Conception d'une batterie 12v li-ion en série/parallèle

[Dens26]

Bonjour,

Tout est dans le titre je pense

Je sais que le sujet à été souvent posé mais je trouve beaucoup d'information datant d'avant 2010 donc j'aimerai savoir se qu'il en est en 2017

J'aimerai concevoir une batterie 12v de 6000 Mah avec 6 accu li-ions 3.7v de 3000 Mah

Les accus concernées sont celles-ci munies de protection contre surcharge,court-circuit et surchauffe

Les accus seront donc neuves venant du même embalage

Si le branchement parallèle est envisageable, je vois deux façon de faire le mixe parallèle/série

- Brancher en paralléle deux par deux les accus 18650 pour avoir des batterie de 6Ah 3.7v et les brancher ensuite en série pour atteindre les 11,1v
- Brancher en série deux jeux de trois accus 18650 pour avoir deux batteries 11.1v de 3Ah et les brancher ensuite en parallèle pour atteindre 6Ah



Est il donc possible d’effectuer ce genre de branchement et si oui quelle système est plus approprié autant au niveau du rendement qu'au niveau sécurité et pérennité des accus ?
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[invite29322649]

Bonsoir,

il vous faut opter pour la 1ere solution, la solution 2 n'est pas souhaitable car cela vous obligera à avoir 2 BMS (vos 2 batteries ainsi formées sont indépendantes et juste mises en parallèle).
La 1ere solution vous permet de mettre un seul BMS et surtout de pouvoir équilibrer chaque binôme.
Pour du 3S, vous avez le BQ40Z50(r1 ou r2).
Vous pouvez acheter directement une carte d'évaluation, vous gagnerez votre temps:
https://www.digikey.com/product-deta...631-ND/4996086

Néanmoins, pour réaliser le "golden file" vous devrez faire un "learning cycle", ce qui peut vous prendre quelques jours si vous débutez, cette procédure est assez fastidieuse mais vous obtiendrez, à l'issue, un niveau de charge précis à +/-1%, c'est tout l'intérêt de ces circuits spécialisés qui équipent les produits nomades fabriqués en très grosses quantités.
Si vous vous lancez dans de la série, avec ce même golden file, vous pourrez cloner instantanément d'autres BMS pour vos batteries ayant les mêmes références de cellules et le même montage en 3S2P.

[Dens26]

Merci pour ta réponse.

Je vais effectivement me tourner vers la 1ere solution (3s2p)

Je possède un chargeur qui gère l'équilibrage muni donc d'une fiche 3s . Est il obligatoire d'équiper la batterie d'un BMS et de faire le "golden file" ?

Ce que je comptais faire
Équilibrer les 3 paires d'accu branchées en parallèles avec une résistance de 100ohm avant de les assembler définitivement.
Relier les 3 batteries ainsi obtenues en série sans oublier les branchement pour l'équilibrage de la charge

[invite29322649]

Tout dépend de votre application.
Pour une batterie lithium, un BMS (ou a minima un PCM) est indispensable.

Si vous n'avez pas besoin de savoir la capacité restante, ou de communiquer avec votre batterie, vous pouvez utiliser un simple PCM qui doit assurer les sécurités de base:
-> protection en sur-courant et court-circuit
-> protection en sous tension et surtension
-> protection thermique (60°C max en décharge et interdiction de recharge si T°C<0 et limitation en charge à 45°C)
-> équilibrage

L'équilibrage doit être fait par le PCM ou BMS, pas par le chargeur.
Par exemple si un jour quelqu'un recharge avec autre chose que votre chargeur/équilibreur, l'équilibrage ne pourra pas être fait...
Chaque tension cellule doit arriver à votre PCM ou BMS pour qu'au minimum il y ait une sécurité en cas de surcharge (ou sous tension).
Le fait de ne pas équilibrer réduira fortement la capacité utile de votre batterie au delà de 100 cycles.

Si par contre vous optez pour un circuit dédié BMS, il assurera toutes les fonctions et vous pourrez communiquer un tas d'informations à votre application.
Le gros avantage est de ne pas subir une coupure au plus mauvais moment, ça va aussi dans le sens de la sécurité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dens26]

Merci.

Tu as réussi à me vendre les bienfaits du BMS

Est ce que celui ci ferait l'affaire ?

[Dens26]

Ou plutôt celui-ci ?

[invite29322649]

Les 2 références que tu indiques sont des PCM, ils protègent uniquement et encore pas contre tout, le premier fait du balancing par contre aucune protection thermique en vue.
Il est plus "vendeur" de mettre BMS, mais c'est une tromperie très courante sur le net.
Le deuxième est du même tonneau, il s'agit d'un circuit de chez Seïko:
http://datasheet.sii-ic.com/en/batte...n/S8254A_E.pdf

[Dens26]

Je me sens un peu perdu!

J'ai bien compris l'utilité du BMS comparé au PCM (Possibilité de connaitre l'état de charge de la batterie)

Seulement je n'en trouve pas de "VRAI" ou alors au alentours d'une centaine d'euro et c'est juste pas possible à ce prix la.

Je comprend également l'utilité de branché un BMS/PCM sur la batterie pour éviter tout problème lié à la recharge sans se contenter de faire confiance au chargeur.

Seulement, j'ai cru comprendre que les PCM ne laissent passer qu'un certain ampérage et bride ainsi la capacité de décharge de la batterie. La batterie que j'aimerai concevoir doit alimenter un robot humanoide. J'ai donc un peu peur que si le robot demande de la puissance le PCM fasse blocage

Y a t'il des solutions qui permettent de sécuriser la batterie sans pour autant brider sa capacité de décharge? Et surtout à quel prix? J'avoue me perdre un peu dans les recherches

Voici la batterie qui équipe le robot d'origine . 1000Mah avec une capacité de décharge de 10C.

[invite29322649]

Bonjour,

oui tu ne trouveras pas facilement un BMS sur internet, cette technologie oblige de connaitre les cellules à gérer, donc comme il y a des milliers de cellules différentes...
Et même si tu en trouves un il te faudra le configurer, faire des cycles d'apprentissage, paramétrer les protections en courant, etc.
Et tu n'en trouveras pas à 5 euros sur les sites "épicierie".

Un PCM n'a pas à proprement parlé de limite en courant, tout dépend de la valeur du shunt de mesure (Imax=U(sense)/Rshunt) qui est en place et des MOSFET.
En général U(sense)=100mV donc dans ton cas de 20A max prendre Rshunt= 0.1/20= 5mOhm et P=0.005*20²=2W
Il te faut prendre 2 Résistance shunt de 10mOhm/2W que tu monteras en parallèle.
C'est un exemple à toi d'adapter selon ton besoin en courant.
Sur les PCM bas de gamme (c'est à dire la grande majorité) ils utilisent la résistance passante des MOS comme shunt de mesure, c'est dire la fiabilité et la pertinence de ces dispositifs...