Comment charger une batterie LiFePO4?

D'après ce que j'ai vu, les batteries LiFePO4 semblent être l'un des meilleurs choix de batteries pour les applications robotiques. Cependant, j'ai vu des gens mentionner que vous ne pouvez pas utiliser un chargeur pour une batterie différente pour les charger, mais je n'ai pas vu pourquoi. Si je devais créer ma propre configuration pour charger les batteries LiFePO4, que faudrait-il spécifiquement faire? Quel type de tensions ou de tarifs actuels doit-il fournir pour les charger?

Plus précisément, je pensais à mettre en place un chargeur solaire pour ces batteries. Y a-t-il une raison immédiate pour laquelle c'est une mauvaise solution? Tels que, la batterie doit se charger avec un courant supérieur à une certaine quantité pour qu'elle fonctionne correctement?

Si vous êtes assez ambitieux pour fournir un exemple avec votre explication, je pense spécifiquement à avoir 4 de ces batteries avec 2 paires de 2 en série en parallèle.

battery

— Golmschenk
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Réponses:

C'est une de ces questions où si vous devez poser, vous ne devriez pas le faire. Il existe des cartes de surveillance de charge disponibles pour ces batteries, et pour des raisons de sécurité, vous devez les utiliser. Vous pouvez toujours utiliser un chargeur solaire ou une autre méthode, mais la sortie de cette source d'alimentation devrait alimenter un circuit de charge spécialement conçu pour les batteries LiFePO ₄ .

Vous n'êtes pas tant à la recherche d'un chargeur de batterie que d'un "gestionnaire de batterie". Vous avez besoin de quelque chose qui

éviter une décharge excessive (à la fois le courant et la tension)
éviter la surcharge (à la fois le courant et la tension)
détecter une température élevée (indiquant une sorte de panne)
charger réellement la batterie

Les chargeurs LiFePO ₄ prêts à l'emploi accomplissent la charge en 3 étapes:

Fournissez un courant constant (la quantité correcte est spécifique au modèle de batterie) jusqu'à ce que la tension de la cellule atteigne son maximum
Fournissez une tension constante jusqu'à ce que le courant de charge atteigne un minimum, généralement lié au courant de charge initial.
Maintenez la charge en abaissant légèrement la tension et en faisant d'autres ajustements (je ne suis pas complètement clair sur cette partie)

Il s'agit plus d'un projet purement EE que d'un projet de robotique, donc si vous êtes déterminé à le construire, vous devriez consulter une ressource plus électronique.

— Ian
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J'ai l'intention de faire des recherches approfondies avant d'essayer quoi que ce soit. Poser des questions est le seul moyen que j'arrive au point que je n'ai pas à poser. Que font précisément ces cartes de surveillance des charges et pourquoi?

— golmschenk

C'est un bon point, j'ai intégré certains détails dans ma réponse.

— Ian

Je ne suppose pas qu'il existe une sorte de "gestionnaire de batterie" pour les batteries LiFePO4 qui est une petite puce ou quelque chose qui peut être monté sur un petit robot sans prendre beaucoup de place? Et pourrait prendre comme source d'alimentation un petit panneau solaire?

— golmschenk

au point # 3, ils peuvent se référer à la façon dont les chargeurs ne peuvent (et ne devraient) charger que 95% de leur capacité pour un usage général, 50% pour le stockage et 100% pour la concurrence uniquement. Les batteries dureront beaucoup plus longtemps de cette façon (nombre de charges avant que le déséquilibre ne devienne un problème).

— Spiked3

Quant à la taille, la puce "gestionnaire de batterie" n'est pas le problème (vous pouvez les obtenir en quelques mm ^ 2). Le problème vient des composants du chemin d'alimentation. Les commutateurs, le stockage d'énergie et les éléments de transfert (transistors, inductances, interconnexion, etc.) devront être suffisamment grands pour gérer le courant. Si vous souhaitez prendre en charge la charge plus rapidement que des dizaines de milliampères, vous approcherez rapidement des dizaines de mm ^ 2 de carte.

— DrFriedParts

Suite à la publication de @ Ian, quelques commentaires importants:

Votre système de gestion de batterie (BMS) (pas seulement un simple chargeur!) Doit surveiller l'état de chaque cellule individuelle, et non l'ensemble dans son ensemble - cela s'applique pendant la phase de décharge, ainsi que pendant la charge.

Et l'équilibrage des cellules (en gardant toutes les cellules à niveau) est probablement plus pertinent que la simple surveillance charge / décharge.

Les exigences de non-divulgation de la journée de travail limitent une réponse longue, mais nous développons un BMS en utilisant le dispositif TI BQ76PL536A pour surveiller chaque cellule.

Mais ce n'est pas une application banale.

— Andrew
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