Схема зарядки литий ионных аккумуляторов 18650: Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Содержание

Схемы контроллеров заряда-разряда Li-ion аккумуляторов и микросхемы модулей защиты литиевых батарей

Содержание статьи:

Для начала нужно определиться с терминологией.

Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует. Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки — сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде — это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда. Для этого применяют защиту от глубокого разряда.

При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого зарядного устройства для литиевого аккумулятора.

Исходя из своего опыта могу сказать, что под контроллером заряда/разряда на самом деле понимают схему защиты аккумулятора от слишком глубокого разряда и, наоборот, перезаряда.

Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:

И вот тоже они:

Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).

Контроллеры заряда-разряда

Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).

DW01-Plus

Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.

Сама микросхема DW01 — шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.

Вывод 1 и 3 — это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 — датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.

Паразитные диоды, встроенные в полевики, позволяют осуществлять заряд аккумулятора, даже если сработала защита от глубокого разряда. И, наоборот, через них идет ток разряда, даже в случае закрытого при перезаряде транзистора FET2.

Вся схема выглядит примерно вот так:

Правая микросхема с маркировкой 8205А — это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.

S-8241 Series

Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241.

Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.

AAT8660 Series

Решение от Advanced Analog Technology — AAT8660 Series.

Пороговые напряжения составляют 2.5 и 4.32 Вольта. Потребление в заблокированном состоянии не превышает 100 нА. Микросхема выпускается в корпусе SOT26 (3х2 мм, 6 выводов).

FS326 Series

Очередная микросхема, используемая в платах защиты одной банки литий-ионного и полимерного аккумулятора — FS326.

В зависимости от буквенного индекса напряжение включения защиты от переразряда составляет от 2.3 до 2.5 Вольт. А верхнее пороговое напряжение, соответственно, — от 4.3 до 4.35В. Подробности смотрите в даташите.

LV51140T

Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T.

Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы — вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.

R5421N Series

Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки — порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).

Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:

Обозначение Порог отключения по перезаряду, В Гистерезис порога перезаряда, мВ Порог отключения по переразряду, В Порог включения перегрузки по току, мВ
R5421N111C 4.250±0.025 200 2.50±0.013 200±30
R5421N112C 4.350±0.025
R5421N151F 4.250±0.025
R5421N152F 4.350±0.025

SA57608

Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608.

Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:

Обозначение Порог отключения по перезаряду, В Гистерезис порога перезаряда, мВ Порог отключения по переразряду, В Порог включения перегрузки по току, мВ
SA57608Y 4.350±0.050 180 2.30±0.070 150±30
SA57608B 4.280±0.025 180 2.30±0.058 75±30
SA57608C 4.295±0.025 150 2.30±0.058 200±30
SA57608D 4.350±0.050 180 2.30±0.070 200±30
SA57608E 4.275±0.025 200 2.30±0.058 100±30
SA57608G 4.280±0.025 200 2.30±0.058 100±30

SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме — порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).

LC05111CMT

Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor — контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT.

Решение интересно тем, что ключевые MOSFET’ы встроены в саму микросхему, поэтому из навесных элементов остались только пару резисторов да один конденсатор.

Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет ~11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда — 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 — 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).

Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6×4.0, 0.65P, Dual Flag.

Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.

Контроллеры заряда и схемы защиты — в чем разница?

Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда — это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.

Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV — постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество «заливаемой» в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.

По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.

Схемы правильных зарядок для литиевых аккумуляторов приведены в этой статье.

Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу — при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.

Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (~4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.

10 простых схем зарядок литий-ионных аккумуляторов и как правильно заряжать

Примеры вредного резонанса

Это волнообразное колебание в конце концов привело к его крушению. Мост рухнул 7 ноября 1940 года во время бури, всего через четыре месяца его эксплуатации. Прежде чем узнавать о резонансной частоте и о том, что это связано с катастрофой моста Такома-Нэрроуз, сначала нужно понять что-то, называемое гармоническим движением.

Когда у вас есть объект, периодически колеблющийся назад и вперед, мы говорим, что он испытывает гармоническое движение. Один прекрасный пример проявления резонанса, испытывающего гармоническое движение, – свободная подвесная пружина с прикрепленной к ней массой. Масса заставляет пружину растягиваться вниз, пока в конце концов пружина не сжимается назад, чтобы вернуться к своей первоначальной форме.

Сложно сказать, какой резонанс в нашей жизни встречается больше: хороший или же наносящий нам вред. Истории известно немалое количество ужасающих последствий явления резонанса. Вот самые известные события, на которых можно наблюдать пример резонанса.

  1. Во Франции, в городе Анжера, в 1750 году отряд солдат шел в ногу через цепной мост. Когда частота их шагов совпала с частотой свободных колебаний моста, размахи колебаний (амплитуда) резко увеличились. Наступил резонанс, и цепи оборвались, а мост обрушился в реку.
  2. Бывали случаи, когда в деревнях дом был разрушен из-за проезжающего по главной дороге грузового автомобиля.

Полезный результат понятен из примера с колоколом. Человек со средними физическими способностями способен создать перезвон, который слышен на очень большом расстоянии. Для аналогичной силы звука с применением электронной аппаратуры необходимо применить мощнейший усилитель и огромный динамик.

Для воспроизведения аудио сигнала с помощью подобной аппаратуры придется затратить много электроэнергии

Резкий нерегулируемый рост амплитуды на определенном уровне превышает прочностные характеристики конструкции. Именно такое воздействие ветровых нагрузок разрушило такомский мост в США. Чтобы исключить опасные ситуации, вместо сложного инженерного расчета офицеры командуют солдатам шагать не в ногу при переходе водных преград по таким конструкциям.

Шаг 8: Испытание

Установите разряженный аккумулятор в зарядное устройство. Включите питание в разъем 12В или USB. Красный диод должен моргать, это значит, что идет процесс заряда.

Когда заряд будет завершен, должен загореться синий диод.
Прикладываю фото зарядного устройства в процессе заряда и фото с заряженным аккумулятором.
На этом работа завершена.

Зарядное устройство для li ion аккумуляторов
, схема которого приведенная в данной статье, было разработано на основе опыта конструирования подобных зарядников, усилиях по ликвидации ошибок и достижения максимальной простоты. Зарядное устройство отличается высокой стабильностью выходного напряжения.

Схема подключения литиевых аккумуляторов

Установка литиевой батареи решает разные задачи. В случаях, когда нужно иметь токовую нагрузку, измеряемую десятками ампер используют высокотоковые элементы. Это касается ручного инструмента, тяговых батарей для транспортировки. Средние нагрузки лежат на ноутбуках, фотоаппаратах, фонарях.

Рассмотрим высокотоковые аккумуляторы на основе литий-ионных банок с номинальным напряжением 3,7 В. Они могут иметь разные размеры, емкость, но напряжение будет только 3,7. Изготовлены элементы:

  • катод из алюминиевой фольги, на которую нанесен мелкодисперсный графит;
  • анод из медной подложки, на которую нанесен LiCoO2:
  • сепаратор, ячеистый состав пропитан неводным раствором соли Li.

Именно такие комплектующие используют в цилиндрических элементах, аккумулятор называют литий-ионным. Чаще всего схема питания шуруповертов, ноутбуков, фонарей, биноклей изготовлены с применением литиевых аккумуляторов форм-фактора 18650. Элемент имеет в длину 65 мм, диаметр 18 мм. Напряжение рабочее 3,0-4,2 В. Относится в высокотоковым, то есть может отдавать ток силой до 10 С.

Для питания инструмента большей мощности необходимо соединять последовательно несколько банок, по расчету. При этом емкость измеряется по самому слабому элементу.

Для повышения емкости нужно использовать параллельное соединение. Банки, соединенные одинаковыми полюсами суммируют емкость. Если нужно поднять емкость и напряжение, используют комбинирование. Соединяют группы банок параллельно. Потом каждый комплект соединяют последовательно.

Для шуруповертов с рабочим напряжением 12,14,18 В используется последовательная схема литиевого аккумулятора. Зная, что отдельные элементы не должны перезаряжаться выше 4,20 В, разряжаться ниже 2,5 В, требуется обеспечить равномерное напряжение во всех банках и защиту от опасного для них напряжения. Батарея может быть собрана из защищенных аккумуляторов. Тогда на них есть маркировка «protected» («защищенные»). В корпусе имеется плата, отключающая элемент при достижении критичных параметров.

Защищенный цилиндр на 2 мм длиннее стандартного, незащищенного и немного толще, за счет дополнительной обертки. Если используются незащищенные литиевые аккумуляторы, в схему заряда литиевых  аккумуляторов устанавливается плата защиты MBS, рассчитанная на максимальную токовую нагрузку, количество банок. Часто там же встроен балансир.

Комментарии

Способ №9. Используем восстановление системы

Довольно эффективным способом решения дисфункции является откат системы на предыдущую точку восстановления, где проблем со звуком не наблюдалось.

  1. Для этого нажмите на кнопку «Пуск», в строке поиска введите rstrui, и нажмите ввод.
  2. Выберите стабильную точку восстановления, и откатите систему на данное состояние.

Задействуйте восстановление системы

Шаг 8: Подключение контроллера зарядки.

Одна из причин, по которой я выбрал этот компактный контроллер зарядки, это его высокая надёжность. У него четыре контактные площадки: две впереди рядом с портом mini-USB, куда подаётся постоянное напряжение (в нашем случае от солнечных батарей), и две сзади для аккумулятора.

Чтобы подключить разъём 2,5 мм к контроллеру зарядки, необходимо подпаять два проводка и диод от разъёма к контроллеру. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Зафиксируйте диод 1N4001, контроллер зарядки и разъём 2,5 мм. Расположите разъём перед собой. Если смотреть на него слева направо, то левый контакт будет отрицательным, средний — положительным, а правый вообще не используется.

Один конец проводка припаяйте к отрицательной ножке разъёма, а другой к отрицательному контакту на плате. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Ещё один проводок припаяйте к ножке диода, рядом с которой нанесена метка. Припаивайте его как можно ближе к основанию диода, чтобы сэкономить побольше свободного места. Припаяйте другую сторону диода (без метки) к средней ножке разъёма. Опять же, постарайтесь припаять максимально близко к основанию диода. И в завершение подпаяйте проводок к положительному контакту на плате. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Телевизионная панель не принимает сигнал

Для того чтобы изменить тип сигнала на ТВ, необходимо на ПДУ нажать клавишу «Source». После этого действия откроется специальное окошко, где необходимо указать тот разъем, к которому подсоединена приставка. После установки правильно порта, на панели должно сразу же появиться изображение.

В том случае если картинка не появилась, рекомендуется отсоединить провод, а затем снова подсоединить, так как возможно контакты плохо прилегли и поэтому сигнал не идет. Если исправить проблему своими руками не получилось, то нужно обратиться к мастеру.

Критерии выбора прибора зарядки

Определить насколько качественным будет покупаемый прибор можно по следующим моментам:

  • Наличию независимых каналов заряда;
  • Току;
  • Функции разряда.

Рассмотрим каждый из них подробно. Начнем с самого значимого – независимых каналов заряда. Наличие их у выбранной модели говорит о том, что ее электронная начинка способна раздельно контролировать процесс зарядки и прекращать его, как только емкость аккумулятора будет восстановлена. Но при этом все остальные не успеют восстановить свое емкость, что при постоянном повторении такой ситуации ведет к быстрому выходу из строя батарей.

Пополнение энергии аккумулятора возможно тремя способами:

  1. Слабым током;
  2. Средним;
  3. Высоким.

Первый предполагает выбор зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с учетом номинальной емкости батареи. При этом вырабатываемый им ток не должен превышать 10%. Такой способ зарядки самый медленный и щадящий. При его постоянном использовании срок службы аккумуляторов практически не сокращается.

Последний способ или зарядка большим током практически равным номинальной емкости – это в своем роде стресс для батареи, приводящий к весомому сокращению срока службы. При нем происходит сильный нагрев, требующий активного вентиляторного охлаждения. Его используют только в крайних случаях, когда требуется зарядить аккумулятор за пару часов.

Смотрим видеообзор зарядников для литьевых батарей:

Существуют и так называемые интеллектуальные устройства. Они используются для зарядки аккумуляторов профессиональными фотографами, используемых в осветительных приборах и других аналогичных случаях. Стоимость такого зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов достаточно велика, но если вам важна безупречная работа гаджета, то лучше инвестировать в покупку прибора, чем постоянно менять батареи.

У интеллектуальных зарядных устройств имеется функция разряда. Она необходима чтобы полностью разрядить аккумулятор, исключив тем самым эффект памяти. Это несколько удлиняет цикл зарядки, но тем самым продлевает срок службы батареи.

Лучшие производители

Каждый продукт имеет свои особенности. Поэтому выбирая конкретную марку необходимо в первую очередь ориентироваться на количество и тип аккумуляторов, которые придется заряжать. Если предполагается работа с 4-мя батареями, то можно остановиться на модели Rodition Ecocharger. Это небольшое устройство, способное восстанавливать даже одноразовые щелочные батарейки. Включение этой функции производится тумблером, расположенным на боковой панели корпуса.

Прибор имеет четыре канала и способен контролировать уровень заряда каждого элемента в отдельности. На панели устройства имеется световая индикация, показывающая, какой из аккумуляторов уже восстановился. Купить такое устройство можно за 20 долларов.

Смотрим видео о продукции Rodition Ecocharger:

Одним из наиболее популярных и многофункциональных считается зарядное устройство для литиевых аккумуляторов марки La Crosse BC-700. Оно относится к продвинутым и рассчитано на восстановление пальчиковых баьаоеек форматов АА и ААА на основе никеля. Особенности прибора таковы, что он способен одновременно осуществлять зарядку 4 батарей разной емкости.

Устройства работает в нескольких режимах. Имеется регулятор тока, позволяющий выбирать наиболее оптимальную его величину для каждого случая.

Этапы зарядки

Процесс восстановления батареи специалисты рекомендуют начинать с ее полной разрядки. Если по каким-либо причинам приходится заряжать аккумулятор которые еще не полностью разрядился, то стоит выбирать продвинутую модель устройства.

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов – свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионполимерные (Li-Po).

Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим.

Порядок заряда АКБ 18650

Аккумулятор 18650

Известные производители ЗУ используют в них двухэтапный способ заряда батарей.

Двухэтапный способ заряда включает в себя:

  1. Задача ЗУ на первой стадии сводится к зарядке стабилизированным током. Сила тока при зарядке определяется номинальной емкостью АКБ с коэффициентом порядка от 0,2 до 0,5. В процессе зарядки для поддержания стабильного тока происходит автоматическое повышение напряжения. При величине напряжения 4,2В процесс зарядки на данном этапе прекращается. К этому моменту аккумулятор успевает пополнить свою емкость на 70-80%. С целью сокращения времени заряда для литиевых аккумуляторов применяется процесс ускоренного заряда. В таком случае зарядный ток берется с коэффициентом 0,5-1,0;
  2. Зарядка 18650 во втором этапе проходит с постоянным напряжением. Плата зарядки 18650 поддерживает Uзар.~4,15-4,25В и контролирует величину тока. Значение тока в процессе зарядки плавно уменьшается до величины 0,05-0,01 от емкости аккумулятора. Соответственно, процесс заряда считается законченным.

Помимо вышеупомянутых стадий заряда, для 18650 li -ion аккумуляторов применим подготовительный заряд АКБ. Заряжание производится пониженным током до момента, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет величины 2,8В.


Поведение тока и напряжения при зарядке

При всей незаменимости двухэтапная система зарядки имеет некоторые недостатки. Поскольку напряжение на АКБ замеряется во время прохождения через него большого зарядного тока, то, в зависимости от внутреннего сопротивления аккумулятора, такие замеры могут разниться. В связи с этим напряжение может достигать величины 4,3-4,4В, что крайне негативно сказывается на батарее. На практике лучше прибегнуть к использованию зарядных устройств с импульсами тока при наличии промежутков между ними. Во время этих промежутков замеряется величина напряжения на аккумуляторе. Чем ближе напряжение к величине полностью заряженного аккумулятора, тем короче импульс выдает зарядное устройство. Соответственно, при достижении замеряемого напряжения величины 4,15В подача импульсов прекратится.


Этапы импульсного заряда АК

Упрощённая схема балансира для АКБ

   Вот упрощённая схема балансира тока на базе TL431. Резисторы R1 и R2 устанавливают напряжение 4,20 Вольт, или можно выбрать другие, в зависимости от типа батареи. Эталонное напряжение для регулятора снимается с транзистора, и уже на границе 4,20 В система начнет приоткрывать транзистор, чтобы не допустить превышения заданного напряжения. Минимальное увеличение напряжения вызовет очень быстрый рост тока транзистора. Во время тестов, уже при 4,22 В (превышение на 20 мВ), ток составил более 1 А.

   Сюда подходит в принципе любой транзистор PNP, работающий в диапазоне напряжений и токов, которые нас интересуют. Если батареи должны быть заряжены током 500 мА. Расчет его мощности прост: 4,20 В х 0,5 А = 2,1 В, и столько должен потерять транзистор, что вероятно, потребует небольшого охлаждения. Для зарядного тока 1 А или больше мощность потерь, соответственно, растет, и все труднее будет избавиться от тепла. Во время теста были проверены несколько разных транзисторов, в частности BD244C, 2N6491 и A1535A — все они ведут себя одинаково.

   Делитель напряжения R1 и R2 следует подобрать так, чтобы получить нужное напряжение ограничения. Для удобства вот несколько значений после применения которых, мы получим следующие результаты:

  •   R1 + R2 = Vo
  • 22K + 33K = 4,166 В
  • 15К + 22K = 4,204 В
  • 47K + 68K = 4,227 В
  • 27K + 39K = 4,230 В
  • 39K + 56K = 4,241 В
  • 33K + 47K = 4,255 В

Можно ли заряжать литий-ионный аккумулятор без контроллера?

Да, можно. Однако это потребует плотного контроля за зарядным током и напряжением.

Вообще, зарядить АКБ, к примеру, наш 18650 совсем без зарядного устройства не получится. Все равно нужно как-то ограничивать максимальный ток заряда, так что хотя бы самое примитивное ЗУ, но все же потребуется.

Самое простейшее зарядное устройство для любого литиевого аккумулятора — это резистор, включенный последовательно с аккумулятором:

Сопротивление и мощность рассеяния резистора зависят от напряжения источника питания, который будет использоваться для зарядки.

Давайте в качестве примера, рассчитаем резистор для блока питания напряжением 5 Вольт. Заряжать будем аккумулятор 18650, емкостью 2400 мА/ч.

Итак, в самом начале зарядки падение напряжение на резисторе будет составлять:

Ur = 5 — 2.8 = 2.2 Вольта

Предположим, наш 5-вольтовый блок питания рассчитан на максимальный ток 1А. Самый большой ток схема будет потреблять в самом начале заряда, когда напряжение на аккумуляторе минимально и составляет 2.7-2.8 Вольта.

Внимание: в данных расчетах не учитывается вероятность того, что аккумулятор может быть очень глубоко разряжен и напряжение на нем может быть гораздо ниже, вплоть до нуля.

Таким образом, сопротивление резистора, необходимое для ограничения тока в самом начале заряда на уровне 1 Ампера, должно составлять:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ом

Мощность рассеивания резистора:

Pr = I2R = 1*1*2.2 = 2.2 Вт

В самом конце заряда аккумулятора, когда напряжение на нем приблизится к 4.2 В, ток заряда будет составлять:

Iзар = (Uип — 4.2) / R = (5 — 4.2) / 2.2 = 0.3 А

Т.е., как мы видим, все значения не выходят за рамки допустимых для данного аккумулятора: начальный ток не превышает максимально допустимый ток заряда для данного аккумулятора (2.4 А), а конечный ток превышает ток, при котором аккумулятор уже перестает набирать емкость (0.24 А).

Самый главный недостаток такой зарядки состоит в необходимости постоянно контролировать напряжение на аккумуляторе. И вручную отключить заряд, как только напряжение достигнет 4.2 Вольта. Дело в том, что литиевые аккумуляторы очень плохо переносят даже кратковременное перенапряжение — электродные массы начинают быстро деградировать, что неминуемо приводит к потери емкости. Одновременно с этим создаются все предпосылки для перегрева и разгерметизации.

Защита, встроенная в аккумулятор не позволит его перезарядить ни при каких обстоятельствах. Все, что вам остается сделать, это проконтролировать ток заряда, чтобы он не превысил допустимые значения для данного аккумулятора (платы защиты не умеют ограничивать ток заряда, к сожалению).

Зарядка при помощи лабораторного блока питания

Если в вашем распоряжении имеется блок питания с защитой (ограничением) по току, то вы спасены! Такой источник питания уже является полноценным зарядным устройством, реализующим правильный профиль заряда, о котором мы писали выше (СС/СV).

Все, что нужно сделать для зарядки li-ion — это выставить на блоке питания 4.2 вольта и установить желаемое ограничение по току. И можно подключать аккумулятор.

Вначале, когда аккумулятор еще разряжен, лабораторный блок питания будет работать в режиме защиты по току (т.е. будет стабилизировать выходной ток на заданном уровне). Затем, когда напряжение на банке поднимется до установленных 4.2В, блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, а ток при этом начнет падать.

Когда ток упадет до 0.05-0.1С, аккумулятор можно считать полностью заряженным.

Как видите, лабораторный БП — практически идеальное зарядное устройство! Единственное, что он не умеет делать автоматически, это принимать решение о полной зарядке аккумулятора и отключаться. Но это мелочь, на которую даже не стоит обращать внимания.

Что такое плата защиты?

Плата защиты (или PCB — power control board) предназначена для защиты от короткого замыкания, перезаряда и переразряда литиевой батареи. Как правило в модули защиты также встроена и защита от перегрева.

В целях соблюдения техники безопасности запрещено использование литиевых аккумуляторов в бытовых приборах, если в них не встроена плата защиты. Поэтому во всех аккумуляторах от сотовых телефонов всегда есть PCB-плата. Выходные клеммы АКБ размещены прямо на плате:

В этих платах используется шестиногий контроллер заряда на специализированной микрухе (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 и пр. аналоги). Задачей этого контроллера является отключение батареи от нагрузки при полном разряде батареи и отключение аккумулятора от зарядки при достижении 4,25В.

Вот, например, схема платы защиты от аккумулятора BP-6M, которыми снабжались старые нокиевские телефоны:

Если говорить об 18650, то они могут выпускаться как с платой защиты так и без нее. Модуль защиты располагается в районе минусовой клеммы аккумулятора.

Плата увеличивает длину аккумулятора на 2-3 мм.

Аккумуляторы без PCB-модуля обычно входят в состав батарей, комплектуемых собственными схемами защиты.

Любой аккумулятор с защитой легко превращается в аккумулятор без защиты, достаточно просто распотрошить его.

На сегодняшний день максимальная емкость аккумулятора 18650 составляет 3400 мА/ч. Аккумуляторы с защитой обязательно имеют соответствующее обозначение на корпусе («Protected»).

Не стоит путать PCB-плату с PCM-модулем (PCM — power charge module). Если первые служат только целям защиты аккумулятора, то вторые предназначены для управления процессом заряда — ограничивают ток заряда на заданном уровне, контролируют температуру и, вообще, обеспечивают весь процесс. PCM-плата — это и есть то, что мы называем контроллером заряда.

Надеюсь, теперь не осталось вопросов, как зарядить аккумулятор 18650 или любой другой литиевый? Тогда переходим к небольшой подборке готовых схемотехнических решений зарядных устройств (тех самых контроллеров заряда).

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.

Самая оптимальная и безопасная зарядка АКБ — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость АКБ равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.

Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.

Для необслуживаемых АКБ силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.

По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.

После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.

Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки АКБ выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.

Внимание!
Напряжение близкое к 16В подходит не для всех типов АКБ. Таким напряжением можно “убить” аккумулятор

Гелиевые и гибридные АКБ могут максимум выдерживать напряжение до 14.4В!  Лучше всего максимальное напряжение заряда посмотреть на корпусе или в паспорте АКБ. Обозначаться оно будет как cycle use , а максимальная сила тока как max initial current.

Способ №5. Временно отключаем антивирусный софт

В ряде довольно редких случаев причиной возникновения проблем со звуком являются антивирус, блокирующий корректную работу звукового устройства (звукового драйвера). Для решения данного вопроса рекомендуется временно отключить антивирус, дабы убедиться, что его функционал не мешает корректному воспроизведению звука на вашем ПК. Если же антивирус оказался виновен в данной проблеме, то рекомендуется или переустановить антивирус, или подыскать ему действенную альтернативу.

Вывод

Резюмируя все вышесказанное, хочется заметить, что если вы собираетесь зарядить литий ионный аккумулятор с помощью зарядного устройства магазинного производства, обращайте внимание на то, чтобы это было не китайское производство. Очень часто эти зарядные собраны из дешевых материалов и не всегда в них соблюдается нужная технология, что может привести к нежелательным последствиям в виде возгораний

Если вы хотите собирать устройство собственноручно, то заряжать литий-ионный аккумулятор нужно током, который будет составлять 10% от емкости аккумулятора. Максимальной может быть цифра в 20 процентов, но эта величина уже нежелательна.

При пользовании подобными элементами питания стоит соблюдать правила эксплуатации и хранения, чтобы исключить возможность взрыва, к примеру, от перегрева, или же выхода из строя.

Соблюдение условий и правил эксплуатации продлит срок службы литий-ионной батареи, и как следствие – избавит вас от ненужных финансовых затрат. Батарея – ваш помощник. Берегите ее!

Большинство современных гаджетов получают питание двумя способами: от сети, от батареек. Какой из них выберете вы? Наверное, второй, как наиболее удобный. Но тогда придется позаботиться об их регулярной зарядке. Для этого имеется специальное оснащение – зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Выбирая его, обычно интересуются скоростью заряда и количеством одновременно восстанавливаемых батарей.

Но при этом не стоит забывать о том, что оно должно быть оптимизировано для работы с конкретными аккумуляторами. Большинство зарубежных производителей батареек выпускают и собственные зарядные устройства, что избавляет вас от утомительных поисков подходящей модели. В чем состоит их отличие и как ориентироваться в этом море продукции? Сейчас мы расскажем более подробно.

Загрузка…

Схема литий-ионного зарядного устройства – простейший вариант и гибридная схема



Статья обновлена: 2020-08-24


Сегодня мы рассмотрим схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. На первый взгляд кажется, что простейшую версию такой схемы можно построить на микросхеме lm317. Но тогда питать зарядное устройство придется от напряжения выше 5 В, т.к. разница между напряжениями на входе и выходе этой микросхемы должна составлять минимум 2 В. Напряжение Li-ion элемента с полным зарядом – порядка 4,2 В. Поэтому разница напряжений не достигает даже 1 В, и от варианта с микросхемой lm317 придется отказаться.
Собрать зарядник для литий-ионных элементов можно с использованием специализированной платы TP4056 1A. Ее можно приобрести и несложно сделать самостоятельно. Простейшая схема зарядки литиевых аккумуляторов представлена на рисунке.

Ниже приведена гибридная схема, в которой напряжение стабилизируется, и ограничивается ток заряда.  

Принцип работы литий-ионного зарядного устройства

Напряжение стабилизируется при помощи микросхемы стабилитрона tl431. Она используется во многих блоках питания импульсного типа, в т. ч. в компьютерном. Усилителем будет транзистор – произвольный вариант обратной проводимости и достаточно высокой мощности: КТ805, 815, 817, 819 и их аналоги. Ток заряда, задаваемый резистором R1, зависит от особенностей подзаряжаемого элемента питания. Резистор R1 рекомендуется брать мощностью 1 Вт, а оставшиеся – 0,25 или 0,125 Вт. Напряжение «банки» типа Li-ion в заряженном состоянии – порядка 4,2 В. Это значение напряжения и нужно поставить на выходе. К этому и сводится настроечный процесс – достаточно подбирать R2, R3 и фиксировать на выходе напряжение 4,2 В. Рассчитать напряжение стабилизации микросхемы tl431 позволяют многие интернет-программы. Чтобы выполнить точную настройку Uвых в нашей схеме контроля зарядки Li-ion аккумуляторов, стоит вместо резистора R2 воспользоваться многооборотным сопротивлением 10 кОм. Функции индикатора заряда успешно выполнит светодиод.

Актуальность схемы и рекомендации по ее проверке

Предложенная схема может применяться для подзарядки одного литиевого аккумулятора (элемента питания, «банки») популярного типоразмера 18650. Подходит она и для Li-ion аккумуляторов других стандартов, но в таком случае следует установить на выходе из зарядного устройства другое значение напряжения. Если собранная вами схема не работает, убедитесь в наличии напряжения более 2,5 В на управляющем выводе микросхемы. Рабочее напряжение 2,5 В – минимум для наружного источника. Иногда минимум рабочего напряжения берется равным 3 В. Для контроля работоспособности схемы перед пайкой стоит создать простой тестовый стенд. После сборки необходимо досконально проконтролировать монтаж. На практике рекомендуется всегда использовать самостоятельно собранные зарядные устройства и схемы на Li-ion аккумуляторах с BMS платой. Плата защиты не допустит выхода напряжения за допустимые границы, убережет элемент питания от поломки и преждевременного износа. В фирменных зарядных устройствах для защиты Li-ion аккумуляторов от высокого напряжения используются специальные микросхемы с функциями контроля. Подробнее о том, как правильно заряжать Li-ion аккумулятор стандарта 18650, читайте здесь.

Перейти в раздел зарядные устройства для АКБ

Чем заряжать аккумуляторы 18650. Разновидности зарядных устройств

Какой ток заряжает li-ion 18650 и как правильно эксплуатировать аккумулятор? Как такому источнику питания продлить срок службы? Эти вопросы возникают в самых разных отраслях электроники. Литий-ионный элемент питания является разновидностью аккумулятора электрического тока. В 1991 году SONY выпустила батарею на рынок, и она сразу же начала широко применяться в бытовой и электронной технике.

Эти батареи служат источниками питания для мобильных телефонов, ноутбуков и видеокамер, электронных сигарет и электромобилей. Все современные литий-ионные батареи предотвращают перегревы и перезаряды. Однако проблема потери заряда при низкой температуре никуда не исчезла.

Среди неоспоримых достоинств литий-ионных аккумуляторов мы хотели бы выделить следующие:

  1. хорошая емкость;
  2. низкий саморазряд;
  3. нет необходимости в обслуживании.

Оригинальные зарядные устройства

Зарядное для литий-ионных батарей довольно напоминает зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов. Отличаются они только тем, что литий-ионный источник питания имеет очень высокое напряжение на каждой банке и жесткие требования допусков к нему.

Если для свинцово-кислотных аккумуляторов можно допустить некоторые неточности в граничных напряжений во время заряда, то с литий-ионными элементами все обстоит совсем по-другому. Когда при подзарядке напряжение увеличивается до 4.2 В, подачу напряжения нужно прекратить.

Допускается превысить всего 0.05 В. Самое идеальное зарядное для литий-ионных аккумуляторов – это стабилизатор напряжения. Литий необходимо заряжать стабильным напряжением с ограничением тока в начале заряда. Это очень важно. Зарядка будет считаться оконченной, если при стабильном заряде в 4.2 В ток отсутствует либо же имеет совсем небольшую величину примерно в 5-7 мА.

Электрическая схема заряда элемента 18650

Вдобавок ко всему, при установке стабилизатора на радиатор Вы можете спокойно ставить на подзарядку свои батарейки, не боясь, что зарядное перегреется и потом загорится. Это может произойти с китайскими зарядными. Работа схемы довольно проста. Сначала аккумулятор заряжается постоянным током, определенным сопротивлением резистора R4.


Когда батарея будет иметь напряжение 4.2 В, то постоянный ток начнет ее заряжать. Когда он снизится до самых малых значений, светодиод в схеме перестанет гореть. Рекомендуемые токи для зарядки литий-ионных аккумуляторов не должны превышать 10% от объема самой батареи, чтобы увеличить срок эксплуатации Вашего источника питания. При номинале резистора R4 11 Ом ток в цепи составит 100 мА. Если используется сопротивление в 5 Ом, то ток зарядки будет 230 мА.

Как продлить жизнь Вашему 18650-му

Если Вы оставляете литий-ионную батарею на некоторое время без работы, то рекомендуем хранить аккумулятор отдельно от прибора, который они питают. Полностью заряженный элемент через некоторое время часть своего заряда утратит. Если аккумулятор с очень малым зарядом или разряжен вообще, то он может навсегда выйти из строя после длительной спячки. Оптимально хранить 18650-й на уровне заряда на 50 %.


Не стоит допускать полной разрядки и перезаряда батареи. Литий-ионные аккумуляторы не имеют эффекта памяти. Такие элементы питания заряжаются только тогда, когда заряд полностью иссякнет. Это также продлит работоспособность элемента питания.

Литий-ионки не любят жару и холод. Оптимальные температуры для аккумулятора колеблются в диапазоне от 10 до 25 градусов. Холод не только уменьшит время работы, но и разрушит химическую систему элемента питания. Наверное, каждый замечал, как в мороз мгновенно падает уровень заряда в телефоне.

Если Вы собираетесь зарядить литий-ионную батарею зарядным устройством из магазина, обратите внимание, чтобы оно не было китайским. Очень часто они собраны из дешевых материалов и не всегда по правильной технологии.

Это, в свою очередь, может привести к возгоранию. При использовании подобных элементов питания всегда соблюдайте правила эксплуатации и хранения для исключения возможности взрыва от перегрева или же полной неисправности. Это продлит срок эксплуатации литий-ионного аккумулятора и избавит Вас от ненужных затрат.

Берегите Вашу батарею! Она – Ваш помощник.

18.10.2018

Литий-ионные аккумуляторы типоразмера 18650 широко используются в качестве источников питания для разнообразных устройств бытовой и электронной техники. В виде независимых источников питания и в составе аккумуляторных батарей они успешно применяются в ноутбуках, шуруповертах, радиоприемниках, фонариках, электронных сигаретах и многих других устройствах. Важными преимуществами литиевых источников питания выступают значительная емкость, малый саморазряд, безопасность использования и отсутствие потребности в обслуживании.

Имеют высокий эксплуатационный ресурс. Но такие факторы как глубокий разряд, перезаряд, использование при низких температурах и несоблюдение правил заряда приводят к ускоренному износу аккумуляторов и их преждевременному выходу из строя. Поэтому важно знать, каким током заряжать Li-ion аккумулятор 18650, использовать подходящее по всем параметрам зарядное устройство и соблюдать все правила подзарядки, чтобы избежать их перегрева и быстрой потери свойств.

Как зарядить высокотоковые аккумуляторы 18650

Для корректной зарядки Li-ion аккумуляторов 18650 важно:


Для аккумуляторов типоразмера 18650 бывают различных конфигураций. Например, есть модели с зарядным током 1 А, вмещающие 1 элемент питания, и варианты с несколькими «гнездами», индикатором уровня зарядки, системой безопасности и максимальным напряжением 4,2 В.

Выбираем оптимальный ток заряда

Теперь обсудим, каким током лучше заряжать аккумуляторы 18650. Возможные варианты – 0,5 А и 1 А. При силе зарядного тока 1 А процесс подзарядки проходит быстрее, чем при 0,5 А, но для сохранения эксплуатационного ресурса элементов питания более предпочтителен плавный заряд. Поэтому оптимальный ток заряда – 0,5 А. Если нужно ускорить процесс подзарядки, можно увеличить зарядный ток до 1 А, но без особой необходимости этого делать не стоит.

Для подзарядки литиевых элементов питания желательно использовать оригинальные зарядные устройства, рассчитанные на применение с конкретной моделью аккумулятора. Они четко понимают, какая мощность необходима конкретному элементу питания, и своевременно останавливают процесс зарядки. Что касается силы тока, оригинальные зарядные устройства вначале осуществляют подзарядку сильным током, а ближе к завершению процесса подзарядки уменьшают его. Такой алгоритм помогает избежать перегрева элементов питания и продлить срок их службы.

Аккумуляторы

Каким током заряжать li ion аккумулятор 18650? Как правильно эксплуатировать такую батарею. Чего литий-ионные источники тока бояться и как такой батарейке продлить срок службы? Подобные вопросы могут возникать в самых разных отраслях электроники.

И если вы решили собственноручно собрать ваш первый фонарик или электронную сигарету, то вам обязательно нужно ознакомиться с правилами работы с подобными источниками тока.

Литий-ионный аккумулятор – это тип аккумулятора электрического тока, который с 1991 года, после того как на рынок его презентовала компания SONY, приобрел широчайшее распространение в современной бытовой и электронной технике. Как источник питания подобные батареи используются в сотовых телефонах, ноутбуках и видеокамерах, как источник тока для электронной сигареты и электромобиля.

Недостатки этого типа батарей начинаются с того, что литий-ионные батареи первого поколения были взрывом на рынке. Не только в прямом, но и в переносном смысле. Эти батареи взрывались.

Объяснялось это тем, что внутри использовался анод из металлического лития. В процессе многочисленных зарядок и разрядок такого аккумулятора, на аноде появлялись пространственные образования, которые приводили к замыканию электродов, а как следствие – к возгоранию или взрыву.

После того, как этот материал заменили графитом, от подобной проблемы удалось избавиться, но могли еще возникать проблем на катоде, который был выполнен из оксида кобальта. При нарушении условий эксплуатации, а точнее перезарядке проблема могла повториться. Исправлено это было с началом использования литий-ферро-фосфатных батарей.

Все современные литий-ионные батареи предотвращают перегрев и перезаряд, но остается проблема потери заряда при низких температурах пользования приборами.

Среди неоспоримых преимуществ литий-ионных батарей, хотелось бы отметить следующие:

  • высокая емкость батареи;
  • низкий саморазряд;
  • отсутствие необходимости обслуживания.

Оригинальные зарядные устройства

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов довольно похоже на зарядное для свинцово-кислотных батарей. Разница состоит лишь в том, что у литий-ионного аккумулятора очень высоки напряжения на каждой банке и более жесткие требования допусков по напряжению.

Банкой такой аккумулятор называют из-за внешней схожести с алюминиевыми банками из-под напитков. Самым распространенным элементом питания подобной формы является 18650. Такое обозначение аккумулятор получил благодаря своим размерам: 18 миллиметров диаметра и 65 миллиметров в высоту.

Если для свинцово-кислотных аккумуляторов допустимы некоторые неточности в указании граничных напряжений во время зарядки, с литий-ионными элементами все обстоит куда конкретнее. В процессе зарядки, когда напряжение увеличивается до 4.2 Вольта, подача напряжения на элемент должна прекратиться. Допустимая погрешность всего 0.05 Вольт.

Китайские зарядки, которые можно встретить на рынке, могут рассчитываться на элементы питания на разных материалах. Li-ion, без ущерба для его работоспособности, можно заряжать током 0.8 А. В этом случае нужно очень внимательно контролировать напряжение на банке. Желательно не допускать величины выше 4.2 Вольт. Если в сборке с батареей будет иметься контроллер, то переживать ни о чем не стоит, контроллер все сделает за вас.

Самым идеальным зарядником для литий-ионных батарей будет стабилизатор напряжения и ограничительно тока в начале заряда.

Литий заряжать нужно стабильным напряжением и ограничением тока в начале заряда.

Самодельное зарядное

Чтобы заряжать 18650 можно купив универсальное зарядное устройство, и не мучиться вопросом, как проверить мультиметром необходимые параметры. Но такое приобретение вылетит вам в копеечку.

Цена на такое устройство будет варьироваться в районе 45 долларов США. А можно все-таки потратить 2-3 часа и собрать зарядное устройство своими руками. Причем это зарядное будет дешевым, надежным и будет автоматически отключать ваш аккумулятор.

Детали, которые сегодня мы будем использовать для создания нашего зарядного устройства, есть у каждого радиолюбителя. Если под рукой не оказалось радиолюбителя с нужными деталями, то на радиорынке вы сможете купить все детали не больше чем за 2-4 доллара. Схема, которая собрана правильно и аккуратно смонтирована, начинает работу сразу же и не нуждается в каких-либо дополнительных отладках.

Электрическая схема заряда аккумулятора 18650.

В довесок ко всему, при установке стабилизатора на подходящий радиатор, вы сможете спокойно ставить заряжаться свои аккумуляторы без страха того, что зарядка перегреется и загорится. Чего совершенно нельзя сказать о китайских зарядных устройствах.

Схема работает довольно просто. Сперва, аккумулятор нужно зарядить постоянным током, который определяется сопротивлением резистора R4. После того, как аккумулятор будет иметь напряжение 4.2 Вольта, начинается зарядка постоянным напряжением. Когда ток зарядки снизится до очень маленьких значений, светодиод в схеме перестанет гореть.

Токи, которыми рекомендуют заряжать литий-ионные аккумуляторы, не должны превышать 10% от емкости аккумулятора. Это позволить увеличить срок службы вашего элемента питания. При номинале резистора R4 – 11 Ом, ток в цепи будет составлять 100 мА. Если вы используете сопротивление в 5 Ом, то ток зарядки будет уже 230 мА.

Как продлить жизнь вашему 18650

Разобранный аккумулятор.

Если ваш литий-ионный аккумулятор вам приходится оставлять на некоторое время без работы, то лучше хранить элементы питания отдельно от устройства, которое они питают. Заряженный полностью элемент, со временем часть своего заряда утратит.

Элемент, который заряжен очень мало, или разряжен вовсе, может навсегда потерять работоспособность после длительной спячки. Оптимальным будет хранение 18650 на уровне заряда около 50 процентов.

Не стоит допускать полного разряда и перезаряда элемента. У литий-ионных элементов питания полностью отсутствует эффект памяти. Желательно заряжать такие элементы питания до того момента, когда их заряд полностью иссякнет. Это тоже способно продлить работоспособность аккумулятора.

Литий-ионки не любят ни жары, ни холода. Оптимальными температурными условиями для этих элементов питания будет диапазон от +10 до +25 градусов Цельсия.

Холод, может не только уменьшить время работы элемента, но и разрушить его химическую систему. Думаю, каждый из нас замечал, как на холоде быстро падает уровень заряда в мобильном телефоне.

Вывод

Резюмируя все вышесказанное, хочется заметить, что если вы собираетесь зарядить литий ионный аккумулятор с помощью зарядного устройства магазинного производства, обращайте внимание на то, чтобы это было не китайское производство. Очень часто эти зарядные собраны из дешевых материалов и не всегда в них соблюдается нужная технология, что может привести к нежелательным последствиям в виде возгораний.

Если вы хотите собирать устройство собственноручно, то заряжать литий-ионный аккумулятор нужно током, который будет составлять 10% от емкости аккумулятора. Максимальной может быть цифра в 20 процентов, но эта величина уже нежелательна.

При пользовании подобными элементами питания стоит соблюдать правила эксплуатации и хранения, чтобы исключить возможность взрыва, к примеру, от перегрева, или же выхода из строя.

Соблюдение условий и правил эксплуатации продлит срок службы литий-ионной батареи, и как следствие – избавит вас от ненужных финансовых затрат. Батарея – ваш помощник. Берегите ее!

19.10.2018

От того, сколько, в каких условиях и какой зарядкой заряжать аккумулятор 18650 литий-ионного типа, напрямую зависит его эксплуатационный ресурс. На срок службы элементов питания негативно влияет глубокий разряд, перезаряд, эксплуатация при низких температурах, хранение в разряженном состоянии и использование неподходящего по параметрам зарядного устройства. Правила подзарядки Li-ion аккумуляторов, прежде всего, зависят от наличия или отсутствия защитной микросхемы (драйвера).

Как правильно заряжать аккумулятор 18650 без защитной микросхемы?

При отсутствии защитной микросхемы Li-ion аккумуляторы важно беречь от перезаряда и сильного разряда – не допускать, чтобы напряжение становилось ниже 2,9 В. Заряжать такие источники питания нужно специальными зарядными устройствами, способными информировать пользователей о полной подзарядке аккумулятора.

После такого информирования элемент питания нужно извлечь из зарядного устройства, иначе возникнет перезаряд. При необходимости, извлечь элемент питания можно и раньше, до момента полного заряда. Заряжать незащищенные аккумуляторы зарядным устройством, не сообщающим о полном заряде элемента питания, опасно. При перезаряде аккумуляторы без защитной микросхемы перегреваются и могут воспламениться.

Методика зарядки Li-ion аккумулятора 18650 с защитой

Аккумуляторы с защитной микросхемой оснащены платой контроля, оберегающей элемент питания от перезаряда, сильного разряда и короткого замыкания. Подзарядка происходит следующим образом:

  1. Аккумулятор устанавливается в зарядное устройство (ЗУ) с соблюдением полярности – плюс подсоединяется к плюсу, минус к минусу.
  2. ЗУ подключается к сети 220 В или 12 В (для автомобильной модели).
  3. О протекании процесса подзарядки информирует индикатор статуса зарядки. Как правило, красный индикатор говорит о протекании процесса подзарядки, а зеленый – о его завершении.
  1. Нельзя заряжать Li-ion элементы в не предназначенных для них зарядных устройствах. Подходящие ЗУ являются источниками постоянного напряжения 5 В, отдают ток заряда величиной 0,5–1 емкости аккумулятора, автоматически начинают подзарядку от 0,05 В и прекращают процесс зарядки при 4,2 В.
  2. Аккумулятор, принесенный в помещение с мороза, нужно выдержать несколько часов при комнатной температуре, а затем заряжать.
  3. Перед длительным хранением аккумулятору нужно обеспечить уровень заряда 40–50%.
  4. Напряжение Li-ion аккумулятора должно всегда находиться в пределах от 2,7–3 до 4,2 В. Эти значения отражают минимальный и максимальный уровень заряда – 0% и 100%. Если напряжение даже на короткий срок выйдет за эти пределы, срок службы аккумулятора значительно сократится.

Как зарядить полностью севший Li-ion аккумулятор 18650?

Если литий-ионный аккумулятор 18650 долго находился в разряженном состоянии, напряжение упало ниже допустимой границы, и защитный модуль отключил банку от клемм, зарядное устройство может отказаться заряжать такой элемент питания. Воспринимая низкое напряжение как внештатную ситуацию, оно блокирует процесс зарядки. Поэтому полностью севший Li-ion аккумулятор необходимо «толкнуть» – повысить напряжение на нем до 3,1–3,2 В.

Можно взять зарядное устройство от мобильного телефона, выдающее напряжение 5 В, и резистор 62 Ом (0,5 Вт) для ограничения зарядного тока. Нужно подсоединить их к аккумулятору, прикрепив проводки к клеммам неодимовыми магнитиками. Сильное нагревание резистора свидетельствует о наличии внутри КЗ.

Если подзарядка не началась (резистор не греется), возможно, произошел внутренний обрыв, или неисправна плата защиты. Можно попробовать убрать внешнюю полимерную оболочку и подсоединить созданную зарядку к банке, четко соблюдая полярность. Если заряд пойдет – нужно дождаться, чтобы напряжение поднялось до 3,1–3,2 В и далее воспользоваться штатной зарядкой.

Желающим собрать зарядник своими руками мы предлагаем ознакомиться с нашей предыдущей статьей, где приведена .

Сегодня одним из самых популярных форматов батарей для различных электронных устройств является 18650. Он требует при эксплуатации правильного обращения. От этого зависит долговечность и функциональность этого источника питания.

Как заряжать аккумулятор 18650, следует рассмотреть подробно. В этом помогут разобраться советы специалистов.

Общая характеристика

Сегодня применяется множество типоразмеров и Одним из наиболее востребованных является аккумулятор типа 18650. Он имеет цилиндрическую форму. Внешне такая батарея напоминает пальчиковые аккумуляторы. Только представленный вид немного больше по габаритам, чем привычные устройства.

В ходе эксплуатации обязательно возникает вопрос о том, как заряжать аккумулятор 18650. Это несложная процедура. Однако отнестись к ней нужно со всей ответственностью. От правильности проведения зарядки зависит долговечность применения батареи.

Аккумуляторы представленного типа применяются сегодня для питания ноутбуков, а также электронных сигарет. Это сделало представленный типоразмер популярным. Также подобные аккумуляторы устанавливают в фонарики и лазерные указки. Чаще всего представленные приборы выпускают литий-ионного типа. Этот вид аккумуляторов доказал свою эффективность и простоту при эксплуатации.

Особенности

Рассматривая, как заряжать аккумулятор 18650 для фонаря, электронной сигареты и прочих устройств, необходимо описать принцип его функционирования. Представленный типоразмер выпускается в категории литий-ионных батарей. Он имеет незначительные габариты. Высота составляет всего 65 мм, а диаметр — 18 мм.

Внутри устройства есть металлические электроды, между которыми циркулируют ионы лития. Это позволяет вырабатывать электрический ток для питания техники. При низком или высоком заряде на одном из электродов образуется больше ионов. Они нарастают на материал, меняя его объем и характеристики.

Чтобы батарея проработала долго и полноценно, необходимо не допускать появления глубокого или слишком высокого заряда. В противном случае прибор быстро выйдет из строя. В зависимости от номинальных показателей аккумулятора применяют специальные типы зарядных устройств.

Защита аккумулятора

Сегодня представленные разновидности аккумуляторов выпускаются в комплекте со специальным контроллером или имеют в своем составе марганец. Раньше выпускались батареи без защиты. Как заряжать аккумулятор 18650 правильно в этом случае, нужно было знать для собственной же безопасности.

Дело в том, что устройство, в котором отсутствовала специальная защита, могло сильно перегреться при неправильной или слишком длительной зарядке. В этом случае могло возникнуть короткое замыкание и даже возгорание или Сегодня применение таких конструкций кануло в Лету.

Все аккумуляторы литий-ионного типа имеют в своей конструкции защиту от подобных негативных явлений. Чаще всего применяется специальный контроллер. Он следит за уровнем емкости аккумулятора. При необходимости он просто отключает батарею. В некоторых типах конструкций в состав входит марганец. Он значительно влияет на химические реакции внутри. Поэтому таким аккумуляторам контроллер не нужен.

Особенности зарядки

Многие покупатели интересуются, как заряжать аккумулятор 18650 Li-Ion (3,7V). Нужно ознакомиться с особенностями такого процесса. Он достаточно простой. Современные производители изготавливают специальные устройства, которые контролируют зарядку аккумулятора.

Литий-ионные батареи практически не имеют эффекта памяти. Это обеспечивает ряд правил при зарядке и эксплуатации батарей. Эффектом памяти называется постепенное снижение емкости аккумулятора при неполном разряде. Это свойство было характерно для батарей никель-кадмиевого типа. Их нужно было разряжать полностью.

Наоборот, не терпят глубокой разрядки. Их нужно заряжать до 80% и разряжать до 14-20%. В таких условиях прибор будет служить максимально долго и продуктивно. Наличие специальных плат в конструкции позволяет упростить этот процесс. Когда уровень емкости опустится до критического значения (чаще всего до 2,4 В), прибор отключает батарею от потребителя.

Проведение зарядки

Многие покупатели различной электротехники интересуются, как заряжать аккумулятор 18650 Li-Ion (3,7V, 6800mah). Этот процесс осуществляется при помощи специального устройства. Оно начинает зарядку при напряжении 0,05 В, а заканчивает при максимальном уровне 4,2 В. Выше этого значения заряжать аккумулятор представленного типа нельзя.

Можно заряжать батареи 18650 током 0,5-1А. Чем он больше, тем быстрее проходит процесс. Однако более плавный ток предпочтительнее. Лучше не ускорять процесс зарядки, если аккумулятор не нужно применять срочно.

Процедура занимает не более 3 часов. После этого прибор отключит батарею. Это предотвращает ее перегрев и выход из строя. В продаже представлены устройства для зарядки, которые не могут контролировать протекание этого процесса. В этом случае пользователь должен сам следить за его выполнением. Специалисты рекомендуют приобретать приборы, которые сами управляют процессом. Это является безопасным методом.

Параметры

В продаже представлены аккумуляторы с разными показателями емкости. Это влияет на продолжительность работы и процесс зарядки. Малой емкостью обладают батареи 1100-2600 мАч. Наиболее популярными в этой категории являются изделия фирмы UltraFire. Этот производитель изготавливает качественные фонари. Поэтому у потребителей резонно возникает вопрос о том, как заряжать аккумулятор 18650 UltraFire.

В этом случае следует отметить, что приборы емкостью до 2600 мАч нужно заряжать током 1,3-2,6 А. Этот процесс осуществляется в несколько стадий. В начале зарядки на батарею поступает ток, который составляет 0,2-1 от величины емкости аккумулятора. В этот момент напряжение поддерживается на уровне около 4,1 В. Эта стадия длится около часа.

Во время второй стадии напряжение удерживается на постоянном уровне. У некоторых производителей зарядных устройств эта процедура может проводиться при помощи переменного тока. Также следует учесть, что при наличии графитового электрода в конструкции батареи, ее нельзя заряжать током больше 4,1 В.

Разновидности зарядных устройств

Существует простая методика, как заряжать аккумулятор Для этого потребуется купить определенный тип устройства. В продаже представлен большой выбор зарядной техники для батарей этого типа. Самым простым и недорогим является прибор для одного аккумулятора. Уровень тока в нем может достигать 1 А.

Большой популярностью пользуются приборы, в которые можно поместить сразу несколько аккумуляторов. Чаще всего подобные конструкции снабжены индикатором. Некоторые модели могут применяться и для других разновидностей батарей литий-ионного типа. Их посадочные гнезда имеют соответствующую конструкцию. Такие приборы отличаются приемлемой стоимостью и высокой функциональностью.

Также в продаже представлены универсальные зарядные устройства. Они могут заряжать батареи не только литий-ионного типа, но и прочие разновидности. Подобные агрегаты нужно правильно настроить перед проведением процедуры.

Самодельный прибор

У некоторых пользователей возникает вопрос о том, как заряжать аккумулятор 18650 в экстренной ситуации, когда специального прибора нет под рукой. В этом случае его можно сделать самостоятельно. Подойдет старое зарядное устройство от телефона (например, «Нокиа»).

Нужно снять оболочку провода и разъединить провода минус (черный) и плюс (красный). При помощи пластилина можно прикрепить оголенные контакты к батарее. Нужно соблюдать соответствующую полярность. Далее устройство включают в сеть.

Такая зарядка может длиться около часа. Этого будет вполне достаточно, чтобы аккумулятор смог обеспечить правильную работу техники.

Специалисты рекомендуют ответственно отнестись к процессу зарядки и От этого зависит ее долговечность. Разряжать батарею полностью и заряжать ее до 100% не стоит. Лучше ограничить процесс зарядки до уровня 90%. Однако периодически (раз в три месяца) можно проводить полную разрядку и полную зарядку аккумулятора. Это необходимо для выполнения калибровки контроллера.

Хранить батарею можно достаточно долго. Для этого нужно ее зарядить на 50%. В таком состоянии она может находиться около месяца. При этом в помещении не должно быть слишком жарко или слишком холодно. Идеальными условиями считается удержание температуры на уровне 15 ºС.

Рассмотрев, как заряжать аккумулятор 18650, можно правильно обслуживать и эксплуатировать батарею. В этом случае срок ее использования будет значительно дольше.

Зарядка литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками

Статья обновлена: 19.11.2020


Для зарядки Li-ion аккумуляторов 18650 и других типоразмеров важно использовать надежные и походящие им зарядные устройства. Используемое ЗУ должно выдавать подходящий ток зарядки и работать в режиме CC/CV, без излишнего заряда и токовых перегрузок.

Купить готовое устройство с нужными параметрами – проще и надежнее, чем собирать зарядку для литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками. Но такая возможность есть, и самостоятельно сделать зарядник по простой схеме может каждый электронщик.

Подготовка

Для создания зарядного устройства для аккумулятора 18650 своими руками пригодятся:

  • модуль на базе чипа TP4056, а именно вариант со схемой защиты – для отслеживания напряжения при помощи компонентов DW01A и FS8205A;
  • блок питания с вольтажом 12 В и током 2 А;
  • SPST-выключатель с 2 выводами;
  • блок питания на 5 В или вместо него стабилизатор 7805 и 4 конденсатора на 100 нФ;
  • отсек для цилиндрического Li-ion элемента со стандартными параметрами 18х65 мм;
  • печатная плата;
  • разъем питания;
  • паяльник для сборки элементов по схеме;
  • пластиковая коробочка с ориентировочными размерами 8 см х7 см х 3 см;
  • клей для фиксации компонентов;
  • горячий нож для резки пластика;
  • винты, отвертка для завинчивания крышки.

Алгоритм зарядки Li-ion аккумуляторов

Для Li-ion элементов характерно линейное изменение тока и напряжения. Поэтому для восполнения их заряда через USB или обычный блок питания отлично подходит модуль с чипом TP4056. О протекании процесса зарядки сообщают диоды. Безопасное восполнение заряда ведется при стабильном токе 0,2–0,7С. Когда Uвых достигает 4,2 В, начинается зарядка при U=const с плавным снижением тока до 10% от его исходного значения.

Зарядный ток регулирует резистор, соединенный с выводом PROG. Продаваемые модули этой конфигурации обычно имеют резистор на 1,2 кОм и обеспечивают зарядный ток 1 А. Для подзарядки достаточно подать на входной разъем напряжение 4–8 В и соединить «плюс» и «минус» заряжаемой «банки» с контактами модуля TP4056.

Сборка зарядки для литиевого аккумулятора 18650 по схеме

Для завершения сборки электрокомпонентов нужно спаять их согласно схеме:

  1. Положительный контакт разъема питания соединить с произвольным контактом выключателя, а отрицательный – с выводом GND стабилизатора.
  2. Свободный контакт выключателя объединить с выводом Vin стабилизатора.
  3. На макетной плате в диапазоне между Vin и GND выводами поместить параллельно 3 конденсатора.
  4. Между точками Vout и GND поставить оставшийся 1 конденсатор.
  5. Соединить выводы Vout и IN+, GND и IN-.
  6. Положительный контакт аккумуляторного отсека свести с выводом B+, а отрицательный – с В-.

При использовании вместо стабилизатора и конденсаторов 5–вольтного блока питания сделать самому зарядку 18650 еще проще. Нужно просто подключить полюса блока питания к выводам IN+ и IN- модуля TP4056. По окончании пайки остается поместить собранную схему в пластиковый корпус. По заранее прочерченным линиям при помощи горячего ножа в нем нужно сделать окошки для компактного размещения всех компонентов: USB-порта, диодов, выключателя и разъема.

Все компоненты размещаются в самодельном корпусе. Аккумуляторный отсек крепится термоклеем. Модуль TP4056 устанавливается так, чтобы диоды и USB разъем попали в подготовленные под них прорези, и приклеиваются. В конце размещаются и фиксируются клеем стабилизатор, разъем и выключатель. Затем остается привинтить крышку и зашлифовать наждачкой края окошек. Аналогично можно сделать своими руками и зарядку для трех 18650 аккумуляторов, используя соответствующую схему.

Ранее в нашем блоге приводились основные технические характеристики источников бесперебойного питания.

ЗАРЯДНОЕ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

В нынешнее время очень популярны литий-ионные аккумуляторы, они используются в различных гаджетах, к примеру телефонах, умных часах, плеерах, фонариках, ноутбуках. Впервые аккумулятор такого типа (Li-ion) выпустила известная японская фирма Sony. Принципиальная схема простейшего зарядного устройства для литиевых аккумуляторов представлена на картинке ниже, собрав её, у вас будет возможность самостоятельно восстанавливать заряд в аккумуляторах.

Самодельная зарядка литиевых АКБ — схема электрическая

Основой для данного прибора являются две микросхемы-стабилизатора 317 и 431 (тема на форуме). Интегральный стабилизатор LM317 в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO-220 и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты. Регулятор напряжения TL431 выпускаемый компанией texas instruments существует кроме этого, в корпусах SOT-89, TO-92, SOP-8, SOT-23, SOT-25 и других.

Рекомендуемое входное напряжение от девяти и до двадцати вольт. Выходное же настраивается подстроечным резистором 22 кОм, оно должно быть в районе 4.2V.

Светодиоды (LED) D1 и D2 любого, приятного для вас цвета. Мной были выбраны такие: LED1 красный прямоугольный 2,5 мм (2,5 милиКандел) и LED2 зелёный диффузионный 3 мм (40-80 милиКандел). Удобно применять smd светодиоды, если вы не будете устанавливать готовую плату в корпус.

Минимальная мощность резистора R2 (22 Ohm) 2 Ватта, а R5 (11 Ohm) 1 Ватт. Все отсальные 0,125-0,25W.

Переменный резистор на 22 килоОма должен быть обязательно типа СП5-2 (импортный 3296W). Такие переменные резистора имеют очень точную регулировку сопротивления, которое можно плавно подстраивать крутя червячную пару, похожую на бронзовый болтик.

Фото измерения вольтажа li-ion аккумулятора от сотового телефона до зарядки (3.7V) и после (4.2V), ёмкость 1100 mA*h.

Печатная плата для литиевого зарядного

Печатная плата (PCB) существует в двух форматах для разных программ — архив находится тут. Размеры готовой печатной платы в моём случае 5 на 2,5 см. По бокам оставил пространство для креплений.

Как работает зарядка

Как работает готовая схема такого зарядного устройства? Сначала аккумулятор заряжается постоянных током, который определяется сопротивление резистора R5, при стандартном номинале 11 Ом он будет примерно 100 мА. Далее, когда перезаряжаемый источник энергии будет иметь напряжение 4,15-4,2 вольта начнется зарядка постоянным напряжением. Когда же ток зарядки снизится до маленьких значений светодиод D1 перестанет светиться.

Как известно, стандартным напряжение для зарядки Li-ion является 4,2V, данную цифру необходимо установить на выходе схемы без нагрузки, с помощью вольтметра, так аккумулятор будет заряжается полностью. Если же немножко снизить напряжение, где-то на 0,05-0,10 Вольт, то ваш аккумулятор будет заряжаться не до конца, но так он прослужит дольше. Автор статьи ЕГОР.

   Форум по Li-Ion

   Форум по обсуждению материала ЗАРЯДНОЕ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Плата балансировки литиевых аккумуляторов: назначение и схема

При последовательном подключении батарей наблюдается разброс параметров изделий, что не позволяет поддерживать требуемое выходное напряжение. Проблема возникает из-за неравномерной зарядки элементов. Для устранения дефекта используется плата балансировки литиевых аккумуляторов, обеспечивающая равномерный заряд изделий и предотвращающая перезаряд элементов аккумуляторной банки.

Узнайте о назначении платы балансировки литиевых аккумуляторов.

Балансировочная плата для литиевых аккумуляторов

При соединении нескольких источников постоянного тока в общую банку по последовательной методике обеспечивается суммирование напряжений. При этом емкость аккумулятора будет определяться элементом с минимальным значением параметра.

Для зарядки устройства используется две методики – последовательная и параллельная. При первом способе осуществляется подача питания от единого источника, напряжение соответствует значению параметра на полностью заряженном аккумуляторе.

Параллельный метод предусматривает независимую зарядку каждого изделия, входящего в аккумуляторную банку. В конструкцию зарядного блока входят не связанные между собой источники питания. Для контроля параметров электрического тока применяются индивидуальные устройства. Зарядные блоки подобной конструкции встречаются редко, для восполнения емкости литиевых аккумуляторов применяется последовательная схема зарядки.

При совместной зарядке необходимо не допустить повышения напряжения на клеммах элементов, составляющих аккумуляторную банку, выше допустимого предела (зависит от модели батареи).

Из-за различных характеристик элементов пороговое значение достигается в разное время.

Пользователь вынужден прекратить зарядку после фиксации допустимого напряжения на первом источнике, при этом остальные компоненты АКБ остаются недозаряженными, что негативно влияет на конечную емкость батареи.

При эксплуатации элемента питания происходит неравномерное снижение напряжения на выводах элементов. Разрядка прекращается в момент фиксации минимально допустимого порога на секции, не получившей необходимого заряда.

Для исключения возможности возникновения ситуации в цепь питания батареи вводится балансировочный блок, который контролирует параметры на каждой секции. При достижении запрограммированного значения происходит параллельная коммутация балластного резистора, отсекающего подачу питания на клеммы секции.

Балластное сопротивление отключает питание в случае превышения силы тока, идущего через резистор, над параметром в цепи питания секции аккумулятора. Остальные компоненты аккумуляторной банки продолжают заряжаться.

По мере фиксации максимального напряжения происходит последовательное отключение цепей питания. После подключения всех имеющихся балластных сопротивлений зарядка прекращается. Напряжение всех секций будет равняться значению параметра, на который отрегулирован балансир.

Плата защиты литиевого аккумулятора

Защитные платы для Li-ion или Li-pol аккумуляторов дополнительно защищают изделия от взрыва или воспламенения, происходящего из-за избытка газов при перезарядке. Следует учитывать, что регулярная эксплуатация недозаряженных элементов приводит к деградации катода и анода, что сокращает срок службы изделия.

Часть аккумуляторных банок оснащается платой защиты в заводских условиях. Для самодельных устройств и некоторых аккумуляторов потребуется монтаж дополнительного узла фабричного изготовления или собранного своими руками.

Схема платы балансировки литиевых аккумуляторов.

В конструкции всех литий-ионных или литий-полимерных банок предусмотрена защитная плата PCB или PCM. Устройство обеспечивает разрыв цепи при возникновении аварийной ситуации (например, короткого замыкания).

Защитный блок не оснащен регуляторами напряжения или силы тока, допускается разрядка элементов до 2,5 В и ниже (зависит от качества контроллера), что негативно влияет на рабочие характеристики аккумуляторов. Плата балансировки MBS устанавливается вместо защитного устройства, узел обеспечивает защиту от замыканий и равномерную зарядку элементов.

Схемы плат защиты литиевого аккумулятора

На рынке представлены следующие балансировочные платы фабричного изготовления:

  1. Устройство на базе стабилизатора LM317 обеспечивает подачу на батареи напряжения 4,2 В.
    В конструкции предусмотрены регулировочные сопротивления, в процессе зарядки работает контрольный светодиод красного цвета. Для подключения устройства используется внешний блок питания, коммутация к портам USB не предусмотрена конструкцией.
  2. Китайские производители массово выпускают балансировочные платы на основе стабилизатора ТР4056, которые дополнительно оснащены защитой от переполюсовки аккумуляторов. Устройство предназначено для подключения к портам USB, предусмотрен регулятор параметров зарядки.
    Оборудование контролирует процесс зарядки в автоматическом режиме, при достижении заданной емкости производится плавное снижение силы зарядного тока. В конструкции предусмотрен штекер для установки дополнительного температурного сенсора.
  3. Устройство на основе чипа NCP1835 отличается уменьшенными габаритами и универсальностью, допускается коммутация аккумуляторов с различными параметрами. Балансир обеспечивает зарядку сильно разряженных элементов путем подачи тока малой силы, предусмотрена защита от установки батареек (со звуковой индикацией). В конструкции модуля предусмотрен регулятор времени зарядки.
  4. Узел на базе контроллера зарядки S8254AA, оснащенный дополнительной балансировкой для аккумуляторов 18650. Оборудование поддерживает защиту от переразрядки и перезарядки, имеется контроль над коротким замыканием.
    Платы на основе контроллера S8254AA не оснащаются лампами, отображающими статус зарядки. Поставщики выпускают аналогичный блок без балансира, изделие отличается применением гетинакса красного цвета. Детали с балансиром изготовлены на основе гетинакса темно-синего цвета.

Базовая схема балансира самодельного типа включает в себя стабилитрон TL431A (с повышенной точностью управления) и транзистор BD140 (относится к типу изделий с прямой проводимостью).

В цепь включаются сопротивления, которые допускается заменить диодами 1N4007. При использовании диодов учитывается нагрев элементов при работе, при изготовлении монтажной платы принимают во внимание необходимость охлаждения узлов.

Для регулировки требуется подать постоянное напряжение 5 В на входы устройства. В цепи предусмотрен резистор, изменяя значение сопротивления, необходимо добиться напряжения 4,2 В на колодках, предназначенных для установки литий-ионных аккумуляторов.

Для подачи питания в рабочем режиме используется трансформатор, напряжение равно суммарному значению подключенных аккумуляторов. На каждый элемент подается запас напряжения в пределах 0,15 В. Например, для зарядки 3 элементов требуется подвести напряжение 3*4,2+3*0,15=13,05 В.

Устройство обеспечивает зарядку батарей до момента достижения напряжения 4,2 В. После фиксации параметра включается стабилитрон, который активирует подачу питания через транзистор к балластным резисторам, имеющим сопротивление 4 Ом. В цепи предусматриваются контрольные светодиоды, которые включаются при подаче питания в балластную цепь.

Упрощенный блок на основе стабилитрона TL431A строится с использованием полупроводникового транзистора, удовлетворяющего параметрам зарядки. Поскольку элемент при работе нагревается, то необходимо предусмотреть охлаждение. В основе выбора типа радиатора лежит расчет по мощности.

Например, при напряжении 4,2 В и силе тока 0,5 А расчетная мощность составит 2,1 Вт. При увеличении параметров зарядки мощность возрастает, что вызывает сложности с теплоотводом. В конструкции используется 2 сопротивления, регулирующих пороговое значение напряжения.

После подбора сопротивлений и транзистора изготавливается требуемое количество балансировочных блоков, которые ставятся на аккумуляторы во время зарядки.

Небольшие габариты устройств позволяют закрепить узлы на общей пластине. При монтаже нескольких балансиров требуется обеспечить изоляцию корпусов транзисторов (из-за подачи отрицательного питания от батареи).

4 простых схемы зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов — использование LM317, NE555, LM324

В следующем сообщении объясняются четыре простых, но безопасных способа зарядки литий-ионного аккумулятора с использованием обычных микросхем, таких как LM317 и NE555, которые можно легко собрать дома любым новым любителем.

Хотя литий-ионные батареи являются уязвимыми устройствами, их можно заряжать с помощью более простых схем, если скорость зарядки не вызывает значительного нагревания батареи, и если пользователь не возражает против небольшой задержки в периоде зарядки элемента.

Пользователи, которым требуется быстрая зарядка аккумулятора, не должны использовать описанные ниже концепции, вместо этого они могут использовать один из этих профессиональных интеллектуальных устройств.

Основные сведения о зарядке литий-ионных аккумуляторов

Прежде чем изучать процедуры изготовления литий-ионных зарядных устройств, нам важно знать основные параметры, связанные с зарядкой литий-ионных аккумуляторов.

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы можно заряжать при очень высоких начальных токах, которые могут достигать номинальной емкости аккумулятора в ампер-часах.Это называется зарядкой со скоростью 1С, где С — значение емкости аккумулятора в ампер-часах.

Сказав это, никогда не рекомендуется использовать эту экстремальную скорость, так как это будет означать зарядку батареи в очень напряженных условиях из-за повышения ее температуры. Поэтому скорость 0,5C считается стандартным рекомендуемым значением.

0,5C означает, что зарядный ток составляет 50% от значения Ач батареи. В условиях тропического лета даже такая скорость может превратиться в неблагоприятную для батареи из-за существующей высокой температуры окружающей среды.

Требует ли зарядка литий-ионного аккумулятора сложных факторов?

Абсолютно нет. На самом деле это чрезвычайно удобная форма батареи, и ее можно заряжать с минимальными усилиями, хотя эти минимальные соображения важны и должны соблюдаться в обязательном порядке.

Несколько важных, но легко реализуемых соображений: автоматическое отключение при полном уровне заряда, постоянное напряжение и постоянный входной ток.

Следующее объяснение поможет лучше понять это.

На следующем графике показана идеальная процедура зарядки стандартного литий-ионного элемента 3,7 В, рассчитанного на 4,2 В в качестве полного уровня заряда.

Этап № 1 : На начальном этапе № 1 мы видим, что напряжение батареи повышается с уровня 0,25 В до 4,0 В примерно за один час при скорости зарядки постоянным током 1 А. На это указывает СИНЯЯ линия. 0,25 В используется только для ориентировочных целей, фактический элемент 3,7 В никогда не должен разряжаться ниже 3 В.

Этап # 2: На этапе # 2 зарядка переходит в состояние заряда насыщения , где напряжение достигает максимального уровня заряда 4.2 В, и потребление тока начинает падать. Это падение текущего показателя продолжится в течение следующих нескольких часов. Зарядный ток обозначен КРАСНОЙ пунктирной линией.

Этап № 3 : По мере того, как ток падает, он достигает самого низкого уровня, который ниже 3% от номинального значения Ач ячейки.

Как только это произойдет, питание на входе отключается, и ячейке дают возможность успокоиться еще на 1 час.

Через час напряжение ячейки показывает реальное состояние заряда или SoC ячейки.SoC элемента или аккумулятора — это оптимальный уровень заряда, которого он достиг после курса полной зарядки, и этот уровень показывает фактический уровень, который можно использовать для данного приложения.

В этом состоянии мы можем сказать, что состояние ячейки готово к использованию.

Этап № 4 : В ситуациях, когда элемент не используется в течение длительного времени, время от времени применяется дополнительная зарядка, при этом ток, потребляемый элементом, составляет менее 3% от его значения в ампер-часах.

Помните, хотя график показывает, что ячейка заряжается даже после того, как она достигла 4.2 В, , то есть категорически не рекомендуется при практической зарядке литий-ионного элемента . Электропитание должно автоматически отключаться, как только в ячейке достигается уровень 4,2 В.

Итак, что в основном предлагает график?

  1. Используйте входной источник питания с фиксированным током и фиксированным выходным напряжением, как описано выше. (Обычно это может быть = Напряжение на 14% выше указанного значения, Ток на 50% от значения Ач, меньший ток, чем это, также будет хорошо работать, хотя время зарядки будет пропорционально увеличиваться). рекомендуемый уровень полной зарядки.
  2. Управление температурой или контроль для батареи может не потребоваться, если входной ток ограничен значением, которое не вызывает нагревания батареи

Если у вас нет автоматического отключения, просто ограничьте постоянное напряжение входное напряжение 4,1 В.

1) Простейшее литий-ионное зарядное устройство с использованием одного полевого МОП-транзистора

Если вы ищете самую дешевую и простую схему литий-ионного зарядного устройства, то лучшего варианта не может быть.

ПРИМЕЧАНИЕ. В данной конструкции отсутствует регулирование температуры, поэтому рекомендуется более низкий входной ток.

Один полевой МОП-транзистор, предустановка или подстроечный резистор и резистор на 470 Ом 1/4 Вт — это все, что вам нужно для создания простой и безопасной схемы зарядного устройства.

Перед подключением выхода к литий-ионному аккумулятору убедитесь в нескольких вещах.

1) Поскольку вышеуказанная конструкция не включает регулирование температуры, входной ток должен быть ограничен до уровня, который не вызывает значительного нагрева элемента.

2) Отрегулируйте предустановку, чтобы получить ровно 4,1 В на клеммах зарядки, к которым предполагается подключить элемент.Отличный способ исправить это — подключить точный стабилитрон вместо предустановленного и заменить 470 Ом резистором 1 К.

Для тока обычно подходит постоянный ток на входе около 0,5 ° C, что составляет 50% от значения мАч ячейки.

Добавление контроллера тока

Если входной источник не управляется током, в этом случае мы можем быстро модернизировать вышеуказанную схему с помощью простого каскада управления током BJT, как показано ниже:

RX = 07 / Max Charging Current

Advantage литий-ионных аккумуляторов

Основным преимуществом литий-ионных элементов является их способность быстро и эффективно принимать заряд.Однако литий-ионные элементы имеют плохую репутацию слишком чувствительных к неблагоприятным воздействиям, таким как высокое напряжение, большой ток и, что наиболее важно, чрезмерная зарядка.

При зарядке в любом из вышеперечисленных условий аккумулятор может стать слишком теплым, и, если условия сохранятся, это может привести к утечке жидкости элемента или даже к взрыву, что в конечном итоге приведет к необратимому повреждению элемента.

При любых неблагоприятных условиях зарядки первое, что происходит с аккумулятором, — это повышение его температуры, и в предлагаемой концепции схемы мы используем эту характеристику устройства для выполнения требуемых операций безопасности, при которых аккумулятор никогда не может достигнуть высокого уровня. температуры, сохраняющие параметры в пределах требуемых характеристик ячейки.

2) Использование LM317 в качестве контроллера IC

В этом блоге мы встретили множество схем зарядного устройства, использующие микросхемы LM317 и LM338, которые являются наиболее универсальными и наиболее подходящими устройствами для обсуждаемых операций.

Здесь мы также используем микросхему LM317, хотя это устройство используется только для генерации необходимого регулируемого напряжения и тока для подключенного литий-ионного элемента.

Фактическая функция считывания выполняется парой NPN-транзисторов, которые расположены так, что они входят в физический контакт с заряженным элементом.

Глядя на данную принципиальную схему, мы получаем три типа защиты одновременно:

Когда питание подается на установку, IC 317 ограничивает и генерирует выходной сигнал, равный 3,9 В, для подключенной литий-ионной батареи. .

  1. Резистор на 640 Ом гарантирует, что это напряжение никогда не превысит предел полного заряда.
  2. Два транзистора NPN, подключенные в стандартном режиме Дарлингтона к выводу ADJ IC, контролируют температуру ячейки.
  3. Эти транзисторы также работают как ограничители тока, предотвращая перегрузки по току в литий-ионном элементе.

Мы знаем, что если контакт ADJ IC 317 заземлен, ситуация полностью отключает выходное напряжение с него.

Это означает, что если проводящие транзисторы вызовут короткое замыкание контакта ADJ на землю, что приведет к отключению выхода на батарею.

Используя вышеупомянутую функцию, пара Darlingtom выполняет несколько интересных функций безопасности.

Резистор 0,8, подключенный между его базой и землей, ограничивает максимальный ток примерно до 500 мА, если ток имеет тенденцию превышать этот предел, напряжение на 0.Резистора 8 Ом становится достаточно для активации транзисторов, которые «заглушают» выход ИС и препятствуют дальнейшему увеличению тока. Это, в свою очередь, помогает предохранить аккумулятор от нежелательного тока.

Использование определения температуры в качестве параметра

Однако основная функция безопасности, выполняемая транзисторами, — это определение повышения температуры литий-ионной батареи.

Транзисторы, как и все полупроводниковые устройства, имеют тенденцию проводить ток более пропорционально с увеличением температуры окружающей среды или их тела.

Как уже говорилось, эти транзисторы должны быть расположены в непосредственном физическом контакте с батареей.

Теперь предположим, что в случае, если температура элемента начнет повышаться, транзисторы отреагируют на это и начнут проводить, проводимость немедленно приведет к тому, что контакт ADJ IC будет больше подвержен воздействию потенциала земли, что приведет к снижению выходного напряжения.

При уменьшении зарядного напряжения также будет уменьшаться повышение температуры подключенного литий-ионного аккумулятора.Результатом является контролируемая зарядка ячейки, гарантирующая, что ячейка никогда не перестанет убегать, и поддерживает безопасный профиль зарядки.

Вышеупомянутая схема работает по принципу температурной компенсации, но не включает функцию автоматического отключения избыточного заряда, и поэтому максимальное напряжение зарядки фиксируется на уровне 4,1 В.

Без температурной компенсации

Если вы хотите избежать Из-за проблем с контролем температуры вы можете просто проигнорировать пару Дарлингтона BC547 и использовать вместо нее один BC547.

Теперь он будет работать только как источник питания с регулируемым током / напряжением для литий-ионного элемента. Вот необходимый модифицированный дизайн. Трансформатор

может быть трансформатором 0-6 / 9 / 12В.

Поскольку здесь не используется регулирование температуры, убедитесь, что значение Rc правильно выбрано для скорости 0,5 C. Для этого вы можете использовать следующую формулу:

Rc = 0,7 / 50% от значения Ач

Предположим, что значение Ач напечатано как 2800 мАч. Тогда указанная выше формула может быть решена как:

Rc = 0.7/1400 мА = 0,7 / 1,4 = 0,5 Ом

Мощность будет 0,7 x 1,4 = 0,98, или просто 1 ватт.

Аналогичным образом убедитесь, что предустановка 4k7 настроена на точное значение 4,1 В на выходных клеммах.

После выполнения вышеуказанных настроек вы можете безопасно зарядить предполагаемую литий-ионную батарею, не беспокоясь о любых нежелательных ситуациях.

Так как при 4,1 В мы не можем считать аккумулятор полностью заряженным.

Чтобы противостоять вышеуказанному недостатку, автоматическое отключение становится более предпочтительным, чем описанная выше концепция.

В этом блоге я обсуждал много схем автоматического зарядного устройства операционных усилителей, любая из них может быть применена для предлагаемой конструкции, но, поскольку мы заинтересованы в том, чтобы конструкция оставалась дешевой и простой, можно попробовать альтернативную идею, которая показана ниже. .

Использование SCR для отсечки

Если вас интересует только автоматическое отключение без контроля температуры, вы можете попробовать описанную ниже конструкцию на основе SCR. SCR используется через ADJ и землю IC для операции фиксации.Затвор оснащен выходом таким образом, что, когда потенциал достигает примерно 4,2 В, SCR срабатывает и фиксируется, отключая питание батареи навсегда.

Пороговое значение можно отрегулировать следующим образом:

Изначально оставьте предустановку 1K настроенной на уровень земли (крайний правый), подайте внешний источник напряжения 4,3 В на выходные клеммы.
Теперь медленно отрегулируйте предустановку, пока SCR не сработает (загорится светодиод).

Устанавливает схему для автоматического отключения.

Как настроить вышеуказанную схему

Изначально удерживайте центральный рычаг ползунка предустановки касанием шины заземления схемы.

Теперь, не подключая выключатель батареи к источнику питания, проверьте выходное напряжение, которое, естественно, покажет полный уровень заряда, установленный резистором 700 Ом.

Затем очень умело и осторожно отрегулируйте предустановку до тех пор, пока SCR не сработает, отключив выходное напряжение до нуля.

Вот и все, теперь вы можете считать, что схема полностью настроена.

Подключите разряженную батарею, включите питание и проверьте реакцию, предположительно, SCR не сработает, пока не будет достигнут установленный порог, и отключится, как только батарея достигнет установленного порога полной зарядки.

3) Схема зарядного устройства литий-ионной батареи с использованием IC 555

Вторая простая конструкция объясняет простую, но точную схему автоматического зарядного устройства литий-ионной батареи с использованием широко распространенной микросхемы IC 555.

Зарядка литий-ионной батареи может быть критической

A Литий-ионный аккумулятор, как мы все знаем, необходимо заряжать в контролируемых условиях, если он заряжается обычными средствами, это может привести к повреждению или даже взрыву аккумулятора.

В основном литий-ионные аккумуляторы не любят перезаряжать свои элементы. Как только элементы достигают верхнего порога, напряжение зарядки должно быть отключено.

Следующая схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов очень эффективно соответствует указанным выше условиям, так что подключенному аккумулятору никогда не разрешается превышать предел избыточного заряда.

Когда IC 555 используется в качестве компаратора, его контакты №2 и №6 становятся эффективными входами измерения для определения нижнего и верхнего пределов порогового напряжения в зависимости от настройки соответствующих предварительных настроек.

Контакт № 2 контролирует пороговый уровень низкого напряжения и переключает выход на высокий логический уровень в случае, если уровень падает ниже установленного предела.

И наоборот, контакт № 6 контролирует верхний порог напряжения и переключает выход на низкий при обнаружении уровня напряжения, превышающего установленный верхний предел обнаружения.

В основном действия верхнего выключателя и нижнего переключателя должны быть установлены с помощью соответствующих предустановок, удовлетворяющих стандартным спецификациям IC, а также подключенной батареи.

Предустановка, касающаяся вывода №2, должна быть установлена ​​так, чтобы нижний предел соответствовал 1/3 от Vcc, и аналогичная предустановка, связанная с выводом №6, должна быть установлена ​​так, чтобы верхний предел отсечки соответствовал 2/3 от Vcc. , в соответствии со стандартными правилами IC 555.

Как это работает

Полное функционирование предлагаемой схемы зарядного устройства Li-Ion с использованием IC 555 происходит, как объясняется в следующем обсуждении:

Предположим, полностью разряженный аккумулятор. ионный аккумулятор (около 3.4В) подключается к выходу схемы, показанной ниже.

Предполагая, что нижний порог установлен где-то выше уровня 3,4 В, контакт №2 немедленно определяет ситуацию низкого напряжения и подтягивает выходной сигнал к высокому уровню на контакте №3.

Высокий уровень на контакте № 3 активирует транзистор, который включает входное питание подключенной батареи.

Теперь аккумулятор постепенно начинает заряжаться.

Как только аккумулятор достигнет полной зарядки (при 4,2 В), предполагается, что верхний порог отключения на контакте № 6 будет установлен на уровне 4.2v, уровень измеряется на выводе №6, который немедленно переключает выходной сигнал на низкий.

Низкий выходной сигнал мгновенно отключает транзистор, что означает, что вход для зарядки теперь заблокирован или отключен от батареи.

Наличие транзисторного каскада также обеспечивает возможность зарядки литий-ионных аккумуляторов более высокого тока.

Трансформатор должен быть выбран с напряжением, не превышающим 6 В, и номинальным током, составляющим 1/5 от номинала батареи AH.

Принципиальная схема

Если вы чувствуете, что вышеприведенная конструкция очень сложна, вы можете попробовать следующую схему, которая выглядит намного проще:

Как настроить схему

Подключите полностью заряженную батарею к показанным точкам и отрегулируйте предустановка, при которой реле просто деактивируется из положения N / C в положение N / O…. делайте это без подключения к цепи зарядного входа постоянного тока.

Как только это будет сделано, можно предположить, что цепь настроена и может использоваться для автоматического отключения питания от батареи при полной зарядке.

Во время фактической зарядки убедитесь, что входной ток зарядки всегда ниже, чем номинал батареи AH, то есть, если предположить, что батарея AH составляет 900 мАч, входной ток не должен превышать 500 мА.

Батарею следует извлечь, как только реле выключится, чтобы предотвратить саморазряд батареи через предустановку 1К.

IC1 = IC555

Все резисторы 1/4 Вт CFR

Распиновка IC 555

Заключение

Хотя конструкции, представленные выше, все технически правильны и будут выполнять задачи в соответствии с предложенными спецификациями, они фактически выглядят как перебор.

Простой, но эффективный и безопасный способ зарядки литий-ионных аккумуляторов описан в этом посте , и эта схема может быть применима ко всем формам батарей, поскольку она отлично заботится о двух важнейших параметрах: постоянном токе и полном заряде. автоматическое отключение заряда.Предполагается, что от источника заряда поступает постоянное напряжение.

4) Зарядка большого количества литий-ионных аккумуляторов

В статье объясняется простая схема, которую можно использовать для быстрой одновременной параллельной зарядки не менее 25 литий-ионных элементов от одного источника напряжения, такого как аккумулятор 12 В или Солнечная панель 12В.

Идея была предложена одним из ярых последователей этого блога, давайте послушаем ее:

Зарядка нескольких литий-ионных аккумуляторов вместе

Можете ли вы помочь мне разработать схему для зарядки 25 литий-ионных аккумуляторов (3.7в-800мА каждый) одновременно. Мой источник питания от батареи 12v- 50AH. Также дайте мне знать, сколько ампер 12-вольтовой батареи будет потребляться с этой настройкой в ​​час … заранее спасибо.

Конструкция

Что касается зарядки, литий-ионные элементы требуют более строгих параметров по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами.

Это становится особенно важным, потому что литий-ионные элементы имеют тенденцию выделять значительное количество тепла в процессе зарядки, и если это тепловыделение выходит из-под контроля, это может привести к серьезному повреждению элемента или даже к возможному взрыву.

Однако в литий-ионных элементах есть одна хорошая особенность: их можно заряжать с полной скоростью 1С, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые не позволяют заряжать более чем С / 5.

Вышеупомянутое преимущество позволяет литий-ионным элементам заряжаться в 10 раз быстрее, чем свинцово-кислотный счетчик.

Как обсуждалось выше, поскольку управление теплом становится решающей проблемой, при надлежащем управлении этим параметром все остальное становится довольно простым.

Это означает, что мы можем заряжать литий-ионные элементы с полной скоростью 1С, не беспокоясь ни о чем, если у нас есть что-то, что контролирует тепловыделение от этих элементов и инициирует необходимые корректирующие меры.

Я попытался реализовать это, подключив отдельную цепь датчика тепла, которая контролирует тепло от ячеек и регулирует ток заряда в случае, если тепло начинает отклоняться от безопасного уровня.

Контроль температуры со скоростью 1 ° C имеет решающее значение

На первой схеме ниже показана точная схема датчика температуры с использованием микросхемы LM324. Здесь были задействованы три ее операционных усилителя.

Диод D1 представляет собой 1N4148, который эффективно действует как датчик температуры.Напряжение на этом диоде падает на 2 мВ с повышением температуры на каждый градус.

Это изменение напряжения на D1 побуждает A2 изменить свою выходную логику, что, в свою очередь, заставляет A3 постепенно увеличивать свое выходное напряжение соответственно.

Выход A3 подключен к светодиоду оптрона. Согласно настройке P1, выходной сигнал A4 имеет тенденцию увеличиваться в ответ на тепло от элемента, пока, в конце концов, не загорится подключенный светодиод, а внутренний транзистор оптического сигнала не станет проводящим.

Когда это происходит, оптранзистор подает напряжение 12 В на схему LM338 для инициирования необходимых корректирующих действий.

На второй схеме показан простой регулируемый источник питания на микросхеме LM338. Потенциал 2k2 отрегулирован так, чтобы на подключенных литий-ионных элементах вырабатывалось ровно 4,5 В.

Предыдущая схема IC741 представляет собой схему отключения при избыточном заряде, которая контролирует заряд по элементам и отключает питание, когда оно достигает значения выше 4,2 В.

BC547 слева рядом с ICLM338 вводится для применения соответствующих корректирующих действий, когда ячейки начинают нагреваться.

В случае, если элементы становятся слишком горячими, питание от оптопары датчика температуры попадает на транзистор LM338 (BC547), транзистор проводит ток и мгновенно отключает выход LM338, пока температура не упадет до нормального уровня, этот процесс продолжается. пока элементы не будут полностью заряжены, когда IC 741 активируется и навсегда отключит элементы от источника.

Все 25 ячеек могут быть подключены к этой цепи параллельно, каждая положительная линия должна включать отдельный диод и резистор 5 Ом 1 Вт для равномерного распределения заряда.

Весь пакет ячеек должен быть закреплен на общей алюминиевой платформе, чтобы тепло равномерно рассеивалось по алюминиевой пластине.

D1 следует надлежащим образом приклеить к этой алюминиевой пластине, чтобы рассеиваемое тепло оптимально воспринималось датчиком D1.

Цепь автоматического зарядного устройства и контроллера литий-ионных аккумуляторов.

Заключение

  • Основными критериями, которые необходимо соблюдать для любого аккумулятора, являются: зарядка при удобных температурах и отключение источника питания, как только он достигнет полной зарядки.Это основная вещь, которой вам нужно следовать, независимо от типа батареи. Вы можете контролировать это вручную или сделать это автоматически, в обоих случаях ваша батарея будет заряжаться безопасно и иметь более длительный срок службы.
  • Ток зарядки / разрядки отвечает за температуру батареи, если она слишком высока по сравнению с температурой окружающей среды, ваша батарея сильно пострадает в долгосрочной перспективе.
  • Второй важный фактор — никогда не позволять аккумулятору сильно разряжаться. Продолжайте восстанавливать полный уровень заряда или увеличивайте его, когда это возможно.Это гарантирует, что аккумулятор никогда не достигнет нижнего уровня разряда.
  • Если вам трудно контролировать это вручную, вы можете выбрать автоматический контур, как описано на этой странице.

Есть еще сомнения? Пожалуйста, оставьте их в поле для комментариев ниже 🙂

Руководство разработчика по зарядке литий-ионных (литий-ионных) аккумуляторов

Преимущества литий-ионных (Li-ion) батарей

укрепили их позицию в качестве основного источника питания для портативной электроники, несмотря на один недостаток, когда разработчикам приходится ограничивать скорость зарядки, чтобы избежать повреждения элемента и создания опасности.К счастью, современные литий-ионные аккумуляторы более надежны и могут заряжаться гораздо быстрее, используя методы «быстрой зарядки».

В этой статье подробно рассматриваются разработки литий-ионных аккумуляторов, оптимальный цикл зарядки в электрохимии и некоторые схемы быстрой зарядки. В статье также будут объяснены недостатки ускоренной зарядки, что позволит инженерам сделать осознанный выбор в отношении своей следующей конструкции зарядного устройства.

Концепция литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов проста, но все же потребовалось четыре десятилетия усилий и много долларов на исследования, чтобы разработать технологию, которая теперь надежно питает большинство современных портативных устройств.

Самые ранние элементы были хрупкими и склонными к перегреву во время зарядки, но разработка позволила преодолеть эти недостатки. Тем не менее, зарядка по-прежнему должна осуществляться в точном режиме, который ограничивает токи заряда, чтобы обеспечить достижение полной емкости без перезарядки и связанного с ней риска необратимого повреждения. Хорошая новость заключается в том, что последние достижения в области материаловедения и электрохимии увеличили подвижность ионов клетки. Большая мобильность обеспечивает более высокие токи заряда и ускоряет «постоянный ток» части цикла зарядки.

Эти разработки позволяют заряжать смартфоны, оснащенные литий-ионными аккумуляторами последнего поколения, примерно с 20% до 70% емкости за 20–30 минут. Кратковременное обновление батареи до трех четвертей емкости привлекает потребителей с ограниченным временем жизни, открывая сектор рынка зарядных устройств, которые могут безопасно поддерживать быструю зарядку. Поставщики микросхем отреагировали, предложив разработчикам микросхемы, которые обеспечивают различную скорость зарядки, чтобы ускорить пополнение заряда литий-ионных элементов. В результате получается более быстрая зарядка, но, как всегда, приходится идти на компромисс.

Портативные устройства повышения мощности

Литий-ионные элементы

основаны на интеркаляционных соединениях. Эти соединения представляют собой материалы со слоистой кристаллической структурой, которые позволяют ионам лития мигрировать из слоев или находиться между ними. Во время разряда литий-ионной батареи ионы перемещаются от отрицательного электрода через электролит к положительному электроду, заставляя электроны двигаться в противоположном направлении по цепи для питания нагрузки. Когда ионы в отрицательном электроде израсходованы, ток перестает течь.Зарядка батареи заставляет ионы перемещаться обратно через электролит и встраиваться в отрицательный электрод, готовые к следующему циклу разряда (рис. 1).

Рис. 1. В литий-ионной батарее ионы лития перемещаются от одного интеркалирующего соединения к другому, в то время как электроны текут по цепи для питания нагрузки. (Источник изображения: Digi-Key)

В современных элементах для положительного электрода используются интеркалирующие соединения на основе лития, такие как оксид лития-кобальта (LiCoO 2 ), поскольку он намного более стабилен, чем высокореактивный чистый литий, и поэтому намного безопаснее.В качестве отрицательного электрода используется графит (уголь).

Хотя эти материалы удовлетворительны, все не идеально. Каждый раз, когда ионы смещаются, некоторые из них вступают в реакцию с электродом, становятся неотъемлемой частью материала и, таким образом, теряются в электрохимической реакции. В результате запас свободных ионов постепенно истощается, а срок службы батареи сокращается. Что еще хуже, каждый цикл зарядки вызывает объемное расширение электродов. Это вызывает напряжение кристаллической структуры и вызывает микроскопические повреждения, которые снижают способность электродов принимать свободные ионы.Это накладывает ограничение на количество циклов перезарядки.

Устранение этих недостатков было в центре внимания недавних исследований литий-ионных аккумуляторов, основной целью которых является размещение большего количества ионов лития в электродах для увеличения плотности энергии, определяемой как энергия на единицу объема или веса. Это облегчает перемещение ионов внутрь и наружу электродов и облегчает прохождение ионов через электролит (то есть увеличивает подвижность ионов).

Время зарядки (для заданного тока) в конечном итоге определяется емкостью аккумулятора.Например, аккумулятор смартфона емкостью 3300 мАч будет заряжаться примерно в два раза дольше, чем аккумулятор 1600 мАч, когда оба заряжаются с использованием тока 500 мА. Чтобы учесть это, инженеры определяют скорость зарядки в единицах «C», где 1 C соответствует максимальному току, который батарея может обеспечить в течение одного часа. Например, в случае аккумулятора на 2000 мАч, C = 2 A. Та же методика применяется к зарядке. Подача зарядного тока 1 А к батарее емкостью 2000 мАч соответствует скорости 0,5 С. ​​

Из этого следует, что увеличение зарядного тока приведет к уменьшению времени перезарядки.Это правда, но только до определенной степени. Во-первых, ионы обладают конечной подвижностью, поэтому увеличение зарядного тока выше определенного порога не приводит к их более быстрому сдвигу. Вместо этого энергия фактически рассеивается в виде тепла, повышая внутреннюю температуру аккумулятора и рискуя необратимым повреждением. Во-вторых, неограниченная зарядка при высоком токе в конечном итоге приводит к встраиванию такого количества ионов в отрицательный электрод, что электрод разрушается и батарея разрушается.

Последние разработки значительно улучшили подвижность ионов новейших литий-ионных элементов, что позволяет использовать более высокий зарядный ток без опасного повышения внутренней температуры.Но даже в самых современных продуктах все еще существует риск перезарядки, потому что это прямой результат физического устройства элемента. Следовательно, производители литий-ионных аккумуляторов предписывают строгий режим зарядки, чтобы защитить свои изделия от повреждений.

Осторожно делает

Зарядка литий-ионного аккумулятора

осуществляется по профилю, разработанному для обеспечения безопасности и длительного срока службы без снижения производительности (рис. 2). Если литий-ионная батарея сильно разряжена (например, ниже 3 В), применяется небольшой «предварительный» заряд, составляющий около 10% от тока полной зарядки.Это предотвращает перегрев элемента до тех пор, пока он не сможет принять полный ток фазы постоянного тока. На самом деле, эта фаза редко требуется, потому что большинство современных мобильных устройств предназначены для отключения, пока еще остается некоторый заряд, потому что глубокая разрядка, например перезарядка, может повредить элемент.

Рис. 2: Профиль зарядки литий-ионных аккумуляторов с использованием метода постоянного тока до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет 4,1 В, с последующим «дозаправкой» с использованием метода постоянного напряжения.(Источник изображения: Texas Instruments)

Затем аккумулятор обычно заряжается постоянным током 0,5 C или менее, пока напряжение аккумулятора не достигнет 4,1 или 4,2 В (в зависимости от точного электрохимического режима). Когда напряжение аккумулятора достигает 4,1 или 4,2 В, зарядное устройство переключается на фазу «постоянного напряжения», чтобы исключить перезаряд. Превосходные зарядные устройства обеспечивают плавный переход от постоянного тока к постоянному напряжению, обеспечивая достижение максимальной емкости без риска повреждения аккумулятора.

Поддержание постоянного напряжения постепенно снижает ток, пока он не достигнет примерно 0,1 C, после чего зарядка прекращается. Если зарядное устройство остается подключенным к аккумуляторной батарее, применяется периодическая подзарядка для предотвращения саморазряда батареи. Подзарядка обычно начинается, когда напряжение холостого хода батареи падает ниже 3,9 до 4 В, и прекращается, когда снова достигается напряжение полной зарядки от 4,1 до 4,2 В.

Как уже упоминалось, перезарядка серьезно сокращает срок службы батареи и потенциально опасна.Как только ионы перестают двигаться, большая часть электроэнергии, подаваемой на батарею, преобразуется в тепловую. Это вызывает перегрев, что может привести к взрыву из-за выделения газа из электролита. В результате производители аккумуляторов выступают за точный контроль и соответствующие функции безопасности зарядного устройства.

Недозаряд, хотя и не опасен, может также отрицательно сказаться на емкости аккумулятора. Например, недостаточная зарядка всего на 1% может снизить емкость аккумулятора примерно на 8% (Рисунок 3).

Рисунок 3: Недостаточная зарядка всего на доли процента может значительно снизить емкость литий-ионного аккумулятора. По этой причине важно точно измерить конечное напряжение во время зарядки.

По этим причинам зарядное устройство должно контролировать конечное напряжение в пределах ± 50 мВ от 4,1 или 4,2 В и иметь возможность определять, когда аккумулятор полностью заряжен. Методы обнаружения включают определение момента, когда ток упадет до 0.1 C во время стадии постоянного напряжения и, в более простых зарядных устройствах, зарядка только в течение заранее определенного времени и при условии, что батарея полностью заряжена. Многие зарядные устройства также включают устройства для определения температуры батареи, так что зарядка может прекратиться при превышении порогового значения. [1]

Ускоренная зарядка

Поскольку последнее поколение аккумуляторов отличается более высокой подвижностью ионов, возможна более быстрая зарядка без риска перегрева. На сегодняшний день производители микросхем предоставили широкий спектр интегрированных решений для управления литий-ионными аккумуляторами, чтобы упростить конструкцию зарядных устройств.Теперь они также предлагают кремний, который позволяет инженерам разрабатывать продукты, которые используют преимущества более быстрой зарядки во время фазы постоянного тока. (Обратите внимание, что в отрасли не существует общепринятого определения «быстрой или быстрой зарядки» для литий-ионной батареи. Скорее, этот термин качественно применяется к любому режиму зарядки, который ускоряет зарядку по сравнению с «типичной» скоростью заряда 0,5 ° C.)

Maxim Integrated, например, предлагает свое зарядное устройство MAX8900, основанное на импульсном понижающем («понижающем») источнике питания.Устройство может обеспечивать ток до 1,2 А от источника питания от 3,6 до 6,3 В, позволяя разработчику регулировать параметры заряда с помощью внешних компонентов.

Например, разработчик может реализовать быструю зарядку постоянным током, когда напряжение батареи превышает напряжение предварительного согласования и пока напряжение не достигнет 4,2 В. Максимальный ток быстрой зарядки определяется резистором между выводом SETI и землей (см. Рисунок 4).

Рисунок 4: Зарядный ток в фазе постоянного тока зарядки литий-ионного аккумулятора, обеспечиваемый MAX8900 от Maxim Integrated, может быть установлен с помощью резистора R SETI , показанного здесь внизу в центре этого приложения схема.( Схема, нарисованная с помощью Digi-Key Scheme-it , на основе оригинального изображения, любезно предоставленного Maxim Integrated)

Например, для R SETI = 2,87 кОм ток быстрой зарядки составляет 1,186 А, а для R SETI = 34 кОм ток составляет 0,1 А. На рис. 5 показано, как меняется ток зарядки с R SETI . Maxim предлагает удобный комплект разработчика для MAX8900A, который позволяет разработчику экспериментировать со значениями компонентов, чтобы исследовать их влияние не только на скорость зарядки постоянным током, но и на скорость зарядки в других частях цикла зарядки.

Рисунок 5: Изменение зарядного тока в фазе постоянного тока зарядки литий-ионного аккумулятора, подаваемого MAX8900 с номиналом резистора R SETI .

В MAX8900 встроены некоторые защитные механизмы, предотвращающие опасное повышение температуры батареи во время быстрой зарядки. Они соответствуют спецификациям Японской ассоциации производителей электроники и информационных технологий (JEITA) по безопасной зарядке литий-ионных аккумуляторов.Для литий-ионных аккумуляторов при температуре от 0 до 15 ° C ток быстрой зарядки ограничен до 50% от его запрограммированной скорости, а если температура аккумулятора поднимается выше 60 ° C, ток полностью отключается до тех пор, пока температура падает до безопасного уровня. Сам чип защищен термическим отводом, который ограничивает ток заряда до 25% от максимального уровня, если внутренняя температура превышает 85˚C.

Maxim не единственный, кто предоставляет разработчикам гибкость при выборе скорости быстрой зарядки.Импульсное зарядное устройство MC32BC3770 от NXP Semiconductors обеспечивает контроль над режимом зарядки, позволяя разработчику не только устанавливать рабочие параметры через интерфейс I 2 C, но также устанавливать ток окончания заряда, напряжение регулирования аккумулятора, предварительную настройку. — ток заряда, пороговое значение напряжения быстрой зарядки и пороговое напряжение уменьшения заряда в дополнение к току быстрой зарядки.

Сам ток быстрой зарядки программируется от 100 до 2000 мА с настройкой по умолчанию 500 мА.В целях безопасности ток быстрой зарядки всегда ограничивается настройкой ограничения входного тока. MC32BC3770 может работать от входа до 20 В и имеет один вход для USB и двухканальный выход для питания устройства, если батарея полностью разряжена.

FAN5400 компании Fairchild Semiconductor компании

также позволяет разработчикам программировать скорость зарядки и режимы работы микросхемы через интерфейс I 2 C. Устройство представляет собой USB-совместимое зарядное устройство на основе импульсного источника питания, который работает от входа 6 В (макс.) И предлагает до 1.Зарядный ток 25 А.

FAN5400 разработан для минимизации времени зарядки и соответствует требованиям USB. Разработчик может выбрать как максимальный ток заряда, так и пороговое значение тока для прекращения зарядки во время фазы постоянного напряжения через хост I 2 C. Функции безопасности включают таймер, который отключает питание, если цикл зарядки превышает заранее установленную продолжительность, а ток заряда ограничивается, если температура микросхемы превышает 120 ° C.

Со своей стороны, Texas Instruments предлагает bq25898, переключаемое устройство управления зарядом батареи, которое поддерживает быструю зарядку с высоким входным напряжением.Устройство может принимать входное напряжение до 12 В и выдает до 4 А на выходе, что делает его пригодным для зарядки аккумуляторов большей емкости в смартфонах и планшетах последнего поколения.

Подобно решениям NXP Semiconductors и Fairchild, bq25898 настраивается через последовательный интерфейс I 2 C, который позволяет разработчику устанавливать ток заряда и минимальное напряжение системы. Функции безопасности включают контроль температуры аккумулятора, таймер зарядки и защиту от перенапряжения.

Компромисс для быстрой зарядки

Разработчик должен знать о компромиссе, который возникает при быстрой зарядке: чем быстрее зарядка, тем меньше емкость, когда батарея переключается на относительно медленную часть режима зарядки с постоянным напряжением. Например, зарядка при 0,7 C приводит к емкости от 50 до 70 процентов при достижении 4,1 или 4,2 В, тогда как зарядка при температуре менее 0,2 C может привести к полной зарядке батареи, как только напряжение достигнет 4,1 или 4,2 В. Другими словами, если потребителю нужно быстрое обновление, скажем, с 25 до 50 процентов, быстрая зарядка идеальна, но если потребитель обычно подключается к сети для полной подзарядки, это обычно быстрее при скромной скорости зарядки 0.5 C, чем скорость быстрой зарядки не менее 1 C, что требует более длительной и относительно медленной «доливки».

Другой недостаток заключается в том, что повышенная внутренняя температура, создаваемая быстрой зарядкой — даже если она может быть ниже «безопасного» порога, определенного производителем конкретного литий-ионного элемента, — может вызвать небольшое повреждение, что в конечном итоге приведет к снижению емкости. и меньшее количество циклов перезарядки. Тем не менее, с улучшением технологии аккумуляторов, повышающим надежность ячеек, скорость быстрой зарядки должна быть чрезмерной, чтобы сократить срок службы аккумулятора до уровня, меньшего, чем «полезное» существование портативного продукта (определяемое как время между покупкой продукта потребителем и заменив его на более новую модель).

Заключение

В то время как некоторые новые аккумуляторные технологии находятся в стадии разработки в лаборатории, литий-ионный элемент, похоже, в ближайшее время станет основным носителем энергии для портативных устройств. Таким образом, технология будет продолжать интенсивно развиваться, устраняя ее недостатки. Мобильность ионов является одним из этих недостатков и, вероятно, улучшится даже по сравнению с батареями последнего поколения, что приведет к более быстрой зарядке при постоянном токе.

Разработчики

могут воспользоваться преимуществами более быстрой зарядки, выбрав микросхему управления аккумулятором, которая дает им гибкость в выборе скорости зарядки путем выбора одного или двух внешних компонентов или программирования через интерфейс I 2 C. Также стоит учитывать функции безопасности, встроенные в устройства управления батареями, поскольку, хотя современные литий-ионные элементы намного надежнее, чем их предшественники, быстрая зарядка все же представляет некоторые потенциальные опасности, которые разработчикам необходимо учитывать при разработке.

Артикул:

1. « Разработка доступных систем питания смешанных сигналов для зарядных устройств », Терри Кливленд, Скотт Дирборн, Microchip Technology Inc.

Заявление об ограничении ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов своими руками: 8 шагов (с изображениями)

Давайте подробно рассмотрим этот модуль.На рынке доступны две версии этой коммутационной платы для литий-ионного зарядного устройства на основе TP4056; со схемой защиты аккумулятора и без нее. Мы будем использовать один со схемой защиты аккумулятора.

Коммутационная плата, содержащая схему защиты аккумулятора, обеспечивает защиту с помощью микросхем DW01A ( IC защиты аккумулятора ) и FS8205A ( Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET ). Следовательно, коммутационная плата с защитой батареи содержит 3 микросхемы (TP4056 + DW01A + FS8205A), тогда как плата без защиты батареи содержит только 1 микросхему (TP4056).

TP4056 — это полный модуль линейного зарядного устройства постоянного тока / постоянного напряжения для одноэлементных литий-ионных батарей. Благодаря корпусу SOP и небольшому количеству внешних компонентов TP4056 идеально подходит для использования в домашних условиях. Он может работать как с USB, так и с настенными адаптерами. Я приложил изображение контактной схемы TP4056 (изображение №2) вместе с изображением цикла заряда (изображение №3), показывающее зарядку постоянным током и постоянным напряжением. Два светодиода на этой коммутационной плате показывают различное рабочее состояние, такое как зарядка, прекращение зарядки и т. Д. (Изображение No.4).

Для безопасной зарядки литий-ионных аккумуляторов 3,7 В их следует заряжать постоянным током в 0,2–0,7 раза больше их емкости, пока их напряжение на клеммах не достигнет 4,2 В, затем их следует заряжать в режиме постоянного напряжения до зарядного тока. снижается до 10% от начальной скорости зарядки. Мы не можем прекратить зарядку при 4,2 В, потому что емкость, достигнутая при 4,2 В, составляет всего около 40-70% от полной емкости. Обо всем этом заботится TP4056. Теперь одна важная вещь , ток зарядки определяется резистором, подключенным к выводу PROG, модули, доступные на рынке, обычно поставляются с 1.К этому выводу подключено 2 кОм, что соответствует зарядному току 1 Ампер (Изображение № 5). Вы можете поиграть с этим резистором, чтобы получить желаемый зарядный ток.

Ссылка на техническое описание TP4056

DW01A — это микросхема защиты аккумулятора, на рисунке № 6 показана типичная схема приложения. МОП-транзисторы M1 и M2 подключаются извне через микросхему FS8205A.

Ссылка на техническое описание DW01A

Ссылка на техническое описание FS8205A

Все эти элементы собраны на коммутационной плате зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов TP4056, ссылка на которую указана в шаге №2.Нам нужно сделать только две вещи: подать напряжение в диапазоне от 4,0 до 8,0 В на входные клеммы и подключить батарею к клеммам B + и B- TP4056.

Далее мы соберем остальную часть схемы зарядного устройства.

Принципиальная схема и конструкция зарядного устройства для литиевых аккумуляторов-новости отрасли

Литиевая батарея, обычно используемая в машинах Yu Han, неподвижном крыле, моделях самолетов, вертолетах и ​​т. Д. Она обладает стабильностью разряда, широкой рабочей температурой, большим зарядным током, быстрой скоростью зарядки, низким саморазрядом и длительным сроком хранения, высокой энергией, большая плотность накопленной энергии и т. д.Позвольте мне показать вам конструкцию зарядного устройства для литиевой батареи 11,1 В и взглянуть на батарею. Как выглядит схема зарядного устройства и принципиальная схема?

【Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов charger Схема зарядного устройства для литиевых аккумуляторов и принципиальная схема Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

1, введение

Литиевые аккумуляторы 11,1 В обычно используются в машине Yu Han, неподвижном крыле, модели самолетов, вертолетах и ​​т. Д. стабильность разряда, широкий диапазон рабочих температур; Разрешить больший зарядный ток, скорость зарядки, можно заполнить всего за 1-2 часа; Без эффекта памяти; Низкая скорость саморазряда, длительный срок хранения; Энергия высокая, плотность запасенной энергии; Высокое выходное напряжение (номинальное напряжение одной секции литиевой батареи 3.6 В, обычная и односекционная никель-металлогидридная и никель-кадмиевая батарея (напряжение 1,2 В) и т. Д. Зарядка литиевой батареи для предотвращения чрезмерной зарядки, если напряжение выше напряжения, зарядный ток или зарядный ток больше номинального тока, будет повредить литиевую батарею или сдать ее на металлолом. В случае зарядки, повышение температуры литиевой батареи с избыточной энергией, разложение электролита с образованием газа, вызывает повышение напряжения, вызванное самовозгоранием или опасностью разрыва.На литиевой батарее при использовании для предотвращения чрезмерной разрядки, также может вызвать чрезмерную разрядку батареи, характеристики и долговечность, уменьшенное количество перезаряжаемых.

2, структура конструкции и анализа схемы зарядки

Литиевые батареи должны контролировать его в процессе зарядки напряжения зарядки аккумулятора и зарядного тока и точного измерения напряжения, в соответствии с процессом зарядки напряжения литиевой батареи можно разделить на четыре этапа. Первый этап — зарядка, малым током 0.1 C для зарядки литиевой батареи, когда напряжение батареи 2,5 В или выше до следующей фазы. Фаза 2. Зарядка постоянным током с постоянным током 1 c для быстрой зарядки литиевой батареи, точка, когда напряжение батареи составляет 4,2 В или выше, чтобы перейти к следующей стадии. Фаза 3 для зарядки с постоянным напряжением, постепенно уменьшайте ток зарядки, обеспечивайте постоянное напряжение батареи = 4,2 В, когда ток зарядки 0,1 C или меньше до следующей фазы. Четвертая фаза для непрерывной зарядки, зарядка с постоянным напряжением после того, как батарея была основной, для поддержания напряжения батареи, может использовать 0.Не более 1 ° C для дополнения тока зарядки аккумулятора до окончания процесса зарядки литиевого аккумулятора.

3, аппаратная схема зарядного устройства

Эта система в основном включает микроконтроллер, схему обнаружения напряжения, схему обнаружения тока, схему индикации состояния заряда аккумулятора и схему управления, принципиальная схема показана на рисунке 1.

Принцип Схема зарядного устройства для литиевых батарей

3.1 основной управляющий чип

В этой системе в качестве управляющего ядра используется ATmega8.

ATmega8 AVR — это высокопроизводительный микропроцессор с низким энергопотреблением. Он принимает расширенную структуру RISC, в общей сложности 130 инструкций, большую часть времени выполнения инструкций за один тактовый цикл, с 32 восемью общими рабочими регистрами, работающими на частоте от 16 МГц до 16 MIPS; Требуется всего два тактовых цикла аппаратного умножителя, 8 килобайт в системе программируемой Flash; Независимая блокировка необязательной области загрузочного кода; введено 512 байт микросхем E2PROM; 1 кбайт встроенной SRAM; Два независимых предварительно назначенных частоты, восемь таймеров / счетчиков; 23 программируемых порта ввода / вывода; 8 дорожных 10-битных АЦП; Трехканальный ШИМ.Счетчик реального времени RTC; Байтовый двухстрочный интерфейс; Два интерфейса USART; Может работать на хосте / от интерфейса SPI модели машины; Сторожевой таймер по частям; Внутри внутренние ресурсы типа аналогового компаратора.

Схема определения напряжения 3.2

В результате того, что опорное напряжение АЦП ATmega8 установлено на 3,072 В, напряжение аккумулятора в процессе зарядки может достигать 12,6 В, поэтому вам необходимо уменьшить напряжение аккумулятора до ATmega8. к приобретению ADC рта.

Эта схема состоит из фазового детектора и регулируемого сопротивления 20 кОм, напряжения батареи, входящего в состав LM324 в фазе, выходного сигнала фазового детектора после изоляционного буфера, регулируемого сопротивления до 20 кОм, путем регулировки регулируемого сопротивления для входа в рот на АЦП ATmega8 одно 5 напряжения аккумулятора.

3.3 схема обнаружения тока

Когда зарядный ток течет через чувствительный резистор, это вызывает падение давления, при измерении напряжения тестового резистора можно узнать размер зарядного тока, фазы, иметь эффект изоляционного буфера.

3.4 Цепь индикатора состояния аккумулятора

Цепь индикатора состояния аккумулятора состоит из зеленого и красного светодиодов (светодиодов), используемых для индикации состояния аккумулятора. Красный и зеленый провода горят в режиме ожидания, они не подключены к батарее; Красный свет для зарядки отдельных проводов; Красный светодиод мигает статус быстрой зарядки; Зеленый светодиод мигает при постоянном напряжении заряда; Зеленый указывает на состояние непрерывной зарядки в тот момент, когда аккумулятор полностью заряжен.

3.5 Схема управления зарядкой

Схема управления зарядкой использует метод ШИМ для управления напряжением зарядки и током зарядки, разрешение ШИМ — девять, частота переключения — 2 кГц. Когда не подключен к батарее, регулировка R1, что напряжение BAT + 12,975 В, говорит, что когда напряжение BAT + меньше 12,8 В, батарея имеет доступ.

4, дизайн управляющего программного обеспечения зарядного устройства

В этом управляющем программном обеспечении программа управления ИСПОЛЬЗУЕТ многоступенчатую структуру, весь процесс зарядки может быть разделен на пять состояний, в каждом состоянии после определенного условия, перемещается в другое состояние.

5, заключение

В этом документе представлена ​​конструкция зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с высоким коэффициентом полезного действия, обсуждается структура схемы зарядного устройства и дизайн программного обеспечения, в этом документе представлен метод управления литиевой аккумуляторной батареей с ATmega8 в качестве управляющего ядра, комплексное управление процессом зарядки, включая автоматическое обнаружение и регулировку зарядного тока, напряжения, завершение точного контроля различных этапов зарядки и полную автоматическую остановку заполнения.

Страница содержит содержание машинного перевода.

Все, что вам нужно знать об аккумуляторе 18650

Поделиться — это забота!

В этом посте рассказывается все, что вам нужно знать об аккумуляторах 18650. Мы поговорим о различных типах, функциях, зарядке, сроке службы, а также о наших рекомендациях по аккумуляторам и зарядным устройствам.

Что такое 18650?

18650 — литий-ионный аккумулятор. Их собственное имя — «18650 ячейка». Ячейка 18650 имеет напряжение 3,7 В и имеет емкость от 1800 до 3500 мАч (мили-ампер-часы).

18650 могут иметь диапазон напряжения от 2,5 до 4,2 вольт или напряжение зарядки 4,2 вольт, но номинальное напряжение стандартного 18650 составляет 3,7 вольт.

Есть два типа; защищенный и незащищенный. Мы настоятельно рекомендуем защищенные батареи 18650. Среднее время зарядки аккумулятора 18650 составляет около 4 часов. Время зарядки зависит от силы тока и напряжения зарядного устройства, а также от типа аккумулятора.

Общие сравнения батарей

Марка батареи
и тип
Перезаряжаемый Напряжение Макс. Миллиампер-часы Ватт часов Длина и диаметр

21700
ДА 3.7v 5000 мАч 18,5 Д: 74 мм (2,92 дюйма)
Г: 21,4 мм (0,84 дюйма)
Orbtronic 18650 ДА 3,7 В 3500 мАч

12,5

L: 65 мм (2,55 дюйма)
D: 18 мм (1 дюйм)
XTAR Li-ion 14500 ДА 3,7 В 800 мАч

2,9

L: 50 мм ( 1,96 дюйма)
D: 14 ​​мм (0,55 дюйма)
Energizer Lithium AA NO 1.5в 3000 мАч

4,5

L: 50,5 мм (1,99 дюйма)
D: 14,5 мм (0,57 дюйма)
Eneloop Pro AA ДА 1,2v 2550 мАч

3,0

Блок питания Литиевый AAA NO 1,5 В 1000 мАч

1,5

L: 44,5 мм (1,75 дюйма)
D: 10,5 мм (0,41 дюйма)
Eneloop Pro AAA ДА 1.5в 950 мАч

1,4

Автомобильный аккумулятор 12 В ДА 12 В 40,000 мАч

480

Для сравнения

Аккумуляторы разного размера

Если сравнивать размеры на картинке выше, 18650 — 1170 куб. Мм, 14500 и AA — 700 куб. Мм, AAA — 467 куб. Мм. Обратите внимание, что 14500 не могут использоваться со всеми устройствами AA, если они не поддерживают и 3,7, и 1.Аккумуляторы на 5 вольт. 21700 на 1550 кубических мм больше, чем батарея 18650 — 21700 и 18650 не взаимозаменяемы.

Защищенные и незащищенные батареи 18650?

Защищенные аккумуляторы 18650 имеют электронную схему. Схема встроена в корпус элемента (корпус батареи), который защищает элемент от «перезарядки», нагрева или «переразряда», перегрузки по току и короткого замыкания. Защищенный аккумулятор 18650 безопаснее, чем незащищенный аккумулятор 18650 (менее вероятно, что он перегреется, взорвется или загорится).

Незащищенные батареи 18650 дешевле, но мы не рекомендуем их использовать. Незащищенные батареи следует использовать только там, где нагрузка / потребление и зарядка контролируются и контролируются извне. Защищенные батареи обычно имеют «верхнюю кнопку», но чтобы убедиться в этом, проверьте спецификации.

Если батарея повреждена, выглядит ржавой или протекает, избавьтесь от нее в центре утилизации батарей. Быть безопасным.

См. «Утилизация аккумуляторов — Как безопасно утилизировать аккумуляторы различных типов и коррозионные аккумуляторы».

Сколько мощности у 18650?

3,7 В, 3400 мАч, 18650, вмещает от 2 до 3,5 ач. Он может хранить от 10 до 13 ватт-часов. Небольшой кондиционер, который может охлаждать около 9000 БТЕ, потребляет около 1100 Вт в час. Таким образом, для работы кондиционера в течение 1 часа потребуется более 110 аккумуляторов из 18650.

Для сравнения вам понадобятся три автомобильные батареи 12 В, 40 А. Но 110 18650 меньше трех автомобильных аккумуляторов.

Сколько раз можно перезарядить аккумулятор 18650 или другой?

Циклы перезарядки различаются и ограничены.Думайте об этом как о ведре. Хитрость в том, что ведро со временем наполняется другим мусором, поэтому остается меньше места. При повторном использовании (перезарядке) аккумулятор ухудшается из-за окисления и электрохимической деградации.

Это случается с любой аккумуляторной батареей, такой как 18650, 21700, 26650, 14500, AA, AAA или даже с автомобильным аккумулятором. Их можно заряжать ограниченное количество раз.

Вы хотите выбрать аккумуляторные батареи, которые можно заряжать много раз.Мы особенно рекомендуем 18650, потому что они могут заряжаться от 300 до 2000 раз.

Как часто нужно заряжать 18650?

Способ зарядки аккумулятора влияет на срок его службы. Если вы можете измерить его, вы должны разрядить его с 3,7 В до примерно 3 В. перед подзарядкой. Если вы не уверены, используйте устройство, пока оно не укажет на необходимость замены батареи. Для фонарика дайте ему поработать, пока он не погаснет или не погаснет.

Хорошее зарядное устройство сообщит вам напряжение аккумулятора, чтобы вы могли в конечном итоге оценить срок службы аккумулятора в различных устройствах.Если вы перезаряжаете слишком часто, вы «израсходуете» жизнь без возврата.

Некоторые люди не позволяют упасть ниже 3,3 В (или даже выше). У каждой марки и модели 18650 разное максимальное количество циклов. Так что это действительно процесс согласования вашего устройства и использования с жизненным циклом батареи.

Имейте в виду, что батарея 18650 с напряжением ниже 2,5 В может «заблокировать» устройство, поэтому его нельзя будет использовать. Функция «блокировки» применяется в таких устройствах, как электронные сигареты.

Как я узнаю, что мой 18650 умирает?

Вот список из 7 способов узнать, нужно ли вам избавиться от 18650 (или другой аккумуляторной батареи).Просмотрите их, чтобы определить, приближается ли срок службы вашего 18560 к концу и его необходимо вывести на пенсию:

  1. Аккумулятор разряжается на полке должно быстрее, чем обычно. Он теряет заряд через пару дней или, что еще хуже, за ночь.
  2. Батарея нагревается при зарядке или разрядке, теплее, чем обычно.
  3. Вы часто использовали аккумулятор более 2–3 лет.
  4. Батарея может удерживать менее 80% своей первоначальной емкости.
  5. Время перезарядки слишком велико.
  6. Если в аккумуляторе ЛЮБЫЕ трещины или деформации.

Это 6 признаков того, что ваш 18650 мертв, и пора покупать новый. Если вы проигнорируете эти предупреждающие знаки, вы рискуете возгорать или даже взорвать аккумулятор во время зарядки.

Как я могу измерить качество 18650, если я не уверен в возрасте батареи?

Уловка заключается в том, чтобы купить один или два одинаковых 18650 и пометить их «новыми» знаком Шарпа (или пометить их как A, B, C и т. Д.). Затем используйте их и сравните их напряжение и скорость разряда с сомнительными 18650.

По сути, вы таким образом сравниваете хорошее с неизвестным.

Таким же образом можно измерить температуру. Зарядите как новый, так и неизвестный, чтобы увидеть, насколько новый по сравнению с тем, в котором вы не уверены.

18650 Химия

Для аккумуляторов 18650 существует ряд различных химических комбинаций. Мы рекомендуем вам сосредоточиться на защищенном режиме, химия может измениться и не всегда сообщается. Вот некоторые из нынешних «типов». В зависимости от типа вашего устройства одно может быть лучше других.

  1. LiFePO4 , который представляет собой фосфат лития-железа
    • , также известный как IFR или LFP, или литий-фосфат
  2. LiMn2O4 , который представляет собой оксид лития-марганца
    • , также известный как IMR или LMO или литий-марганец (высокая потребляемая мощность )
  3. LiNiMnCoO2 , который представляет собой литий-марганцево-никелевый
    • , также известный как INR или NMC (высокое потребление тока)
  4. LiNiCoAlO2 , который представляет собой литий-никель-кобальт-оксид алюминия
    • , также известный как NCA или Li-алюминий
  5. LiNiCoO2 , который представляет собой оксид лития, никеля, кобальта
  6. LiCoO2 , который представляет собой оксид лития кобальта
    • , также известный как ICR LCO Li-cobalt

18650 Характеристики

Батарея может сказать защищенный режим 3.7в 18650 3000 мАч низкий саморазряд. Что все это значит?

  • «защищенный режим», как указано выше, означает, что он имеет встроенную защиту от перезаряда и перегрузки.
  • «3,7 В» — оптимальное или пиковое напряжение. Он будет падать, когда вы используете аккумулятор.
  • «3000 мАч» измеряет количество ампер-часов, которое может обеспечить аккумулятор. Чем больше число, тем лучше. Самый высокий реально доступный на сегодняшний день 18650 — около 4000 мАч, все вышесказанное является рекламной шумихой.
  • «Низкий саморазряд» — это хорошо.Это означает, что он будет хранить заряд. Чем меньше он теряет при хранении, тем больше заряда останется для вас, чтобы запустить фонарик или другое устройство.

Для чего используются батареи 18650?

Фонари, электроника, ноутбуки, вейпинг и даже некоторые электромобили используют 18650. Tesla использует 7180 таких батарей. Многие фонари с высоким световым потоком, такие как Thrunite TN14 или Fenix ​​PD35, используют 18650 или даже более крупный 21700.

Ноутбуки и другие электронные устройства используют один или несколько 18650 и имеют встроенную электронику для подзарядки.18650 также используются в устройствах для курения.

18650 — это, как правило, литий-ионные батареи. Если вы знакомы с электроникой, вы можете заменить некоторые аккумуляторные блоки вручную, но будьте осторожны — использование неправильного типа 18650 или неправильное использование может вызвать пожар.

Какая батарея 18650 лучшая?

Общая лучшая батарея 18650 — Аккумулятор Orbtronic 18650. Это защищенная батарея 18650 3,7 В 3500 мАч. Это сильно разряженная батарея.Нам это нравится, но дорого.

Лучший недорогой аккумулятор 18650 — LG18650b. Panasonic 18650 — это защищенная батарея 18650 3,7 В, 3400 мАч. Менее дорогой и немного меньшие ампер-часы. Этот дешевый аккумулятор 18650 все же дороже незащищенных.

Примечание. Некоторые реселлеры не уточняют, защищен ли NCR или нет — покупатель остерегается.

Какая лучшая дорожная батарея 18650?

Nitecore NL1834R (в настоящее время недоступен на Amazon, но доступен непосредственно на Nitecore).Это 18650 защищенных ячеек 3,7 В 3400 мАч со встроенным зарядным устройством micro-USB. Это на несколько долларов больше, но это позволяет заряжать его в пути и не носить с собой специальное зарядное устройство. У нас есть немного другая упаковка.

Какие бренды 18650 самые лучшие?

Orbtronic, Samsung, LG, Panasonic и Nitecore — хорошие надежные аккумуляторные батареи 18650. Обязательно покупайте их в надежных источниках, таких как Amazon, BatteryJunction, или напрямую у производителя.

Мы не используем 18650 с более низким напряжением и силой тока, потому что они имеют более низкие ампер-часы, низкую пиковую мощность и более низкую устойчивую мощность.

Мы готовы заплатить еще несколько долларов за более длительный срок службы, большую емкость и лучшее качество.

18650 Зарядное устройство Батареи

18650 перезаряжаемые, поэтому вам понадобится хорошее зарядное устройство. Мы используем два разных зарядных устройства 18650.

Лучшее зарядное устройство для аккумуляторов 18650 — это Nitecore i4, потому что оно может заряжать практически все, что угодно.

В частности, он поддерживает: литий-ионные 26650, 22650, 21700, 18650, 17670, 18490, 17500, 18350, 16340 (16340 также известен как RCR123), 14500, 10440 и Ni-MH и Ni-Cd AA, AAA, Аккумуляторы AAAA, C. Это наше любимое зарядное устройство для 18650-х годов.

Наше второе место занимает зарядное устройство XTAR VC4. Это зарядное устройство 18650 с питанием от USB. Заряжает аккумуляторы от любого источника питания USB. Этот блок зависит от источника питания.

Он имеет ЖК-дисплей для индикации состояния зарядки.Интерфейс на 2 ампера обеспечивает более низкую скорость зарядки. Даже 5-амперный медленный, потому что он заряжается на 0,5 ампер. Мы использовали XTAR с солнечной панелью Nektek с 2-амперным USB-интерфейсом, и она стабильно работала.

18650 Фонарик

Лучший фонарик 18650 — Fenix ​​PD35. Он недешевый, но прочный и очень яркий, с застежкой на карман. Уровень освещенности составляет 1000 люмен, а водонепроницаемость — IPX8.

Имеет шесть режимов 1000 люмен турбо; 500 люмен высотой; 200 люмен средний; 60 Lumen Low, 8 Lumen Eco и стробоскоп 1000 люмен.Этим тактическим фонариком регулярно пользуются пожарные, правоохранительные органы и военнослужащие.

Лучшим фонариком 18650 средней и низкой ценой является фонарик Thrunite TN12 1050 люмен. Это примерно в два раза дешевле PD35 и немного ярче. Это отличная покупка (у нас есть пара в наборах для оказания первой помощи).

Любой из них — отличные светодиодные фонарики, в которых используется мощный аккумулятор 18650.

Похожие сообщения

Обязательно ознакомьтесь с нашим полным списком из более чем 100 статей о готовности, в том числе:

LEAP № 501

Как зарядить один литий-ионный аккумулятор 18650 с помощью зарядного комплекта на основе TP4056, в сравнении с модулями на основе ETA9635 / ETA9638.

Банкноты

Литий-ионные / полимерные батареи

сегодня повсюду, но они также имеют заслуженную репутацию быть немного опасным, если с ним не обращаться должным образом, в частности:

  • выход перегрузки по току / короткого замыкания (такая же ситуация может возникнуть, если упаковка проткнута)
  • чрезмерная разрядка — увеличивает сопротивление батареи и, следовательно, риск перегрева / возгорания во время перезарядки
  • Чрезмерный заряд — нагружает аккумулятор и снижает безопасность

Сделайте что-нибудь не так, и есть риск перегрева и пожара, возможно, достаточно сильного, чтобы стать взрывоопасным.Отличные новости для таких пользователей YouTube, как Большой Клайв!

При зарядке чаще всего что-то может пойти не так. Немного знаний может иметь большое значение, особенно если вы покупаете «дешевые» зарядные устройства или выбираете самодельный.

Оптимальный профиль зарядки литий-ионных аккумуляторов:

  • Этап предварительной квалификации — заряд постоянного тока с низким уровнем заряда для возврата глубоко разряженных элементов к номинальному напряжению (обычно 3 В для литий-ионных аккумуляторов 3,7 В)
  • постоянный ток быстрой смены — обычно 0.5C, пока аккумулятор не достигнет полностью заряженного напряжения
  • — заряд с насыщением при постоянном напряжении — до тех пор, пока ток заряда не упадет ниже 3-5% от номинального тока.

Эта чувствительность к условиям зарядки является причиной того, что литий-ионные элементы идеально заряжаются индивидуально или с помощью сбалансированной схемы зарядки, когда несколько ячеек находятся в массиве.

NB:

  • Скорость зарядки указана в терминах C , где 1 C соответствует максимальному току, который аккумулятор может обеспечить в течение одного часа.
  • Литий-ионный аккумулятор
  • с традиционными катодными материалами, такими как кобальт, никель, марганец и алюминий, обычно заряжается до 4,20 В на элемент. Допуск составляет +/– 50 мВ / элемент.
  • некоторые разновидности на основе никеля заряжаются до 4,10 В / элемент;
  • Литий-ионный аккумулятор повышенной емкости
  • может достигать 4,30 В на элемент и выше.

Некоторые руководства по зарядке литиевых батарей:

TP4056

TP4056 производится NanJing Top Power ASIC Corp. Это полное линейное зарядное устройство постоянного тока / постоянного напряжения для одноэлементных литий-ионных батарей, описывается как: 1А автономное линейное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов с терморегулятором.

Зарядный профиль разработан для литий-ионных аккумуляторов 3,7 В, включая:

  • постоянный ток / постоянное напряжение
  • Предустановленное напряжение заряда 4,2 В с точностью 1,5%
  • C / 10 Прекращение оплаты
  • Порог постоянной подзарядки 2,9 В
  • Термальный регламент

Типовая схема применения:

Джулиан Илетт провел очень хороший подробный обзор и тестирование общих модулей TP4056:

TP4056 Зарядное устройство

Я взял комплект для зарядки и питания 18650 у продавца aliexpress: Комплект для сборки Micro USB 5V 1A 18650 TP4056 Модуль зарядного устройства для литиевой батареи + 600MA SB Плата повышения мощности для мобильных устройств + чехол для батарейного отсека 18650.Он в основном включает в себя держатель аккумулятора и два модуля: модуль зарядки TP4056 и повышающий преобразователь для выхода 5 В.

Зарядный модуль TP4056 использует три основных чипа в дополнение к пассивным элементам и светодиодным индикаторам:

Модуль повышения — это стандартная схема переключения, использующая импульсный стабилизатор с маркировкой E50D. Хотя в некоторых списках указано, что это регулятор CE8301, маркировка упаковки не совсем правильная. (больше похож на SOT-89-3 CE8301A, который я ожидал бы иметь маркировку «A50P»).Тем не менее, это простейшая форма преобразователя с фиксированным выходом без излишеств, таких как автоматическое отключение.

Rprog / R3 заполняется как 1,2 кОм, что соответствует запрограммированному току заряда 1000 мА.

Рекомендуемая конфигурация, соответствующая деталям в комплекте, представляет собой простую разводку модулей вместе:

Однако, поскольку ни модуль зарядки, ни модуль повышения не имеют возможности автоматического отключения, это означает, что конфигурация «всегда включена».Я добавил переключатель к выводам батареи, чтобы я мог оставить батарею в держателе без постоянной разрядки.

Зарядка:

Полная зарядка:

TZT Одноэлементный внешний аккумулятор

Для сравнения схем на базе TP4056 я открыл TZT 18650 USB Power Bank, который я долго крутил.

Оказывается, здесь используется ETA9635, которое представляет собой встроенное зарядное устройство и повышающий преобразователь от решений ETA.NB: ETA9635, похоже, был заменен ETA9638.

Это, очевидно, позволяет получить гораздо более компактный продукт:

Характеристики ETA9635:

  • 2 в 1: встроенное синхронное повышающее и зарядное устройство без внешнего переключения нагрузки
  • Защита от короткого замыкания
  • Защита от обратного тока
  • Зарядка до 1 А, выходная мощность 5 Вт
  • 50 мкА тока покоя без нагрузки

Источники и ссылки

Какое напряжение зарядки 3.Литиевая батарея 7V?

Литиевая батарея 3,7 В представляет собой литиевую батарею с номинальным напряжением 3,7 В и напряжением полной зарядки 4,2 В. Его емкость колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч мАч. Он обычно используется в различных приборах и измерителях, испытательных инструментах, медицинских инструментах, POS-машинах, портативных компьютерах и других продуктах.

Что касается емкости литиевой батареи 3,7 В, чем больше объем одной литиевой батареи, тем больше емкость, или мы можем сказать, что чем больше количество литиевых батарей параллельно, тем больше емкость.

Как правило, литиевая батарея 3,7 В нуждается в «плате защиты» от чрезмерной зарядки и разрядки. Батарею без защитной платы можно заряжать только напряжением 4,2 В, потому что идеальное напряжение полной зарядки литиевой батареи составляет 4,2 В, как только напряжение превысит 4,2 В, аккумулятор может быть поврежден. Для такой зарядки необходимо, чтобы кто-то постоянно следил за состоянием батареи.

Напротив, аккумулятор с платой защиты можно заряжать 5В (диапазон от 4.От 8 В до 5,2 В). Как мы знаем, в большинстве случаев зарядное устройство на 5 В можно использовать для USB компьютеров и мобильных телефонов.

Напряжение отключения заряда батареи 3,7 В составляет 4,2 В, а напряжение отключения разряда составляет 3,0 В. Следовательно, когда напряжение холостого хода аккумулятора ниже 3,6 В, он должен заряжаться. Лучше использовать режим зарядки с постоянным напряжением 4,2 В, чтобы не обращать внимания на время зарядки. Если используется зарядка 5 В, легко может произойти перезарядка.

1.GREPOW 3,7 В перезаряжаемая литиевая батарея

GREPOW Battery представляет собой серию перезаряжаемых микролитиевых батарей для носимых устройств в 2019 году. Наименьшие размеры: диаметр от 4,5 мм до 12 мм и толщина от 4 мм до 23 мм. Высокая плотность энергии и более высокое рабочее напряжение соответствуют 3,8 В, так что емкость составляет от 18 до 65 мАч в ограниченном пространстве.
Кроме того, для этой серии аккумуляторов также доступен полумикро-литиевый аккумулятор. Некоторые ячейки идут последовательно на встречу 7.4 В, 11,1 В или более и сохранить тот же диаметр. Некоторые ячейки работают параллельно, чтобы соответствовать все большей и большей емкости.
Это лучшее решение для электропитания небольших приложений, таких как гарнитура, Интернет вещей, GPS, медицина, беспроводные датчики, Bluetooth-гарнитура, умные игрушки, умные часы и электронные браслеты… благодаря более низкому току саморазряда и более длительному времени ожидания. .

2. 18650 3,7 В Аккумулятор Батареи

18650 чаще всего используются в аккумуляторных фонариках, фотоаппаратах, светодиодных часах, портативных колонках и вентиляторах.Из них также изготавливают аккумуляторные батареи и блоки питания, например, в ноутбуках. Имена 18650 основаны на их номинальном размере: диаметр 18 мм на длину 65 мм.

Технические характеристики

  • Размер батареи: 18650
  • Изделие: аккумулятор
  • Химический состав батареи, литий-ионный
  • Напряжение — Аккумуляторы 3,7 В постоянного тока
  • Время перезарядки от 5 до 6 часов
  • Емкость — Аккумуляторы 2600 мАч
  • Срок годности 3 года
  • с возможностью перезарядки до 1000 раз
  • Предварительная зарядка Да
  • Макс.Рабочая температура. 122 градуса F
  • Мин. Рабочая температура. -4 градуса F
  • Стандартный аккумулятор, размер 1
  • Стандарты
  • (испытание на ЭМС)
  • Диаметр 0,75 дюйма
  • Высота 2,75 дюйма
  • Общая высота 2,75 дюйма

3. 3. G repow литиевая батарея 3,7 В Список

Для увеличения продолжительности рабочего времени все более современные смартфоны и планшеты имеют встроенные устройства высокого напряжения 3.Литий-полимерный аккумулятор 8 В. Мы совершенствуем нашу технологию производства аккумуляторов и выбираем высококачественные устройства для предоставления более мощных решений для литий-полимерных аккумуляторов в соответствии с требованиями клиентов. Высоковольтная литий-полимерная батарея 3,8 В имеет емкость более 10-15%, чем обычные литий-полимерные батареи 3,6 В и 3,7. Полностью заряженное напряжение составляет до 4,35 В, а напряжение отключения составляет 3,00 В. Это лучшее решение для увеличения мощности в ограниченном пространстве.

Производитель Напряжение Вместимость Фасонный Тип Модель
Grepow 3.7V 220 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP4812050
Grepow 3,7 В 120 мАч Шестигранник неправильной формы Lipo аккумулятор GRP4022020
Grepow 3,7 В 22 мАч ультратонкий Lipo аккумулятор GRP0422055
Grepow 3,7 В 90 мАч Кривая Lipo аккумулятор GRP3113031
Grepow 3.7V 225 мАч Кривая Lipo аккумулятор GRP4017040
Grepow 3,7 В 200 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP5811047
Grepow 3,7 В 220 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP6011047
Grepow 3,7 В 66 мАч Кнопочный элемент Lipo аккумулятор GRP1254
Grepow 3.7V 250 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP5212050
Grepow 3,7 В 40 мАч Кривая Lipo аккумулятор GRP2508030
Grepow 3,7 В 450 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP6824037
Grepow 3,7 В 85 мАч Кривая Lipo аккумулятор GRP3512029
Grepow 3.7V 22 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP2010021
Grepow 3,7 В 37 мАч Прямоугольник Lipo аккумулятор GRP3013020
Grepow 3,7 В 100 мАч Круглый Lipo аккумулятор GRP5516015
Grepow 3,7 В 125 мАч Круглый Lipo аккумулятор GRP5521020
Grepow 3.7V 135 мАч Круглый Lipo аккумулятор GRP2530027
Grepow 3,7 В 1500 мАч Круглый Lipo аккумулятор GRP7550040
Grepow 3,7 В 170 мАч Круглый Lipo аккумулятор GRP3030027
Grepow 3,7 В 210 мАч Круглый Lipo аккумулятор GRP2537036
Grepow 3.7V 225 мАч Круглый Lipo аккумулятор ГРП3630027
Grepow 3,7 В 835 мАч Круглый нестандартный Lipo аккумулятор GRP7042030
Grepow 3,7 В 300 мАч Круглый Lipo аккумулятор ГРП5030027

Если вы хотите узнать больше об аккумуляторах, свяжитесь с нами по адресу info @ grepow.com

Веб-сайт: www.grepow.com

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *