36V 10S litij-ionski punjači: Kako izračunati točan vršni napon (42V)

Ako posjedujete ili dizajnirate opremu koju napaja litij-ionska baterija od 36 V, vjerojatno ste vidjeli punjače s oznakom 42 V i pitali se odgovaraju li zapravo. To su: paket od 36 V gotovo je uvijek izrađen kao konfiguracija 10S, što znači deset ćelija povezanih u seriju, a standardno ograničenje punjenja za svaku litij-ionsku ćeliju je 4,2 V. Pomnožite dva broja i dobit ćete 42,0 V, točan vršni napon za paket. Ovaj članak u cijelosti objašnjava izračun, pokazuje zašto je 42 V i gornja granica i cilj tijekom punjenja i opisuje na što treba obratiti pozornost pri odabiru litij-ionskog punjača od 36 V.

Što znače 36V i 10S na litij-ionskom paketu

Litij-ionske ćelije ocijenjene su prema dva važna napona. The nazivni napon , obično 3,6 V ili 3,7 V, odražava prosječnu razinu dok se ćelija prazni. The granični napon punjenja , također nazvan vršni ili granični napon, iznosi 4,2 V za standardne ćelije i predstavlja maksimum koji ćelija može sigurno apsorbirati.

U oznaci baterije, 10S znači deset ćelija u seriji. Serijski spojevi dodaju napon, dok paralelni dodaju kapacitet. Deset ćelija na nominalnoj razini od 3,6 V proizvodi 36 V, zbog čega se paket prodaje kao baterija od 36 V. Neka pakiranja od 10S imaju oznaku 37V jer njihove ćelije nose nazivni napon od 3,7V, ali vršni napon je identičan za oba: 10 x 4,2V = 42V.

   Praktično pravilo: paket od 36 V je paket od 10S, a broj serijskih ćelija, a ne nazivna oznaka, odlučuje koji napon punjača trebate.  

Vršni napon u uobičajenim konfiguracijama

Ista logika vrijedi za sve uobičajene litij-ionske konfiguracije. Tablica u nastavku uspoređuje nekoliko popularnih veličina pakiranja koja se koriste u e-biciklima, skuterima, dronovima i električnim alatima.

Konfiguracija	Stanice u seriji	Nazivni napon	Vršni napon punjenja
7S	7	25,2 V - 25,9 V	29,4 V
10S	10	36,0 V - 37,0 V	42,0 V
13S	13	46,8 V - 48,1 V	54,6 V
14S	14	50,4 V - 51,8 V	58,8 V

Kako izračunati točan vršni napon

Formula je jednostavna i funkcionira za svaki standardni litij-ionski paket:

Serija ćelija 10S

Granica ćelije 4,2 V

Vršni učinak 42V

Slijedite ova četiri koraka kako biste potvrdili ispravan napon punjača za svoju bateriju:

Potvrdite kemiju stanice. Standardne litij-ionske ćelije pune se do 4,2 V po ćeliji. Ako pakiranje ima drugačiji kemijski sastav, prvo provjerite podatkovnu tablicu ćelija.
Potvrdite broj serija. Potražite broj S na naljepnici baterije ili BMS (sustav upravljanja baterijom).
Pomnožiti. Za 10S: 10 x 4,2 V = 42 V. Ovo je vršni napon koji vaš punjač mora dati.
Provjerite nakon punjenja. Zdrav paket će se smiriti na otprilike 41,5 V - 42,0 V ubrzo nakon završetka potpunog punjenja.

Ako je vaše mjerenje daleko izvan ovog raspona, ili punjač nije usklađen s paketom ili treba obratiti pažnju na samu bateriju.

Zašto punjač drži na 42 V: CC/CV u praksi

Litij-ionsko punjenje koristi dvostupanjski profil tzv konstantna struja / konstantni napon (CC/CV). Tijekom prve faze punjač isporučuje fiksnu struju dok se napon paketa penje od otprilike 30V prema 42V. Nakon što paket dosegne 42 V, punjač se prebacuje na konstantni napon: napon ostaje fiksan na 42 V dok se struja postupno smanjuje. Punjenje završava kada struja padne na niski prag, obično oko 5% nazivne struje punjenja.

Faza konstantne struje

Faza konstantne struje obavlja najveći dio posla. Punjač ograničava struju na sigurnu razinu dok napon pakiranja prirodno raste. Za paket od 10S, krivulja napona pomiče se od osiromašene razine do 42V, a BMS nadzire svaku grupu ćelija kako bi ih održao u ravnoteži.

Faza konstantnog napona

Kada se postigne 42 V, struja se počinje sužavati. Ova faza sprječava prenapon dok još uvijek puni ćelije do punog kapaciteta. Punjač koji se prerano prekine ostavlja energiju neiskorištenu; onaj koji se nikada ne prekida riskira da paket gurne u stanje prenapunjenosti.

   Ukratko: 42 V nije samo ciljana brojka, to je zaštitni strop. Dobro dizajnirana kontrola punjenja od 36 V održava paket na 42 V samo onoliko koliko je potrebno, a zatim se čisto prekida.  

Uobičajene pogreške pri odabiru punjača od 36 V

Čak i iskusni vozači i voditelji radionica povremeno zgrabe pogrešan punjač. Najčešće greške su:

Korištenje olovnog punjača. Jedinice s olovnom kiselinom često lebde na 43,2 V ili više i slijede potpuno drugačiju krivulju napona. Oni mogu prepuniti paket litija od 10S u roku od nekoliko minuta.
Korištenje litijskog punjača višeg napona. Punjač od 48 V dizajniran za 13S ili 14S pakete doseže 54,6 V ili 58,8 V, što je previsoko za 10S ćelije.
Brkanje nominalnih i vršnih napona. Kupnja punjača s oznakom 36V umjesto izlaza 42V znači da paket nikada neće postići puni kapacitet.
Ignoriranje BMS komunikacijskog pina. Mnogi paketi sadrže pametni BMS koji očekuje da punjač slijedi određeni redoslijed omogućavanja.

Ako se prethodno pouzdani punjač počne rano prekidati, ne uspijeva postići 42 V ili se ponaša nepravilno, nemojte ga nastaviti koristiti dok se kvar ne dijagnosticira. Naš vodič za zašto ne radi punjač od 36V pokriva najčešće uzroke i kako ih identificirati.

Što tražiti u kvalificiranom litij-ionskom punjaču od 36 V

Pouzdan punjač od 36 V trebao bi zadovoljiti nekoliko kriterija osim očitog izlaza od 42 V:

Potvrđeni izlazni napon: 42,0 V unutar uske tolerancije, obično oko 1%.
Pravi CC/CV algoritam s automatskim prekidom umjesto fiksnog mjerača vremena.
Sigurnosne zaštite: prenapon, prekostruja, obrnuti polaritet i toplinsko isključivanje.
Oznake globalne sukladnosti: CE, UL, FCC, PSE, KC ili RCM, ovisno o vašem ciljnom tržištu.
Fleksibilna prilagodba: vrstu konektora, duljinu kabela, LED indikatore i boje kućišta za OEM/ODM projekte.

Za e-bicikle, skutere, dronove i električne alate, punjač dizajniran posebno za 10S litij-ionski paket je najsigurniji izbor. Trebao bi biti izgrađen oko izlaza od 42 V, čiste CC/CV krivulje i robusnog zaštitnog sklopa, istovremeno zadovoljavajući standarde sukladnosti regije u kojoj se prodaje konačni proizvod.

36V 10S Lithium-Ion Battery Charger with 42V Output

36V 10S litij-ionski punjač baterija s 42V izlazom Ovaj punjač dizajniran je za 10S litij-ionske pakete koji se nalaze u e-biciklima, skuterima i električnim alatima, pružajući 42 V CC/CV izlaz sa zaštitama i dodatnim komunikacijskim protokolima. Pogledajte proizvod →

Često postavljana pitanja

P1: Mogu li puniti 36V 10S paket s 42V olovnim punjačem?

Ne. Čak i ako oznaka napona izgleda slično, punjači s olovnom kiselinom koriste drugačiji profil i mogu lebdjeti iznad 42 V ili proizvoditi jake valove. Koristite punjač dizajniran posebno za litij-ionske pakete od 10S.

P2: Koja je razlika između 36V i 42V?

36V je nominalni napon paketa od 10S, dok je 42V njegov maksimalni napon punjenja. Punjač je naznačen na 42 V jer je to točna točka u kojoj paket mora prestati apsorbirati energiju.

P3: Moj punjač prestaje na 41,6 V. Je li pokvaren?

Nije nužno. Mala odstupanja uzrokovana tolerancijom punjača i BMS pragovima su normalna; bilo koja vrijednost između 41,5 V i 42,0 V je prihvatljiva. Ako se punjenje zaustavi daleko ispod tog raspona, pregledajte i punjač i bateriju.

P4: Koriste li sve litijeve baterije od 36 V 4,2 V po ćeliji?

Ne. Neke kemikalije, poput litij željeznog fosfata (LiFePO4), pune se na samo 3,65 V po ćeliji. Uvijek provjerite podatkovnu tablicu ćelije. Formula ostaje ista: serija ćelija x ograničenje napunjenosti po ćeliji jednako je vršnom naponu paketa.

Izračun ispravnog vršnog napona za 36V 10S litij-ionski paket svodi se na jednu jednadžbu: 10 x 4,2V = 42V. Imajući na umu ovu vrijednost štiti vaše ćelije, čuva kapacitet i produljuje radni vijek baterije. Kada ste spremni odabrati punjač za svoj projekt, radite s a proizvođač punjača litijskih baterija koji razumije i izračun napona i algoritam punjenja koji stoji iza njega. Ta kombinacija je ono što isporuku energije čini sigurnom, učinkovitom i usklađenom.