8-900-374-94-44
Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов – свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионполимерные (Li-Po).
Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим.
В видео показана сборка зарядного устройства.
Ссылка на youtube
Показать еще 3 изображения
Список компонентов, необходимых для сборки зарядного устройства для аккумуляторных батареек 18650:
Для работы вам будут нужны следующие инструменты:
Теперь, когда все нужные инструменты и компоненты подготовлены к работе, займемся модулем ТР4056.
Немного подробнее об этом модуле. На рынке представлены два варианта этих модулей: с защитой аккумулятора и без нее.
Коммутационная плата, содержащая схему защиты, осуществляет контроль напряжения с помощью фильтра цепи питания DW01A (интегральная схема защиты батареи) и FS8205A (N-канальный транзисторный модуль). Таким образом, коммутационная плата содержит три интегральных схемы (TP4056+DW01A+FS8205A), в то время как модуль зарядного устройства без защиты батареи содержит лишь одну интегральную схему (TP4056).
TP4056 – модуль заряда одноэлементных Li-io аккумуляторов с линейным зарядом постоянного тока и напряжения. Корпус SOP и малое число внешних компонентов делают этот модуль прекрасным вариантом для использования в самодельных электроприборах. Он заряжает через USB так же хорошо, как через обычный блок питания. Распиновка модуля TP4056 прилагается (рис.2), как и график цикла зарядки (рис.
Чтобы не повредить аккумулятор, заряд 3,7 В литий-ионных аккумуляторов должен осуществляться при значении постоянного тока 0,2-0,7 от их емкости, пока выходное напряжение не достигнет 4,2 В, после чего заряд будет осуществляться постоянным напряжением и постепенно снижающимся (до 10% от первоначального значения) током. Мы не можем прервать заряд при напряжении 4,2 В, так как уровень заряда будет 40-80% от полной емкости аккумулятора. За этот процесс отвечает модуль TP4056. Еще один важный момент – резистор, соединенный с выводом PROG, определяет зарядный ток. В модулях, представленных на рынке, обычно с этим выводом соединен 1,2 КОм резистор, что соответствует зарядному току 1А (рис.5). Чтобы получить другие значения зарядного тока, можно попробовать ставить другие резисторы.
Даташит модуля ТР4056
DW01A – интегральная схема защиты батареи, на рис.
6 показана обычная схема подключения. Полевые МОП-транзисторы М1 и М2 соединены внешне интегральной схемой FS8205A.
Даташит DW01A
Даташит FS8205A
Эти компоненты установлены на коммутационной плате модуля заряда литий-ионных батарей TP4056, ссылка на который есть в Шаге 2. Мы должны сделать только две вещи: дать напряжение в диапазоне 4-8 В на входной разъем, и соединить полюса аккумулятора и контактами + и – модуля TP4056.
После этого продолжим сборку зарядного устройства.
Чтобы завершить сборку электрокомпонентов, спаяем их в соответствии со схемой. Я приложил схему в программе Fritzing и фото физического соединения.
На этом соединения завершены.
Если вы используете 5 В блок питания, пропускайте все пункты с подключениями к стабилизатору напряжения 7805, и подключайте + и – блока напрямую к IN+ и IN- пинам модуля TP4056 соответственно.
Показать еще 7 изображений
Для того, чтобы правильно уместить все электрокомпоненты в корпусе, в нем нужно прорезать отверстия:
8 и 9).Следуйте инструкции, чтобы установить компоненты в корпусе:
Завершенное зарядное устройство показано на рис.7. теперь его нужно испытать.
Установите разряженный аккумулятор в зарядное устройство. Включите питание в разъем 12В или USB. Красный диод должен моргать, это значит, что идет процесс заряда.
Когда заряд будет завершен, должен загореться синий диод.
Прикладываю фото зарядного устройства в процессе заряда и фото с заряженным аккумулятором.
На этом работа завершена.
Сосед обратился с просьбой отремонтировать зарядное устройство для литиевого аккумулятора. После переполюсовки зарядное полностью перестало реагировать на сеть и аккумулятор. Так как тема использования аккумуляторов типоразмера 18650 для меня имеет в последнее время прикладной характер, решил соседу помочь.
Зарядное для аккумуляторов 18650
Со слов соседа, алгоритм работы устройства таков: при подключенном аккумуляторе и поданном сетевом напряжении загорается красный светодиод и горит до тех пор, пока аккумулятор не зарядится, после чего загорается зеленый светодиод.
Без установленного аккумулятора и поданном сетевом напряжении, светится зеленый светодиод.
Судя по этикетке, заряд током 450 mA осуществляется в щадящем режиме, но как оказалось после вскрытия это вариант эконом)). Схема зарядки состоит из двух узлов: преобразователя сетевого напряжения на одном транзисторе MJE 13001 и контроллера уровня заряда.
Разборка зарядного от Li-Ion 18650
Преобразователь на одном MJE 13001 часто встречается в дешевых зарядках для телефонов, а так же в зарядках типа «лягушка». Рисовать ее не стал – просто посмотрел в интернете похожую схему. Плюс, минус один резистор/конденсатор большой роли не играют. Схема типовая.
Тестером прозвонил диоды, стабилитрон и транзистор, убедился в их целостности. Решил проверить резисторы и попал в точку! Оказался оборванным резистор R1 – 510 кОм (на вышеприведенной схеме это резистор R3), подтягивающий напряжение питания к базе транзистора. В наличии такого не нашлось, взамен его был установлен резистор на 560 кОм.
После замены резистора зарядка завелась.
Зарядное заработало – светодиод светится
Ради интереса заглянул в даташит контроллера заряда аккумулятора. Им является микросхема HT3582DA.
Так же часто встречается ее клон СТ3582.
Схема включения HT3582DA
Как выяснилось, допускаются два варианта включения микросхемы: 5-й вывод замыкается либо с 8-м либо с 6-м выводом. В моем случае были замкнуты 5-й и 6-й. Как видим, производитель заявляет максимум 300 мА. Так что, на этикетке зарядки выражен большой оптимизм в 450 мА))). Но самое интересное ждало впереди. Проверка мультиметром напряжения на выходе зарядного показала его обратную полярность.
Напряжение на выходе ЗУ
Как оказалось, сначала нужно вставить аккумулятор для определения контроллером полярности, а потом включать в сеть. В даташите говорится о автоматическом определении полярности батареи. Кроме того, контроллер легко выдерживает короткое замыкание на выходе.
При КЗ заряд отключается
Для проверки результатов ремонта вставил аккумулятор и включил зарядное в сеть. Через какое то время заметил, что красный светодиод не светится, а значит снова что то не работает. Ни какого криминала при вскрытии выявлено не было, все доступные проверке тестером элементы в порядке. Начал подумывать на контроллер, но решил перед началом поисков его в магазинах проверить конденсаторы. В наличии имеется тестер полупроводниковых приборов Т4. С его помощью были проверены электролиты, а затем и керамические конденсаторы. И вот они то меня сильно и удивили. Оба конденсатора на 0,1 мкф показали следующее:
Тестер полупроводниковых приборов Т4 меряет конденсаторы
Конденсатор 472 пФ почему то оказался аж 8199 пФ. Поскольку такого в закромах не нашлось, пришлось слепить из двух близкое значение. Конденсаторы на 0,1 мкф заменил на исправные с предварительной проверкой параметров.
Ремонт закончен
После произведенных манипуляций зарядное заработало должным образом.
Сосед счастлив и распространяет информацию о моих магических способностях). Автор материала – Кондратьев Николай, Г. Донецк.
Форум по ремонту техники
Схема зарядного устройства 18650 специально используется для безопасной зарядки 3,7-вольтовых литий-ионных аккумуляторов. Аккумуляторы 18650 — это литий-ионные элементы, которые обычно используются в нескольких электронных устройствах, таких как ноутбуки, Bluetooth-динамики, портативная бытовая электроника и блоки питания. Их называют аккумуляторами 18650, потому что они имеют цилиндрическую форму, диаметр 18 мм и длину 65 мм.
В этой статье мы обсудим распространенные схемы зарядных устройств для аккумуляторов 18650 и популярные модули контроллеров заряда. Кроме того, это будет полезно для самодельных схем зарядного устройства для литиевых аккумуляторов.
Существуют различные способы разработки схемы зарядного устройства для аккумуляторов 18650, все они имеют общие базовые строительные блоки.
Эта схема состоит из контроллера зарядки, блока питания и порта зарядки:
Основной блок сверху — это контроллер заряда. Контроллер зарядки регулирует процесс зарядки, обеспечивая безопасную и эффективную зарядку аккумулятора. Контроллер заряда устанавливает и контролирует напряжение батареи и ток заряда, чтобы определить их в соответствии с конкретными потребностями конкретной литиевой батареи. Это также предотвращает перезарядку и глубокую разрядку аккумулятора. Это помогает увеличить срок службы литиевой батареи и, следовательно, устройства.
Источником питания может быть любой адаптер переменного тока, порт USB или солнечная панель. Блок питания обеспечивает стабильное постоянное напряжение, которое напрямую нельзя использовать для зарядки литий-ионных аккумуляторов, поэтому используется контроллер заряда. Порт зарядки обычно представляет собой гнездо постоянного тока или порт micro USB. Зарядный порт является входом для контроллера зарядки, который контролирует аккумулятор и управляет процессом зарядки.
также проверьте —> 5 способов зарядки аккумулятора 18650
TP4056 является популярным и наиболее широко используемым контроллером зарядки аккумулятора. Это простая и экономичная микросхема, предназначенная для маломощных портативных электронных устройств, таких как блоки питания. Одним из основных преимуществ микросхемы TP4056 является ее дешевизна и простота. Он имеет простую схему и не требует никаких дополнительных компонентов для работы. Он также широко доступен и может быть легко приобретен в интернет-магазинах или у поставщиков электроники.
Микросхема TP4056 имеет встроенный контроллер заряда и регулятор напряжения, способный заряжать литий-ионные или литий-полимерные аккумуляторы. Он поддерживает источники питания USB и переменного/постоянного тока и имеет несколько функций безопасности для защиты аккумулятора и зарядного устройства от повреждения.
Вы можете реализовать схему зарядного устройства 18650 с использованием TP4056 двумя способами: один напрямую с модулем TP4056, доступным на рынке, а другой с помощью микросхемы зарядного устройства TP4056.
Оба обсуждаются и объясняются подробно ниже:
Проверьте лучшую простую схему блока питания здесь
Ниже приведена простая схема зарядного устройства 18650 согласно техническому описанию Tp4056 с отключенным датчиком температуры.
При зарядке аккумулятора горит только красный светодиод, а при полном заряде аккумулятора — только зеленый светодиод. Эти индикаторы подключены к контактам № 7 и № 6 соответственно.
Вот схема: Как подключить TP4056?
Требуемые компоненты:
Микросхема TP4056, 2 светодиодных индикатора, 2 конденсатора = 10 мкФ, Rprog = 1,2 кОм, 2 резистора = 1 кОм, Rs = 0,4 Ом, 3,7 В, литиевая батарея, гнездовой разъем micro-usb/usb c, печатная плата .
Примечание:
Эту цепь можно использовать только для зарядки. Rprog выбран равным 1,2 кОм для 1000 мА выходного тока, это можно изменить, установив другие значения Rprog. Если у вас есть две литиевые батареи 18650, то при их параллельном соединении каждая батарея будет заряжаться током 500 мА.
Если вы подключите три, то он будет заряжать их по 1000/3 мА каждый, поэтому для полной зарядки каждого аккумулятора потребуется больше времени.
Зарядный ток (IBAT) литий-ионного аккумулятора можно установить вручную, выбрав значение Rprog. Во всех режимах во время зарядки напряжение на контакте 2 можно использовать для измерения зарядного тока следующим образом:
Зависимость Rprog (кОм) от Ibat (мА) можно определить с помощью следующей таблицы:
Модуль Tp4056 : 18650 Li-ion 3,7 V схема зарядного устройства
Для получения дополнительной технической информации см. техническое описание TP4056 в конце стр. или Спецификация TP4056
Часто задаваемые вопросы:
Сколько аккумуляторов можно заряжать в TP4056?
Вы можете зарядить один или несколько элементов литиевой батареи с помощью TP4056, но обратите внимание, что он имеет максимальный зарядный ток 1000 мА.
Таким образом, при зарядке нескольких аккумуляторов вам придется подключать их параллельно. Также зарядный ток будет разделен между ними, что сделает зарядку медленнее. С этим модулем рекомендуется использовать одну или две ячейки одновременно.
Каков максимальный выходной ток TP4056?
Максимальный выходной ток TP4056 составляет 1000 мА. Его можно запрограммировать на подачу зарядного тока от 130 мА до 1000 мА, изменив значение Rprog.
BCPB6 — это высоконадежная плата для зарядки, защиты и балансировки литий-ионных аккумуляторов, работающая в широком диапазоне входных напряжений 5–24 В. Эта плата способна заряжать аккумуляторы от входного напряжения выше, ниже или равного выходному напряжению. Он предназначен для 6 литий-ионных аккумуляторов серии 18650, которые обеспечивают примерно 60-80 Втч энергии. Встроенная функция зарядки MPPT поддерживает источник питания 15–24 В. BCPB6 дополнен визуальным отображением индикаторов уровня заряда батареи.
Для обеспечения надежности этой платы она оснащена полной схемой защиты; защита от перегрузки по току, перегрева, короткого замыкания и перенапряжения. ИС балансировки батареи обеспечивает постоянное напряжение батареи между 6 последовательно включенными литий-ионными элементами 18650. Он предназначен для промышленного применения с подтвержденной средней наработкой на отказ для низкотемпературного прироста при жестком проектировании.
Широкий диапазон входного напряжения от 5 до 24 В постоянного тока, поддержка зарядки от солнечных батарей MPPT
BCPB6 поддерживает чрезвычайно широкий диапазон напряжения питания от 5 до 24 В постоянного тока, что означает, что большинство источников питания можно использовать для зарядки аккумуляторов через BCPB6. Кроме того, BCPB6 имеет встроенную схему зарядки MPPT, поэтому поддерживает солнечную зарядку. Поддерживаемый диапазон напряжения 15-24В.
Несколько портов разрядки для нескольких устройств
BCPB6 предоставляет несколько портов разрядки с различными терминальными интерфейсами для удобной системной интеграции клиентов.
Все разгрузочные порты подключены параллельно, поэтому функции одинаковы. Вы можете использовать BCPB6 для питания нескольких устройств одновременно.
Индикаторы рабочего состояния платы
Для лучшего и более интуитивного понимания клиентами рабочего состояния BCPB6 мы предоставляем порты для внешнего питания, зарядки и индикаторы оставшегося заряда батареи. Эти индикаторы могут помочь вам узнать состояние платы батареи, даже если она встроена в шкаф.
Полная защита для высокой надежности
BCPB6 оснащен полной схемой защиты, такой как защита от перегрузки по току, перегрева, короткого замыкания и защиты от повышенного/пониженного напряжения, для обеспечения высокой надежности и стабильности в любых приложениях.
Дополнительные дополнительные кабели
Мы предоставили дополнительный комплект кабелей для удобного использования и подключения BCPB6, который включает разрядные кабели с различными клеммными интерфейсами и внешние кабели светодиодных индикаторов.
Комплект кабелей (PS-BC12311) можно найти на нашем веб-сайте.
Комплект поставки
1 шт. PS-BC12127, BCPB6 - 18650
1 шт. Разрядный кабель PH-6Pos, 25 см/ 9,84 дюйма
Технические характеристики типичны при +25℃, если не указано иное. Технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления.| Параметры | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Единицы |
| Напряжение питания | Оба с широким входным диапазоном, разъем постоянного тока (J3) . | 5,0 | — | 24,0 | В постоянного тока |
| Вход солнечной панели Wago 2060 через диод (J2). | 15,0 | 19,0 | 24,0 | В постоянного тока | |
| Ток питания | Ток питания в широком диапазоне входного напряжения, гнездо постоянного тока (J3) ограничивается только схемой усиления. | 0,90 | — | 2,30 | A |
| Выходной ток | JST-PH (J13)&(J28). Пиковый ток 8А в течение 200 мс. | — | — | 4,0 | A |
| Molex Micro-Fit (J15). Пиковый ток 12А в течение 200мс. | — | — | 7,6 | А | |
| JST-XH (J12). Пиковый ток 12А в течение 200мс. | — | — | 7,6 | A | |
| Molex Mini-Fit (J14). Пиковый ток 12 А в течение 200 мс. | — | — | 7,6 | A | |
| Ток заряда | Ток предварительной зарядки (0-140 мА) может занять несколько часов перед переходом в режим зарядки постоянным током при 0,9 А /24 В тип. Зарядный ток резко уменьшается после достижения режима постоянного напряжения, который начинается с 4,2 В. Максимальный ток заряда можно получить, только если Iin: 2,3 А, Vin: 19V подаются на плату. Ток заряда уменьшается, если на плату подается более низкий входной ток и напряжение. | 0,9 – 15 % | 0,6 | 0,9 +15 % | A |
| Емкость аккумулятора | Используйте 2300 мАч, чтобы получить типичное значение . Обратитесь к руководству пользователя аккумулятора, если вы используете свой собственный литий-ионный аккумулятор. | 2300 мА·ч 18650 Литий-ионный аккумулятор | |||
| Напряжение обнаружения перезарядки (на элемент) активируйте снова для обычного использования. | 4.19 | 4.24 | 4.29 | В | |
| Напряжение сброса перезарядки (на элемент) | 4.00 | 901 35 4.054.10 | В | ||
| Напряжение обнаружения переразряда (на элемент) | Блок питания должен быть подключен к BCPB6, чтобы иметь выходную мощность после установки или повторной установки батарей. Как только плата переходит в режим защиты, необходимо выполнить тот же процесс активации для повторной активации платы. | ||||