Nabíjacie obvody pre 12V lítiové batérie. Výber nabíjačky pre lítiové batérie. Ako nabíjať lítiové batérie

Mnohí si možno povedia, že za málo peňazí si z Číny môžete objednať špeciálnu dosku, cez ktorú sa dajú nabíjať lítiové batérie cez USB. Bude to stáť asi 1 dolár.

Ale nemá zmysel kupovať niečo, čo sa dá jednoducho zložiť za pár minút. Nezabudnite, že na objednanú dosku si počkáte približne mesiac. A zakúpené zariadenie neprináša také potešenie ako doma vyrobené.
Pôvodne sa plánovalo zbierať Nabíjačka založené na čipe LM317.

Ale potom to bude trvať viac na napájanie tohto náboja vysoké napätie ako 5 V. Čip musí mať rozdiel 2 V medzi vstupným a výstupným napätím. Nabitá lítiová batéria má napätie 4,2 V. To nespĺňa popísané požiadavky (5-4,2 = 0,8), preto treba hľadať iné riešenie.

Takmer každý môže zopakovať cvičenie, o ktorom sa bude diskutovať v tomto článku. Jeho schéma je celkom jednoduché zopakovať.

Jeden z týchto programov si môžete stiahnuť na konci článku.
Pre presnejšie nastavenie výstupného napätia môžete zmeniť odpor R2 na viacotáčkový. Jeho odpor by mal byť približne 10 kOhm.

Priložené súbory: :

Ako si vyrobiť jednoduchú Power Bank vlastnými rukami: domáca schéma externá batéria Urob si sám lítium-iónová batéria: ako správne nabíjať

Moderné elektronické zariadenia(typ mobilné telefóny, notebooky alebo tablety) sú napájané lítium- iónové batérie, ktorý nahradil alkalické analógy. Nikel-kadmiové a nikel-metal hydridové batérie ustúpili lítium-iónovým batériám kvôli ich lepším technickým a spotrebiteľským vlastnostiam. Dostupné nabitie v takýchto batériách od okamihu výroby sa pohybuje od štyroch do šiestich percent, potom sa začne používaním znižovať. Počas prvých 12 mesiacov sa kapacita batérie zníži o 10 až 20 %.

Originálne nabíjačky

Nabíjacie jednotky pre iónové batérie sú veľmi podobné podobným zariadeniam pre olovené batérie, avšak ich batérie, nazývané „banky“ pre ich vonkajšiu podobnosť, majú vyššie napätie, takže existujú prísnejšie požiadavky na toleranciu (napríklad prípustné napätie rozdiel je len 0. 05 c). Najbežnejším formátom iónovej batérie 18650 je, že má priemer 1,8 cm a výšku 6,5 cm.

Na poznámku. Bežná lítium-iónová batéria potrebuje na nabitie až tri hodiny a presnejší čas je určený jej pôvodnou kapacitou.

Výrobcovia Li- iónové batérie Na nabíjanie sa odporúča používať iba originálne nabíjačky, ktoré zaručene zabezpečia potrebné napätie pre akumulátor a nezničia časť jeho kapacity prebitím prvku a narušením chemického systému, taktiež je nežiaduce akumulátor plne nabíjať.

Poznámka! Pri dlhodobom skladovaní by lítiové batérie mali mať optimálne malé nabitie (nie viac ako 50 %) a je tiež potrebné ich z jednotiek vybrať.

Ak majú lítiové batérie ochrannú dosku, potom im prebitie nehrozí.

Zabudovaná ochranná doska odpojí nadmerné napätie (viac ako 3,7 voltu na článok) počas nabíjania a vypne batériu, ak úroveň nabitia klesne na minimum, zvyčajne 2,4 voltu. Regulátor nabíjania rozpozná okamih, keď napätie na banke dosiahne 3,7 voltu a odpojí nabíjačku od batérie. Toto nevyhnutné zariadenie tiež monitoruje teplotu batérie, aby sa zabránilo prehriatiu a nadprúdu. Ochrana je založená na mikroobvode DV01-P. Po prerušení obvodu regulátorom sa jeho obnovenie vykoná automaticky, keď sú parametre normalizované.

Na čipe červený indikátor znamená nabitie a zelený alebo modrý znamená, že batéria je nabitá.

Ako správne nabíjať lítiové batérie

Známi výrobcovia li-ion batérií (napríklad Sony) využívajú vo svojich nabíjačkách dvoj- alebo trojstupňový princíp nabíjania, ktorý dokáže výrazne predĺžiť výdrž batérie.

Na výstupe má nabíjačka napätie päť voltov a aktuálna hodnota sa pohybuje od 0,5 do 1,0 nominálnej kapacity batérie (napríklad pre prvok s kapacitou 2200 miliampérhodín by mal byť prúd nabíjačky od 1,1 ampéra.)

V počiatočnej fáze, po pripojení nabíjania pre lítiové batérie, aktuálna hodnota je od 0,2 do 1,0 menovitého výkonu, zatiaľ čo napätie je 4,1 voltu (na plechovku). Za týchto podmienok sa batérie nabijú za 40 až 50 minút.

Na dosiahnutie konštantného prúdu musí byť obvod nabíjačky schopný zvýšiť napätie na svorkách batérie, pričom nabíjačka pre väčšinu lítium-iónových batérií funguje ako bežný regulátor napätia.

Dôležité! Ak je potrebné nabíjanie lítium-iónové batérie, ktoré majú zabudovanú ochrannú dosku, potom by napätie naprázdno nemalo byť väčšie ako šesť až sedem voltov, inak sa zhorší.

Keď napätie dosiahne 4,2 voltu, kapacita batérie bude od 70 do 80 percent kapacity, čo bude signalizovať koniec počiatočnej fázy nabíjania.

Ďalšia fáza sa vykoná, ak existuje DC napätie.

Ďalšie informácie. V niektorých jednotkách aj viac rýchle nabíjanie Používa sa pulzná metóda. Ak má lítium-iónová batéria grafitový systém, potom musí spĺňať limit napätia 4,1 voltu na článok. Ak je tento parameter prekročený, hustota energie batérie sa zvýši a spustí oxidačné reakcie, čím sa skráti životnosť batérie. IN moderné modely batérie používajú špeciálne prísady, ktoré umožňujú zvýšiť napätie pri pripojení nabíjačky pre lítium-iónové batérie na 4,2 voltu plus/mínus 0,05 voltu.

V jednoduchých lítiových batériách nabíjačky udržujú úroveň napätia 3,9 voltu, čo je pre nich spoľahlivou zárukou dlhej životnosti.

Pri dodávaní prúdu s kapacitou 1 batérie bude čas na získanie optimálne nabitej batérie od 2 do 3 hodín. Akonáhle sa nabitie úplne nabije, napätie dosiahne medznú normu, aktuálna hodnota rýchlo klesne a zostane na úrovni niekoľkých percent pôvodnej hodnoty.

Ak sa umelo zvýši nabíjací prúd, doba používania nabíjačky na napájanie lítium-iónových batérií sa takmer neskráti. V tomto prípade sa napätie spočiatku zvyšuje rýchlejšie, ale súčasne sa zvyšuje trvanie druhého stupňa.

Niektoré nabíjačky dokážu batériu úplne nabiť za 60 – 70 minút, pri takomto nabíjaní odpadá druhý stupeň a batériu je možné použiť až po počiatočnej fáze (úroveň nabitia bude tiež na úrovni 70 percent kapacity).

V tretej a poslednej fáze nabíjania sa uskutoční kompenzačné nabíjanie. Nevykonáva sa zakaždým, ale iba raz za 3 týždne, pri skladovaní (nepoužívaní) batérií. V podmienkach skladovania batérie nie je možné použiť prúdové nabíjanie, pretože v tomto prípade dochádza k metalizácii lítia. Krátkodobé dobíjanie prúdom konštantného napätia však pomáha predchádzať stratám nabitia. Nabíjanie sa zastaví, keď napätie dosiahne 4,2 V.

Pokovovanie lítia je nebezpečné v dôsledku uvoľnenia kyslíka a náhleho zvýšenia tlaku, čo môže viesť k vznieteniu až výbuchu.

DIY nabíjačka batérií

Nabíjačka na lítium-iónové batérie je lacná, ale ak máte trochu vedomostí o elektronike, môžete si ju vyrobiť sami. Ak neexistujú presné informácie o pôvode prvkov batérie a existujú pochybnosti o presnosti meracích prístrojov, mali by ste nastaviť prah nabíjania v oblasti od 4,1 do 4,15 voltov. To platí najmä vtedy, ak batéria nemá ochrannú dosku.

Na zostavenie nabíjačky pre lítiové batérie vlastnými rukami stačí jeden zjednodušený obvod, ktorých je na internete veľa voľne dostupných.

Ako indikátor môžete použiť LED diódu typu nabíjania, ktorá sa rozsvieti pri výraznom znížení nabitia batérie a zhasne pri vybití na „nulu“.

Nabíjačka sa montuje v nasledujúcom poradí:

  • nachádza sa vhodné bývanie;
  • je namontovaný päťvoltový napájací zdroj a ďalšie časti obvodu (prísne dodržujte postupnosť!);
  • pár mosadzných pásikov je vyrezaný a pripevnený k otvorom zásuvky;
  • pomocou matice sa určí vzdialenosť medzi kontaktmi a pripojenou batériou;
  • Na zmenu polarity je nainštalovaný prepínač (voliteľné).

Ak je úlohou zostaviť nabíjačku pre batérie 18650 vlastnými rukami, budete potrebovať viac zložitý obvod a viac technických zručností.

Všetky lítium-iónové batérie vyžadujú z času na čas dobíjanie, je však potrebné vyhnúť sa prebíjaniu, ako aj úplnému vybitiu. Udržanie funkčnosti batérií a udržanie ich pracovnej kapacity po dlhú dobu je možné pomocou špeciálnych nabíjačiek. Je vhodné používať originálne nabíjačky, ktoré si však môžete zostaviť sami.

Video

Väčšina moderné vychytávky prijímať energiu dvoma spôsobmi: zo siete, z batérií. Ktorý si vyberiete? Pravdepodobne ten druhý, ako najpohodlnejší. Potom sa však budete musieť postarať o ich pravidelné nabíjanie. Je na to špeciálne vybavenie – nabíjačka lítium-iónových batérií. Ľudí pri jeho výbere väčšinou zaujíma rýchlosť nabíjania a počet batérií, ktoré je možné súčasne obnoviť.

Nemali by sme však zabúdať, že musí byť optimalizovaný na prácu so špecifickými batériami. Väčšina zahraničných výrobcov batérií vyrába aj vlastné nabíjačky, čo vám ušetrí zdĺhavé hľadanie vhodného modelu. Aký je ich rozdiel a ako sa orientovať v tomto mori produktov? Teraz vám to povieme podrobnejšie.

Nabíjanie pre AA batérie

Toto zariadenie je nevyhnutnou položkou pre ľudí, ktorí uprednostňujú aktívny životný štýl a maximálny počet miniaplikácií, ktoré používajú, prepli na batériu. Jedným z najbežnejších zariadení je mobilný telefón.

Všetky sú vybavené lítiovými batériami. Preto sa im odporúča zakúpiť si nabíjačku na lítiovú batériu 18650. Keďže pokus o obnovenie kapacity batérie pomocou zariadenia nesprávneho modelu povedie k jej poškodeniu.

Zariadenia označené EP sa zvyčajne používajú na nabíjanie batérií na báze lítia. IN mobilný telefón Batéria sa považuje za najzraniteľnejší bod. A ak použijete nesprávnu nabíjačku, jej životnosť sa môže skrátiť, začne sa rýchlo vybíjať, čo spôsobí veľa nepríjemných chvíľ. Aby ste tomu zabránili, je potrebné vybrať správne zariadenie na obnovu. Navyše nie je potrebné kupovať hotový model, nabíjačku lítiových batérií si môžete vyrobiť vlastnými rukami. Takéto zariadenie bude stáť menej ako priemyselný výrobok.

Dizajnové vlastnosti nabíjačky

Klasický obvod nabíjačky lítiovej batérie 18650 obsahuje dve hlavné časti:

  • transformátor;
  • Usmerňovač.

Používa sa na výrobu priamy prúd s napätím 14,4V. Táto hodnota parametra nebola zvolená náhodou. Je to nevyhnutné, aby prúd mohol prechádzať cez vybitú batériu. A keďže v tomto čase je napätie batérie cca 12V, nie je možné ju nabíjať zariadením, ktorého výstup má rovnakú hodnotu. Preto bola zvolená hodnota 14,4V.

Princíp činnosti nabíjačky

Obnova kapacity batérie začína po pripojení nabíjačky k sieti. V čom vnútorný odpor Napätie batérie sa zvyšuje a prúd klesá. Akonáhle napätie na batérii dosiahne 12V, prúd sa priblíži k nule. Tieto parametre naznačujú, že batéria bola úspešne nabitá a zariadenie je možné vypnúť.

Okrem bežného procesu, ktorý trvá pomerne dlho, existuje aj zrýchlený. Rýchle nabíjanie výrazne znižuje životnosť batérie, no zároveň negatívne ovplyvňuje výkon batérie, preto odborníci neodporúčajú používať túto metódu.

Kritériá výberu nabíjacieho zariadenia

Kvalitu zakúpeného zariadenia môžete určiť podľa nasledujúcich bodov:

  • Dostupnosť nezávislých nabíjacích kanálov;
  • Toku;
  • Funkcie vybíjania.

Pozrime sa na každú z nich podrobne. Začnime najdôležitejšou vecou - nezávislými nabíjacími kanálmi. Ich prítomnosť vo vybranom modeli naznačuje, že jeho elektronická náplň je schopná samostatne riadiť proces nabíjania a zastaviť ho hneď, ako sa obnoví kapacita batérie. Všetky ostatné však zároveň nestihnú obnoviť svoju kapacitu, čo, ak sa táto situácia neustále opakuje, vedie k rýchlemu zlyhaniu batérií.

Doplnenie energie batérie je možné tromi spôsobmi:

  1. Slabý prúd;
  2. Priemerná;
  3. Vysoký.

Prvý zahŕňa výber nabíjačky pre lítium-iónové batérie na základe menovitej kapacity batérie. V tomto prípade by ním generovaný prúd nemal prekročiť 10%. Tento spôsob nabíjania je najpomalší a najšetrnejší. Pri jeho neustálom používaní sa výdrž batérie prakticky neznižuje.

Za zlatú strednú cestu sa považuje používanie zariadení s prúdom menším ako polovica menovitej kapacity batérie. S ním sa batéria prakticky nezohrieva a doba cyklu nie je príliš dlhá, ako v prvom prípade.

Posledná uvedená metóda alebo nabíjanie vysokým prúdom takmer rovným menovitej kapacite predstavuje pre batériu určitý druh stresu, ktorý vedie k výraznému zníženiu životnosti. Vytvára intenzívne teplo vyžadujúce aktívne chladenie ventilátorom. Používa sa iba v extrémnych prípadoch, keď potrebujete nabiť batériu za pár hodín.

Pozrite si video recenziu nabíjačiek pre lítiové batérie:

Existujú aj tzv inteligentné zariadenia. Používajú ich na nabíjanie batérií profesionálni fotografi, používajú sa v osvetľovacích aplikáciách a iných podobných aplikáciách. Náklady na takúto nabíjačku pre lítium-iónové batérie sú pomerne vysoké, ale ak je pre vás dôležitá bezchybná prevádzka gadgetu, je lepšie investovať do nákupu zariadenia, ako neustále meniť batérie.

Inteligentné nabíjačky majú funkciu vybíjania. Je potrebné úplne vybiť batériu, čím sa eliminuje pamäťový efekt. To mierne predlžuje nabíjací cyklus, ale tým predlžuje životnosť batérie.

Niektoré modely majú aj tréningovú funkciu. Používa sa na vrátenie čiastočne poškodených batérií do funkčného stavu.

Najlepší výrobcovia

Každý výrobok má svoje vlastné charakteristiky. Pri výbere konkrétnej značky sa preto musíte najskôr zamerať na počet a typ batérií, ktoré bude potrebné nabíjať. Ak plánujete pracovať so 4 batériami, potom si môžete vybrať model Rodition Ecocharger. Toto malé zariadenie, schopný regenerovať aj jednorazové alkalické batérie. Táto funkcia sa aktivuje pomocou prepínača umiestneného na bočnom paneli puzdra.

Zariadenie má štyri kanály a je schopné monitorovať úroveň nabitia každého prvku samostatne. Na paneli zariadenia je svetelná indikácia, ktorá ukazuje, ktorá batéria už bola obnovená. Takéto zariadenie si môžete kúpiť za 20 dolárov.

Pozrite si video o produktoch Rodition Ecocharger:

Jednou z najobľúbenejších a multifunkčných je nabíjačka lítiových batérií La Crosse BC-700. Je klasifikovaný ako pokročilý a je určený na obnovu niklových úchytov na prsty vo formátoch AA a AAA. Vlastnosti zariadenia sú také, že je schopné súčasne nabíjať 4 batérie rôznych kapacít.

Zariadenia fungujú v niekoľkých režimoch. Existuje regulátor prúdu, ktorý vám umožňuje vybrať najoptimálnejšiu hodnotu prúdu pre každý prípad.

Etapy nabíjania

Odborníci odporúčajú začať proces obnovy batérie jej úplným vybitím. Ak z nejakého dôvodu musíte nabíjať batériu, ktorá ešte nie je úplne vybitá, mali by ste zvoliť pokročilý model zariadenia.


Vyrobil som si nabíjačku pre štyri lítium-iónové batérie. Niekto si teraz pomyslí: dobre, urobil to a urobil, na internete je ich dosť. A hneď chcem povedať, že môj dizajn je schopný nabíjať buď jednu batériu, alebo štyri naraz. Všetky batérie sa nabíjajú nezávisle od seba.
To umožňuje súčasne nabíjať batérie z rôzne zariadenia a s rôznymi počiatočnými poplatkami.
Vyrobil som si nabíjačku na batérie 18650, ktorú používam do baterky, powerbanky, notebooku atď.
Obvod sa skladá z hotových modulov a zostavuje sa veľmi rýchlo a jednoducho.

Bude potrebovať

  • - 4 veci.
  • - 4 veci.
  • Spinky.

Výroba nabíjačky pre rôzne počty batérií

Najprv vytvoríme priehradku na batérie. Za týmto účelom si vezmite univerzálnu dosku s plošnými spojmi veľké množstvo otvory a bežné sponky na papier.


Tieto rohy odhryzneme zo spiniek.


Vložíme ho do dosky, keď sme predtým vyskúšali dĺžku batérií, ktoré potrebujete. Pretože takáto nabíjačka sa dá vyrobiť nielen pre batérie 18650.


Časti sponiek prispájkujeme na spodok dosky.


Potom vezmeme regulátory nabíjania a umiestnime ich na zostávajúce miesto na doske, najlepšie oproti každej batérii.


Na týchto nohách bude namontovaný regulátor nabíjania vyrobený z PLS konektora.


Prispájkujte modul navrchu a na dosku pod ním. Tieto nohy budú prenášať napájací prúd do modulu a nabíjací prúd do batérií.


Pripravené sú štyri časti.


Ďalej na prepínanie nabíjacích bodov nainštalujeme tlačidlá alebo prepínače.


Celé sa to spája takto:


Môžete sa opýtať – prečo sú tam len tri tlačidlá a nie štyri? A ja odpoviem - kedze jeden modul bude fungovat vzdy, pretoze sa vzdy nabija jedna baterka, inak nema zmysel zapajat nabijacku vobec.
Spájkujeme vodivé dráhy.


Výsledkom je, že tlačidlami môžete pripojiť miesto na nabíjanie 1 až 4 batérií.


Na nabíjacom module je nainštalovaná LED dióda, ktorá indikuje, že batéria, ktorá sa z neho nabíja, je alebo nie je nabitá.
Celé zariadenie som zložil za pol hodiny. Napája sa z 5-voltového zdroja (adaptéra), ktorý je mimochodom tiež potrebné voliť rozumne, aby nabíjal všetky štyri batérie naraz. Celý obvod je možné napájať aj z USB počítača.
Adaptér pripojíme k prvému modulu a potom zapneme potrebné tlačidlá a napätie z prvého modulu pôjde na iné miesta v závislosti od zapnutých spínačov.

Najpopulárnejšie sú lítiové batérie (Li-Io, Li-Po). tento moment dobíjateľné zdroje elektrickej energie. Lítiová batéria má menovité napätie 3,7 V, ktoré je uvedené na obale. Avšak 100% nabitá batéria má napätie 4,2 V a vybitá „na nulu“ má napätie 2,5 V. Batériu nemá zmysel vybíjať pod 3 V, po prvé sa zhorší a po druhé, v rozsahu od 3 do 2,5 Dodáva len pár percent energie do batérie. Rozsah prevádzkového napätia je teda 3 – 4,2 V. Môj výber tipov na používanie a skladovanie lítiových batérií si môžete pozrieť v tomto videu

Existujú dve možnosti pripojenia batérií, sériové a paralelné.

Pri sériovom zapojení sa sčítava napätie na všetkých batériách, keď je pripojená záťaž, z každej batérie tečie prúd rovný celkovému prúdu v obvode; vo všeobecnosti odpor záťaže nastavuje vybíjací prúd. Toto by ste si mali pamätať zo školy. Teraz prichádza zábavná časť, kapacita. Kapacita zostavy s týmto zapojením sa pomerne rovná kapacite batérie s najmenšou kapacitou. Predstavme si, že všetky batérie sú nabité na 100 %. Pozri, vybíjací prúd je všade rovnaký a najskôr sa vybije batéria s najmenšou kapacitou, to je prinajmenšom logické. A akonáhle sa vybije, už nebude možné túto zostavu načítať. Áno, zostávajúce batérie sú stále nabité. Ale ak budeme pokračovať v odstraňovaní prúdu, naša slabá batéria sa začne nadmerne vybíjať a zlyhá. To znamená, že je správne predpokladať, že kapacita sériovo zapojenej zostavy sa rovná kapacite najmenšej alebo najviac vybitej batérie. Z toho vyvodíme záver: na zostavenie sériovej batérie musíte po prvé použiť batérie rovnakej kapacity a po druhé, pred montážou musia byť všetky nabité rovnako, inými slovami, 100%. Existuje taká vec, ktorá sa nazýva BMS (Battery Monitoring System), dokáže monitorovať každú batériu v batérii a akonáhle sa jedna z nich vybije, odpojí celú batériu od záťaže, o tom bude reč nižšie. Teraz k nabíjaniu takejto batérie. Musí sa nabíjať napätím rovným súčtu maximálnych napätí na všetkých batériách. Pre lítium je to 4,2 voltu. To znamená, že nabíjame trojčlennú batériu s napätím 12,6 V. Pozrite sa, čo sa stane, ak batérie nie sú rovnaké. Batéria s najmenšou kapacitou sa nabíja najrýchlejšie. Zvyšok však ešte neobvinili. A naša úbohá batéria sa bude smažiť a nabíjať, kým sa nenabije zvyšok. Pripomínam, že lítium tiež nemá veľmi rád nadmerné vybíjanie a zhoršuje sa. Aby ste tomu zabránili, nezabudnite na predchádzajúci záver.

Prejdime k paralelnému zapojeniu. Kapacita takejto batérie sa rovná súčtu kapacít všetkých batérií v nej obsiahnutých. Vybíjací prúd pre každý článok sa rovná celkovému zaťažovaciemu prúdu vydelenému počtom článkov. To znamená, že čím viac Akum v takejto zostave, tým viac prúdu môže dodať. Čo sa však stane s napätím? zaujímavá vec. Ak zbierame batérie, ktoré majú rôzne napätie, teda zhruba nabité na rôzne percentá, tak si po pripojení začnú vymieňať energiu, až kým sa napätie na všetkých článkoch nestane rovnakým. Dospeli sme k záveru: pred montážou sa batérie musia opäť rovnomerne nabiť, inak po pripojení budú pretekať veľké prúdy a vybitá batéria sa poškodí a s najväčšou pravdepodobnosťou sa môže dokonca vznietiť. Počas procesu vybíjania si batérie vymieňajú aj energiu, to znamená, že ak má jedna z plechoviek nižšiu kapacitu, ostatné jej nedovolia vybiť sa rýchlejšie ako ony samy, to znamená, že v paralelnej montáži môžete použiť batérie s rôznou kapacitou. . Jedinou výnimkou je prevádzka pri vysokých prúdoch. Na rôznych batériách pod záťažou napätie klesá inak a medzi „silnými“ a „slabými“ batériami začne pretekať prúd, a to vôbec nepotrebujeme. A to isté platí pre nabíjanie. Absolútne bezpečne môžete nabíjať batérie rôznych kapacít paralelne, to znamená, že nie je potrebné vyvažovanie, zostava sa vyrovná sama.

V oboch uvažovaných prípadoch je potrebné dodržať nabíjací prúd a vybíjací prúd. Nabíjací prúd pre Li-Io by nemal presiahnuť polovicu kapacity batérie v ampéroch (1000 mAh batéria - nabíjanie 0,5 A, 2 Ah batéria, nabíjanie 1 A). Maximálny vybíjací prúd je zvyčajne uvedený v údajovom liste (TTX) batérie. Napríklad: Batérie notebookov a smartfónov 18650 nemožno zaťažiť prúdom presahujúcim 2 kapacity batérie v ampéroch (príklad: 2500 mAh batéria, čo znamená, že maximum, ktoré z nej potrebujete odobrať, je 2,5 * 2 = 5 ampérov). Existujú však vysokoprúdové batérie, kde je vybíjací prúd jasne uvedený v charakteristikách.

Vlastnosti nabíjania batérií pomocou čínskych modulov

Štandardne zakúpený nabíjací a ochranný modul pre 20 rubľov pre lítiovú batériu ( odkaz na Aliexpress)
(umiestnený predajcom ako modul pre jednu plechovku 18650) dokáže a bude nabíjať akúkoľvek lítiovú batériu bez ohľadu na jej tvar, veľkosť a kapacitu na správne napätie 4,2 voltu (napätie plne nabitej batérie na kapacitu). Aj keď ide o obrovské 8000mah lítiové balenie (samozrejme hovoríme o jednom 3,6-3,7v článku). Modul poskytuje nabíjací prúd 1 ampér, to znamená, že môžu bezpečne nabíjať akúkoľvek batériu s kapacitou 2000 mAh a vyššou (2Ah, čo znamená, že nabíjací prúd je polovičný ako kapacita, 1A) a podľa toho sa doba nabíjania v hodinách bude rovnať kapacite batérie v ampéroch. (v skutočnosti o niečo viac, jeden a pol až dve hodiny na každých 1000 mAh). Mimochodom, batériu je možné pripojiť k záťaži počas nabíjania.

Dôležité! Ak chcete nabíjať batériu s menšou kapacitou (napríklad jednu starú 900mAh plechovku alebo malý 230mAh lítiový balíček), nabíjací prúd 1A je príliš veľký a mal by sa znížiť. To sa vykoná výmenou odporu R3 na module podľa priloženej tabuľky. Rezistor nemusí byť nevyhnutne smd, bude stačiť ten najbežnejší. Dovoľte mi pripomenúť, že nabíjací prúd by mal byť polovičný ako kapacita batérie (alebo menej, žiadny veľký problém).

Ale ak predajca povie, že tento modul je na jednu plechovku 18650, môže nabíjať dve plechovky? Alebo tri? Čo ak potrebujete poskladať priestrannú powerbanku z niekoľkých batérií?
MÔCŤ! Všetky lítiové batérie je možné zapojiť paralelne (všetky plusy plus mínusy, mínusy mínus) BEZ OHĽADU NA KAPACITU. Batérie spájkované paralelne si udržujú prevádzkové napätie 4,2V a ich kapacita sa sčítava. Aj keď si vezmete jednu plechovku za 3400 mAh a druhú za 900, dostanete 4300. Batérie budú fungovať ako jeden celok a budú sa vybíjať úmerne ich kapacite.
Napätie v PARALELNEJ zostave je VŽDY ROVNAKÉ NA VŠETKÝCH BATÉRIÁCH! A ani jedna batéria sa nemôže fyzicky vybiť v zostave pred ostatnými, funguje tu princíp komunikujúcich nádob. Tí, ktorí tvrdia opak a tvrdia, že batérie s nižšou kapacitou sa rýchlejšie vybijú a zomierajú, sú zmätení so SÉRIOVOU montážou, pľujú im do tváre.
Dôležité! Pred vzájomným spojením musia mať všetky batérie približne rovnaké napätie, aby medzi nimi v čase spájkovania nepretekali vyrovnávacie prúdy, môžu byť veľmi veľké. Preto je najlepšie pred montážou jednoducho nabiť každú batériu samostatne. Čas nabíjania celej zostavy sa samozrejme zvýši, keďže používate rovnaký 1A modul. Ale môžete paralelne dva moduly získať nabíjací prúd až 2A (ak vaša nabíjačka dokáže poskytnúť toľko). Na to je potrebné prepojiť všetky podobné svorky modulov prepojkami (okrem Out- a B+, tie sú na doskách duplikované s inými niklami a aj tak už budú zapojené). Alebo si môžete kúpiť modul ( odkaz na Aliexpress), na ktorých sú už mikroobvody paralelne. Tento modul je schopný nabíjať prúdom 3 A.

Ospravedlňujeme sa za zrejmé veci, ale ľudia sú stále zmätení, takže budeme musieť prediskutovať rozdiel medzi paralelným a sériovým pripojením.
PARALELNÝ pripojenie (všetky plusy až plusy, všetky mínusy až mínusy) udržiava napätie batérie 4,2 voltov, ale zvyšuje kapacitu sčítaním všetkých kapacít dohromady. Všetky power banky využívajú paralelné pripojenie niekoľkých batérií. Takáto zostava sa dá stále nabíjať z USB a napätie sa zvýši na výstup 5V pomocou boost prevodníka.
KONZISTENTNÝ pripojenie (každé plus mínus nasledujúcej batérie) dáva niekoľkonásobné zvýšenie napätia jednej nabitej banky 4,2V (2s - 8,4V, 3s - 12,6V atď.), ale kapacita zostáva rovnaká. Ak sa použijú tri 2000 mAh batérie, potom je montážna kapacita 2 000 mAh.
Dôležité! Predpokladá sa, že pre sekvenčnú montáž je prísne nevyhnutné používať iba batérie rovnakej kapacity. V skutočnosti to nie je pravda. Môžete použiť rôzne, ale potom bude kapacita batérie určená NAJMENŠOU kapacitou v zostave. Pridajte 3000+3000+800 a dostanete 800mah montáž. Potom začnú špecialisti spievať, že menej priestranná batéria sa potom rýchlejšie vybije a zomrie. Ale to je jedno! Hlavným a skutočne posvätným pravidlom je, že pre sekvenčnú montáž je vždy potrebné použiť ochrannú dosku BMS na požadovaný počet plechoviek. Zistí napätie na každom článku a vypne celú zostavu, ak sa jeden vybije ako prvý. V prípade banky 800 sa vybije, BMS odpojí záťaž od batérie, vybíjanie sa zastaví a zvyškový náboj 2200mah na iných bankách už nebude mať význam - treba účtovať.

Doska BMS, na rozdiel od jedného nabíjacieho modulu, NIE JE sekvenčnou nabíjačkou. Potrebné na nabíjanie nakonfigurovaný zdroj požadovaného napätia a prúdu. Guyver o tom urobil video, takže nestrácajte čas, pozrite si ho, je o tom čo najpodrobnejšie.

Je možné nabíjať reťazovú zostavu pripojením niekoľkých samostatných nabíjacích modulov?
V skutočnosti je to za určitých predpokladov možné. Pri niektorých domácich výrobkoch sa osvedčila schéma využívajúca jednotlivé moduly zapojené aj do série, ale KAŽDÝ modul potrebuje svoj SAMOSTATNÝ ZDROJ NAPÁJANIA. Ak nabíjate 3 sekundy, vezmite tri nabíjačky telefónu a pripojte každú k jednému modulu. Pri použití jedného zdroja - skrat o výžive, nič nefunguje. Tento systém funguje aj ako ochrana zostavy (moduly však nie sú schopné dodávať viac ako 3 ampéry) Alebo jednoducho nabite zostavu jeden po druhom a pripojte modul ku každej batérii až do úplného nabitia.

Indikátor nabitia batérie

Ďalším naliehavým problémom je aspoň približne vedieť, koľko energie na batérii zostáva, aby sa nevybila v najkritickejšom momente.
Pre paralelné 4,2-voltové zostavy by najzrejmejším riešením bolo okamžité zakúpenie hotovej dosky power banky, ktorá už má displej zobrazujúci percentá nabitia. Tieto percentá nie sú veľmi presné, ale stále pomáhajú. Emisná cena je približne 150 - 200 rubľov, všetky sú uvedené na webovej stránke Guyver. Aj keď nestaviate powerbanku ale niečo iné, táto doska je celkom lacná a malá na to, aby sa zmestila do domáceho produktu. Navyše už má funkciu nabíjania a ochrany batérií.
K dispozícii sú hotové miniatúrne indikátory pre jednu alebo niekoľko plechoviek, 90-100 rubľov
Najlacnejšou a najobľúbenejšou metódou je použitie zosilňovača MT3608 (30 rubľov), nastaveného na 5-5,1v. V skutočnosti, ak si vyrobíte powerbanku pomocou akéhokoľvek 5-voltového konvertora, potom už ani nemusíte kupovať nič navyše. Úprava pozostáva z inštalácie červenej alebo zelenej LED (iné farby budú fungovať pri inom výstupnom napätí, od 6V a vyššie) cez 200-500 ohmový prúd obmedzujúci odpor medzi výstupnú kladnú svorku (to bude plus) a vstupná kladná svorka (pre LED to bude mínus). Čítate správne, medzi dvoma plusmi! Faktom je, že pri prevádzke meniča sa medzi plusmi vytvorí rozdiel napätia; +4,2 a +5 V si navzájom dávajú napätie 0,8 V. Keď je batéria vybitá, jej napätie klesne, ale výstup z meniča je vždy stabilný, čo znamená, že rozdiel sa zvýši. A keď je napätie na banke 3,2-3,4V, rozdiel dosiahne požadovanú hodnotu na rozsvietenie LED - začne ukazovať, že je čas nabíjať.

Ako zmerať kapacitu batérie?

Už sme si zvykli na názor, že na meranie potrebujete Imax b6, no stojí to peniaze a pre väčšinu rádioamatérov je nadbytočný. Existuje ale spôsob, ako zmerať kapacitu 1-2-3 plechovkovej batérie s dostatočnou presnosťou a lacno - jednoduchý USB tester.