jeśli będzie płynął mały prąd. Pewnie nie każdy, ale przy tanim BMSie jest to możliwe. Ja tam odłączam wtyczkę pod skończonej jeździe i tyle, jeszcze nie zdarzyło mi się zapomnieć.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Please leave these two fields as-is: