Au sosit plăcile miniaturale de control de încărcare pentru o baterie litiu-ion. Judecând după numărul de comenzi și recenzii de pe Aliexpress, chestia este mega-populară. De asemenea, nu am putut rezista și am comandat 3 bucăți. pentru un total de $1. Mai mult, rudele cer de mult să repare o lanternă LED cu o baterie cu acid defectă. O sa o repar mai tarziu, dar deocamdata am testat-o ​​si m-am gandit putin.

De fapt, puteți vedea o descriere detaliată a plăcii în sine. Există, de asemenea, o fișă de date pentru controler. Prin urmare, nu mă voi repeta. În numele meu, voi adăuga doar că, la un curent de încărcare de 1 A, microcircuitul controlerului se încălzește considerabil, în legătură cu aceasta, am resoldat rezistența de setare R3 la 2,4 kOhm, curentul a scăzut la 550 mA. După modificare, placa a început să se încălzească până la aproximativ 60 de grade, ceea ce este destul de tolerabil.

Am verificat modurile de protecție împotriva scurtcircuitului în sarcină și împotriva descărcarii profunde a bateriei. Totul funcționează așa cum s-a spus. Când tensiunea bateriei este sub 2,5 V, sarcina este oprită în siguranță.

Încărcarea unei baterii puternic descărcate (U< 3 В), происходит малым током и только при достижении напряжения 3 В, включается зарядка номинальным током. На аккумуляторе с заявленной ёмкостью 3 А*ч данный процесс занимает время порядка 1 минуты. В этом режиме нагрузка должна быть отключена, иначе заряд аккумулятора происходить не будет. Данную особенность необходимо учитывать если вдруг захочется собрать маломощный низковольтный источник бесперебойного питания. При этом, в случае глубокого разряда аккумулятора, плата автоматически отключит потребителя, а вот его последующее включение необходимо обеспечить только при достижении U >3,6 V. Dar mai trebuie să calculați consumul de curent pentru a crea condiții normale de încărcare. Poate că există și alte capcane care nu sunt vizibile la prima vedere. De exemplu, cum se va comporta bateria în modul de tensiune aplicată constant și/sau subîncărcare cronică?

Dacă ieșirea este scurtcircuitată, protecția este declanșată și, chiar și după eliminarea scurtcircuitului, este necesară deconectarea sarcinii, numai după aceasta protecția va fi resetată. Nu există nici un pin pe placă pentru conectarea unui senzor de temperatură a bateriei, deși controlerul oferă această posibilitate. Dacă vrei neapărat, îl poți lipi, dar ar fi mult mai bine dacă ar exista un contact obișnuit și s-ar lăsa spațiu pentru lipirea unui divizor rezistiv.

Digresiune lirică. În urmă cu câțiva ani, m-am confruntat cu o lipsă de lămpi cu incandescență de joasă tensiune, de dimensiuni mici, anticipând că lucrurile se vor înrăutăți, le-am văzut din greșeală la reducere și le-am cumpărat imediat în vrac. Fotografia prezintă un bec de fabricație chinezească de 3,8 V, 0,3 A. După o strălucire scurtă, am observat că becul era afumat din interior! Nu am mai văzut asta până acum

O mulțime de zece piese au fost achiziționate pentru a transforma sursa de alimentare a unor dispozitive în baterii li-ion ( În prezent folosesc 3 baterii AA.), dar în recenzie voi arăta o altă opțiune pentru utilizarea acestei plăci, care, deși nu își folosește toate capacitățile. Doar că din aceste zece piese vor fi necesare doar șase, iar cumpărarea a 6 piese cu protecție și a unei perechi fără protecție se dovedește a fi mai puțin profitabilă.

Bazat pe TP4056, placa de încărcare cu protecție pentru bateriile Li-Ion cu un curent de până la 1A este proiectată pentru încărcarea completă și protecția bateriilor ( de exemplu, popularul 18650) cu capacitatea de a conecta o sarcină. Aceste. Această placă poate fi integrată cu ușurință în diverse dispozitive, cum ar fi lanterne, lămpi, radiouri etc., alimentate de o baterie cu litiu încorporată și încărcată fără a o scoate din dispozitiv folosind orice încărcător USB printr-un conector microUSB. Această placă este perfectă și pentru repararea încărcătoarelor de baterii Li-Ion arse.

Și așa, o grămadă de scânduri, fiecare într-o pungă individuală ( Desigur, există mai puțin decât ceea ce a fost cumpărat)

Eșarfa arată astfel:

Puteți arunca o privire mai atentă asupra elementelor instalate

În stânga este o intrare de alimentare microUSB, puterea este, de asemenea, duplicată de plăcuțele + și - pentru lipire.

În centru se află un controler de încărcare, Tpower TP4056, deasupra acestuia o pereche de LED-uri care afișează fie procesul de încărcare (roșu), fie sfârșitul încărcării (albastru), sub acesta este rezistorul R3, prin modificarea valorii căreia se poate modifica curent de încărcare a bateriei. TP4056 încarcă bateriile utilizând algoritmul CC/CV și încheie automat procesul de încărcare dacă curentul de încărcare scade la 1/10 din cel setat.

Tabel cu valori nominale de rezistență și curent de încărcare, conform specificațiilor controlerului.

• R (kOhm) - I (mA)


• 1.2 - 1000


• 1.33 - 900


• 1.5 - 780


• 1.66 - 690


• 2 - 580


• 3 - 400


• 4 - 300


• 5 - 250


• 10 - 130

Nu există nimic pe spatele plăcii, așa că puteți, de exemplu, să o lipiți.

Și acum opțiunea de a folosi o placă pentru încărcarea și protejarea bateriilor li-ion.

În zilele noastre, aproape toate camerele video de amatori folosesc ca surse de alimentare baterii li-ion de 3,7 V, de exemplu. 1S. Iată una dintre bateriile suplimentare achiziționate pentru camera mea video

De ce am nevoie atât de mult? Da, desigur, camera mea este încărcată de la o sursă de alimentare cu o valoare nominală de 5V 2A și, după ce am achiziționat separat o mufă USB și un conector adecvat, acum o pot încărca de la băncile de alimentare ( și acesta este unul dintre motivele pentru care eu, și nu numai eu, sunt atât de mulți), dar este pur și simplu incomod să fotografiați cu o cameră care are și un fir atașat la ea. Aceasta înseamnă că trebuie să încărcați cumva bateriile în afara camerei.

Am arătat deja acest tip de exercițiu

Da, da, asta este, cu o furcă rotativă standard americană

Așa se separă ușor

Și exact așa, o placă de încărcare și protecție pentru bateriile cu litiu este implantată în el

Și, desigur, am scos câteva leduri, roșii - procesul de încărcare, verde - sfârșitul încărcării bateriei

A doua placă a fost instalată într-un mod similar, într-un încărcător de la o cameră video Sony. Da, desigur, noile modele de camere video Sony se încarcă prin USB, au chiar și o coadă USB nedetașabilă ( decizie stupida dupa parerea mea). Dar, din nou, în condiții de teren, filmarea cu o cameră care are un cablu de la un power bank este mai puțin convenabilă decât fără ea. Da, iar cablul trebuie să fie suficient de lung, iar cu cât cablul este mai lung, cu atât este mai mare rezistența acestuia și pierderile pe acesta sunt mai mari și reducând rezistența cablului prin creșterea grosimii miezurilor, cablul devine mai gros și mai puțin flexibil, ceea ce nu adaugă comoditate.

Deci, de la astfel de plăci pentru încărcarea și protejarea bateriilor li-ion de până la 1A pe TP4056, puteți face cu ușurință un încărcător de baterie simplu cu propriile mâini, puteți transforma încărcătorul pentru a fi alimentat de la USB, de exemplu, pentru a încărca bateriile de la o bancă de alimentare. și reparați încărcătorul dacă este necesar.

Tot ce este scris în această recenzie poate fi văzut în versiunea video:

Controlerele în sine sunt dispozitive utile. Și pentru a înțelege mai bine acest subiect, este necesar să lucrați cu un exemplu concret. De aceea, ne vom uita la controlerul de încărcare a bateriei. Ce este el? Cum este aranjat? Care sunt caracteristicile specifice ale postului?

Ce face un controler de încărcare a bateriei?

Acesta servește la monitorizarea recuperării pierderilor de energie și a deșeurilor. În primul rând, el monitorizează conversia energiei electrice în energie chimică, pentru ca ulterior, dacă este necesar, să poată fi alimentate circuitele sau dispozitivele necesare. A face un controler de încărcare a bateriei cu propriile mâini nu este dificil. Dar poate fi recuperat și de la sursele de alimentare care au eșuat.

Cum funcționează controlerul

Desigur, nu există o schemă universală. Dar mulți oameni în munca lor folosesc două rezistențe triple care reglează limitele superioare și inferioare de tensiune. Când depășește limitele specificate, începe să interacționeze cu înfășurările releului și se pornește. În timp ce funcționează, tensiunea nu va scădea sub un anumit nivel, predeterminat din punct de vedere tehnic. Aici ar trebui să vorbim despre faptul că există o gamă diferită de granițe. Deci, bateria poate fi setată la trei, cinci, doisprezece sau cincisprezece volți. Teoretic, totul depinde de implementarea hardware. Să vedem cum funcționează controlerul de încărcare a bateriei în diferite cazuri.

Care sunt tipurile?

Trebuie remarcat faptul că există o varietate semnificativă cu care controlerele de încărcare a bateriei se pot lăuda. Dacă vorbim despre tipurile lor, să facem o clasificare în funcție de domeniul de aplicare:

1. Pentru surse regenerabile de energie.
2. Pentru aparatele de uz casnic.
3. Pentru dispozitive mobile.

Desigur, există mult mai multe specii în sine. Dar din moment ce ne uităm la controlerul de încărcare a bateriei din punct de vedere general, acestea ne vor fi suficiente. Dacă vorbim despre cele care sunt folosite pentru morile de vânt, atunci limita lor superioară de tensiune este de obicei de 15 volți, în timp ce cea inferioară este de 12 V. În acest caz, bateria poate genera 12 V în modul standard Sursa de energie este conectată la ea folosind releul de contacte normal închise. Ce se întâmplă când tensiunea bateriei depășește valoarea setată de 15 V? În astfel de cazuri, controlerul închide contactele releului. Ca urmare, sursa de energie electrică din baterie este comutată la balastul de sarcină. Trebuie remarcat faptul că acestea nu sunt deosebit de populare cu panourile solare din cauza anumitor efecte secundare. Dar pentru ei sunt obligatorii. Aparatele electrocasnice și dispozitivele mobile au propriile lor caracteristici. Mai mult, controlerul de încărcare a bateriei pentru tablete, ecran tactil și telefoane mobile cu buton sunt aproape identice.

Să ne uităm în interiorul bateriei unui telefon mobil cu litiu-ion

Dacă demontați orice baterie, veți observa că una mică este lipită la bornele celulei. Se numește circuit de protecție. Cert este că necesită monitorizare constantă. Un circuit de controler tipic este o placă miniaturală pe care se bazează un circuit format din componente SMD. Acesta, la rândul său, este împărțit în două microcircuite - unul dintre ele este cel de control, iar celălalt este cel executiv. Să vorbim mai detaliat despre al doilea.

Schema executivă

Se bazează pe Există de obicei două. Microcircuitul în sine poate avea 6 sau 8 pini. Pentru a controla separat încărcarea și descărcarea unei celule de baterie, se folosesc două tranzistoare cu efect de câmp, care sunt amplasate în aceeași carcasă. Deci, unul dintre ei poate conecta sau deconecta sarcina. Al doilea tranzistor face aceleași acțiuni, dar cu o sursă de alimentare (care este încărcătorul). Datorită acestei scheme de implementare, puteți influența cu ușurință funcționarea bateriei. Dacă doriți, îl puteți utiliza în alt loc. Dar trebuie avut în vedere faptul că circuitul controlerului de încărcare a bateriei și el însuși pot fi aplicate numai dispozitivelor și elementelor care au o rază de funcționare limitată. Vom vorbi acum despre astfel de caracteristici mai detaliat.

Protecție la supraîncărcare

Cert este că, dacă tensiunea depășește 4,2, poate apărea supraîncălzirea și chiar o explozie. În acest scop, sunt selectate elemente de microcircuit care se vor opri încărcarea la atingerea acestui indicator. Și, de obicei, până când tensiunea ajunge la 4-4,1 V datorită utilizării sau autodescărcării, încărcarea ulterioară va fi imposibilă. Aceasta este o funcție importantă care este atribuită controlerului de încărcare a bateriei cu litiu.

Protecție la supradescărcare

Când tensiunea atinge valori extrem de scăzute care fac ca funcționarea dispozitivului în sine să fie problematică (de obicei în intervalul 2,3-2,5 V), tranzistorul MOSFET corespunzător, care este responsabil pentru alimentarea cu curent a telefonului mobil, este oprit. În continuare, există o tranziție la modul de repaus cu un consum minim. Și există un aspect destul de interesant al lucrării. Deci, până când tensiunea celulei bateriei depășește 2,9-3,1 V, dispozitivul mobil nu poate fi pornit pentru a funcționa în modul normal. Probabil că ați observat că atunci când vă conectați telefonul, arată că se încarcă, dar nu vrea să pornească și să funcționeze normal.

Concluzie

După cum puteți vedea, controlerul de încărcare a bateriei Li-Ion joacă un rol important în asigurarea longevității dispozitivelor mobile și are un efect pozitiv asupra duratei de viață a acestora. Datorită ușurinței lor de producție, acestea pot fi găsite în aproape orice telefon sau tabletă. Dacă vrei să vezi cu ochii tăi și să atingi cu mâinile controlerul de încărcare a bateriei Li-Ion și conținutul acestuia, atunci în timpul dezasamblarii trebuie să reții că lucrezi cu un element chimic, așa că ar trebui să fii atent.

Și din nou un dispozitiv pentru cei de casă.
Modulul vă permite să încărcați bateriile Li-Ion (protejate și neprotejate) de la un port USB folosind un cablu miniUSB.

Placa de circuit imprimat este din fibră de sticlă dublu cu metalizare, instalația este îngrijită.




Încărcarea este asamblată pe baza unui controler de încărcare specializat TP4056.
Schemă reală.


Pe partea bateriei, dispozitivul nu consumă nimic și poate fi lăsat conectat constant la baterie. Protecție la scurtcircuit la ieșire - da (cu limitare de curent 110mA). Nu există protecție împotriva polarității inverse a bateriei.
Sursa de alimentare miniUSB este duplicată de nicheluri de pe placă.




Dispozitivul funcționează astfel:
Când conectați alimentarea fără baterie, LED-ul roșu se aprinde și LED-ul albastru clipește periodic.
Când conectați o baterie descărcată, LED-ul roșu se stinge și LED-ul albastru se aprinde - începe procesul de încărcare. Atâta timp cât tensiunea bateriei este mai mică de 2,9 V, curentul de încărcare este limitat la 90-100mA. Odată cu o creștere a tensiunii peste 2,9 V, curentul de încărcare crește brusc la 800 mA, cu o creștere lină suplimentară la o valoare nominală de 1000 mA.
Când tensiunea ajunge la 4,1 V, curentul de încărcare începe să scadă treptat, apoi tensiunea se stabilizează la 4,2 V și după ce curentul de încărcare scade la 105 mA, LED-urile încep să se comute periodic, indicând sfârșitul încărcării, în timp ce încărcarea continuă. prin trecerea la LED-ul albastru . Comutarea are loc în conformitate cu histerezisul controlului tensiunii bateriei.
Curentul nominal de încărcare este stabilit de un rezistor de 1,2 kOhm. Dacă este necesar, curentul poate fi redus prin creșterea valorii rezistenței conform specificațiilor controlerului.
R (kOhm) - I (mA)
10 - 130
5 - 250
4 - 300
3 - 400
2 - 580
1.66 - 690
1.5 - 780
1.33 - 900
1.2 - 1000

Tensiunea finală de încărcare este setată la 4,2 V - adică. Nu fiecare baterie va fi încărcată 100%.
Specificația controlerului.

Concluzie: Dispozitivul este simplu și util pentru o anumită sarcină.