DIY li na ładowarce. Ładowarka akumulatorów litowo-jonowych

Celem tego artykułu jest nauczenie, jak używać konwencjonalnych zasilaczy laboratoryjnych do ładowania akumulatorów litowo-jonowych, gdy dedykowana ładowarka nie jest dostępna. Takie akumulatory są bardzo powszechne, ale nie każdy może (lub chce) kupić ładowarkę do jej kompetentnego ładowania, często ładując je konwencjonalnymi zasilaczami regulowanymi. Zobaczmy, jak to zrobić.

Weźmy na przykład akumulator litowo-jonowy Panasonic ncr18650b 3,6 V 3400 mAh. Od razu ostrzegamy, że ładowanie tego typu baterii jest dość niebezpieczne, jeśli zrobisz to źle. Niektóre przykłady zastraszania mogą wytrzymać, a niektóre chińskie „superekonomiczne” nie mają ochrony i mogą eksplodować.

Chroniona bateria

Chroniona bateria musi mieć następujące cechy ochronne:

• PTC, ochrona przed przegrzaniem i pośrednio przetężeniem.
• CID, zawór ciśnieniowy odcina ogniwo, jeśli wewnątrz jest wysokie ciśnienie, co może wystąpić z powodu przeładowania.
• PCB, płytka zabezpieczająca przed nadmiernym rozładowaniem, resetowanie odbywa się automatycznie lub po umieszczeniu w ładowarce.

Powyższy rysunek pokazuje, jak działa ochrona słoika. Ta konstrukcja jest używana do każdego rodzaju nowoczesnej, wytrzymałej baterii litowo-jonowej. PTC i zawór ciśnieniowy nie będą widoczne, ponieważ są częścią oryginalnej baterii, ale wszystkie inne części zabezpieczenia będą widoczne. Poniżej przedstawiamy warianty zabezpieczeń elektronicznych, które najczęściej spotykane są w standardowych okrągłych akumulatorach Li-Ion.

Ładowanie litu

Typowy obwód i zasadę ładowania akumulatorów ncr18650b można znaleźć w arkuszu danych. Zgodnie z dokumentacją prąd ładowania wynosi 1600 mA, a napięcie 4,2 wolta.

Sam proces składa się z dwóch etapów, pierwszy to prąd stały, gdzie należy ustawić wartość na 1600 mA DC, a gdy napięcie akumulatora osiągnie 4,20 V, rozpoczyna się drugi etap - napięcie stałe. Na tym etapie prąd nieznacznie spadnie, a z ładowarki popłynie około 10% prądu ładowania - jest to około 170 mA. Niniejsza instrukcja dotyczy wszystkich akumulatorów litowo-jonowych i litowo-polimerowych innych niż 18650.

Trudno jest ręcznie ustawić i utrzymać powyższe tryby przy zwykłym zasilaniu, dlatego lepiej jest używać specjalnych mikroukładów zaprojektowanych do automatyzacji procesu ładowania (patrz schematy w tej sekcji). W skrajnym przypadku można ładować stabilnym prądem 30-40% pełnej pojemności (paszportowej) akumulatora, pomijając drugi etap, ale to nieco skróci żywotność elementu.

Obwody ładowarki

elwo.ru

Obwody wskaźnika rozładowania akumulatora litowo-jonowego w celu określenia poziomu naładowania akumulatora litowego (na przykład 18650)

Co może być smutniejszego niż nagle rozładowana bateria w quadkopterze podczas lotu lub wyłączony wykrywacz metalu na obiecującej łące? Teraz, gdyby tylko można było z góry wiedzieć, jak mocno jest naładowany akumulator! Wtedy mogliśmy podłączyć ładowarkę lub włożyć nowy zestaw baterii, nie czekając na smutne konsekwencje.

I tu właśnie narodził się pomysł, aby zrobić jakiś wskaźnik, który z góry da sygnał, że bateria wkrótce się wyczerpie. Radioamatorzy na całym świecie nadymali się z realizacji tego zadania, a dziś jest cały wagon i mały wózek z różnymi rozwiązaniami obwodów - od obwodów na jednym tranzystorze po wyrafinowane urządzenia na mikrokontrolerach.

Uwaga! Obwody podane w artykule sygnalizują jedynie niskie napięcie na akumulatorze. Aby zapobiec głębokiemu rozładowaniu, należy ręcznie odłączyć obciążenie lub użyć kontrolerów rozładowania.

Numer opcji 1

Zacznijmy może od prostego obwodu na diodzie Zenera i tranzystorze:

Zobaczmy, jak to działa.

Dopóki napięcie jest powyżej pewnego progu (2,0 V), dioda Zenera jest odpowiednio przebita, tranzystor jest zamknięty i cały prąd przepływa przez zieloną diodę LED. Gdy tylko napięcie na akumulatorze zacznie spadać i osiągnie wartość rzędu 2,0 V + 1,2 V (spadek napięcia na złączu baza-emiter tranzystora VT1), tranzystor zaczyna się otwierać i prąd zaczyna się redystrybuować między obiema diodami LED.

Jeśli weźmiemy dwukolorową diodę LED, otrzymamy płynne przejście od zieleni do czerwieni, w tym cała gama pośrednia kolorów.

Typowa różnica napięcia przewodzenia w dwukolorowych diodach LED wynosi 0,25 V (czerwony świeci przy niższym napięciu). To właśnie ta różnica określa obszar całkowitego przejścia między zielenią a czerwienią.

Dzięki temu, pomimo swojej prostoty, obwód pozwala z góry wiedzieć, że bateria zaczęła się wyczerpywać. Gdy napięcie akumulatora wynosi 3,25 V lub więcej, zielona dioda LED świeci. Pomiędzy 3,00 a 3,25 V zaczyna się mieszać czerwony z zielonym – im bliżej 3,00 V, tym więcej czerwonego. Wreszcie przy 3V świeci tylko czysta czerwień.

Wadą układu jest złożoność doboru diod Zenera w celu uzyskania wymaganego progu odpowiedzi, a także stały pobór prądu rzędu 1 mA. Cóż, możliwe, że osoby nierozróżniające kolorów nie docenią tego pomysłu przy zmieniających się kolorach.

Nawiasem mówiąc, jeśli w tym obwodzie umieścisz tranzystor innego typu, można go uruchomić w odwrotny sposób - przejście z zielonego na czerwony nastąpi, wręcz przeciwnie, w przypadku wzrostu wejścia Napięcie. Oto zmodyfikowany obwód:

Numer opcji 2

Poniższy obwód wykorzystuje precyzyjny regulator napięcia TL431.

Próg odpowiedzi jest określony przez dzielnik napięcia R2-R3. Przy wartościach znamionowych wskazanych na schemacie jest to 3,2 wolta. Gdy napięcie na akumulatorze spadnie do tej wartości, mikroukład przestaje manewrować diodą LED i zapala się. Będzie to sygnał, że pełne rozładowanie akumulatora jest bardzo bliskie (minimalne dopuszczalne napięcie na jednym banku litowo-jonowym to 3,0 V).

Jeżeli urządzenie jest zasilane baterią z kilku połączonych szeregowo akumulatorów litowo-jonowych, to powyższy obwód należy podłączyć do każdego banku osobno. W ten sposób:

Aby skonfigurować obwód podłączamy regulowany zasilacz zamiast akumulatorów i dobierając rezystor R2 (R4) uzyskujemy zapłon diody w momencie, którego potrzebujemy.

Numer opcji 3

I tu prosty obwód Wskaźnik rozładowania akumulatora litowo-jonowego na dwóch tranzystorach:
Próg odpowiedzi jest ustawiany przez rezystory R2, R3. Stare radzieckie tranzystory można zastąpić BC237, BC238, BC317 (KT3102) i BC556, BC557 (KT3107).

Numer opcji 4

Obwód oparty na dwóch tranzystorach polowych, który dosłownie pobiera mikroprądy w trybie czuwania.

Gdy obwód jest podłączony do źródła zasilania, dodatnie napięcie na bramce tranzystora VT1 powstaje za pomocą dzielnika R1-R2. Jeśli napięcie jest wyższe niż napięcie odcięcia tranzystora polowego, otwiera się i przyciąga bramkę VT2 do masy, tym samym ją zamykając.

W pewnym momencie, gdy akumulator jest rozładowany, napięcie pobierane z dzielnika staje się niewystarczające do odblokowania VT1 i zamyka się. W konsekwencji na bramce drugiego pracownika terenowego pojawia się napięcie, które jest zbliżone do napięcia zasilania. Otwiera się i zapala diodę LED. Świecenie diody sygnalizuje nam konieczność doładowania baterii.

Zrobi to każdy tranzystor n-kanałowy z niskim napięciem odcięcia (im mniej, tym lepiej). Wydajność 2N7000 nie została przetestowana w tym obwodzie.

Numer opcji 5

Na trzech tranzystorach:

Myślę, że schemat jest oczywisty. Dzięki dużemu współczynnikowi. wzmocnienie trzech stopni tranzystorowych, układ działa bardzo wyraźnie - między świecącą i nie zapaloną diodą wystarczy różnica 1 setnej wolta. Pobór prądu przy zapalonym sygnale wynosi 3 mA, przy wyłączonej diodzie - 0,3 mA.

Pomimo nieporęcznego wyglądu obwodu, gotowa płyta ma raczej skromny rozmiar:

Z kolektora VT2 można pobrać sygnał, który umożliwia podłączenie obciążenia: 1 - dozwolone, 0 - zabronione.

Tranzystory BC848 i BC856 można zastąpić odpowiednio BC546 i BC556.

Numer opcji 6

Podoba mi się ten obwód, że nie tylko włącza sygnalizację, ale także odcina obciążenie.

Szkoda tylko, że sam obwód nie wyłącza się z akumulatora, nadal zużywając energię. I je, dzięki stale palącej się diodzie LED, dużo.

W tym przypadku zielona dioda LED działa jako źródło napięcia odniesienia, pobierając prąd około 15-20 mA. Aby pozbyć się tak żarłocznego elementu, zamiast referencyjnego źródła napięcia można użyć tego samego TL431, włączając go zgodnie z następującym schematem *:

* podłącz katodę TL431 do drugiego pinu LM393.

Numer opcji 7

Obwód wykorzystujący tak zwane monitory napięcia. Nazywane są również nadzorcami i detektorami napięcia (woltomierzami). Są to wyspecjalizowane mikroukłady zaprojektowane specjalnie do kontroli napięcia.

Na przykład tutaj jest obwód, który zapala diodę LED, gdy napięcie na akumulatorze spada do 3,1V. Zmontowany na BD4731.

Zgadzam się, to nie może być prostsze! BD47xx ma wyjście typu otwarty kolektor, a także samoogranicza prąd wyjściowy do 12 mA. Umożliwia to bezpośrednie podłączenie do niego diody LED, bez ograniczania rezystorów.

Podobnie możesz zastosować dowolny inny nadzorca do dowolnego innego napięcia.

Oto kilka dodatkowych opcji do wyboru:

• przy 3,08V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E / TT, CAT809TTBI-G;
• przy 2,93V: MCP102T-300E / TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• Seria MN1380 (lub 1381, 1382 - różnią się tylko obudową). Do naszych celów najlepiej nadaje się opcja z otwartym odpływem, o czym świadczy dodatkowa liczba „1” w oznaczeniu mikroukładu - MN13801, MN13811, MN13821. Napięcie wyzwalające jest określone przez indeks literowy: MN13811-L to tylko 3,0 V.

Możesz także wziąć radziecki odpowiednik - KR1171SPkhkh:

W zależności od oznaczenia cyfrowego napięcie wykrywania będzie różne:

Siatka napięciowa nie nadaje się zbytnio do monitorowania akumulatorów litowo-jonowych, ale myślę, że nie warto całkowicie wyrzucać tego mikroukładu.

Niewątpliwymi zaletami obwodów na monitorach napięcia są niezwykle niskie zużycie energii w stanie wyłączonym (jednostki, a nawet ułamki mikroamperów), a także jej niezwykła prostota. Często cały obwód pasuje do pinów LED:

Aby sygnalizacja rozładowania była jeszcze bardziej widoczna, wyjście detektora napięcia można obciążyć migającą diodą LED (np. seria L-314). Lub możesz sam zmontować najprostszy „migacz” na dwóch tranzystorach bipolarnych.

Poniżej pokazano przykład gotowego obwodu, który powiadamia o rozładowanej baterii za pomocą migającej diody LED:

Kolejny obwód z migającą diodą LED zostanie omówiony poniżej.

Numer opcji 8

Chłodny obwód, który wyzwala miganie diody LED, jeśli napięcie na baterii litowej spadnie do 3,0 V:

Obwód ten powoduje miganie bardzo jasnej diody LED o współczynniku wypełnienia 2,5% (tj. długa pauza - krótkie mignięcie - ponownie pauza). Pozwala nam to zredukować pobór prądu do absurdalnych wartości – w stanie wyłączonym obwód pobiera 50 nA (nano!), a w trybie migania diody – tylko 35 μA. Czy możesz zaproponować coś bardziej ekonomicznego? Mało prawdopodobne.

Jak widać, działanie większości obwodów kontroli wyładowań sprowadza się do porównania określonego napięcia odniesienia z napięciem kontrolowanym. W przyszłości ta różnica się zwiększa i włącza/wyłącza diodę LED.

Zazwyczaj jako wzmacniacz różnicy między napięciem odniesienia a napięciem baterii litowej stosuje się stopień tranzystorowy lub wzmacniacz operacyjny połączony w obwód komparatora.

Ale jest też inne rozwiązanie. Elementy logiczne - falowniki mogą być wykorzystane jako wzmacniacz. Tak, to niestandardowe użycie logiki, ale działa. Podobny schemat pokazano w kolejnej wersji.

Numer opcji 9

Obwód 74HC04.

Napięcie robocze diody Zenera musi być niższe niż napięcie robocze obwodu. Na przykład możesz wziąć diody Zenera o napięciu 2,0 - 2,7 wolta. Dokładna regulacja progu odpowiedzi jest ustawiana przez rezystor R2.

Obwód pobiera około 2mA z akumulatora, więc musi być również włączony po włączeniu zasilania.

Numer opcji 10

To nie jest nawet wskaźnik rozładowania, ale cały woltomierz LED! Skala liniowa składająca się z 10 diod LED zapewnia wyraźne wskazanie stanu baterii. Cała funkcjonalność jest zaimplementowana tylko na jednym mikroukładzie LM3914:

Dzielnik R3-R4-R5 ustawia dolny (DIV_LO) i górny (DIV_HI) napięcie progowe. Przy wartościach wskazanych na schemacie świecenie górnej diody LED odpowiada napięciu 4,2 V, a gdy napięcie spadnie poniżej 3 V, ostatnia (dolna) dioda LED zgaśnie.

Podłączając dziewiąty styk mikroukładu do „masy”, możesz przełączyć go w tryb „punktowy”. W tym trybie zawsze świeci tylko jedna dioda LED, odpowiadająca napięciu zasilania. Pozostawione jak na schemacie zaświeci się cała gama diod LED, co jest nieracjonalne z punktu widzenia wydajności.

Jak diody LED wystarczy wziąć czerwone diody LED od mają najniższe napięcie przewodzenia podczas pracy. Jeśli na przykład weźmiesz niebieskie diody LED, to gdy bateria rozładuje się do 3 woltów, najprawdopodobniej w ogóle się nie zapalą.

Sam mikroukład zużywa około 2,5 mA plus 5 mA na każdą zapaloną diodę LED.

Wadę obwodu można uznać za niemożność indywidualnej regulacji progu zapłonu dla każdej diody LED. Możesz ustawić tylko wartości początkowe i końcowe, a dzielnik wbudowany w mikroukład podzieli ten przedział na równe 9 segmentów. Ale, jak wiadomo, bliżej końca rozładowania napięcie na akumulatorze zaczyna bardzo szybko spadać. Różnica między 10% a 20% rozładowanymi akumulatorami może wynosić dziesiąte części wolta, a jeśli porównasz te same akumulatory, tylko w 90% i 100% rozładowanych, zobaczysz całkowitą różnicę woltów!

Typowy wykres rozładowania akumulatora litowo-jonowego, podany poniżej, wyraźnie pokazuje tę okoliczność:

Dlatego użycie skali liniowej do wskazania stopnia rozładowania baterii nie wydaje się zbyt właściwe. Potrzebujemy obwodu, który pozwala ustawić dokładne wartości napięcia, przy których zapali się ta lub ta dioda LED.

Pełną kontrolę nad momentami włączenia diod LED daje poniższy schemat.

Numer opcji 11

Obwód ten jest 4-cyfrowym wskaźnikiem akumulatora/napięcia akumulatora. Jest realizowany na czterech wzmacniaczach operacyjnych zawartych w mikroukładzie LM339.

Obwód działa do napięcia 2 V, zużywa mniej niż miliamper (z wyłączeniem diody LED).

Oczywiście, aby odzwierciedlić rzeczywistą wartość zużytej i pozostałej pojemności akumulatora, konieczne jest uwzględnienie krzywej rozładowania zastosowanego akumulatora (z uwzględnieniem prądu obciążenia) podczas konfiguracji obwodu. Pozwoli to na ustawienie precyzyjnych wartości napięć odpowiadających np. 5% -25% -50% -100% pojemności resztkowej.

Numer opcji 12

I oczywiście najszerszy zakres otwiera się, gdy stosuje się mikrokontrolery z wbudowanym referencyjnym źródłem napięcia i wejściem ADC. Tutaj funkcjonalność jest ograniczona tylko twoją wyobraźnią i umiejętnościami programowania.

Jako przykład podamy najprostszy obwód na kontrolerze ATMega328.

Chociaż tutaj, aby zmniejszyć wymiary deski, lepiej byłoby wziąć 8-nożny ATTiny13 w pakiecie SOP8. Wtedy byłoby ogólnie cudownie. Ale niech to będzie twoja praca domowa.

Pobiera się trójkolorową diodę LED (z Pasek ledowy), ale w grę wchodzą tylko czerwone i zielone.

Gotowy program (szkic) można pobrać z tego linku.

Program działa w następujący sposób: napięcie zasilania jest odpytywane co 10 sekund. Na podstawie wyników pomiarów MK steruje diodami LED za pomocą PWM, co pozwala uzyskać różne odcienie światła poprzez mieszanie kolorów czerwonego i zielonego.

Świeżo naładowany akumulator wytwarza około 4,1 V - świeci się zielony wskaźnik. Podczas ładowania na akumulatorze obecne jest napięcie 4,2V, a zielona dioda LED będzie migać. Gdy tylko napięcie spadnie poniżej 3,5V, czerwona dioda zacznie migać. Będzie to sygnał, że bateria jest prawie rozładowana i czas ją naładować. W pozostałym zakresie napięcia wskaźnik zmieni kolor z zielonego na czerwony (w zależności od napięcia).

Numer opcji 13

Otóż ​​na przekąskę proponuję opcję przerobienia standardowej płytki zabezpieczającej (zwane też kontrolerami ładowania-rozładowania), która zamienia ją we wskaźnik rozładowanej baterii.

Te płyty (moduły PCB) są wydobywane ze starych baterii telefony komórkowe prawie na skalę przemysłową. Wystarczy podnieść zużytą baterię z telefonu komórkowego na ulicy, wypatroszyć ją i tablica jest w Twoich rękach. Resztę zutylizuj w odpowiedni sposób.

Uwaga!!! Istnieją płyty, które zawierają ochronę przed nadmiernym rozładowaniem przy niedopuszczalnie niskim napięciu (2,5 V i poniżej). Dlatego ze wszystkich posiadanych płyt musisz wybrać tylko te kopie, które pracują przy prawidłowym napięciu (3,0-3,2 V).

Najczęściej płytka PCB wygląda tak:

Microassembly 8205 to dwa przetworniki polowe miliomów zmontowane w jednym pakiecie.

Po dokonaniu pewnych zmian w obwodzie (pokazanych na czerwono) otrzymamy doskonały wskaźnik rozładowania akumulatora litowo-jonowego, który praktycznie nie zużywa prądu w stanie wyłączonym.

Ponieważ tranzystor VT1.2 jest odpowiedzialny za odłączenie ładowarki od akumulatora w przypadku przeładowania, jest on w naszym układzie zbędny. Dlatego całkowicie wykluczyliśmy ten tranzystor z pracy, przerywając obwód spustowy.

Rezystor R3 ogranicza prąd przez diodę LED. Jego rezystancję należy dobrać w taki sposób, aby świecenie diody było już zauważalne, ale pobór prądu nie był zbyt duży.

Nawiasem mówiąc, możesz zapisać wszystkie funkcje modułu ochronnego i dokonać wskazania za pomocą oddzielnego tranzystora sterującego diodą LED. Oznacza to, że wskaźnik zaświeci się jednocześnie z odłączeniem akumulatora w momencie rozładowania.

Zamiast 2N3906 zrobi to każdy pod ręką niska moc p-n-p tranzystor. Nie można po prostu bezpośrednio przylutować diody LED. prąd wyjściowy mikroukładu sterującego klawiszami jest zbyt mały i wymaga wzmocnienia.

Proszę wziąć pod uwagę fakt, że same obwody wskaźnika rozładowania zużywają energię baterii! Aby uniknąć niedopuszczalnego rozładowania, podłącz obwody wskaźnika za wyłącznikiem zasilania lub użyj obwodów ochronnych, aby zapobiec głębokiemu rozładowaniu.

Jak chyba nietrudno się domyślić, obwody można wykorzystać i odwrotnie - jako wskaźnik naładowania.

elektro-shema.ru

Akumulatory litowo-jonowe i litowo-polimerowe w naszych projektach

Wraz z postępem, tradycyjnie używane baterie NiCd (niklowo-kadmowe) i NiMh (niklowo-metalowo-wodorkowe) są coraz częściej zastępowane bateriami litowymi.
Przy porównywalnej wadze jednego ogniwa lit ma dużą pojemność, dodatkowo napięcie ich ogniw jest trzykrotnie wyższe - 3,6 V na ogniwo, zamiast 1,2 V.
Koszt baterii litowych zaczął zbliżać się do konwencjonalnych baterii alkalicznych, waga i rozmiar są znacznie mniejsze, a poza tym można i należy je ładować. Producent twierdzi, że wytrzymują 300-600 cykli.
Są różne rozmiary i nie jest trudno znaleźć odpowiedni.
Samorozładowanie jest tak niskie, że leżą latami i pozostają naładowane, tj. urządzenie działa w razie potrzeby.

Główne cechy baterii litowych

Istnieją dwa główne typy baterii litowych: Li-ion i Li-polimer.
Li-ion to bateria litowo-jonowa, Li-polymer to bateria litowo-polimerowa.
Ich różnica polega na technologii produkcji. Li-ion ma elektrolit ciekły lub żelowy, podczas gdy polimer litowy ma elektrolit stały.
Ta różnica ma wpływ na zakres temperatur pracy, trochę na napięcie oraz na kształt obudowy, którą można nadać gotowemu produktowi. Także - na oporach wewnętrznych, ale tutaj wiele zależy od jakości wykonania.
Li-ion: -20...+60°C; 3,6 V
Polimer LI: 0 .. + 50 ° С; 3,7 V
Najpierw musisz dowiedzieć się, jakie są te wolty.
Producent pisze nam 3,6 V, ale to średnie napięcie. Zwykle w kartach katalogowych piszą zakres napięcia roboczego 2,5 V ... 4,2 V.
Kiedy po raz pierwszy zetknąłem się z bateriami litowymi, przez długi czas studiowałem arkusze danych.
Poniżej znajdują się ich wykresy rozładowania w różnych warunkach.

Figa. 1. W temperaturze + 20 ° C

Figa. 2. W różnych temperaturach roboczych

Z wykresów jasno wynika, że ​​napięcie robocze przy rozładowaniu 0,2C i temperaturze +20°C wynosi 3,7 V ... 4,2 V. Oczywiście akumulatory można łączyć szeregowo i uzyskać potrzebne napięcie.
Moim zdaniem bardzo wygodny zakres napięć, który pasuje do wielu konstrukcji, w których stosuje się 4,5V - sprawdzają się świetnie. A łącząc je 2 sztuki. dostajemy 8,4 V, czyli prawie 9 V. Umieszczam je we wszystkich konstrukcjach, w których jest moc baterii i już zapomniałem, kiedy ostatnio kupowałem baterie.

Baterie litowe mają niuans: nie można ich ładować powyżej 4,2 V i rozładowywać poniżej 2,5 V. Jeśli są rozładowane poniżej 2,5 V, nie zawsze można je przywrócić, ale szkoda je wyrzucić. Oznacza to, że potrzebna jest ochrona przed nadmiernym rozładowaniem. W wielu bateriach jest już wbudowany jako mała płytka, a po prostu nie jest widoczny w obudowie.

Obwód zabezpieczający przed nadmiernym rozładowaniem akumulatora

Zdarza się, że trafisz na baterie bez zabezpieczenia, wtedy musisz je samemu odebrać. To nie jest trudne. Po pierwsze, istnieje asortyment wyspecjalizowanych mikroukładów. Po drugie, wygląda na to, że Chińczycy zmontowali moduły.

I po trzecie, zastanowimy się, co można zebrać na ten temat z materiału na ziemi. W końcu nie każdy ma na stanie nowoczesne żetony czy zwyczaj robienia zakupów na Aliexpress.
Używam tego super prostego obwodu od wielu lat i bateria nigdy nie zawiodła!

Figa. 3.
Kondensator można pominąć, jeśli obciążenie nie jest impulsowe i zużywa się stabilnie. Wszelkie diody małej mocy, ich ilość należy dobrać zgodnie z napięciem odcięcia tranzystora.
Używam różnych tranzystorów, w zależności od obecności i poboru prądu urządzenia, najważniejsze jest to, aby napięcie odcięcia było poniżej 2,5 V, tj. tak, że otwiera się z napięcia akumulatora.

Lepiej dostosować schemat instalacji. Bierzemy tranzystor i przykładamy napięcie do bramki przez rezystor o rezystancji 100 Ohm ... 10 K, sprawdź napięcie odcięcia. Jeśli nie więcej niż 2,5 V, to kopia jest dobra, następnie dobieramy diody (liczba, a czasem typ), aby tranzystor zaczął się zamykać przy napięciu około 3 V.
Teraz przykładamy napięcie z zasilacza i sprawdzamy, czy obwód pracuje przy napięciu około 2,8 - 3 V.
Innymi słowy, jeśli napięcie na akumulatorze spadnie poniżej ustawionego przez nas progu, to tranzystor zamknie się i odłączy obciążenie od zasilania, zapobiegając w ten sposób szkodliwemu głębokiemu rozładowaniu.

Cechy procesu ładowania baterii litowej

Cóż, nasza bateria jest rozładowana, teraz czas ją bezpiecznie naładować.
Podobnie jak w przypadku rozładowania, ładowanie również nie jest takie proste. Maksymalne napięcie na banku powinno wynosić nie więcej niż 4,2 V ± 0,05 V! W przypadku przekroczenia tej wartości lit przechodzi w stan metaliczny i może dojść do przegrzania, pożaru, a nawet wybuchu baterii.

Akumulatory są ładowane według dość prostego algorytmu: ładowanie ze stałego źródła napięcia 4,20 V na ogniwo, z ograniczeniem prądu do 1C.
Ładowanie uważa się za zakończone, gdy prąd spadnie do 0,1-0,2C. Po przejściu w tryb stabilizacji napięcia przy prądzie 1C akumulator zyskuje około 70-80% swojej pojemności. Pełne naładowanie zajmuje około 2 godzin.
Na ładowarkę nakładane są dość surowe wymagania dotyczące dokładności utrzymywania napięcia na końcu ładowania, nie gorszego niż ± 0,01 V na puszkę.

Zwykle obwód pamięci ma sprzężenie zwrotne- napięcie jest dobierane automatycznie, aby prąd przepływający przez akumulator był równy wymaganemu. Gdy tylko napięcie to osiągnie 4,2 V (dla opisywanej baterii), nie da się dłużej utrzymać prądu w 1C - wtedy napięcie na baterii wzrośnie zbyt szybko i silnie.

W tym momencie bateria jest zwykle naładowana w 60% -80%, a aby naładować pozostałe 40% -20% bez wybuchów, należy zmniejszyć prąd. Najłatwiej to zrobić, utrzymując stałe napięcie na akumulatorze, a on sam pobierze prąd, którego potrzebuje.
Gdy prąd ten spadnie do 30-10 mA, akumulator uważa się za naładowany.

Aby zilustrować wszystkie powyższe, podaję wykres naładowania pobrany z eksperymentalnej baterii:

Figa. cztery.
Po lewej stronie wykresu, podświetlone na niebiesko, widzimy stały prąd 0,7 A, podczas gdy napięcie stopniowo rośnie od 3,8 V do 4,2 V.
Widać też, że w pierwszej połowie ładowania akumulator osiąga 70% swojej pojemności, zaś w pozostałym czasie – tylko 30%.

„C” oznacza pojemność

Często spotyka się oznaczenie „xC”. To tylko wygodne oznaczenie prądu ładowania lub rozładowania akumulatora o ułamku jego pojemności. Utworzony z angielskiego słowa „Pojemność” (pojemność, pojemność).
Kiedy mówią o ładowaniu prądem 2C lub 0,1C, zwykle mają na myśli, że prąd powinien wynosić odpowiednio (pojemność akumulatora 2 H) / h lub (0,1 H pojemności akumulatora) / h.

Np. akumulator o pojemności 720 mAh, dla którego prąd ładowania wynosi 0,5C, należy ładować prądem 0,5 H 720 mAh/h = 360 mA, dotyczy to również rozładowania.

Ładowarki do akumulatorów litowych

Moduły ładowarek z Chin można zamówić pocztą z darmową wysyłką. Moduły kontrolera ładowania TP4056 z gniazdem mini USB i ochroną można uzyskać bardzo tanio.

I możesz zrobić najprostszą lub niezbyt prostą ładowarkę, w zależności od twojego doświadczenia i możliwości.

Schemat prostej ładowarki na LM317

Figa. pięć.
Obwód wykorzystujący LM317 zapewnia dość dokładną stabilizację napięcia, którą ustawia się potencjometrem R2.
Stabilizacja prądu nie jest tak krytyczna jak stabilizacja napięcia, więc wystarczy ustabilizować prąd za pomocą rezystora bocznikowego Rx i tranzystora NPN (VT1).

Wymagany prąd ładowania dla konkretnego akumulatora litowo-jonowego (Li-Ion) i litowo-polimerowego (Li-Pol) dobierany jest poprzez zmianę rezystancji Rx.
Rezystancja Rx odpowiada w przybliżeniu następującemu stosunkowi: 0,95 / Imax.
Wartość rezystora Rx wskazana na schemacie odpowiada prądowi 200 mA, jest to wartość przybliżona, zależy również od tranzystora.

LM317 musi być wyposażony w radiator w zależności od prądu ładowania i napięcia wejściowego.
Napięcie wejściowe musi być co najmniej o 3 V wyższe niż napięcie akumulatora do normalnej pracy stabilizatora, które dla jednego ogniwa wynosi 7-9 V.

Schemat prostej ładowarki na LTC4054

Figa. 6.
Możesz usunąć kontroler ładowania LTC4054 ze starego telefonu komórkowego, na przykład Samsung (C100, C110, X100, E700, E800, E820, P100, P510).

Figa. 7. Ten mały 5-stopowy chip jest oznaczony jako „LTH7” lub „LTADY”

Nie będę wdawał się w najdrobniejsze szczegóły pracy z mikroukładem, wszystko jest w arkuszu danych. Opiszę tylko najpotrzebniejsze funkcje.
Prąd ładowania do 800 mA.
Optymalne napięcie zasilania wynosi od 4,3 do 6 woltów.
Wskaźnik naładowania.
Zabezpieczenie przed zwarciem wyjścia.
Ochrona przed przegrzaniem (spadek prądu ładowania w temperaturach powyżej 120 °).
Nie ładuje akumulatora, jeśli napięcie na nim jest poniżej 2,9 V.

Prąd ładowania jest ustawiany przez rezystor między piątym stykiem mikroukładu a masą zgodnie ze wzorem

I = 1000 / R,
gdzie I to prąd ładowania w amperach, R to rezystancja rezystora w omach.

Wskaźnik rozładowania baterii litowej

Oto prosty obwód, który włącza diodę LED, gdy bateria jest słaba, a jej napięcie szczątkowe jest bliskie krytycznemu.

Figa. osiem.
Wszelkie tranzystory małej mocy. Napięcie zapłonu diody LED jest wybierane przez dzielnik z rezystorów R2 i R3. Lepiej jest podłączyć obwód za jednostką zabezpieczającą, aby dioda LED w ogóle nie rozładowywała akumulatora.

Niuans trwałości

Producent zwykle podaje 300 cykli, ale jeśli ładujesz lit tylko o 0,1 V mniej, do 4,10 V, to liczba cykli wzrasta do 600 lub nawet więcej.

Obsługa i środki ostrożności

Można śmiało powiedzieć, że akumulatory litowo-polimerowe są najbardziej „delikatnymi” akumulatorami spośród istniejących, czyli wymagają obowiązkowego przestrzegania kilku prostych, ale obowiązkowych zasad, ze względu na nieprzestrzeganie których występują awarie.
1. Ładunek nie może osiągnąć napięcia przekraczającego 4,20 V na ogniwo.
2. Zwarcie baterii jest niedopuszczalne.
3. Niedopuszczalne jest rozładowanie prądami przekraczającymi obciążalność lub nagrzewanie akumulatora powyżej 60°C. 4. Szkodliwe rozładowanie poniżej napięcia 3,00 V na ogniwo.
5. Nagrzewanie się akumulatora powyżej 60°C jest szkodliwe. 6. Dekompresja baterii jest szkodliwa.
7. Szkodliwe przechowywanie w stanie rozładowanym.

Nieprzestrzeganie pierwszych trzech punktów prowadzi do pożaru, reszta - do całkowitej lub częściowej utraty pojemności.

Z praktyki wieloletniego użytkowania mogę powiedzieć, że pojemność akumulatorów niewiele się zmienia, ale rezystancja wewnętrzna i ac

datagor.ru

Płytka ochronna litowo-jonowa zamiast ładowarki?

Na forach często zaleca się stosowanie płytki ochronnej z pewnego rodzaju baterii litowej (lub, jak to się nazywa, modułu PCB) jako ogranicznika ładowania. To znaczy zrobić ładowarkę do akumulatora litowo-jonowego z płyty ochronnej.

Logika jest następująca: w miarę postępu ładowania napięcie na akumulatorze litowo-jonowym wzrasta i gdy tylko osiągnie określony poziom, płyta ochronna będzie działać i przestanie ładować.

Ta zasada jest stosowana na przykład w obwodzie ładowania latarki, która od czasu do czasu pojawia się w Internecie:

Na pierwszy rzut oka ta decyzja wygląda całkiem logicznie, prawda? Ale jeśli pokopiesz trochę głębiej, okaże się, że minusów jest znacznie więcej niż plusów.

Nie będziemy skupiać się na fakcie, że z jakiegoś powodu jako źródło wybrano zasilacz 8-woltowy. Jestem pewien, że jest to zrobione tak, że aż 10 watów mocy jest rozpraszane na R1. Rezystor zapewni ciepło w mieszkaniu w długie zimowe wieczory.

Zamiast tego przyjrzyjmy się bliżej progowej wartości napięcia, przy której wyzwalane jest zabezpieczenie przed przeładowaniem. Elementem, który ustala ten próg, jest wyspecjalizowany mikroukład.

Pierwszy minus

W płytach ochronnych stosuje się mikroukłady różnych typów (przeczytaj więcej na ten temat w tym artykule), najczęstsze z nich przedstawiono w tabeli:

Normalna wartość, do której ładowany jest akumulator litowo-jonowy, wynosi 4,2 V. Jednak, jak widać z tabeli, większość mikroukładów jest ostrzona na kilka... hm... zawyżone napięcie.

Dzieje się tak, ponieważ płyty ochronne przeznaczony do działania w sytuacjach awaryjnych aby zapobiec pracy baterii w stanie nadkrytycznym. Takie sytuacje w ogóle nie powinny mieć miejsca podczas normalnego użytkowania baterii.

Rzadkie przeładowanie baterii litowej do napięcia, na przykład 4,35 V (mikroukład SA57608D), prawdopodobnie nie doprowadzi do żadnych fatalnych konsekwencji, ale to nie znaczy, że zawsze tak będzie. Kto wie, w którym momencie doprowadzi to do uwolnienia metalicznego litu z elektrolitu żelowego, prowadząc do nieuniknionego zwarcia elektrod i awarii akumulatora?

Już sama ta okoliczność wystarczy, aby odmówić użycia płyt ochronnych jako kontrolera ładowarki. Ale jeśli to ci nie wystarczy, czytaj dalej.

Drugi minus

Drugim punktem, na który zwykle niewiele osób zwraca uwagę, jest krzywa ładowania akumulatorów litowo-jonowych. Odświeżmy jej pamięć. Poniższy wykres przedstawia klasyczny profil ładowania CC/CV, który oznacza stały prąd/stałe napięcie. Ta metoda ładowania stała się już standardem i większość normalnych ładowarek stara się to zapewnić.

Jeśli przyjrzysz się uważnie wykresowi, zauważysz, że gdy napięcie akumulatora wynosi 4,2V, nie osiągnął on jeszcze pełnej pojemności.

W naszym przykładzie maksymalna pojemność akumulatora to 2,1 A/h. W momencie, gdy napięcie na nim staje się równe 4,2 V, okazuje się, że jest ładowany tylko do 1,82 A / h, co stanowi 87% jego max. Pojemność.

I właśnie w tym momencie płyta ochronna będzie działać i przestanie się ładować.

Nawet jeśli twoja płyta działa na 4,35 V (powiedzmy, że jest oparta na chipie 628-8242BACT), nie zmieni to zasadniczo sytuacji. W związku z tym, że bliżej końca ładowania napięcie na akumulatorze zaczyna bardzo szybko rosnąć, różnica w zakumulowanej pojemności przy 4,2V i 4,35V będzie niewiele większa niż kilka procent. A stosując taką płytkę, skracasz również żywotność baterii.

wnioski

Podsumowując wszystkie powyższe, możemy śmiało powiedzieć, że wysoce niepożądane jest stosowanie płyt ochronnych (modułów PCM) zamiast ładowania akumulatorów litowych.

Po pierwsze, prowadzi to do stałego przekroczenia maksymalnego dopuszczalnego napięcia na akumulatorze i odpowiednio do skrócenia jego żywotności.

Po drugie, Ze względu na specyfikę procesu ładowania litowo-jonowego, użycie płyty ochronnej jako kontrolera ładowania nie pozwoli na wykorzystanie pełnej pojemności akumulatora litowo-jonowego. Płacąc za baterie o pojemności 3400 mAh, możesz zużyć nie więcej niż 2950 mAh.

Do pełnego i bezpiecznego ładowania akumulatorów litowych najlepiej stosować wyspecjalizowane mikroukłady. Najpopularniejszym dzisiaj jest TP4056. Ale musisz być ostrożny z tym mikroukładem, nie ma ochrony przed głupim odwróceniem polaryzacji.

Obwód ładowarki w mikroukładzie TP4056, a także inne sprawdzone obwody ładowarki do akumulatorów litowo-jonowych, rozważyliśmy w tym artykule.

Używaj poprawnie baterii litowych, nie naruszaj zalecanych przez producenta trybów ładowania i wytrzymają co najmniej 800 cykli ładowania / rozładowania.

Pamiętaj, że nawet przy najbardziej idealnym użytkowaniu akumulatory litowo-jonowe ulegają degradacji (nieodwracalna utrata pojemności). Mają też dość duże samorozładowanie, równe około 10% miesięcznie.

elektro-shema.ru

Obwody kontrolera ładowania i rozładowania dla akumulatorów litowo-jonowych i mikroukłady dla modułów zabezpieczających akumulator litowy

Najpierw musisz zdecydować się na terminologię.

Takie jak kontrolery rozładowania i ładowania nie istnieją... To bzdura. Nie ma sensu kontrolować wyładowania. Prąd rozładowania zależy od obciążenia - tyle ile potrzebuje, tyle zajmie. Jedyną rzeczą, którą należy zrobić podczas rozładowywania, jest monitorowanie napięcia na akumulatorze, aby zapobiec jego nadmiernemu rozładowaniu. W tym celu stosuje się ochronę przed głębokim rozładowaniem.

Jednocześnie oddzielne kontrolery opłata nie tylko istnieją, ale są absolutnie niezbędne do realizacji procesu ładowania akumulatorów litowo-jonowych. To oni ustawiają wymagany prąd, określają koniec ładowania, monitorują temperaturę itp. Kontroler ładowania jest niezbędnym elementem każdej ładowarki do akumulatorów litowych.

Na podstawie mojego doświadczenia mogę powiedzieć, że kontroler ładowania / rozładowania jest w rzeczywistości obwodem chroniącym akumulator przed zbyt głębokim rozładowaniem i odwrotnie, przeładowaniem.

Innymi słowy, kiedy mówimy o kontrolerze ładowania / rozładowania, mówimy o ochronie wbudowanej w prawie wszystkie akumulatory litowo-jonowe (moduły PCB lub PCM). Tutaj jest:

A oto i one:

Oczywiste jest, że płyty ochronne występują w różnych formach i są montowane przy użyciu różnych części elektroniczne... W tym artykule rozważymy tylko opcje schematów ochrony akumulatorów litowo-jonowych (lub, jeśli wolisz, kontrolerów rozładowania / ładowania).

Kontrolery ładowania-rozładowania

Ponieważ ta nazwa jest tak dobrze zakorzeniona w społeczeństwie, będziemy jej również używać. Zacznijmy od najpopularniejszego wariantu na chipie DW01 (Plus).

DW01-Plus

Taka płytka ochronna do akumulatorów litowo-jonowych znajduje się w co drugiej baterii z telefonu komórkowego. Aby się do niego dostać, wystarczy oderwać samoprzylepny z napisami, który nakleja się na baterię.

Sam mikroukład DW01 jest sześcionożny, a dwa tranzystory polowe są konstrukcyjnie wykonane w jednej obudowie w postaci 8-nożnego zespołu.

Piny 1 i 3 to odpowiednio zarządzanie kluczami zabezpieczającymi przed nadmiernym rozładowaniem (FET1) i przeładowaniem (FET2). Napięcia progowe: 2,4 i 4,25 V. Pin 2 - czujnik mierzący spadek napięcia na tranzystorach polowych, dzięki czemu zaimplementowane jest zabezpieczenie nadprądowe. Rezystancja styku tranzystorów działa jak bocznik pomiarowy, więc próg odpowiedzi ma bardzo duży rozrzut od produktu do produktu.

Cały schemat wygląda mniej więcej tak:

Właściwy mikroukład oznaczony jako 8205A to tranzystory polowe, które pełnią rolę kluczy w obwodzie.

Seria S-8241

SEIKO opracowało specjalistyczne układy scalone do ochrony akumulatorów litowo-jonowych i litowo-polimerowych przed nadmiernym rozładowaniem/przeładowaniem. Do ochrony jednej puszki stosowane są układy scalone serii S-8241.

Klucze zabezpieczające przed nadmiernym rozładowaniem i przeładowaniem działają odpowiednio przy napięciu 2,3 ​​V i 4,35 V. Zabezpieczenie nadprądowe jest aktywowane, gdy napięcie na FET1-FET2 wynosi 200 mV.

Seria AAT8660

Rozwiązanie firmy Advanced Analog Technology - seria AAT8660.

Napięcia progowe wynoszą 2,5 i 4,32 V. Zablokowany pobór nie przekracza 100 nA. Mikroukład produkowany jest w pakiecie SOT26 (3x2 mm, 6 pinów).

Seria FS326

Kolejny mikroukład stosowany w płytach ochronnych jednego litowo-jonowego i bateria polimerowa;- FS326.

W zależności od indeksu literowego napięcie włączania zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem wynosi od 2,3 do 2,5 V. A górne napięcie progowe wynosi odpowiednio od 4,3 do 4,35 V. Szczegółowe informacje można znaleźć w arkuszu danych.

LV51140T

Podobny schemat ochrony dla jednoogniwowych akumulatorów litowych z ochroną przed nadmiernym rozładowaniem, przeładowaniem, nadmiernymi prądami ładowania i rozładowania. Zaimplementowany przy użyciu mikroukładu LV51140T.

Napięcia progowe: 2,5 i 4,25 V. Drugą nogą mikroukładu jest wejście detektora nadprądowego (wartości graniczne: 0,2 V podczas rozładowywania i -0,7 V podczas ładowania). Pin 4 nie jest używany.

Seria R5421N

Schematyczne rozwiązanie jest podobne do poprzednich. W trybie pracy mikroukład zużywa około 3 μA, w trybie blokowania - około 0,3 μA (litera C w oznaczeniu) i 1 μA (litera F w oznaczeniu).

Seria R5421N zawiera kilka modyfikacji, które różnią się wielkością napięcia odpowiedzi podczas ładowania. Szczegóły podano w tabeli:

SA57608

Inna wersja kontrolera ładowania / rozładowania, tylko na mikroukładzie SA57608.

Napięcia, przy których mikroukład odłącza bank od obwodów zewnętrznych, zależy od indeksu literowego. Szczegóły w tabeli:

SA57608 pobiera dość duży prąd w trybie uśpienia - około 300 μA, co odróżnia go od powyższych analogów na gorsze (tam pobierane prądy są rzędu ułamków mikroampera).

LC05111CMT

I na koniec oferujemy ciekawe rozwiązanie jednego ze światowych liderów w produkcji komponentów elektronicznych On Semiconductor - kontroler ładowania-rozładowania na mikroukładzie LC05111CMT.

Rozwiązanie jest interesujące, ponieważ kluczowe tranzystory MOSFET są wbudowane w sam mikroukład, więc z elementów zawiasowych pozostało tylko kilka rezystorów i jeden kondensator.

Rezystancja styku wbudowanych tranzystorów wynosi ~ 11 miliomów (0,011 Ohm). Maksymalny prąd ładowania/rozładowania wynosi 10A. Maksymalne napięcie między zaciskami S1 i S2 wynosi 24 V (jest to ważne przy łączeniu baterii w baterie).

Mikroukład jest dostępny w pakiecie WDFN6 2,6 × 4,0, 0,65P, Dual Flag.

Obwód, zgodnie z oczekiwaniami, zapewnia ochronę przed przeładowaniem / rozładowaniem, przetężeniem w obciążeniu i przeładowaniem.

Kontrolery ładowania i obwody zabezpieczające - jaka jest różnica?

Ważne jest, aby zrozumieć, że moduł ochronny i kontrolery ładowania to nie to samo. Owszem, ich funkcje w pewnym stopniu się pokrywają, ale błędem byłoby nazywanie modułu ochronnego wbudowanego w akumulator kontrolerem ładowania. Teraz wyjaśnię różnicę.

Najważniejszą rolą każdego kontrolera ładowania jest wdrożenie prawidłowego profilu ładowania (zazwyczaj CC / CV - stały prąd / stałe napięcie). Oznacza to, że kontroler ładowania musi być w stanie ograniczyć prąd ładowania na danym poziomie, kontrolując w ten sposób ilość energii „wlewanej” do akumulatora w jednostce czasu. Nadmiar energii jest uwalniany w postaci ciepła, więc każdy kontroler ładowania dość mocno się nagrzewa podczas pracy.

Z tego powodu kontrolery ładowania nigdy nie są wbudowane w baterię (w przeciwieństwie do kart ochronnych). Kontrolery to tylko część odpowiedniej ładowarki i nic więcej.

Schematy prawidłowe ładowanie dla baterii litowych podano w tym artykule.

Ponadto żadna płyta ochronna (lub moduł ochronny, nazwij to jak chcesz) nie jest w stanie ograniczyć prądu ładowania. Płytka kontroluje tylko napięcie na samym banku, a jeśli przekroczy z góry określone limity, otwiera klawisze wyjściowe, odłączając w ten sposób bank od świata zewnętrznego. Nawiasem mówiąc, ochrona przeciwzwarciowa działa również zgodnie z tą samą zasadą - przy zwarciu napięcie na banku gwałtownie spada i uruchamia się obwód zabezpieczający przed głębokim rozładowaniem.

Zamieszanie między obwodami ochronnymi baterii litowych a kontrolerami ładowania powstało z powodu podobieństwa progu odpowiedzi (~ 4,2 V). Tylko w przypadku modułu ochronnego nie całkowite zamknięcie banków z zacisków zewnętrznych, a w przypadku kontrolera ładowania przechodzi w tryb stabilizacji napięcia i stopniowego zmniejszania prądu ładowania.

elektro-shema.ru

Baterie litowe 18650 - charakterystyka działania, napięcie i metody ładowania

Trudno znaleźć obszar, w którym nie ma urządzeń elektrycznych. Źródła mobilne to akumulatory wielokrotnego ładowania i baterie jednorazowe, które zasilają konsumenta, przekształcając energię chemiczną w energię elektryczną. Akumulatory litowo-jonowe reprezentują pary elektroniczne ze składnikami aktywnymi zawierającymi sole litu. Kształt baterii przypomina jednorazową bateria palcowa, ale nieco większy, ma setki cykli ładowania, odnosi się do akumulatorów Li-ion 18650.

Akumulator litowo-jonowy 18650

Produkcja akumulatorów litowo-jonowych w oparciu o zakłady firmy Sanyo, Sony, Panasonic, LG Chem, Samsung SDI, Skme, Moli, BAK, Lishen, ATL, HYB... Inne firmy kupują przedmioty, przepakowują je, twierdząc, że są ich własnymi. Piszą również fałszywe informacje o produkcie na folii termokurczliwej. Obecnie nie ma akumulatorów litowo-jonowych 18650 o pojemności większej niż 3600mAh.

Główną różnicą pomiędzy bateriami a bateriami jest możliwość wielokrotnego ładowania. Wszystkie akumulatory są przystosowane do napięcia 1,5 V, produkt posiada wyjście litowo-jonowe 3,7 V. Współczynnik kształtu 18650 oznacza baterię litową o długości 65 mm i średnicy 18 mm.

18650 Dane techniczne trybu pracy baterii litowej:

• Maksymalne napięcie to 4,2 V, a nawet niewielkie przeładowanie znacznie skróci żywotność.
• Minimalne napięcie wynosi 2,75 V. Po osiągnięciu 2,5 V wymagane są specjalne warunki odzyskiwania pojemności.Gdy napięcie na zaciskach wynosi 2,0 V, ładowanie nie jest przywracane.
• Minimalna temperatura robocza wynosi -20 0 C. Ładowanie w temperaturach ujemnych nie jest możliwe.
• Maksymalna temperatura wynosi +60 0 C. W wyższych temperaturach można spodziewać się wybuchu lub pożaru.
• Pojemność jest mierzona Amper / godzinę. W pełni naładowany akumulator o wydajności 1 A/h może dostarczyć 1 A prądu przez godzinę, 2 A przez 30 minut lub 15 A przez 4 minuty.

Kontroler ładowania akumulatora litowo-jonowego 18650

Główni producenci produkują standardowe baterie litowe 18650 bez płyty ochronnej. Ten kontroler, wykonany w formie obwód elektryczny, montowany na górze ciała, lekko go wydłużający. Płytka znajduje się przed biegunem ujemnym, chroni akumulator przed zwarciem, przeładowaniem, nadmiernym rozładowaniem. Będzie chronić w Chinach. Są urządzenia dobra jakość, jest wręcz oszustwo - nierzetelne informacje, wydajność 9000A/h. Po zamontowaniu zabezpieczenia korpus umieszczany jest w folii termokurczliwej z napisami. Dzięki dodatkowej konstrukcji korpus staje się dłuższy i grubszy, może nie zmieścić się w zamierzonym gnieździe. Jego standardowy rozmiar może wynosić 18700, powiększany dzięki dodatkowym akcjom. Jeśli bateria 18650 jest używana do stworzenia baterii 12 V, która ma wspólny kontroler ładowania, wyłączniki na poszczególnych ogniwach litowo-jonowych nie są potrzebne.

Celem ochrony jest zapewnienie pracy źródła energii w podane parametry... Przy ładowaniu zwykłą ładowarką zabezpieczenie nie pozwoli na przeładowanie i wyłączy w porę zasilanie, jeśli bateria litowa 18650 usiadła do napięcia 2,7 V.

Oznaczenie baterii litowej 18650

Na powierzchni obudowy baterii znajduje się oznaczenie. Możesz znaleźć tutaj pełna informacja o właściwościach technicznych. Oprócz daty produkcji, daty ważności i marki producenta, urządzenie z bateriami litowymi 18650 jest zaszyfrowane i cechy konsumenckie związane z tym aspektem.

1. ICR – katoda litowo-kobaltowa. Akumulator ma dużą pojemność, ale jest przystosowany do niskich prądów poboru. Stosowane są w laptopach, kamerach i podobnych długoterminowych urządzeniach o niskim zużyciu energii.
2. IMR- katoda litowo-manganowa. Posiada zdolność dostarczania wysokich prądów, wytrzymuje wyładowania do 2,5 A/h.
3. INR – katoda niklowa. Zapewnia wysokie prądy, wytrzymuje wyładowania do 2,5 V.
4. NCR – specyficzne oznaczenia Panasonic. Pod względem właściwości bateria jest identyczna jak IMR. Stosuje się nikiel, sole kobaltu, tlenek glinu.

Pozycje 2,3,4 nazywane są „wysokimi prądami”, służą do latarek, lornetek, aparatów fotograficznych.

Akumulatory litowo-żelazofosforanowe mają zdolność pracy przy głębokim minusie, regeneracji przy głębokim rozładowaniu. Niedoceniane na rynku.

Dzięki oznaczeniu można określić, że jest to akumulator litowy o literze - I R. Jeśli istnieją litery C / M / F - materiał katody jest znany. Wyświetlona zostanie pojemność wskazywana przez mA/h. Data wydania i data ważności znajdują się w różnych miejscach.

Warto wiedzieć, że producenci akumulatorów litowych nie mają produktów o pojemności większej niż 3600 mAh. Aby naprawić baterię laptopa lub odebrać nową, musisz kupić baterie bez ochrony. Do wykorzystania w jednym egzemplarzu należy zakupić elementy z zabezpieczeniem.

Jak przetestować baterię litową 18650?

Jeśli kupując drogie urządzenie wątpisz w prawdziwość informacji w sprawie, istnieją sposoby na sprawdzenie. Oprócz specjalnych mierników możesz korzystać z dostępnych narzędzi.

• Masz ładowarkę, możesz zmierzyć pełne ładowanie przy określonym natężeniu. Iloczyn czasu i natężenia prądu pokaże przybliżoną pojemność akumulatora litowo-jonowego.
• Pomoże Ci inteligentna ładowarka. Pokaże zarówno napięcie, jak i pojemność, ale urządzenie jest drogie.
• Podłącz latarkę, zmierz aktualną moc i poczekaj, aż zgaśnie światło. Iloczyn czasu i natężenia prądu podaje wydajność prądową w A/h.

Pojemność akumulatora można określić wagowo: bateria litowa 18650 o wydajności 2000mA/h powinna ważyć 40 g. Im wyższa pojemność, tym większa waga. Ale partacze nauczyli się wsypywać piasek do kadłuba, dla ciężaru.

18650 ładowarka baterii litowej

Baterie litowe są wymagające pod względem parametrów napięcia końcowego. Napięcie graniczne wynosi 4,2 V, minimum 2,7 V. Dlatego ładowarka działa jako regulator napięcia, wytwarzając na wyjściu 5 V.

Wskaźnikami definiującymi są ustawiony przez siebie prąd ładowania oraz ilość ogniw w akumulatorze. Każda komórka (bank) musi otrzymać pełne naładowanie. Dystrybucja mocy odbywa się za pomocą układu balansera do akumulatorów litowych 18650. Balanser może być wbudowany lub sterowany ręcznie. Dobra pamięć jest droga. Ładowanie akumulatora litowo-jonowego zrób to sam może być wykonane przez każdego, kto rozumie schematy elektryczne i umie lutować.

Proponowany obwód ładowarki, wykonany ręcznie do akumulatorów litowych 18650, jest prosty, wyłączy konsumenta po samodzielnym naładowaniu. Koszt komponentów to około 4 USD, a nie brak. Urządzenie jest niezawodne, nie przegrzewa się ani nie zapala.

Obwód ładowarki do akumulatorów litowych 18650

W ładowarce „zrób to sam” prąd w obwodzie jest regulowany przez rezystor R4. Rezystancja dobierana jest tak, aby prąd początkowy zależał od pojemności akumulatora litowego 18650. Jakim prądem ładować akumulator litowo-jonowy, jeśli jego wydajność wynosi 2000 mA/h? 0,5 - 1,0 C będzie wynosić 1-2 ampery. To jest prąd ładowania.

Jak naładować akumulator litowo-jonowy 18650?

Istnieje procedura przywracania wydajności baterii litowej 18650 po spadku napięcia do pracy. Przywracamy pojemność mierzoną w amperogodzinach. Dlatego najpierw podłączamy do ładowarki akumulator Li-ion 18650, a następnie własnymi rękami ustawiamy prąd ładowania. Napięcie zmienia się w czasie, początkowo 0,5 V. Jako stabilizator, ładowarka jest zaprojektowana na 5 V. Aby utrzymać wydajność, parametry 40-80% pojemności są uważane za korzystne.

Obwód ładowania akumulatora litowo-jonowego 18650 składa się z 2 etapów. Najpierw należy podnieść napięcie na biegunach do 4,2 V, następnie stopniowo zmniejszając natężenie prądu ustabilizować pojemność. Naładowanie uważa się za pełne, jeśli prąd spadł do wartości 5-7 mA po wyłączeniu zasilania. Cały cykl ładowania nie powinien przekraczać 3 godzin.

Najprostszy pojedynczy slot chińskie ładowanie dla akumulatorów litowo-jonowych 18650 jest przeznaczony do prądu ładowania 1 A. Ale będziesz musiał sam śledzić proces, sam go przełączyć. Ładowarki uniwersalne są drogie, ale mają wyświetlacz i same uruchamiają proces.

Jak prawidłowo naładować akumulator Li-ion 18650 w laptopie? Podłączenie zestawu źródeł energii w gadżecie za pośrednictwem Pover Bank. Akumulator można ładować z sieci, ale ważne jest, aby wyłączyć zasilanie, gdy tylko urządzenie osiągnie pojemność.

Odzyskiwanie baterii litowo-jonowej 18650

Jeśli bateria odmawia pracy, może się to objawiać tak:

• Źródło energii jest szybko rozładowywane.
• Akumulator jest rozładowany i w ogóle się nie ładuje.

Każde źródło może szybko się rozładować w przypadku utraty pojemności. To właśnie jest straszne w przeładowaniu i głębokim rozładowaniu, przed czym kładzie się ochronę. Ale nie ma ucieczki przed naturalnym starzeniem się, gdy przechowywanie w magazynie zmniejsza co roku pojemność puszek. Nie ma metod regeneracji, tylko wymiana.

Co się stanie, jeśli bateria nie ładuje się po głębokim rozładowaniu? Jak przywrócić akumulator litowo-jonowy 18650? Po odłączeniu akumulatora przez kontroler pozostaje w nim jeszcze zapas energii, który może dostarczyć na biegunach napięcie 2,8-2,4 V. Ale ładowarka nie rozpoznaje ładunku do 3.0V, wszystko poniżej to zero. Czy można wybudzić baterię, ponownie rozpocząć reakcję chemiczną? Co zrobić, aby podnieść ładunek litowo-jonowy 18650 do 3,1-3,3V? Konieczne jest zastosowanie metody „pchania” baterii, aby zapewnić jej niezbędne ładowanie.

Nie wchodząc w obliczenia, skorzystaj z proponowanego obwodu, montując go za pomocą rezystora 62 omów (0,5 W). Zastosowano tutaj zasilacz 5V.

Jeśli rezystor się nagrzewa, bateria litowa jest zerowa, to jest zwarcie lub moduł ochronny jest uszkodzony.

Jak odzyskać baterię litową 18650 za pomocą uniwersalnej ładowarki? Ustaw prąd ładowania na 10 mA i wykonaj wstępne ładowanie, jak napisano w instrukcji urządzenia. Po podniesieniu napięcia do 3,1 V ładuj w 2 etapach zgodnie ze schematem SONY.

Które baterie litowe 18650 są lepsze w Ali Express?

Jeśli cena i jakość baterii litowej 18650 są dla Ciebie ważne, skorzystaj z zasobów AliExpress. Jest tu dużo towarów, od różni producenci... Pożądana bateria jest poszukiwana, lubią ją podrabiać. Dlatego musisz znać główne różnice między dobrym modelem a repliką.

Bądź krytyczny wobec wskazanej pojemności. Tylko najlepsi producenci osiągnęli 3600 A / h, przeciętni mają wskaźnik 3000-3200 A / h. Chroniony akumulator jest o 2-3 mm dłuższy i nieco grubszy od niezabezpieczonego. Ale jeśli montujesz baterię, ochrona jest niepotrzebna, nie przepłacaj.

Tu też droższe są produkty dobrej jakości. Zwróć uwagę, że Ultrafire obiecuje 9000 mAh, ale w rzeczywistości okazuje się, że jest 5-10 razy niższy. Lepiej używać produktu od zaufanego producenta, staraj się zawsze kupować baterię tej samej marki.

Oferujemy zapoznanie się z procedurą przywracania baterii litowej 18650

batts.pro

Łatwe ładowanie akumulatorów litowo-jonowych - blog IT

Cześć. Mam cudowną chińską latarkę z obiektywem. Świeci idealnie. Działa na jednej baterii Li-ion 18650. Nie tak dawno temu dostałem kilka takich samych żywych baterii 18650 z rozładowanej baterii laptopa. Ponieważ baterii było dużo, trzeba było coś zrobić, aby naładować tę ekonomię. Standardowe ładowanie latarki wydawało mi się bardzo podejrzane i niewygodne. Składana wtyczka do podłączenia do sieci 220 jest krótka i nie pasuje do każdego gniazdka, a nawet ciągle wypada z gniazdka ściennego. Żużel jest krótszy. W związku z tym, że ostatnio swędziały mnie ręce, żeby coś lutować, bardzo chciałem pomieszać własne ładowanie.
Trochę poszukałem w Google i znalazłem tani chiński kontroler ładowania akumulatora litowo-jonowego z minimalnym zestawem body.
Ogólnie przyjęto to za podstawę QX4054 w pakiecie SOT-23-5. Datashit po chińsku na dole postu. Istnieją podobne sterowniki firmy Linear Technology LT4054, ale cena na nich wydawała mi się niehumanitarna i nie mogłem znaleźć, gdzie je kupić na Ukrainie.(

Co może zrobić. Sądząc z tego, co udało nam się dowiedzieć z karty katalogowej, może ładować akumulatory prądem do 800mA i gasząc dołączoną do niego diodę LED, wyświetlać koniec ładowania. Kończy proces ładowania akumulatora, gdy napięcie osiągnie 4,2V lub prąd ładowania spadnie do 25mA.

Taka jest bukaszenija. Podaję przybliżony opis wyjść sterownika:

VCC- Jasny. Zasilanie 4,5 - 6,5 wolta.
GND- Ogólny wniosek. To znaczy „ziemia”.
WAŁÓWKA- Wyjście do programowania prądu ładowania.
CHRG- Wskazanie końca ładowania.
NIETOPERZ- Podłączanie dodatniego zacisku akumulatora.

Powiem kryształowi, że w trakcie pracy QX4054 nagrzewa się dość mocno. Dlatego przy obliczaniu prądu ładowania wybrałem wartość 500mA. W tym przypadku wartość rezystora wynosi 2 kOhm.
Wzór na obliczenia jest bardzo prosty i znajduje się w arkuszu danych, ale tutaj go podam.
janietoperz = (Vwałówka/Rwałówka)*1000

Gdzie:
janietoperz- prąd ładowania w amperach.
Vwałówka- Pobierany jest z arkusza danych i jest równy 1V
Rwałówka- Rezystancja rezystora w omach.

Zastępujemy nasze 0,5 Ampera: Rwałówka= (Vwałówka/0.5)*1000.
Razem 2000 omów. To mi odpowiada.
Niestety sterownik ten nie posiada zabezpieczenia przed nieprawidłowym włączeniem akumulatora, a jeśli polaryzacja podłączonego akumulatora jest odwrócona w stanie roboczym, to QX4054 w ciągu sekundy zamienia się w dym. Dlatego musiałem nieco zmodyfikować typowy schemat połączeń. Musiałem zrezygnować z idei diody ochronnej, ponieważ obawiałem się, że spadek napięcia na diodzie o 0,5 wolta doprowadzi do przeładowania lub innych konsekwencji. Dlatego poszedłem przez włączenie diody ochronnej i bezpiecznika samoregenerującego.
Nie wiem na ile technicznie poprawna ta opcja, ale ratuje sterownik przed przepaleniem. Plus jest wskazanie błędu połączenia. Rzeczywisty schemat znajduje się poniżej.

Wyhodowałem sygnet pod komorą baterii 18650. Aby naładować baterie w innych formatach, przerysuj dla siebie. Płytka drukowana w diptrace bez wypełnienia:

Z nadzieniem:

Widok z góry:

Zatruwamy szalik w dowolny dogodny dla Ciebie sposób. Jak zwykle odbitki wykonuję za pomocą fotorezystu kliszy.

Zbieramy Widok prawie ukończonego ładunku bez etui. Ładowanie nie wymaga regulacji. Prawidłowo zmontowane urządzenie działa natychmiast. Podłączamy zasilanie 5V, wkładamy rozładowany akumulator i obserwujemy proces ładowania.

Jeśli bateria jest nieprawidłowo podłączona, zapala się czerwona dioda LED błędu.

Pozostaje znaleźć lub przykleić obudowę do ładowania i można bezpiecznie obsługiwać. Planuję użyć plastiku ze spalonego zasilacza laptopa jako obudowy.
Jeśli nie jesteś zbyt leniwy i dodasz do obwodu stabilizator liniowy typu LM7805, uzyskasz bardziej uniwersalne ładowanie z możliwością korzystania z różnych zasilaczy od 6 do 15 woltów. Jeśli musisz zrobić sobie kolejny, to być może zrobię to z LM7805.

Ocena charakterystyki konkretnej ładowarki jest trudna bez zrozumienia, jak w rzeczywistości powinien płynąć przykładowy ładunek akumulatora litowo-jonowego. Dlatego zanim przejdziemy bezpośrednio do obwodów, przypomnijmy trochę teorię.

Co to są baterie litowe?

W zależności od materiału, z którego wykonana jest elektroda dodatnia baterii litowej, istnieje ich kilka odmian:

• z katodą kobaltowo-litową;
• z katodą na bazie litowanego fosforanu żelaza;
• na bazie niklu-kobaltu-aluminium;
• na bazie niklowo-kobaltowo-manganowej.

Wszystkie te baterie mają swoje własne cechy, ale ponieważ te niuanse nie mają fundamentalnego znaczenia dla ogólnego konsumenta, nie będą brane pod uwagę w tym artykule.

Ponadto wszystkie akumulatory litowo-jonowe są produkowane w różnych standardowych rozmiarach i formach. Mogą być zarówno w obudowie (na przykład popularny dziś 18650), jak i laminowanej lub pryzmatycznej (baterie żelowo-polimerowe). Te ostatnie to hermetycznie zamknięte worki wykonane ze specjalnej folii, w których znajdują się elektrody i masa elektrodowa.

Najpopularniejsze rozmiary akumulatorów litowo-jonowych pokazano w poniższej tabeli (wszystkie mają napięcie nominalne 3,7 V):

Wewnętrzne procesy elektrochemiczne przebiegają w ten sam sposób i nie zależą od kształtu i konstrukcji akumulatora, dlatego wszystko, co powiedziano poniżej, dotyczy w równym stopniu wszystkich akumulatorów litowych.

Jak prawidłowo ładować akumulatory litowo-jonowe?

Najbardziej prawidłowym sposobem ładowania baterii litowych jest ładowanie dwuetapowe. Jest to metoda stosowana przez Sony we wszystkich swoich ładowarkach. Pomimo bardziej wyrafinowanego kontrolera ładowania, zapewnia to pełniejsze ładowanie akumulatorów litowo-jonowych bez uszczerbku dla ich żywotności.

Mówimy tutaj o dwustopniowym profilu ładowania baterii litowych, w skrócie CC/CV (stały prąd, stałe napięcie). Istnieją również opcje z prądami impulsowymi i krokowymi, ale nie są one brane pod uwagę w tym artykule. Możesz przeczytać więcej o ładowaniu prądem pulsacyjnym.

Rozważmy więc bardziej szczegółowo oba etapy ładowania.

1. Na pierwszym etapie należy zapewnić stały prąd ładowania. Aktualna wartość to 0,2-0,5C. W przypadku przyspieszonego ładowania dozwolone jest zwiększenie prądu do 0,5-1,0C (gdzie C to pojemność akumulatora).

Np. dla akumulatora o wydajności 3000 mA/h nominalny prąd ładowania w pierwszym stopniu wynosi 600-1500 mA, a przyspieszony prąd ładowania może mieścić się w zakresie 1,5-3A.

Aby zapewnić stały prąd ładowania o określonej wartości, obwód ładowarki (ładowarka) musi być w stanie podnieść napięcie na zaciskach akumulatora. Tak naprawdę na pierwszym etapie ładowarka działa jak klasyczny stabilizator prądu.

Ważny: jeśli planujesz ładować akumulatory za pomocą wbudowanej płytki zabezpieczającej (PCB), to podczas projektowania obwodu pamięci należy upewnić się, że napięcie obwodu otwartego obwodu nigdy nie może przekroczyć 6-7 woltów. W przeciwnym razie płyta ochronna może zostać uszkodzona.

W momencie, gdy napięcie na akumulatorze wzrośnie do wartości 4,2 V, akumulator zyska około 70-80% swojej pojemności (konkretna wartość pojemności będzie zależeć od prądu ładowania: przy przyspieszonym ładowaniu będzie nieznacznie mniej, z nominalnym - nieco więcej). Ten moment jest końcem pierwszego etapu ładowania i służy jako sygnał do przejścia do drugiego (i ostatniego) etapu.

2. Drugi etap ładowania- jest to ładowanie akumulatora stałym napięciem, ale stopniowo malejącym (opadającym) prądem.

Na tym etapie ładowarka utrzymuje napięcie 4,15-4,25 woltów na akumulatorze i kontroluje wartość prądu.

Wraz ze wzrostem pojemności prąd ładowania zmniejszy się. Gdy tylko jego wartość spadnie do 0,05-0,01C, proces ładowania uznaje się za zakończony.

Ważnym niuansem poprawnej pracy ładowarki jest jej całkowite odłączenie od akumulatora po zakończeniu ładowania. Wynika to z faktu, że w przypadku akumulatorów litowych skrajnie niepożądane jest, aby były one przez długi czas pod zwiększonym napięciem, które zwykle zapewnia ładowarka (tj. 4,18-4,24 V). Prowadzi to do przyspieszonej degradacji składu chemicznego baterii, a w konsekwencji do spadku jej pojemności. Pobyt długoterminowy to kilkadziesiąt godzin lub więcej.

Podczas drugiego etapu ładowania akumulatorowi udaje się zyskać kolejne około 0,1-0,15 swojej pojemności. Całkowite naładowanie baterii osiąga zatem 90-95%, co jest doskonałym wskaźnikiem.

Omówiliśmy dwa główne etapy ładowania. Jednak omówienie kwestii ładowania akumulatorów litowych byłoby niepełne, gdyby nie wymieniono jeszcze jednego etapu ładowania – tzw. wstępne ładowanie.

Etap wstępnego ładowania (wstępne ładowanie)- ten etap jest używany tylko w przypadku akumulatorów głęboko rozładowanych (poniżej 2,5 V) w celu przywrócenia ich do normalnych warunków pracy.

Na tym etapie ładunek dostarczany jest prądem stałym o obniżonej wartości, aż napięcie na akumulatorze osiągnie 2,8 V.

Wstępny etap jest niezbędny, aby zapobiec pęcznieniu i rozhermetyzowaniu (a nawet wybuchu z ogniem) uszkodzonych akumulatorów, np. wewnętrznemu zwarciu między elektrodami. Jeśli duży prąd ładowania zostanie natychmiast przepuszczony przez taką baterię, nieuchronnie doprowadzi to do jej rozgrzania, a następnie do szczęścia.

Kolejną zaletą ładowania wstępnego jest wstępne podgrzanie akumulatora, co jest ważne podczas ładowania w niskich temperaturach otoczenia (w nieogrzewanym pomieszczeniu w zimnych porach roku).

Inteligentne ładowanie powinno mieć możliwość monitorowania napięcia na akumulatorze w początkowej fazie ładowania i, jeśli napięcie nie rośnie przez dłuższy czas, wywnioskować, że akumulator jest uszkodzony.

Na tym wykresie schematycznie przedstawiono wszystkie etapy ładowania akumulatora litowo-jonowego (w tym etap wstępnego ładowania):

Przekroczenie znamionowego napięcia ładowania o 0,15 V może skrócić żywotność baterii o połowę. Obniżenie napięcia ładowania o 0,1 V zmniejsza pojemność ładowanego akumulatora o około 10%, ale znacznie wydłuża jego żywotność. Napięcie w pełni naładowanego akumulatora po wyjęciu go z ładowarki wynosi 4,1-4,15 wolta.

Podsumowując powyższe, nakreślimy główne tezy:

1. Jakim prądem ładować akumulator litowo-jonowy (na przykład 18650 lub inny)?

Prąd będzie zależał od tego, jak szybko chcesz go naładować i może wynosić od 0,2C do 1C.

Na przykład dla baterii o rozmiarze 18650 o pojemności 3400 mAh minimalny prąd ładowania to 680 mA, a maksymalny to 3400 mA.

2. Jak długo trwa ładowanie np. tych samych akumulatorów 18650?

Czas ładowania zależy bezpośrednio od prądu ładowania i jest obliczany według wzoru:

T = C / I ładuje.

Przykładowo czas ładowania naszej baterii 3400 mAh prądem 1A wyniesie około 3,5 godziny.

3. Jak prawidłowo naładować baterię litowo-polimerową?

Wszystkie baterie litowe ładują się w ten sam sposób. Nie ma znaczenia, czy jest to polimer litowy, czy litowo-jonowy. Dla nas konsumentów nie ma różnicy.

Co to jest płyta ochronna?

Płytka zabezpieczająca (lub płytka PCB - płyta sterowania zasilaniem) została zaprojektowana w celu ochrony przed zwarciem, przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem bateria litowa... Z reguły w moduły ochronne wbudowane jest również zabezpieczenie przed przegrzaniem.

Ze względów bezpieczeństwa zabronione jest używanie baterii litowych w urządzeniach AGD, które nie posiadają wbudowanej płytki zabezpieczającej. Dlatego wszystkie baterie z telefonów komórkowych zawsze mają płytkę PCB. Zaciski wyjściowe akumulatora znajdują się bezpośrednio na płytce:

Płyty te wykorzystują sześcionożny kontroler ładowania oparty na wyspecjalizowanych analogach mikruh (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 itp.). Zadaniem tego kontrolera jest odłączenie akumulatora od obciążenia, gdy akumulator jest całkowicie rozładowany i odłączenie akumulatora od ładowania, gdy osiągnie 4,25V.

Na przykład, oto schemat płytki zabezpieczającej baterię BP-6M, która była dostarczana ze starymi telefonami Nokia:

Jeśli mówimy o 18650, to mogą być produkowane z płytą ochronną lub bez. Moduł ochronny znajduje się w pobliżu ujemnego zacisku akumulatora.

Płytka zwiększa długość baterii o 2-3 mm.

Baterie bez płytki drukowanej są zwykle umieszczane w bateriach z własnymi obwodami zabezpieczającymi.

Każda chroniona bateria łatwo zamienia się w niezabezpieczoną baterię, po prostu ją wypatrosz.

Do tej pory maksymalna pojemność baterii 18650 wynosi 3400 mAh. Chronione baterie muszą być oznaczone na obudowie („Protected”).

Nie pomyl płytki PCB z modułem PCM (PCM - moduł ładowania mocy). O ile te pierwsze służą jedynie do ochrony akumulatora, to te drugie służą do kontroli procesu ładowania – ograniczają prąd ładowania na danym poziomie, kontrolują temperaturę i w ogóle zapewniają cały proces. Płyta PCM jest tym, co nazywamy kontrolerem ładowania.

Mam nadzieję, że teraz nie ma już żadnych pytań, jak naładować baterię 18650 lub inną baterię litową? Następnie przechodzimy do małego wyboru gotowych rozwiązań obwodów do ładowarek (te same kontrolery ładowania).

Schematy ładowania akumulatorów litowo-jonowych

Wszystkie obwody nadają się do ładowania dowolnej baterii litowej, pozostaje tylko zdecydować o prądzie ładowania i podstawie elementu.

LM317

Schemat prostej ładowarki opartej na mikroukładzie LM317 ze wskaźnikiem naładowania:

Układ jest prosty, cała konfiguracja sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego 4,2 V za pomocą trymera R8 (bez podłączonego akumulatora!) oraz ustawienia prądu ładowania poprzez dobór rezystorów R4, R6. Moc rezystora R1 wynosi co najmniej 1 wat.

Gdy tylko dioda zgaśnie, proces ładowania można uznać za zakończony (prąd ładowania nigdy nie spadnie do zera). Nie zaleca się utrzymywania baterii w tym stanie przez długi czas po pełnym naładowaniu.

Mikroukład lm317 jest szeroko stosowany w różnych stabilizatorach napięcia i prądu (w zależności od obwodu przełączającego). Jest sprzedawany na każdym rogu i kosztuje tylko grosz (możesz wziąć 10 sztuk za jedyne 55 rubli).

LM317 występuje w różnych obudowach:

Przypisanie pinów (pinout):

Analogi mikroukładu LM317 to: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (dwa ostatnie są produkcji krajowej).

Prąd ładowania można zwiększyć do 3A, jeśli weźmiesz LM350 zamiast LM317. To prawda, będzie drożej - 11 rubli / sztukę.

Płytkę drukowaną i schemat montażowy pokazano poniżej:

Stary radziecki tranzystor KT361 można zastąpić podobne p-n-p tranzystor (na przykład KT3107, KT3108 lub burżuazyjny 2N5086, 2SA733, BC308A). Można go całkowicie usunąć, jeśli wskaźnik ładowania nie jest potrzebny.

Wada obwodu: napięcie zasilania musi mieścić się w granicach 8-12V. Wynika to z faktu, że dla normalnej pracy mikroukładu LM317 różnica między napięciem na akumulatorze a napięciem zasilania musi wynosić co najmniej 4,25 wolta. W związku z tym nie będzie działać z portu USB.

MAX1555 lub MAX1551

MAX1551/MAX1555 to dedykowane ładowarki akumulatorów Li+, które mogą być zasilane przez USB lub osobny zasilacz (np. ładowarkę do telefonu).

Jedyną różnicą między tymi mikroukładami jest to, że MAX1555 daje sygnał dla wskaźnika procesu ładowania, a MAX1551 daje sygnał, że zasilanie jest włączone. Te. 1555 w większości przypadków jest nadal preferowany, więc 1551 jest obecnie trudny do znalezienia w sprzedaży.

Szczegółowy opis tych mikroukładów od producenta -.

Maksymalne napięcie wejściowe z zasilacza prądu stałego wynosi 7 V, przy zasilaniu z USB - 6 V. Gdy napięcie zasilania spadnie do 3,52 V, mikroukład zostaje wyłączony, a ładowanie zatrzymuje się.

Sam mikroukład wykrywa, na którym wejściu występuje napięcie zasilania i jest do niego podłączony. Jeśli zasilanie jest dostarczane przez magistralę YUSB, to maksymalny prąd ładowania jest ograniczony do 100 mA - pozwala to wpiąć ładowarkę do portu USB dowolnego komputera bez obawy o spalenie mostka południowego.

Przy zasilaniu z oddzielnego zasilacza typowy prąd ładowania wynosi 280mA.

Mikroukłady mają wbudowaną ochronę przed przegrzaniem. Mimo to obwód nadal działa, zmniejszając prąd ładowania o 17 mA na każdy stopień powyżej 110 ° C.

Istnieje funkcja wstępnego ładowania (patrz wyżej): dopóki napięcie na akumulatorze jest poniżej 3 V, mikroukład ogranicza prąd ładowania do 40 mA.

Mikroukład ma 5 pinów. Oto typowy schemat połączeń:

Jeśli istnieje gwarancja, że ​​napięcie na wyjściu twojego adaptera w żadnym wypadku nie przekroczy 7 woltów, możesz obejść się bez stabilizatora 7805.

Opcję ładowania USB można zamontować na przykład na tym.

Mikroukład nie potrzebuje zewnętrznych diod ani zewnętrznych tranzystorów. Generalnie oczywiście wspaniałe mikruhi! Tylko że są za małe, niewygodne w lutowaniu. I są też drogie ().

LP2951

Stabilizator LP2951 jest produkowany przez National Semiconductors (). Zapewnia realizację wbudowanej funkcji ograniczania prądu oraz pozwala na ukształtowanie stabilnego poziomu napięcia ładowania akumulatora litowo-jonowego na wyjściu obwodu.

Wartość napięcia ładowania wynosi 4,08 - 4,26 V i jest ustawiana przez rezystor R3, gdy akumulator jest odłączony. Napięcie jest utrzymywane bardzo precyzyjnie.

Prąd ładowania wynosi 150 - 300 mA, wartość ta jest ograniczona przez wewnętrzne obwody mikroukładu LP2951 (w zależności od producenta).

Użyj diody o małym prądzie wstecznym. Na przykład może to być dowolna seria 1N400X, którą możesz kupić. Dioda jest używana jako dioda blokująca, aby zapobiec prądowi wstecznemu z baterii do mikroukładu LP2951, gdy napięcie wejściowe jest odłączone.

To ładowanie zapewnia dość niski prąd ładowania, więc każdą baterię 18650 można ładować przez noc.

Mikroukład można kupić zarówno w pakiecie DIP, jak iw pakiecie SOIC (koszt to około 10 rubli za sztukę).

MCP73831

Mikroukład pozwala stworzyć odpowiednie ładowarki, a także jest tańszy niż przereklamowany MAX1555.

Typowy schemat połączeń pochodzi z:

Ważną zaletą układu jest brak rezystorów mocy o niskiej rezystancji, które ograniczają prąd ładowania. Tutaj prąd jest ustawiany przez rezystor podłączony do piątego styku mikroukładu. Jego rezystancja powinna mieścić się w zakresie 2-10 kΩ.

Kompletna ładowarka wygląda tak:

Mikroukład nagrzewa się dość dobrze podczas pracy, ale wydaje się, że nie przeszkadza to w tym. Spełnia swoją funkcję.

Oto kolejna opcja PCB z diodą smd i złączem micro USB:

LTC4054 (STC4054)

Bardzo prosty obwód, świetna opcja! Umożliwia ładowanie prądem do 800 mA (patrz). To prawda, że ​​robi się bardzo gorąco, ale w tym przypadku wbudowana ochrona przed przegrzaniem zmniejsza prąd.

Obwód można znacznie uprościć, wyrzucając jedną lub nawet obie diody LED z tranzystorem. Wtedy będzie to wyglądało tak (trzeba przyznać, że nigdzie nie jest to prostsze: para oporników i jeden kondensator):

Jedna z opcji PCB jest dostępna od. Tablica przeznaczona do elementów o standardowym rozmiarze 0805.

I = 1000 / R... Nie warto od razu ustawiać dużego prądu, najpierw spójrz, jak bardzo nagrzeje się mikroukład. Na własne potrzeby wziąłem rezystor 2,7 kOhm, podczas gdy prąd ładowania okazał się około 360 mA.

Grzejnik dla tego mikroukładu prawdopodobnie nie będzie w stanie się przystosować i nie jest faktem, że będzie skuteczny ze względu na wysoką odporność termiczną przejścia kryształu. Producent zaleca wykonanie radiatora „przez piny” – wykonanie jak najgrubszych ścieżek i pozostawienie folii pod obudową mikroukładu. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej „ziemna” folia zostanie, tym lepiej.

Nawiasem mówiąc, większość ciepła odprowadzana jest przez trzecią nogę, dzięki czemu możesz zrobić ten tor bardzo szeroki i gruby (wypełnij go nadmiarem lutowia).

Pakiet układu LTC4054 może być oznaczony jako LTH7 lub LTADY.

LTH7 różni się od LTADY tym, że pierwszy może podnieść mocno rozładowany akumulator (na którym napięcie jest mniejsze niż 2,9 V), a drugi nie (trzeba nim poruszyć osobno).

Mikroukład okazał się bardzo udany, dlatego ma kilka analogów: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, C9050X6001, LC , EC49016, CYT5026, Q7051. Przed użyciem któregokolwiek z analogów sprawdź arkusz danych.

TP4056

Mikroukład wykonany jest w obudowie SOP-8 (patrz), posiada na brzuchu metalowy kolektor ciepła, który nie jest połączony ze stykami, co pozwala na bardziej efektywne odprowadzanie ciepła. Umożliwia ładowanie akumulatora prądem do 1A (prąd zależny od aktualnego rezystora nastawczego).

Schemat okablowania wymaga minimalnej liczby elementów na zawiasach:

Układ realizuje klasyczny proces ładowania - najpierw ładowanie stałym prądem, potem stałym napięciem i opadającym prądem. Wszystko jest naukowe. Jeśli krok po kroku zdemontujesz ładowanie, możesz wyróżnić kilka etapów:

1. Monitorowanie napięcia podłączonego akumulatora (zdarza się to cały czas).
2. Etap wstępnego ładowania (jeśli akumulator jest rozładowany poniżej 2,9 V). Ładować prądem 1/10 z zaprogramowanego rezystora R prog (100mA przy R prog = 1,2 kOhm) do poziomu 2,9 V.
3. Ładowanie maksymalnym prądem stałym (1000mA przy R prog = 1,2 kOhm);
4. Gdy akumulator osiągnie 4,2 V, napięcie na akumulatorze jest stałe na tym poziomie. Rozpoczyna się stopniowy spadek prądu ładowania.
5. Gdy prąd osiągnie 1/10 wartości zaprogramowanej przez rezystor R prog (100 mA przy R prog = 1,2 kOhm), ładowarka zostanie wyłączona.
6. Po zakończeniu ładowania sterownik kontynuuje monitorowanie napięcia akumulatora (patrz punkt 1). Prąd pobierany przez obwód monitorujący wynosi 2-3 μA. Po spadku napięcia do 4,0 V ładowanie włącza się ponownie. I tak w kręgu.

Prąd ładowania (w amperach) jest obliczany według wzoru I = 1200 / R prog... Dopuszczalne maksimum to 1000 mA.

Prawdziwy test ładowania akumulatorem 18650 o pojemności 3400 mAh pokazano na wykresie:

Zaletą mikroukładu jest to, że prąd ładowania jest ustawiany tylko przez jeden rezystor. Nie są wymagane potężne rezystory o niskiej rezystancji. Dodatkowo jest wskaźnik procesu ładowania, a także wskazanie końca ładowania. Gdy bateria nie jest podłączona, wskaźnik miga co kilka sekund.

Napięcie zasilania obwodu powinno mieścić się w zakresie 4,5 ... 8 woltów. Im bliżej 4,5V, tym lepiej (dzięki temu chip mniej się nagrzewa).

Pierwsza noga służy do podłączenia czujnika temperatury wbudowanego w baterię litowo-jonową (zazwyczaj środkowy przewód baterii telefonu komórkowego). Jeżeli napięcie na wyjściu spadnie poniżej 45% lub powyżej 80% napięcia zasilania, ładowanie zostaje wstrzymane. Jeśli nie potrzebujesz kontroli temperatury, po prostu postaw tę stopę na ziemi.

Uwaga! Obwód ten ma jedną istotną wadę: brak obwodu zabezpieczającego przed odwróceniem polaryzacji akumulatora. W takim przypadku kontroler ma gwarancję wypalenia z powodu przekroczenia maksymalnego prądu. W takim przypadku napięcie zasilania obwodu trafia bezpośrednio do akumulatora, co jest bardzo niebezpieczne.

Znak jest prosty, zrobiony w godzinę na kolanie. Jeśli czas się kończy, możesz zamówić gotowe moduły. Niektórzy producenci gotowych modułów dodają ochronę przed przetężeniem i nadmiernym rozładowaniem (na przykład możesz wybrać, której płytki potrzebujesz - z ochroną lub bez, i z jakim złączem).

Dostępne są również gotowe płytki ze stykiem wyprowadzenia czujnika temperatury. Lub nawet moduł ładujący z kilkoma równoległymi chipami TP4056 w celu zwiększenia prądu ładowania i zabezpieczeniem przed odwrotną polaryzacją (przykład).

LTC1734

To również bardzo prosty schemat. Prąd ładowania jest ustawiany przez rezystor R prog (na przykład, jeśli umieścisz rezystor 3 kΩ, prąd wyniesie 500 mA).

Mikroukłady są zwykle oznaczone na obudowie: LTRG (często można je znaleźć w starych telefonach Samsunga).

Tranzystor w ogóle się nada dowolne p-n-p najważniejsze jest to, że jest przystosowany do danego prądu ładowania.

Na wskazanym schemacie nie ma wskaźnika naładowania, ale na LTC1734 mówi się, że pin „4” (Prog) ma dwie funkcje - ustawianie prądu i monitorowanie końca ładowania akumulatora. Jako przykład pokazano układ z kontrolą końca ładowania za pomocą komparatora LT1716.

Komparator LT1716 w tym przypadku można zastąpić tanim LM358.

TL431 + tranzystor

Zapewne trudno wymyślić tańsze podzespoły. Trudną częścią tutaj jest znalezienie napięcia odniesienia TL431. Ale są tak rozpowszechnione, że można je znaleźć prawie wszędzie (rzadko jakikolwiek zasilacz nie obejdzie się bez tego mikroukładu).

Otóż ​​tranzystor TIP41 można zastąpić dowolnym innym z odpowiednim prądem kolektora. Nawet stary radziecki KT819, KT805 (lub słabszy KT815, KT817) wystarczy.

Konfiguracja obwodu sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego (bez akumulatora !!!) za pomocą rezystora trymującego na 4,2 wolta. Rezystor R1 ustawia maksymalny prąd ładowania.

Układ ten w pełni realizuje dwuetapowy proces ładowania akumulatorów litowych – najpierw ładowanie prądem stałym, następnie przejście do fazy stabilizacji napięcia i stopniowego zmniejszania prądu prawie do zera. Jedyną wadą jest słaba powtarzalność obwodu (kapryśna w tuningu i wymagająca zastosowanych podzespołów).

MCP73812

Jest jeszcze jeden niezasłużenie zaniedbany mikroukład firmy Microchip - MCP73812 (patrz). Na jego podstawie okazuje się bardzo opcja budżetowaładowanie (i niedrogie!). Cały zestaw body to tylko jeden rezystor!

Nawiasem mówiąc, mikroukład wykonany jest w etui dogodnym do lutowania - SOT23-5.

Jedynym minusem jest to, że robi się bardzo gorąco i nie ma wskaźnika naładowania. To też jakoś nie działa bardzo niezawodnie, jeśli masz zasilacz o małej mocy (co daje spadek napięcia).

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli wskazanie naładowania nie jest dla Ciebie ważne, a prąd 500 mA Ci odpowiada, to MCP73812 jest bardzo dobrą opcją.

NCP1835

Oferowane jest w pełni zintegrowane rozwiązanie NCP1835B, zapewniające wysoką stabilność napięcia ładowania (4,2 ± 0,05 V).

Być może jedyną wadą tego mikroukładu jest jego zbyt miniaturowy rozmiar (obudowa DFN-10, rozmiar 3x3 mm). Nie każdy jest w stanie zapewnić wysokiej jakości lutowanie takich miniaturowych elementów.

Z niezaprzeczalnych zalet chciałbym zwrócić uwagę na następujące:

1. Minimalna liczba części body kit.
2. Możliwość ładowania całkowicie rozładowanego akumulatora (wstępne ładowanie prądem 30mA);
3. Określenie końca ładowania.
4. Programowalny prąd ładowania - do 1000 mA.
5. Sygnalizacja naładowania i błędu (z możliwością wykrywania baterii jednorazowych i sygnalizowania o tym).
6. Zabezpieczenie przed ciągłym ładowaniem (zmieniając pojemność kondensatora C t można ustawić maksymalny czas ładowania od 6,6 do 784 minut).

Koszt mikroukładu nie jest tak tani, ale nie tak wysoki (~ 1 USD), aby odmówić jego użycia. Jeśli jesteście przyjaciółmi z lutownicą, polecam zdecydować się na tę opcję.

Jeszcze szczegółowy opis położony w .

Czy akumulator litowo-jonowy można ładować bez kontrolera?

Tak, możesz. Będzie to jednak wymagało ścisłej kontroli prądu i napięcia ładowania.

Generalnie ładowanie baterii np. naszego 18650 bez ładowarki nie zadziała. Niemniej jednak trzeba jakoś ograniczyć maksymalny prąd ładowania, więc przynajmniej najbardziej prymitywna ładowarka jest nadal wymagana.

Najprostszą ładowarką do dowolnej baterii litowej jest rezystor połączony szeregowo z baterią:

Rezystancja i rozpraszanie mocy rezystora zależy od napięcia zasilacza, który będzie używany do ładowania.

Jako przykład obliczmy rezystor dla zasilacza 5 V. Naładujemy akumulator 18650 o pojemności 2400 mAh.

Tak więc na samym początku ładowania spadek napięcia na rezystorze będzie wynosił:

U r = 5 - 2,8 = 2,2 V

Załóżmy, że nasz 5-woltowy zasilacz ma maksymalny prąd 1A. Obwód będzie pobierał największy prąd na samym początku ładowania, gdy napięcie na akumulatorze jest minimalne i wynosi 2,7-2,8 V.

Uwaga: obliczenia te nie uwzględniają możliwości, że akumulator może być bardzo głęboko rozładowany, a napięcie na nim może być znacznie niższe, do zera.

Zatem rezystancja rezystora wymagana do ograniczenia prądu na samym początku ładowania na poziomie 1 Ampera powinna wynosić:

R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 Ohm

Moc rozpraszania rezystora:

P r = I 2 R = 1 * 1 * 2,2 = 2,2 W

Na samym końcu ładowania akumulatora, gdy napięcie na nim zbliża się do 4,2 V, prąd ładowania będzie wynosił:

Ładuję = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 A

Czyli, jak widzimy, wszystkie wartości nie wykraczają poza dopuszczalne dla danego akumulatora: prąd początkowy nie przekracza maksymalnego dopuszczalnego prądu ładowania dla danego akumulatora (2,4 A), a prąd końcowy przekracza prąd przy którym akumulator nie zyskuje już pojemności (0,24 A).

Główną wadą takiego ładowania jest konieczność ciągłego monitorowania napięcia na akumulatorze. I ręcznie odłącz ładowanie, gdy tylko napięcie osiągnie 4,2 V. Faktem jest, że baterie litowe nie znoszą bardzo źle nawet krótkotrwałego przepięcia - masy elektrod zaczynają szybko się degradować, co nieuchronnie prowadzi do utraty pojemności. Jednocześnie powstają wszystkie warunki wstępne przegrzania i obniżenia ciśnienia.

Jeśli twoja bateria ma wbudowaną płytę ochronną, o której nieco powyżej omówiono, wszystko jest uproszczone. Po osiągnięciu określonego napięcia na akumulatorze płyta automatycznie odłączy go od ładowarki. Jednak ta metoda ładowania ma poważne wady, o których mówiliśmy.

Zabezpieczenie wbudowane w akumulator nie pozwoli na jego ponowne ładowanie w żadnych okolicznościach. Pozostaje tylko kontrolować prąd ładowania tak, aby nie przekraczał dopuszczalnych wartości dla danego akumulatora (niestety płyty zabezpieczające nie wiedzą, jak ograniczyć prąd ładowania).

Ładowanie zasilaczem laboratoryjnym

Jeśli masz do dyspozycji zasilacz z ograniczonym prądem, jesteś uratowany! Takie źródło zasilania to już pełnoprawna ładowarka realizująca poprawny profil ładowania, o którym pisaliśmy powyżej (CC/CV).

Wszystko, co musisz zrobić, aby naładować akumulator litowo-jonowy, to ustawić 4,2 V na zasilaczu i ustawić żądany limit prądu. I możesz podłączyć baterię.

Początkowo, gdy akumulator jest nadal rozładowany, zasilacz laboratoryjny będzie działał w trybie zabezpieczenia prądowego (tzn. ustabilizuje prąd wyjściowy na zadanym poziomie). Następnie, gdy napięcie na banku wzrośnie do ustawionego 4,2V, zasilacz przejdzie w tryb stabilizacji napięcia, a prąd zacznie spadać.

Gdy prąd spadnie do 0,05-0,1C, akumulator można uznać za w pełni naładowany.

Jak widać zasilacz laboratoryjny to niemal idealna ładowarka! Jedyne, czego nie wie, jak zrobić automatycznie, to podjąć decyzję o pełnym naładowaniu akumulatora i wyłączeniu. Ale to drobiazg, na który nawet nie warto zwracać uwagi.

Jak ładować baterie litowe?

A jeśli mówimy o baterii jednorazowej, która nie jest przeznaczona do ładowania, to prawidłowa (i jedyna poprawna) odpowiedź na to pytanie brzmi BRAK.

Faktem jest, że każda bateria litowa (na przykład powszechna CR2032 w postaci płaskiej tabletki) charakteryzuje się obecnością wewnętrznej warstwy pasywacyjnej, która pokrywa anodę litową. Warstwa ta zapobiega chemicznej reakcji anody z elektrolitem. A dopływ prądu zewnętrznego niszczy powyższe warstwa ochronna powodując uszkodzenie akumulatora.

Nawiasem mówiąc, jeśli mówimy o baterii CR2032 nie nadającej się do ponownego naładowania, to znaczy LIR2032, która jest do niej bardzo podobna, jest już pełnoprawną baterią. Może i powinien być ładowany. Tylko jej napięcie to nie 3, ale 3,6V.

Jak ładować baterie litowe (czy to bateria do telefonu, 18650 czy dowolna inna bateria litowo-jonowa) została omówiona na początku artykułu.

Podobały mi się małe mikroukłady do prostych ładowarek. Kupiłem je w naszym lokalnym sklepie stacjonarnym, ale na szczęście tam się skończyły, zostały gdzieś zabrane przez długi czas. Patrząc na tę sytuację, postanowiłem zamówić je dla siebie w małej hurtowni, ponieważ mikroukłady są całkiem dobre, a praca podobała mi się.
Opis i porównanie pod cięciem.

Nie na próżno pisałam o porównaniu w tytule, skoro w trakcie podróży pies mógł dorosnąć mikruhi pojawiły się w sklepie, kupiłam kilka sztuk i postanowiłam je porównać.
W recenzji nie będzie dużo tekstu, ale sporo zdjęć.

Ale zacznę, jak zawsze, od tego, jak do mnie doszło.
W komplecie z innymi różnymi częściami, same mikruhi były zapakowane w torbę z zatrzaskiem i naklejką z nazwą.

Ten mikroukład jest mikroukładem ładowarki do akumulatorów litowych o napięciu końcowym ładowania 4,2 wolta.
Potrafi ładować akumulatory prądem do 800mA.
Wartość prądu ustawia się zmieniając wartość rezystora zewnętrznego.
Obsługuje również funkcję ładowania małym prądem w przypadku bardzo rozładowanego akumulatora (napięcie poniżej 2,9 V).
Po naładowaniu do napięcia 4,2 V i prądzie ładowania spada poniżej 1/10 zestawu, mikroukład wyłącza ładowanie. Jeśli napięcie spadnie do 4,05 V, ponownie przejdzie w tryb ładowania.
Istnieje również wyjście do podłączenia diody sygnalizacyjnej.
Więcej informacji można znaleźć w ten mikroukład ma znacznie tańszy.
Ponadto u nas jest taniej, na Ali jest odwrotnie.
Właściwie dla porównania kupiłem analog.

Ale jakie było moje zdziwienie, gdy mikroukłady LTC i STC okazały się całkowicie identyczne, zarówno pod względem oznaczenia - LTC4054.

Cóż, może jest jeszcze ciekawiej.
Jak wszyscy rozumieją, mikroukład nie jest tak łatwy do sprawdzenia, wymaga również wiązania z innych elementów radiowych, najlepiej płytki itp.
I właśnie wtedy znajomy poprosił mnie o naprawę (choć w tym kontekście raczej o przeróbkę) ładowarki do akumulatorów 18650.
Natywny wypalił się, a prąd ładowania był za mały.

Ogólnie rzecz biorąc, do testów musisz najpierw zebrać to, na czym będziemy testować.

Płytkę narysowałem zgodnie z datasheet, nawet bez schematu, ale schemat podam tutaj dla wygody.

Cóż, sama płytka drukowana. Na płytce nie ma diod VD1 i VD2, zostały dodane po wszystkim.

Wszystko to zostało wydrukowane, przeniesione na kawałek tekstolitu.
Aby zaoszczędzić pieniądze, zrobiłem kolejną deskę do przycinania, recenzja z jej udziałem będzie później.

Otóż ​​sama płytka drukowana została wykonana i wybrano niezbędne części.

A taką ładowarkę przerobię, na pewno jest bardzo dobrze znana czytelnikom.

Wewnątrz jest bardzo złożony schemat składający się ze złącza, diody LED, rezystora i specjalnie wyszkolonych przewodów umożliwiających wyrównanie ładunku na akumulatorach.
Żartuję, ładowarka jest w bloku podłączonym do gniazdka, ale tutaj są tylko 2 akumulatory połączone równolegle i dioda LED na stałe podłączona do akumulatorów.
Do natywnej ładowarki wrócimy później.

Szalik przylutowałem, wybrałem płytę główną ze stykami, same styki ze sprężynkami wypadły, jeszcze się przydadzą.

Wywierciłem kilka nowych otworów, średnio będzie dioda LED wskazująca, że ​​urządzenie jest włączone, w bocznych - proces ładowania.

Do nowej płytki wlutowałem styki ze sprężynkami, a także diody.
Wygodnie jest najpierw włożyć diody LED do płytki, a następnie ostrożnie zainstalować płytkę w oryginalnym miejscu, a dopiero potem je przylutować, wtedy będą stać dokładnie i tak samo.

Płytka jest na swoim miejscu, kabel zasilający jest przylutowany.
Sama płytka drukowana została zaprojektowana dla trzech opcji zasilania.
2 opcje ze złączem MiniUSB, ale w opcjach do montażu po różnych stronach płytki i pod kablem.
W tym przypadku początkowo nie wiedziałem, jaka długość kabla będzie potrzebna, więc przylutowałem krótki.
Przylutowałem też przewody idące do dodatnich styków baterii.
Teraz idą osobnymi przewodami, każda bateria ma swoją własną.

Oto jak wyszło z góry.

Cóż, teraz przejdźmy do testów.

Po lewej na tablicy zainstalowałem mikruhu kupiony na Ali, po prawej kupiony offline.
W związku z tym zostaną odzwierciedlone na górze.

Pierwsza mikruha z Alim.
Prąd ładowania.

Teraz kupione offline.

Prąd zwarcia.
Podobnie, najpierw z Ali.

Teraz w trybie offline.

Zauważono, że przy 4,8 V prąd ładowania wynosi 600 mA, przy 5 V spada do 500, ale sprawdzano to po rozgrzaniu, może tak działa ochrona przed przegrzaniem, jeszcze tego nie rozgryzłem, ale zachowują się mikroukłady o tym samym.

Cóż, teraz trochę o procesie ładowania i finalizacji przeróbki (tak, to się nawet zdarza).
Od samego początku myślałem o ustawieniu diody LED, aby wskazywała stan włączenia.
Wszystko wydaje się proste i oczywiste.
Ale jak zawsze chciałem więcej.
Uznałem, że lepiej by było, gdyby zgasł podczas ładowania.
Dodałem kilka diod (vd1 i vd2 na schemacie), ale dostałem mały bummer, dioda pokazująca tryb ładowania świeci nawet gdy nie ma baterii.
Raczej nie świeci, ale szybko migocze, dodał równolegle do zacisków akumulatora kondensator 47μF, po czym zaczął bardzo krótko migać, prawie niezauważalnie.
Jest to dokładnie histereza umożliwiająca ładowanie, jeśli napięcie spadnie poniżej 4,05 V.
Ogólnie po tej rewizji wszystko było w porządku.
Bateria naładowana, świeci na czerwono, nie świeci na zielono i nie zapala diody LED tam, gdzie nie ma baterii.

Akumulator jest w pełni naładowany.

W stanie wyłączonym mikroukład nie przekazuje napięcia do złącza zasilania i nie boi się zwarcia tego złącza, dlatego nie rozładowuje akumulatora do jego diody LED.

Nie bez pomiaru temperatury.
Po 15 minutach ładowania uzyskałem nieco ponad 62 stopnie.

Otóż ​​tak wygląda całkowicie skończone urządzenie.
Zmiany zewnętrzne są minimalne, w przeciwieństwie do wewnętrznych. Znajomy miał zasilacz 5 / Volt 2 Ampere i całkiem niezły.
Urządzenie zapewnia prąd ładowania 600mA na kanał, kanały są niezależne.

Otóż ​​tak wyglądała natywna ładowarka. Towarzysz chciał mnie poprosić o podniesienie w nim prądu ładowania. Nie mogła nawet wytrzymać, gdzie indziej podnosić żużel.

Streszczenie.
Moim zdaniem bardzo dobry jak na 7 centów.
Mikroukłady są w pełni funkcjonalne i nie różnią się od tych zakupionych offline.
Jestem bardzo zadowolona, ​​teraz jest zapas mikruh i nie trzeba czekać, aż pojawią się w sklepie (ostatnio zniknęły ponownie ze sprzedaży).

Z minusów - To nie jest gotowe urządzenie, dlatego będziesz musiał wytrawiać, lutować itp., Ale jest plus, możesz zrobić płytkę do konkretnego zastosowania i nie używać tego, co masz.

Cóż, w todze otrzymanie wykonanego przez siebie produktu pracy jest tańsze niż gotowych desek, a nawet na twoich specyficznych warunkach.
Prawie zapomniałem, arkusz danych, schemat i śledzenie -