Udělej si sám nabíječka pro lithiové baterie. Nabíječka lithiových baterií

Většina moderní vychytávky získat energii dvěma způsoby: ze sítě, z baterií. Kterou si vyberete? Pravděpodobně druhý, jako nejpohodlnější. Pak se ale musíte postarat o jejich pravidelné nabíjení. K tomu existuje speciální zařízení - nabíječka lithium-iontové baterie. Při jeho výběru je většinou zajímá rychlost nabíjení a počet současně dobíjitelných baterií.

Zároveň ale nezapomínejte, že musí být optimalizován pro práci s konkrétními bateriemi. Většina zahraničních výrobců baterií vyrábí také vlastní nabíječky, což vám ušetří zdlouhavé hledání. vhodný model. Jaký je jejich rozdíl a jak se orientovat v tomto moři produktů? Nyní vám to řekneme podrobněji.

Nabíjení prstových baterií

Toto zařízení je nezbytnou položkou pro lidi, kteří preferují aktivní životní styl, kteří přenesli maximální počet použitých gadgetů na práci na baterie. Jedním z nejběžnějších mezi těmito zařízeními je mobilní telefon.

Všechny jsou vybaveny lithiovými bateriemi. Proto se jim doporučuje zakoupit nabíječku pro lithiovou baterii 18650. Pokus o obnovení kapacity baterie pomocí zařízení nevhodného modelu ji poškodí.

K nabíjení baterií na bázi lithia se obvykle používají zařízení s označením EP. V mobilním telefonu je baterie považována za nejslabší místo. A při použití špatné nabíječky se může snížit její životnost, začne se rychle vybíjet, což přinese spoustu nepříjemných chvil. Aby se tomu zabránilo, je nutné zvolit správné vybavení pro obnovu. Navíc není nutné kupovat hotový model, můžete si vyrobit nabíječku lithiové baterie vlastníma rukama. Takové zařízení bude stát méně než průmyslový výrobek.

Designové vlastnosti paměti

Klasický obvod nabíječky lithiových baterií 18650 obsahuje dvě hlavní části:

• Transformátor;
• Usměrňovač.

Používá se ke generování stejnosměrný proud s napětím 14,4V. Tato hodnota parametru nebyla zvolena náhodou. Je to nutné, aby proud mohl procházet vybitou baterií. A protože v této době je napětí baterie cca 12V, není možné ji nabíjet zařízením, které má stejnou výstupní hodnotu. Proto byla zvolena hodnota 14,4V.

Princip činnosti paměti

Obnova kapacity baterie začíná připojením nabíječky k síti. V čem vnitřní odpor baterie se zvyšuje a proud klesá. Jakmile napětí na baterii dosáhne 12V, proud se přiblíží nule. Tyto parametry indikují, že nabití baterie bylo úspěšné a zařízení lze vypnout.

Až na normální proces, která trvá poměrně dlouho, existuje i zrychlená. Rychlé nabíjení výrazně zkracuje čas, ale zároveň negativně ovlivňuje výkon baterie, takže odborníci tuto metodu nedoporučují.

Kritéria pro výběr nabíjecího zařízení

Jak vysoká bude kvalita zakoupeného zařízení, můžete určit podle následujících bodů:

• Přítomnost nezávislých nabíjecích kanálů;
• Aktuální;
• Funkce vypouštění.

Zvažme každou z nich podrobně. Začněme těmi nejvýznamnějšími – nezávislými nabíjecími kanály. Jejich přítomnost ve vybraném modelu naznačuje, že jeho elektronická náplň je schopna samostatně řídit proces nabíjení a zastavit jej, jakmile se obnoví kapacita baterie. Všechny ostatní ale zároveň nestihnou obnovit svou kapacitu, což při neustálém opakování takové situace vede k rychlému selhání baterií.

Doplňování energie baterie je možné třemi způsoby:

1. Slabý proud;
2. Střední;
3. Vysoký.

První zahrnuje výběr nabíječky pro lithium-iontové baterie s přihlédnutím k nominální kapacitě baterie. V tomto případě by jím generovaný proud neměl přesáhnout 10 %. Tento způsob nabíjení je nejpomalejší a nejšetrnější. Při nepřetržitém používání se životnost baterie prakticky nesnižuje.

Za zlatý střed je považováno použití zařízení s proudem, který je menší než polovina jmenovité kapacity baterie. S ním se baterie prakticky nezahřívá a doba cyklu není příliš dlouhá, jako v prvním případě.

Posledně jmenovaný způsob neboli nabíjení vysokým proudem, který se téměř rovná jmenovité kapacitě, představuje pro baterii určité namáhání, které vede k výraznému snížení životnosti. Při ní dochází k silnému zahřívání, které vyžaduje aktivní chlazení ventilátorem. Používá se pouze v extrémních případech, kdy potřebujete nabít baterii za několik hodin.

Sledujeme video recenzi nabíječek pro lithiové baterie:

Existují také tzv. chytrá zařízení. Používají se k nabíjení baterií. profesionální fotografové používané ve svítidlech a jiných podobných aplikacích. Náklady na takovou nabíječku pro lithium-iontové baterie jsou poměrně vysoké, ale pokud je pro vás důležitý bezchybný provoz gadgetu, je lepší investovat do nákupu zařízení než neustále měnit baterie.

Chytré nabíječky mají funkci vybíjení. Je nutné zcela vybít baterii, čímž se eliminuje paměťový efekt. Tím se mírně prodlouží nabíjecí cyklus, ale prodlouží se tím životnost baterie.

Některé modely mají i tréninkovou funkci. Slouží k navrácení částečně poškozených baterií do funkčního stavu.

Top producenti

Každý produkt má své vlastní vlastnosti. Proto se při výběru konkrétní značky musíte nejprve zaměřit na počet a typ baterií, které bude nutné nabíjet. Pokud plánujete pracovat se 4 bateriemi, pak se můžete zastavit u modelu Rodition Ecocharger. Tento malé zařízení schopný obnovit i jednorázové alkalické baterie. Zařazení této funkce se provádí pákovým přepínačem umístěným na bočním panelu pouzdra.

Zařízení má čtyři kanály a je schopno ovládat úroveň nabití každého prvku samostatně. Na panelu zařízení je světelná indikace ukazující, která z baterií je již nabitá. Takové zařízení si můžete koupit za 20 dolarů.

Podívejte se na video o produktech Rodition Ecocharger:

Jednou z nejoblíbenějších a multifunkčních je nabíječka lithiových baterií značky La Crosse BC-700. Patří mezi pokročilé a je určen pro obnovu prstových bójek AA a AAA na bázi niklu. Vlastnosti zařízení jsou takové, že je schopen současně nabíjet 4 baterie různých kapacit.

Zařízení pracuje v několika režimech. Existuje regulátor proudu, který vám umožňuje vybrat nejoptimálnější hodnotu pro každý případ.

Kroky nabíjení

Odborníci doporučují zahájit proces obnovy baterie jejím úplným vybitím. Pokud z nějakého důvodu musíte nabíjet baterii, která ještě není zcela vybitá, měli byste zvolit pokročilý model zařízení.

Je obtížné hodnotit vlastnosti konkrétní nabíječky, aniž bychom pochopili, jak by měl příkladný náboj li-ion baterie vlastně proudit. Než tedy přistoupíme přímo k obvodům, připomeňme si trochu teorie.

Co jsou to lithiové baterie

V závislosti na tom, z jakého materiálu je kladná elektroda lithiové baterie vyrobena, existuje několik druhů:

• s kobaltátovou katodou lithnou;
• s katodou na bázi lithiovaného fosforečnanu železitého;
• na bázi nikl-kobalt-hliník;
• na bázi nikl-kobalt-mangan.

Všechny tyto baterie mají své vlastní vlastnosti, ale protože tyto nuance nemají pro běžného spotřebitele zásadní význam, nebudou v tomto článku brány v úvahu.

Také všechny li-ion baterie jsou vyráběny v různých velikostech a tvarech. Mohou být buď v pouzdrovém provedení (například dnes oblíbené baterie 18650), nebo v laminovaném či prizmatickém provedení (gel-polymerové baterie). Posledně jmenované jsou hermeticky uzavřené sáčky vyrobené ze speciální fólie, ve které jsou umístěny elektrody a elektrodová hmota.

Nejběžnější velikosti li-ion baterií jsou uvedeny v tabulce níže (všechny mají jmenovité napětí 3,7 V):

Vnitřní elektrochemické procesy probíhají stejným způsobem a nezávisí na tvarovém faktoru a výkonu baterie, takže vše níže uvedené platí stejně pro všechny lithiové baterie.

Jak správně nabíjet lithium-iontové baterie

Většina správná cesta Nabíjení lithiové baterie je dvoufázové nabíjení. Právě tento způsob používá Sony ve všech svých nabíječkách. Navzdory složitějšímu regulátoru nabíjení to poskytuje úplnější nabití li-ion baterií bez snížení jejich životnosti.

Zde hovoříme o dvoustupňovém nabíjecím profilu lithiových baterií, zkráceně CC / CV (konstantní proud, konstantní napětí). Existují také možnosti s pulzními a stupňovitými proudy, ale v tomto článku se o nich neuvažuje. Více o nabíjení pulzním proudem si můžete přečíst.

Podívejme se tedy na obě fáze nabíjení podrobněji.

1. V první fázi musí být zajištěn konstantní nabíjecí proud. Aktuální hodnota je 0,2-0,5C. Pro zrychlené nabíjení je povoleno zvýšit proud až na 0,5-1,0C (kde C je kapacita baterie).

Například pro baterii s kapacitou 3000 mAh je nominální nabíjecí proud v prvním stupni 600-1500 mA a zrychlený nabíjecí proud může být v rozsahu 1,5-3A.

Pro zajištění konstantního nabíjecího proudu dané hodnoty musí být obvod nabíječky (nabíječka) schopen zvýšit napětí na svorkách baterie. Ve skutečnosti v první fázi paměť funguje jako klasický stabilizátor proudu.

Důležité: pokud plánujete nabíjet baterie pomocí vestavěné ochranné desky (PCB), pak se při navrhování obvodu nabíječky musíte ujistit, že napětí nečinný pohyb obvody nikdy nesmí překročit 6-7 voltů. Jinak může dojít k selhání ochranné desky.

V okamžiku, kdy napětí na baterii stoupne na hodnotu 4,2 voltu, získá baterie přibližně 70-80 % své kapacity (konkrétní hodnota kapacity bude záviset na nabíjecím proudu: při zrychleném nabíjení bude o něco méně , s nominálním poplatkem - o něco více). Tento okamžik je ukončením prvního stupně nabíjení a slouží jako signál pro přechod do druhého (a posledního) stupně.

2. Druhá fáze nabíjení- jedná se o nabíjení baterie konstantním napětím, ale postupně klesajícím (klesajícím) proudem.

V této fázi nabíječka udržuje napětí 4,15-4,25 V na baterii a řídí aktuální hodnotu.

S rostoucí kapacitou se bude nabíjecí proud snižovat. Jakmile jeho hodnota klesne na 0,05-0,01С, proces nabíjení se považuje za dokončený.

Důležitou nuancí při provozu správné nabíječky je její úplné odpojení od baterie po dokončení nabíjení. To je způsobeno tím, že je krajně nežádoucí, aby lithiové baterie byly dlouhodobě pod vysokým napětím, které obvykle zajišťuje nabíječka (tedy 4,18-4,24 voltů). To vede k urychlené degradaci chemického složení baterie a v důsledku toho ke snížení její kapacity. Dlouhý pobyt znamená desítky hodin i více.

Během druhé fáze nabíjení se baterii podaří získat o 0,1-0,15 více své kapacity. Celkové nabití baterie tak dosahuje 90-95 %, což je výborný ukazatel.

Zvažovali jsme dvě hlavní fáze nabíjení. Pokrytí problematiky nabíjení lithiových baterií by však bylo neúplné, kdyby nebyla zmíněna ještě jedna etapa nabíjení – tzv. předem nabít.

Fáze předběžného nabíjení (přednabíjení)- tento stupeň se používá pouze pro hluboce vybité baterie (méně než 2,5 V) pro uvedení do normálního provozního režimu.

V této fázi je nabíjení zajišťováno sníženým konstantním proudem, dokud napětí baterie nedosáhne 2,8 V.

Předstupeň je nutný k zamezení nabobtnání a odtlakování (nebo dokonce výbuchu ohněm) poškozených baterií, které mají například vnitřní zkrat mezi elektrodami. Pokud přes takovou baterii okamžitě projdete vysoký proud nabití, to nevyhnutelně povede k jeho zahřátí, a pak jaké štěstí.

Další výhodou přednabíjení je předehřívání baterie, které je důležité při nabíjení při nízké teploty prostředí (v nevytápěné místnosti v chladném období).

Chytré nabíjení by mělo být schopno monitorovat napětí baterie během fáze předběžného nabíjení a případně i napětí na dlouhou dobu nezvedne, usuzujte, že baterie je vadná.

Všechny fáze nabíjení lithium-iontové baterie (včetně fáze předběžného nabíjení) jsou schematicky znázorněny v tomto grafu:

Překročení jmenovitého nabíjecího napětí o 0,15 V může zkrátit životnost baterie na polovinu. Snížení nabíjecího napětí o 0,1 voltu snižuje kapacitu nabité baterie o cca 10 %, ale výrazně prodlužuje její životnost. Napětí plně nabité baterie po vyjmutí z nabíječky je 4,1-4,15 voltů.

Abychom shrnuli výše uvedené, nastíníme hlavní teze:

1. Jakým proudem nabíjet li-ion baterii (například 18650 nebo jakoukoli jinou)?

Proud bude záviset na tom, jak rychle jej chcete nabíjet, a může se pohybovat od 0,2C do 1C.

Například pro baterii 18650 s kapacitou 3400 mAh je minimální nabíjecí proud 680 mA a maximální 3400 mA.

2. Jak dlouho trvá nabití například stejných dobíjecích baterií 18650?

Doba nabíjení přímo závisí na nabíjecím proudu a počítá se podle vzorce:

T \u003d C / I nabíjím.

Například doba nabíjení naší baterie s kapacitou 3400 mAh s proudem 1A bude asi 3,5 hodiny.

3. Jak správně nabíjet lithium-polymerovou baterii?

Všechny lithiové baterie se nabíjejí stejným způsobem. Nezáleží na tom, zda je to lithium polymer nebo lithium ion. Pro nás spotřebitele v tom není žádný rozdíl.

Co je ochranná deska?

Ochranná deska (neboli PCB - deska řízení výkonu) je určena k ochraně proti zkrat, přebíjení a nadměrné vybíjení lithiové baterie. Do ochranných modulů je zpravidla zabudována také ochrana proti přehřátí.

Z bezpečnostních důvodů v něm nepoužívejte lithiové baterie domácí přístroje pokud nemají zabudovanou ochrannou desku. Proto ve všech bateriích od mobily vždy je tam deska PCB. Výstupní svorky baterie jsou umístěny přímo na desce:

Tyto desky používají šestinohý regulátor nabíjení na specializovaném mikrukh (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 atd. analogy). Úkolem tohoto ovladače je odpojit baterii od zátěže při úplném vybití baterie a odpojit baterii od nabíjení při dosažení 4,25V.

Zde je například schéma desky ochrany baterie BP-6M, která byla dodána se starými telefony Nokia:

Pokud mluvíme o 18650, pak mohou být vyráběny jak s ochrannou deskou, tak bez ní. Ochranný modul je umístěn v oblasti záporného pólu baterie.

Deska zvyšuje délku baterie o 2-3 mm.

Baterie bez modulu PCB se obvykle dodávají s bateriemi s vlastními ochrannými obvody.

Jakoukoli baterii s ochranou lze snadno přeměnit na nechráněnou baterii pouhým vykucháním.

K dnešnímu dni je maximální kapacita baterie 18650 3400 mAh. Baterie s ochranou musí mít na pouzdře odpovídající označení ("Chráněno").

Nezaměňujte desku PCB s modulem PCM (PCM - power charge module). Pokud ty první slouží pouze k ochraně baterie, pak ty druhé jsou určeny k řízení procesu nabíjení – omezují nabíjecí proud na dané úrovni, řídí teplotu a celkově celý proces zajišťují. Deska PCM je to, čemu říkáme regulátor nabíjení.

Doufám, že už nezůstaly žádné otázky, jak nabíjet baterii 18650 nebo jakoukoli jinou lithiovou baterii? Pak jdeme na malý výběr hotová řešení obvodů pro nabíječky (stejné regulátory nabíjení).

Schémata nabíjení pro li-ion baterie

Všechny obvody jsou vhodné pro nabíjení libovolné lithiové baterie, zbývá pouze rozhodnout o nabíjecím proudu a základně prvku.

LM317

Schéma jednoduché nabíječky založené na čipu LM317 s indikátorem nabití:

Zapojení je jednoduché, celé nastavení spočívá v nastavení výstupního napětí na 4,2 V pomocí trimrového rezistoru R8 (bez připojené baterie!) a nastavení nabíjecího proudu volbou rezistorů R4, R6. Výkon rezistoru R1 je minimálně 1 watt.

Jakmile LED zhasne, lze proces nabíjení považovat za ukončený (nabíjecí proud nikdy neklesne na nulu). Po úplném nabití se nedoporučuje nechávat baterii v tomto nabití dlouhou dobu.

Čip lm317 je široce používán v různých stabilizátorech napětí a proudu (v závislosti na spínacím obvodu). Prodává se na každém rohu a obecně stojí cent (můžete si vzít 10 kusů za pouhých 55 rublů).

LM317 přichází v různých případech:

Přiřazení pinu (pinout):

Analogy čipu LM317 jsou: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (poslední dva jsou domácí výroby).

Nabíjecí proud lze zvýšit až na 3A, pokud místo LM317 vezmete LM350. Je pravda, že to bude dražší - 11 rublů / kus.

Deska s plošnými spoji a sestava obvodů jsou zobrazeny níže:

Starý sovětský tranzistor KT361 lze nahradit podobným pnp tranzistor(například KT3107, KT3108 nebo buržoazní 2N5086, 2SA733, BC308A). Pokud indikátor nabití nepotřebujete, lze jej zcela odstranit.

Nevýhoda obvodu: napájecí napětí musí být v rozmezí 8-12V. To je způsobeno skutečností, že pro normální provoz mikroobvodu LM317 musí být rozdíl mezi napětím baterie a napájecím napětím alespoň 4,25 voltů. Nebude tedy možné jej napájet z USB portu.

MAX1555 nebo MAX1551

MAX1551/MAX1555 jsou specializované nabíječky pro Li+ baterie, které mohou pracovat z USB nebo ze samostatného napájecího adaptéru (například nabíječky telefonu).

Jediný rozdíl mezi těmito mikroobvody je v tom, že MAX1555 dává signál pro indikátor průběhu nabíjení a MAX1551 - signál, že je napájení zapnuto. Tito. 1555 je stále výhodnější ve většině případů, takže 1551 je nyní těžké najít na prodej.

Podrobný popis těchto čipů od výrobce -.

Maximální vstupní napětí z DC adaptéru je 7 V, při napájení z USB je to 6 V. Při poklesu napájecího napětí na 3,52 V se mikroobvod vypne a nabíjení se zastaví.

Mikroobvod sám detekuje, na kterém vstupu je napájecí napětí a je k němu připojen. Li jídlo přichází přes USB sběrnici je maximální nabíjecí proud omezen na 100 mA - to umožňuje zapojit nabíječku do USB portu libovolného počítače bez obav ze spálení jižního můstku.

Při napájení ze samostatného zdroje je typický nabíjecí proud 280 mA.

Čipy mají zabudovanou ochranu proti přehřátí. Ale i v tomto případě obvod nadále funguje a snižuje nabíjecí proud o 17 mA na každý stupeň nad 110 °C.

K dispozici je funkce předběžného nabíjení (viz výše): pokud je napětí baterie nižší než 3V, mikroobvod omezí nabíjecí proud na 40 mA.

Mikroobvod má 5 pinů. Zde je typické schéma zapojení:

Pokud existuje záruka, že napětí na výstupu vašeho adaptéru nemůže za žádných okolností překročit 7 voltů, pak se bez stabilizátoru 7805 obejdete.

Na tomto lze sestavit například možnost USB nabíjení.

Mikroobvod nepotřebuje žádné externí diody ani externí tranzistory. Obecně, samozřejmě, elegantní mikruhi! Pouze jsou příliš malé, je nepohodlné pájet. A jsou stále drahé ().

LP2951

Stabilizátor LP2951 vyrábí společnost National Semiconductors (). Poskytuje implementaci vestavěné funkce omezení proudu a umožňuje generovat stabilní úroveň nabíjecího napětí pro lithium-iontovou baterii na výstupu obvodu.

Hodnota nabíjecího napětí je 4,08 - 4,26 V a nastavuje se odporem R3 při odpojení baterie. Napětí je velmi přesné.

Nabíjecí proud je 150 - 300mA, tato hodnota je omezena vnitřními obvody čipu LP2951 (záleží na výrobci).

Použijte diodu s malým zpětným proudem. Může to být například jakákoliv řada 1N400X, kterou můžete získat. Dioda se používá jako blokovací dioda zabraňující zpětnému proudu z baterie do čipu LP2951 při vypnutí vstupního napětí.

Tato nabíječka produkuje poměrně nízký nabíjecí proud, takže jakoukoli baterii 18650 lze nabíjet celou noc.

Mikroobvod lze zakoupit jak v balíčku DIP, tak v balíčku SOIC (cena je asi 10 rublů za kus).

MCP73831

Čip vám umožní vytvořit správné nabíječky, kromě toho je levnější než medializovaný MAX1555.

Typický spínací obvod je převzat z:

Důležitou výhodou obvodu je absence nízkoodporových výkonných rezistorů, které omezují nabíjecí proud. Zde se proud nastavuje odporem připojeným k 5. výstupu mikroobvodu. Jeho odpor by měl být v rozmezí 2-10 kOhm.

Sestava nabíječky vypadá takto:

Mikroobvod se během provozu docela dobře zahřívá, ale nezdá se, že by to rušilo. Plní svou funkci.

Zde je další možnost tištěný spoj S smd led a micro USB konektor:

LTC4054 (STC4054)

Velmi jednoduchý obvod, skvělá volba! Umožňuje nabíjení proudem až 800 mA (viz). Je pravda, že má tendenci se velmi zahřívat, ale v tomto případě vestavěná ochrana proti přehřátí snižuje proud.

Obvod lze značně zjednodušit vyhozením jedné nebo i obou LED s tranzistorem. Pak to bude vypadat takto (souhlas, není nikde jednodušší: pár rezistorů a jeden konder):

Jedna z možností PCB je dostupná na . Deska je určena pro prvky velikosti 0805.

I = 1000/R. Neměli byste hned nastavit velký proud, nejprve se podívejte, jak moc se mikroobvod zahřeje. Pro mé účely jsem vzal rezistor 2,7 kΩ, zatímco nabíjecí proud se ukázal být asi 360 mA.

Je nepravděpodobné, že by radiátor mohl být přizpůsoben tomuto mikroobvodu, a není skutečností, že bude účinný kvůli vysokému tepelnému odporu přechodu krystal-pouzdro. Výrobce doporučuje udělat chladič "přes vývody" - udělat dráhy co nejtlustší a nechat fólii pod pouzdrem mikroobvodu. A obecně platí, že čím více "zemní" fólie zbude, tím lépe.

Mimochodem, většina tepla je odváděna přes 3. nohu, takže tuto dráhu můžete udělat velmi širokou a tlustou (naplňte ji přebytečnou pájkou).

Balíček čipu LTC4054 může být označen LTH7 nebo LTADY.

LTH7 se od LTADY liší tím, že první dokáže zvednout velmi vybitou baterii (na které je napětí menší než 2,9 voltu), zatímco druhý nikoli (je třeba ji rozhoupat samostatně).

Čip vyšel velmi úspěšně, takže má spoustu analogů: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM40854, WPM4081, V81054, YPT661, IT45612, IT456054 S610 2, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Před použitím některého z analogů si prohlédněte katalogové listy.

TP4056

Mikroobvod je vyroben v obalu SOP-8 (viz), na břiše má kovový chladič, který není spojen s kontakty, což umožňuje efektivněji odvádět teplo. Umožňuje nabíjet baterii proudem až 1A (proud závisí na odporu nastavení proudu).

Schéma zapojení vyžaduje minimum příloh:

Obvod realizuje klasický proces nabíjení - nejprve nabíjejte konstantním proudem, poté konstantním napětím a klesajícím proudem. Všechno je vědecké. Pokud nabíjení rozeberete krok za krokem, můžete rozlišit několik fází:

1. Sledování napětí připojené baterie (toto se děje neustále).
2. Stupeň předběžného nabití (pokud je baterie vybitá pod 2,9 V). Nabíjecí proud 1/10 z naprogramovaného odporu R prog (100 mA při R prog = 1,2 kOhm) na úroveň 2,9 V.
3. Nabíjení maximálním konstantním proudem (1000 mA při R prog = 1,2 kOhm);
4. Když baterie dosáhne 4,2 V, napětí baterie je pevně na této úrovni. Začíná postupný pokles nabíjecího proudu.
5. Když proud dosáhne 1/10 R prog naprogramovaného rezistorem (100 mA při R prog = 1,2 kOhm), nabíječka se vypne.
6. Po dokončení nabíjení regulátor pokračuje ve sledování napětí baterie (viz bod 1). Proud spotřebovaný monitorovacím obvodem je 2-3 μA. Po poklesu napětí na 4,0 V se nabíjení znovu zapne. A tak v kruhu.

Nabíjecí proud (v ampérech) se vypočítá podle vzorce I=1200/R prog. Povolené maximum je 1000 mA.

Reálný test nabíjení s baterií 18650 na 3400 mAh ukazuje graf:

Výhodou mikroobvodu je, že nabíjecí proud je nastaven pouze jedním rezistorem. Výkonné nízkoodporové odpory nejsou nutné. Navíc je zde indikátor průběhu nabíjení a také indikace konce nabíjení. Pokud není baterie připojena, indikátor jednou za několik sekund zabliká.

Napájecí napětí obvodu musí ležet v rozmezí 4,5 ... 8 voltů. Čím blíže k 4,5V - tím lépe (čip se tedy méně zahřívá).

První větev se používá pro připojení teplotního čidla zabudovaného v lithium-iontová baterie(obvykle se jedná o střední svorku baterie mobilního telefonu). Pokud je výstupní napětí pod 45 % nebo nad 80 % napájecího napětí, nabíjení se přeruší. Pokud nepotřebujete regulaci teploty, stačí položit tu nohu na zem.

Pozornost! Tento obvod má jednu významnou nevýhodu: nepřítomnost obvodu ochrany proti zpětnému chodu baterie. V tomto případě je zaručeno spálení regulátoru kvůli překročení maximálního proudu. V tomto případě napájecí napětí obvodu přímo dopadá na baterii, což je velmi nebezpečné.

Těsnění je jednoduché, hotové za hodinu na koleni. Pokud čas trpí, můžete si objednat hotové moduly. Někteří výrobci hotových modulů přidávají ochranu proti nadproudu a nadměrnému vybití (můžete si například vybrat, jakou desku potřebujete - s ochranou nebo bez ní a s jakým konektorem).

Můžete také najít hotové desky s kontaktem pro teplotní čidlo. Nebo dokonce nabíjecí modul s více čipy TP4056 paralelně pro zvýšení nabíjecího proudu a s ochranou proti přepólování (příklad).

LTC1734

Je to také velmi jednoduchý design. Nabíjecí proud se nastavuje odporem R prog (např. pokud vložíte odpor 3 kΩ, proud bude 500 mA).

Mikroobvody bývají na pouzdře označeny: LTRG (často je lze nalézt ve starých telefonech od Samsungu).

Tranzistor je vhodný pro jakékoli p-n-p obecně, hlavní je, že je určen pro daný nabíjecí proud.

Na tomto schématu není žádný indikátor nabití, ale na LTC1734 se říká, že pin "4" (Prog) má dvě funkce - nastavení proudu a sledování konce nabíjení baterie. Je například znázorněn obvod s řízením konce nabíjení pomocí komparátoru LT1716.

Komparátor LT1716 in tento případ lze nahradit levným LM358.

TL431 + tranzistor

Z dostupnějších součástek asi těžko vymyslíte obvod. Zde je nejobtížnější najít zdroj referenčního napětí TL431. Ale jsou tak běžné, že se nacházejí téměř všude (zřídka to, co zdroj energie dělá bez tohoto mikroobvodu).

No a tranzistor TIP41 lze nahradit jakýmkoli jiným s vhodným kolektorovým proudem. Postačí i stará sovětská KT819, KT805 (nebo méně výkonná KT815, KT817).

Nastavení obvodu spočívá v nastavení výstupního napětí (bez baterie!!!) pomocí trimru na úrovni 4,2 voltu. Sady rezistoru R1 maximální hodnota nabíjecí proud.

Toto schéma plně implementuje dvoustupňový proces nabíjení lithiových baterií - nejprve nabíjení stejnosměrným proudem, poté přechod do fáze stabilizace napětí a plynulý pokles proudu téměř na nulu. Jedinou nevýhodou je špatná opakovatelnost obvodu (vrtošivá v nastavení a náročná na použité komponenty).

MCP73812

Existuje další nezaslouženě opomíjený mikročip od Microchip - MCP73812 (viz). Na základě toho získáte velmi rozpočtovou možnost nabíjení (a levnou!). Celá sada je pouze jeden odpor!

Mimochodem, mikroobvod je vyroben v pouzdře vhodném pro pájení - SOT23-5.

Jediným negativem je, že se velmi zahřívá a není zde žádná indikace nabití. Taky to nějak nefunguje moc spolehlivě, pokud máte zdroj s malým výkonem (který dává úbytek napětí).

Obecně platí, že pokud pro vás indikace nabití není důležitá a vyhovuje vám proud 500 mA, pak je MCP73812 velmi dobrou volbou.

NCP1835

Nabízí se plně integrované řešení - NCP1835B, poskytující vysokou stabilitu nabíjecího napětí (4,2 ± 0,05 V).

Snad jedinou nevýhodou tohoto mikroobvodu jsou příliš malé rozměry (balení DFN-10, rozměr 3x3 mm). Ne každý je schopen zajistit kvalitní pájení takových miniaturních prvků.

Z nepopiratelné výhody Rád bych upozornil na následující:

1. Minimální počet dílů karoserie.
2. Schopnost nabíjet zcela vybitou baterii (přednabíjecí proud 30 mA);
3. Definice konce nabíjení.
4. Programovatelný nabíjecí proud - až 1000 mA.
5. Indikace nabití a chyb (schopná detekovat nedobíjecí baterie a signalizovat to).
6. Ochrana proti dlouhodobému nabíjení (změnou kapacity kondenzátoru C t můžete nastavit maximální čas nabíjení od 6,6 do 784 minut).

Náklady na mikroobvod nejsou tak levné, ale ne tak velké (~ 1 $), aby je odmítli používat. Pokud jste přátelé s páječkou, doporučil bych se rozhodnout pro tuto možnost.

Více Detailní popis je v .

Je možné nabíjet lithium-iontovou baterii bez ovladače?

Ano můžeš. To však bude vyžadovat přísnou kontrolu nad nabíjecím proudem a napětím.

Obecně platí, že nabíjení baterie, například naší 18650 bez nabíječky, nebude fungovat vůbec. Je potřeba ještě nějak omezit maximální nabíjecí proud, tedy alespoň tu nejprimitivnější paměť, ale stále potřebnou.

Nejjednodušší nabíječka pro jakoukoli lithiovou baterii je odpor v sérii s baterií:

Odpor a ztrátový výkon rezistoru závisí na napětí napájecího zdroje, který bude použit pro nabíjení.

Pojďme jako příklad vypočítat odpor pro 5voltový zdroj. Nabíjet budeme baterii 18650 s kapacitou 2400 mAh.

Takže na samém začátku nabíjení bude pokles napětí na rezistoru:

U r \u003d 5–2,8 \u003d 2,2 V

Předpokládejme, že náš 5V napájecí zdroj je dimenzován na maximální proud 1A. Největší proud spotřebuje obvod na samém začátku nabíjení, kdy je napětí na baterii minimální a je 2,7-2,8 V.

Pozor: tyto výpočty neberou v úvahu možnost, že baterie může být velmi hluboko vybitá a napětí na ní může být mnohem nižší, až nulové.

Odpor rezistoru potřebný k omezení proudu na samém začátku nabíjení na úrovni 1 ampér by tedy měl být:

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

Ztrátový výkon rezistoru:

P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2,2 \u003d 2,2 W

Na samém konci nabíjení baterie, když se napětí na ní blíží 4,2 V, bude nabíjecí proud:

Nabíjím \u003d (U un - 4,2) / R \u003d (5 - 4,2) / 2,2 \u003d 0,3 A

To znamená, jak vidíme, všechny hodnoty nepřekračují povolené limity pro danou baterii: počáteční proud nepřekračuje maximální povolený nabíjecí proud pro danou baterii (2,4 A) a konečný proud přesahuje proud, při kterém již baterie nezíská kapacitu ( 0,24 A).

Hlavní nevýhodou takového nabíjení je nutnost neustále sledovat napětí na baterii. A ručně vypněte nabíjení, jakmile napětí dosáhne 4,2 V. Lithiové baterie totiž příliš dobře nesnášejí ani krátkodobé přepětí – hmoty elektrod začnou rychle degradovat, což nevyhnutelně vede ke ztrátě kapacity. Zároveň jsou vytvořeny všechny předpoklady pro přehřívání a odtlakování.

Pokud má vaše baterie vestavěnou ochrannou desku, o které se hovořilo o něco výše, pak je vše zjednodušeno. Po dosažení určitého napětí na baterii ji samotná deska odpojí od nabíječky. Tento způsob nabíjení má však značné nevýhody, o kterých jsme hovořili v.

Ochrana zabudovaná v baterii nedovolí její dobíjení za žádných okolností. Na vás zbývá pouze řídit nabíjecí proud tak, aby nepřekračoval povolené hodnoty pro tuto baterii (ochranné desky bohužel nabíjecí proud omezit neumí).

Nabíjení pomocí laboratorního zdroje

Pokud máte k dispozici napájecí zdroj s proudovou ochranou (omezením), jste zachráněni! Takový napájecí zdroj je již plnohodnotnou nabíječkou, která implementuje správný nabíjecí profil, o kterém jsme psali výše (CC / CV).

Pro nabíjení li-ion stačí nastavit napájení na 4,2 voltu a nastavit požadovaný proudový limit. A můžete připojit baterii.

Nejprve, když je baterie stále vybitá, laboratorní blok napájecí zdroj bude pracovat v režimu proudové ochrany (tj. bude stabilizovat výstupní proud na dané úrovni). Poté, když napětí na bance stoupne na nastavených 4,2V, zdroj přejde do režimu stabilizace napětí a proud začne klesat.

Když proud klesne na 0,05-0,1C, lze baterii považovat za plně nabitou.

Jak můžete vidět, laboratorní PSU je téměř dokonalá nabíječka! Jediné, co neumí automaticky, je rozhodovat se plně nabito baterie a vypněte. To je ale drobnost, která ani nestojí za pozornost.

Jak nabíjet lithiové baterie?

A pokud se bavíme o jednorázové baterii, která není určena k dobíjení, tak správná (a jediná správná) odpověď na tuto otázku je NE.

Faktem je, že jakákoli lithiová baterie (například běžná CR2032 ve formě ploché tablety) se vyznačuje přítomností vnitřní pasivační vrstvy, která pokrývá lithiovou anodu. Tato vrstva zabraňuje tomu, aby anoda chemicky reagovala s elektrolytem. A přívod vnějšího proudu ničí výše uvedenou ochrannou vrstvu, což vede k poškození baterie.

Mimochodem, pokud mluvíme o nedobíjecí baterii CR2032, tedy LIR2032, která je jí velmi podobná, je již plnohodnotnou baterií. Může a měl by se dobíjet. Jen její napětí není 3, ale 3,6V.

Jak nabíjet lithiové baterie (ať už jde o baterii telefonu, 18650 nebo jakoukoli jinou li-ion baterii) bylo probráno na začátku článku.

Kde koupit chipsy?

Dá se samozřejmě koupit v Chip-Deep, ale je to tam drahé. Beru ho proto vždy v jednom velmi tajném obchodě)) Nejdůležitější je vybrat si správného prodejce, objednávka pak přijde rychle a jistě.

Pro vaše pohodlí jsem shromáždil nejspolehlivější prodejce do jedné tabulky, použijte ji pro své zdraví:

První lithiová baterie se objevila v roce 1991. Ale pouze na pozadí popularizace mobilních telefonů Li-ion zařízení byly také velmi žádané. Na tento moment Lithiové baterie se používají všude tam, kde autonomní provoz elektronických popř technické zařízení. Baterie dodávají energii domácím spotřebičům, elektrickému nářadí, gadgetům a různým zařízením. Díky nízkému prahu samovybíjení, schopnosti doplňovat energii bez čekání na plnou spotřebu zdroje a bohatému zdroji Li-ion baterií jsou schopny podporovat provoz zařízení, která vyžadují vysoký výkon.

Design lithiové baterie

Konstrukčně se Li-ion baterie vyrábí v prizmatickém a válcovém provedení. Výroba prizmatických baterií probíhá nanášením desek obdélníkového tvaru jeden k druhému. V takových modelech je zajištěno hustší těsnění ve srovnání s válcovými protějšky, ale je nutné zajistit intenzivnější tlakové síly ve vztahu k elektrodám. Válcové zařízení lithiové baterie je obal s elektrodami a separátorem, svinutý a uzavřený v kovovém rámu spojeném se zápornou elektrodou. Kladná elektroda baterie je přivedena ke krytu přes speciální izolátor. Mimochodem, princip roletové montáže se používá i v některých verzích prizmatických modelů ve formě eliptické spirály. Tato konstrukce kombinuje výhody obou typů lithiových baterií.

Proč to nesnížit na nulu?

Odborníci nedoporučují používat baterie, dokud není energie zcela spotřebována. Na lithiová zařízení Neexistuje žádný paměťový efekt, který mají jiné typy baterií. V praxi to znamená, že je nutné baterii nabít, než její úroveň klesne na nulu. Mimochodem, počet cyklů, po které se lithiové baterie nabíjejí, je ukazatelem životnosti napájecích zdrojů - výrobci toto číslo uvádějí v označení.

Například u vysoce kvalitních modelů může být počet cyklů 600. Chcete-li zvýšit životnost Li-ion baterie, měli byste zařízení pravidelně nabíjet. Optimální úroveň, po jejímž dosažení se vyplatí začít nabíjet, je 15 %. Toto opatření je schopno zvýšit počet cyklů na 1100.

Jak probíhá nabíjení?

Lithiové baterie se nabíjejí podle smíšeného schématu, to znamená nejprve od konstantního proudu 1C do průměrného napětí 4,2 V a poté při konstantní úrovni napětí. Primární fáze trvá asi 40 minut a druhá - déle. Za zmínku stojí, že pouze moderní lithiové baterie lze nabíjet napětím do 4,2 V. Průmyslové a vojenské modely baterií mají delší životnost než standardní modely, v důsledku čehož se práh konce jejich nabíjení posunul na 3,90 V.

Jak dlouho trvá nabíjení?

Proces nabíjení lithiového článku proudem 1C trvá zpravidla 2,5 hod. Li-ion baterie plně doplňuje energii, když její úroveň napětí odpovídá stejným indikátorům přerušení. Současně by se měl proud snížit přibližně o 3 % počátečního nabití. Existuje názor, že lithiové baterie se s rostoucím proudem nabíjejí rychleji. Ve skutečnosti tomu tak není, nicméně zvýšený nabíjecí proud přispívá ke zvýšení napětí, zatímco dobíjení od okamžiku ukončení prvního stupně trvá déle.

U některých typů zařízení trvá nabití lithiových baterií méně než 1 hod. Zkrácení času je způsobeno tím, že chybí druhá fáze cyklu a baterii lze používat ihned po dokončení první fáze. Ale je tu jedno upozornění: baterie plně nedoplňuje svou energetickou rezervu - je to pouze 70%.

Zdá se, jaký je význam takového schématu poplatků? Tento přístup je výhodný, když je potřeba více cyklů. rychlé nabíjení. Například šroubovák s lithiovou baterií bude vyžadovat 30 minut na každou operaci, poté můžete nabít stávající baterii a pokračovat v práci s náhradní (elektrické nářadí se obvykle dodává se dvěma bateriemi).

Proč potřebujete dobíjet baterii?

Doporučuje se začít nabíjet dříve, než se energie sníží na nulu, ale jednou za měsíc se přesto vyplatí plně vybít, poté používejte originální nabíječku lithiových baterií, abyste doplnili 100% energie. Potřeba tohoto postupu je způsobena zvláštností Li-ion baterií. Pokročilí uživatelé Zařízení napájená lithiem si mohou všimnout, že indikace zbývajícího nabití není vždy správná. Například obrazovka tabletu zobrazuje, že zařízení je vybité pouze z 50 % – ve skutečnosti může „přistát“ baterie pouze 10 minut aktivní práce.

Aby se předešlo takovým nesrovnalostem, lithiové baterie by měly být zcela vybity. Díky tomu bude zařízení schopno přesněji vypočítat možnosti zdroje energie a přesněji zobrazovat informace na displeji.

Snížení spotřeby energie během nabíjení

I když jídlo mobilní zařízení a dalších vychytávek, které ke svému provozu vyžadují lithiové baterie, je z hlediska spotřeby energie nesrovnatelný s výkonným domácí přístroje, některé jednoduché tipy pomůže nejen ušetřit na elektřině, ale také prodloužit životnost zařízení:

• Aplikace schopností softwarového vycpávání zařízení pro minimalizaci spotřeby energie.
• Deaktivace funkcí, které fungují zbytečně. Například internet, různé sítě a Bluetooth – podle statistik může jejich kombinovaná práce snížit pracovní doba zařízení.
• Optimalizujte nastavení zařízení - ztlumení podsvícení, vypnutí zbytečných upozornění a zvukových efektů prodlouží provoz gadgetu o 10-15 minut. Není to mnoho, ale v kritických situacích to nebude zbytečné.

Pravidla ochrany lithiových baterií

Trvanlivost je jednou z silné stránky Li-ion baterie. Roční pokles objemu v důsledku samovybíjení tedy není větší než 10 %. Navzdory tomu by měly být v provozu zohledněny chemické a strukturální způsoby ochrany baterií před přehřátím. Pokud mají moderní lithiové baterie zajištěnou ochranu proti nesprávnému přístupu k nabíjení, pak pro ně teplotní vlivy stále představují nebezpečí. Proto se doporučuje omezit zbytečné zahřívání baterií. Výrobci však pracují tímto směrem. Zejména použití katodových článků zvýší tepelnou bezpečnost lithiových napájecích zdrojů.

Téměř všechny moderní lithium-iontové baterie mají vynikající energetickou náročnost a také vysoký kompaktní výkon. S jejich pomocí můžete napájet zařízení vysoký výkon s největší účinností. A za tímto účelem není absolutně nutné kupovat hotovou nabíječku v obchodě, protože existuje levnější varianta, která se bude líbit zejména radioamatérům - sestavit nabíječku pro lithium-iontové baterie vlastními rukama.

Opatření: přebíjení není povoleno

Před sestavením baterie pro baterie je nesmírně důležité si jednu zapamatovat jednoduchá věc- Dobíjení lithiových baterií je přísně zakázáno. Mají velmi přísné požadavky na nabíjení a provozní režim, takže je nelze nabíjet na napětí vyšší než 4,2 V. Ještě lepší je se řídit informací o bezpečném prahu pro každý jednotlivý článek. Mimochodem, lze tam zadat i menší práh, který je pro tento případ považován za přijatelný.

Ještě lepší je, pokud se chystáte nabíjet vlastní lithiovou baterii, několikrát zkontrolujte použité materiály a vybavení. Máte-li pochybnosti o přesnosti odečtů vašeho voltmetru nebo původu plechovek, stejně jako o maximálním přípustném výkonu jejich nabíjení, je lepší nastavit práh ještě níže. Optimálně se bude pohybovat v rozmezí 4,1–4,15 V. V tomto případě pro vás bude bezpečné nabíjet baterie, které nemají zabudovanou ochrannou desku.

V opačném případě existuje vysoká pravděpodobnost silného zahřátí a bobtnání plechovek, hojného uvolňování plynu s ostrým nepříjemným zápachem a dokonce i jejich následného výbuchu. Než budete pokračovat s montáží a nabíjením, vše několikrát zkontrolujte.

Sestavujeme nabíječku pro lithiové baterie vlastníma rukama

Chcete-li sestavit nabíječku pro lithiové baterie, jedna zjednodušené schéma. Paměť vytvořená podle tohoto schématu nebude prakticky nutné upravovat a pro práci budete potřebovat:

• Nastavte Uout=4,2 V bez připojené baterie (pomocí R8);
• Nastavte nabíjecí proud pomocí R6 a R

V roli indikátoru provozu nabíječky se skvěle osvědčí LED typu „nabíjení“. Rozsvítí se, pokud je připojená baterie vybitá, a zhasne, když je plně nabitá.

Sled nabíjení lithiových baterií vlastníma rukama je následující:

1. vybrat správný případ;
2. připojte napájecí zdroj (5 V) a k němu prvky určeného obvodu (nutně ve správném pořadí);
3. vezměte mosaz a vystřihněte z ní dva pruhy, připevněte je k hnízdům;
4. pomocí matice nastavte vzdálenost mezi kontakty a baterií, kterou chcete připojit;
5. upevněte spínač, pokud chcete později mít možnost změnit polaritu na zásuvkách (pokud ne, nechte vše tak, jak je).

Jak sestavit nabíječku pro lithium-iontové baterie vlastníma rukama?

Protože Li-ion baterie citlivé na náhlé napětí při nabíjení, do značkových baterií jsou zabudovány speciální mikroobvody. Poskytují regulaci napětí a neumožňují překročení přípustných limitů. Proto, abyste mohli sestavit nabíječku pro lithiové baterie 18650 vlastníma rukama, potřebujete více komplexní schéma než ten, o kterém jsme hovořili výše.

Tato verze baterie bude mnohem obtížnější vytvořit než předchozí a doma je to možné pouze tehdy, pokud existují určité dovednosti a relevantní zkušenosti. Teoreticky můžete získat nabíječku, která z hlediska vlastností nebude v žádném případě horší než značkové baterie. Ale v praxi tomu tak vždy není.

Ztracen na služební cestě nativní nabíječka z digitálního fotoaparátu. Kupte si nový typ "žaby". Ropucha mě drtila, protože jsem radioamatér a tudíž si nabíjení lithiových baterií umím pájet sám a navíc je to velmi snadné. Nabíječka absolutně jakékoli lithiové baterie je zdrojem konstantní napětí 5 voltů, což dává nabíjecí proud rovnající se kapacitě baterie 0,5-1,0. Například pokud kapacita baterie 1000 mAh, nabíječka musí dodávat proud minimálně 500 mA.

Pokud mi nevěříte, zkuste to a my vám pomůžeme.

Proces nabíjení je znázorněn v grafu. V počátečním okamžiku je nabíjecí proud konstantní, při dosažení napěťové úrovně Umax na baterii se nabíječka přepne do režimu konstantního napětí a proud asymptoticky směřuje k nule.

Výstupní napětí lithiových baterií je obvykle 4,2 V a jmenovité napětí je asi 3,7 V. Nedoporučuje se nabíjet tyto baterie na plných 4,2 V, protože to zkracuje jejich životnost. Pokud snížíte výstupní napětí na 4,1V, kapacita klesne téměř o 10%, ale zároveň se počet cyklů nabití-vybití téměř zdvojnásobí. Při provozu těchto baterií je vysoce nežádoucí snížit jmenovité napětí pod 3,4 ... 3,3 V.

Jak vidíte, schéma je poměrně jednoduché. Postaveno na stabilizátorech LM317 a TL431. Další z rádiových komponent je pár diod, odpory a kondenzátory. Zařízení nevyžaduje téměř žádné seřizování, stačí nastavit napětí na výstupu zařízení na nominální hodnotu 4,2 voltu s ladícím odporem R8 bez připojené baterie. Rezistory R4 a R6 nastavují nabíjecí proud. Pro indikaci chodu konstrukce je určena LED "nabíjení", která se při připojení prázdné baterie rozsvítí a při nabíjení zhasne.

Začněme sestavovat konstrukci pro nabíjení lithiových baterií. Najdeme vhodné pouzdro, do kterého můžete umístit jednoduché transformátorový blok pětivoltový napájecí zdroj a výše uvedený obvod.

Pro připojení dobíjecí baterie jsem vyřízl dva mosazné pásky a nainstaloval je na zásuvky. Matice nastavuje vzdálenost mezi kontakty, které jsou připojeny k nabíjené baterii.

Udělal něco jako kolíčky na prádlo. Můžete také nainstalovat přepínač pro obrácení polarity na zásuvky nabíječky - v některých případech to může hodně pomoci. Navrhuji vyrobit desku plošných spojů metodou LUT, kreslení ve formátu Rozložení sprintu vezměte si to z odkazu výše.

S obrovským množstvím pozitivních vlastností mají lithiové baterie také významné nevýhody, jako je vysoká citlivost na nadměrné nabíjecí napětí, které může vést k zahřívání a intenzivní tvorbě plynu. A protože baterie má utěsněnou konstrukci, přebytečný plyn může způsobit bobtnání nebo výbuch. kromě lithiové baterie nevydrží přebíjení.

Prostřednictvím použití specializované mikroobvody u značkových nabíječek, které řídí napětí, tento problém mnoho uživatelů nezná, ale to neznamená, že neexistuje. Proto k nabíjení lithiových baterií potřebujeme právě takové zařízení a výše diskutovaný obvod je pouze jeho prototypem.

Zařízení umožňuje nabíjet lithiové baterie s napětím 3,6V nebo 3,7V. V první fázi nabíjení probíhá stabilním proudem 245 mA nebo 490 mA (nastaveno ručně), když se napětí na bateriích zvýší na úroveň 4,1 V nebo 4,2 V, nabíjení pokračuje při zachování stabilního napětí a klesající hodnota nabíjecího proudu, jakmile tento klesne na prahovou hodnotu (ručně nastavenou od 20 mA do 350 mA), baterie se automaticky zastaví.

Stabilizátor LM317 udržuje napětí na odporu R9 na úrovni cca 1,25V, čímž udržuje stabilní hodnotu proudu, který jím protéká, a tedy i nabíjenou baterií. Výstupní napětí je omezeno stabilizátorem TL431 připojeným k řídicímu vstupu LM317. Hodnota meze napětí se volí pomocí děliče na odporech R12 ... R14. Odpor R11 omezuje napájecí proud TL431.

Na operační zesilovač DA2.2 LM358, odpory R5 ... R8 a bipolární tranzistor VT2, je zabudován převodník proud-napětí. Napětí na jeho výstupu je úměrné proudu protékajícím odporem R9 a vypočítá se podle vzorce:

S hodnotami je v obvodu převodní faktor proudu na napětí 10, tzn. při proudu přes odpor R9 245mA je napětí na R5 2,45V.

U R5 následuje napětí neinvertující vstup operačního zesilovače DA2.1. Invertující vstup komparátoru je napájen napětím z nastavitelného děliče přes odpory R2…R4. Napájecí napětí děliče je stabilizováno LM78L05. Práh sepnutí komparátoru je nastaven hodnotou proměnlivý odpor R3.

Místo přepínače SB1 vložte propojku a přiveďte napětí do obvodu, výběrem odporů R12 ... R14 nastavte výstupní napětí 4,1V a 4,2V pro otevřený a sepnutý stav přepínače SA2.

Přepínač SA1 nastavuje hodnotu nabíjecího proudu (245mA nebo 490mA). Přepínačem SA2 volíme maximální hodnotu napětí, pro 3,6V baterie volíme 4,1V, pro 3,7V - 4,2V. U motoru s proměnným odporem R3 nastavíme aktuální hodnotu, při které má být nabití baterie dokončeno (cca 0,07 ... 0,1C), připojíme baterii a stiskneme přepínač SB1. Proces nabíjení lithiové baterie by měl začít a indikátor na LED VD2 se rozsvítí. Když nabíjecí proud klesne pod prahovou hodnotu vysoká úroveň na výstupu DA2.1 se změní na nízký, tranzistor s efektem pole VT1 se uzavře a reléová cívka K1 se vypne, čímž se předním kontaktem K1 odpojí baterie od nabíječky.

Dávám nákres plošného spoje nabíječky a doporučuji vyrobit si jej podle sebe

Aby bylo možné nabíjet lithiové baterie z mobilních telefonů a smartphonů, byl vyroben univerzální adaptér:

Všechny baterie tohoto typu musí být používány v souladu s určitými doporučeními. Tato pravidla lze podmíněně rozdělit do dvou skupin: nezávislá na uživateli a závislá na uživateli.

První skupina zahrnuje základní pravidla nabíjení a vybíjení baterie které jsou řízeny vyhrazeným ovladačem nabíječky:

Lithiová baterie musí být ve stavu, kdy jeho napětí by nemělo být větší než 4,2 voltu a nemělo by klesnout pod 2,7 volt. Tyto limity jsou maximální a minimální úrovně nabití. Minimální úroveň 2,7 V je relevantní pro baterie s koksovými elektrodami, ale moderní lithiové baterie se vyrábějí s grafitovými elektrodami. Pro ně je minimální limit 3 volty.
Množství energie vydávané baterií při změně nabití ze 100 % na 0 % je Kapacita baterie. Řada výrobců limituje maximální napětíúroveň 4,1 voltu, zatímco lithiová baterie vydrží mnohem déle, ale ztratí asi 10 % kapacity. Někdy se spodní hranice zvýší na 3,0 a dokonce 3,3 voltů, ale také s poklesem úrovně kapacity.
Nejdelší životnost baterie je při 45% nabití a se zvyšováním nebo snižováním se životnost snižuje. Pokud je nabití ve výše uvedeném rozsahu, není změna životnosti významná.
Pokud je napětí baterie mimo výše uvedené limity, a to i pro krátký čas, jeho životnost prudce klesá.
Ovladače nabíječky nikdy nedovolí, aby se napětí baterie během nabíjení zvýšilo nad 4,2 V, ale mohou různými způsoby omezit minimální úroveň při vybíjení.

Druhá skupina pravidel pro uživatele zahrnuje následující pravidla:

Snažte se baterii nevybíjet na minimální úroveň nabití a navíc do stavu, kdy se zařízení samo vypne, pokud k tomu dojde, je vhodné baterii nabít co nejrychleji.
Nebojte se častého dobíjení, včetně nekompletních lithiových baterií, to je úplně jedno.
Kapacita baterie závisí na teplotě. Takže při 100% úrovni nabití při pokojové teplotě, když jde ven do chladu, nabití baterie klesne na 80%, což v zásadě není nebezpečné a není kritické. Ale může to být i naopak, pokud je na baterii umístěna 100% nabitá baterie, její úroveň nabití se zvýší na 110% a to je pro ni velmi nebezpečné a může to drasticky zkrátit její životnost.
Ideální stav pro dlouhodobé skladování baterie je být mimo zařízení s nabitím cca 50 %
Pokud po zakoupení baterie zvýšená kapacita po několika dnech používání. Zařízení s baterií začne vadnout a viset nebo se baterie nenabíjí, pak s největší pravděpodobností vaše nabíječka, která fungovala dobře na staré baterii, prostě není schopna poskytnout potřebný nabíjecí proud pro velkou kapacitu.

Výběr originálních nabíječek pro telefony, sestávající pouze z jednoduchých a zajímavých radioamatérských nápadů a vývoje

Tento design amatérského rádia je určen k nabíjení lithiových baterií z mobilních telefonů a typu 18650 a především poskytuje správné nabíjení baterie. Zařízení má LED indikátor nabít. Červená znamená, že se baterie nabíjí, zelená znamená, že je baterie plně nabitá. Chytré nabíjení je dosaženo díky použití specializovaného regulátoru nabíjení na čipu BQ2057CSN.

Moderní lithiové baterie nepoužívají čisté lithium. Proto se staly běžnými tři hlavní typy lithiových baterií: Li-ion (Li-ion) Unom. - 3,6V; Lithiový polymer(Li-Po, Li-polymer nebo "lipo"). Unom. - 3,7V; Lithium-železofosfát(Li-Fe nebo LFP). Unom - 3,3V.

Hlavní nevýhodu Li-ion baterií bych vyzdvihl nebezpečí ohně v důsledku přepětí nebo přehřátí. Ale lithium-železo-fosfátové baterie nemají takové tukové mínus - jsou zcela ohnivzdorné.
Lithiové baterie jsou velmi citlivý na chlad a rychle ztratí svou kapacitu a přestanou se nabíjet.
Vyžaduje regulátor nabíjení
Na hluboký výboj lithiové baterie ztrácejí své původní vlastnosti.
Pokud baterie „nefunguje“ po dlouhou dobu, nejprve napětí na ní klesne na prahovou úroveň a poté začne hluboké vybití, jakmile napětí klesne na 2,5 V, povede to k jeho selhání . Proto čas od času dobíjíme baterie notebooků, mobilních telefonů, mp3 přehrávačů.