8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Контроллер литий ионного аккумулятора: тонкости функционирования, очевидные и не очень / Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники / iXBT Live

Простой контроллер заряда Li-Ion аккумуляторов


Этот простейший контроллер заряда я применил в самодельной Bluetooth колонке для заряда батареи из двух Li-Ion аккумуляторов типа 18650. Зарядное устройство выполнено на распространенном регулируемом стабилизаторе напряжения LM317. Достоинства этого зарядного устройства это простота настройки, дешевизна и применение самых распространенных электронных компонентов. Также среди достоинств следует отметить отсутствие высокочастотных помех и наводок, поэтому можно заряжать блютуз колонку, в которой я применил этот контроллер заряда во время воспроизведения музыки. Никаких импульсных помех зарядное устройство не даёт. Недостатком является сравнительно низкий КПД, присущий линейным стабилизаторам напряжения и тока и необходимость установки микросхемы LM317 на радиаторе. По этой причине не рекомендуется устанавливать зарядный ток более 500 — 800 мА. В моей колонке зарядный ток равен 500 мА. В качестве источника питания я применил импульсный сетевой адаптер от старого сетевого хаба на 12В 1А.

Принципиальная схема контроллера заряда для двух Li-Ion аккумуляторов

Описане принципиальной схемы

U1 — микросхема LM317 в корпусе TO220
Q1 — транзистор BC546 (BC547, BC549)
D1 — диод Шоттки на ток 1A и максимальное напряжение 30 — 40 вольт.
С1, С2 — керамический конденсатор на 1 мкф 50В
R1 — Постоянный резистор 1 Ом 0.5 Вт
R3 — Постоянный резистор 470 Ом 0.125 Вт
R4 — Постоянный резистор 2.2 k 0.125 Вт
R2 — Подстроечный резистор 1К

Зарядное устройство основано на регулируемом интегральном стабилизаторе напряжения LM317. На транзисторе Q1 собран узел ограничения тока заряда. С транзистором BC546 и резистором на 1 ом максимальный зарядный ток у меня составляет около 500мА. Нужно помнить, что через этот резистор течет зарядный ток аккумулятора, поэтому если вы планируете заряжать батарею током более 500 мА стоит применить резистор мощностью 1 Вт.

максимальный зарядный ток устанавливается подбором этого резистора. Чем меньше сопротивление тем больше зарядный ток и наоборот.

Подстроечным резистором R2 устанавливаем выходное напряжение устройства. То есть то максимальное напряжение, до которого будет заряжена аккумуляторная батарея. Для двух литий ионных аккумуляторов максимальное напряжение равно 8.4 В. Но для большей безопасности и продления срока службы аккумуляторов я бы посоветовал установить это напряжение в районе 8.2 — 8.3 В. Установку этого напряжения нужно производить не подключая аккумулятор. Вместо аккумулятора подключаем к клемам Out+ и Out- резистор сопротивлением 100 ом и вращением движка R2 устанавливаем напряжение 8.2- 8.3 В. Убираем резистор и подключаем к устройству аккумуляторы. Проверяем ток, который течет через батарею и оставляем батарею заряжаться, периодически измеряя на ней напряжение. Зарядный ток будет уменьшаться по мере приближения напряжения на батарее к установленному уровню. Убедитесь что напряжение на каждом из аккумуляторов в конце заряда не превышает 4.

2 вольта. Если даже на одном из аккумуляторов напряжение больше, то придется уменьшить напряжение заряда поворотом движка R2. На этом настройку устройства можно считать законченной

ВНИМАНИЕ! Микросхема LM317 нагревается в процессе заряда аккумуляторов, поэтому ее необходимо устанавливать на небольшом радиаторе.

Печатная плата зарядного устройства была разработана под выводные компоненты в программе DipTrace. Все файлы проекта печатной платы вы можете скачать по ссылке в конце статьи. Плата была изготовлена на моем станке CNC1610 методом гравировки. Как это происходит вы можете посмотреть в видео ролике про самодельную Bluetooth колонку.

Печатная плата зарядного устройства

Скачать проект печатной платы в формате DipTrace


Li-IonLM317Power Supplyисточники питания

Контроллер заряда литий-ионных аккумуляторов на солнечных батареях-battery-knowledge

  • Лучший литиевый аккумулятор 18650

  • Цилиндрическая литий-ионная батарея

  • Лучшее руководство по литиево-ионной батарее

  • Лучшее руководство по LiPo батареям

  • Лучшее руководство по батарее Lifepo4

  • Руководство по литиевой батарее 12 В

  • Литий-ионный аккумулятор 48 В

  • Подключение литиевых батарей параллельно и последовательно

  • Лучшая литий-ионная батарея 26650

Sep 23, 2019   Вид страницы:664

Контроллер или регулятор заряда либо как автономное устройство, либо как система управления интегральной схемой ограничивает скорость, с которой электрические токи добавляются или снимаются с батарей. Он соединен посередине с генератором на одном конце и аккумулятором на другом конце.

Автономное устройство — это отдельное устройство, чаще всего присоединенное к генераторам солнечной или ветровой энергии. Они больше используются для лодок и аккумуляторов в домах вне сети. Их можно назвать солнечными регуляторами, когда они используются для солнечных батарей.

Интегрированная схема контроллера заряда — это тот, который работает как контроллер регулятора заряда. Он может быть разделен на несколько электрических частей или объединен в один микрочип, называемый контроллером заряда. Они широко используются для перезаряжаемых устройств, таких как сотовые телефоны, аудиоплееры, ноутбуки, а также электромобили. Основная функция контроллеров — поддерживать аккумулятор заряженным и защищать его от перезарядки или перезарядки.

Избыточный заряд происходит, когда аккумулятор начинает генерировать избыточную электрическую нагрузку, что приводит к внутреннему нагреву, потере электролита и коррозии сети, что, в свою очередь, приводит к перенапряжению.

Это резко сокращает срок службы батареи при одновременном снижении производительности и, в худшем случае, создает угрозу безопасности. Избыточная вытяжка снижает мощность батареи за счет ослабления связи между активными материалами и сеткой. Существует много типов контроллеров, но контроллер заряда от солнечных батарей используется в основном для больших машин.

Что такое солнечный контроллер заряда литий-ионного аккумулятора?

Литий-ионный аккумулятор — это аккумулятор большой мощности, известный своей прочностью, легкостью и энергоемкостью. Он широко используется во всех электрических машинах и зарекомендовал себя как один из лучших. Энергия накапливается в литий-ионном аккумуляторе, который движется от катода к аноду. Затем электроны освобождаются от анодов, прошедших окисление, и проводят ток во время разряда. Катоды выигрывают выборы, подвергаясь сокращению в том же процессе. Катоды в этих батареях состоят из пористого анодного углерода и оксида металлического лития.

В большинстве литий-ионных аккумуляторов присутствует полимерный гелевый электролит, который используется между анодами и катодом, и жидкий электролит.

Когда литий-ионный аккумулятор объединяется с солнечным контроллером заряда, вы обязательно получите отличный результат. Контроллер заряда литиевых батарей и солнечных батарей — это контроллер, который проверяет скорость зарядки литий-ионных батарей. Литий-ионный аккумулятор имеет высокое напряжение элемента, быструю зарядку и низкий саморазряд, следовательно, необходимость в безопасности. Чтобы предотвратить выход из строя клемм, в аккумуляторную батарею встроена электрическая схема. Контроллеры солнечного заряда бывают двух типов; Отслеживание точки максимальной мощности MPPT и широтно-импульсная модуляция PWM.

Трекер максимальной мощности измеряет напряжение vmp и преобразует его в напряжение аккумулятора. В то время как широтно-импульсная модуляция работает путем прямого подключения солнечной батареи к батарее. Выбор между этими двумя вариантами — не очень сложная задача, но для более сильного заряда батареи лучше использовать трекер максимальной мощности, а для батарей с меньшей нагрузкой подойдет широтно-импульсная модуляция. Некоторые солнечные регуляторы имеют функцию LVD отключения при низком напряжении. Это схема отключения нагрузки при перезарядке аккумуляторов.

Как правильно использовать солнечный контроллер заряда для литий-ионной батареи

· Для поддержания стабильной зарядки аккумулятора в автономной солнечной фотоэлектрической системе используется контроллер заряда солнечной энергии PWM или MPPT. Когда литий-ионный аккумулятор используется в качестве системного накопителя энергии, используется литий-ионный солнечный заряд.

· Крайне важно, чтобы компоненты солнечной системы находились в соответствующем соотношении. Требуемая нагрузка или подключенная нагрузка, которую должен обеспечивать фотоэлектрический солнечный генератор, определяет, какие солнечные панели необходимо установить.

· В отношении панелей также должны быть установлены контроллеры заряда и батареи.

· Учитывать потери в системе при проектировании и исполнении всей системы.

· Выбирайте между литий-ионными батареями с жидким электролитом и гелевым электролитом, чтобы сохранять энергию наилучшим образом.

· Они должны эксплуатироваться с максимально возможной эффективностью и производительностью, чтобы они прослужили долго, учитывая, что они имеют более высокую стоимость. Не забудьте сохранить это в приоритете

· Обеспечьте работоспособность линии передачи от панели к контроллеру и от контроллера к батарее с минимальными потерями.

· Также можно держать солнечный контроллер литиевой батареи рядом с батареей, чтобы управлять им.

· Контроллер заряда настроен на поэтапную зарядку литий-ионного аккумулятора в случае литий-ионного заряда. Успешная зарядка и разрядка батареи важны, так как это предсказывает полную установку, особенно если эффективность системы находится в зените.

Как защитить солнечный контроллер заряда литий-ионной батареи.

· Существует множество контроллеров заряда солнечных батарей разной мощности, выбор подходящего для литий-ионного аккумулятора необходим как для аккумулятора, так и для контроллера. Неправильный выбор может привести к повреждению системы обоих.

· Каждый контроллер использует определенный алгоритм для зарядки, и когда используется неправильный контроллер, вы можете столкнуться с дополнительными проблемами безопасности и в конечном итоге расходами.

· Температура хранения сильно влияет на контроллер заряда солнечной батареи. Обеспечение стабильной температуры, подходящей для данного типа солнечного контроллера, может гарантировать его долгий срок службы.

· В случае повышенного напряжения питания обратитесь к специалисту по солнечным контроллерам, чтобы обеспечить вашу безопасность, а также безопасность контроллера.

Держите соединительные шнуры вдали от источников воды. Для этого, если ваша батарея и контроллер находятся на большом расстоянии, создание безопасного и надежного пути от взлома должно быть приоритетом. (То есть если видна проводка)

  • Предыдущая статья: Литий-ионный аккумулятор с полимерным электролитом
  • Следующая статья: Как проверить литиевые батареи с помощью мультиметра

Самые популярные категории

Индивидуальные решения

  • Схема конструкции аккумулятора 11,1 В, 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B

  • Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса

  • Решения для литий-ионных аккумуляторов AGV 25,6 В, 38,4 Ач

Линейные литий-ионные контроллеры заряда

с малым падением напряжения предотвращают перезарядку и экономят место на плате

к Джеймс Херр