Caricabatterie litio che si bruciano

[Alomor]

Buongiorno a tutti, vi chiedo un parere, ho recentemente costruito uno stereo portatile alimentato a batteria. Come batterie uso due pacchi batteria al litio 10S (36V nominali, 42V quando completamente cariche) collegati in parallelo. L'amplificatore da scheda tecnica accetta fino a 38V ma avendo letto recensioni di altre persone che lo hanno alimentato a 42V senza problemi ho voluto provare, ed effettivamente funziona tranquillamente anche a batterie completamente cariche.

 

Lo schema è molto semplice, tutti i positivi e i negativi sono collegati insieme, sia quelli delle batterie che quelli dell'amplificatore che quelli della porta di ricarica. Le connessioni sono ben salde e isolate in quanto ho usato connettori XT-60. L'accensione/spegnimento avviene tramite un semplice interruttore che interrompe il positivo dell'amplificatore.

 

Il problema è che ho comprato due caricabatterie specifici per litio 10S (tensione di uscita di poco superiore a 42V) ed entrambi hanno funzionato per 3-4 giorni poi si sono bruciati. Sul primo, una volta collegato alla presa di corrente, si accende il led di stato ma le batterie non vengono ricaricate. Il secondo invece è proprio morto, il led non si accende più collegandolo alla presa di corrente, ma si accende collegandolo alla porta di ricarica dello stereo (come se la corrente fluisse in maniera inversa dalle batterie al caricabatteria e non viceversa). 

 

Secondo voi c'è qualche errore che ho fatto durante la progettazione oppure sono i caricabatterie economici che si sono rotti perchè di scarsa qualità?

[Livio Orsini]

Quando hai messo in carica le batterie l'amplificatore era acceso?

 

33 minuti fa, Alomor ha scritto:

Come batterie uso due pacchi batteria al litio 10S (36V nominali, 42V quando completamente cariche) collegati in parallelo.

 

Hai messo un BMS adatto per gestire la ricarica dei 2 pacchi di batterie in paralleo?

Modificato: 18 settembre 2023 da Livio Orsini

[Dumah Brazorf]

Non ho capito se ricarichi le batterie singolarmente o hai un connettore a cui collegare il caricabatterie a cui sono collegate entrambe. In questo caso non è simpatico avere 42V sempre presenti sul connettore, meglio metterci un diodo schottky adeguato in entrata anche per evitare possibili inversioni di polarità.

Non so dire però se sia stata la corrente inversa a bruciare gli alimentatori o se facciano schifo di loro.

Modificato: 18 settembre 2023 da Dumah Brazorf

[camp1]

Innanzitutto, come ti hanno già suggerito, non è bello avere due batterie distinte, un carico ed un caricatore brutalmente in parallelo.

Se come sembra da ciò che scrivi, non hai previsto un BMS, inizierei con il caricare le batterie separatamente, una alla volta, staccandole dal resto.

Poi nel parallelarle per alimentare il carico, metterei su entrambe un diodo in modo da evitare ricircoli fra loro due in caso di scarica non omogenea.

Infine sarebbe utile se postassi una foto del caricatore, giusto per capire se trattasi di qualcosa di chiaramente poco affidabile oppure se si può dare il beneficio del dubbio.

Il diodo che ti suggerisce @Dumah Brazorf male non fa, ti protegge in caso di inversione, ma se il caricatore non fa proprio pena è un di più perchè altera la tensione che viene monitorata durante il ciclo di carica, che quindi non seguirà più il corretto percorso.

 

Infatti nel caso di cinesate o similari, spesso non vi è una limitazione della corrente (come dovrebbe essere proprio per non danneggiare in primis le batterie) e nel tuo caso il caricatore potrebbe essersi trovato con due batterie scariche, (quindi quasi un doppio corto) ed un carico non indifferente (l'amplificatore), per cui, sempre nel caso si tratti di una cinesata, l'ipotesi che mi verrebbe da fare è che nel primo si è bruciato il finale e nel secondo il primario del trasformatore, entrambi per una sovracorrente.

Modificato: 18 settembre 2023 da camp1

[Alomor]

Le batterie sono delle batterie per hoverboard da 4400 mAh (se le cercate su internet le trovate subito tanto sono tutte uguali), ciascuna ha già il suo bms ma non ho messo un bms "generale" per la carica in parallelo; dovrei metterlo? L'unica accortezza che ho avuto è di caricarle separatamente entrambe fino al 100% prima di collegarle in parallelo.

 

Preciso che:

- quando si è rotto il primo caricabatterie c'era solo una batteria, non avevo ancora montato la seconda, quindi non c'era il problema della ricarica in parallelo

- quando si è rotto il secondo caricabatterie, le batterie le ho messe in carica che erano al 10%, le ho lasciate a caricare per molte ore (ampiamente sufficienti per una ricarica completa) ad amplificatore spento, ma quando sono andato a controllare il caricabatterie era morto e le batterie erano al 70%; quindi si è rotto nel bel mezzo della carica con amplificatore spento

 

I caricabatterie sono economici, erano quelli che costavano meno sul noto sito col sorriso, li ho pagati 13€ ciascuno ma comprandoli dalla Cina si trovano anche a 5-6€. Purtroppo non ho le foto perchè uno l'ho gettato e l'altro l'ho reso.

 

Per quanto riguarda il diodo schottky, non ho capito se è una buona idea metterlo o no (sia sulla porta di ricarica sia sui pacchi batteria), sicuramente protegge da inversioni di corrente ma immagino che vada ad abbassare di qualche centesimo di V la tensione "vista" dal caricabatterie, dopo non rischio di sovraccaricare le batterie?

 

Nel caso, secondo voi sarebbe una buona idea metterlo anche sulla linea positiva dell'amplificatore?

[camp1]

Allora si comincia a capire il problema.

Innanzitutto un caricabatterie LIPO decente 10S non lo trovi con 5-10€, neanche in Cina, quindi hai preso qualcosa che probabilmente aveva un trasformatore, un diodo ed un resistore di limitazione (chissà), tutti super sottodimensionati. Con batteria scarica è chiamato ad erogare un botto di corrente distruggendo lei e sè medesimo (per fortuna sono anche degli ottimi fusibili e quindi si rompono prima della batteria  ☺️ )

La carica LIPO avviene a corrente costante e poi con mantenimento della tensione limite, quindi ci vuole un micro per farla, va impostata la corrente massima in base alla batteria, bisogna tener conto delle varie celle con un eventuale BMS, insomma c'è qualcosa dentro che li fa costare più di 10€.

Se vuoi caricarle in parallelo va messo un BMS aggiuntivo, che si deve coordinare con quelli interni, quindi direi di evitare per non fare casini e caricarle separatamente o, se si riesce, mettendole in serie. In quel caso avresti bisogno di 84V, ma i BMS interni lavorerebbero correttamente.

Per l'utilizzo ti consiglio di mettere due diodi come in figura che evitano ricircoli pericolosi, da togliere ovviamente in fase di ricarica, che va fatta sempre a carico scollegato per non ingannare il regolatore che pensa di avere solo la batteria.

Per spegnere userei un doppio interruttore, ciascuno sul positivo di una delle due batterie.

Volendo potresti usare un doppio deviatore che ti realizza lo schema in figura e, quando vuoi spegnere, stacca le due batterie dai diodi e le collega ad un connettore esterno a cui attaccherai il caricatore quando serve.

L'ulteriore diodo diventa inutile in quanto già questi ti proteggono se inverti le batterie, sulla carica non va assolutamente perchè fa leggere al regolatore una tensione più alta di circa 1V, con il risultato di non caricare bene la batteria.

Se vuoi metterlo anche sul positivo dell'amplificatore per stare più tranquillo non fai male, aggiungi ulteriori dissipazione e caduta non necessarie, ma niente di che.

 

Modificato: 18 settembre 2023 da camp1

[Dumah Brazorf]

Onestamente non comprendo l'utilità di quei diodi quando usa il carico per poi rimuoverli quando ricarica le batterie.

Se temi che una batteria vada in corto portandosi dietro l'altra al limite si possono mettere dei fusibili.

[camp1]

Le batterie non sono perfettamente uguali, non si scaricano esattamente nello stesso modo, le loro correnti quando alimentano il carico non saranno mai uguali. Ciò comporta che prima o poi si troveranno ad essere in parallelo, ma con tensioni a vuoto diverse, da cui la possibilità, ritengo non peregrina, che, sulla base dell'assorbimento richiesto dal carico vi possa essere un ricircolo fra loro due.

Cioè nei momenti in cui il carico richiede poca corrente (un amplificatore audio, immagino in classe ab ha una forte variabilità di assorbimento in base al segnale di ingresso), una batteria potrebbe diventare carico per l'altra, e questa cosa non va bene per la loro salute, oltre a creare dissipazioni inutili.

[Livio Orsini]

8 ore fa, camp1 ha scritto:

Le batterie non sono perfettamente uguali, non si scaricano esattamente nello stesso modo, le loro correnti quando alimentano il carico non saranno mai uguali.

 

Anzi durante la scarica questo problema piuò anche accentuarsi.

Se venisse usato un BMS per le due batterie, verrebbe a cadere questo problema come si risolverebbe il problema della carica in parallelo, tanto che basterebbe un alimentatore non regolato di adeguata potenza.