Mzunguko wa chaja kwa betri za lithiamu 18650 Chaja kwa betri ya Li-Ion kutoka kwa takataka. Jinsi ya kukusanya chaja kwa betri za lithiamu-ion na mikono yako mwenyewe

Kutathmini sifa za chaja fulani ni vigumu bila kuelewa jinsi chaji ya mfano ya betri ya li-ion inapaswa kuendelea. Kwa hiyo, kabla ya kuhamia moja kwa moja kwenye michoro, hebu tukumbuke nadharia kidogo.

Betri za lithiamu ni nini?

Kulingana na nyenzo gani electrode chanya ya betri ya lithiamu imetengenezwa, kuna aina kadhaa:

  • na lithiamu cobaltate cathode;
  • na cathode kulingana na phosphate ya chuma lithiated;
  • kulingana na nickel-cobalt-aluminium;
  • kulingana na nickel-cobalt-manganese.

Betri hizi zote zina sifa zao wenyewe, lakini kwa kuwa nuances hizi sio umuhimu wa msingi kwa watumiaji wa jumla, hazitazingatiwa katika makala hii.

Pia, betri zote za li-ion zinazalishwa kwa ukubwa mbalimbali na vipengele vya fomu. Wanaweza kuwa ama kesi (kwa mfano, maarufu 18650 leo) au laminated au prismatic (betri za gel-polymer). Mwisho ni mifuko iliyofungwa kwa hermetically iliyofanywa kwa filamu maalum, ambayo ina electrodes na molekuli ya electrode.

Saizi za kawaida za betri za li-ion zinaonyeshwa kwenye jedwali hapa chini (zote zina voltage ya kawaida ya volts 3.7):

Uteuzi Ukubwa wa kawaida Ukubwa sawa
XXYY0,
Wapi XX- dalili ya kipenyo katika mm;
YY thamani ya urefu katika mm,
0 - huonyesha muundo kwa namna ya silinda		 10180 2/5 AAA
10220 1/2 AAA (Ø inalingana na AAA, lakini nusu ya urefu)
10280
10430 AAA
10440 AAA
14250 1/2 AA
14270 Ø AA, urefu wa CR2
14430 Ø 14 mm (sawa na AA), lakini urefu mfupi
14500 AA
14670
15266, 15270 CR2
16340 CR123
17500 150S/300S
17670 2xCR123 (au 168S/600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (au 150A/300P)
18650 2xCR123 (au 168A/600P)
18700
22650
25500
26500 NA
26650
32650
33600 D
42120

Michakato ya ndani ya electrochemical inaendelea kwa njia ile ile na haitegemei fomu ya fomu na muundo wa betri, hivyo kila kitu kilichosemwa hapa chini kinatumika kwa usawa kwa betri zote za lithiamu.

Jinsi ya kuchaji vizuri betri za lithiamu-ion

Njia sahihi zaidi ya kuchaji betri za lithiamu ni kuchaji katika hatua mbili. Hii ndiyo njia ambayo Sony hutumia katika chaja zake zote. Licha ya kidhibiti cha malipo ngumu zaidi, hii inahakikisha malipo kamili zaidi ya betri za li-ion bila kupunguza maisha yao ya huduma.

Hapa tunazungumza juu ya wasifu wa malipo ya hatua mbili kwa betri za lithiamu, iliyofupishwa kama CC/CV (ya sasa ya mara kwa mara, voltage ya mara kwa mara). Pia kuna chaguzi na mapigo na mikondo ya hatua, lakini hazijajadiliwa katika makala hii. Unaweza kusoma zaidi juu ya kuchaji na mkondo wa pulsed.

Kwa hiyo, hebu tuangalie hatua zote mbili za malipo kwa undani zaidi.

1. Katika hatua ya kwanza Sasa ya malipo ya mara kwa mara lazima ihakikishwe. Thamani ya sasa ni 0.2-0.5C. Kwa malipo ya kasi, inaruhusiwa kuongeza sasa hadi 0.5-1.0C (ambapo C ni uwezo wa betri).

Kwa mfano, kwa betri yenye uwezo wa 3000 mAh, sasa ya malipo ya kawaida katika hatua ya kwanza ni 600-1500 mA, na sasa ya malipo ya kasi inaweza kuwa katika aina mbalimbali za 1.5-3A.

Ili kuhakikisha sasa ya malipo ya mara kwa mara ya thamani fulani, mzunguko wa chaja lazima uweze kuongeza voltage kwenye vituo vya betri. Kwa kweli, katika hatua ya kwanza chaja hufanya kazi kama kiimarishaji cha kisasa cha sasa.

Muhimu: Ikiwa unapanga malipo ya betri na bodi ya ulinzi iliyojengwa (PCB), basi wakati wa kutengeneza mzunguko wa sinia unahitaji kuhakikisha kuwa voltage ya mzunguko wa wazi wa mzunguko hauwezi kamwe kuzidi volts 6-7. Vinginevyo, bodi ya ulinzi inaweza kuharibiwa.

Kwa sasa wakati voltage kwenye betri inaongezeka hadi 4.2 volts, betri itapata takriban 70-80% ya uwezo wake (thamani maalum ya uwezo itategemea sasa ya malipo: kwa malipo ya kasi itakuwa kidogo kidogo, na malipo ya majina - kidogo zaidi). Wakati huu unaashiria mwisho wa hatua ya kwanza ya kuchaji na hutumika kama ishara ya mpito hadi hatua ya pili (na ya mwisho).

2. Hatua ya pili ya malipo- hii ni malipo ya betri na voltage ya mara kwa mara, lakini kupungua kwa hatua kwa hatua (kuanguka) sasa.

Katika hatua hii, chaja ina voltage ya 4.15-4.25 volts kwenye betri na inadhibiti thamani ya sasa.

Wakati uwezo unavyoongezeka, sasa ya malipo itapungua. Mara tu thamani yake inapopungua hadi 0.05-0.01C, mchakato wa malipo unachukuliwa kuwa kamili.

Nuance muhimu ya operesheni sahihi ya chaja ni kukatwa kwake kamili kutoka kwa betri baada ya malipo kukamilika. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba kwa betri za lithiamu haifai sana kwao kubaki chini ya voltage ya juu kwa muda mrefu, ambayo kawaida hutolewa na chaja (yaani 4.18-4.24 volts). Hii inasababisha kuharibika kwa kasi kwa muundo wa kemikali ya betri na, kama matokeo, kupungua kwa uwezo wake. Kukaa kwa muda mrefu kunamaanisha makumi ya masaa au zaidi.

Wakati wa hatua ya pili ya malipo, betri itaweza kupata takriban 0.1-0.15 zaidi ya uwezo wake. Jumla ya malipo ya betri hivyo kufikia 90-95%, ambayo ni kiashiria bora.

Tuliangalia hatua kuu mbili za malipo. Walakini, chanjo ya suala la kuchaji betri za lithiamu haitakuwa kamili ikiwa hatua nyingine ya malipo haikutajwa - kinachojulikana. malipo ya awali.

Hatua ya malipo ya awali (precharge)- hatua hii hutumiwa tu kwa betri zilizotolewa kwa undani (chini ya 2.5 V) ili kuwaleta kwenye hali ya kawaida ya uendeshaji.

Katika hatua hii, malipo hutolewa kwa sasa iliyopunguzwa ya mara kwa mara hadi voltage ya betri kufikia 2.8 V.

Hatua ya awali ni muhimu ili kuzuia uvimbe na unyogovu (au hata mlipuko na moto) wa betri zilizoharibiwa ambazo zina, kwa mfano, mzunguko mfupi wa ndani kati ya electrodes. Ikiwa sasa ya malipo makubwa hupitishwa mara moja kupitia betri hiyo, hii itasababisha inapokanzwa kwake, na kisha inategemea.

Faida nyingine ya malipo ya awali ni joto la awali la betri, ambayo ni muhimu wakati wa malipo kwa joto la chini la mazingira (katika chumba kisicho na joto wakati wa msimu wa baridi).

Kuchaji kwa akili kunapaswa kuwa na uwezo wa kufuatilia voltage kwenye betri wakati wa hatua ya awali ya malipo na, ikiwa voltage haipanda kwa muda mrefu, fanya hitimisho kwamba betri ina hitilafu.

Hatua zote za kuchaji betri ya lithiamu-ioni (ikiwa ni pamoja na hatua ya kabla ya kuchaji) zinaonyeshwa kwa mpangilio katika grafu hii:

Kuzidisha volti iliyokadiriwa ya kuchaji kwa 0.15V kunaweza kupunguza maisha ya betri kwa nusu. Kupunguza voltage ya malipo kwa volt 0.1 hupunguza uwezo wa betri iliyoshtakiwa kwa karibu 10%, lakini kwa kiasi kikubwa huongeza maisha yake ya huduma. Voltage ya betri iliyojaa kikamilifu baada ya kuiondoa kwenye chaja ni 4.1-4.15 volts.

Acha nifanye muhtasari wa hayo hapo juu na nieleze mambo makuu:

1. Ninapaswa kutumia sasa nini kuchaji betri ya li-ion (kwa mfano, 18650 au nyingine yoyote)?

Ya sasa itategemea jinsi ungependa kuichaji haraka na inaweza kuanzia 0.2C hadi 1C.

Kwa mfano, kwa ukubwa wa betri 18650 na uwezo wa 3400 mAh, malipo ya chini ya sasa ni 680 mA, na kiwango cha juu ni 3400 mA.

2. Inachukua muda gani kuchaji, kwa mfano, betri sawa za 18650?

Wakati wa kuchaji moja kwa moja inategemea sasa ya kuchaji na huhesabiwa kwa kutumia fomula:

T = C / mimi malipo.

Kwa mfano, wakati wa malipo ya betri yetu ya 3400 mAh na sasa ya 1A itakuwa karibu saa 3.5.

3. Jinsi ya malipo ya betri ya lithiamu polymer vizuri?

Betri zote za lithiamu huchaji kwa njia ile ile. Haijalishi ikiwa ni polima ya lithiamu au ioni ya lithiamu. Kwa sisi, watumiaji, hakuna tofauti.

Bodi ya ulinzi ni nini?

Bodi ya ulinzi (au PCB - bodi ya kudhibiti nguvu) imeundwa kulinda dhidi ya mzunguko mfupi, malipo ya ziada na kutokwa kwa betri ya lithiamu. Kama sheria, ulinzi wa overheating pia umejengwa ndani ya moduli za ulinzi.

Kwa sababu za usalama, ni marufuku kutumia betri za lithiamu katika vifaa vya nyumbani isipokuwa kama wana bodi ya ulinzi iliyojengwa. Ndiyo maana betri zote za simu za mkononi huwa na bodi ya PCB. Vituo vya pato la betri ziko moja kwa moja kwenye ubao:

Bodi hizi hutumia kidhibiti cha malipo cha miguu sita kwenye kifaa maalumu (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 na analogi zingine). Kazi ya mtawala huyu ni kukata betri kutoka kwa mzigo wakati betri imetolewa kabisa na kukata betri kutoka kwa malipo inapofikia 4.25V.

Hapa, kwa mfano, kuna mchoro wa bodi ya ulinzi ya betri ya BP-6M ambayo ilitolewa na simu za zamani za Nokia:

Ikiwa tunazungumza juu ya 18650, zinaweza kuzalishwa na au bila bodi ya ulinzi. Moduli ya ulinzi iko karibu na terminal hasi ya betri.

Bodi huongeza urefu wa betri kwa mm 2-3.

Betri zisizo na moduli ya PCB kawaida hujumuishwa kwenye betri zinazokuja na saketi zao za ulinzi.

Betri yoyote iliyo na ulinzi inaweza kugeuka kwa urahisi kuwa betri bila ulinzi unahitaji tu kuifungua.

Leo, uwezo wa juu wa betri ya 18650 ni 3400 mAh. Betri zilizo na ulinzi lazima ziwe na sifa inayolingana kwenye kesi ("Iliyolindwa").

Usichanganye bodi ya PCB na moduli ya PCM (PCM - moduli ya malipo ya nguvu). Ikiwa wa kwanza hutumikia tu madhumuni ya kulinda betri, basi mwisho huo umeundwa ili kudhibiti mchakato wa malipo - wao hupunguza sasa ya malipo kwa kiwango fulani, kudhibiti joto na, kwa ujumla, kuhakikisha mchakato mzima. Bodi ya PCM ndiyo tunaita kidhibiti cha malipo.

Natumaini sasa hakuna maswali yaliyoachwa, jinsi ya malipo ya betri ya 18650 au betri nyingine yoyote ya lithiamu? Kisha tunaendelea kwenye uteuzi mdogo wa ufumbuzi wa mzunguko tayari kwa chaja (vidhibiti sawa vya malipo).

Mipango ya malipo ya betri za li-ion

Mizunguko yote yanafaa kwa malipo ya betri yoyote ya lithiamu;

LM317

Mchoro wa chaja rahisi kulingana na chip LM317 na kiashiria cha malipo:

Mzunguko ni rahisi zaidi, usanidi wote unakuja ili kuweka voltage ya pato kwa volts 4.2 kwa kutumia trimming resistor R8 (bila betri iliyounganishwa!) Na kuweka sasa ya malipo kwa kuchagua resistors R4, R6. Nguvu ya kupinga R1 ni angalau 1 Watt.

Mara tu LED inapotoka, mchakato wa malipo unaweza kuchukuliwa kuwa umekamilika (sasa ya malipo haitapungua kamwe hadi sifuri). Haipendekezi kuweka betri kwenye chaji hii kwa muda mrefu baada ya kushtakiwa kikamilifu.

Microcircuit lm317 hutumiwa sana katika vidhibiti mbalimbali vya voltage na sasa (kulingana na mzunguko wa uunganisho). Inauzwa kila kona na gharama ya senti (unaweza kuchukua vipande 10 kwa rubles 55 tu).

LM317 huja katika nyumba tofauti:

Bandika kazi (pinout):

Analogi za chip LM317 ni: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (mbili za mwisho zinazalishwa ndani).

Sasa ya kuchaji inaweza kuongezeka hadi 3A ikiwa utachukua LM350 badala ya LM317. Itakuwa, hata hivyo, kuwa ghali zaidi - 11 rubles / kipande.

Ubao wa mzunguko uliochapishwa na mkusanyiko wa mzunguko umeonyeshwa hapa chini:

Transistor ya zamani ya Soviet KT361 inaweza kubadilishwa na transistor sawa ya pnp (kwa mfano, KT3107, KT3108 au bourgeois 2N5086, 2SA733, BC308A). Inaweza kuondolewa kabisa ikiwa kiashiria cha malipo haihitajiki.

Hasara ya mzunguko: voltage ya usambazaji lazima iwe katika kiwango cha 8-12V. Hii ni kutokana na ukweli kwamba kwa operesheni ya kawaida ya chip LM317, tofauti kati ya voltage ya betri na voltage ya usambazaji lazima iwe angalau 4.25 Volts. Kwa hivyo, haitawezekana kuwasha kutoka kwa bandari ya USB.

MAX1555 au MAX1551

MAX1551/MAX1555 ni chaja maalumu kwa betri za Li+, zinazoweza kufanya kazi kutoka kwa USB au kutoka kwa adapta tofauti ya nguvu (kwa mfano, chaja ya simu).

Tofauti pekee kati ya microcircuits hizi ni kwamba MAX1555 hutoa ishara ili kuonyesha mchakato wa malipo, na MAX1551 hutoa ishara kwamba nguvu imewashwa. Wale. 1555 bado inapendekezwa katika hali nyingi, kwa hivyo 1551 sasa ni ngumu kupata inauzwa.

Maelezo ya kina ya microcircuits hizi kutoka kwa mtengenezaji ni.

Voltage ya juu ya pembejeo kutoka kwa adapta ya DC ni 7 V, inapotumiwa na USB - 6 V. Wakati voltage ya ugavi inashuka hadi 3.52 V, microcircuit inazima na malipo huacha.

Microcircuit yenyewe hutambua ambayo pembejeo ya voltage ya usambazaji iko na inaunganisha nayo. Ikiwa nguvu hutolewa kupitia basi ya USB, basi kiwango cha juu cha malipo ya sasa ni mdogo kwa 100 mA - hii inakuwezesha kuunganisha chaja kwenye bandari ya USB ya kompyuta yoyote bila hofu ya kuchoma daraja la kusini.

Inapotumiwa na usambazaji wa umeme tofauti, sasa ya malipo ya kawaida ni 280 mA.

Chips zina ulinzi wa ndani wa kuzidisha joto. Lakini hata katika kesi hii, mzunguko unaendelea kufanya kazi, kupunguza sasa ya malipo kwa 17 mA kwa kila digrii zaidi ya 110 ° C.

Kuna kazi ya malipo ya awali (tazama hapo juu): kwa muda mrefu kama voltage ya betri iko chini ya 3V, microcircuit inaweka mipaka ya sasa ya malipo hadi 40 mA.

Microcircuit ina pini 5. Hapa kuna mchoro wa uunganisho wa kawaida:

Ikiwa kuna dhamana ya kuwa voltage kwenye pato la adapta yako haiwezi chini ya hali yoyote kuzidi volts 7, basi unaweza kufanya bila utulivu wa 7805.

Chaguo la malipo ya USB linaweza kukusanyika, kwa mfano, kwenye hii.

Microcircuit hauhitaji diode za nje au transistors za nje. Kwa ujumla, bila shaka, mambo madogo mazuri! Ni wao tu ni ndogo sana na hazifai kwa solder. Na pia ni ghali ().

LP2951

Kiimarishaji cha LP2951 kinatengenezwa na Semiconductors za Kitaifa (). Inatoa utekelezaji wa kazi ya kikomo ya sasa iliyojengwa na inakuwezesha kuzalisha kiwango cha voltage ya malipo ya betri ya lithiamu-ioni kwenye pato la mzunguko.

Voltage ya malipo ni 4.08 - 4.26 volts na imewekwa na resistor R3 wakati betri imekatwa. Voltage huhifadhiwa kwa usahihi sana.

Malipo ya sasa ni 150 - 300mA, thamani hii imepunguzwa na nyaya za ndani za chip LP2951 (kulingana na mtengenezaji).

Tumia diode na mkondo mdogo wa nyuma. Kwa mfano, inaweza kuwa safu yoyote ya 1N400X ambayo unaweza kununua. Diode hutumika kama diode ya kuzuia kuzuia mkondo wa nyuma kutoka kwa betri hadi kwenye chipu ya LP2951 wakati voltage ya uingizaji imezimwa.

Chaja hii hutoa chaji ya sasa ya chini, kwa hivyo betri yoyote ya 18650 inaweza kuchaji usiku mmoja.

Microcircuit inaweza kununuliwa wote katika mfuko wa DIP na katika mfuko wa SOIC (gharama kuhusu rubles 10 kwa kipande).

MCP73831

Chip inakuwezesha kuunda chaja zinazofaa, na pia ni nafuu zaidi kuliko MAX1555 iliyopigwa sana.

Mchoro wa uunganisho wa kawaida unachukuliwa kutoka:

Faida muhimu ya mzunguko ni kutokuwepo kwa upinzani wa chini wa upinzani wenye nguvu ambao hupunguza sasa ya malipo. Hapa sasa imewekwa na kupinga kushikamana na pini ya 5 ya microcircuit. Upinzani wake unapaswa kuwa katika kiwango cha 2-10 kOhm.

Chaja iliyokusanyika inaonekana kama hii:

Microcircuit ina joto vizuri wakati wa operesheni, lakini hii haionekani kuisumbua. Inatimiza kazi yake.

Hapa kuna toleo lingine la bodi ya mzunguko iliyochapishwa na LED ya SMD na kiunganishi cha USB ndogo:

LTC4054 (STC4054)

Mpango rahisi sana, chaguo kubwa! Inaruhusu kuchaji kwa sasa hadi 800 mA (tazama). Kweli, huwa na joto sana, lakini katika kesi hii ulinzi wa overheating uliojengwa hupunguza sasa.

Mzunguko unaweza kurahisishwa kwa kiasi kikubwa kwa kutupa nje moja au hata LED zote mbili na transistor. Kisha itaonekana kama hii (lazima ukubali, haiwezi kuwa rahisi zaidi: jozi ya kupinga na condenser moja):

Moja ya chaguzi za bodi ya mzunguko iliyochapishwa inapatikana kwa. Bodi imeundwa kwa vipengele vya ukubwa wa kawaida 0805.

I=1000/R. Haupaswi kuweka sasa ya juu mara moja; Kwa madhumuni yangu, nilichukua kupinga 2.7 kOhm, na sasa ya malipo iligeuka kuwa karibu 360 mA.

Haiwezekani kwamba itawezekana kukabiliana na radiator kwa microcircuit hii, na sio ukweli kwamba itakuwa na ufanisi kutokana na upinzani wa juu wa joto wa makutano ya kioo-kesi. Mtengenezaji anapendekeza kufanya kuzama kwa joto "kupitia njia" - kufanya athari iwe nene iwezekanavyo na kuacha foil chini ya mwili wa chip. Kwa ujumla, foil zaidi ya "dunia" iliyoachwa, ni bora zaidi.

Kwa njia, joto nyingi hutolewa kwa njia ya mguu wa 3, hivyo unaweza kufanya ufuatiliaji huu kuwa pana sana na nene (kujaza kwa solder ya ziada).

Kifurushi cha chipu cha LTC4054 kinaweza kuwa na lebo LTH7 au LTADY.

LTH7 inatofautiana na LTADY kwa kuwa ya kwanza inaweza kuinua betri ya chini sana (ambayo voltage ni chini ya volts 2.9), wakati ya pili haiwezi (unahitaji kuifunga tofauti).

Chip ilifanikiwa sana, kwa hivyo ina rundo la analogues: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, Y15054, IT6054, WPM2054, WPM2054, WPM2054 1, 2, HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Kabla ya kutumia analogues yoyote, angalia hifadhidata.

TP4056

Microcircuit inafanywa katika nyumba ya SOP-8 (tazama), ina shimoni la joto la chuma kwenye tumbo lake ambalo halijaunganishwa na mawasiliano, ambayo inaruhusu kuondolewa kwa joto kwa ufanisi zaidi. Inakuruhusu kuchaji betri kwa mkondo wa hadi 1A (ya sasa inategemea kipinga cha kuweka sasa).

Mchoro wa unganisho unahitaji kiwango cha chini cha vitu vya kunyongwa:

Mzunguko hutumia mchakato wa malipo ya classical - kwanza malipo kwa sasa ya mara kwa mara, kisha kwa voltage ya mara kwa mara na sasa ya kuanguka. Kila kitu ni kisayansi. Ikiwa unatazama malipo kwa hatua, unaweza kutofautisha hatua kadhaa:

  1. Kufuatilia voltage ya betri iliyounganishwa (hii hutokea wakati wote).
  2. Awamu ya malipo ya awali (ikiwa betri imetolewa chini ya 2.9 V). Chaji kwa mkondo wa 1/10 kutoka kwa ile iliyopangwa na resistor R prog (100 mA kwa R prog = 1.2 kOhm) hadi kiwango cha 2.9 V.
  3. Kuchaji kwa kiwango cha juu cha sasa (1000 mA kwa R prog = 1.2 kOhm);
  4. Wakati betri inafikia 4.2 V, voltage kwenye betri imewekwa kwenye ngazi hii. Kupungua kwa taratibu kwa sasa ya malipo huanza.
  5. Wakati sasa inafikia 1/10 ya ile iliyopangwa na resistor R prog (100 mA kwa R prog = 1.2 kOhm), chaja huzima.
  6. Baada ya malipo kukamilika, mtawala anaendelea kufuatilia voltage ya betri (angalia hatua ya 1). Ya sasa inayotumiwa na mzunguko wa ufuatiliaji ni 2-3 µA. Baada ya kushuka kwa voltage hadi 4.0V, malipo huanza tena. Na kadhalika kwenye mduara.

Malipo ya sasa (katika amperes) huhesabiwa na formula I=1200/R mpango. Kiwango cha juu kinachoruhusiwa ni 1000 mA.

Jaribio halisi la kuchaji na betri ya 3400 mAh 18650 linaonyeshwa kwenye grafu:

Faida ya microcircuit ni kwamba sasa ya malipo imewekwa na kupinga moja tu. Vipimo vya nguvu vya chini vya upinzani hazihitajiki. Zaidi kuna kiashiria cha mchakato wa malipo, pamoja na dalili ya mwisho wa malipo. Wakati betri haijaunganishwa, kiashiria huwaka kila sekunde chache.

Voltage ya usambazaji wa mzunguko inapaswa kuwa ndani ya 4.5 ... 8 volts. Karibu na 4.5V, ni bora zaidi (kwa hivyo chip huwaka kidogo).

Mguu wa kwanza hutumiwa kuunganisha sensor ya joto iliyojengwa ndani ya betri ya lithiamu-ion (kawaida terminal ya kati ya betri ya simu ya mkononi). Ikiwa voltage ya pato iko chini ya 45% au zaidi ya 80% ya voltage ya usambazaji, malipo yanasimamishwa. Ikiwa hauitaji udhibiti wa hali ya joto, panda tu mguu huo chini.

Tahadhari! Mzunguko huu una drawback moja muhimu: kutokuwepo kwa mzunguko wa ulinzi wa polarity wa betri. Katika kesi hiyo, mtawala amehakikishiwa kuchoma kutokana na kuzidi kiwango cha juu cha sasa. Katika kesi hiyo, voltage ya usambazaji wa mzunguko huenda moja kwa moja kwenye betri, ambayo ni hatari sana.

Muhuri ni rahisi na inaweza kufanywa kwa saa moja kwenye goti lako. Ikiwa wakati ni wa asili, unaweza kuagiza moduli zilizopangwa tayari. Wazalishaji wengine wa moduli zilizopangwa tayari huongeza ulinzi dhidi ya overcurrent na overdischarge (kwa mfano, unaweza kuchagua bodi gani unahitaji - na au bila ulinzi, na ambayo kontakt).

Unaweza pia kupata bodi zilizopangwa tayari na mawasiliano kwa sensor ya joto. Au hata moduli ya kuchaji iliyo na miduara ya TP4056 sambamba ili kuongeza mkondo wa kuchaji na ulinzi wa nyuma wa polarity (mfano).

LTC1734

Pia mpango rahisi sana. Sasa ya malipo imewekwa na resistor R prog (kwa mfano, ikiwa utaweka upinzani wa 3 kOhm, sasa itakuwa 500 mA).

Microcircuits kawaida huwekwa alama kwenye kesi: LTRG (mara nyingi zinaweza kupatikana katika simu za zamani za Samsung).

Transistor yoyote ya pnp inafaa, jambo kuu ni kwamba imeundwa kwa ajili ya malipo ya sasa ya malipo.

Hakuna kiashiria cha malipo kwenye mchoro ulioonyeshwa, lakini kwenye LTC1734 inasemekana kuwa pini "4" (Prog) ina kazi mbili - kuweka sasa na kufuatilia mwisho wa malipo ya betri. Kwa mfano, mzunguko na udhibiti wa mwisho wa malipo kwa kutumia comparator LT1716 inavyoonekana.

Mlinganisho wa LT1716 katika kesi hii inaweza kubadilishwa na LM358 ya bei nafuu.

TL431 + transistor

Pengine ni vigumu kuja na mzunguko kwa kutumia vipengele vya bei nafuu zaidi. Sehemu ngumu zaidi hapa ni kupata chanzo cha voltage ya kumbukumbu ya TL431. Lakini ni ya kawaida sana kwamba hupatikana karibu kila mahali (mara chache chanzo cha nguvu hufanya bila microcircuit hii).

Kweli, transistor ya TIP41 inaweza kubadilishwa na nyingine yoyote na mtozaji wa sasa unaofaa. Hata KT819 ya zamani ya Soviet, KT805 (au chini ya nguvu KT815, KT817) itafanya.

Kuweka mzunguko kunakuja chini ili kuweka voltage ya pato (bila betri !!!) kwa kutumia upinzani wa trim kwenye volts 4.2. Resistor R1 huweka thamani ya juu ya sasa ya malipo.

Mzunguko huu unatekeleza kikamilifu mchakato wa hatua mbili wa kuchaji betri za lithiamu - kwanza kuchaji kwa mkondo wa moja kwa moja, kisha kuhamia kwenye awamu ya uimarishaji wa voltage na kupunguza vizuri sasa hadi karibu sifuri. Upungufu pekee ni kurudiwa duni kwa mzunguko (haifai katika usanidi na inahitaji vifaa vilivyotumiwa).

MCP73812

Kuna microcircuit nyingine isiyostahili iliyopuuzwa kutoka kwa Microchip - MCP73812 (tazama). Kulingana na hilo, chaguo la malipo ya bajeti sana linapatikana (na gharama nafuu!). Seti nzima ya mwili ni kipingamizi kimoja tu!

Kwa njia, microcircuit inafanywa katika mfuko wa solder-kirafiki - SOT23-5.

Hasi tu ni kwamba inapata moto sana na hakuna dalili ya malipo. Pia kwa namna fulani haifanyi kazi kwa uaminifu sana ikiwa una chanzo cha nguvu cha chini (ambacho husababisha kushuka kwa voltage).

Kwa ujumla, ikiwa dalili ya malipo sio muhimu kwako, na sasa ya 500 mA inafaa kwako, basi MCP73812 ni chaguo nzuri sana.

NCP1835

Suluhisho la kuunganishwa kikamilifu hutolewa - NCP1835B, kutoa utulivu wa juu wa voltage ya malipo (4.2 ± 0.05 V).

Labda shida pekee ya microcircuit hii ni saizi yake ndogo sana (kesi ya DFN-10, saizi 3x3 mm). Sio kila mtu anayeweza kutoa soldering ya ubora wa vipengele vile vidogo.

Miongoni mwa faida zisizo na shaka ningependa kutambua zifuatazo:

  1. Idadi ya chini ya sehemu za mwili.
  2. Uwezekano wa malipo ya betri iliyotolewa kabisa (precharge sasa 30 mA);
  3. Kuamua mwisho wa malipo.
  4. Programu ya malipo ya sasa - hadi 1000 mA.
  5. Dalili ya malipo na makosa (yenye uwezo wa kugundua betri zisizo na malipo na kuashiria hii).
  6. Ulinzi dhidi ya malipo ya muda mrefu (kwa kubadilisha capacitance ya capacitor C t, unaweza kuweka muda wa malipo ya juu kutoka dakika 6.6 hadi 784).

Gharama ya microcircuit sio nafuu kabisa, lakini pia sio juu sana (~ $ 1) kwamba unaweza kukataa kuitumia. Ikiwa unajisikia vizuri na chuma cha soldering, ningependekeza kuchagua chaguo hili.

Maelezo ya kina zaidi yapo ndani.

Je, ninaweza kuchaji betri ya lithiamu-ion bila kidhibiti?

Ndio unaweza. Hata hivyo, hii itahitaji udhibiti wa karibu wa sasa wa malipo na voltage.

Kwa ujumla, haitawezekana kuchaji betri, kwa mfano, 18650 yetu, bila chaja. Bado unahitaji kwa namna fulani kupunguza kiwango cha juu cha malipo ya sasa, ili angalau kumbukumbu ya kwanza bado itahitajika.

Chaja rahisi zaidi kwa betri yoyote ya lithiamu ni kipingamizi kilichounganishwa kwa mfululizo na betri:

Upinzani na uharibifu wa nguvu wa kupinga hutegemea voltage ya chanzo cha nguvu ambacho kitatumika kwa malipo.

Kwa mfano, wacha tuhesabu kipingamizi kwa usambazaji wa umeme wa Volt 5. Tutachaji betri ya 18650 yenye uwezo wa 2400 mAh.

Kwa hivyo, mwanzoni mwa malipo, kushuka kwa voltage kwenye kontena itakuwa:

U r = 5 - 2.8 = 2.2 Volts

Wacha tuseme ugavi wetu wa umeme wa 5V umekadiriwa kwa kiwango cha juu cha sasa cha 1A. Mzunguko utatumia sasa ya juu zaidi mwanzoni mwa malipo, wakati voltage kwenye betri ni ndogo na ni sawa na 2.7-2.8 Volts.

Tahadhari: mahesabu haya hayazingatii uwezekano kwamba betri inaweza kutolewa kwa undani sana na voltage juu yake inaweza kuwa chini sana, hata hadi sifuri.

Kwa hivyo, upinzani wa kupinga unaohitajika kupunguza sasa mwanzoni mwa malipo kwa 1 Ampere inapaswa kuwa:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 Ohm

Uondoaji wa nguvu ya resistor:

P r = I 2 R = 1 * 1 * 2.2 = 2.2 W

Mwishoni mwa malipo ya betri, wakati voltage juu yake inakaribia 4.2 V, sasa ya malipo itakuwa:

Ninachaji = (U ip - 4.2) / R = (5 - 4.2) / 2.2 = 0.3 A

Hiyo ni, kama tunavyoona, maadili yote hayaendi zaidi ya mipaka inayoruhusiwa kwa betri fulani: sasa ya awali haizidi kiwango cha juu kinachoruhusiwa cha malipo kwa betri fulani (2.4 A), na sasa ya mwisho inazidi ya sasa. ambapo betri haipati tena uwezo ( 0.24 A).

Hasara kuu ya malipo hayo ni haja ya kufuatilia daima voltage kwenye betri. Na manually kuzima malipo mara tu voltage kufikia 4.2 Volts. Ukweli ni kwamba betri za lithiamu huvumilia hata overvoltage ya muda mfupi sana - molekuli za electrode huanza kuharibika haraka, ambayo inaongoza kwa kupoteza uwezo. Wakati huo huo, mahitaji yote ya overheating na depressurization huundwa.

Ikiwa betri yako ina bodi ya ulinzi iliyojengwa, ambayo ilijadiliwa hapo juu, basi kila kitu kinakuwa rahisi. Wakati voltage fulani inafikiwa kwenye betri, bodi yenyewe itaiondoa kutoka kwa chaja. Hata hivyo, njia hii ya malipo ina hasara kubwa, ambayo tulijadili ndani.

Ulinzi uliojengwa ndani ya betri hautaruhusu kuchajiwa kwa hali yoyote. Unachohitajika kufanya ni kudhibiti sasa ya malipo ili isizidi maadili yanayoruhusiwa kwa betri fulani (bodi za ulinzi haziwezi kupunguza malipo ya sasa, kwa bahati mbaya).

Kuchaji kwa kutumia umeme wa maabara

Ikiwa una ugavi wa umeme na ulinzi wa sasa (kizuizi), basi umehifadhiwa! Chanzo kama hicho cha nguvu tayari ni chaja kamili inayotumia wasifu sahihi wa malipo, ambayo tuliandika juu yake (CC/CV).

Wote unahitaji kufanya ili malipo ya li-ion ni kuweka usambazaji wa umeme kwa volts 4.2 na kuweka kikomo cha sasa kinachohitajika. Na unaweza kuunganisha betri.

Awali, wakati betri bado inatolewa, umeme wa maabara utafanya kazi katika hali ya sasa ya ulinzi (yaani, itaimarisha sasa ya pato kwa kiwango fulani). Kisha, wakati voltage kwenye benki inapoongezeka hadi kuweka 4.2V, ugavi wa umeme utabadilika kwenye hali ya utulivu wa voltage, na sasa itaanza kushuka.

Wakati sasa inapungua hadi 0.05-0.1C, betri inaweza kuchukuliwa kuwa imeshtakiwa kikamilifu.

Kama unaweza kuona, usambazaji wa umeme wa maabara ni chaja karibu bora! Kitu pekee ambacho hakiwezi kufanya kiotomatiki ni kufanya uamuzi wa kuchaji betri kikamilifu na kuzima. Lakini hii ni jambo dogo ambalo hupaswi hata kulipa kipaumbele.

Jinsi ya kuchaji betri za lithiamu?

Na ikiwa tunazungumza juu ya betri inayoweza kutolewa ambayo haikusudiwa kuchaji tena, basi jibu sahihi (na sahihi tu) kwa swali hili ni HAPANA.

Ukweli ni kwamba betri yoyote ya lithiamu (kwa mfano, CR2032 ya kawaida kwa namna ya kibao cha gorofa) ina sifa ya kuwepo kwa safu ya ndani ya kupita ambayo inashughulikia anode ya lithiamu. Safu hii inazuia mmenyuko wa kemikali kati ya anode na elektroliti. Na ugavi wa sasa wa nje huharibu safu ya juu ya kinga, na kusababisha uharibifu wa betri.

Kwa njia, ikiwa tunazungumza juu ya betri ya CR2032 isiyoweza kurejeshwa, basi LIR2032, ambayo ni sawa na hiyo, tayari ni betri iliyojaa. Inaweza na inapaswa kushtakiwa. Voltage yake tu sio 3, lakini 3.6V.

Jinsi ya kuchaji betri za lithiamu (iwe ni betri ya simu, 18650 au betri nyingine yoyote ya li-ion) ilijadiliwa mwanzoni mwa makala hiyo.

85 kopecks / kipande Nunua MCP73812 65 RUR / pcs. Nunua NCP1835 83 RUR / pcs. Nunua *Chips zote na usafirishaji wa bure

Salaam wote! Ningependa kuzungumza kidogo kuhusu betri za Li-ion 18650. Vifaa mbalimbali visivyotumia waya vinachukua nafasi inayozidi kuwa muhimu katika maisha ya kila siku: visima vinavyobebeka na visivyo na waya, kompyuta za mkononi zinazokuwezesha kufanya kazi kwa muda mrefu bila kutumia kifaa cha umeme. mtandao. Yote hii hufanya maisha yetu ya kila siku kuwa rahisi zaidi na rahisi. Lakini mahali maalum huchukuliwa na matumizi ya vifaa vya betri vya uhuru si karibu na nyumba, ambapo unaweza daima malipo ya kifaa, lakini mbali na vyanzo vya nguvu.

Katika safari ya kambi, uwindaji au uvuvi, kifaa cha umeme kinachohitajika zaidi, na wakati mwingine kisichoweza kubadilishwa ni tochi. Tochi za kisasa zilizo na LED zina idadi kubwa ya faida. Lakini sifa kuu ya tochi yoyote ya umeme, bila shaka, ni muda wa uendeshaji wake. Kwa watalii wanaoenda kwa safari za siku nyingi, ni muda wa tochi ambayo ni muhimu sana wakati wa kuchagua. Na tabia hii moja kwa moja inategemea aina ya betri inayokuja na tochi.

Kuunganishwa na wepesi wa vifaa vina jukumu muhimu kwa mtalii yeyote. Kwa hiyo, sifa muhimu kwa betri ni ukubwa na uzito - ndogo ni bora zaidi. Wakati huo huo, betri lazima ziwe na uwezo mkubwa, ambao utahakikisha uendeshaji wa muda mrefu na usioingiliwa wa tochi, mara nyingi chanzo kikuu cha mwanga katika giza. Teknolojia za kisasa hufanya iwezekanavyo kuchanganya ukubwa mdogo na uzito na uwezo wa juu wa betri.

Moja ya betri za kawaida za tochi za LED ni 18650 betri hizi zenye uwezo mkubwa zinafaa zaidi kwa vyanzo vya kisasa vya mwanga, mara nyingi hutumiwa na watalii, wavuvi na wawindaji.

Nadharia kidogo kuhusu betri za lithiamu 18650

Jina lenyewe linaonyesha vipimo vya betri - milimita 18 kwa kipenyo, milimita 65 kwa urefu. Licha ya ukweli kwamba wanaonekana sawa na betri za ukubwa wa AA ambazo wengi wanafahamu (kinachojulikana kama "betri za aina ya kalamu"), betri 18650 ni kubwa kwa ukubwa. Kwa kuongeza, kipengele tofauti cha betri 18650 ni voltage, ambayo kwa pato ni 3.7 V, dhidi ya 1.5 V kwa betri ndogo. Uwezo wa betri 18650 hutofautiana: kutoka 1600 hadi 3600 mAh. Inahitajika kuzingatia ukweli kwamba uwezo wa betri ya hali ya juu hauwezi kuzidi 3600 mAh. Betri zinaweza kutumika katika tochi moja moja au katika mfumo wa Power Bank - kifaa kinachochanganya betri kadhaa zinazofanana.

Moja ya sifa kuu na faida za betri ni kutokuwepo kwa athari ya kumbukumbu na kiwango cha chini sana cha kutokwa kwa kibinafsi. Betri 18650 zinaweza kuhimili hadi mizunguko 1000 ya malipo/kutokwa, ambayo ni kiashiria kizuri sana cha betri zinazobebeka. Hatua kwa hatua, maisha ya malipo ya betri hupungua, lakini kwa msaada wa vifaa maalum vya kiufundi, uwezo unaweza kurejeshwa tu kwa ajili ya kurejesha ni kutokuwepo kwa uharibifu wa mitambo kwa betri.

Inapaswa kuzingatiwa kuwa ili kutumia rasilimali ya betri zaidi kwa busara, haipaswi kuiondoa kabisa. Ni bora kuchaji betri wakati uwezo umepunguzwa hadi 40% ya thamani ya kawaida. Ikiwa inatumiwa kwa usahihi, betri itatumika kwa uaminifu kwa muda mrefu. Licha ya faida zao nyingi, betri 18650 zina drawback moja inayohusishwa na muundo wao. Betri mara nyingi hushindwa haraka ikiwa zimejaa zaidi au zimezidi. Kuchaji kupita kiasi husababisha betri kupata joto, na kusababisha betri kuwaka moto au kulipuka. Wazalishaji wametoa chaguo la kulinda betri kutokana na joto. Wakati wa kutumia betri za 18650 katika Benki ya Nguvu, wakati wa kushikamana katika mfululizo, bodi ya umeme imewekwa kwenye mzunguko, ambayo hupunguza malipo ya kifaa nzima kwa uwezo fulani.

Kwa betri za 18650, zinazotumiwa, kwa mfano, katika tochi, mfumo wa mtu binafsi wa ulinzi dhidi ya overcharging na overheating baadae hutumiwa. Kinga ni bodi ndogo ya kinga ya elektroniki ambayo imewekwa kwenye terminal hasi ya betri ya lithiamu-ioni isiyolindwa na kuunganishwa kwa kesi na mkanda wa chuma. Hii inazuia si tu overheating, lakini pia mzunguko mfupi, ambayo inaweza kuharibu si tu betri, lakini pia sinia. Muundo mzima umejaa filamu ya joto. Ili kuchaji betri 18650, utahitaji chaja maalum ambayo inafaa kwa kila aina ya betri za ukubwa huu. Kwa mfano, Chaja ya ARE-X1 Fenix, Chaja ya i1 NiteCore, au Chaja ya Robiton SmartCharger Pro.

Betri zina jukumu muhimu katika utaratibu wowote ambao haufanyi kazi kutoka kwa mtandao. Betri zinazoweza kuchajiwa ni ghali kabisa kutokana na ukweli kwamba unahitaji kununua chaja pamoja nao. Betri hutumia mchanganyiko tofauti wa vifaa vya kondakta na elektroliti - asidi ya risasi, nikeli-cadmium (NiCd), hidridi ya nikeli-chuma (NiMH), lithiamu-ion (Li-ion), polima ya lithiamu-ioni (Li-Po).

Ninatumia betri za lithiamu-ion katika miradi yangu, kwa hivyo niliamua kutengeneza chaja yangu kwa betri za lithiamu 18650 badala ya kununua ya gharama kubwa, kwa hivyo wacha tuanze.

Hatua ya 1: Video

Video inaonyesha mkusanyiko wa chaja.
Unganisha kwa youtube

Hatua ya 2: Orodha ya Vipengele vya Umeme





Onyesha picha 3 zaidi



Orodha ya vipengele vinavyohitajika ili kuunganisha chaja ya betri 18650:

  • Sehemu ya chaja kulingana na chip TP4056 yenye ulinzi wa betri
  • Kiimarishaji cha voltage 7805, utahitaji kipande 1
  • Capacitor 100 nF, pcs 4 (haihitajiki ikiwa kuna usambazaji wa umeme wa 5V)

Hatua ya 3: Orodha ya Zana





Ili kufanya kazi utahitaji zana zifuatazo:

  • kisu cha moto
  • Sanduku la plastiki 8x7x3 cm (au ukubwa sawa)

Sasa kwa kuwa zana na vifaa vyote muhimu vimetayarishwa kwa kazi, wacha tuendelee kwenye moduli ya TP4056.

Hatua ya 4: Moduli ya chaja ya betri ya Li-io kulingana na chip TP4056





Zaidi kidogo kuhusu moduli hii. Kuna matoleo mawili ya moduli hizi kwenye soko: pamoja na bila ulinzi wa betri.

Bodi ya mzunguko iliyo na mzunguko wa ulinzi hufuatilia voltage kwa kutumia chujio cha mzunguko wa nguvu DW01A (mzunguko wa ulinzi wa betri jumuishi) na FS8205A (N-channel transistor module). Kwa hivyo, bodi ya kuzuka ina nyaya tatu zilizounganishwa (TP4056+DW01A+FS8205A), wakati moduli ya chaja bila ulinzi wa betri ina mzunguko mmoja tu jumuishi (TP4056).

TP4056 - moduli ya malipo kwa betri za Li-io za seli moja na malipo ya mstari wa sasa na voltage ya mara kwa mara. Nyumba ya SOP na idadi ndogo ya vipengele vya nje hufanya moduli hii kuwa chaguo bora kwa matumizi ya vifaa vya umeme vya nyumbani. Inachaji kupitia USB na vile vile benki ya umeme ya kawaida. Pinout ya moduli ya TP4056 imeunganishwa (Mchoro 2), kama ilivyo kwa grafu ya mzunguko wa malipo (Mchoro 3) na curves ya mara kwa mara ya sasa na ya mara kwa mara ya voltage. Diode mbili kwenye ubao wa kubadili zinaonyesha hali ya sasa ya malipo - malipo, malipo ya kusimamishwa, nk (Mchoro 4).

Ili kuepuka kuharibu betri, chaji betri za lithiamu-ion 3.7V kwa 0.2-0.7 DC sasa hadi voltage ya pato kufikia 4.2V, baada ya hapo malipo yatakuwa ya voltage mara kwa mara na kupungua kwa hatua kwa hatua (hadi 10% ya thamani ya awali) ya sasa. Hatuwezi kukatiza malipo kwa 4.2 V, kwani kiwango cha malipo kitakuwa 40-80% ya uwezo kamili wa betri. Moduli ya TP4056 inawajibika kwa mchakato huu. Jambo lingine muhimu ni kwamba upinzani uliounganishwa na pini ya PROG huamua sasa ya malipo. Katika modules kwenye soko, upinzani wa 1.2 KΩ kawaida huunganishwa na pini hii, ambayo inafanana na sasa ya malipo ya 1A (Mchoro 5). Ili kupata maadili mengine ya sasa ya malipo, unaweza kujaribu kutumia vipinga vingine.

DW01A ni mzunguko uliounganishwa wa ulinzi wa betri, Mchoro wa 6 unaonyesha mchoro wa uunganisho wa kawaida. MOSFET M1 na M2 zimeunganishwa nje na mzunguko jumuishi wa FS8205A.

Vipengele hivi vimewekwa kwenye bodi ya kuzuka ya moduli ya chaja ya betri ya lithiamu-ion TP4056, ambayo imeunganishwa katika Hatua ya 2. Tunahitaji tu kufanya mambo mawili: kutoa voltage katika aina mbalimbali ya 4-8 V kwa kontakt ya pembejeo, na unganisha nguzo za betri na moduli ya + na - TP4056.

Baada ya hayo, tutaendelea kukusanya chaja.

Hatua ya 5: Mchoro wa Wiring


Ili kukamilisha mkusanyiko wa vipengele vya umeme, tunawauza kwa mujibu wa mchoro. Nimeambatisha mchoro katika programu ya Fritzing na picha ya unganisho la mwili.

  1. + unganisha kiunganishi cha umeme kwenye mojawapo ya anwani za kubadili, na - unganisha kiunganishi cha umeme kwenye pini ya GND ya kiimarishaji cha 7805
  2. Tunaunganisha mawasiliano ya pili ya swichi kwa pini ya Vin ya kiimarishaji 7805
  3. Tunasanikisha capacitors tatu za 100 nF sambamba kati ya pini za Vin na GND za kidhibiti cha voltage (tumia ubao wa mkate kwa hili)
  4. Sakinisha capacitor 100 ya nF kati ya pini za Vout na GND za kidhibiti cha voltage (kwenye ubao wa mkate)
  5. Unganisha pini ya Vout ya kidhibiti cha voltage kwenye pini ya IN+ ya moduli ya TP4056
  6. Unganisha pini ya GND ya kidhibiti cha voltage kwenye pini ya IN ya moduli ya TP4056
  7. Unganisha mawasiliano + ya chumba cha betri kwenye pini ya B+ ya moduli ya TP4056, na uunganishe - mguso wa chumba cha betri kwenye pini ya B ya moduli ya TP4056.

Hii inakamilisha miunganisho. Ikiwa unatumia umeme wa 5V, ruka pointi zote zilizo na viunganisho kwa kidhibiti cha voltage 7805, na uunganishe + na - ya kitengo moja kwa moja kwenye IN+ na IN- pini za moduli ya TP4056, kwa mtiririko huo.
Ikiwa unatumia umeme wa 12V, kiimarishaji cha 7805 kitapata joto wakati mkondo wa 1A unapita, hii inaweza kusahihishwa na shimoni la joto.

Hatua ya 6: Mkutano, sehemu ya 1: mashimo ya kukata kwenye mwili





Onyesha picha 7 zaidi








Ili kutoshea kwa usahihi vifaa vyote vya umeme kwenye nyumba, unahitaji kukata mashimo ndani yake:

  1. Kutumia kisu kisu, alama mipaka ya compartment betri kwenye kesi (Mchoro 1).
  2. Tumia kisu cha moto ili kukata shimo kulingana na alama zilizofanywa (Mchoro 2 na 3).
  3. Baada ya kukata shimo, nyumba inapaswa kuonekana kama kwenye Mchoro 4.
  4. Weka alama mahali ambapo kiunganishi cha USB cha moduli ya TP4056 kitapatikana (Mchoro 5 na 6).
  5. Kutumia kisu cha moto, kata shimo kwenye kesi kwa kontakt USB (Mchoro 7).
  6. Weka alama kwenye kesi ambapo diode za moduli ya TP4056 zitapatikana (Mchoro 8 na 9).
  7. Tumia kisu cha moto ili kukata mashimo kwa diodes (Mchoro 10).
  8. Kwa njia hiyo hiyo, fanya mashimo kwa kontakt nguvu na kubadili (Mchoro 11 na 12)

Hatua ya 7: Mkutano, sehemu ya 2: kufunga vipengele vya umeme







Fuata maagizo ya kusanikisha vifaa kwenye chasi:

  1. Sakinisha sehemu ya betri ili sehemu za kupachika ziwe nje ya chumba/kesi. Gundi compartment na bunduki ya gundi (Mchoro 1).
  2. Badilisha moduli ya TP4056 ili kiunganishi cha USB na diode ziingie kwenye mashimo yanayofanana, salama na gundi ya moto (Mchoro 2).
  3. Badilisha nafasi ya utulivu wa voltage 7805 na uimarishe na gundi ya moto (Mchoro 3).
  4. Weka tena kiunganishi cha nguvu na ubadilishe na uimarishe kwa gundi ya moto (Mchoro 4).
  5. Mahali pa vifaa vinapaswa kuonekana sawa na kwenye Mchoro 5.
  6. Salama kifuniko cha chini mahali na screws (Mchoro 6).
  7. Baadaye nilifunika kingo mbaya zilizoachwa na kisu cha moto na mkanda mweusi wa umeme. Wanaweza pia kuwa laini na sandpaper.

Chaja iliyokamilishwa imeonyeshwa kwenye Mchoro 7. sasa inahitaji kupimwa.

Hatua ya 8: Mtihani



Weka betri iliyochajiwa kwenye chaja. Washa nishati kwenye 12V au kiunganishi cha USB. Diode nyekundu inapaswa blink, hii ina maana kwamba mchakato wa malipo unaendelea.

Wakati malipo yamekamilika, diode ya bluu inapaswa kuwaka.
Ninaambatisha picha ya chaja wakati wa kuchaji na picha yenye betri iliyochajiwa.
Hii inakamilisha kazi.

Betri

Je, nitumie mkondo gani kuchaji betri ya li ion 18650? Jinsi ya kutumia vizuri betri kama hiyo. Vyanzo vya nguvu vya lithiamu-ioni vinapaswa kuogopa nini na betri kama hiyo inawezaje kupanua maisha yake ya huduma? Maswali sawa yanaweza kutokea katika anuwai ya tasnia ya vifaa vya elektroniki.

Na ikiwa unaamua kukusanya tochi yako ya kwanza au sigara ya elektroniki na mikono yako mwenyewe, basi hakika unahitaji kujijulisha na sheria za kufanya kazi na vyanzo vile vya sasa.

Betri ya lithiamu-ion ni aina ya betri ya umeme ambayo imeenea katika vifaa vya kisasa vya nyumbani na vya elektroniki tangu 1991, baada ya kuingizwa sokoni na SONY. Kama chanzo cha nguvu, betri kama hizo hutumiwa katika simu za rununu, kompyuta ndogo na kamera za video, kama chanzo cha sasa cha sigara za elektroniki na magari ya umeme.

Hasara za aina hii ya betri huanza na ukweli kwamba betri za lithiamu-ioni za kizazi cha kwanza zilikuwa mlipuko kwenye soko. Si tu halisi, lakini pia kwa njia ya mfano. Betri hizi zililipuka.

Hii ilielezwa na ukweli kwamba anode ya chuma ya lithiamu ilitumiwa ndani. Wakati wa mchakato wa malipo mengi na kutokwa kwa betri kama hiyo, muundo wa anga ulionekana kwenye anode, ambayo ilisababisha mzunguko mfupi wa elektroni, na matokeo yake, kwa moto au mlipuko.

Baada ya nyenzo hii kubadilishwa na grafiti, tatizo hili liliondolewa, lakini matatizo bado yanaweza kutokea kwenye cathode, ambayo ilifanywa kwa oksidi ya cobalt. Ikiwa hali ya uendeshaji inakiukwa, au tuseme kuchaji tena, shida inaweza kutokea tena. Hii ilirekebishwa kwa kuanzishwa kwa betri za lithiamu ferrophosphate.

Betri zote za kisasa za lithiamu-ion huzuia overheating na overcharging, lakini tatizo la kupoteza malipo hubakia kwenye joto la chini wakati wa kutumia vifaa.

Miongoni mwa faida zisizoweza kuepukika za betri za lithiamu-ioni, ningependa kumbuka yafuatayo:

  • uwezo wa juu wa betri;
  • kutokwa kwa chini;
  • hakuna haja ya matengenezo.

Chaja asili

Chaja ya betri za lithiamu-ioni ni sawa kabisa na chaja ya betri za asidi ya risasi. Tofauti pekee ni kwamba betri ya lithiamu-ioni ina viwango vya juu sana kwa kila benki na mahitaji magumu zaidi ya uvumilivu wa voltage.

Aina hii ya betri inaitwa mkebe kwa sababu ya kufanana kwa nje na makopo ya vinywaji ya alumini. Betri ya kawaida ya sura hii ni 18650. Betri ilipokea jina hili kutokana na vipimo vyake: milimita 18 kwa kipenyo na milimita 65 kwa urefu.

Ikiwa kwa betri za asidi-asidi baadhi ya makosa katika kuonyesha kikomo cha voltages wakati wa kuchaji yanakubalika, na seli za lithiamu-ioni kila kitu ni maalum zaidi. Wakati wa mchakato wa malipo, wakati voltage inapoongezeka hadi 4.2 Volts, usambazaji wa voltage kwa kipengele unapaswa kuacha. Hitilafu inayoruhusiwa ni 0.05 Volt tu.

Chaja za Kichina ambazo zinaweza kupatikana kwenye soko zinaweza kuundwa kwa betri zilizofanywa kutoka kwa vifaa tofauti. Li-ion, bila kuharibu utendaji wake, inaweza kushtakiwa kwa sasa ya 0.8 A. Katika kesi hii, unahitaji kudhibiti kwa makini sana voltage kwenye benki. Inashauriwa kutoruhusu maadili zaidi ya 4.2 Volts. Ikiwa mkusanyiko na betri ni pamoja na mtawala, basi huna haja ya kuwa na wasiwasi juu ya chochote, mtawala atakufanyia kila kitu.

Chaja bora zaidi kwa betri za lithiamu-ioni itakuwa kiimarishaji cha voltage na kikomo cha sasa mwanzoni mwa malipo.

Lithiamu inapaswa kushtakiwa kwa voltage imara na sasa mdogo mwanzoni mwa malipo.

Chaja iliyotengenezwa nyumbani

Ili malipo ya 18650, unaweza kununua chaja ya ulimwengu wote, na usijali kuhusu jinsi ya kuangalia vigezo muhimu na multimeter. Lakini ununuzi kama huo utakugharimu senti nzuri.

Bei ya kifaa kama hicho itatofautiana karibu $45. Lakini bado unaweza kutumia masaa 2-3 na kukusanya chaja kwa mikono yako mwenyewe. Zaidi ya hayo, chaja hii itakuwa ya bei nafuu, ya kuaminika na itazima betri yako kiotomatiki.

Sehemu ambazo tutatumia leo kuunda chaja yetu zinapatikana kwa kila mwanariadha mahiri. Ikiwa hakuna amateur ya redio iliyo na sehemu zinazohitajika, basi kwenye soko la redio unaweza kununua sehemu zote kwa si zaidi ya dola 2-4. Mzunguko ambao umekusanywa kwa usahihi na umewekwa kwa uangalifu huanza kufanya kazi mara moja na hauhitaji utatuzi wowote wa ziada.

Mzunguko wa umeme kwa kuchaji betri 18650.

Mbali na kila kitu, unapoweka kiimarishaji kwenye radiator inayofaa, unaweza kulipa betri zako kwa usalama bila hofu kwamba chaja itawaka na kuwaka moto. Vile vile hawezi kusema kuhusu chaja za Kichina.

Mpango huo unafanya kazi kwa urahisi kabisa. Kwanza, betri inapaswa kushtakiwa kwa sasa ya mara kwa mara, ambayo imedhamiriwa na upinzani wa resistor R4. Baada ya betri kuwa na voltage ya 4.2 Volts, malipo ya voltage mara kwa mara huanza. Wakati malipo ya sasa yanapungua kwa maadili madogo sana, LED katika mzunguko itaacha taa.

Mikondo inayopendekezwa kwa kuchaji betri za lithiamu-ioni haipaswi kuzidi 10% ya uwezo wa betri. Hii itaongeza maisha ya betri yako. Ikiwa thamani ya resistor R4 ni 11 Ohms, sasa katika mzunguko itakuwa 100 mA. Ikiwa unatumia upinzani wa 5 Ohm, sasa ya malipo itakuwa 230 mA.

Jinsi ya kupanua maisha ya 18650 yako

Betri iliyotenganishwa.

Ikiwa itabidi uache betri yako ya lithiamu-ioni bila kutumika kwa muda, ni bora kuhifadhi betri kando na kifaa wanachowasha. Kipengele kilichojaa kikamilifu kitapoteza baadhi ya malipo yake baada ya muda.

Kipengele ambacho kimechajiwa kidogo sana, au kuachiliwa kabisa, kinaweza kupoteza utendakazi wake kabisa baada ya kipindi kirefu cha kulala. Itakuwa bora kuhifadhi 18650 kwa kiwango cha malipo cha karibu asilimia 50.

Haupaswi kuruhusu kipengee kuachiliwa kabisa na kuchajiwa kupita kiasi. Betri za lithiamu-ion hazina athari ya kumbukumbu hata kidogo. Inashauriwa kulipa betri hizo mpaka malipo yao yamechoka kabisa. Hii inaweza pia kupanua maisha ya betri.

Betri za lithiamu-ioni hazipendi joto au baridi. Hali bora ya joto kwa betri hizi zitakuwa katika safu kutoka +10 hadi +25 digrii Celsius.

Baridi haiwezi tu kupunguza muda wa uendeshaji wa kipengele, lakini pia kuharibu mfumo wake wa kemikali. Nadhani kila mmoja wetu ameona jinsi kiwango cha malipo katika simu ya mkononi hupungua haraka kwenye baridi.

Hitimisho

Kwa muhtasari wa yote hapo juu, ningependa kutambua kwamba ikiwa utachaji betri ya lithiamu-ion kwa kutumia chaja iliyotengenezwa na duka, makini na ukweli kwamba haujafanywa nchini China. Mara nyingi sana, chaja hizi zinafanywa kutoka kwa vifaa vya bei nafuu na si mara zote kufuata teknolojia inayohitajika, ambayo inaweza kusababisha matokeo yasiyofaa kwa namna ya moto.

Ikiwa unataka kukusanya kifaa mwenyewe, basi unahitaji kulipa betri ya lithiamu-ion na sasa ambayo itakuwa 10% ya uwezo wa betri. Idadi ya juu inaweza kuwa asilimia 20, lakini thamani hii haifai tena.

Wakati wa kutumia betri hizo, unapaswa kufuata sheria za uendeshaji na uhifadhi ili kuwatenga uwezekano wa mlipuko, kwa mfano, kutokana na kuongezeka kwa joto, au kushindwa.

Kuzingatia masharti ya uendeshaji na sheria kutaongeza maisha ya betri ya lithiamu-ioni, na kwa sababu hiyo, kukuokoa kutokana na gharama zisizohitajika za kifedha. Betri ni msaidizi wako. Mtunze!

Kati ya aina kubwa za betri za li-ion, betri ya 18650 inahitajika sana maisha marefu ya huduma na vigezo thabiti vya betri vinahakikishwa kwa kufuata sheria kadhaa, lakini hali kuu inayoathiri utendaji wa betri za lithiamu-ioni 18650 ni zao. malipo sahihi.

Betri ya 18650

Tabia kuu nzuri za betri za lithiamu 18650 ni uwezo wa kukusanya kiasi kikubwa cha malipo, kuhifadhi malipo haya kwa muda mrefu kabisa, ukosefu wa mali ya kumbukumbu na mvuto mdogo maalum.

Athari ya kumbukumbu kimsingi ni tabia ya betri za nikeli-cadmium. Athari hii inamaanisha upotezaji wa uwezo wa betri ikiwa itachajiwa hadi itakapochajiwa kabisa.

Kwa betri ya 18650 na wengineli-ikwenye betri ina alama yake mwenyewe:

  • Nambari mbili za kwanza zinaonyesha kipenyo katika milimita;
  • Nambari mbili zifuatazo zinaonyesha urefu katika milimita;
  • Nambari ya mwisho inaonyesha aina ya betri (0 inaonyesha silinda).

Katika hatua ya awali ya utengenezaji na utumiaji, betri kama hizo zililipuka kwa sababu ya athari ya kemikali isiyodhibitiwa ndani na kesi za saketi fupi ndani ya betri. Ili kuzuia uharibifu huo, betri zote zinazoweza kurejeshwa kwa ujumla na betri 18650 hasa zina vifaa vya bodi maalum na vidhibiti vinavyozuia uharibifu wa betri kutokana na overheating muhimu na unyogovu.

Hali bora za uhifadhi wa betri za lithiamu-ioni hupatikana kwa joto la 5 ° C na kutokwa kwa betri 40%.

Jinsi ya kuchaji betri ya 18650

Watengenezaji wa chaja wanaojulikana hutumia njia ya malipo ya betri ya hatua mbili.

Njia ya malipo ya hatua mbili ni pamoja na:

  1. Kazi ya chaja katika hatua ya kwanza imepunguzwa kwa malipo kwa sasa imetulia. Sasa ya malipo imedhamiriwa na uwezo wa kawaida wa betri na mgawo wa utaratibu wa 0.2 hadi 0.5. Wakati wa malipo, voltage huongezeka moja kwa moja ili kudumisha sasa imara. Kwa voltage ya 4.2V, mchakato wa malipo huacha katika hatua hii. Kwa hatua hii, betri itaweza kujaza uwezo wake kwa 70-80%. Ili kupunguza muda wa malipo, mchakato wa malipo ya haraka hutumiwa kwa betri za lithiamu. Katika kesi hii, sasa ya malipo inachukuliwa na mgawo wa 0.5-1.0;
  2. Kuchaji 18650 katika hatua ya pili hufanyika na voltage ya mara kwa mara. Ubao wa kuchaji wa 18650 unaauni Ucharge ~ 4.15-4.25V na hudhibiti thamani ya sasa. Thamani ya sasa wakati wa kuchaji polepole hupungua hadi thamani ya 0.05-0.01 ya uwezo wa betri. Ipasavyo, mchakato wa malipo unachukuliwa kuwa kamili.

Mbali na hatua zilizotajwa hapo juu za malipo, malipo ya betri ya maandalizi yanatumika kwa betri 18650 za li-ion. Kuchaji hufanywa na sasa iliyopunguzwa hadi voltage kwenye betri kufikia 2.8V.

Licha ya umuhimu wake, mfumo wa malipo wa hatua mbili una hasara fulani. Kwa kuwa voltage kwenye betri inapimwa wakati sasa kubwa ya malipo inapita ndani yake, kulingana na upinzani wa ndani wa betri, vipimo hivyo vinaweza kutofautiana. Katika suala hili, voltage inaweza kufikia 4.3-4.4V, ambayo ina athari mbaya sana kwenye betri. Kwa mazoezi, ni bora kutumia chaja zilizo na mapigo ya sasa ikiwa kuna mapungufu kati yao. Wakati wa vipindi hivi, voltage kwenye betri hupimwa. Kadiri voltage inavyokaribia thamani ya betri iliyojazwa kikamilifu, ndivyo mapigo mafupi ambayo chaja hutoa. Ipasavyo, wakati voltage iliyopimwa inafikia 4.15V, usambazaji wa mapigo utaacha.

Mizunguko ya chaja

Wachezaji wa redio mara nyingi hushangaa jinsi ya kuchaji betri za lithiamu-ioni na jinsi ya kuchaji na akiba ya juu ya rasilimali, bidii na wakati. Uwepo wa msingi wa kipengee muhimu na maarifa ya kimsingi hautaacha amateur ya redio bila chaja.

Chaja iliyokusanyika ya DIY 18650, iliyoonyeshwa kwenye picha hapa chini, inarekebishwa kwa kuweka voltage ya pato hadi 4.2V na trimming resistor R8 na sasa ya malipo na resistors R4, R6. Mchakato wa kuchaji unachukuliwa kuwa umekamilika baada ya HL1 LED kuzimwa.

Muhimu! Kwa uendeshaji wa kawaida wa chip LM317, malipo ya betri 18650 lazima iwe na voltage ya pembejeo katika aina mbalimbali za 8-12V.

Kuchaji kwa kibinafsi kwa 18650, ambayo ina mizunguko iliyojumuishwa MAX (1551 au 1555), ni tofauti kimaelezo na washindani wake katika idadi ya mali na huduma:

  • Uwezo wa kuchaji betri kutoka kwa USB au kutoka kwa usambazaji wa nguvu tofauti;
  • Hakuna transistors za nje na diode;
  • Ulinzi dhidi ya overheating nyingi kwa kupunguza bandia ya sasa ya malipo.

Haitakuwa vigumu kupata chaja ya pulse kwa 18650, iliyokusanyika kwa mikono yako mwenyewe, kutokana na kutokuwepo kwa microcircuit kwenye kifaa. Chaja iliyowasilishwa kwa 18650 inatimiza mahitaji na kazi zote za malipo ya mapigo. Faida ya ziada ya chaja ni uwezo wa kuchukua nafasi ya msingi wa kipengele na analogues za ndani. Chaja smart kwa betri 18650, iliyokusanywa na kujaribiwa kwa mikono yako mwenyewe, haitadumu mbaya zaidi kuliko chaja iliyonunuliwa.

Mada iliyowasilishwa ilifunua maswali yafuatayo: jinsi ya malipo ya betri, jinsi ya malipo ya betri ya li-ion. Wakati wa kutumia chaja kwa betri 18650, kununuliwa au nyumbani, jambo kuu ni kuangalia kwa makini maadili ya pato. Ifuatayo, unaweza kulipa kipaumbele kwa chaguzi za ziada kwa namna ya maonyesho ya LCD, idadi ya chaneli, uwepo wa taa ya nyuma, na adapta ya gari.

Video



MAKALA INAYOHUSIANA