Li-Ion Güç Paketi

  • Konuyu Başlatan: Konuyu başlatan theta Tarih:
  • Başlangıç tarihi Yazılan Cevaplar:
  • Cevaplar 62
  • Okunma Sayısı: Görüntüleme 14,147

theta

Kamp III
Mesajlar
974
Tepkime Puanı
254
Yer
İstanbul
Biliyorsunuz artık tüm ekipmanlarda kablosuz enerji kullanımına doğru gidiliyor.
Yaptığımız kamp lambası ve benzerleri, şarjlı matkaplar, dekupajlar, zımparalar ve hatta şarjlı daire testereler bile var.

Bu cihazların şarjı için ise 220V ile çalışan şarj cihazları kullanılıyor.

Pil teknolojisi olarak da şarjı uzun süre üzerinde tutabilen ve güç/ağırlık oranı en yüksek ticari ürünler olan Li-Ion piller öne çıkıyor.

Kullanım voltajı ise 12V - 14.4V mertebelerinde çok yaygın, yüksek güçlü aletlerde 18V ve 24V lar da görünmeye başladı.

Şimdi gelelim düşüncemize:
- Peki biz olabildiği kadar küçük standard güç paketleri yapsak
- Bu paketleri 12V akü, güneş panelleri veya 12V sıradan adaptörlerle şarj edebilsek, özel ekipman gerekmese
- Güç veya voltaj gereksinimine göre paketleri birbirlerine "ekleyebilsek", daha uzun çalışma süresi yada güç elde edebilsek
- Bu "paketleri" istediğimiz hazır alete (konnektörler vasıtasıyla) ya da kendi yapacağımız cihazlara takabilsek

Nasıl olur?

Konu üzerine biraz kafa yordum ve şu sonuçlara vardım:
- Boyut olarak 14.8V luk 4 adet 18650 pilden oluşan paket optimum birim olarak görünüyor. Mevcut teknikle bu türde bir paket 38Wh enerji depolayabiliyor ki, oldukça iyi.
- Paketin geometrisi ve hacmi için en elverişli şekil silindir (bana göre). Hem paketlerin birbirine rijit bir şekilde eklenmesini sağlayabiliriz hem de estetik olur hem de üretimi daha kolay.
- Her bir güç paketinin içinde kendinden şarj devresi olacağından 10-16V aralığındaki herhangi bir güç kaynağı ile şarj edebiliyoruz.
- Bir de su geçirmez olsa harika olur



Şimdi gelelim malzeme/ekipman temini konusunda düşüncelere:

- 50mm lik boru kullanırsak 4 tane pil tam sığıyor ve şarj devresini iki kata bölersek toplam ünite boyu 125mm kadar oluyor. PVC malzemeden temin edebiliyoruz kolayca. Şarj devresinde soğutma gerekirse alüminyum malzemeden de bulunabilir.

- Paketlerin birbiriyle birleşimi için elektrik panosu girişlerinde kullanılan plastik rakorlar revize edilerek "hack" lenebilir.

- Elektirik bağlantıları için erkek ve dişi RCA konnektörleri kullanılabilir, altın kaplama olanı bile bulunabiliyor.

- Şarj devresi olarak http://www.shdesigns.org/lionchg.html adresinde istediğimiz şekilde modifiye edebileceğimiz şekilde detaylı olarak anlatılan devreyi kullanabiliriz (modifikasyon için http://www.shdesigns.org/lion-opt.html).
Devre, kolaylıkla bulunacak elemanlardan oluşuyor, baskılı devre çizimi bile dwg formatında verilmiş.
Üstelik lionchrg2.pdf versiyonu şarj tamamlandığında gösterge ledi sönecek şekilde düzenlenmiş.

Tabii yine 12V kullanarak 14.8V luk pilleri şarj etmenin benim yapabileceğim kadar kolay bir yolunu (henüz ;) ) bilmediğimden yine iki ayrı devre ve seri/paralel röle kullanarak yaptım çalışmayı. Bildiğim kadarıyla li-ion piller kendi güçlerinin iki katı kadar güç verebildiğinden 5A lik bir röle kullandım devrede. Şarj 1 devresini izole edebilmek için de (bu devrede çok gerekli mi emin değilim) 2A lik ayrı bir röle ekledim.
Pillerin tümünü seri bağlı olarak tutabileceğimiz yine şarj kesebilen devre önerilerine açığım tabii ki ;)

Taslak tasarım çalışmamız ekte, yarın mekanik kısmın çalışmaları ile ilgili bir kaç resim de ekleyebilirim diye düşünüyorum...
 

Ekli dosyalar

  • c_güç paketi 2.pdf
    118.6 KB · Görüntüleme: 233

Etiketler
Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Li-ion piller şarj akım ve voltajına çok duyarlı. Bir hata, patlama, yangın ve ciddi yaralanmalara sebep olabilir. Aman dikkatli olun.
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Bekir Bey,
Li-Ion piller yanlış kullanım halinde tehlike yaratabilir; doğru.
Ancak şöyle:
aşırı şarj veya çok hızlı deşarj yapılırsa piller ısınarak iç basınçları artıyor ve metal kılıflarını yırtabiliyorlar. Patlama dediğimiz sorun bu; esas tehlikeli kısım, sonradan oluşabilecek yangın bana göre.

Bu nedenle her zaman aşırı şarj korumalı piller satın alıyorum ben. Hatta portatif güneş panelinde kullanacağımız bataryaya sürekli güneş altında kalacağı için ekstradan termal koruma (pil sıcaklığı 65 santigrad dereceyi aşarsa akım alışverişini kesiyor) da eklettim.

Bilgi için,
yeni nesil Li Fe PO4 pillerin patlama riski yok; ancak hücre başına 3.3V verebiliyorlar; dolayısıyla eşit güç için daha büyük (ve ağır) paketler yapmak zorundasınız. Fiyatları da el yakıyor. Gerçi, şarj deşarj döngüleri de Li-Ion un 4-5 katı ve 30C ye kadar akım verebiliyorlar (bazı markalar 50C den bahsediyor İNANILMAZ). Bu nedenle elektrikli taşıtlarda kullanıma çok uygunlar.
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

theta' Alıntı:
Bekir Bey,
Li-Ion piller yanlış kullanım halinde tehlike yaratabilir; doğru.
Ancak şöyle:
aşırı şarj veya çok hızlı deşarj yapılırsa piller ısınarak iç basınçları artıyor ve metal kılıflarını yırtabiliyorlar. Patlama dediğimiz sorun bu; esas tehlikeli kısım, sonradan oluşabilecek yangın bana göre.

Bu nedenle her zaman aşırı şarj korumalı piller satın alıyorum ben. Hatta portatif güneş panelinde kullanacağımız bataryaya sürekli güneş altında kalacağı için ekstradan termal koruma (pil sıcaklığı 65 santigrad dereceyi aşarsa akım alışverişini kesiyor) da eklettim.

Bilgi için,
yeni nesil Li Fe PO4 pillerin patlama riski yok; ancak hücre başına 3.3V verebiliyorlar; dolayısıyla eşit güç için daha büyük (ve ağır) paketler yapmak zorundasınız. Fiyatları da el yakıyor. Gerçi, şarj deşarj döngüleri de Li-Ion un 4-5 katı ve 30C ye kadar akım verebiliyorlar (bazı markalar 50C den bahsediyor İNANILMAZ). Bu nedenle elektrikli taşıtlarda kullanıma çok uygunlar.

Li Fe PO4 pilleri duymamıştım. Bilgi için teşekkürler. Dilerim tez zamanda makul fiyatlarla hayatımızda yerlerini alırlar.
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Gerilimi yükseltmek çok da sorun değil. Oturdum bir devre çizdim ama internette de benzeri varmış. Onun linkini gönderiyorum.


http://forum.donanimhaber.com/m_38571693/tm.htm


Devrenin girişine 1000uF 16V, çıkışında da 1000uF 25V kond. kullanın.
LM2577-12 alırsanız. 2 nolu ucuna seri direnç ekleyerek çıkış gerilimini arttırabilirsiniz. Ne yazık ki değerini bilmiyorum. 1k koyarak ne kadar yükseldiğine bakabilirsiniz. Bize 18-19V gerilim lazım.
LM2577-ADJ alırsanız, 2 nolu ucuna trimpot olan yere 470R ve üstteki diren olarak da 6.8K sabit direnç koyarsanız 19V çıkar.
100uH endüktans hazır olarak var ama büyük boyutlusunu bulmak lazım. En az 1A olsun.


Bir alternatif çözüm de hazır notebook adaptörü kullanmak alabilir. Notebook'u 12V ile kullanmak için bir aralar adaptör yapmışlardı. Bu cihazlar da 12V'dan 19V üretiyordu. Bir araştırmak lazım. :smiley:
 



Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Bekir Bey,
örneğin şu adresteki Li Fe PO4 pil fiyatına bakın:
https://www.pilimbitmesin.com/bataryalar_ve_piller/end%C3%BCstriyel_piller/li_fepo4_piller/a123_systems_li_fepo4/a123_systems_anr26650m1a
Bu pilin gücü Sanyo 2600mAh lik pile göre %14 kadar düşük; ancak fiyatı %130 pahalı :smiley: Yine de dolum sayısının yüksekliği ve teknik özellikleri açısından profesyonel kullanım için değer, ama bize çok lüks kalıyor şu anda...

Ferhat,
anladığım kadarıyla bu devre çıkış voltajını sabitlememizi sağlayacak; bu sayede aşırı şarjı da önlemiş olacağız.
Bu durumda iki soru var kafamda:
- Peki sabit şarj akımını nasıl ayarlayacağız?
- Çıkış voltajını 16.8V olarak ayarlayıp devreyi tamamlarsak piller dolduğunda sönecek bir ledi nasıl ekleriz?
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

theta' Alıntı:
Ferhat,
anladığım kadarıyla bu devre çıkış voltajını sabitlememizi sağlayacak; bu sayede aşırı şarjı da önlemiş olacağız.
Bu durumda iki soru var kafamda:
- Peki sabit şarj akımını nasıl ayarlayacağız?
- Çıkış voltajını 16.8V olarak ayarlayıp devreyi tamamlarsak piller dolduğunda sönecek bir ledi nasıl ekleriz?
Devrede yine LM317 kullanılması işi kolaylaştırır. Başlangıçta verdiğin devreyi kullanıp 14.4V pil şarjı sağlanılır. Bunun sağlıklı çalışabilmesi için 18-19V giriş lazım o da benim verdiğim devre ile sağlanabilir. Yine de bir araştıralım bakalım.
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Güç paketi gövdesi için taslaklar aşağıdaki resimde.
Boyutlar çok güzel uydu.
Vidalı bağlantıları Mutlusan rakorlarla yapabiliyoruz. Bir tanesini hızlıca tornalayıp denedim; oldukça başarılı.
50mm lik PVC boru pencere sistemlerinde kullandığımız köşe dönüş borusu, rakor içine tam oturuyor. İçindeki tırnaklar sayesinde rakorun dayanma noktalarını da oluşturabiliyoruz.
Boyunu da 120mm ye kestim; ergonomisi hakkında bilgi veriyor...

2012 06 04 16 15 44


2012 06 04 16 16 06


2012 06 04 16 02 50


2012 06 04 16 03 13


2012 06 04 16 03 43
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Güç paketi şarj devresi için internetten aşağıdaki hazır devreyi buldum. 3A nominal şarj gücü verebiliyor ve giriş voltajından bağımsız çalışıyor anladığım kadarıyla.
Üstelik şarj durumunu da ışıklarıyla gösteriyor.

Açıklamalarına göre uygun görünüyor mu size de? Buna benzer bir devreyi Türkiye de hazır bulabilirmiyiz acaba?

Tabii bunu kullanırsak silindirik gövde olamayacak devre şekli nedeniyle :( ...

http://www.xscyz.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=284
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Devre güzel de bu bir "step down" regülatör. Bize lazım olan "step up" :smiley:
Yani bu devre kendine uygulanan gerilimden daha düşüğünü üretir. :-\
 



Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Anladığım kadarıyla "dc auto boost buck" devresi bu. Yani hem step up (boost) hem de step down (buck) çalışabiliyor.
Sitede soldaki menüde sadece step up veya down olarak çalışabilenler de var.
Emin olamadığım, giriş voltajından bağımsız olarak ayarlanan voltajı verip veremediği..
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Specification:
Module Properties: Non-isolated step-down constant current, constant voltage module (CC CV) charging module.
Input Voltage: DC 7 ~ 40 V
Output Voltage: DC 1.25 ~ 35 V ( adjustable, O/p Voltage < I/p Voltage by 2V )
[font=arial, sans-serif]Buradaki bilgiye göre; "step down" olarak görülüyor. Giriş çıkıştan en az 2 volt fazla olmalı. [/font]
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

:(
Step up olanların içinde led göstergeli olan yok gördüğüm kadarıyla.
Siteye mesaj attım neden auto boost/buck yazmışlar diye ama tık yok...
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Güç paketimizde kullanmak için aşağıdaki şarj cihzından sipariş verdim. Şekli değiştirmek zorunda kalacağız tabii ki.
Ama hem dijital şarj göstergemiz hem de tüm piller için dengeli şarj imkanımız olacak...
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__21044__Hobbyking_DC_4S_Balance_Charger_Cell_Checker_30w_2s_4s.html
 

Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Aklıma şöyle bir sorun olasılığı geldi:
Li-Ion güç paketlerini birbirlerine paralel bağlanabilecek şekilde tasarlayacağız ya; bataryalardan biri diğerinden farklı şarjdaysa sorun olmayacak mı sizce?
Çıkışlara batarya akımına uygun diyotlar mı koymalı acaba?
 



Ynt: Li-Ion Güç Paketi

Hobbyking den şarj aletleri geldi :smiley:
Gayet kaliteli görünüyor. Mavi eloksal aluminyumdan gövdesi var. Giriş voltajı 9-16V DC. Şarj sırasında pillerin tek tek ve toplam batarya voltajını sırayla gösteriyor, şarj tamamlandığında sesli uyarı bile veriyor imiş.
Hücreleri hep birlikte değil tek tek şarj ettiğinden çok sağlıklı şarj ediyor.
Tabii öncelikle içini açıp baktım, daha küçültülebilirmi diye :smiley:
Elimde Kanada malı 26650 tipi 3000mAh Li-Ion piller vardı; güç paketinde bunları kullanayım diyorum.

Şimdi kafamdaki sorular:
1. Şarj aletini pile sürekli bağlı bırakırsak (şemadaki gibi) akım çeker diye düşünüyorum. Sanırım rölelerden kurtulamayacağız gene.
2. Kullanacağım pillerde aşırı şarj deşarj koruma devresi yok. Aşırı şarj sorunu yok, ama deşarj kısmı çin pil koruma devresi gerekli yine, nereden bulabiliriz bilen var mı?
3. Paralel bağlamada daha düşük voltajlı pil gurubu ile dengelenme sorunu konusundaki kaygım da sürüyor :(
 

Gezenbilir bilgi kaynağını daha iyi bir dizin haline getirebilmek için birkaç rica;
- Arandığında bilgiye kolay ulaşabilmek için farklı bir çok konuyu tek bir başlık altında tartışmak yerine veya konu başlığıyla alakalı olmayan sorularınızla ilgili yeni konu başlıkları açınız.
- Yeni bir konu açarken başlığın konu içeriğiyle ilgili açık ve net bilgi vermesine dikkat ediniz. "Acil Yardım", "Lütfen Bakar mısınız" gibi konu içeriğiyle ilgili bilgi vermeyen başlıklar geç cevap almanıza neden olacağı gibi bilgiye ulaşmayı da zorlaştıracaktır.
- Sorularınızı ve cevaplarınızı, kısaca bildiklerinizi özel mesajla değil tüm forumla paylaşınız. Bildiklerinizi özel mesajla paylaşmak forum genelinde paylaşımda bulunan diğer üyelere haksızlık olduğu gibi forum kültürünün kolektif yapısına da aykırıdır.
- Sadece video veya blog bağlantısı verilerek açılan konuların can sıkıcı olduğunu ve üyeler tarafından hoş karşılanmadığını belirtelim. Lütfen paylaştığınız video veya blogun bağlantısının altına kısa da olsa konu başlığıyla alakalı bilgiler veriniz.

Hep birlikte keyifli forumlar dileriz.


GEZENBİLİR TV

GEZENBİLİR'İ TAKİP EDİN

Forum istatistikleri

Konular
103,435
Mesajlar
1,517,935
Kayıtlı Üye Sayımız
172,086
Kaydolan Son Üyemiz
Ertuğrul Ocaktan

Çevrimiçi üyeler

SON KONULAR



Geri
Üst