tips voor li-ion 4S1P pack

Ik heb voor een mobiel projectje zo'n 12V-20V nodig.
Dus ik wilde eigenlijk graag een li-ion integreren.
Nu heb ik 4 18650 cellen gekocht met bijpassende batterijhouder (ik heb geen puntlas apparaat) een 4s1p BMS (deze)
en een lader (deze)

zijn er nog zaken waar ik op moet letten?
Ik was nog benieuwd of ik de laadstatus kan meten met een microcontroller. Ik zou graag met ene ledje aangeven dat hij vol is, maar op basis van de gemeten klem spanning kan dat denk ik niet als de lader eraan hangt.
Is er een andere optie, of moet ik dan een uitgebreidere BMS hebben?

er bestaan printjes met drukknop die dan de lading met 4 leds weergeeft.
bestaan voor 1S-2S-3s...
google maar achter 4S battery monitor

https://m.media-amazon.com/images/I/510ijsrElUL._SX342_.jpg

https://aliradar.com/api/image?url=https%3A%2F%2Fae01.alicdn.com%2Fkf%2FHTB1NtS_bLc3T1VjSZPfq6AWHXXae.jpg_220x220.jpg_Q70.jpg_.webp

https://5.imimg.com/data5/XF/EP/NS/SELLER-67761755/lithium-battery-capacity-indicator-module-led-display-with-case-6s-25-2v-blue--500x500.jpg

https://i.ebayimg.com/images/g/ZjkAAOSwDiBZKX7F/s-l300.jpg

[Bericht gewijzigd door fcapri op 30 juli 2021 12:55:40 (24%)]

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

De toepassing die ik heb lijkt er op: 4 cellen in serie en een low-drop instelbare lineaire stabilisator zonder radiostoring. Instelbaar van nul tot maximaal 15,9 volt of de actuele spanning (laadtoestand) en maximaal 1 ampere. Geen BMS en dat gaat al jaren goed.

Wat je niet noemt is stroombegrenzing en beveiliging. Dat zijn aandachtspunten.

deze printjes zijn enkel indicator voor de batterij spanning.
Die kan ik zelf met mijn micro controller ook meten.
Zodra je een lader aansluit zal de klem spanning van die batterijen toch gewoon iets van 16V zijn en dan geeft dit ding gewoon aan dat hij vol is of zie ik dat verkeerd?

qua beveiliging had ik dus het BMS printje voorzien, maar dit is denk ik enkel voor onder en over voltage en balancing.
Qua stroom protectie is een fuse daarin voldoende? ik gebruik max 500mA ofzo.

Het BMS wat je hebt gekocht is aan de forse kant. 1 zo'n 18650 cel moet je echt niet meer dan op 10A belasten (en dan niet te lang).

Hmm. IK kan ook niet direct veel kleiner vinden. Het nadeel van "veel te groot" is dat de kortsluiting/overstroom beveiliging niet goed kan werken. (voor jou accu is 25A echt overstroom/kortsluiting terwijl die 30A BMS dat "normaal" vind. ).

Ah. Op de valreep toch iets kleiner: https://www.aliexpress.com/item/1005002369756124.html

Op 30 juli 2021 14:37:15 schreef Stijnos:
Zodra je een lader aansluit zal de klem spanning van die batterijen toch gewoon iets van 16V zijn en dan geeft dit ding gewoon aan dat hij vol is of zie ik dat verkeerd?

Bij het laden van een lithium ion accu is de tijd tot 4.2V per cel afhankelijk van de laadsnelheid. Als je met 1C laad (rind de 3A bij 18650)dan zal je na iets minder dan een uur (vanaf helemaal leeg bij 2.7V) en dan nog een kwartiertje of zo dat ie op CV 4.2V aan het laden is. Dat is dan iets van 90-100%, dus als je hem bij het bereiken van 4.2V van de lader afhaalt dan zou zo'n (zelfgemaakte?) indicator nog terugzakken naar iets van 90%.

Als je minder snel aan het laden bent, dan is de tijd dat het duurt vanaf 4.2V misschien langer, maar het percentage laad-tijd op 4.2V neemt af. Ik had LIPO cellen (40C ontladen, 5C laden) waarbij m'n lader op MAX absoluut geen deuk in de toegestane laadstroom kreeg. Die was dan ook realtime "direct vol" zodra de 4.2V bereikt werd. (Omdat de lader de stroom met max 100mA per seconde kon laten afnemen, duurde het 50s voordat ie van 5A naar 0A was teruggelopen. Het gevolg was dat de accu overladen werd... )

[Bericht gewijzigd door rew op 30 juli 2021 15:06:13 (57%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

ik heb deze cellen besteld

Ik zoek ook niet een hele nauwkeurige indicatie, maar ik zou wel graag met 1 led aangeven dat de lader eruit mag.
Het wordt een draadloos systeem dus zou wel graag de batterij status tijdens gebruik, dus zonder lader aangesloten via RF doorgeven aan de basis unit.
Kan ik daarbij gewoon uitgaan dat alle 4 de cellen even snel en gelijk tijdig leeg lopen en ik dus gewoon op basis van de totale serie klemspanning kan meten met een weerstands deler naar mijn ADC input?

die lader geeft met een led aan of die aan het laden is (rood) of vol is (groen).
altijd handig als je extern nog kan meten hoe het met een accu is.

met de lader ga je niet instant zien dat ze vol is.

bv:
je hebt een accu die op 3,8V staat (ik neem 1 cel als rekenvoorbeeld). die staat op 60% lading. zou je met die ledjes meten, dan geeft die 2 leds aan of 60% afhankelijk welke versie.

ga je nu een lader inpluggen van pakweg 1A, dan zal die een stroombron zijn van 1A totdat je batterij op 4.2V staat.
dus eerst komt die op 3.9, daar 4.0, daarna 4.1, daarna 4.2.

moment je de lader inplugt, zal je monitor idd ineens naar 70% springen omdat de spanning 0,1V omhoog ging door de lader.

eens op 4,2V gaat je lader over naar constante spanning. hij houd de spanning dus op 4,2V en zal laden tot de stroom op 1/10de is gekomen. ongeveer een 100mA dus. dan gaat de lader aangeven dat de accu vol is.
gedurende HEEL dit process zal je accumonitor dus aangeven dat die reeds op 100% staan.

de enige manier om dit precies te gaan weergeven, is als je met je eigen hardware gaat REKENEN hoeveel stroom eruit gaat en erin gaat.

dus pak een 4000mAh accu. als er 1000mAh uit verbruikt is, moet je meter dus 75% aangeven.
als er 1000mAh weer in geladen is, moet die 100% weergeven. dit is de enige manier om exact de capaciteit te gaan weergeven.
echter moet je dit ook regelmatig dus calibreren, want je accu van 4000 zal na 1jaar geen 4000mAh meer zijn maar pakweg 3750mAh.
vraagt dus wel wat programmeerwerk en uitzoekwerken en de vraag is of dit nodig is

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

dus op basis van spanning kun je het niet doen. Of enkel grof door een low batt warning te geven. Ik ben niet geïnteresseerd in dat hij precies half leeg is.

Een lader kan aangeven of er nog stroom loopt.

Er zijn een zwik "stadia" van het laden. Pre-charge (0.05* normale stroom) totdat spanning boven de 3.0V/cel is. De meeste laders gaan er van uit dat dit niet hoeft. Maar in de fabriek doen ze dit dus wel. En je krijgt er iets levensduur/bruikbaarheid voor terug.

Dan normal CC charge. Gewoon normale stroom totdat 4.2V bereikt wordt.

Dan normale CV charge. Stroom loopt terug, spanning blijft 4.2V. Sommige laders geven nu al aan: laden is klaar.

Dan cutoff: als de stroom teruggelopen is tot onder de 0.05 of 0.1 maal de normale stroom dan hoort de lader het proces te stoppen totdat de spanning onder de 4.1 of 4.0V zakt. Dit is meestal het moment waarop het "laden klaar" signaal gegeven wordt.

Je kan heel redelijk de > 4.15V per cel detecteren en dan op basis daarvan roepen: "accu is wel aardig vol". Als je dan in het lab een keer test dat het dan nog bijvoorbeeld een halfuur duurt voordat ie helemaal vol is, dan kan je oo,k nog een tijdvertraging inbouwen, En je kan dan kiezen 15 minuten (zeg 95% vol) 30 minuten (in princiepe 100% vol, maar door exemplaarspreiding waarschijnlijk minimaal 99% vol o.i.d. of 45 minuten: Vrijwel gegarandeerd helemaal vol.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

bij li-ion is het normaal NIET nodig om altijd tot 4,2V/cell te gaan. daar slijt ze harder van. stoppen op 4,15V is ook meer dan genoeg.

MAAR, de meeste goedkope BMS gaan pas balanceren boven de 4,2V.
dwz: als je cellen 4,15-4,15-4,20 en 4,15V zijn, zal de BMs de 3de cel overbruggen en stroom parallel laten lopen zodat de andere 3 ook tot 4,2V gaan.
als je de lader zo bouwt dat die maar tot 4,1V/cell laad, zullen ze NOOIT gebalanceerd geraken.

grofweg kan je wel schatten
4,00V en hoger is quasi 80% en meer lading.
3,7V is meestal een 50%
3.3V mag je als leeg beschouwen. sommige cellen zijn effectief leeg dan, andere kunnen nog 10% stroom leveren. zowieso is het een punt dat je schade kan veroorzaken en is dit te vermijden.

ECHTER.... tegenwoordig zijn er al veel hoge capaciteit cellen die van 4,3V helemaal tot 2,85V gaan om de volle capaciteit te krijgen (samsung INR 50E serie dacht ik)

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Ja samsung is niet bang die durft sommige types boven de 4.3 te laden.

Coloumb counting word gebruikt om in bijvoorbeeld je tefoon of laptop nauwkeurig te meten hoeveel er nog in je accu aanwezig is.
Er word dan paralel we gekeken naar de spanning en zonodig bijgestuurd.

Dit is best ingewikkeld. Maar mogelijk zijn er wizzkids geweest die zich is een avondje hebben verveelt en alvast een ardunio progje voor je hebben geschreven die je kan aanpassen naar je doel

daar heb je mooie ictjes voor zie ik net, zoals de MAX17263.
MAxim heeft ook charger IC's

Het gaafst vind ik om alles op eigen PCB te integreren, maar ik ben nooit zo'n fan van li-ion. Altijd bang dat die dingen ontploffen als ik ook maar iets vergeet.
Van de andere kant zie ik zoveel cowboys gigantische packs bouwen, dat ik ook denk is het nu echt zo tricky?
Maar om nu zelf een BMSje te bouwen is ook niet echt rendabel denk ik.
Het is maar een enkelstuks projectje en iets kant en klaars dat zijn werking bewezen heeft heeft dan toch vaak de voorkeur. Want zelf bouwen is inderdaad leuk, maar in mijn geval is tijd gewoon geld

je moet het wiel ook niet opnieuw gaan uitvinden hé. als er modules voor bestaan, koop ik ze ook gewoon hoor. zelfbouw is leuk en pas rendabel als je iets nodig hebt dat buiten de specs van het normale zit.

ook met die battery monitor dingen. zelf schrijven is leuk, maar het duurt even voor je iets hebt dat 100% correct werkt.

op zich valt li-ion nog wel mee zolang je je zelf ook aan de regels houd. een accu die ontladen is onder de 3.0V moet je al wat voorzichtiger behandelen.
accu's lager dan 2V, echt niet aan beginnen.
accus die opwarmen tijdens laden, ook een nogo.
accus overladen, mag je wel 1keer doen, ook 2 keer, maar continue is ook vragen voor problemen.

als je grote packs maakt, moet je er rekening mee houden dat 1 cel eens in kortsluiting kan gaan. en dan moet je opletten dat zijn parallel broertjes niet ineens te enthousiast met stroom beginnen gooien.
5P pack met batterijen die elk 15A kunnen leveren, dan zijn er 4 die samen 60A in die éne kapotte cel kunnen rammen.

EN... een kortsluiting wordt rap afgestraft. die dingen kunnen stroom leveren dat het niet normaal is. een beetje power li-ion doen 40C en dan zit je met 100den amperes.

temperatuurcontrole is ook altijd handig, en desnoods je zelfbouw knutsels in een brandveilige metalen koffer opladen kan ook.
de mijne worden opgeladen weg van brandbare materialen MET een rookmelder er vlak bij

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken