Koneksi papan pengisi daya 18650 dengan perlindungan. Modul untuk mengisi baterai Li-ion

Sulit untuk menilai karakteristik pengisi daya tertentu tanpa memahami bagaimana seharusnya pengisian baterai li-ion dilakukan. Oleh karena itu, sebelum langsung ke diagram, mari kita ingat sedikit teorinya.

Apa itu baterai litium?

Tergantung pada bahan apa elektroda positif baterai litium dibuat, ada beberapa jenisnya:

• dengan katoda litium kobaltat;
• dengan katoda berdasarkan besi fosfat litium;
• berdasarkan nikel-kobalt-aluminium;
• berdasarkan nikel-kobalt-mangan.

Semua baterai ini memiliki karakteristiknya masing-masing, tetapi karena nuansa ini tidak terlalu penting bagi konsumen umum, maka nuansa tersebut tidak akan dibahas dalam artikel ini.

Selain itu, semua baterai li-ion diproduksi dalam berbagai ukuran dan faktor bentuk. Baterai tersebut dapat berbentuk casing (misalnya, 18650 yang populer saat ini) atau dilaminasi atau prismatik (baterai gel-polimer). Yang terakhir adalah kantong tertutup rapat yang terbuat dari film khusus, yang berisi elektroda dan massa elektroda.

Ukuran baterai li-ion yang paling umum ditunjukkan pada tabel di bawah ini (semuanya memiliki tegangan nominal 3,7 volt):

Proses elektrokimia internal berlangsung dengan cara yang sama dan tidak bergantung pada faktor bentuk dan desain baterai, jadi semua hal di bawah ini berlaku sama untuk semua baterai litium.

Cara mengisi baterai lithium-ion dengan benar

Cara mengisi baterai litium yang paling benar adalah dengan mengisi daya dalam dua tahap. Ini adalah metode yang digunakan Sony di semua pengisi dayanya. Meskipun pengontrol pengisian daya lebih kompleks, hal ini memastikan pengisian baterai li-ion lebih lengkap tanpa mengurangi masa pakainya.

Di sini kita berbicara tentang profil pengisian dua tahap untuk baterai litium, disingkat CC/CV (arus konstan, tegangan konstan). Ada juga opsi dengan arus pulsa dan langkah, tetapi tidak dibahas dalam artikel ini. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang pengisian daya dengan arus berdenyut.

Jadi, mari kita lihat kedua tahap pengisian daya secara lebih detail.

1. Pada tahap pertama Arus pengisian yang konstan harus dipastikan. Nilai saat ini adalah 0,2-0,5C. Untuk pengisian yang dipercepat, diperbolehkan untuk meningkatkan arus menjadi 0,5-1,0C (di mana C adalah kapasitas baterai).

Misalnya untuk baterai berkapasitas 3000 mAh, arus pengisian nominal pada tahap pertama adalah 600-1500 mA, dan arus pengisian yang dipercepat dapat berada pada kisaran 1,5-3A.

Untuk memastikan arus pengisian yang konstan dengan nilai tertentu, rangkaian pengisi daya harus mampu meningkatkan tegangan pada terminal baterai. Faktanya, pada tahap pertama pengisi daya berfungsi sebagai penstabil arus klasik.

Penting: Jika Anda berencana untuk mengisi daya baterai dengan papan pelindung internal (PCB), maka saat merancang rangkaian pengisi daya, Anda perlu memastikan bahwa tegangan rangkaian terbuka tidak boleh melebihi 6-7 volt. Jika tidak, papan pelindung mungkin rusak.

Pada saat tegangan pada baterai naik menjadi 4,2 volt, baterai akan memperoleh sekitar 70-80% dari kapasitasnya (nilai kapasitas spesifik akan tergantung pada arus pengisian: dengan pengisian yang dipercepat maka akan menjadi sedikit lebih sedikit, dengan a biaya nominal - sedikit lebih). Momen ini menandai berakhirnya pengisian tahap pertama dan berfungsi sebagai sinyal peralihan ke tahap kedua (dan terakhir).

2. Tahap pengisian kedua- ini mengisi baterai dengan tegangan konstan, tetapi arusnya berkurang (turun) secara bertahap.

Pada tahap ini, pengisi daya mempertahankan tegangan 4,15-4,25 volt pada baterai dan mengontrol nilai arus.

Ketika kapasitas meningkat, arus pengisian akan berkurang. Begitu nilainya turun menjadi 0,05-0,01C, proses pengisian dianggap selesai.

Nuansa penting dari pengoperasian pengisi daya yang benar adalah pemutusan total dari baterai setelah pengisian daya selesai. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa untuk baterai lithium sangat tidak diinginkan untuk tetap berada di bawah tegangan tinggi untuk waktu yang lama, yang biasanya disediakan oleh pengisi daya (yaitu 4,18-4,24 volt). Hal ini menyebabkan percepatan degradasi komposisi kimia baterai dan, sebagai akibatnya, penurunan kapasitasnya. Tinggal jangka panjang berarti puluhan jam atau lebih.

Selama pengisian tahap kedua, baterai berhasil memperoleh sekitar 0,1-0,15 lebih banyak dari kapasitasnya. Total daya baterai mencapai 90-95%, yang merupakan indikator yang sangat baik.

Kami melihat dua tahap utama pengisian daya. Namun, liputan masalah pengisian baterai litium tidak akan lengkap jika tidak disebutkan tahap pengisian lainnya - yang disebut. biaya awal.

Tahap pengisian awal (precharge)- tahap ini hanya digunakan untuk baterai yang sangat kosong (di bawah 2,5 V) untuk membawanya ke mode pengoperasian normal.

Pada tahap ini, muatan diberikan dengan arus searah yang dikurangi hingga tegangan baterai mencapai 2,8 V.

Tahap awal diperlukan untuk mencegah pembengkakan dan depresurisasi (atau bahkan ledakan dengan api) pada baterai rusak yang, misalnya, mengalami korsleting internal antar elektroda. Jika arus muatan yang besar segera dilewatkan melalui baterai seperti itu, ini pasti akan menyebabkan pemanasannya, dan kemudian tergantung.

Manfaat lain dari pengisian daya terlebih dahulu adalah pemanasan awal baterai, yang penting saat mengisi daya pada suhu sekitar yang rendah (di ruangan yang tidak berpemanas selama musim dingin).

Pengisian daya cerdas harus dapat memantau voltase baterai selama tahap pengisian awal dan, jika voltase tidak naik dalam waktu lama, menarik kesimpulan bahwa baterai rusak.

Semua tahapan pengisian baterai lithium-ion (termasuk tahap pra-pengisian) digambarkan secara skematis dalam grafik ini:

Melebihi tegangan pengisian terukur sebesar 0,15V dapat mengurangi masa pakai baterai hingga setengahnya. Menurunkan tegangan pengisian sebesar 0,1 volt akan mengurangi kapasitas baterai yang terisi sekitar 10%, namun secara signifikan memperpanjang masa pakainya. Tegangan baterai yang terisi penuh setelah dikeluarkan dari charger adalah 4,1-4,15 volt.

Izinkan saya meringkas hal di atas dan menguraikan poin-poin utamanya:

1. Arus apa yang harus saya gunakan untuk mengisi baterai li-ion (misalnya 18650 atau lainnya)?

Arusnya akan bergantung pada seberapa cepat Anda ingin mengisi dayanya dan dapat berkisar dari 0,2C hingga 1C.

Misalnya untuk baterai ukuran 18650 berkapasitas 3400 mAh, arus pengisian minimumnya adalah 680 mA, dan maksimumnya adalah 3400 mA.

2. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi, misalnya baterai 18650 yang sama?

Waktu pengisian secara langsung bergantung pada arus pengisian dan dihitung menggunakan rumus:

T = C / saya menagih.

Misalnya, waktu pengisian baterai 3400 mAh dengan arus 1A adalah sekitar 3,5 jam.

3. Bagaimana cara mengisi baterai lithium-polimer dengan benar?

Semua baterai lithium diisi dengan cara yang sama. Tidak masalah apakah itu polimer litium atau ion litium. Bagi kami konsumen, tidak ada perbedaan.

Apa itu papan perlindungan?

Papan pelindung (atau PCB - papan kontrol daya) dirancang untuk melindungi terhadap korsleting, pengisian daya berlebih, dan pengosongan baterai litium secara berlebihan. Biasanya, perlindungan terhadap panas berlebih juga disertakan dalam modul perlindungan.

Demi alasan keamanan, dilarang menggunakan baterai litium pada peralatan rumah tangga kecuali jika memiliki papan pelindung internal. Itu sebabnya semua baterai ponsel selalu memiliki papan PCB. Terminal keluaran baterai terletak langsung di papan:

Papan ini menggunakan pengontrol muatan berkaki enam pada perangkat khusus (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 dan analog lainnya). Tugas pengontrol ini adalah memutuskan baterai dari beban ketika baterai sudah benar-benar habis dan memutuskan baterai dari pengisian ketika sudah mencapai 4,25V.

Berikut ini, misalnya, diagram papan pelindung baterai BP-6M yang disertakan dengan ponsel Nokia lama:

Jika kita berbicara tentang 18650, mereka dapat diproduksi dengan atau tanpa papan pelindung. Modul proteksi terletak di dekat terminal negatif baterai.

Papan menambah panjang baterai sebesar 2-3 mm.

Baterai tanpa modul PCB biasanya disertakan dalam baterai yang dilengkapi dengan sirkuit pelindungnya sendiri.

Baterai apa pun yang dilindungi dapat dengan mudah berubah menjadi baterai tanpa perlindungan; Anda hanya perlu membuangnya.

Saat ini kapasitas maksimal baterai 18650 adalah 3400 mAh. Baterai dengan pelindung harus memiliki sebutan yang sesuai pada casingnya ("Dilindungi").

Jangan bingung antara papan PCB dengan modul PCM (PCM - modul pengisian daya). Jika yang pertama hanya berfungsi untuk melindungi baterai, maka yang kedua dirancang untuk mengontrol proses pengisian - membatasi arus pengisian pada tingkat tertentu, mengontrol suhu dan, secara umum, memastikan seluruh proses. Papan PCM adalah apa yang kami sebut pengontrol muatan.

Saya harap sekarang tidak ada pertanyaan lagi, bagaimana cara mengisi baterai 18650 atau baterai lithium lainnya? Kemudian kita beralih ke pilihan kecil solusi sirkuit siap pakai untuk pengisi daya (pengontrol muatan yang sama).

Skema pengisian baterai li-ion

Semua sirkuit cocok untuk mengisi daya baterai litium apa pun, yang tersisa hanyalah menentukan arus pengisian dan basis elemen.

LM317

Diagram pengisi daya sederhana berdasarkan chip LM317 dengan indikator pengisian daya:

Rangkaian ini adalah yang paling sederhana, keseluruhan pengaturannya adalah mengatur tegangan keluaran menjadi 4,2 volt menggunakan resistor pemangkas R8 (tanpa baterai yang terhubung!) dan mengatur arus pengisian dengan memilih resistor R4, R6. Kekuatan resistor R1 minimal 1 Watt.

Segera setelah LED padam, proses pengisian dianggap selesai (arus pengisian tidak akan pernah turun hingga nol). Tidak disarankan untuk membiarkan baterai tetap terisi daya dalam waktu lama setelah terisi penuh.

Sirkuit mikro lm317 banyak digunakan di berbagai stabilisator tegangan dan arus (tergantung rangkaian koneksi). Itu dijual di setiap sudut dan harganya sepeser pun (Anda dapat mengambil 10 buah hanya dengan 55 rubel).

LM317 hadir dalam rumah yang berbeda:

Penetapan pin (pinout):

Analog dari chip LM317 adalah: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (dua yang terakhir diproduksi di dalam negeri).

Arus pengisian dapat ditingkatkan menjadi 3A jika Anda menggunakan LM350, bukan LM317. Namun, harganya akan lebih mahal - 11 rubel/potong.

Papan sirkuit tercetak dan rakitan sirkuit ditunjukkan di bawah ini:

Transistor Soviet lama KT361 dapat diganti dengan transistor pnp serupa (misalnya, KT3107, KT3108 atau borjuis 2N5086, 2SA733, BC308A). Itu dapat dilepas seluruhnya jika indikator pengisian daya tidak diperlukan.

Kerugian dari rangkaian: tegangan suplai harus berada pada kisaran 8-12V. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa untuk pengoperasian normal chip LM317, perbedaan antara tegangan baterai dan tegangan suplai harus minimal 4,25 Volt. Oleh karena itu, tidak mungkin untuk menyalakannya dari port USB.

MAX1555 atau MAX1551

MAX1551/MAX1555 adalah pengisi daya khusus untuk baterai Li+, yang mampu beroperasi dari USB atau dari adaptor daya terpisah (misalnya, pengisi daya telepon).

Satu-satunya perbedaan antara sirkuit mikro ini adalah MAX1555 menghasilkan sinyal yang menunjukkan proses pengisian daya, dan MAX1551 menghasilkan sinyal bahwa daya menyala. Itu. 1555 masih lebih disukai dalam banyak kasus, jadi 1551 sekarang sulit ditemukan untuk dijual.

Penjelasan rinci tentang sirkuit mikro ini dari pabrikan adalah.

Tegangan input maksimum dari adaptor DC adalah 7 V, ketika ditenagai oleh USB - 6 V. Ketika tegangan suplai turun menjadi 3,52 V, sirkuit mikro mati dan pengisian daya berhenti.

Sirkuit mikro itu sendiri mendeteksi input mana yang memiliki tegangan suplai dan menghubungkannya. Jika daya disuplai melalui bus USB, maka arus pengisian maksimum dibatasi hingga 100 mA - ini memungkinkan Anda menyambungkan pengisi daya ke port USB komputer mana pun tanpa takut jembatan selatan terbakar.

Saat ditenagai oleh catu daya terpisah, arus pengisian tipikal adalah 280 mA.

Chip ini memiliki perlindungan panas berlebih bawaan. Namun bahkan dalam kasus ini, rangkaian terus beroperasi, mengurangi arus muatan sebesar 17 mA untuk setiap derajat di atas 110°C.

Ada fungsi pra-pengisian (lihat di atas): selama tegangan baterai di bawah 3V, sirkuit mikro membatasi arus pengisian hingga 40 mA.

Sirkuit mikro memiliki 5 pin. Berikut adalah diagram koneksi yang khas:

Jika ada jaminan bahwa tegangan pada output adaptor Anda dalam keadaan apa pun tidak boleh melebihi 7 volt, maka Anda dapat melakukannya tanpa stabilizer 7805.

Opsi pengisian daya USB dapat dipasang, misalnya, yang satu ini.

Sirkuit mikro tidak memerlukan dioda eksternal atau transistor eksternal. Secara umum, tentu saja, hal-hal kecil yang indah! Hanya saja ukurannya terlalu kecil dan tidak nyaman untuk disolder. Dan harganya juga mahal ().

LP2951

Stabilizer LP2951 diproduksi oleh National Semiconductors (). Ini menyediakan penerapan fungsi pembatas arus bawaan dan memungkinkan Anda menghasilkan tingkat tegangan pengisian yang stabil untuk baterai lithium-ion pada output rangkaian.

Tegangan pengisiannya adalah 4,08 - 4,26 volt dan diatur oleh resistor R3 saat baterai dilepas. Tegangan dijaga dengan sangat akurat.

Arus pengisian adalah 150 - 300mA, nilai ini dibatasi oleh sirkuit internal chip LP2951 (tergantung pabrikan).

Gunakan dioda dengan arus balik kecil. Misalnya, seri 1N400X mana pun yang dapat Anda beli. Dioda digunakan sebagai dioda pemblokiran untuk mencegah arus balik dari baterai ke chip LP2951 ketika tegangan input dimatikan.

Pengisi daya ini menghasilkan arus pengisian yang cukup rendah, sehingga baterai 18650 mana pun dapat diisi dalam semalam.

Sirkuit mikro dapat dibeli dalam paket DIP dan paket SOIC (harganya sekitar 10 rubel per buah).

MCP73831

Chip ini memungkinkan Anda membuat pengisi daya yang tepat, dan juga lebih murah daripada MAX1555.

Diagram koneksi tipikal diambil dari:

Keuntungan penting dari rangkaian ini adalah tidak adanya resistor kuat dengan resistansi rendah yang membatasi arus muatan. Di sini arus diatur oleh resistor yang terhubung ke pin ke-5 dari rangkaian mikro. Resistensinya harus berada di kisaran 2-10 kOhm.

Pengisi daya yang dirakit terlihat seperti ini:

Sirkuit mikro memanas dengan cukup baik selama pengoperasian, tetapi hal ini tampaknya tidak mengganggunya. Itu memenuhi fungsinya.

Berikut adalah versi lain dari papan sirkuit tercetak dengan LED SMD dan konektor micro-USB:

LTC4054 (STC4054)

Skema yang sangat sederhana, pilihan bagus! Memungkinkan pengisian daya dengan arus hingga 800 mA (lihat). Benar, ini cenderung menjadi sangat panas, tetapi dalam kasus ini, perlindungan panas berlebih yang ada di dalamnya mengurangi arus.

Rangkaian ini dapat disederhanakan secara signifikan dengan membuang satu atau bahkan kedua LED dengan transistor. Maka akan terlihat seperti ini (harus Anda akui, ini sangat sederhana: beberapa resistor dan satu kondensor):

Salah satu opsi papan sirkuit tercetak tersedia di . Papan dirancang untuk elemen ukuran standar 0805.

Saya=1000/R. Anda tidak boleh langsung menyetel arus tinggi, lihat dulu seberapa panas sirkuit mikro. Untuk keperluan saya, saya mengambil resistor 2,7 kOhm, dan arus pengisian ternyata sekitar 360 mA.

Kecil kemungkinannya untuk mengadaptasi radiator ke sirkuit mikro ini, dan bukan fakta bahwa ini akan efektif karena ketahanan termal yang tinggi dari sambungan kotak kristal. Pabrikan merekomendasikan untuk membuat heat sink “melalui kabel” - membuat jejak setebal mungkin dan meninggalkan foil di bawah badan chip. Secara umum, semakin banyak lapisan “bumi” yang tersisa, semakin baik.

Omong-omong, sebagian besar panas dibuang melalui kaki ke-3, sehingga Anda dapat membuat jejak ini sangat lebar dan tebal (isi dengan solder berlebih).

Paket chip LTC4054 mungkin diberi label LTH7 atau LTADY.

LTH7 berbeda dari LTADY karena yang pertama dapat mengangkat baterai yang sangat lemah (yang tegangannya kurang dari 2,9 volt), sedangkan yang kedua tidak bisa (Anda harus mengayunkannya secara terpisah).

Chip tersebut ternyata sangat sukses, sehingga memiliki banyak analog: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102 . HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Sebelum menggunakan analog apa pun, periksa lembar data.

TP4056

Sirkuit mikro dibuat dalam wadah SOP-8 (lihat), ia memiliki heat sink logam di perutnya yang tidak terhubung ke kontak, yang memungkinkan pembuangan panas lebih efisien. Memungkinkan Anda mengisi baterai dengan arus hingga 1A (arusnya tergantung pada resistor pengatur arus).

Diagram koneksi memerlukan elemen gantung minimal:

Sirkuit ini menerapkan proses pengisian klasik - pertama mengisi daya dengan arus konstan, kemudian dengan tegangan konstan dan arus turun. Semuanya ilmiah. Jika kita melihat pengisian langkah demi langkah, kita dapat membedakan beberapa tahap:

1. Memantau tegangan baterai yang terhubung (ini terjadi setiap saat).
2. Fase pra-pengisian (jika baterai habis di bawah 2,9 V). Isi daya dengan arus 1/10 dari yang diprogram oleh resistor R prog (100 mA pada R prog = 1,2 kOhm) hingga level 2,9 V.
3. Mengisi daya dengan arus konstan maksimum (1000 mA pada R prog = 1,2 kOhm);
4. Ketika baterai mencapai 4,2 V, tegangan pada baterai ditetapkan pada level ini. Penurunan arus pengisian secara bertahap dimulai.
5. Ketika arus mencapai 1/10 dari arus yang diprogram oleh resistor R prog (100 mA pada R prog = 1,2 kOhm), pengisi daya mati.
6. Setelah pengisian selesai, pengontrol terus memantau tegangan baterai (lihat poin 1). Arus yang dikonsumsi oleh rangkaian pemantauan adalah 2-3 µA. Setelah tegangan turun menjadi 4.0V, pengisian daya dimulai kembali. Begitu seterusnya dalam lingkaran.

Arus muatan (dalam ampere) dihitung dengan rumus I=1200/R program. Maksimum yang diizinkan adalah 1000 mA.

Tes pengisian sebenarnya dengan baterai 3400 mAh 18650 ditunjukkan pada grafik:

Keuntungan dari rangkaian mikro adalah arus muatan diatur hanya oleh satu resistor. Resistor resistansi rendah yang kuat tidak diperlukan. Ditambah lagi terdapat indikator proses pengisian daya, serta indikasi selesainya pengisian daya. Bila baterai tidak tersambung, indikator berkedip setiap beberapa detik.

Tegangan suplai rangkaian harus berada dalam 4,5...8 volt. Semakin mendekati 4,5V, semakin baik (sehingga pemanasan chip lebih sedikit).

Kaki pertama digunakan untuk menghubungkan sensor suhu yang terpasang pada baterai lithium-ion (biasanya terminal tengah baterai ponsel). Jika tegangan keluaran di bawah 45% atau di atas 80% tegangan suplai, pengisian daya dihentikan. Jika Anda tidak memerlukan pengatur suhu, cukup tanamkan kaki itu di tanah.

Perhatian! Sirkuit ini memiliki satu kelemahan signifikan: tidak adanya sirkuit perlindungan polaritas terbalik baterai. Dalam hal ini, pengontrol dijamin akan terbakar karena melebihi arus maksimum. Dalam hal ini, tegangan suplai rangkaian langsung menuju ke baterai, yang sangat berbahaya.

Stempelnya sederhana dan dapat dilakukan dalam waktu satu jam dengan berlutut. Jika waktu sangat penting, Anda dapat memesan modul yang sudah jadi. Beberapa produsen modul siap pakai menambahkan perlindungan terhadap arus berlebih dan pelepasan berlebih (misalnya, Anda dapat memilih papan mana yang Anda perlukan - dengan atau tanpa perlindungan, dan dengan konektor yang mana).

Anda juga dapat menemukan papan siap pakai dengan kontak untuk sensor suhu. Atau bahkan modul pengisian daya dengan beberapa sirkuit mikro TP4056 paralel untuk meningkatkan arus pengisian dan dengan perlindungan polaritas terbalik (contoh).

LTC1734

Juga skema yang sangat sederhana. Arus pengisian diatur oleh resistor R prog (misalnya, jika Anda memasang resistor 3 kOhm, arusnya akan menjadi 500 mA).

Sirkuit mikro biasanya ditandai pada casing: LTRG (sering ditemukan di ponsel Samsung lama).

Transistor pnp apa pun bisa digunakan, asalkan dirancang untuk arus pengisian tertentu.

Tidak ada indikator pengisian daya pada diagram yang ditunjukkan, tetapi pada LTC1734 dikatakan bahwa pin "4" (Prog) memiliki dua fungsi - mengatur arus dan memantau akhir pengisian daya baterai. Misalnya, rangkaian dengan kontrol akhir muatan menggunakan komparator LT1716 ditampilkan.

Komparator LT1716 dalam hal ini dapat diganti dengan LM358 yang murah.

TL431 + transistor

Mungkin sulit untuk membuat sirkuit yang menggunakan komponen yang lebih terjangkau. Hal tersulit di sini adalah menemukan sumber tegangan referensi TL431. Namun mereka sangat umum sehingga dapat ditemukan hampir di mana-mana (jarang sumber listrik dapat berfungsi tanpa sirkuit mikro ini).

Nah, transistor TIP41 bisa diganti dengan transistor lain yang arus kolektornya sesuai. Bahkan KT819 Soviet lama, KT805 (atau KT815, KT817 yang kurang bertenaga) bisa digunakan.

Pengaturan rangkaian turun ke pengaturan tegangan output (tanpa baterai!!!) menggunakan resistor trim pada 4,2 volt. Resistor R1 menetapkan nilai maksimum arus pengisian.

Sirkuit ini sepenuhnya menerapkan proses dua tahap pengisian baterai litium - pertama mengisi daya dengan arus searah, kemudian beralih ke fase stabilisasi tegangan dan dengan lancar mengurangi arus hingga hampir nol. Satu-satunya kelemahan adalah pengulangan sirkuit yang buruk (pengaturannya berubah-ubah dan menuntut komponen yang digunakan).

MCP73812

Ada sirkuit mikro lain yang diabaikan dari Microchip - MCP73812 (lihat). Berdasarkan itu, diperoleh opsi pengisian yang sangat murah (dan murah!). Seluruh body kit hanyalah satu resistor!

Omong-omong, sirkuit mikro dibuat dalam paket ramah solder - SOT23-5.

Satu-satunya negatif adalah menjadi sangat panas dan tidak ada indikasi pengisian daya. Ini juga tidak berfungsi dengan baik jika Anda memiliki sumber daya berdaya rendah (yang menyebabkan penurunan tegangan).

Secara umum, jika indikasi pengisian daya tidak penting bagi Anda, dan arus 500 mA cocok untuk Anda, maka MCP73812 adalah pilihan yang sangat baik.

NCP1835

Solusi terintegrasi penuh ditawarkan - NCP1835B, memberikan stabilitas tegangan pengisian yang tinggi (4,2 ±0,05 V).

Mungkin satu-satunya kelemahan dari sirkuit mikro ini adalah ukurannya yang terlalu mini (casing DFN-10, ukuran 3x3 mm). Tidak semua orang dapat melakukan penyolderan berkualitas tinggi untuk elemen miniatur tersebut.

Di antara keuntungan yang tidak dapat disangkal, saya ingin mencatat hal-hal berikut:

1. Jumlah minimum bagian tubuh.
2. Kemungkinan mengisi baterai yang benar-benar kosong (arus pra-pengisian 30 mA);
3. Menentukan akhir pengisian.
4. Arus pengisian yang dapat diprogram - hingga 1000 mA.
5. Indikasi pengisian daya dan kesalahan (mampu mendeteksi baterai yang tidak dapat diisi ulang dan menandakan hal ini).
6. Perlindungan terhadap pengisian daya jangka panjang (dengan mengubah kapasitansi kapasitor C t, Anda dapat mengatur waktu pengisian maksimum dari 6,6 hingga 784 menit).

Biaya sirkuit mikro tidak bisa dibilang murah, tetapi juga tidak terlalu mahal (~$1) sehingga Anda dapat menolak untuk menggunakannya. Jika Anda merasa nyaman dengan besi solder, saya sarankan memilih opsi ini.

Penjelasan lebih detail ada di.

Bisakah saya mengisi baterai lithium-ion tanpa pengontrol?

Ya kamu bisa. Namun, hal ini memerlukan kontrol yang ketat terhadap arus dan tegangan pengisian.

Secara umum, tidak mungkin mengisi daya baterai, misalnya 18650 kami, tanpa pengisi daya. Anda masih perlu membatasi arus pengisian maksimum, jadi setidaknya memori paling primitif masih diperlukan.

Pengisi daya paling sederhana untuk baterai lithium apa pun adalah resistor yang dihubungkan secara seri dengan baterai:

Resistansi dan disipasi daya pada resistor bergantung pada tegangan sumber listrik yang akan digunakan untuk pengisian.

Sebagai contoh, mari kita hitung resistor untuk catu daya 5 Volt. Kami akan mengisi baterai 18650 dengan kapasitas 2400 mAh.

Jadi, pada awal pengisian, penurunan tegangan pada resistor adalah:

kamu r = 5 - 2,8 = 2,2 Volt

Katakanlah catu daya 5V kita memiliki arus maksimum 1A. Rangkaian akan mengkonsumsi arus tertinggi pada awal pengisian, ketika tegangan pada baterai minimal yaitu sebesar 2,7-2,8 Volt.

Perhatian: perhitungan ini tidak memperhitungkan kemungkinan bahwa daya baterai akan sangat habis dan tegangan pada baterai mungkin jauh lebih rendah, bahkan hingga nol.

Jadi, resistansi resistor yang diperlukan untuk membatasi arus pada awal pengisian sebesar 1 Ampere adalah:

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

Disipasi daya resistor:

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

Pada akhir pengisian baterai, ketika tegangan melewatinya mendekati 4,2 V, arus pengisian akan menjadi:

Saya mengisi daya = (U ip - 4.2) / R = (5 - 4.2) / 2.2 = 0.3 A

Artinya, seperti yang bisa kita lihat, semua nilai tidak melampaui batas yang diizinkan untuk baterai tertentu: arus awal tidak melebihi arus pengisian maksimum yang diizinkan untuk baterai tertentu (2,4 A), dan arus akhir melebihi arus di mana baterai tidak lagi memperoleh kapasitas (0,24 A).

Kerugian utama dari pengisian daya tersebut adalah kebutuhan untuk terus memantau tegangan baterai. Dan matikan charge secara manual segera setelah tegangan mencapai 4,2 Volt. Faktanya adalah bahwa baterai litium tidak dapat mentolerir tegangan berlebih dalam jangka pendek dengan sangat buruk - massa elektroda mulai terdegradasi dengan cepat, yang pasti menyebabkan hilangnya kapasitas. Pada saat yang sama, semua prasyarat untuk panas berlebih dan depresurisasi telah tercipta.

Jika baterai Anda memiliki papan pelindung internal, seperti yang telah dibahas di atas, semuanya menjadi lebih sederhana. Ketika tegangan tertentu pada baterai tercapai, papan itu sendiri akan melepaskannya dari pengisi daya. Namun, metode pengisian daya ini memiliki kelemahan signifikan, yang telah kita bahas.

Perlindungan yang terpasang pada baterai tidak akan membiarkannya terisi daya secara berlebihan dalam keadaan apa pun. Yang harus Anda lakukan adalah mengontrol arus pengisian daya agar tidak melebihi nilai yang diizinkan untuk baterai tertentu (sayangnya, papan pelindung tidak dapat membatasi arus pengisian daya).

Mengisi daya menggunakan catu daya laboratorium

Jika Anda memiliki catu daya dengan proteksi arus (batasan), maka Anda selamat! Sumber listrik seperti itu sudah merupakan pengisi daya lengkap yang menerapkan profil pengisian daya yang benar, seperti yang kami tulis di atas (CC/CV).

Yang perlu Anda lakukan untuk mengisi daya li-ion adalah mengatur catu daya ke 4,2 volt dan mengatur batas arus yang diinginkan. Dan Anda dapat menghubungkan baterai.

Awalnya, ketika baterai masih kosong, catu daya laboratorium akan beroperasi dalam mode proteksi arus (yaitu, akan menstabilkan arus keluaran pada tingkat tertentu). Kemudian, ketika tegangan pada bank naik ke set 4.2V, catu daya akan beralih ke mode stabilisasi tegangan, dan arus akan mulai turun.

Ketika arus turun menjadi 0,05-0,1C, baterai dianggap terisi penuh.

Seperti yang Anda lihat, catu daya laboratorium hampir merupakan pengisi daya yang ideal! Satu-satunya hal yang tidak dapat dilakukan secara otomatis adalah membuat keputusan untuk mengisi penuh baterai dan mematikannya. Tapi ini adalah hal kecil yang bahkan tidak boleh Anda perhatikan.

Bagaimana cara mengisi baterai litium?

Dan jika kita berbicara tentang baterai sekali pakai yang tidak dimaksudkan untuk diisi ulang, maka jawaban yang benar (dan satu-satunya yang benar) untuk pertanyaan ini adalah TIDAK.

Faktanya adalah bahwa setiap baterai litium (misalnya, CR2032 biasa dalam bentuk tablet datar) dicirikan oleh adanya lapisan pasif internal yang menutupi anoda litium. Lapisan ini mencegah reaksi kimia antara anoda dan elektrolit. Dan pasokan arus eksternal merusak lapisan pelindung di atas, menyebabkan kerusakan pada baterai.

Ngomong-ngomong, jika kita berbicara tentang baterai CR2032 yang tidak dapat diisi ulang, maka LIR2032, yang sangat mirip dengannya, sudah merupakan baterai yang lengkap. Itu dapat dan harus diisi. Hanya tegangannya bukan 3, tapi 3,6V.

Cara mengisi baterai lithium (baik itu baterai ponsel, 18650 atau baterai li-ion lainnya) telah dibahas di awal artikel.

Dalam ulasan ini kita akan berbicara tentang papan yang sangat nyaman dengan pengontrol muatan berdasarkan
TP4056. Papan ini juga dilengkapi pelindung baterai.
li-ion 3.7V.

Cocok untuk mengubah mainan dan peralatan rumah tangga dari baterai menjadi baterai yang dapat diisi ulang.
Ini adalah modul murah dan efisien yang mendukung arus pengisian hingga 1A.

Secara singkat tentang mengatur arus pengisian untuk TP4056

Modul pengontrol pengisian daya TP4056 + perlindungan baterai IC PERLINDUNGAN BATERAI Seri S-8205A/B
Memberikan perlindungan terhadap overcharge, overdischarge, perlindungan rangkap tiga terhadap beban berlebih dan korsleting.
Arus pengisian maksimum: 1A
Arus pelepasan kontinu maksimum: 1A (puncak 1,5A)
Batasan tegangan pengisian daya: 4,275 V ±0. 025 V
Batas pelepasan (cut-off): 2,75 V ±0. abad ke-1
Perlindungan baterai, chip: DW01.
B+ terhubung ke terminal positif baterai
B- terhubung ke terminal negatif baterai
P- terhubung ke terminal negatif beban dan titik koneksi pengisian daya.

Ada R3 di papan (ditandai 122 - 1,2 kOhm), untuk memilih arus pengisian yang diinginkan untuk elemen, pilih resistor sesuai tabel dan solder ulang.

Untuk berjaga-jaga, penyertaan TP4056 khas dari spesifikasi.

Ini bukan kali pertama banyak modul TP4056+BMS yang diambil, dan ternyata sangat bermanfaat.
nyaman untuk penggantian peralatan dan mainan rumah tangga tanpa masalah
baterai.

Modulnya berukuran kecil, lebarnya hanya lebih kecil dari dua baterai AA,
datar - bagus untuk memasang baterai lama
Handphone.

Untuk pengisian daya, sumber standar 5V dari USB digunakan, inputnya adalah
USB mikro Foto menunjukkan kontak minus dan plus di sisi MicroUSB
penyambung

Tidak ada apa pun di bagian belakang - ini dapat membantu saat menempelkannya dengan lem atau selotip.

Konektor MicroUSB digunakan untuk daya. Papan lama di TP4056 memiliki MiniUSB.

Anda dapat menyolder papan bersama-sama pada input dan menghubungkan hanya satu ke USB -
dengan cara ini dimungkinkan untuk mengisi daya 18650 kaskade, misalnya, untuk
obeng.

Keluaran - bantalan kontak ekstrem untuk menghubungkan beban (OUT +/–),
di tengah BAT +/– untuk menghubungkan sel baterai.

Biayanya kecil dan nyaman. Tidak seperti modul pada TP4056 saja, terdapat perlindungan sel baterai di sini.

Modul ini ideal untuk dipasang di berbagai peralatan rumah tangga dan
mainan yang ditenagai oleh baterai AA 2-3-4-5 atau
AAA. Pertama, hal ini memberikan penghematan, terutama jika sering dilakukan
mengganti baterai (pada mainan), dan kedua, kenyamanan dan keserbagunaan.
Anda dapat menggunakan baterai yang diambil dari baterai lama untuk catu daya.
dari laptop, ponsel, rokok elektronik sekali pakai, dll.
Lebih jauh. Jika terdapat tiga unsur, empat, enam dan seterusnya,
Anda perlu menggunakan modul StepUp untuk meningkatkan tegangan dari 3.7V menjadi
4.5V/6.0V dll. Tergantung bebannya tentunya. Juga nyaman
opsi pada dua sel baterai (2S, dua papan seri,
7.4V) dengan papan StepDown. Biasanya, StepDown dapat disesuaikan, dan
Anda dapat menyesuaikan tegangan apa pun dalam tegangan suplai. Ini
ruang ekstra untuk menampung baterai AA/AAA, namun Anda tidak perlu melakukannya
khawatir tentang elektronik mainan.

Secara khusus, salah satu papan ditujukan untuk IKEA lama
pengaduk. Seringkali baterai di dalamnya perlu diganti, tapi
ini bekerja dengan buruk pada baterai (dalam NiMH 1.2V, bukan 1.5V). Semuanya untuk motor
tidak masalah apakah itu akan ditenagai oleh 3V atau 3.7V, jadi saya melakukannya tanpa StepDown.
Bahkan mulai berubah sedikit lebih kuat.

Baterai 08570 dari rokok elektronik hampir merupakan pilihan ideal
untuk modifikasi apapun (kapasitas sekitar 280 mAh, dan harganya gratis).

Namun dalam hal ini agak lama. Panjang baterai AA adalah 50 mm, dan
Baterai ini 57 mm, tidak muat. Anda tentu saja dapat membuat “tambahan”
misalnya dari plastik polimorf, tapi...

Alhasil, saya mengambil baterai model kecil dengan kapasitas yang sama. Sangat
disarankan untuk mengurangi arus pengisian (hingga 250...300 mA) dengan meningkatkan resistor
R3 di papan. Anda dapat memanaskan yang standar, membengkokkan salah satu ujungnya, dan menyoldernya
apa pun tersedia pada 2-3 kOhm.

Di sebelah kiri adalah gambar modul lama. Penempatan pada modul baru
Komponennya berbeda, tetapi semua elemennya sama.

Kami menghubungkan baterai (Soldernya) ke terminal di tengah BAT +/–,
lepaskan solder kontak motor dari pelat kontaktor untuk baterai AA (mereka
lepaskan semuanya), solder beban motor ke output papan (OUT +/–).

Anda dapat membuat lubang pada tutupnya dengan Dremel untuk USB.

Saya membuat penutup baru - saya membuang yang lama sepenuhnya. Yang baru memiliki alur untuk menempatkan papan dan lubang untuk MicroUSB.

Sebagai baterai untuk mixer, putarannya kencang. Kapasitas 280mAh
cukup untuk beberapa menit kerja, perlu 3-6 hari untuk mengisi daya,
tergantung seberapa sering anda menggunakannya (saya jarang menggunakannya, anda bisa melakukannya sekaligus
tanam jika Anda terbawa suasana). Karena berkurangnya arus pengisian, dibutuhkan waktu lama untuk mengisi daya,
kurang dari satu jam. Tapi apapun pengisian dayanya dari smartphone.
Modul TP4056 dengan perlindungan BMS bawaan sangat praktis dan serbaguna.
Modul ini dirancang untuk arus pengisian 1A.

Modul ini nyaman untuk membuat ulang mainan - mobil yang dikendalikan radio,
robot, berbagai lampu, remote control... - semua kemungkinan mainan dan
peralatan yang baterainya harus sering diganti.

Baterai litium (Li-Io, Li-Po) merupakan sumber energi listrik isi ulang yang paling populer saat ini. Baterai lithium memiliki tegangan nominal 3,7 Volt, seperti yang tertera pada casing. Namun, baterai yang terisi 100% memiliki tegangan 4,2 V, dan baterai yang kosong “ke nol” memiliki tegangan 2,5 V. Tidak ada gunanya mengosongkan baterai di bawah 3 V, pertama, baterai akan rusak, dan kedua, dalam kisaran 3 hingga 2,5 Ini hanya menyuplai beberapa persen energi ke baterai. Jadi rentang tegangan operasinya adalah 3 – 4,2 Volt. Anda dapat menonton pilihan tips saya dalam menggunakan dan menyimpan baterai litium di video ini

Ada dua pilihan untuk menghubungkan baterai, seri dan paralel.

Dengan sambungan seri, tegangan pada semua baterai dijumlahkan, ketika beban dihubungkan, arus yang mengalir dari masing-masing baterai sama dengan arus total dalam rangkaian; secara umum, resistansi beban menentukan arus pelepasan. Anda harus mengingat ini dari sekolah. Sekarang sampai pada bagian yang menyenangkan, kapasitas. Kapasitas rakitan dengan koneksi ini terbilang sama dengan kapasitas baterai dengan kapasitas terkecil. Bayangkan semua baterai terisi 100%. Lihat, arus pengosongannya sama di mana-mana, dan baterai dengan kapasitas terkecil akan habis terlebih dahulu, setidaknya ini logis. Dan segera setelah habis, perakitan ini tidak dapat lagi dimuat. Ya, sisa baterai masih terisi. Namun jika kita terus menghilangkan arus, baterai kita yang lemah akan mulai kehabisan daya dan rusak. Artinya, benar untuk berasumsi bahwa kapasitas rakitan yang dihubungkan seri sama dengan kapasitas baterai terkecil atau paling habis dayanya. Dari sini kita menyimpulkan: untuk merakit baterai seri, pertama, Anda perlu menggunakan baterai dengan kapasitas yang sama, dan kedua, sebelum perakitan, semuanya harus diisi dayanya sama, dengan kata lain 100%. Ada yang namanya BMS (Battery Monitoring System), yang bisa memonitor setiap baterai yang ada di dalam baterai, dan begitu salah satunya habis, maka seluruh baterai akan terputus dari bebannya, hal ini akan dibahas di bawah. Sekarang untuk mengisi baterai seperti itu. Baterai harus diisi dengan tegangan yang sama dengan jumlah tegangan maksimum pada semua baterai. Untuk lithium 4,2 volt. Artinya, kita mengisi baterai tiga buah dengan tegangan 12,6 V. Lihat apa yang terjadi jika baterainya tidak sama. Baterai dengan kapasitas terkecil akan terisi paling cepat. Namun sisanya belum dikenakan biaya. Dan baterai kita yang buruk akan terbakar dan diisi ulang hingga sisanya terisi. Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa litium juga tidak terlalu menyukai pelepasan berlebihan dan memburuk. Untuk menghindari hal ini, ingat kembali kesimpulan sebelumnya.

Mari beralih ke koneksi paralel. Kapasitas baterai tersebut sama dengan jumlah kapasitas semua baterai yang disertakan di dalamnya. Arus pelepasan setiap sel sama dengan arus beban total dibagi dengan jumlah sel. Artinya, semakin banyak Akum dalam suatu rakitan, semakin banyak pula arus yang dapat dialirkan. Namun hal menarik terjadi dengan ketegangan. Jika kita mengumpulkan baterai yang mempunyai tegangan berbeda, yaitu secara kasar diisi dengan persentase yang berbeda, maka setelah dihubungkan baterai tersebut akan mulai bertukar energi hingga tegangan pada semua sel menjadi sama. Kami menyimpulkan: sebelum dirakit, baterai harus diisi ulang secara merata, jika tidak, ketika dihubungkan, arus besar akan mengalir, dan baterai yang kosong akan rusak, dan kemungkinan besar bahkan dapat terbakar. Selama proses pengosongan, baterai juga bertukar energi, yaitu jika salah satu kaleng memiliki kapasitas lebih rendah, yang lain tidak akan membiarkannya habis lebih cepat dari dirinya sendiri, yaitu, dalam perakitan paralel, Anda dapat menggunakan baterai dengan kapasitas berbeda. . Satu-satunya pengecualian adalah pengoperasian pada arus tinggi. Pada baterai berbeda yang diberi beban, voltase turun secara berbeda, dan arus akan mulai mengalir antara baterai “kuat” dan “lemah”, dan kita tidak memerlukannya sama sekali. Hal yang sama berlaku untuk pengisian daya. Anda benar-benar dapat dengan aman mengisi baterai dengan kapasitas berbeda secara paralel, artinya penyeimbangan tidak diperlukan, rakitan akan menyeimbangkan dirinya sendiri.

Dalam kedua kasus yang dipertimbangkan, arus pengisian dan arus pelepasan harus diperhatikan. Arus pengisian daya untuk Li-Io tidak boleh melebihi setengah kapasitas baterai dalam ampere (baterai 1000 mah - isi daya 0,5 A, baterai 2 Ah, isi daya 1 A). Arus pengosongan maksimum biasanya ditunjukkan dalam lembar data (TTX) baterai. Contoh: Baterai laptop dan smartphone 18650 tidak dapat diisi dengan arus melebihi 2 kapasitas baterai dalam Ampere (contoh: baterai 2500 mah, artinya maksimal yang perlu diambil adalah 2,5 * 2 = 5 Amps). Tetapi ada baterai berarus tinggi, di mana arus pelepasannya ditunjukkan dengan jelas dalam karakteristiknya.

Fitur pengisian baterai menggunakan modul Cina

Modul pengisian dan perlindungan standar yang dibeli untuk 20 rubel untuk baterai litium ( tautan ke Aliexpress)
(diposisikan oleh penjual sebagai modul untuk satu kaleng 18650) dapat dan akan mengisi daya baterai litium apa pun, apa pun bentuk, ukuran, dan kapasitasnya ke tegangan yang benar yaitu 4,2 volt (tegangan baterai yang terisi penuh, sesuai kapasitas). Meskipun itu adalah paket litium 8000mah yang sangat besar (tentu saja kita berbicara tentang satu sel 3,6-3,7v). Modul ini menyediakan arus pengisian 1 ampere, ini berarti mereka dapat dengan aman mengisi daya baterai apa pun dengan kapasitas 2000mAh ke atas (2Ah, yang berarti arus pengisian setengah dari kapasitas, 1A) dan, oleh karena itu, waktu pengisian dalam jam akan sama dengan kapasitas baterai dalam ampere (sebenarnya, lebih sedikit, satu setengah hingga dua jam untuk setiap 1000mah). Omong-omong, baterai bisa dihubungkan ke beban saat mengisi daya.

Penting! Jika Anda ingin mengisi daya baterai berkapasitas lebih kecil (misalnya, satu kaleng lama berkapasitas 900mAh atau paket lithium kecil berukuran 230mAh), maka arus pengisian 1A terlalu banyak dan harus dikurangi. Caranya dengan mengganti resistor R3 pada modul sesuai tabel terlampir. Resistornya belum tentu smd, yang paling biasa bisa digunakan. Izinkan saya mengingatkan Anda bahwa arus pengisian harus setengah dari kapasitas baterai (atau kurang, bukan masalah besar).

Tetapi jika penjual mengatakan bahwa modul ini untuk satu kaleng 18650, apakah bisa mengisi dua kaleng? Atau tiga? Bagaimana jika Anda perlu merakit bank daya yang besar dari beberapa baterai?
BISA! Semua baterai lithium dapat dihubungkan secara paralel (semua plus ke plus, semua minus ke minus) TANPA KAPASITAS. Baterai yang disolder secara paralel mempertahankan tegangan operasi 4.2v dan kapasitasnya bertambah. Bahkan jika Anda mengambil satu kaleng dengan harga 3400mah dan kaleng kedua dengan harga 900, Anda akan mendapatkan 4300. Baterai akan berfungsi sebagai satu unit dan akan habis sesuai dengan kapasitasnya.
Tegangan pada rakitan PARALEL SELALU SAMA PADA SEMUA BATERAI! Dan tidak ada satu pun baterai yang dapat habis secara fisik dalam rakitan sebelum baterai lainnya; prinsip wadah komunikasi berlaku di sini. Mereka yang mengklaim sebaliknya dan mengatakan bahwa baterai dengan kapasitas lebih rendah akan lebih cepat habis dan mati bingung dengan perakitan SERIAL, meludahi wajah mereka.
Penting! Sebelum dihubungkan satu sama lain, semua baterai harus memiliki tegangan yang kira-kira sama, sehingga pada saat penyolderan, arus penyeimbang tidak mengalir di antara baterai; arus tersebut bisa sangat besar. Oleh karena itu, yang terbaik adalah mengisi setiap baterai secara terpisah sebelum perakitan. Tentu saja, waktu pengisian seluruh unit akan bertambah karena Anda menggunakan modul 1A yang sama. Namun Anda dapat memparalelkan dua modul, memperoleh arus pengisian hingga 2A (jika pengisi daya Anda dapat menyediakan sebanyak itu). Untuk melakukan ini, Anda perlu menghubungkan semua terminal modul yang serupa dengan jumper (kecuali untuk Out- dan B+, terminal tersebut diduplikasi di papan dengan nikel lain dan tetap akan terhubung). Atau Anda dapat membeli modul ( tautan ke Aliexpress), yang sirkuit mikronya sudah paralel. Modul ini mampu mengisi daya dengan arus 3 Amps.

Maaf untuk hal-hal yang sudah jelas, tetapi orang masih bingung, jadi kita harus membahas perbedaan antara koneksi paralel dan serial.
PARALEL koneksi (semua plus ke plus, semua minus ke minus) mempertahankan tegangan baterai 4,2 volt, tetapi meningkatkan kapasitas dengan menjumlahkan semua kapasitas. Semua bank daya menggunakan koneksi paralel beberapa baterai. Rakitan seperti itu masih dapat diisi dayanya dari USB dan tegangan dinaikkan ke output 5v oleh konverter boost.
KONSISTEN koneksi (masing-masing plus ke minus baterai berikutnya) memberikan peningkatan berganda pada tegangan satu bank yang diisi 4.2V (2s - 8.4V, 3s - 12.6V dan seterusnya), tetapi kapasitasnya tetap sama. Jika menggunakan tiga baterai 2000mah, maka kapasitas perakitannya adalah 2000mah.
Penting! Dipercayai bahwa untuk perakitan berurutan, sangat penting untuk hanya menggunakan baterai dengan kapasitas yang sama. Sebenarnya, hal ini tidak benar. Anda dapat menggunakan yang berbeda, tetapi kapasitas baterai akan ditentukan oleh kapasitas TERKECIL dalam rakitan. Tambahkan 3000+3000+800 dan Anda mendapatkan perakitan 800mah. Kemudian para spesialis mulai berkoar bahwa baterai yang lebih kecil akan lebih cepat habis dan mati. Tapi itu tidak masalah! Aturan utama dan benar-benar sakral adalah bahwa untuk perakitan berurutan selalu perlu menggunakan papan pelindung BMS untuk jumlah kaleng yang dibutuhkan. Ini akan mendeteksi tegangan pada setiap sel dan mematikan seluruh unit jika ada yang melepaskannya terlebih dahulu. Dalam kasus bank 800, itu akan habis, BMS akan memutuskan beban dari baterai, pengosongan akan berhenti dan sisa biaya 2200mah pada bank yang tersisa tidak lagi menjadi masalah - Anda perlu mengisi daya.

Papan BMS, tidak seperti modul pengisian daya tunggal, BUKAN pengisi daya berurutan. Diperlukan untuk mengisi daya sumber dikonfigurasi tegangan dan arus yang diperlukan. Guyver membuat video tentang ini, jadi jangan buang waktu Anda, tontonlah, ini sedetail mungkin.

Apakah mungkin untuk mengisi daya rakitan rantai daisy dengan menghubungkan beberapa modul pengisian daya tunggal?
Faktanya, dengan asumsi tertentu, hal itu mungkin terjadi. Untuk beberapa produk buatan sendiri, skema yang menggunakan modul tunggal, juga dihubungkan secara seri, telah terbukti, tetapi SETIAP modul memerlukan SUMBER DAYA TERPISAH sendiri. Jika Anda mengisi daya 3 detik, ambil tiga pengisi daya telepon dan sambungkan masing-masing ke satu modul. Saat menggunakan satu sumber - korsleting listrik, tidak ada yang berhasil. Sistem ini juga berfungsi sebagai pelindung rakitan (namun modul hanya mampu menghantarkan arus tidak lebih dari 3 ampere), atau cukup isi daya rakitan satu per satu, sambungkan modul ke masing-masing baterai hingga terisi penuh.

Indikator pengisian daya baterai

Masalah mendesak lainnya adalah setidaknya mengetahui kira-kira berapa sisa daya baterai agar tidak habis di saat yang paling genting.
Untuk rakitan paralel 4,2 volt, solusi paling jelas adalah segera membeli papan bank daya siap pakai, yang sudah memiliki tampilan yang menunjukkan persentase biaya. Persentase ini tidak terlalu akurat, namun tetap membantu. Harga penerbitannya sekitar 150-200 rubel, semuanya disajikan di situs web Guyver. Bahkan jika Anda tidak membuat bank daya melainkan sesuatu yang lain, papan ini cukup murah dan kecil untuk dimasukkan ke dalam produk buatan sendiri. Ditambah lagi, sudah memiliki fungsi mengisi dan melindungi baterai.
Ada indikator miniatur siap pakai untuk satu atau beberapa kaleng, 90-100 rubel
Nah, metode termurah dan terpopuler adalah dengan menggunakan konverter boost MT3608 (30 rubel), yang disetel ke 5-5.1v. Sebenarnya jika Anda membuat power bank menggunakan konverter 5 volt apa pun, Anda bahkan tidak perlu membeli tambahan apa pun. Modifikasinya terdiri dari pemasangan LED merah atau hijau (warna lain akan bekerja pada tegangan keluaran berbeda, dari 6V ke atas) melalui resistor pembatas arus 200-500 ohm antara terminal positif keluaran (ini akan menjadi nilai tambah) dan masukan terminal positif (untuk LED ini akan menjadi minus). Anda membacanya dengan benar, di antara dua kelebihan! Faktanya adalah ketika konverter beroperasi, perbedaan tegangan tercipta antara plus, +4,2 dan +5V saling memberi tegangan 0,8V. Ketika baterai habis, tegangannya akan turun, tetapi keluaran dari konverter selalu stabil, yang berarti selisihnya akan semakin besar. Dan ketika tegangan pada bank adalah 3,2-3,4V, perbedaannya akan mencapai nilai yang diperlukan untuk menyalakan LED - ini mulai menunjukkan bahwa sudah waktunya untuk mengisi daya.

Bagaimana cara mengukur kapasitas baterai?

Kita sudah terbiasa dengan gagasan bahwa pengukuran memerlukan Imax b6, tetapi membutuhkan biaya dan mubazir bagi sebagian besar amatir radio. Namun ada cara untuk mengukur kapasitas baterai 1-2-3 kaleng dengan akurasi yang cukup dan murah - sebuah tester USB sederhana.

Keseluruhan cerita dimulai dengan fakta bahwa router saku Hame R1 yang baru saja saya beli (berkat review di sini, Anda dapat membacanya) mati untuk waktu yang lama. Lebih tepatnya, chip pengisi daya telah gagal. Bagaimana saya mengatasi masalah ini dan akhirnya mendapatkan lebih banyak fungsi daripada aslinya, Anda dapat membaca di bawah ini.
Banyak sekali foto-fotonya, serta mengutak-atik besi solder.
Jika ada, saya sudah memperingatkan Anda =)

Saya mohon maaf sebelumnya atas kualitas foto yang tidak sedap dipandang.
Ini dia!
Setelah seminggu digunakan, Hame R1 mulai berperilaku aneh: setelah pengisian daya selesai, indikator pengisian daya terus menyala dan 0,35A terus-menerus dikonsumsi dari baterai. Otopsi menunjukkan bahwa modul ini sedang memanas:

(disolder dan tergeletak di dekatnya))
Pencarian di Google untuk penandaannya tidak menghasilkan apa-apa, tetapi pemeriksaan cepat di sepanjang pin sirkuit mikro memperjelas bahwa kemungkinan besar ini adalah sirkuit mikro pengisi daya.
Di sinilah subjek, yang dipesan dalam jumlah besar dari fasttech, datang untuk menyelamatkan.


Perangkat ini sederhana dan bersahaja. Berdasarkan sirkuit mikro TP4056, yang digunakan untuk membuat bagian pengisian daya pengisi daya populer favorit semua orang ml102 versi 5.
Arus pengisian diatur oleh resistor R4, secara default, resistor 1,2K Ohm disolder, yang sesuai dengan arus pengisian dalam CC sebesar 1A.
Jika diinginkan, untuk baterai berkapasitas kecil, arus dapat (dan harus!) dikurangi. Rasio arus dan resistansi yang diperlukan dapat ditemukan di bawah spoiler.

informasi tambahan

RPROG(k)IBAT (mA)
30 50
20 70
10 130
5 250
4 300
3 400
2 580
1.66 690
1.5 780
1.33 900
1.2 1000

PCB semalaman

Kami mencetak sirkuit pada kertas khusus Cina, membersihkan textolite:


Setelah ini, kami memindahkan toner ke textolite dengan setrika dan mengetsanya.
Saya mengetsa dengan hidrogen peroksida. (100ml peroksida (50 derajat C) + 20g asam sitrat + 5g garam)


Saat papan sedang digores, siapkan stensil untuk masker solder. Saya tidak punya film khusus untuk dicetak, jadi saya puas dengan film laminasi.


Dan inilah papan yang terukir:






Setelah mengaplikasikan masker solder:


Mari kita menarik kesimpulan:


Dan terakhir, mari kita pindahkan komponen dari subjek ke papan kita:


Mari kita periksa fungsinya:




Semuanya berfungsi!
Diagram untuk Elang:

Itu saja!
atau…
Berikut adalah foto-foto terakhir yang mendemonstrasikan karya tersebut:

Seperti yang Anda lihat, perangkat ini tidak kehilangan presentasinya, dan yang terpenting, perangkat ini hanya memperoleh fungsionalitas! Sekarang, setelah pengisian selesai, indikatornya tidak mati begitu saja, tetapi LED hijau yang bagus menyala.

Itu saja yang pasti sekarang. Jika Anda memiliki pertanyaan, saya akan dengan senang hati menjawabnya.
Berang-berang semuanya! =)

UPD:
Terima kasih kepada pengguna dengan nama panggilan turbopascal007, ketahuan jenis chip apa yang terpasang di router saya. Dia tidak malas dan membongkar miliknya sendiri, setelah itu dia mengirimi saya tandanya. Untuk EMC5755, Google membuat lembar data tanpa masalah, tidak seperti C2C37 yang saya instal. Jadi jika ada yang mengalami masalah yang sama, Anda bisa langsung menggantinya.