منبع تغذیه باتری های لیتیوم یونی. شارژر برای باتری های لیتیوم یون

اولین باتری مبتنی بر لیتیوم در سال 1991 ظاهر شد. اما تنها در پس زمینه محبوبیت تلفن های همراه دستگاه های لیتیوم یونیهمچنین تقاضای گسترده ای دریافت کرد. بر این لحظهباتری های لیتیومی در هر جایی که کارکرد خودکار الکترونیکی یا دستگاه فنی. باتری ها انرژی را تامین می کنند لوازم خانگی، ابزار برقی، گجت و تجهیزات مختلف. با توجه به آستانه خود تخلیه پایین، توانایی تجدید انرژی بدون انتظار برای مصرف کامل منبع تغذیه و منبع غنی باتری های Li-ion، قادر به پشتیبانی از عملکرد دستگاه هایی هستند که نیاز به توان بالایی دارند.

طراحی باتری لیتیومی

با توجه به طراحی، باتری های Li-ion در طرح های منشوری و استوانه ای تولید می شوند. باتری های منشوری با چیدن صفحات مستطیلی شکل روی هم ساخته می شوند. چنین مدل‌هایی در مقایسه با نمونه‌های استوانه‌ای بسته‌بندی متراکم‌تری را ارائه می‌کنند، اما لازم است نیروهای فشاری شدیدتری در برابر الکترودها ارائه شود. دستگاه استوانه ای یک باتری لیتیومی بسته ای با الکترود و جداکننده است که در یک قاب فلزی متصل به الکترود منفی قرار می گیرد. الکترود مثبت باتری از طریق یک عایق مخصوص به کاور متصل می شود. به هر حال، اصل مونتاژ رول نیز در برخی از نسخه های مدل های منشوری به شکل مارپیچ بیضوی استفاده می شود. این طراحی مزایای هر دو نوع را ترکیب می کند. باتری های لیتیومی.

چرا نباید آن را به "صفر" رساند؟

کارشناسان استفاده از باتری را تا زمانی که انرژی به طور کامل مصرف نشده است توصیه نمی کنند. دستگاه های لیتیومی اثر حافظه ای را که انواع دیگر باتری ها دارند، ندارند. در عمل، این بدان معناست که باید باتری را قبل از اینکه سطح آن به صفر برسد، شارژ کنید. به هر حال، تعداد چرخه هایی که باتری های لیتیومی شارژ می شوند نشانگر دوام منابع انرژی است - تولید کنندگان این رقم را در برچسب گذاری نشان می دهند.

به عنوان مثال، برای مدل های با کیفیت بالا، تعداد چرخه ها می تواند 600 باشد. به منظور افزایش عمر باتری لیتیوم یون، ارزش شارژ منظم دستگاه را دارد. سطح مطلوبی که در آن باید شارژ را شروع کنید 15٪ است. این اقداممی تواند تعداد چرخه ها را به 1100 افزایش دهد.

شارژ چگونه انجام می شود؟

باتری های لیتیومی شارژ می شوند طرح مختلط، یعنی ابتدا از جریان مستقیم در 1C به ولتاژ متوسط ​​4.2 ولت و سپس در سطح ولتاژ ثابت. مرحله اولیه حدود 40 دقیقه طول می کشد و مرحله دوم - طولانی تر. شایان ذکر است که تنها باتری های لیتیومی مدرن با ولتاژ حداکثر 4.2 ولت قابل شارژ هستند. مدل های صنعتی و نظامی عمر مفید بیشتری نسبت به مدل های استاندارد دارند و در نتیجه آستانه پایان شارژ آنها به عقب رانده شده است. تا 3.90 ولت

چقدر طول میکشه شارژ بشه؟

فرآیند شارژ یک سلول لیتیومی با جریان 1C معمولاً 2.5 ساعت طول می کشد. باتری لیتیوم یون زمانی که سطح ولتاژ آن با همان نشانگرهای قطع مطابقت داشته باشد به طور کامل انرژی را پر می کند. در عین حال، جریان باید تقریباً 3٪ نسبت به شارژ اولیه کاهش یابد. عقیده ای وجود دارد که باتری های لیتیومی با افزایش جریان سریعتر شارژ می شوند. در واقعیت، اینطور نیست، با این حال، افزایش جریان شارژ به افزایش ولتاژ کمک می کند، در حالی که شارژ مجدد از پایان مرحله اول به زمان بیشتری نیاز دارد.

در برخی از انواع دستگاه ها شارژ باتری های لیتیومی کمتر از 1 ساعت طول می کشد که کاهش زمان به این دلیل است که مرحله دوم چرخه وجود ندارد و بلافاصله پس از اتمام مرحله اول می توان از باتری استفاده کرد. اما یک هشدار وجود دارد: باتری ذخیره انرژی خود را به طور کامل پر نمی کند - فقط 70٪ است.

به نظر می رسد، هدف چنین طرح شارژ چیست؟ این رویکرد در صورت نیاز به چرخه های متعدد مفید است. شارژ سریع. به عنوان مثال، یک پیچ گوشتی با باتری لیتیومی برای هر کار به 30 دقیقه نیاز دارد، پس از آن می توانید باتری فعلی را شارژ کرده و با یک یدکی به کار خود ادامه دهید (ابزارهای برقی معمولاً به دو باتری مجهز هستند).

چرا باید باتری را بیش از حد شارژ کنید؟

توصیه می شود قبل از کاهش انرژی به صفر، شارژ را شروع کنید، اما یک بار در ماه ارزش آن را دارد که کاملاً تخلیه شود. نیاز به این روش به دلیل ویژگی خاص است باتری های لیتیوم یونی. کاربران پیشرفتهدستگاه‌هایی که روی سلول‌های لیتیوم کار می‌کنند ممکن است متوجه شده باشند که نشان‌دهنده شارژ باقی‌مانده همیشه درست نیست. به عنوان مثال، صفحه تبلت نشان می دهد که دستگاه تنها 50٪ تخلیه شده است - در واقع، تنها 10 دقیقه کار فعال می تواند باتری را تخلیه کند.

برای جلوگیری از چنین ناهماهنگی، باتری های لیتیومی باید به طور کامل دشارژ شوند. در نتیجه، دستگاه قادر خواهد بود قابلیت های منبع تغذیه را با دقت بیشتری محاسبه کند و اطلاعات را با اطمینان روی صفحه نمایش نشان دهد.

کاهش مصرف برق در هنگام شارژ

اگرچه غذا دستگاه های تلفن همراهو سایر گجت‌هایی که برای کار کردن به باتری‌های لیتیومی نیاز دارند، مصرف انرژی با یک باتری قدرتمند غیرقابل مقایسه است لوازم خانگی، مقداری نکات سادهنه تنها در مصرف برق صرفه جویی می کند، بلکه عمر دستگاه ها را نیز افزایش می دهد:

• استفاده از قابلیت های نرم افزار دستگاه برای به حداقل رساندن مصرف برق.
• عملکردهایی را که غیرضروری کار می کنند غیرفعال کنید. مثلا اینترنت شبکه های مختلفو بلوتوث - طبق آمار، کار ترکیبی آنها می تواند کاهش یابد زمان کاریدستگاه ها
• تنظیمات دستگاه را بهینه کنید - نور پس زمینه را کم کنید، خاموش کنید اطلاعیه های غیر ضروریو جلوه های صوتیعملکرد ابزار را 10-15 دقیقه افزایش می دهد. زیاد نیست اما موقعیت های بحرانیزائد نخواهد بود

قوانین نگهداری باتری های لیتیومی

دوام یکی از نقاط قوتباتری های لیتیوم یونی بنابراین، کاهش سالانه حجم در نتیجه تخلیه خود بیش از 10٪ نیست. با وجود این، روش های شیمیایی و ساختاری برای محافظت از باتری ها در برابر گرم شدن بیش از حد باید در حین کار در نظر گرفته شود. اگر باتری های مدرنباتری های لیتیومی دارای محافظت داخلی در برابر شارژ نادرست هستند، اما اثرات دما همچنان برای آنها خطر دارد. بنابراین توصیه می شود از گرم شدن غیر ضروری باتری ها بکاهید. با این حال، تولید کنندگان نیز در این راستا کار می کنند. استفاده از عناصر کاتدی، به ویژه، ایمنی حرارتی منابع تغذیه لیتیوم را افزایش می دهد.

از آنجایی که تعداد بازدید از صفحات وب سایت برای درخواست «مدار شارژ باتری لیتیوم یون"به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. حتی می توانید اکثریت این درخواست ها را در روز بگویید. بنابراین، برای برآوردن تقاضای اطلاعات، بخش جداگانه ای را به این موضوع اختصاص خواهیم داد.

برای شروع، من ساده ترین مدار شارژ لیتیوم 3.7 ولت را به شما ارائه می دهم باتری های یونی. منبع تغذیه 5 ولت است که در این مدار از منبع تغذیه می شود USB کامپیوتر، آداپتور DC 5 ولت (مثلاً یک شارژر از تلفن همراه) یا کم مصرف باتری خورشیدی. قدرت شارژر حدود 1 آمپر فرض شده است.

مغز و قلب مدار ریزتراشه MCP73831 است. تهیه یا خرید در فروشگاه رادیو بسیار آسان است. قیمت متوسط ​​حدود 1.5 - 2 گیاه همیشه سبز آمریکایی است. شما می توانید از طریق لینک از چینی ها با قیمت 3.88 دلار برای 10 عدد سفارش دهید. MCP73831 یکی از ریزتراشه های ارزان قیمت در ردیف کنترلرهای شارژ برای استفاده در فضای محدود برد است. دیتاشیت MCP73831 را می توان در این آدرس مشاهده کرد. این تراشه استفاده می کند دی سی/ الگوریتم شارژ ثابت. همچنین با شارژ کامل باتری، شارژ آن متوقف می شود.

در اینجا یک نمودار کلی وجود دارد:

محبوب شد در الکترونیک قابل حمل، زیرا آنها دارای بالاترین چگالی انرژی در بین باتری های مورد استفاده در برنامه های تجاری هستند. مزایا شامل هزاران شارژ مجدد و عدم وقوع "" برخلاف باتری ها است. با این حال، باتری های Li-ion باید تحت کنترل دقیق جریان DC و شارژ شوند ولتاژ DC. شارژ بیش از حد و عدم رسیدگی به سلول های لیتیوم یون ممکن است باعث آسیب یا آسیب شود کار ناپایدارباتری ها

بنابراین، همانطور که قبلا ذکر شد، جریان شارژ باید حدود 1 آمپر باشد. ولتاژ عرضه شده نباید بیش از 5 ولت باشد. ابعاد تخمینی برد شارژر بزرگ نیست، حدود 25*19*10 میلی متر است.

همه عناصر لازمدر نمودار نشان داده شده است. سوکت mini USB به عنوان یک گیرنده 5 ولت عمل می کند، اما تخیل شما محدود نیست. حداقل می توانید سیم ها را مستقیماً از آداپتور 5 ولت لحیم کنید.

• آمپرمتر را فقط می توان به ورودی +5 v وصل کرد.
• اگر ولتاژ ورودی هنوز کمی بالاتر باشد، جریان شارژ نیز به نسبت بالاتر خواهد بود. اما این مشکلی ندارد، زیرا ریزتراشه MCP73831 ولتاژ اضافی را در خروجی قطع می کند.
• هنگامی که ولتاژ باتری به 3.7 ولت برسد، ریز مدار نیز شارژ را متوقف می کند.
• بهتر است جریان شارژ 35 تا 37 درصد از ظرفیت باتری در حال شارژ می باشد. یعنی اگر باتری 1000 میلی آمپر باشد، جریان شارژ باید حدود 400 میلی آمپر باشد.

روسری های آماده برای لحیم کاری:

این همان چیزی است که برد شارژر باتری لیتیوم یون تمام شده به نظر می رسد.

به شما یادآوری می کنم که ابعاد باید حدود 25 × 19 × 10 میلی متر باشد.

اگرچه طراحی و مونتاژ مدار فوق العاده ساده است و مونتاژ آن دشوار نخواهد بود، لازم می دانم به اطلاع شما برسانم که این نمودارشما حدس زدید که از چینی ها نمی توانید بیش از 2 دلار خریداری کنید.

می توانید خود قوطی باتری را ببندید، به عنوان مثال، با استفاده از آهنرباهای نئودیمیم، و همچنین گزینه های دیگر برای اتصال کنتاکت ها برای باتری های قوطی را مشاهده کنید.

این همه است، به زودی دیگران و مدارهای شارژرهای متعادل کننده را نشان خواهم داد.

پیشرفت رو به جلو است و باتری‌های لیتیومی به طور فزاینده‌ای جایگزین باتری‌های سنتی NiCd (نیکل کادمیوم) و NiMh (نیکل-فلز هیدرید) می‌شوند.
با وزن قابل مقایسه یک عنصر، لیتیوم ظرفیت بالاتری دارد، علاوه بر این، ولتاژ عنصر سه برابر بیشتر است - 3.6 ولت در هر عنصر، به جای 1.2 ولت.
قیمت باتری های لیتیومی شروع به نزدیک شدن به باتری های قلیایی معمولی کرده است، وزن و اندازه آنها بسیار کوچکتر است و علاوه بر این، می توانند و باید شارژ شوند. سازنده می گوید آنها می توانند 300-600 چرخه را تحمل کنند.
اندازه های مختلفی وجود دارد و انتخاب مناسب آن کار سختی نیست.
خود تخلیه آنقدر کم است که سال ها می نشینند و شارژ می مانند. دستگاه در صورت نیاز فعال می ماند.

"C" مخفف ظرفیت است

نامی مانند "xC" اغلب یافت می شود. این به سادگی یک تعیین مناسب از جریان شارژ یا تخلیه باتری با سهم ظرفیت آن است. ناشی شدن از کلمه انگلیسی«ظرفیت» (ظرفیت، ظرفیت).
وقتی آنها در مورد شارژ با جریان 2C یا 0.1C صحبت می کنند، معمولاً منظورشان این است که جریان باید به ترتیب (2× ظرفیت باتری)/h یا (0.1× ظرفیت باتری) در ساعت باشد.
به عنوان مثال، یک باتری با ظرفیت 720 میلی آمپر ساعت، که جریان شارژ آن 0.5 درجه سانتیگراد است، باید با جریان 0.5 × 720 میلی آمپر ساعت / ساعت = 360 میلی آمپر شارژ شود، این در مورد تخلیه نیز صدق می کند.

بسته به تجربه و توانایی خود می توانید یک شارژر ساده یا نه چندان ساده بسازید.

نمودار مدار یک شارژر ساده LM317

برنج. 5.

مدار کاربردی تثبیت ولتاژ نسبتاً دقیقی را فراهم می کند که توسط پتانسیومتر R2 تنظیم می شود.
تثبیت جریان به اندازه تثبیت ولتاژ حیاتی نیست، بنابراین کافی است جریان را با استفاده از یک مقاومت شنت Rx و یک ترانزیستور NPN (VT1) تثبیت کنید.

جریان شارژ مورد نیاز برای یک باتری لیتیوم یون خاص (Li-Ion) و لیتیوم پلیمر (Li-Pol) با تغییر مقاومت Rx انتخاب می شود.
مقاومت Rx تقریباً با نسبت زیر مطابقت دارد: 0.95/Imax.
مقدار مقاومت Rx نشان داده شده در نمودار مربوط به جریان 200 میلی آمپر است، این یک مقدار تقریبی است، همچنین به ترانزیستور بستگی دارد.

بسته به جریان شارژ و ولتاژ ورودی باید رادیاتور تهیه کرد.
ولتاژ ورودی باید حداقل 3 ولت بیشتر از ولتاژ باتری باشد عملکرد عادیتثبیت کننده، کدام یک قوطی است؟ 7-9 ولت.

نمودار مدار یک شارژر ساده در LTC4054

برنج. 6.

می توانید شارژ کنترلر LTC4054 را از نوع قدیمی جدا کنید تلفن همراهبه عنوان مثال، سامسونگ (C100، C110، X100، E700، E800، E820، P100، P510).

برنج. 7. این تراشه کوچک 5 پا دارای برچسب "LTH7" یا "LTADY" است.

من وارد کوچکترین جزئیات کار با میکرو مدار نمی شوم؛ همه چیز در دیتاشیت است. من فقط ضروری ترین ویژگی ها را شرح خواهم داد.
جریان شارژ تا 800 میلی آمپر
ولتاژ تغذیه بهینه از 4.3 تا 6 ولت است.
نشانگر شارژ
حفاظت از اتصال کوتاه خروجی
حفاظت از گرمای بیش از حد (کاهش جریان شارژ در دماهای بالاتر از 120 درجه).
هنگامی که ولتاژ باتری زیر 2.9 ولت است، باتری را شارژ نمی کند.

جریان شارژ توسط یک مقاومت بین ترمینال پنجم میکرو مدار و زمین طبق فرمول تنظیم می شود.

I=1000/R،
جایی که I جریان شارژ در آمپر است، R مقاومت مقاومت بر حسب اهم است.

نشانگر کم بودن باتری لیتیومی

اینجا مدار سادهکه وقتی باتری کم است و ولتاژ باقیمانده آن نزدیک به بحرانی است LED را روشن می کند.

برنج. 8.

هر ترانزیستور کم مصرف ولتاژ احتراق LED توسط یک تقسیم کننده از مقاومت های R2 و R3 انتخاب می شود. بهتر است مدار را بعد از یونیت محافظ وصل کنید تا LED باتری را به طور کامل تخلیه نکند.

تفاوت های ظریف دوام

سازنده معمولاً 300 سیکل را ادعا می کند، اما اگر لیتیوم را فقط 0.1 ولت کمتر به 4.10 ولت شارژ کنید، تعداد چرخه ها به 600 یا حتی بیشتر افزایش می یابد.

عملیات و اقدامات احتیاطی

به جرات می توان گفت که باتری های لیتیوم پلیمری "ظریف ترین" باتری های موجود هستند، یعنی نیاز به رعایت اجباری چندین مورد ساده دارند، اما قوانین اجباری، به دلیل عدم رعایت آن مشکلاتی ایجاد می شود.
1. شارژ به ولتاژ بیش از 4.20 ولت در هر شیشه مجاز نیست.
2. مجاز نیست مدار کوتاهباتری
3. تخلیه با جریان های بیش از ظرفیت بار یا گرم کردن باتری بالای 60 درجه سانتیگراد مجاز نیست. 4. تخلیه زیر ولتاژ 3.00 ولت در هر شیشه مضر است.
5. گرم کردن باتری بالای 60 درجه سانتیگراد مضر است. 6. کاهش فشار باتری مضر است.
7. نگهداری در حالت تخلیه مضر است.

عدم رعایت سه نقطه اول منجر به آتش سوزی می شود، بقیه - به از دست دادن کامل یا جزئی ظرفیت.

از روی تمرین چندین ساله استفاده می توانم بگویم که ظرفیت باتری کمی تغییر می کند، اما افزایش می یابد مقاومت داخلیو باتری در مصرف جریان بالا زمان کمتری شروع به کار می کند - به نظر می رسد ظرفیت کاهش یافته است.
به همین دلیل من معمولاً ظرف بزرگتری نصب می کنم که ابعاد دستگاه اجازه می دهد و حتی قوطی های قدیمی که ده سال از عمرشان می گذرد کاملاً خوب کار می کنند.

برای جریان های نه چندان زیاد، باتری های قدیمی تلفن همراه مناسب هستند.

شما می توانید تعداد زیادی باتری 18650 که کاملاً کار می کنند را از یک باتری لپ تاپ قدیمی تهیه کنید.

از باتری های لیتیومی کجا استفاده کنم؟

من مدتها پیش پیچ گوشتی و پیچ گوشتی برقی خود را به لیتیوم تبدیل کردم. من به طور مرتب از این ابزارها استفاده نمی کنم. الان حتی بعد از یک سال عدم استفاده، بدون شارژ کار می کنند!

من باتری های کوچک را در اسباب بازی های کودکان، ساعت ها و غیره قرار دادم، جایی که 2-3 سلول "دکمه" از کارخانه نصب شده بود. در جایی که دقیقاً 3 ولت مورد نیاز است، من یک دیود را به صورت سری اضافه می کنم و درست کار می کند.

من آنها را در چراغ قوه LED قرار دادم.

به جای کرون 9 ولت گران قیمت و کم ظرفیت، 2 قوطی در تستر نصب کردم و تمام مشکلات و هزینه های اضافی را فراموش کردم.

در کل به جای باتری هر جا که بتونم میذارمش.

لیتیوم و تجهیزات مربوطه را از کجا بخرم

برای فروش. در همین پیوند، ماژول های شارژ و سایر موارد مفید را برای افرادی که خودتان انجام می دهند پیدا خواهید کرد.

چینی ها معمولا در مورد ظرفیت دروغ می گویند و کمتر از آن چیزی است که نوشته شده است.

صادقانه سانیو 18650

ساده است دستگاه شارژ برای باتری های لیتیوم یونی ، همچنین باتری های لیتیوم پلیمریساخته شده بر روی LM317 معروف.

فرآیند شارژ در نمودار زیر نشان داده شده است. در اولین لحظه از فرآیند شارژ، جریان شارژ ثابت است؛ زمانی که سطح ولتاژ هدف (Umax) روی باتری رسید، شارژر به حالتی تغییر می‌کند که ولتاژ ثابت می‌ماند و جریان به طور مجانبی به صفر می‌رسد.

ولتاژ خروجی باتری های لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر معمولاً 4.2 ولت (4.1 ولت برای برخی از انواع) است. معمولا، ولتاژ خروجیبا ولتاژ اسمی که 3.7 ولت (گاهی اوقات 3.6 ولت) است مطابقت ندارد.

توصیه نمی شود شارژ کنید این نوعباتری ها به ولتاژ کامل 4.2 ولت می رسد، زیرا باعث کاهش عمر باتری می شود. اگر ولتاژ خروجی را به 4.1 ولت کاهش دهید، ظرفیت 10٪ کاهش می یابد، اما در عین حال عمر سرویس (تعداد چرخه ها) تقریبا دو برابر می شود. هنگام استفاده از باتری، اجازه ندهید ولتاژ محاسبه شدهزیر 3.4 ... 3.3 ولت.

توضیحات شارژر

همانطور که قبلا ذکر شد، شارژ بر اساس تثبیت کننده LM317 است. Li-Ion و Li-Pol از نظر دقت بسیار خواستار هستند ولتاژ شارژ. در صورت تمایل تا سقف شارژ کنید ولتاژ کامل(معمولاً 4.2 ولت)، سپس باید این ولتاژ را با دقت مثبت/منفی 1٪ تنظیم کنید. پس از شارژ تا 90 درصد ظرفیت (4.1 ولت)، دقت ممکن است کمی کمتر شود (حدود 3 درصد).

مدار با استفاده از LM317 تثبیت ولتاژ نسبتاً دقیقی را فراهم می کند. ولتاژ هدف توسط R2 تنظیم می شود. تثبیت جریان به اندازه تثبیت ولتاژ حیاتی نیست، بنابراین کافی است آن را با استفاده از یک مقاومت شنت Rx و تثبیت کنید. ترانزیستور NPN(VT1).

اگر افت ولتاژ در مقاومت Rx تقریباً به 0.95 ولت برسد، ترانزیستور شروع به باز شدن می کند. این ولتاژ را در تماس "مشترک" تثبیت کننده Lm317 کاهش می دهد و در نتیجه جریان را تثبیت می کند.

جریان شارژ مورد نیاز برای یک باتری لیتیوم یون خاص (Li-Ion) و لیتیوم پلیمر (Li-Pol) با تغییر مقاومت Rx انتخاب می شود. مقاومت Rx تقریباً با نسبت زیر مطابقت دارد: 0.95/Imax. مقدار مقاومت Rx نشان داده شده در نمودار مربوط به جریان 200 میلی آمپر است.

ولتاژ ورودی شارژر باید بین 9 تا 24 ولت باشد. اضافی این سطحبا افزایش تلفات برق در مدار LM317، کاهش آن باعث اختلال می شود کار درست(باید افت ولتاژ در سرتاسر شنت و حداقل ولتاژ را در کنتاکت «معمول» دوباره محاسبه کنید). ترانزیستور VT1 را می توان با BC237، KC507، C945 یا داخلی جایگزین کرد.

در مقاله قبلی، موضوع تعویض باتری های پیچ گوشتی نیکل-کادمیم (نیکل- منگنز) NiCd (NiMn) با باتری های لیتیومی را در نظر گرفتم. لازم است چندین قانون برای شارژ باتری در نظر بگیرید.

باتری‌های لیتیوم یونی با اندازه 18650 معمولاً می‌توانند با ولتاژ 4.20 ولت در هر سلول با تحمل حداکثر 50 میلی ولت شارژ شوند زیرا افزایش ولتاژ می‌تواند به ساختار باتری آسیب برساند. جریان شارژ باتری می تواند 0.1xC تا 1xC باشد (در اینجا ظرفیت C). بهتر است این مقادیر را از دیتاشیت انتخاب کنید. من از باتری های مارک در بازسازی پیچ گوشتی استفاده کردم. ما به برگه داده نگاه می کنیم - جریان شارژ -1.5A.

صحیح ترین راه این است که باتری های لیتیومی را در دو مرحله با استفاده از روش CCCV (جریان ثابت، ولتاژ ثابت) شارژ کنید.

مرحله اول باید یک جریان شارژ ثابت را ارائه دهد. مقدار فعلی 0.2-0.5C است. من از باتری با ظرفیت 3000 میلی آمپر استفاده کردم یعنی جریان نامیشارژ 600-1500 میلی آمپر خواهد بود. بعد از شارژ قوطی به ولتاژ ثابت، جریان دائما در حال کاهش است.

ولتاژ باتری در 4.15-4.25V حفظ می شود. اگر جریان به 0.05-0.01C کاهش یابد، باتری شارژ می شود. با در نظر گرفتن موارد فوق، ما از بردهای الکترونیکی Aliexpress استفاده می کنیم. برد CC/CV با محدودیت جریان در تراشه XL4015E1 یا در LM2596 پایین بیاید. تخته ای مانند این ترجیح داده می شود زیرا پیکربندی آن راحت تر است.

مشخصات XL4015E1.
حداکثر جریان خروجی تا 5 آمپر
ولتاژ خروجی: 0.8-30 ولت
ولتاژ ورودی 5-32 ولت
دارای پارامترهای مشابه، فقط جریان تا 3 A است.

لیست ابزار و مواد.

آداپتور 220\12 V، 3 A - 1 قطعه؛
شارژر پیچ گوشتی استاندارد (یا منبع تغذیه)؛
برد شارژ CC/CV روی یا -1 عدد.
- سیم های اتصال - آهن لحیم کاری؛
-آزمایشکننده؛
- جعبه پلاستیکی برای تخته شارژ - 1 قطعه؛
- مینی ولت متر - 1 قطعه؛
-مقاومت متغیر(پتانسیومتر) 10-20 کیلو اهم - 1 قطعه؛
- کانکتور برق برای محفظه باتری پیچ گوشتی - 1 عدد.

گام یک. مونتاژ شارژر باتری پیچ گوشتی روی آداپتور.

ما قبلاً برد cccv را در بالا انتخاب کرده ایم. به عنوان منبع تغذیه، می توانید از هر یک با پارامترهای زیر استفاده کنید - ولتاژ خروجی کمتر از 18 ولت (برای مدار 4S)، جریان 3 A. در اولین مثال از ساخت شارژر برای باتری های لیتیوم یون پیچ گوشتی، من از یک آداپتور 12 ولت، 3 آمپر استفاده کردم.

ابتدا، بررسی کردم که چه جریانی می تواند در بار نامی تولید کند. یک چراغ ماشین را به خروجی وصل کردم و نیم ساعت صبر کردم. 1.9 آمپر آزادانه و بدون اضافه بار تولید می کند.من دمای رادیاتور ترانزیستور را هم اندازه گرفتم - 40 درجه سانتیگراد. حالت کاملا معمولی

اما در این مورد تنش کافی وجود ندارد. این را می توان به راحتی فقط با یک جزء رادیویی ارزان - یک مقاومت متغیر (پتانسیومتر) 10-20 کیلو اهم برطرف کرد. بیایید به یک مدار آداپتور معمولی نگاه کنیم.

در نمودار یک دیود زنر کنترل شده TL431 وجود دارد که در مدار قرار دارد بازخورد. وظیفه آن حفظ ولتاژ خروجی پایدار مطابق با بار است. از طریق یک تقسیم کننده از دو مقاومت، به خروجی مثبت آداپتور متصل می شود. باید به مقاومت لحیم کاری کنیم (یا آن را کاملاً از حالت لحیم خارج کرده و در جای خود لحیم کنیم، سپس ولتاژ به سمت پایین تنظیم می شود) که به پایه 1 دیود زنر TL431 و به شین منفی یک مقاومت متغیر متصل است. محور پتانسیومتر را بچرخانید و تنظیم کنید ولتاژ مورد نیاز. در مورد من، آن را روی 18 ولت تنظیم کردم (حاشیه کوچک از 16.8 ولت برای افت روی برد CC/CV). اگر ولتاژ مشخص شده روی محفظه ها را دارید خازن های الکترولیتیآنهایی که در خروجی مدار قرار دارند بیش از ولتاژ جدید خواهند بود، ممکن است منفجر شوند. سپس باید آنها را با یک ذخیره ولتاژ 30٪ جایگزین کنید.

سپس برد کنترل شارژ را به آداپتور وصل می کنیم. ولتاژ برد را با یک مقاومت تریمر روی 16.8 ولت قرار می دهیم. با یک مقاومت تریمر دیگر جریان را روی 1.5 A قرار می دهیم و ابتدا تستر را در حالت آمپرمتر به خروجی برد وصل می کنیم. اکنون می توانید مجموعه پیچ گوشتی لیتیوم یون را وصل کنید. شارژ به خوبی انجام شد، جریان در پایان شارژ به حداقل رسید و باتری شارژ شد. دمای آداپتور بین 40-43 درجه سانتیگراد بود که کاملاً طبیعی است. در آینده، در محفظه آداپتور امکان بهبود تهویه (به ویژه در زمان تابستان) سوراخ کنید.

پایان شارژ باتری را می توان با روشن شدن LED روی برد روی XL4015E1 مشاهده کرد. که در در این مثالمن از یک برد LM2596 دیگر استفاده کردم زیرا به طور تصادفی XL4015E1 را در طول آزمایش سوزاندم. من به شما توصیه می کنم شارژ بهتری را روی برد XL4015E1 انجام دهید.

مرحله دو. مونتاژ یک مدار شارژر باتری پیچ گوشتی با استفاده از یک شارژر استاندارد.

من یک شارژر استاندارد از یک پیچ گوشتی دیگر داشتم. این برای شارژ باتری های نیکل منگنز طراحی شده است. وظیفه شارژ باتری های نیکل-منگنز و لیتیوم-یون بود.

بنابراین، با کمک یک جعبه کوچک یا بهتر است بگوییم محتویات آن، می توانید باتری های پیچ گوشتی ما را شارژ کنید.

اگر یک شارژر استاندارد روی ترانسفورماتور دارید، می توانید برد CC/CV را بعد از پل دیودی یکسو کننده وصل کنید.

روش تبدیل آداپتور می تواند توسط مبتدیان انجام شود و می تواند برای اهداف دیگر مفید باشد؛ در نتیجه یک واحد بودجه برای تغذیه دستگاه های مختلف دریافت می کنیم.

جزئیات بیشتر در ویدیو:

برای همه آرزوی سلامتی و موفقیت در زندگی و کار دارم!