Прогрес йде вперед, і на зміну традиційним NiCd (нікель-кадмієвим) і NiMh (нікель-металогідридним) все частіше приходять літієві акумулятори.
При порівнянні ваги одного елемента, літій має велику ємність, крім того, напруга елемента у них втричі вище - 3,6 V на елемент, замість 1,2 V.
Вартість літієвих акумуляторів почала наближатися до звичайних лужних батарей, вага і розмір набагато менші, та до того ж їх можна і потрібно заряджати. Виробник каже, 300-600 циклів витримують.
Розміри є різні і підібрати потрібний не складає труднощів.
Саморозряд настільки низький, що лежать роками залишаються зарядженими, тобто. пристрій залишається робочим коли він потрібний.

"С" означає Capacity

Часто зустрічається позначення виду xC. Це просто зручне позначення струму заряду або розряду акумулятора із частками його ємності. Утворено від англійського слова Capacity (місткість, ємність).
Коли говорять про зарядку струмом 2С, або 0.1С, зазвичай мають на увазі, що струм повинен становити (2 × ємність акумулятора)/h або (0.1 × ємність акумулятора)/h відповідно.
Наприклад, акумулятор ємністю 720 mAh, для якого струм заряду становить 0.5С, треба заряджати струмом 0.5 × 720mAh/h = 360 мА, це стосується і розряду.

А можна зробити найпростіший або не дуже простий зарядний пристрій, залежно від вашого досвіду та можливостей.

Схема простого зарядного пристрою на LM317

Мал. 5.

Схема із застосуванням забезпечує досить точну стабілізацію напруги, що встановлюється потенціометром R2.
Стабілізація струму не така критична, як стабілізація напруги, тому достатньо стабілізувати струм за допомогою шунтуючого резистора Rx і NPN-транзистора (VT1).

Необхідний струм зарядки для конкретного літій-іонного (Li-Ion) та літій-полімерного (Li-Pol) акумулятора вибирається шляхом зміни опору Rx.
Опір Rx приблизно відповідає наступному відношенню: 0,95/Imax.
Вказане на схемі значення резистора Rx відповідає струму 200 мА, це зразкове значення, залежить так само від транзистора.

Потрібно забезпечити радіатором залежно від струму заряду та вхідної напруги.
Вхідна напруга повинна бути вищою за напругу акумулятора мінімум на 3 Вольта для нормальної роботистабілізатора, що з однієї банки становить?7-9 V.

Схема простого зарядного пристрою на LTC4054

Мал. 6.

Можна випаяти контролер заряду LTC4054 зі старого стільникового телефону, Наприклад, Samsung (C100, С110, Х100, E700, E800, E820, P100, P510).

Мал. 7. У цього дрібного 5-ногого чіпа маркування «LTH7» або «LTADY»

Вдаватися в найдрібніші подробиці роботи з мікросхемою я не буду, все є в датасіті. Опишу лише найнеобхідніші особливості.
Струм заряду до 800 мА.
Оптимальна напруга від 4,3 до 6 Вольт.
Індикація заряду.
Захист від КЗ на виході.
Захист від перегріву (зниження струму заряду за температури більше 120°).
Не заряджає акумулятор при напрузі на ньому нижче 2,9V.

Струм заряду задається резистором між п'ятим виведенням мікросхеми та землею за формулою

I=1000/R,
де I – струм заряду в Амперах, R – опір резистора в Омах.

Індикатор розряджання літієвого акумулятора

Ось проста схема, яка запалює світлодіод, коли батарея розряджена та її залишкова напруга близька до критичного.

Мал. 8.

Транзистори будь-які малопотужні. Напруга запалювання світлодіода підбирається дільником з резисторів R2 та R3. Схему краще підключати після блоку захисту, щоб світлодіод не розрядив акумулятор зовсім.

Нюанс довговічності

Виробник зазвичай заявляє 300 циклів, але якщо заряджати літій всього на 0,1 Вольта менше, до 4.10, то кількість циклів зростає до 600 і навіть більше.

Експлуатація та запобіжні заходи

Можна з упевненістю сказати, що літій-полімерні акумулятори найніжніші акумулятори з існуючих, тобто вимагають обов'язкового дотримання кількох нескладних, але обов'язкових правил, через недотримання яких трапляються неприємності.
1. Не допускається заряд до напруги, що перевищує 4.20 Вольт на банку.
2. Коротке замикання акумулятора не допускається.
3. Не допускається розряд струмами, що перевищують здатність навантаження або нагрівають акумулятор вище 60°С. 4. Шкідливий розряд нижче напруги 3.00 Вольта на банку.
5. Шкідливе нагрівання акумулятора вище 60°С. 6. Шкідлива розгерметизація акумулятора.
7. Шкідливе зберігання у розрядженому стані.

Невиконання перших трьох пунктів призводить до пожежі, решти - до повної чи часткової втрати ємності.

З практики багаторічного використання можу сказати, що ємність акумуляторів змінюється мало, але збільшується внутрішній опірі акумулятор починає працювати менше часу при великих струмах споживання - складається враження, що ємність впала.
Тому я зазвичай ставлю більшу ємність, яку дозволяють габарити пристрою, і навіть старі банки, яким років по десять, працюють цілком пристойно.

Для невеликих струмів підходять старі акумулятори від стільникових.

Зі старої ноутбучної батареї можна витягнути багато цілком робочих акумуляторів формату 18650.

Де я використовую літієві батареї

Давно переробив шуруповерт та електровикрутку на літій. Користуюся цими інструментами нерегулярно. Тепер навіть за рік невикористання вони працюють без підзарядки!

Маленькі батареї ставлю в дитячі іграшки, годинник і т.д., де із заводу стояли 2-3 «таблеткові» елементи. Там де потрібно рівно 3V додаю один діод послідовно і виходить саме.

Ставлю у світлодіодні ліхтарики.

У тестер замість дорогої та малоємної «Крони 9V» встановив 2 банки та забув усі проблеми та зайві витрати.

Загалом ставлю скрізь, де виходить, замість батарейок.

Де я купую літій та корисності по темі

Продаються. За цим посиланням знайдете модулі зарядок та ін. корисності для саморобників.

На рахунок ємності китайці зазвичай брешуть і вона менша за написану.

Чесні Sanyo 18650

Ви зможете ознайомитися зі схемою зарядного пристрою, яка відмінно підійде літієвих Li-Ionакумуляторів.

Спочатку його автор хотів уявити простий варіант на мікросхемі lm317, але в цьому випадку зарядку потрібно живити від вищої напруги, ніж 5 вольт. Причина в тому, що різниця між вхідною та вихідною напругою мікросхеми lm317 повинна бути не менше 2 Вольт. Напруга зарядженого літій-іонного акумулятора становить близько 4,2 Вольт. Отже, різниця напруги менше 1 вольта. А це означає, що можна придумати інше рішення.

На Аліекспрес можна купити спеціалізовану плату для зарядки літієвих акумуляторів, яка коштує близько долара. Так, це так, але навіщо купувати те, що можна зробити за кілька хвилин. Тим паче потрібно місяць поки замовлення буде у вас. Але якщо вирішили придбати готовий, щоб одразу користуватися ним, купіть у цьому китайському магазині. У пошуку по магазину впишіть: TP4056 1A

Найпростіша схема

Сьогодні розглянемо варіанти UDB-зарядного пристрою для літієвих акумуляторів, що зможе повторити кожен. Схема найпростіша, яку можна тільки придумати.

Рішення

Це гібридна схема, де є стабілізація напруги та обмеження струму заряду акумулятора.

Опис роботи заряджання

Стабілізація напруги побудована з урахуванням досить популярної мікросхеми регульованого стабилитрона tl431. Транзистор як підсилювальний елемент. Струм заряду задається резистором R1 і залежить тільки від параметрів акумулятора, що заряджається. Цей резистор рекомендується з потужністю 1 ват. А решта резистори 0,25 або 0,125 ват.

Як знаємо, напруга однієї банки повністю зарядженого літій-іонного акумулятора становить близько 4,2 Вольт. Отже, на виході зарядного пристрою ми повинні встановити саме цю напругу, яка задається підбором резисторів R2 та R3. Існує дуже багато онлайн програмщодо розрахунку напруги стабілізації мікросхеми tl431.
Для найбільш точного налаштуваннявихідної напруги радиться резистор R2 замінити на багатооборотний опір близько 10 кілоом. До речі, можливе й таке рішення. Світлодіод у нас у ролі індикатора заряду, підійде практично будь-який світлодіод, колір на ваш смак.
Все налаштування зводиться до встановлення на виході напруги 4,2 вольта.
Декілька слів про стабілітрон tl431. Це дуже популярна мікросхема, не плутайте з транзисторами в аналогічному корпусі. Ця мікросхема зустрічається практично в будь-якому імпульсному блоціхарчування, наприклад комп'ютером, де мікросхема найчастіше стоїть в обв'язці.
Силовий транзистор не критичний, підійде будь-якийтранзистор зворотної провідності середньої чи високої потужності, наприклад, з радянських підійдуть КТ819, КТ805. З менш потужних КТ815, КТ817 та будь-які інші транзистори з аналогічними параметрами.

Які акумулятори підходять для пристрою?

Схема призначена для зарядки лише однієї банки літієвого акумулятора. Можна заряджати акб стандарту 18650 та інші акумулятори, тільки потрібно виставити відповідну напругу на виході із зарядника.
Якщо раптом з якихось причин схема не запрацює, то перевірте наявність напруги на виводі мікросхеми, що управляє. Воно має бути не менше 2,5 Вольт. Це мінімальна робоча напруга для зовнішнього джерелаопорного напруження мікросхеми. Хоча зустрічаються варіанти виконання, де мінімальна робоча напруга становить 3 Вольти.
Доцільно також збудувати невеликий тестовий стенддля зазначеної мікросхеми, щоб перевірити її на працездатність перед паянням. А після збирання ретельно перевіряємо монтаж.

Ще в одній публікації матеріал про поліпшення.

Я зробив собі зарядний пристрій для чотирьох літій-іонних акумуляторів. Хтось зараз подумає: ну зробив та зробив, таких повно в інтернеті. І я одразу хочу сказати, що моя конструкція здатна заряджати як одну батарею, так і чотири одразу. Усі акумулятори заряджаються незалежно один від одного.
Це дає можливість заряджати одночасно батареї з різних пристроївта з різним початковим зарядом.
Я зробив зарядник для батарей типу 18650, які використовуються у ліхтарику, powerbanks, ноутбуці і тп.
Схема складається з готових модулів і збирається дуже швидко та просто.

Знадобиться

• - 4 шт.
• - 4 шт.
• Скріпки канцелярські.

Виготовлення зарядного пристрою під різну кількість акумуляторів

Спочатку зробимо батарейний відсік. Для цього беремо універсальну монтажну плату з великою кількістюотворів та звичайні канцелярські скріпки.

Відкушуємо у скріпок ось такі куточки.

Вставляємо в плату, заздалегідь приміряючи по довжині батарей потрібних вам. Тому що такий зарядний пристрій можна зробити не лише під 18650 акумуляторів.

Запаюємо знизу плати частини скріпок.

Потім беремо контролери зарядки і розміщуємо їх на місці плати, що залишилося, бажано навпроти кожного акумулятора.

Контролер зарядки буде кріпитися на таких ніжках, зроблених з роз'єму PLS.

Припаюємо зверху модуль та знизу до плати. По цих ніжках побіжить струм живлення до модуля та струм заряду до батарей.

Чотири секції готові.

Далі для комутації зарядних місць встановимо кнопки чи тумблера.

Підключається вся ця справа таким чином:

Ви запитаєте - чому кнопки тільки три, а не чотири? А я відповім - тому що один модуль завжди буде працювати, тому що один акумулятор буде заряджатися завжди, інакше немає сенсу взагалі встромляти зарядник.
Напоїємо струмопровідні доріжки.

Підсумок такий, що кнопками можна підключати місце для заряджання від 1 до 4 акумуляторів.

На модулі заряду встановлено світлодіод, який показує, що батарея, яка від нього заряджається - зарядилася чи ні.
Я зібрав весь пристрій за півгодини. Живиться воно від 5-вольтового блоку живлення (адаптера), його, до речі, теж потрібно вибирати з розумом, щоб воно тягнуло зарядку відразу всіх чотирьох батарей одночасно. Також всю схему можна живити від USB комп'ютера.
Підключаємо перехідник до першого модуля, а далі вмикаємо потрібні кнопкита напруга з першого модуля буде переходити на інші місця, залежно від увімкнених перемикачів.

Це просте зарядний пристрій для літій-іонних акумуляторів, а також літій-полімерних акумуляторівпобудовано широко відомому LM317.

Процес заряду показаний на графіку нижче. У перший момент процесу заряджання струм заряду постійний, при досягненні цільового рівня напруги (Umax) на акумуляторі, зарядний пристрій переходить в режим, коли напруга залишається постійною, а струм асимптотично прагне нуля.

Вихідна напруга літій-іонних та літій-полімерних акумуляторів, як правило, становить 4,2 В (для деяких типів 4,1 В). Зазвичай, вихідна напругане збігається з номінальною напругою, яка становить 3,7В (іноді 3,6В).

Не рекомендується заряджати даний типакумуляторів до повних 4,2В, оскільки це зменшує термін служби акумулятора. Якщо зменшити вихідну напругу до 4,1В, ємність падає на 10%, але в той же час термін служби (кількість циклів) збільшиться майже вдвічі. При експлуатації акумуляторів не можна доводити номінальну напругу нижче 3,4…3,3В.

Опис зарядного пристрою

Як було сказано, зарядка побудована на стабілізаторі LM317. Li-Ion та Li-Pol досить вимогливі до точності зарядної напруги. Якщо ви хочете зробити заряд до повної напруги (зазвичай 4,2В), то необхідно виставити цю напругу з точністю плюс/мінус 1%. Після зарядки до 90% ємності (4,1В), точність може бути трохи меншою (близько 3%).

Схема із застосуванням LM317 забезпечує досить точну стабілізацію напруги. Цільова напруга встановлюється R2. Стабілізація струму не така критична, як стабілізація напруги, тому достатньо, стабілізувати його за допомогою шунтуючого резистора Rx і NPN транзистора (VT1).

Якщо падіння напруги на резистори Rx досягає приблизно 0,95В, то транзистор починає відкриватися. Це зменшує напругу на контакті "Загальний" стабілізатора Lm317 і тим самим стабілізується струм.

Необхідний струм зарядки для конкретного літій-іонного (Li-Ion) та літій-полімерного (Li-Pol) акумулятора вибирається шляхом зміни опору Rx. Опір Rx приблизно відповідає наступному відношенню: 0,95/Imax. Вказане на схемі значення резистора Rx відповідає струму 200мА.

Вхідна напруга живлення зарядного пристрою повинна бути в діапазоні від 9 до 24 вольт. Перевищення даного рівнязбільшує втрати потужності в ланцюзі LM317, зниження - порушить правильну роботу(потрібно перераховувати падіння напруги на шунті та мінімальна напругана контакті "Загальний"). Транзистор VT1 можна замінити на BC237, KC507, C945 або вітчизняний

Привіт, друзі! Як і обіцяв, викладаю огляд мініатюрної зарядної плати. Вона призначена для заряджання літій-іонних акумуляторів. Основна її фішка в тому, що вона не «прив'язана» в якомусь конкретному типорозміру – 186 500, 14 500 і т.д. Підійде абсолютно будь-який літій-іонний акумулятор, до якого можна підключити плюс і мінус.

Плата дуже мініатюрна.

Незважаючи на наявність USB-micro входу для подачі живлення, вхідні плюс і мінус продубльовані ще й клемами.

Це дуже непоганий плюс. Поясню чому.

По-перше, можна взяти якийсь блок живлення припаяти дроти безпосередньо до плати. Допоможе в тому випадку, якщо USB-micro вхід з якихось причин виявиться несправним.

По-друге, можна взяти, скажімо, 3 плати, з'єднати три вхідні плюси і три вхідні мінуси (вийде паралельне з'єднання), і тоді від одного блоку живлення можна буде заряджати одночасно 3 акумулятори. А якщо хочеться зарядити акумулятори швидше, то можна буде підключити другий і навіть третій зарядний пристрій.

Виходи на акумулятор, до речі, теж можна запаралелити.

Тобто, якщо з'єднати ті ж 3 плати не тільки на вході, а й на виході, то можна отримати дуже потужний зарядний пристрій для літій-іонних акумуляторів. У даному випадкуце буде заряджання на 3А.

Але один досить смішний момент таки є – отвори на вихідних плюсі ​​та мінусі – різного діаметру. Чому так – не знаю.

Ну та гаразд, це дрібниця. Головне щоб вона нормально працювала. До речі, саме цим ми зараз і займемося – перевіркою працездатності цієї плати.

Тест 1. Відсікання за фактом повного заряду.

Цей тест я проводив на двох акумуляторах - оригінальному Панасоніці на 3400mAh і на фейковому ноунеймі на 5000mAh (а якщо серйозно - 450mAh).

Синій вогник на платі свідчить про завершення заряду акумулятора. Мультиметр у своїй показує 4,23В. Так, я не сперечаюся, 4,25В на зарядженому акумуляторі це теж в межах норми, але ... Взагалі вище 4,2В як би не бажано. А може, щось зміниться, якщо плату відключити?

Майже самі ідеальні 4,2В. Тобто. акумулятор все-таки заряджений "без надмірностей". Але що буде, якщо ви забули зняти акумулятор відразу після його повного заряду? Зверніть увагу на наведеному вище фото майже 6 годин вечора. Підключимо зарядку назад і залишимо в такому стані кілька годин.

(через 5 із чимось годин)

Я знову вимкнув плату, щоб вона не заважала вимірюванням напруги на акумуляторі. І що зрештою?

Жодного підвищення напруги на акумуляторі не відбулося. Чи може справа в ємності акумулятора? Що буде, якщо замість оригінальних Панасоніков зарядити фейкові ноунейми на 450mAh реальної ємності? Так і зробив – спочатку розрядив один такий акумулятор, а потім поставив заряджатися. І заснув.

А на ранок… Ну що ж, відключаємо зарядну плату та…

Отже, ми з'ясували, що відсікання заряду відбувається при досягненні напруги 4,2В. Але на фото напруга нижча. Тобто. після закінчення заряду жодної "дозаправки" не відбувається. Поясню. Деякі зарядні пристрої після закінчення заряду продовжують подавати невеликий струм (буквально 10-15mA) у тому, щоб компеєнсувати саморозряд акумулятора. Тут цього немає. Але це не страшно. Надлишковий заряд – набагато страшніше.

Підіб'ємо межу:
- заряджає до напруги 4,19В і робить відсічення
- Компенсація саморозряду не проводиться.

Простіше кажучи, тест пройдено з успіхом.

Тест 2. Струм.

Китаєць обіцяв, що дана платаздатна заряджати струмом до 1А. Перевіримо? Для цього я майже розрядив один із наявних Панасоников (приблизно до 3,3 В), а потім поставив на зарядку. І що ми маємо?

Спостерігачі запитають – «а навіщо ти USB-тестер із ланцюга прибрав? ти йому не довіряєш чи що? Друзі, цей USB-тестер хороший для вимірювання ємності акумулятора, але для вимірювання потужності зарядної плати він не підходить. І ось чому. Буквально одразу ж я встроїв uSB-тестер назад у ланцюг і…

… і сила струму заряду впала на цілих 200mA. Саме з цієї причини я ЗАВЖДИ ставлю дизлайки до тих відео, де чувак бере USB-зарядку, встромляє туди такий тестер, дає навантаження, струмовіддача не відповідає заявленій (наприклад, заявлено 2A, а віддача становить 1,5A), а потім ще й диспут з продавцем відкриває, мовляв, як це так, мені 1,5А мало, мені 2А подавай! Я не знаю, з чим це пов'язано, але після того, як я зробив ці два фото, я знову прибрав USB-тестер з ланцюга і струм заряду відновився до 1А.

Отже, даній характеристиці плата повністю відповідає.

Тест 3. Нагрів.

Ну тут все просто – зачекав 10 хвилин, а потім «зняв» температуру за допомогою пірометра.

Я не розбиратимуся нормально це чи ні. Я просто додам до неї алюмінієвий радіаторохолодження.

Тест 4. Поведінка під час роботи з надмірно зарядженими акумуляторами.

Друзі, паралельно з оглядом на цю зарядну плату, я відкидаю ще й огляд на панасоніки. Тому у цих двох оглядах кілька фотографій будуть однаковими. Так ось. Заради тесту я розрядив один із Панасоників до неприпустимо низької напруги.

І ось зараз у любителів даних Панасоніков серце облилося кров. Адже вони очікували побачити розряд до 2,4, може навіть 2,2, але ніяк не 1,77.

Я обнулив лічильник тестера і поставив заряджатися. І ось тут я був приємно вражений. Я очікував, що через малий опір акумулятора струм буде дуже високим, що навіть з USB-тестером струм буде ближче до 2А, що зарядна плата буде працювати в шалених навантаженнях, майже на короткому замиканні, та іншу драму, яка змушує радіоаматорів сидіти і тремтіти від думок на кшталт «та що ж ти робиш, ублюдок!» Нічого подібного.

Усього 80mA (ОК, округлим до 100) - так званий «відновлювальний» струм. Фантастика! Тобто. ця плата вміє працювати ще й із надмірно розрядженими акумуляторами!

А може, вона просто глючить? Не думаю. Через деякий час, коли акумулятор прийняв приблизно 35mAh, струм зашкалив за 1А.

Поки ввімкнув цифровик, поки налаштував, поки туди-сюди, акумулятор прийняв 50mAh. Саме їх ми й віднімемо з підсумкової ємності, яку нам покаже USB-тестер. Але це вже зовсім інша історія.

Друзі, враховуючи ціну в 50р – дана мікросхема гідна оплесків.

Мудрість: чим сильніше бабуся любить онука – тим крутіше цей онук відіграється на своїх батьках.

Кінокомпанія «Викриття» представляє… Тріллер «Кабелерез». У головних ролях: