Obvod velmi jednoduchého balanceru pro správné nabíjení lithiových baterií. Výběr nabíječky pro lithiové baterie

Nabíječka pro li-ion baterie, jehož schéma je uvedeno v tomto článku, bylo vyvinuto na základě zkušeností s konstrukcí podobných nabíječek, snahy o odstranění chyb a dosažení maximální jednoduchosti. Nabíječka má vysoce stabilní výstupní napětí.

Popis nabíjení lithium-iontových baterií

Hlavním konstrukčním prvkem je (IO1) - zdroj referenčního napětí. Jeho stabilita je mnohem lepší než přijatelná a jak je známo u lithium-iontových baterií, jde o velmi důležitou vlastnost při nabíjení.

Prvek TL431 je v tomto zapojení použit jako stabilizátor proudu při provozu tranzistorů T1 a T2. R1 protéká nabíjecí proud. Pokud úbytek napětí na tomto rezistoru překročí přibližně 0,6 voltu, je proud protékající tranzistory T1 a T2 omezen. Hodnota odporu R1 je ekvivalentní nabíjecímu proudu.

Výstupní napětí je řízeno zmíněným prvkem TL431. Hodnota je určena děličem výstupního napětí (R5, R7, P1).

Komponenty R4, C1 pro potlačení hluku. Je velmi vhodné indikovat velikost nabíjecího proudu pomocí LED1. Záře ukazuje, kolik proudu protéká základním obvodem tranzistoru T2, který je úměrný výstupnímu proudu. Jak se lithium-iontová baterie nabíjí, jas LED postupně klesá.

Dioda D1 je navržena tak, aby zabránila vybití lithium-iontové baterie, když na vstupu nabíječky není žádné napětí. Nabíjecí obvod baterie nepotřebuje ochranu před nesprávnou polaritou připojení li-ion baterie.

Všechny součástky jsou umístěny na jednostranné desce plošných spojů.

Proudový snímač - rezistor R1 se skládá z několika paralelně zapojených rezistorů. Tranzistor T2 musí být umístěn na chladiči. Jeho velikost závisí na nabíjecím proudu a rozdílu napětí mezi vstupem a výstupem nabíječky.

Obvod nabíječky lithium-iontových baterií je tak jednoduchý, že pokud jsou rádiové komponenty správně nainstalovány, mělo by to fungovat hned napoprvé. Jediné, co může být požadováno, je nastavení výstupního napětí. U lithium-iontové baterie je to přibližně 4,2 voltu. Při volnoběhu by tranzistor T2 neměl být horký. Vstupní napětí musí být alespoň o 2 volty vyšší než požadované výstupní napětí.

Obvod je určen pro nabíjecí proud do 1 ampéru. Pokud potřebujete zvýšit nabíjecí proud li-ion baterie, pak je nutné snížit odpor rezistoru R6 a výstupní tranzistor T2 musí mít zvýšený výkon.

Na konci nabíjecího procesu LED ještě trochu svítí, abyste to eliminovali, jednoduše paralelně s LED zapojíte rezistor s odporem 10...56 kOhm. Takže když nabíjecí proud klesne pod 10 mA, LED přestane svítit.

http://web.quick.cz/PetrLBC/zajic.htm

Lithium-iontové baterie jsou v dnešní době velmi oblíbené, používají se v různých gadgetech, jako jsou telefony, chytré hodinky, přehrávače, svítilny a notebooky. Poprvé byla baterie tohoto typu (Li-ion) vyrobena slavnou japonskou společností Sony. Schéma jednoduché baterie je na obrázku níže, jejím složením budete mít možnost sami obnovit nabití v bateriích.

Domácí nabíjení lithiové baterie - elektrické schéma

Základem tohoto zařízení jsou dva stabilizační mikroobvody 317 a 431 (). V tomto případě slouží jako zdroj proudu integrovaný stabilizátor LM317, který vezmeme do pouzdra TO-220 a musíme jej nainstalovat na chladič pomocí teplovodivé pasty. Regulátor napětí TL431 vyráběný společností Texas Instruments je také dostupný v baleních SOT-89, TO-92, SOP-8, SOT-23, SOT-25 a dalších.

Světelné diody (LED) D1 a D2 libovolné barvy. Vybral jsem si tyto: LED1 červená obdélníková 2,5 mm (2,5 milCandelas) a LED2 zelená difúzní 3 mm (40-80 milCandelas). SMD LED je vhodné použít, pokud hotovou desku neinstalujete do skříně.

Minimální výkon rezistoru R2 (22 Ohm) je 2 Watty a R5 (11 Ohm) je 1 Watt. Všechny ostatní jsou 0,125-0,25W.

Proměnný odpor 22 kOhm musí být typu SP5-2 (import 3296W). Takovéto proměnné rezistory mají velmi přesné nastavení odporu, které lze plynule nastavit otáčením šnekového páru podobného bronzovému šroubu.

Foto měření napětí li-ion baterie z mobilu před nabitím (3,7V) a po (4,2V), kapacita 1100 mA*h.

PCB pro lithiovou nabíječku

Deska plošných spojů (PCB) existuje ve dvou formátech pro různé programy - archiv se nachází. Rozměry hotového plošného spoje jsou v mém případě 5 x 2,5 cm, po stranách jsem nechal místo na upevnění.

Jak funguje nabíjení?

Jak funguje hotový obvod takové nabíječky? Nejprve se baterie nabíjí konstantním proudem, který je určen odporem rezistoru R5, při standardní hodnotě 11 ohmů to bude přibližně 100 mA. Dále, když má dobíjecí zdroj energie napětí 4,15-4,2 voltů, začne nabíjení konstantním napětím. Když nabíjecí proud klesne na malé hodnoty, LED D1 přestane svítit.

Jak víte, standardní napětí pro nabíjení Li-ion je 4,2 V, toto číslo je nutné nastavit na výstupu obvodu bez zátěže pomocí voltmetru, aby byla baterie plně nabitá. Pokud trochu snížíte napětí, asi o 0,05-0,10 voltů, vaše baterie nebude plně nabitá, ale tímto způsobem vydrží déle. Autor článku EGOR.

Diskutujte o článku NABÍJENÍ LITHIOVÝCH BATERIÍ

Mnozí si možná řeknou, že za málo peněz si z Číny můžete objednat speciální desku, přes kterou se dají nabíjet lithiové baterie přes USB. Bude to stát asi 1 dolar.

Nemá ale smysl kupovat něco, co se dá snadno sestavit za pár minut. Nezapomeňte, že na objednanou desku si budete muset zhruba měsíc počkat. A zakoupené zařízení nepřináší tolik potěšení jako doma vyrobené.
Původně bylo plánováno sestavení nabíječky založené na čipu LM317.

Pak ale pro napájení tohoto náboje bude potřeba vyšší napětí než 5 V. Čip musí mít rozdíl 2 V mezi vstupním a výstupním napětím. Nabitá lithiová baterie má napětí 4,2 V. To nesplňuje popsané požadavky (5-4,2 = 0,8), takže je třeba hledat jiné řešení.

Téměř každý může opakovat cvičení, o kterém bude řeč v tomto článku. Jeho schéma je celkem jednoduché zopakovat.

Jeden z těchto programů si můžete stáhnout na konci článku.
Pro přesnější nastavení výstupního napětí můžete změnit odpor R2 na víceotáčkový. Jeho odpor by měl být asi 10 kOhm.

Přiložené soubory: :

Jak si vyrobit jednoduchou powerbanku vlastníma rukama: schéma domácí powerbanky Udělej si sám lithium-iontová baterie: jak správně nabíjet

Jak vyrobit li-ion baterie vlastníma rukama ze šrotu prakticky za nic. Skládáme jednoduchou nabíječku pro Lithium-iontové baterie prakticky z odpadků.

Nabíjecí obvod

Materiály a nástroje

• USB kabel;
• krokodýli;
• ochranná deska BMS;
• plastové vajíčko od kinder;
• dvě LED diody různých barev;
• tranzistor kt361;
• odpory 470 a 22 ohmů;
• dvouwattový odpor 2,2 ohm;
• jedna dioda IN4148;
• nástroje.

Výroba nabíječky

Dráty připájíme na krokodýly.

Zvážíme hlubokou část plastového kinder, naplnil jsem matici M6 horkým lepidlem.

Pájíme náš jednoduchý obvod. Vše se provádí povrchovou montáží a připájením na BMS desku. Použil jsem dvojitou LED, ale můžete použít dvě jednobarevné. Tranzistor vypadl ze starého sovětského rádiového zařízení.

Drátky provlékneme do otvoru v druhé, mělké polovině plastového kinderku. Zapájejte obvod.

Vše kompaktně nacpeme do plastového vajíčka. Vyrábíme otvor pro LED.

Připojíme do USB portu PC nebo čínské nabíječky, stále mají málo proudu.
Během nabíjení svítí oranžově. Tito. obě LED svítí.

Po dokončení nabíjení se rozsvítí zelené světlo, které je připojeno přes diodu IN4148.
Obvod můžete zkontrolovat odpojením od baterie, rozsvítí se zelená LED indikující konec nabíjení.

Dnes se speciální baterie používají pro mobilní zařízení, domácí spotřebiče a nářadí. Liší se výkonnostními charakteristikami. Aby baterie fungovala po dlouhou dobu, bez poruch, musíte vzít v úvahu požadavky výrobců prezentovaných produktů.

Jedním z nejoblíbenějších typů jsou dnes Li-Ion baterie. Jak správně nabíjet tento typ baterie, stejně jako funkce jeho provozu, je třeba podrobně zvážit před provozem zařízení.

obecné charakteristiky

Jedním z nejrozšířenějších typů baterií je dnes typ Li-Ion. Taková zařízení jsou relativně levná. Zároveň jsou nenáročné na provozní podmínky. V tomto případě má uživatel zřídka otázku, jak správně nabíjet válcovou baterii Li-Ion 18650 nebo jiný typ.

Prezentované baterie se nejčastěji instalují do smartphonů, notebooků, tabletů a dalších podobných zařízení. Prezentované baterie se vyznačují odolností a spolehlivostí. Nebojí se úplného vybití.

Jedním z hlavních rysů prezentovaných produktů je absence „paměťového efektu“. Tyto baterie lze nabíjet téměř kdykoli. K „paměťovému efektu“ dochází, když baterie není zcela vybitá. Pokud v ní zbývá malé množství náboje, kapacita baterie se začne časem snižovat. To povede k nedostatečnému napájení zařízení. U lithium-iontových baterií je „paměťový efekt“ minimalizován.

Design

Konstrukce lithium-iontové baterie závisí na typu zařízení, pro které je určena. Mobilní telefon používá baterii zvanou „jar“. Má obdélníkový tvar a obsahuje jeden konstrukční prvek. Jeho jmenovité napětí je 3,7V.

Prezentovaný typ baterie pro notebook má zcela odlišný design. Může v něm být několik jednotlivých článků baterie (2-12 kusů). Každý z nich má válcový tvar. Jedná se o baterie Li-Ion 18650. Výrobce zařízení podrobně uvádí, jak je správně nabíjet. Tato konstrukce obsahuje speciální ovladač. Vypadá to jako mikroobvod. Ovladač řídí proces nabíjení a nedovolí, aby byla překročena jmenovitá kapacita baterie.

Moderní baterie pro tablety a chytré telefony poskytují také funkci kontroly nabíjení. To výrazně prodlužuje životnost baterie. Je chráněn před různými nepříznivými faktory.

Funkce nabíjení

Při zvažování, jak správně nabíjet Li-Ion baterie telefonu, notebooku a dalšího vybavení, musíte věnovat pozornost provozním funkcím prezentovaného zařízení. Je třeba říci, že lithium-iontové baterie nesnášejí hluboké vybíjení a přebíjení. To je řízeno speciálním zařízením, které je přidáno do konstrukce (ovladač).

Ideální je udržovat nabití prezentovaného typu baterie na úrovni 20 až 80 % plné kapacity. Ovladač to sleduje. Odborníci ale nedoporučují nechávat zařízení neustále připojené k nabíjení. To výrazně snižuje životnost baterie. V tomto případě je regulátor vystaven konstantní zátěži. V průběhu času se kvůli tomu může snížit jeho funkčnost.

Zároveň ovladač také nedovolí hluboké vybití. Jednoduše v určité chvíli vypne baterii. Tato ochranná funkce je mimořádně potřebná. V opačném případě by uživatel mohl baterii náhodně přebít nebo vybít. Moderní baterie také poskytují kvalitní ochranu proti přehřátí.

Princip činnosti baterie

Abyste pochopili, jak správně nabíjet Li-Ion baterii (novou nebo použitou), musíte zvážit princip jejího fungování. To vám umožní posoudit potřebu sledovat úroveň vybití a nabití zařízení.

Lithiové ionty v baterii tohoto typu se pohybují z jedné elektrody na druhou. V tomto případě se objeví elektrický proud. Elektrody mohou být vyrobeny z různých materiálů. Tento indikátor má menší vliv na výkonnostní charakteristiky zařízení.

Lithné ionty rostou na krystalové mřížce elektrod. Ty druhé zase mění svůj objem a složení. Když je baterie nabitá nebo vybitá, na jedné z elektrod je více iontů. Čím vyšší zatížení kovových konstrukčních prvků lithium klade, tím kratší bude životnost zařízení. Proto je lepší nedovolit, aby se na jedné nebo druhé elektrodě usadilo vysoké procento iontů.

Možnosti nabíjení

Před použitím baterie je třeba zvážit, jak správně nabíjet Li-Ion baterii smartphonu, tabletu a dalšího zařízení. Existuje několik způsobů, jak to udělat.

Jedním z nejsprávnějších řešení by bylo použití nabíječky. Je dodáván kompletní s elektronickým zařízením od všech výrobců.

Druhou možností je nabíjení baterie ze stolního počítače připojeného k domácí síti. K tomu slouží USB kabel. V tomto případě bude nabíjení trvat déle než při použití prvního způsobu.

Tento postup můžete provést pomocí zapalovače cigaret ve vašem autě. Další méně oblíbenou metodou je nabíjení lithium-iontové baterie pomocí univerzálního zařízení. Říká se mu také „žaba“. Nejčastěji se taková zařízení používají k dobíjení baterií smartphonů. Kontakty tohoto zařízení lze nastavit na šířku.

Nabíjení nové baterie

Nová baterie musí být správně uvedena do provozu. K tomu musí být váš telefon, tablet nebo jiné zařízení zcela vybité. Pouze když se zařízení vypne, může být připojeno k síti. Ovladač zabrání přílišnému vybití baterie. Je to on, kdo vypne zařízení, když baterie ztratí kapacitu na předem stanovenou úroveň.

Dále je třeba připojit elektrické zařízení k síti pomocí standardní nabíječky. Postup se provádí, dokud se indikátor nerozsvítí zeleně. Zařízení můžete nechat online ještě několik hodin. Tento postup se provádí několikrát. Není potřeba speciálně vybíjet telefon, tablet nebo notebook.

Normální nabíjení

Vědět, jak správně nabíjet Li-Ion baterie, může výrazně prodloužit životnost baterie. Odborníci doporučují u nové baterie dodržet správný postup tohoto procesu. Poté není vhodné baterii zcela vybít. Když indikátor ukazuje, že kapacita baterie je nabitá pouze na 14-15 %, je třeba ji připojit k síti.

Zároveň se také nedoporučuje používat k naplnění kapacity baterie jiná zařízení než standardní. Má maximální přijatelné proudové hodnoty povolené pro konkrétní model baterie. Jiné možnosti by měly být použity pouze v případě, že je to nezbytně nutné.

Kalibrace

Při studiu otázky, jak správně nabíjet Li-Ion baterie, musíte vědět ještě jednu nuanci. Odborníci doporučují toto zařízení pravidelně kalibrovat. Koná se jednou za tři měsíce.

Za prvé, v normálním režimu musíte vybít elektrické zařízení před jeho vypnutím. Dále je připojen k síti. Nabíjení pokračuje, dokud se indikátor nerozsvítí zeleně (baterie je nabitá na 100 %). Tento postup je nutné dodržet, aby regulátor fungoval správně.

Při provádění takového postupu určuje obvodová deska baterie limity nabíjení a vybíjení. To je nezbytné pro zajištění normálního provozu regulátoru a zabránění poruchám. V tomto případě se používá standardní nabíječka, kterou výrobce dodává k telefonu, tabletu nebo notebooku.

Úložný prostor

Aby baterie fungovala co nejdéle a nejefektivněji, je třeba zvážit také otázku, jak správně nabíjet Li-Ion baterii pro skladování. V některých případech může nastat situace, kdy se zařízení pro napájení zařízení dočasně nepoužívá. V tomto případě musí být řádně připravena ke skladování.

Baterie je nabitá na 50 %. V tomto stavu lze skladovat poměrně dlouho. Okolní teplota by však měla být kolem 15 ºC. Pokud se zvýší, zvýší se rychlost, se kterou baterie ztrácí svou kapacitu.

Pokud je potřeba baterii skladovat dostatečně dlouhou dobu, je nutné ji jednou za měsíc zcela vybít a nabít. Baterie dosáhne 100 % své specifikované kapacity. Poté se zařízení opět vybije a nabije na 50 %. Pokud se tento postup provádí pravidelně, může být baterie skladována po velmi dlouhou dobu. Poté bude plně použitelný.

Zvážením, jak správně nabíjet Li-Ion baterie, můžete výrazně prodloužit životnost tohoto typu baterií.