18650 uzlādes plates savienojums ar aizsardzību. Li-ion akumulatoru uzlādes modulis

Novērtēt konkrēta lādētāja raksturlielumus ir grūti, nesaprotot, kā patiesībā vajadzētu notikt litija jonu akumulatora priekšzīmīgai uzlādei. Tāpēc, pirms pāriet tieši uz diagrammām, atcerēsimies nelielu teoriju.

Kas ir litija baterijas?

Atkarībā no materiāla, no kura izgatavots litija akumulatora pozitīvais elektrods, ir vairākas šķirnes:

• ar litija kobalta katodu;
• ar katodu, kura pamatā ir litēts dzelzs fosfāts;
• uz niķeļa-kobalta-alumīnija bāzes;
• uz niķeļa-kobalta-mangāna bāzes.

Visām šīm baterijām ir savas īpašības, taču, tā kā šīs nianses vispārējam patērētājam nav būtiskas, šajā rakstā tās netiks aplūkotas.

Tāpat visi litija jonu akumulatori tiek ražoti dažādos izmēros un formās. Tās var būt apvalkotas (piemēram, mūsdienās populārais 18650), laminētas vai prizmatiskas (želejpolimēra baterijas). Pēdējie ir no speciālas plēves izgatavoti hermētiski noslēgti maisiņi, kuros ir elektrodi un elektrodu masa.

Visizplatītākie litija jonu akumulatoru izmēri ir parādīti zemāk esošajā tabulā (visu to nominālais spriegums ir 3,7 volti):

Iekšējie elektroķīmiskie procesi notiek tādā pašā veidā un nav atkarīgi no akumulatora formas un konstrukcijas, tāpēc viss, kas teikts zemāk, vienādi attiecas uz visām litija baterijām.

Kā pareizi uzlādēt litija jonu akumulatorus

Pareizākais veids, kā uzlādēt litija baterijas, ir uzlāde divos posmos. Šo metodi Sony izmanto visos savos lādētājos. Neskatoties uz sarežģītāku uzlādes kontrolieri, tas nodrošina pilnīgāku litija jonu akumulatoru uzlādi, nesamazinot to kalpošanas laiku.

Šeit mēs runājam par divpakāpju uzlādes profilu litija akumulatoriem, saīsināti kā CC/CV (pastāvīga strāva, pastāvīgs spriegums). Ir arī iespējas ar impulsu un soļu strāvām, taču tās šajā rakstā nav apskatītas. Jūs varat lasīt vairāk par uzlādi ar impulsu strāvu.

Tātad, aplūkosim abus uzlādes posmus sīkāk.

1. Pirmajā posmā Jānodrošina pastāvīga uzlādes strāva. Pašreizējā vērtība ir 0,2-0,5C. Paātrinātai uzlādei ir atļauts palielināt strāvu līdz 0,5-1,0C (kur C ir akumulatora jauda).

Piemēram, akumulatoram ar ietilpību 3000 mAh nominālā uzlādes strāva pirmajā posmā ir 600-1500 mA, un paātrinātā uzlādes strāva var būt diapazonā no 1,5 līdz 3A.

Lai nodrošinātu konstantu noteiktas vērtības uzlādes strāvu, lādētāja ķēdei jāspēj palielināt spriegumu akumulatora spailēs. Faktiski pirmajā posmā lādētājs darbojas kā klasisks strāvas stabilizators.

Svarīgs: Ja plānojat uzlādēt akumulatorus ar iebūvētu aizsargplati (PCB), tad, projektējot lādētāja ķēdi, ir jāpārliecinās, ka ķēdes atvērtās ķēdes spriegums nekad nedrīkst pārsniegt 6-7 voltus. Pretējā gadījumā aizsargplāksne var tikt bojāta.

Brīdī, kad akumulatora spriegums paaugstināsies līdz 4,2 voltiem, akumulators iegūs aptuveni 70-80% no savas ietilpības (īpašā jaudas vērtība būs atkarīga no uzlādes strāvas: ar paātrinātu uzlādi tā būs nedaudz mazāka, ar nominālā maksa - nedaudz vairāk). Šis brīdis iezīmē pirmā uzlādes posma beigas un kalpo kā signāls pārejai uz otro (un pēdējo) posmu.

2. Otrais uzlādes posms- tā ir akumulatora uzlāde ar pastāvīgu spriegumu, bet pakāpeniski samazinās (krītoša) strāva.

Šajā posmā lādētājs uztur 4,15–4,25 voltu spriegumu uz akumulatora un kontrolē pašreizējo vērtību.

Palielinoties jaudai, lādēšanas strāva samazināsies. Tiklīdz tā vērtība samazinās līdz 0,05-0,01C, uzlādes process tiek uzskatīts par pabeigtu.

Pareizas lādētāja darbības svarīga nianse ir tā pilnīga atvienošana no akumulatora pēc uzlādes pabeigšanas. Tas ir saistīts ar faktu, ka litija akumulatoriem ir ārkārtīgi nevēlami ilgstoši atrasties zem augsta sprieguma, ko parasti nodrošina lādētājs (t.i., 4,18–4,24 volti). Tas izraisa paātrinātu akumulatora ķīmiskā sastāva degradāciju un līdz ar to tā kapacitātes samazināšanos. Ilgstoša uzturēšanās nozīmē desmitiem stundu vai vairāk.

Otrajā uzlādes posmā akumulatoram izdodas iegūt par aptuveni 0,1-0,15 vairāk jaudas. Tādējādi kopējais akumulatora uzlādes līmenis sasniedz 90-95%, kas ir lielisks rādītājs.

Mēs apskatījām divus galvenos uzlādes posmus. Taču litija bateriju uzlādes jautājuma atspoguļojums būtu nepilnīgs, ja netiktu minēts vēl viens uzlādes posms - t.s. priekšlādēt.

Iepriekšējā uzlādes stadija (priekšlādēšana)- šo posmu izmanto tikai dziļi izlādētiem akumulatoriem (zem 2,5 V), lai tie nonāktu normālā darba režīmā.

Šajā posmā uzlāde tiek nodrošināta ar samazinātu pastāvīgu strāvu, līdz akumulatora spriegums sasniedz 2,8 V.

Iepriekšēja stadija ir nepieciešama, lai novērstu bojātu bateriju pietūkumu un spiediena samazināšanos (vai pat sprādzienu ar uguni), kurām, piemēram, ir iekšējs īssavienojums starp elektrodiem. Ja caur šādu akumulatoru nekavējoties tiek izlaista liela uzlādes strāva, tas neizbēgami novedīs pie tā uzkarsēšanas, un tas ir atkarīgs.

Vēl viena priekšlādēšanas priekšrocība ir akumulatora iepriekšēja uzsildīšana, kas ir svarīga, veicot uzlādi zemā apkārtējās vides temperatūrā (aukstā sezonā neapsildītā telpā).

Viedajai uzlādei vajadzētu būt iespējai uzraudzīt akumulatora spriegumu sākotnējās uzlādes posmā un, ja spriegums ilgstoši nepalielinās, izdarīt secinājumu, ka akumulators ir bojāts.

Visi litija jonu akumulatora uzlādes posmi (ieskaitot iepriekšēju uzlādi) ir shematiski attēloti šajā diagrammā:

Pārsniedzot nominālo uzlādes spriegumu par 0,15 V, akumulatora darbības laiks var samazināties uz pusi. Lādēšanas sprieguma pazemināšana par 0,1 voltu samazina uzlādēta akumulatora kapacitāti par aptuveni 10%, bet ievērojami pagarina tā kalpošanas laiku. Pilnībā uzlādēta akumulatora spriegums pēc tā izņemšanas no lādētāja ir 4,1-4,15 volti.

Ļaujiet man apkopot iepriekš minēto un izklāstīt galvenos punktus:

1. Kādu strāvu izmantot, lai uzlādētu litija jonu akumulatoru (piemēram, 18650 vai jebkuru citu)?

Strāva būs atkarīga no tā, cik ātri vēlaties to uzlādēt, un tā var svārstīties no 0,2 C līdz 1 C.

Piemēram, akumulatora izmēram 18650 ar ietilpību 3400 mAh minimālā uzlādes strāva ir 680 mA, bet maksimālā - 3400 mA.

2. Cik ilgs laiks nepieciešams, lai uzlādētu, piemēram, tos pašus 18650 akumulatorus?

Uzlādes laiks ir tieši atkarīgs no uzlādes strāvas un tiek aprēķināts pēc formulas:

T = C / I uzlāde.

Piemēram, mūsu 3400 mAh akumulatora uzlādes laiks ar strāvu 1A būs aptuveni 3,5 stundas.

3. Kā pareizi uzlādēt litija polimēru akumulatoru?

Visas litija baterijas tiek uzlādētas vienādi. Nav svarīgi, vai tas ir litija polimērs vai litija jons. Mums, patērētājiem, nav nekādas atšķirības.

Kas ir aizsardzības plāksne?

Aizsardzības panelis (vai PCB - jaudas vadības panelis) ir paredzēts, lai aizsargātu pret litija akumulatora īssavienojumu, pārlādēšanu un pārmērīgu izlādi. Parasti aizsardzības moduļos ir iebūvēta arī aizsardzība pret pārkaršanu.

Drošības apsvērumu dēļ ir aizliegts izmantot litija baterijas sadzīves ierīcēs, ja vien tām nav iebūvēta aizsargplāksne. Tāpēc visiem mobilo tālruņu akumulatoriem vienmēr ir PCB plate. Akumulatora izejas spailes atrodas tieši uz paneļa:

Šīs plates izmanto sešu kāju uzlādes kontrolieri specializētā ierīcē (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 un citi analogi). Šī kontrollera uzdevums ir atvienot akumulatoru no slodzes, kad akumulators ir pilnībā izlādējies, un atvienot akumulatoru no uzlādes, kad tas sasniedz 4,25 V.

Šeit, piemēram, ir diagramma ar BP-6M akumulatora aizsardzības paneli, kas tika piegādāts kopā ar vecajiem Nokia tālruņiem:

Ja runājam par 18650, tos var ražot gan ar aizsargplāksni, gan bez. Aizsardzības modulis atrodas netālu no akumulatora negatīvā spailes.

Dēlis palielina akumulatora garumu par 2-3 mm.

Baterijas bez PCB moduļa parasti ir iekļautas baterijās, kurām ir savas aizsardzības shēmas.

Jebkurš akumulators ar aizsardzību var viegli pārvērsties par akumulatoru bez aizsardzības; jums tas vienkārši jāiztīra.

Mūsdienās 18650 akumulatora maksimālā ietilpība ir 3400 mAh. Baterijām ar aizsardzību uz korpusa jābūt atbilstošam apzīmējumam ("Aizsargāts").

Nejauciet PCB plati ar PCM moduli (PCM - jaudas uzlādes modulis). Ja pirmie kalpo tikai akumulatora aizsardzībai, tad pēdējie ir paredzēti uzlādes procesa kontrolei - tie ierobežo uzlādes strāvu noteiktā līmenī, kontrolē temperatūru un kopumā nodrošina visu procesu. PCM plate ir tas, ko mēs saucam par uzlādes kontrolieri.

Ceru, ka tagad vairs nav jautājumu, kā uzlādēt 18650 akumulatoru vai kādu citu litija akumulatoru? Tad mēs pārejam pie nelielas gatavu ķēdes risinājumu izvēles lādētājiem (tie paši uzlādes kontrolieri).

Litija jonu akumulatoru uzlādes shēmas

Visas ķēdes ir piemērotas jebkura litija akumulatora uzlādēšanai, atliek vien izlemt par uzlādes strāvu un elementa bāzi.

LM317

Vienkārša lādētāja diagramma, kuras pamatā ir LM317 mikroshēma ar uzlādes indikatoru:

Ķēde ir visvienkāršākā, visa iestatīšana ir saistīta ar izejas sprieguma iestatīšanu līdz 4,2 voltiem, izmantojot apgriešanas rezistoru R8 (bez pievienota akumulatora!) un lādēšanas strāvas iestatīšanu, izvēloties rezistorus R4, R6. Rezistora R1 jauda ir vismaz 1 vats.

Tiklīdz LED nodziest, uzlādes procesu var uzskatīt par pabeigtu (lādēšanas strāva nekad nesamazinās līdz nullei). Pēc pilnīgas uzlādes akumulatoru nav ieteicams ilgstoši uzturēt šajā uzlādes režīmā.

Mikroshēma lm317 tiek plaši izmantota dažādos sprieguma un strāvas stabilizatoros (atkarībā no savienojuma ķēdes). To pārdod uz katra stūra un maksā santīmus (var paņemt 10 gabalus tikai par 55 rubļiem).

LM317 ir pieejams dažādos korpusos:

Piespraudes piešķiršana (pinout):

LM317 mikroshēmas analogi ir: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (pēdējie divi tiek ražoti vietējā tirgū).

Ja LM317 vietā ņemat LM350, uzlādes strāvu var palielināt līdz 3A. Būs taču dārgāk - 11 rubļi/gab.

Iespiedshēmas plate un shēmas komplekts ir parādīti zemāk:

Veco padomju tranzistoru KT361 var aizstāt ar līdzīgu pnp tranzistoru (piemēram, KT3107, KT3108 vai buržuāziskais 2N5086, 2SA733, BC308A). Ja uzlādes indikators nav nepieciešams, to var noņemt pavisam.

Ķēdes trūkums: barošanas spriegumam jābūt diapazonā no 8-12V. Tas ir saistīts ar faktu, ka normālai mikroshēmas LM317 darbībai starpībai starp akumulatora spriegumu un barošanas spriegumu jābūt vismaz 4,25 voltiem. Tādējādi to nevarēs barot no USB porta.

MAX1555 vai MAX1551

MAX1551/MAX1555 ir specializēti Li+ akumulatoru lādētāji, kas spēj darboties no USB vai no atsevišķa strāvas adaptera (piemēram, tālruņa lādētāja).

Vienīgā atšķirība starp šīm mikroshēmām ir tāda, ka MAX1555 rada signālu, kas norāda uz uzlādes procesu, un MAX1551 rada signālu, ka strāvas padeve ir ieslēgta. Tie. Vairumā gadījumu joprojām ir vēlams 1555, tāpēc tagad pārdošanā ir grūti atrast 1551.

Detalizēts šo mikroshēmu apraksts no ražotāja ir.

Maksimālais ieejas spriegums no līdzstrāvas adaptera ir 7 V, barojot ar USB - 6 V. Kad barošanas spriegums nokrītas līdz 3,52 V, mikroshēma izslēdzas un lādēšana apstājas.

Pati mikroshēma nosaka, kurā ieejā ir barošanas spriegums, un pieslēdzas tai. Ja strāva tiek piegādāta caur USB kopni, tad maksimālā uzlādes strāva ir ierobežota līdz 100 mA – tas ļauj iespraust lādētāju jebkura datora USB pieslēgvietā, nebaidoties sadedzināt dienvidu tiltu.

Ja to darbina no atsevišķa barošanas avota, parastā uzlādes strāva ir 280 mA.

Mikroshēmām ir iebūvēta pārkaršanas aizsardzība. Bet pat šajā gadījumā ķēde turpina darboties, samazinot uzlādes strāvu par 17 mA par katru grādu virs 110 ° C.

Ir iepriekšējas uzlādes funkcija (skatīt iepriekš): kamēr akumulatora spriegums ir zem 3 V, mikroshēma ierobežo uzlādes strāvu līdz 40 mA.

Mikroshēmā ir 5 kontakti. Šeit ir tipiska savienojuma shēma:

Ja ir garantija, ka spriegums pie adaptera izejas nekādā gadījumā nevar pārsniegt 7 voltus, varat iztikt bez stabilizatora 7805.

USB uzlādes iespēju var samontēt, piemēram, uz šī.

Mikroshēmai nav nepieciešamas ne ārējās diodes, ne ārējie tranzistori. Vispār, protams, krāšņi sīkumiņi! Tikai tie ir pārāk mazi un neērti lodēšanai. Un tie ir arī dārgi ().

LP2951

Stabilizatoru LP2951 ražo uzņēmums National Semiconductors (). Tas nodrošina iebūvētas strāvas ierobežošanas funkcijas ieviešanu un ļauj ģenerēt stabilu uzlādes sprieguma līmeni litija jonu akumulatoram ķēdes izejā.

Uzlādes spriegums ir 4,08–4,26 volti, un to iestata rezistors R3, kad akumulators ir atvienots. Spriegums tiek uzturēts ļoti precīzi.

Uzlādes strāva ir 150 - 300mA, šo vērtību ierobežo LP2951 mikroshēmas iekšējās shēmas (atkarībā no ražotāja).

Izmantojiet diodi ar nelielu reverso strāvu. Piemēram, tā var būt jebkura 1N400X sērija, ko varat iegādāties. Diode tiek izmantota kā bloķējoša diode, lai novērstu apgrieztās strāvas no akumulatora uz LP2951 mikroshēmu, kad ieejas spriegums ir izslēgts.

Šis lādētājs ražo diezgan zemu uzlādes strāvu, tāpēc jebkurš 18650 akumulators var uzlādēt nakti.

Mikroshēmu var iegādāties gan DIP iepakojumā, gan SOIC iepakojumā (maksā aptuveni 10 rubļu gabalā).

MCP73831

Mikroshēma ļauj izveidot pareizos lādētājus, un tā ir arī lētāka nekā daudzkārt izsauktais MAX1555.

Tipiska savienojuma shēma ir ņemta no:

Svarīga ķēdes priekšrocība ir zemas pretestības jaudīgu rezistoru trūkums, kas ierobežo uzlādes strāvu. Šeit strāvu nosaka rezistors, kas savienots ar mikroshēmas 5. tapu. Tā pretestībai jābūt diapazonā no 2 līdz 10 kOhm.

Saliktais lādētājs izskatās šādi:

Darbības laikā mikroshēma diezgan labi uzsilst, taču šķiet, ka tas to netraucē. Tas pilda savu funkciju.

Šeit ir vēl viena iespiedshēmas plates versija ar SMD LED un mikro-USB savienotāju:

LTC4054 (STC4054)

Ļoti vienkārša shēma, lielisks variants! Ļauj uzlādēt ar strāvu līdz 800 mA (sk.). Tiesa, mēdz ļoti uzkarst, taču šajā gadījumā iebūvētā pārkaršanas aizsardzība samazina strāvu.

Ķēdi var ievērojami vienkāršot, izmetot vienu vai pat abas gaismas diodes ar tranzistoru. Tad tas izskatīsies šādi (jāatzīst, vienkāršāk nevar būt: pāris rezistori un viens kondensators):

Viena no iespiedshēmas plates iespējām ir pieejama . Dēlis ir paredzēts 0805 standarta izmēra elementiem.

I=1000/R. Nevajadzētu uzreiz iestatīt lielu strāvu; vispirms pārbaudiet, cik uzkarst mikroshēma. Saviem nolūkiem es paņēmu 2,7 kOhm rezistoru, un uzlādes strāva izrādījās aptuveni 360 mA.

Maz ticams, ka šai mikroshēmai izdosies pielāgot radiatoru, un tas nav fakts, ka tas būs efektīvs kristāla korpusa savienojuma augstās termiskās pretestības dēļ. Ražotājs iesaka siltuma izlietni izgatavot “caur vadiem” - padarot pēdas pēc iespējas biezākas un atstājot foliju zem skaidas korpusa. Kopumā, jo vairāk “zemes” folijas paliek, jo labāk.

Starp citu, lielākā daļa siltuma tiek izkliedēta caur 3. kāju, tāpēc jūs varat padarīt šo pēdu ļoti platu un biezu (piepildiet to ar lieko lodmetālu).

LTC4054 mikroshēmas pakotne var būt apzīmēta ar LTH7 vai LTADY.

LTH7 atšķiras no LTADY ar to, ka pirmais var pacelt ļoti zemu akumulatoru (kuram spriegums ir mazāks par 2,9 voltiem), bet otrais nevar (tas ir jāšūpo atsevišķi).

Mikroshēma izrādījās ļoti veiksmīga, tāpēc tai ir virkne analogu: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, U4054, BL4054, WPM4054, 1PT401, 8PT401, 8PT. VS6102, HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Pirms lietojat kādu no analogiem, pārbaudiet datu lapas.

TP4056

Mikroshēma ir izgatavota SOP-8 korpusā (skat.), tai uz vēdera ir metāla siltuma izlietne, kas nav savienota ar kontaktiem, kas ļauj efektīvāk noņemt siltumu. Ļauj uzlādēt akumulatoru ar strāvu līdz 1A (strāva ir atkarīga no strāvas iestatīšanas rezistora).

Savienojuma shēmā ir nepieciešams minimālais piekarināmo elementu skaits:

Shēdā tiek realizēts klasiskais uzlādes process – vispirms uzlāde ar pastāvīgu strāvu, tad ar pastāvīgu spriegumu un krītošu strāvu. Viss ir zinātnisks. Ja skatāties uz uzlādi soli pa solim, varat atšķirt vairākus posmus:

1. Pieslēgtā akumulatora sprieguma uzraudzība (tas notiek visu laiku).
2. Iepriekšējās uzlādes fāze (ja akumulators ir izlādējies zem 2,9 V). Uzlādējiet ar strāvu 1/10 no tās, kas ieprogrammēta ar rezistora R prog (100 mA pie R prog = 1,2 kOhm) līdz 2,9 V līmenim.
3. Uzlāde ar maksimālo pastāvīgo strāvu (1000 mA pie R prog = 1,2 kOhm);
4. Kad akumulators sasniedz 4,2 V, akumulatora spriegums tiek fiksēts šajā līmenī. Sākas pakāpeniska uzlādes strāvas samazināšanās.
5. Kad strāva sasniedz 1/10 no rezistora R prog ieprogrammētās strāvas (100 mA pie R prog = 1,2 kOhm), lādētājs izslēdzas.
6. Kad uzlāde ir pabeigta, kontrolieris turpina uzraudzīt akumulatora spriegumu (skatīt 1. punktu). Uzraudzības ķēdes patērētā strāva ir 2-3 µA. Kad spriegums nokrītas līdz 4,0 V, uzlāde sākas no jauna. Un tā tālāk pa apli.

Uzlādes strāvu (ampēros) aprēķina pēc formulas I=1200/R prog. Pieļaujamais maksimums ir 1000 mA.

Reāls uzlādes tests ar 3400 mAh 18650 akumulatoru ir parādīts diagrammā:

Mikroshēmas priekšrocība ir tāda, ka uzlādes strāvu nosaka tikai viens rezistors. Jaudīgi zemas pretestības rezistori nav nepieciešami. Turklāt ir uzlādes procesa indikators, kā arī norāde par uzlādes beigām. Kad akumulators nav pievienots, indikators mirgo ik pēc dažām sekundēm.

Ķēdes barošanas spriegumam jābūt 4,5...8 voltu robežās. Jo tuvāk 4,5 V, jo labāk (tā čips mazāk uzsilst).

Pirmo kāju izmanto, lai savienotu temperatūras sensoru, kas iebūvēts litija jonu akumulatorā (parasti mobilā tālruņa akumulatora vidējā spaile). Ja izejas spriegums ir zem 45% vai virs 80% no barošanas sprieguma, uzlāde tiek apturēta. Ja jums nav nepieciešama temperatūras kontrole, vienkārši iestādiet šo kāju uz zemes.

Uzmanību! Šai shēmai ir viens būtisks trūkums: akumulatora apgrieztās polaritātes aizsardzības ķēdes trūkums. Šajā gadījumā tiek garantēts, ka regulators izdegs maksimālās strāvas pārsniegšanas dēļ. Šajā gadījumā ķēdes barošanas spriegums tieši nonāk akumulatorā, kas ir ļoti bīstams.

Zīmogs ir vienkāršs, un to var izdarīt stundas laikā uz ceļa. Ja laiks ir svarīgs, varat pasūtīt gatavus moduļus. Daži gatavu moduļu ražotāji pievieno aizsardzību pret pārstrāvu un pārlādēšanu (piemēram, jūs varat izvēlēties, kura plate jums ir nepieciešama - ar vai bez aizsardzības, un ar kuru savienotāju).

Var atrast arī gatavus dēļus ar kontaktu temperatūras sensoram. Vai pat uzlādes modulis ar vairākām paralēlām TP4056 mikroshēmām, lai palielinātu uzlādes strāvu un ar apgrieztās polaritātes aizsardzību (piemērs).

LTC1734

Arī ļoti vienkārša shēma. Uzlādes strāvu nosaka rezistors R prog (piemēram, ja uzstādāt 3 kOhm rezistoru, strāva būs 500 mA).

Mikroshēmas parasti ir marķētas uz korpusa: LTRG (tās bieži var atrast vecajos Samsung tālruņos).

Jebkurš pnp tranzistors ir piemērots, galvenais, lai tas būtu paredzēts noteiktai uzlādes strāvai.

Norādītajā diagrammā nav uzlādes indikatora, bet uz LTC1734 ir teikts, ka tapai “4” (Prog) ir divas funkcijas - strāvas iestatīšana un akumulatora uzlādes beigu uzraudzība. Piemēram, tiek parādīta ķēde ar uzlādes beigu kontroli, izmantojot komparatoru LT1716.

LT1716 komparatoru šajā gadījumā var aizstāt ar lētu LM358.

TL431 + tranzistors

Iespējams, ir grūti izdomāt ķēdi, izmantojot lētākus komponentus. Visgrūtākais šeit ir atrast TL431 atsauces sprieguma avotu. Bet tie ir tik izplatīti, ka ir sastopami gandrīz visur (reti kad barošanas avots iztiek bez šīs mikroshēmas).

Nu, TIP41 tranzistoru var aizstāt ar jebkuru citu ar piemērotu kolektora strāvu. Pat vecie padomju KT819, KT805 (vai mazāk jaudīgie KT815, KT817) derēs.

Ķēdes iestatīšana ir saistīta ar izejas sprieguma iestatīšanu (bez akumulatora!!!), izmantojot apgriešanas rezistoru pie 4,2 voltiem. Rezistors R1 nosaka lādēšanas strāvas maksimālo vērtību.

Šī shēma pilnībā īsteno divpakāpju litija akumulatoru uzlādes procesu – vispirms lādē ar līdzstrāvu, pēc tam pāriet uz sprieguma stabilizācijas fāzi un vienmērīgi samazina strāvu līdz gandrīz nullei. Vienīgais trūkums ir ķēdes sliktā atkārtojamība (tā ir kaprīza iestatījumos un prasīga pret izmantotajām sastāvdaļām).

MCP73812

Ir vēl viena nepelnīti novārtā atstāta mikroshēma no Microchip - MCP73812 (sk.). Pamatojoties uz to, tiek iegūta ļoti budžeta maksas iespēja (un lēta!). Viss korpusa komplekts ir tikai viens rezistors!

Starp citu, mikroshēma ir izgatavota lodēšanai draudzīgā iepakojumā - SOT23-5.

Vienīgais negatīvais ir tas, ka tas kļūst ļoti karsts un nav uzlādes indikācijas. Tas arī kaut kā nedarbojas ļoti uzticami, ja jums ir mazjaudas barošanas avots (kas izraisa sprieguma kritumu).

Kopumā, ja uzlādes indikācija jums nav svarīga un jums ir piemērota 500 mA strāva, tad MCP73812 ir ļoti labs risinājums.

NCP1835

Tiek piedāvāts pilnībā integrēts risinājums - NCP1835B, kas nodrošina augstu uzlādes sprieguma stabilitāti (4,2 ±0,05 V).

Varbūt vienīgais šīs mikroshēmas trūkums ir pārāk miniatūrais izmērs (DFN-10 korpuss, izmērs 3x3 mm). Ne visi var nodrošināt šādu miniatūru elementu augstas kvalitātes lodēšanu.

Starp nenoliedzamām priekšrocībām es vēlētos atzīmēt sekojošo:

1. Minimālais ķermeņa daļu skaits.
2. Iespēja uzlādēt pilnībā izlādētu akumulatoru (uzlādes strāva 30 mA);
3. Uzlādes beigu noteikšana.
4. Programmējama uzlādes strāva - līdz 1000 mA.
5. Uzlādes un kļūdu indikācija (spēj noteikt neuzlādējamās baterijas un par to signalizēt).
6. Aizsardzība pret ilgstošu uzlādi (mainot kondensatora C t kapacitāti, var iestatīt maksimālo uzlādes laiku no 6,6 līdz 784 minūtēm).

Mikroshēmas izmaksas nav gluži lētas, taču arī ne tik augstas (~1$), lai varētu atteikties no tās lietošanas. Ja jums patīk lodāmurs, es ieteiktu izvēlēties šo iespēju.

Detalizētāks apraksts ir atrodams.

Vai es varu uzlādēt litija jonu akumulatoru bez kontrollera?

Jā tu vari. Tomēr tas prasīs ciešu lādēšanas strāvas un sprieguma kontroli.

Kopumā bez lādētāja nebūs iespējams uzlādēt akumulatoru, piemēram, mūsu 18650. Joprojām kaut kā jāierobežo maksimālā uzlādes strāva, tāpēc vismaz primitīvākā atmiņa joprojām būs nepieciešama.

Vienkāršākais jebkura litija akumulatora lādētājs ir rezistors, kas savienots virknē ar akumulatoru:

Rezistora pretestība un jaudas izkliede ir atkarīga no strāvas avota sprieguma, kas tiks izmantots uzlādei.

Piemēram, aprēķināsim rezistoru 5 voltu barošanas avotam. Uzlādēsim 18650 akumulatoru ar ietilpību 2400 mAh.

Tātad pašā uzlādes sākumā sprieguma kritums pāri rezistoram būs:

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

Pieņemsim, ka mūsu 5 V barošanas avota maksimālā strāva ir 1 A. Vislielāko strāvu ķēde patērēs pašā uzlādes sākumā, kad akumulatora spriegums ir minimāls un sasniedz 2,7–2,8 voltus.

Uzmanību: šajos aprēķinos nav ņemta vērā iespēja, ka akumulators var būt ļoti dziļi izlādējies un spriegums uz tā var būt daudz zemāks, pat līdz nullei.

Tādējādi rezistora pretestībai, kas nepieciešama, lai ierobežotu strāvu pašā uzlādes sākumā pie 1 ampēra, jābūt:

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

Rezistoru jaudas izkliede:

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

Pašās akumulatora uzlādes beigās, kad spriegums uz tā tuvojas 4,2 V, uzlādes strāva būs:

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

Tas ir, kā mēs redzam, visas vērtības nepārsniedz noteiktā akumulatora pieļaujamās robežas: sākotnējā strāva nepārsniedz maksimālo pieļaujamo uzlādes strāvu konkrētam akumulatoram (2,4 A), un gala strāva pārsniedz strāvu. pie kura akumulatora jauda vairs nepalielinās ( 0,24 A).

Galvenais šādas uzlādes trūkums ir nepieciešamība pastāvīgi uzraudzīt akumulatora spriegumu. Un manuāli izslēdziet uzlādi, tiklīdz spriegums sasniedz 4,2 voltus. Fakts ir tāds, ka litija baterijas ļoti slikti panes pat īslaicīgu pārspriegumu - elektrodu masas sāk ātri noārdīties, kas neizbēgami noved pie jaudas zuduma. Tajā pašā laikā tiek radīti visi priekšnoteikumi pārkaršanai un spiediena samazināšanai.

Ja jūsu akumulatoram ir iebūvēts aizsardzības panelis, par ko tika runāts tieši iepriekš, viss kļūst vienkāršāks. Kad akumulatorā tiek sasniegts noteikts spriegums, pats dēlis to atvienos no lādētāja. Tomēr šai uzlādes metodei ir būtiski trūkumi, par kuriem mēs runājām.

Akumulatorā iebūvētā aizsardzība nekādā gadījumā neļaus to pārlādēt. Atliek tikai kontrolēt uzlādes strāvu, lai tā nepārsniegtu konkrētajam akumulatoram pieļaujamās vērtības (aizsargplates diemžēl nevar ierobežot uzlādes strāvu).

Uzlāde, izmantojot laboratorijas barošanas avotu

Ja jums ir barošanas avots ar strāvas aizsardzību (ierobežojumu), tad jūs esat izglābts! Šāds barošanas avots jau ir pilnvērtīgs lādētājs, kas realizē pareizo uzlādes profilu, par ko rakstījām iepriekš (CC/CV).

Viss, kas jums jādara, lai uzlādētu litija jonu, ir iestatīt barošanas avotu uz 4,2 voltiem un iestatīt vēlamo strāvas ierobežojumu. Un jūs varat pievienot akumulatoru.

Sākotnēji, kad akumulators vēl ir izlādējies, laboratorijas barošanas bloks darbosies strāvas aizsardzības režīmā (t.i., stabilizēs izejas strāvu noteiktā līmenī). Tad, kad spriegums bankā paaugstinās līdz iestatītajam 4,2 V, barošanas avots pārslēgsies uz sprieguma stabilizācijas režīmu, un strāva sāks kristies.

Kad strāva nokrītas līdz 0,05-0,1 C, akumulatoru var uzskatīt par pilnībā uzlādētu.

Kā redzat, laboratorijas barošanas bloks ir gandrīz ideāls lādētājs! Vienīgais, ko tas nevar izdarīt automātiski, ir pieņemt lēmumu pilnībā uzlādēt akumulatoru un izslēgt. Bet tā ir maza lieta, kurai pat nevajadzētu pievērst uzmanību.

Kā uzlādēt litija baterijas?

Un, ja mēs runājam par vienreizējās lietošanas akumulatoru, kas nav paredzēts uzlādēšanai, tad pareizā (un vienīgā pareizā) atbilde uz šo jautājumu ir NĒ.

Fakts ir tāds, ka jebkuram litija akumulatoram (piemēram, parastajam CR2032 plakanā planšetdatorā) ir raksturīgs iekšējais pasivējošais slānis, kas pārklāj litija anodu. Šis slānis novērš ķīmisku reakciju starp anodu un elektrolītu. Un ārējās strāvas padeve iznīcina iepriekš minēto aizsargslāni, izraisot akumulatora bojājumus.

Starp citu, ja mēs runājam par neuzlādējamu CR2032 akumulatoru, tad LIR2032, kas ir ļoti līdzīgs tam, jau ir pilnvērtīgs akumulators. To var un vajag iekasēt. Tikai tā spriegums ir nevis 3, bet 3,6V.

Kā uzlādēt litija baterijas (vai tas būtu tālruņa akumulators, 18650 vai kāds cits litija jonu akumulators), tika apspriests raksta sākumā.

Šajā pārskatā mēs runāsim par ļoti ērtu dēli ar uzlādes kontrolieri, pamatojoties uz
TP4056. Plāksnei ir uzstādīta arī akumulatora aizsardzība.
Li-ion 3,7V.

Piemērots rotaļlietu un sadzīves tehnikas pārveidošanai no baterijām uz uzlādējamām baterijām.
Šis ir lēts un efektīvs modulis, kas atbalsta uzlādes strāvu līdz 1A.

Īsi par TP4056 uzlādes strāvas regulēšanu

Uzlādes kontrollera modulis TP4056 + akumulatora aizsardzība S-8205A/B sērijas AKUMULATORA AIZSARDZĪBAS IC
Nodrošina aizsardzību pret pārlādēšanu, pārmērīgu izlādi, trīskāršu aizsardzību pret pārslodzi un īssavienojumu.
Maksimālā uzlādes strāva: 1A
Maksimālā nepārtrauktās izlādes strāva: 1A (maksimālā vērtība 1,5A)
Uzlādes sprieguma ierobežojums: 4,275 V ±0. 025 V
Izlādes robeža (nogriešana): 2,75 V ±0. 1 V
Akumulatora aizsardzība, mikroshēma: DW01.
B+ savienojas ar akumulatora pozitīvo spaili
B- savienojas ar akumulatora negatīvo spaili
P- savienojas ar slodzes un uzlādes savienojuma punkta negatīvo spaili.

Uz tāfeles ir R3 (apzīmēts ar 122 - 1,2 kOhm), lai izvēlētos elementam vēlamo uzlādes strāvu, pēc tabulas izvēlieties rezistoru un pārlodējiet to.

Katram gadījumam tipisks TP4056 iekļaušana no specifikācijas.

Šī nav pirmā reize, kad tiek uzņemts daudz TP4056+BMS moduļu, un tas izrādījās ļoti
ērts sadzīves tehnikas un rotaļlietu pārveidošanai bez problēmām
baterijas.

Moduļi ir maza izmēra, tikai platumā mazāki par divām AA baterijām,
plakana - lieliski piemērota vecu akumulatoru uzstādīšanai no
mobilos tālruņus.

Uzlādei tiek izmantots standarta 5V avots no USB, ieeja ir
MicroUSB Fotoattēlā redzami mīnusa un plusa kontakti MicroUSB sānos
savienotājs

Aizmugurē nav nekā - tas var palīdzēt, piestiprinot to ar līmi vai lenti.

Strāvas padevei tiek izmantoti MicroUSB savienotāji. Vecajiem TP4056 dēļiem bija MiniUSB.

Plātnes var pielodēt kopā pie ieejas un pieslēgt USB tikai vienu -
šādā veidā iespējams iekasēt 18650 kaskādes, piemēram, par
skrūvgrieži.

Izejas - ekstrēmi kontaktu paliktņi slodzes pievienošanai (OUT +/–),
vidū BAT +/–, lai pievienotu akumulatora elementu.

Maksa ir neliela un ērta. Atšķirībā no TP4056 moduļiem šeit ir akumulatora elementu aizsardzība.

Modulis ir ideāli piemērots uzstādīšanai dažādās sadzīves ierīcēs un
rotaļlietas, kas tiek darbinātas ar 2-3-4-5 AA baterijām vai
AAA. Pirmkārt, tas rada zināmus ietaupījumus, īpaši bieži
bateriju nomaiņa (rotaļlietās), un, otrkārt, ērtības un daudzpusība.
Strāvas padevei varat izmantot baterijas, kas ņemtas no vecām baterijām.
no klēpjdatoriem, mobilajiem tālruņiem, vienreizējās lietošanas elektroniskajām cigaretēm utt.
Tālāk. Ja ir trīs elementi, četri, seši un tā tālāk,
jums ir jāizmanto StepUp modulis, lai palielinātu spriegumu no 3,7 V līdz
4,5 V/6,0 V utt. Atkarībā no slodzes, protams. Arī ērti
iespēja uz diviem akumulatora elementiem (2S, divi paneļi sērijveidā,
7,4 V) ar StepDown plati. Parasti StepDowns ir regulējami un
Barošanas sprieguma ietvaros var regulēt jebkuru spriegumu. Šis
papildu vietas, lai ievietotu AA/AAA baterijas, taču tad jums tas nav jādara
jāuztraucas par rotaļlietas elektroniku.

Konkrēti, viens no dēļiem bija paredzēts vecajam IKEA
mikseris. Ļoti bieži bija nepieciešams nomainīt tajā esošās baterijas, bet
tas slikti darbojās baterijās (NiMH 1,2 V, nevis 1,5 V). Viss priekš motora
nav svarīgi, vai tas tiks darbināts ar 3 V vai 3,7 V, tāpēc es iztiku bez StepDown.
Tas pat sāka griezties mazliet enerģiskāk.

Akumulators 08570 no elektroniskās cigaretes ir gandrīz ideāls risinājums
jebkādām modifikācijām (ietilpība ir aptuveni 280 mAh, un cena ir bezmaksas).

Bet šajā gadījumā tas ir nedaudz garš. AA baterijas garums ir 50 mm, un
Šis akumulators ir 57 mm, tas nederēs. Jūs, protams, varat izveidot "papildinājumu"
piemēram, no polimorfās plastmasas, bet...

Rezultātā es paņēmu maza modeļa akumulatoru ar tādu pašu jaudu. Ļoti
lādēšanas strāvu (līdz 250...300 mA) vēlams samazināt, palielinot rezistoru
R3 uz tāfeles. Jūs varat sildīt standarta vienu, saliekt vienu galu un pielodēt
jebkurš pieejams pie 2-3 kOhm.

Kreisajā pusē ir vecā moduļa attēls. Ievietošana jaunajā modulī
Sastāvdaļas ir atšķirīgas, taču ir visi vienādi elementi.

Mēs savienojam akumulatoru (lodējam) ar spailēm vidū BAT +/–,
atlodējiet motora kontaktus no AA akumulatoru kontaktora plāksnēm (to
noņemiet to pavisam), pielodējiet motora slodzi pie plates izejas (OUT +/–).

Jūs varat izgriezt caurumu vākā ar Dremel USB.

Uztaisīju jaunu vāku - veco pilnībā izmetu ārā. Jaunajā ir rievas dēļa novietošanai un caurums MicroUSB.

Kā akumulators mikserim, tas enerģiski griežas. Jauda 280 mAh
pietiek ar dažām darba minūtēm, uzlādei nepieciešamas 3–6 dienas,
atkarībā no tā, cik bieži to lietojat (es lietoju reti, varat to izdarīt uzreiz
iestādiet, ja aizraujaties). Samazinātas uzlādes strāvas dēļ uzlāde prasa ilgu laiku,
nedaudz mazāk par stundu. Bet jebkura uzlāde no viedtālruņa.
TP4056 modulis ar iebūvētu BMS aizsardzību ir ļoti praktisks un daudzpusīgs.
Modulis ir paredzēts 1A uzlādes strāvai.

Modulis ir ērts rotaļlietu pārtaisīšanai - radio vadāmām automašīnām,
roboti, dažādas lampas, pultis... - visas iespējamās rotaļlietas un
iekārtas, kurās bieži jāmaina baterijas.

Litija baterijas (Li-Io, Li-Po) pašlaik ir populārākie uzlādējamie elektroenerģijas avoti. Litija akumulatora nominālais spriegums ir 3,7 volti, kas norādīts uz korpusa. Taču 100% uzlādētam akumulatoram ir 4,2 V spriegums, bet izlādētam “līdz nullei” – 2,5 V. Nav jēgas izlādēt akumulatoru zem 3 V, pirmkārt, tas pasliktināsies, otrkārt, diapazonā no 3 līdz 2,5 Tas akumulatoram piegādā tikai dažus procentus enerģijas. Tādējādi darba sprieguma diapazons ir 3–4,2 volti. Šajā videoklipā varat noskatīties manus padomus par litija bateriju lietošanu un uzglabāšanu

Ir divas iespējas, kā savienot akumulatorus, sērijveidā un paralēli.

Ar virknes savienojumu tiek summēts visu akumulatoru spriegums, kad ir pievienota slodze, no katra akumulatora plūst strāva, kas vienāda ar kopējo strāvu ķēdē; kopumā slodzes pretestība nosaka izlādes strāvu. Jums tas jāatceras no skolas laikiem. Tagad nāk jautrā daļa, jauda. Montāžas jauda ar šo savienojumu ir diezgan vienāda ar akumulatora ar mazāko ietilpību. Iedomāsimies, ka visas baterijas ir 100% uzlādētas. Paskaties, izlādes strāva visur ir vienāda, un vispirms tiks izlādēts akumulators ar mazāko ietilpību, tas ir vismaz loģiski. Un, tiklīdz tas tiks izlādēts, šo komplektu vairs nevarēs ielādēt. Jā, atlikušās baterijas joprojām ir uzlādētas. Bet, ja mēs turpināsim noņemt strāvu, mūsu vājais akumulators sāks pārmērīgi izlādēties un neizdosies. Tas ir, ir pareizi pieņemt, ka sērijveidā savienota mezgla jauda ir vienāda ar mazākā vai visvairāk izlādētā akumulatora jaudu. No šejienes mēs secinām: lai saliktu sērijveida akumulatoru, pirmkārt, ir jāizmanto vienādas ietilpības akumulatori, otrkārt, pirms montāžas tie visi ir jāuzlādē vienādi, citiem vārdiem sakot, 100%. Ir tāda lieta, ko sauc par BMS (Battery Monitoring System), tā var uzraudzīt katru akumulatorā esošo akumulatoru, un, tiklīdz kāds no tiem ir izlādējies, tā atvieno visu akumulatoru no slodzes, par to tiks runāts tālāk. Tagad par šāda akumulatora uzlādi. Tas jāuzlādē ar spriegumu, kas vienāds ar visu akumulatoru maksimālo spriegumu summu. Litijam tas ir 4,2 volti. Tas ir, mēs uzlādējam trīs akumulatoru ar spriegumu 12,6 V. Skatiet, kas notiek, ja baterijas nav vienādas. Visātrāk uzlādēsies akumulators ar mazāko ietilpību. Bet pārējie vēl nav iekasējuši maksu. Un mūsu sliktais akumulators cepsies un uzlādēsies, līdz pārējais tiks uzlādēts. Atgādināšu, ka litijam arī ļoti nepatīk pārslodze un tas sabojājas. Lai no tā izvairītos, atcerieties iepriekšējo secinājumu.

Pāriesim pie paralēlā savienojuma. Šādas akumulatora jauda ir vienāda ar visu tajā iekļauto bateriju jaudu summu. Katras šūnas izlādes strāva ir vienāda ar kopējo slodzes strāvu, kas dalīta ar šūnu skaitu. Tas ir, jo vairāk Akum šādā komplektā, jo vairāk strāvas tas var piegādāt. Bet ar spriedzi notiek interesanta lieta. Ja mēs savācam akumulatorus, kuriem ir atšķirīgs spriegums, tas ir, rupji sakot, uzlādēti līdz dažādiem procentiem, tad pēc pievienošanas tie sāks apmainīties ar enerģiju, līdz spriegums uz visām šūnām kļūst vienāds. Secinām: pirms montāžas akumulatori atkal ir jāuzlādē vienādi, pretējā gadījumā, pieslēdzot, plūdīs lielas strāvas, un izlādējies akumulators tiks sabojāts un, visticamāk, pat var aizdegties. Izlādes procesā akumulatori arī apmainās ar enerģiju, tas ir, ja vienai no kārbām ir mazāka ietilpība, pārējās neļaus tai izlādēties ātrāk par sevi, tas ir, paralēlā montāžā var izmantot dažādas ietilpības baterijas . Vienīgais izņēmums ir darbība ar lielu strāvu. Dažādām baterijām zem slodzes spriegums krītas atšķirīgi, un strāva sāks plūst starp “spēcīgām” un “vājām” baterijām, un mums tas nemaz nav vajadzīgs. Un tas pats attiecas uz uzlādi. Pilnīgi droši var uzlādēt dažādas jaudas akumulatorus paralēli, tas ir, balansēšana nav nepieciešama, montāža balansēs pati.

Abos aplūkotajos gadījumos ir jāievēro uzlādes strāva un izlādes strāva. Li-Io uzlādes strāva nedrīkst pārsniegt pusi no akumulatora jaudas ampēros (1000 mah akumulators - uzlāde 0,5 A, 2 Ah akumulators, uzlāde 1 A). Maksimālā izlādes strāva parasti ir norādīta akumulatora datu lapā (TTX). Piemēram: 18650 klēpjdatorus un viedtālruņu akumulatorus nevar ielādēt ar strāvu, kas pārsniedz 2 akumulatora ietilpību ampēros (piemērs: 2500 mah akumulators, kas nozīmē, ka maksimālais, kas no tā jāpaņem, ir 2,5 * 2 = 5 ampēri). Bet ir augstas strāvas baterijas, kuru raksturlielumos ir skaidri norādīta izlādes strāva.

Akumulatoru uzlādes iespējas, izmantojot ķīniešu moduļus

Standarta iegādāts uzlādes un aizsardzības modulis priekš 20 rubļi litija akumulatoram ( saite uz Aliexpress)
(pārdevējs novietojis kā moduli vienai 18650 kārbai) var uzlādēt un uzlādēs jebkuru litija akumulatoru neatkarīgi no formas, izmēra un jaudas uz pareizo 4,2 voltu spriegumu (pilnībā uzlādēta akumulatora spriegums, līdz jaudai). Pat ja tas ir milzīgs 8000mah litija iepakojums (protams, mēs runājam par vienu 3,6-3,7v šūnu). Modulis nodrošina 1 ampēra uzlādes strāvu, tas nozīmē, ka tie var droši uzlādēt jebkuru akumulatoru ar ietilpību 2000mAh un vairāk (2Ah, kas nozīmē, ka uzlādes strāva ir puse no jaudas, 1A) un attiecīgi uzlādes laiks stundās būs vienāds ar akumulatora jaudu ampēros. (patiesībā nedaudz vairāk, pusotru līdz divas stundas uz katriem 1000mah). Starp citu, akumulatoru uzlādes laikā var pieslēgt slodzei.

Svarīgs! Ja vēlaties uzlādēt mazākas ietilpības akumulatoru (piemēram, vienu vecu 900 mAh kannu vai niecīgu 230 mAh litija iepakojumu), tad 1A uzlādes strāva ir pārāk liela, un tā ir jāsamazina. Tas tiek darīts, nomainot rezistoru R3 uz moduļa saskaņā ar pievienoto tabulu. Rezistors ne vienmēr ir smd, derēs visparastākais. Ļaujiet man atgādināt, ka uzlādes strāvai jābūt pusei no akumulatora jaudas (vai mazākai, nav lielas problēmas).

Bet, ja pārdevējs saka, ka šis modulis ir paredzēts vienai 18650 bundžai, vai var uzlādēt divas kannas? Vai trīs? Ko darīt, ja jums ir jāsamontē ietilpīga jaudas banka no vairākām baterijām?
VAR! Visas litija baterijas var pieslēgt paralēli (visi plusi uz plusiem, visi mīnusi uz mīnusiem) NEATKARĪGI NO KApacitātes. Paralēli lodētās baterijas uztur 4.2v darba spriegumu un to ietilpība tiek summēta. Pat ja paņemsiet vienu kannu ar jaudu 3400 mah, bet otru — 900 mah, jūs iegūsit 4300 mah. Baterijas darbosies kā viena vienība un izlādēsies proporcionāli to jaudai.
Spriegums PARALĒLĀ blokā VIENMĒR ir VIENMĒRĀ VIENĀDS VISĀM AKUMULATORIEM! Un neviens akumulators komplektā nevar fiziski izlādēties pirms citiem, šeit darbojas kuģu komunikācijas princips. Tie, kas apgalvo pretējo un saka, ka akumulatori ar mazāku ietilpību ātrāk izlādēsies un nomirs, ir apjukuši ar SERIĀLO montāžu, spļauj sejā.
Svarīgs! Pirms savienošanas viena ar otru, visām baterijām jābūt aptuveni vienādam spriegumam, lai lodēšanas laikā starp tām neplūstu izlīdzinošās strāvas, tās var būt ļoti lielas. Tāpēc pirms montāžas vislabāk ir vienkārši uzlādēt katru akumulatoru atsevišķi. Protams, visas montāžas uzlādes laiks palielināsies, jo jūs izmantojat to pašu 1A moduli. Bet jūs varat paralēli savienot divus moduļus, iegūstot uzlādes strāvu līdz 2A (ja jūsu lādētājs var nodrošināt tik daudz). Lai to izdarītu, jums ir jāsavieno visi līdzīgie moduļu spailes ar džemperiem (izņemot Out- un B+, tie tiek dublēti uz dēļiem ar citiem niķeļiem un jau būs savienoti). Vai arī varat iegādāties moduli ( saite uz Aliexpress), uz kuriem mikroshēmas jau atrodas paralēli. Šis modulis spēj uzlādēt ar 3 ampēru strāvu.

Atvainojiet par acīmredzamajām lietām, taču cilvēki joprojām ir apmulsuši, tāpēc mums būs jāapspriež atšķirība starp paralēlajiem un seriālajiem savienojumiem.
PARALĒLI savienojums (visi plusi uz plusiem, visi mīnusi uz mīnusiem) uztur akumulatora spriegumu 4,2 volti, bet palielina jaudu, saskaitot visas jaudas kopā. Visas barošanas bankas izmanto vairāku akumulatoru paralēlu savienojumu. Šādu komplektu joprojām var uzlādēt no USB, un spriegums tiek paaugstināts līdz 5 V izejai ar pastiprināšanas pārveidotāju.
SASKAŅA savienojums (katrs nākamā akumulatora pluss līdz mīnusam) nodrošina vairākkārtēju vienas uzlādētas bankas sprieguma pieaugumu 4,2 V (2s - 8,4V, 3s - 12,6V un tā tālāk), bet jauda paliek nemainīga. Ja tiek izmantotas trīs 2000mah baterijas, tad montāžas jauda ir 2000mah.
Svarīgs! Tiek uzskatīts, ka secīgai montāžai ir stingri nepieciešams izmantot tikai tādas pašas jaudas baterijas. Patiesībā tā nav taisnība. Var izmantot dažādus, bet tad akumulatora kapacitāti noteiks MAZĀKĀ kapacitāte komplektācijā. Pievienojiet 3000 + 3000 + 800, un jūs iegūsit 800 mah komplektu. Tad speciālisti sāk klaigāt, ka mazāk ietilpīgais akumulators ātrāk izlādēsies un nomirs. Bet tam nav nozīmes! Galvenais un patiesi svēts noteikums ir tāds, ka secīgai montāžai vienmēr ir nepieciešams izmantot BMS aizsargplāksni vajadzīgajam kārbu skaitam. Tas noteiks katras šūnas spriegumu un izslēgs visu bloku, ja tā vispirms izlādēsies. 800 bankas gadījumā tas izlādēsies, BMS atvienos slodzi no akumulatora, izlāde apstāsies un atlikušajai 2200mah uzlādei vairs nebūs nozīmes - jāuzlādē.

BMS plate, atšķirībā no viena uzlādes moduļa, NAV secīgs lādētājs. Nepieciešams uzlādei konfigurēts vajadzīgā sprieguma un strāvas avots. Gaivers par to izveidoja video, tāpēc netērējiet savu laiku, noskatieties to, jo tas ir par to pēc iespējas detalizētāk.

Vai ir iespējams uzlādēt margrietiņas ķēdes komplektu, savienojot vairākus atsevišķus uzlādes moduļus?
Faktiski, ievērojot noteiktus pieņēmumus, tas ir iespējams. Dažiem paštaisītiem izstrādājumiem ir sevi pierādījusi shēma, kurā izmanto atsevišķus moduļus, kas arī savienoti virknē, bet KATRAM modulim ir nepieciešams savs ATSEVIŠĶS BAROŠANAS AVOTS. Ja uzlādējat 3 s, paņemiet trīs tālruņa lādētājus un pievienojiet katru vienam modulim. Izmantojot vienu avotu - strāvas īssavienojums, nekas nedarbojas. Šī sistēma darbojas arī kā montāžas aizsardzība (bet moduļi spēj piegādāt ne vairāk kā 3 ampērus) Vai arī vienkārši uzlādējiet komplektu pa vienam, savienojot moduli ar katru akumulatoru līdz pilnīgai uzlādei.

Akumulatora uzlādes indikators

Vēl viena aktuāla problēma ir vismaz aptuveni zināt, cik daudz uzlādes paliek akumulatorā, lai tas neizsīktu vissvarīgākajā brīdī.
Paralēlajiem 4,2 voltu mezgliem visredzamākais risinājums būtu uzreiz iegādāties gatavu jaudas bankas plati, kurai jau ir displejs, kas parāda uzlādes procentus. Šie procenti nav īpaši precīzi, taču tie joprojām palīdz. Emisijas cena ir aptuveni 150-200 rubļu, visi ir norādīti Guyver vietnē. Pat ja jūs nebūvējat jaudas banku, bet kaut ko citu, šis dēlis ir diezgan lēts un mazs, lai ietilptu mājās gatavotā izstrādājumā. Turklāt tam jau ir akumulatora uzlādes un aizsardzības funkcija.
Ir gatavi miniatūras indikatori vienai vai vairākām kārbām, 90-100 rubļi
Lētākā un populārākā metode ir izmantot MT3608 pastiprināšanas pārveidotāju (30 rubļi), kas iestatīts uz 5–5,1 v. Faktiski, ja jūs izveidojat barošanas banku, izmantojot jebkuru 5 voltu pārveidotāju, jums pat nekas nav jāpērk. Modifikācija sastāv no sarkanas vai zaļas gaismas diodes uzstādīšanas (citas krāsas darbosies ar atšķirīgu izejas spriegumu, no 6 V un augstāka) caur 200-500 omu strāvu ierobežojošu rezistoru starp izejas pozitīvo spaili (tas būs pluss) un ievades pozitīvā spaile (LED tas būs mīnuss). Jūs izlasījāt pareizi, starp diviem plusiem! Fakts ir tāds, ka, kad darbojas pārveidotājs, starp plusiem tiek izveidota sprieguma starpība; +4,2 un +5V dod viens otram spriegumu 0,8V. Kad akumulators ir izlādējies, tā spriegums samazināsies, bet pārveidotāja izeja vienmēr ir stabila, kas nozīmē, ka atšķirība palielināsies. Un, kad spriegums bankā ir 3,2-3,4 V, starpība sasniegs nepieciešamo vērtību, lai iedegtu LED - tas sāk rādīt, ka ir pienācis laiks uzlādēt.

Kā izmērīt akumulatora jaudu?

Mēs jau esam pieraduši pie domas, ka mērījumiem nepieciešams Imax b6, taču tas maksā naudu un lielākajai daļai radioamatieru ir lieks. Bet ir veids, kā ar pietiekamu precizitāti un lēti izmērīt 1-2-3 kannu baterijas ietilpību - vienkāršs USB testeris.

Viss stāsts sākās ar faktu, ka Hame R1 kabatas maršrutētājs, kuru tikko iegādājos (pateicoties atsauksmei šeit, to varat izlasīt) uz ilgu laiku nomira. Precīzāk, uzlādes mikroshēma ir sabojājusies. Kā es tiku galā ar šo problēmu un ieguvu vairāk funkcionalitātes nekā sākotnēji, varat lasīt sadaļā sadaļā.
Daudz fotogrāfiju, kā arī knibināties ar lodāmuru.
Ja kas, es tevi brīdināju =)

Jau iepriekš atvainojos par fotogrāfiju neglīto kvalitāti.
Te nu mēs esam!
Pēc nedēļas lietošanas Hame R1 sāka uzvesties dīvaini: pēc uzlādes beigām nepārtraukti dega uzlādes indikators un no akumulatora nepārtraukti tika patērēts 0,35A. Autopsija parādīja, ka šis modulis uzsilst:

(nolodēts un guļ blakus))
Marķējumu meklēšana Google tīklā neko nedeva, taču ātrs zondes pagrūšana gar mikroshēmas tapām lika saprast, ka visticamāk šī ir uzlādes mikroshēma.
Šeit palīgā nāca objekts, kas daudz pasūtīts no fasttech.


Ierīce ir vienkārša un nepretencioza. Pamatojoties uz TP4056 mikroshēmu, kas, starp citu, tiek izmantota, lai izveidotu ikviena iecienītā populārā lādētāja ml102 5. versijas uzlādes daļu.
Uzlādes strāvu iestata rezistors R4; pēc noklusējuma ir pielodēts 1,2K Ohm rezistors, kas atbilst uzlādes strāvai CC 1A.
Ja vēlaties, mazas ietilpības akumulatoriem strāvu var (un vajadzētu!) samazināt. Strāvas un nepieciešamās pretestības attiecību var atrast zem spoilera.

Papildus informācija

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 uz nakti

Mēs izdrukājam shēmu uz īpaša ķīniešu papīra, notīrām tekstolītu:


Pēc tam mēs ar gludekli pārnesam toneri uz tekstolītu un kodinām to.
Es iegravēju ūdeņraža peroksīdu. (100 ml peroksīda (50 grādi C) + 20 g citronskābes + 5 g sāls)


Kamēr tāfele ir kodināta, sagatavojiet trafaretu lodēšanas maskai. Man nav speciālas plēves drukāšanai, tāpēc iztieku ar laminēšanas plēvi.


Un šeit ir iegravēta tāfele:






Pēc lodēšanas maskas uzklāšanas:


Izdarīsim secinājumus:


Visbeidzot, pārsūtīsim komponentus no tēmas uz mūsu dēli:


Pārbaudīsim funkcionalitāti:




Viss darbojas!
Ērgļa diagramma:

Tas ir viss!
vai…
Šeit ir pēdējie fotoattēli, kas demonstrē darbu:

Kā redzat, ierīce nav zaudējusi savu prezentāciju, un galvenais, tā ir tikai ieguvusi funkcionalitāti! Tagad, kad uzlāde ir pabeigta, indikators ne tikai muļķīgi nodziest, bet arī iedegas labā zaļā gaismas diode.

Tagad tas viss ir skaidrs. Ja jums ir kādi jautājumi, es ar prieku atbildēšu.
Bebrs visiem! =)

UPD:
Paldies lietotājam ar segvārdu turbopascal007, tika noskaidrots, kāda veida mikroshēma ir uzstādīta manā maršrutētājā. Viņš nebija slinks un izjauca savējo, pēc kā atsūtīja man tās marķējumus. Atšķirībā no manis instalētā C2C37 EMC5755 Google bez problēmām izveido datu lapu. Tātad, ja kādam ir tāda pati problēma, varat to vienkārši nomainīt.