تلعب البطاريات دورًا مهمًا في أي آلية خارج الخط. البطاريات القابلة لإعادة الشحن باهظة الثمن بسبب الحاجة إلى شراء شاحن معها. تُستخدم مجموعات مختلفة من المواد الموصلة والإلكتروليتات في البطاريات القابلة لإعادة الشحن - حمض الرصاص والنيكل والكادميوم (NiCd) وهيدريد معدن النيكل (NiMH) وأيون الليثيوم (Li-ion) وبوليمر ليثيوم أيون (Li-Po).

أستخدم بطاريات الليثيوم أيون في مشاريعي ، لذلك قررت أن أقوم بشحن بطاريات الليثيوم 18650 بيدي ، وليس شراء واحدة باهظة الثمن ، لذلك لنبدأ.

الخطوة 1: الفيديو

يظهر الفيديو تجميع الشاحن.
رابط اليوتيوب

الخطوة 2: قائمة المكونات الكهربائية

عرض 3 صور أخرى

قائمة المكونات المطلوبة لتجميع شاحن بطارية 18650:

• وحدة شاحن TP4056 مع حماية البطارية
• مثبت الجهد 7805 ، سوف تحتاج 1 جهاز كمبيوتر
• مكثف 100 nF ، 4 قطع (غير مطلوب إذا كان هناك مصدر طاقة 5 فولت)

الخطوة 3: قائمة الأدوات

للعمل ، ستحتاج إلى الأدوات التالية:

• سكين ساخن
• صندوق بلاستيك 8x7x3 سم (أو مشابه في الحجم)

الآن بعد أن أصبحت جميع الأدوات والمكونات الضرورية جاهزة للعمل ، دعنا ننتقل إلى وحدة TP4056.

الخطوة 4: وحدة شاحن بطارية Li-io على أساس شريحة TP4056

مزيد من التفاصيل حول هذه الوحدة. يوجد إصداران من هذه الوحدات في السوق: مع حماية البطارية وبدونها.

تراقب لوحة الفصل التي تحتوي على دائرة الحماية الجهد باستخدام مرشح مزود الطاقة DW01A (الدائرة المتكاملة لحماية البطارية) و FS8205A (وحدة ترانزستور القناة N). وبالتالي ، تحتوي لوحة الاختراق على ثلاثة دوائر متكاملة (TP4056 + DW01A + FS8205A) ، بينما تحتوي وحدة الشاحن بدون حماية البطارية على IC واحد فقط (TP4056).

TP4056 عبارة عن وحدة شحن لبطاريات Li-io أحادية الخلية مع الشحن الخطي للتيار المستمر والجهد. تجعل حزمة SOP وبعض المكونات الخارجية هذه الوحدة خيارًا ممتازًا للاستخدام في الأجهزة الكهربائية التي تصنعها بنفسك. يتم شحنه عبر USB بالإضافة إلى محول طاقة عادي. يتم توصيل دبوس الوحدة TP4056 (الشكل 2) ، وكذلك الرسم البياني لدورة الشحن (الشكل 3) مع منحنيات التيار المستمر والجهد المستمر. يشير اثنان من الثنائيات الموجودة على اللوحة المعززة إلى حالة الشحن الحالية - الشحنة ، ونهاية الشحن ، وما إلى ذلك (الشكل 4).

من أجل عدم إتلاف البطارية ، يجب شحن بطاريات الليثيوم أيون 3.7 فولت بقيمة تيار ثابتة تبلغ 0.2-0.7 من سعتها حتى يصل جهد الخرج إلى 4.2 فولت ، وبعد ذلك سيتم الشحن الجهد المستمرويتناقص تدريجيًا (حتى 10٪ من القيمة الأولية) الحالي. لا يمكننا مقاطعة الشحن عند 4.2 فولت ، لأن مستوى الشحن سيكون 40-80٪ من السعة الكاملة للبطارية. الوحدة النمطية TP4056 هي المسؤولة عن هذه العملية. نقطة أخرى مهمة هي أن المقاوم المتصل بدبوس PROG يحدد تيار الشحن. في الوحدات النمطية الموجودة في السوق ، يتم عادةً توصيل المقاوم 1.2 KΩ بهذا الدبوس ، والذي يتوافق مع تيار الشحن 1A (الشكل 5). للحصول على قيم مختلفة لتيار الشحن ، يمكنك محاولة تثبيت مقاومات مختلفة.

DW01A عبارة عن IC لحماية البطارية ، يوضح الشكل 6 مخططًا نموذجيًا للأسلاك. يتم توصيل MOSFETs M1 و M2 خارجيًا بواسطة دائرة متكاملة FS8205A.

يتم تثبيت هذه المكونات على اللوحة المعزولة لوحدة شحن بطارية الليثيوم أيون TP4056 ، والمشار إليها في الخطوة 2. علينا فقط القيام بأمرين: إعطاء جهد في نطاق 4-8 فولت لموصل الإدخال ، والاتصال أقطاب البطارية مع وحدة + و- دبابيس TP4056.

بعد ذلك ، سنواصل تجميع الشاحن.

الخطوة 5: مخطط الأسلاك

لإكمال تجميع المكونات الكهربائية ، نقوم بلحامها وفقًا للرسم التخطيطي. لقد أرفقت رسمًا تخطيطيًا في برنامج Fritzing وصورة للاتصال المادي.

1. + يتم توصيل جهة اتصال موصل الطاقة بإحدى جهات الاتصال الخاصة بالمفتاح ، و - يتم توصيل جهة اتصال موصل الطاقة بدبوس GND الخاص بالمثبت 7805
2. نقوم بتوصيل جهة الاتصال الثانية للمفتاح بدبوس Vin الخاص بالمثبت 7805
3. قم بتركيب ثلاثة مكثفات 100nF بالتوازي بين دبابيس Vin و GND لمنظم الجهد (استخدم لوح التجارب لهذا الغرض)
4. قم بتثبيت مكثف 100nF بين دبابيس Vout و GND لمنظم الجهد (على اللوح)
5. قم بتوصيل دبوس Vout لمنظم الجهد بـ IN + pin لوحدة TP4056
6. قم بتوصيل دبوس GND الخاص بمنظم الجهد بطرف IN الخاص بوحدة TP4056
7. قم بتوصيل + جهة اتصال حجرة البطارية بالدبوس B + الخاص بالوحدة TP4056 ، وقم بتوصيل جهة اتصال حجرة البطارية بالدبوس B في الوحدة TP4056

هذا يكمل الاتصالات. إذا كنت تستخدم مصدر طاقة بجهد 5 فولت ، فتخط جميع الخطوات المتعلقة بالتوصيلات بمنظم الجهد 7805 ، وقم بتوصيل + و - للوحدة مباشرةً بمنافذ IN + و IN- للوحدة TP4056 ، على التوالي.
إذا كنت تستخدم مصدر طاقة بجهد 12 فولت ، فسيتم تسخين المنظم 7805 عند تمرير تيار 1A ، ويمكن تصحيح ذلك باستخدام خافض حرارة.

الخطوة 6: التجميع ، الجزء 1: قطع الثقوب في العلبة

عرض 7 صور أخرى

لكي تتلاءم جميع المكونات الكهربائية في السكن بشكل صحيح ، تحتاج إلى قطع ثقوب فيه:

1. باستخدام نصل السكين ، حدد حدود حجرة البطارية على الجسم (الشكل 1).
2. استخدم سكينًا ساخنًا لعمل ثقب وفقًا للعلامات المصنوعة (الشكل 2 و 3).
3. بعد قطع الثقب ، يجب أن يبدو الجسم مثل الشكل 4.
4. حدد الموقع حيث سيتم وضع موصل TP4056 USB (الشكلان 5 و 6).
5. استخدم سكينًا ساخنًا لعمل ثقب في مبيت موصل USB (الشكل 7).
6. حدد الأماكن الموجودة في العلبة حيث سيتم وضع الثنائيات TP4056 (الشكل 8 و 9).
7. استخدم سكينًا ساخنًا لعمل ثقوب للصمامات الثنائية (الشكل 10).
8. بنفس الطريقة ، قم بعمل فتحات لموصل الطاقة والمفتاح (الشكل 11 و 12)

الخطوة 7: التجميع ، الجزء 2: تركيب المكونات الكهربائية

اتبع التعليمات لتثبيت المكونات في الهيكل:

1. قم بتركيب حجرة البطارية مع وجود نقاط التثبيت على الجزء الخارجي من الحجرة / العلبة. قم بغراء المقصورة بمسدس الغراء (الشكل 1).
2. أعد تثبيت وحدة TP4056 بحيث يتناسب موصل USB والصمامات الثنائية مع الفتحات المقابلة ، وثبته بالغراء الساخن (الشكل 2).
3. أعد تثبيت منظم الجهد 7805 ، وقم بإصلاحه بالغراء المصهور الساخن (الشكل 3).
4. أعد تثبيت موصل الطاقة والتبديل ، وقم بإصلاحهما بالغراء الساخن (الشكل 4).
5. يجب أن يبدو تخطيط المكونات كما هو في الشكل 5.
6. اربط الغطاء السفلي في مكانه بالمسامير (الشكل 6).
7. لاحقًا ، غطيت النتوءات التي خلفها السكين الساخن بشريط لاصق أسود. يمكن أيضًا تنعيمها بورق الصنفرة.

يظهر الشاحن المكتمل في الشكل 7. الآن يجب أن يكون من ذوي الخبرة.

الخطوة 8: الاختبار

ضع البطارية الفارغة في الشاحن. قم بتشغيل الطاقة إلى مقبس 12 فولت أو USB. يجب أن يومض الصمام الثنائي الأحمر ، مما يعني أن عملية الشحن جارية.

عند اكتمال الشحن ، يجب أن يضيء الصمام الثنائي الأزرق.
أرفق صورة للشاحن أثناء الشحن وصورة ببطارية مشحونة.
هذا يكمل العمل.

في هذه المقالة ، سأوضح لك كيفية القيام بأسلوب بسيط شاحنلهؤلاء بطاريات قابلة للشحن.

تجميع واختبار الشاحن.

نحن نحتاج:

1. حقنة 20 مل
2.2 الأسلاك النحاسية
3. نابض من حامل البطارية (من التكنولوجيا القديمة أو الألعاب)
4. وحدة لشحن بطاريات الليثيوم 18650 على TP4056 5V 1A مع واجهة USB صغيرة ()
5. الغراء تذوب الساخنة
6. نوع البطارية القابلة لإعادة الشحن 18650 ()

من الأدوات:

1. لحام الحديد
2. مسدس الغراء
3. سكين القرطاسية

صنع شاحن

نحتاج إلى حقنة طبية 20 مل وبطارية قابلة لإعادة الشحن 18650.

تتناسب المحقنة تمامًا مع حجم البطارية.

نقطع أنف المحقنة (حيث يتم إدخال الإبرة) بسكين كتابي حتى لا تتداخل معنا في عملية أخرى.

نأخذ ربيعًا من حاملي البطاريات من التكنولوجيا القديمة (على سبيل المثال ، من جهاز التحكم عن بعد أو الألعاب).
نقوم بتمرير الأسلاك النحاسية من الأسفل إلى الفتحة ونصلحها على اللولب الزنبركي كما هو موضح في الصورة.

نأخذ وحدة شحن لبطاريات الليثيوم 18650 على TP4056 5V 1A مع واجهة USB صغيرة ونعلقها بالغراء الساخن على حقنة في مكان مناسب. من خلال مراقبة القطبية ، نأتي بالأسلاك إلى الوحدة ونلحمها بمكواة لحام.

قليلا عن وحدة TP4056 5V 1A.

مصمم لشحن بطاريات الليثيوم 3.7 فولت بتيار يصل إلى 1 أمبير. هذه الوحدة ، نظرًا لحجمها وموصل USB الصغير ، يمكن دمجها بسهولة في العديد من الأجهزة ويمكن أن تكون بمثابة بديل بديل لشواحن بطاريات الليثيوم معطلة. يدعم أنواعًا مختلفة من بطاريات الليثيوم ، بما في ذلك 18650 الشهير. الوحدة غير محمية ضد انعكاس القطبية ، لذا كن حذرًا عند توصيل البطاريات.

اقطع قطعة صغيرة من مكبس الحقنة في القاعدة بشريط مطاطي ، كما هو موضح في الصورة. سيؤدي ذلك إلى إصلاح البطارية داخل المحقنة.

نصنع ثقبًا في حقنة الأسلاك النحاسية بحيث يمكن أن تلمس الطرف الموجب للبطارية. يجب عمل الفتحة على مستوى عندما لا يتم تثبيت البطارية بواسطة مكبس المحاقن. تُظهر الصورة أنني صنعت عن طريق الخطأ فتحة سفلية واحدة في الموضع الثابت للبطارية.

بعد تمرير السلك عبر الفتحة وتأمين البطارية بالمكبس ، يمكنك بدء اختبار الشاحن.

الشاحن يعمل بثبات... لا تسخن البطارية أثناء الشحن. بفضل الشاشة الموجودة على الوحدة ، يمكنك مراقبة عملية الشحن (مؤشر LED أحمر) وإكمال عملية شحن البطارية (مؤشر LED أزرق).

الجهاز مناسب بسبب التكلفة المنخفضة للمواد الاستهلاكية لشاحن محلي الصنع وتصميم بسيط.

يمكنك أيضًا صنع حاملات لهذا النوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن من محاقن 20 مل واستخدامها في العديد من الصناعات اليدوية.

يعد تقييم خصائص شاحن معين أمرًا صعبًا دون فهم كيفية تدفق شحنة نموذجية لبطارية ليثيوم أيون. لذلك ، قبل الانتقال مباشرة إلى الدوائر ، دعنا نتذكر النظرية قليلاً.

ما هي بطاريات الليثيوم

اعتمادًا على المادة التي يتكون منها القطب الموجب لبطارية الليثيوم ، هناك عدة أنواع منها:

• مع الكاثود الليثيوم كوبالتات.
• مع كاثود قائم على فوسفات الحديد الصخري ؛
• على أساس النيكل والكوبالت والألمنيوم ؛
• على أساس النيكل والكوبالت والمنغنيز.

كل هذه البطاريات لها خصائصها الخاصة ، ولكن نظرًا لأن هذه الفروق الدقيقة ليست ذات أهمية أساسية للمستهلك العام ، فلن يتم أخذها في الاعتبار في هذه المقالة.

أيضًا ، يتم إنتاج جميع بطاريات الليثيوم أيون بمختلف الأحجام القياسية وعوامل الشكل. يمكن أن تكون في تصميم العلبة (على سبيل المثال ، 18650 المشهور اليوم) وفي تصميم مصفح أو موشوري (بطاريات جل بوليمر). هذه الأخيرة عبارة عن أكياس محكمة الإغلاق مصنوعة من فيلم خاص ، حيث توجد الأقطاب الكهربائية وكتلة القطب.

تظهر الأحجام الأكثر شيوعًا لبطاريات ليثيوم أيون في الجدول أدناه (تحتوي جميعها على جهد اسمي يبلغ 3.7 فولت):

تعيين	مقاس معياري	حجم مماثل
XXYY0, أين Xx- بيان القطر بالملليمتر ، YY- قيمة الطول بالملليمتر ، 0 - يعكس التنفيذ على شكل اسطوانة	10180	2/5 AAA
	10220	1/2 AAA (Ø يتوافق مع AAA ، لكن نصف الطول)
	10280
	10430	AAA
	10440	AAA
	14250	1/2 AA
	14270	Ø AA ، طول CR2
	14430	Ø 14 مم (مثل AA) ، لكن أقصر
	14500	AA
	14670
	15266, 15270	CR2
	16340	CR123
	17500	150S / 300S
	17670	2xCR123 (أو 168S / 600S)
	18350
	18490
	18500	2xCR123 (أو 150A / 300P)
	18650	2xCR123 (أو 168A / 600P)
	18700
	22650
	25500
	26500	مع
	26650
	32650
	33600	د
	42120

تسير العمليات الكهروكيميائية الداخلية بنفس الطريقة ولا تعتمد على عامل الشكل وتصميم البطارية ، وبالتالي فإن كل ما يقال أدناه ينطبق بالتساوي على جميع بطاريات الليثيوم.

كيفية شحن بطاريات الليثيوم أيون بشكل صحيح

الطريقة الصحيحة لشحن بطاريات الليثيوم هي الشحن على مرحلتين. هذه هي الطريقة التي تستخدمها سوني في جميع أجهزة الشحن الخاصة بها. على الرغم من وحدة التحكم في الشحن الأكثر تطوراً ، إلا أن هذا يوفر شحنًا كاملاً لبطاريات الليثيوم دون المساس بعمرها.

نحن هنا نتحدث عن ملف شحن من مرحلتين لبطاريات الليثيوم ، يتم اختصاره كـ CC / CV (تيار ثابت ، جهد ثابت). هناك أيضًا خيارات ذات التيارات النبضية والخطوية ، لكن لم يتم أخذها في الاعتبار في هذه المقالة. يمكنك قراءة المزيد عن الشحن بالتيار النبضي.

لذلك ، دعنا نفكر في كلتا مرحلتي الشحن بمزيد من التفصيل.

1. في المرحلة الأولىيجب ضمان تيار الشحن المستمر. القيمة الحالية هي 0.2-0.5 درجة مئوية. للشحن السريع ، يُسمح بزيادة التيار إلى 0.5-1.0 درجة مئوية (حيث C هي سعة البطارية).

على سبيل المثال ، بالنسبة لبطارية بسعة 3000 مللي أمبير / ساعة ، فإن تيار الشحن الاسمي في المرحلة الأولى هو 600-1500 مللي أمبير ، ويمكن أن يكون تيار الشحن المتسارع في حدود 1.5-3A.

لتوفير تيار شحن ثابت بقيمة معينة ، يجب أن تكون دائرة الشاحن (الشاحن) قادرة على رفع الجهد عند أطراف البطارية. في الواقع ، في المرحلة الأولى ، يعمل الشاحن مثل مثبت التيار الكلاسيكي.

الأهمية:إذا كنت تخطط لشحن البطاريات بلوحة حماية مدمجة (PCB) ، فعند تصميم دائرة الذاكرة ، يجب عليك التأكد من أن جهد الدائرة المفتوحة للدائرة لا يمكن أن يتجاوز 6-7 فولت. خلاف ذلك ، قد تتلف لوحة الحماية.

في الوقت الذي يرتفع فيه الجهد الكهربي على البطارية إلى 4.2 فولت ، ستلتقط البطارية ما يقرب من 70-80٪ من سعتها (ستعتمد القيمة المحددة للسعة على تيار الشحن: مع الشحن السريع ستكون أقل بقليل ، مع الاسمية - أكثر بقليل). هذه اللحظة هي نهاية المرحلة الأولى من الشحن وهي بمثابة إشارة للانتقال إلى المرحلة الثانية (والأخيرة).

2. المرحلة الثانية من الشحن- هذا شحن بطارية بجهد ثابت ، ولكنه يتناقص تدريجيًا (هبوط) التيار.

في هذه المرحلة ، يحتفظ الشاحن بجهد كهربائي للبطارية يتراوح بين 4.15 و 4.25 فولت ويتحكم في القيمة الحالية.

مع زيادة السعة ، سينخفض ​​تيار الشحن. بمجرد أن تنخفض قيمته إلى 0.05-0.01 درجة مئوية ، تعتبر عملية الشحن مكتملة.

هناك فارق بسيط في تشغيل الشاحن الصحيح وهو فصله الكامل عن البطارية بعد انتهاء الشحن. هذا يرجع إلى حقيقة أنه من غير المرغوب فيه للغاية بالنسبة لبطاريات الليثيوم الاحتفاظ بها تحت الماء زيادة الجهد، والتي توفر عادة ذاكرة (أي 4.18-4.24 فولت). وهذا يؤدي إلى تدهور سريع في التركيب الكيميائي للبطارية ، ونتيجة لذلك ، انخفاض في قدرتها. الإقامة طويلة الأمد تعني عشرات الساعات أو أكثر.

خلال المرحلة الثانية من الشحن ، تمكنت البطارية من الحصول على 0.1-0.15 أخرى من سعتها. وبالتالي يصل إجمالي شحن البطارية إلى 90-95٪ ، وهو مؤشر ممتاز.

لقد قمنا بتغطية مرحلتين رئيسيتين من الشحن. ومع ذلك ، فإن تغطية مسألة شحن بطاريات الليثيوم ستكون غير مكتملة إذا لم يتم ذكر مرحلة أخرى من الشحن - ما يسمى. شحن مسبق.

مرحلة الشحن المسبق (الشحن المسبق)- تستخدم هذه المرحلة فقط للبطاريات شديدة التفريغ (أقل من 2.5 فولت) لإعادتها إلى ظروف التشغيل العادية.

في هذه المرحلة ، يتم توفير الرسوم التيار المباشرانخفاض القيمة حتى يصل جهد البطارية إلى 2.8 فولت.

من الضروري اتخاذ خطوة أولية لمنع التورم وانخفاض الضغط (أو حتى الانفجار بالنار) للبطاريات التالفة ، على سبيل المثال ، وجود دائرة قصر داخلية بين الأقطاب الكهربائية. إذا تم تمرير تيار شحن كبير عبر هذه البطارية على الفور ، فسيؤدي ذلك حتماً إلى تسخينها ، ثم إلى أي مدى محظوظ.

فائدة أخرى من الشحن المسبق هي التسخين المسبق للبطارية ، وهو أمر مهم عند الشحن في درجات حرارة محيطة منخفضة (في غرفة غير مدفأة خلال موسم البرد).

يجب أن يكون الشحن الذكي قادرًا على مراقبة الجهد على البطارية أثناء المرحلة الأولية من الشحن ، وإذا لم يرتفع الجهد لفترة طويلة ، فاستنتج أن البطارية معيبة.

يتم توضيح جميع مراحل شحن بطارية ليثيوم أيون (بما في ذلك مرحلة الشحن المسبق) بشكل تخطيطي في هذا الرسم البياني:

يمكن أن يؤدي تجاوز جهد الشحن المقدر بمقدار 0.15 فولت إلى تقليل عمر البطارية إلى النصف. يؤدي خفض جهد الشحن بمقدار 0.1 فولت إلى تقليل سعة البطارية المشحونة بحوالي 10٪ ، ولكنه يطيل من عمرها بشكل كبير. الجهد الكهربائي للبطارية المشحونة بالكامل بعد إزالتها من الشاحن هو 4.1-4.15 فولت.

لتلخيص ما ورد أعلاه ، سوف نلخص الأطروحات الرئيسية:

1. ما التيار لشحن بطارية ليثيوم أيون (على سبيل المثال ، 18650 أو أي بطارية أخرى)؟

سيعتمد التيار على السرعة التي ترغب في شحنها ويمكن أن يتراوح من 0.2 درجة مئوية إلى 1 درجة مئوية.

على سبيل المثال ، بالنسبة لبطارية بحجم 18650 بسعة 3400 مللي أمبير ، فإن الحد الأدنى لتيار الشحن هو 680 مللي أمبير ، والحد الأقصى 3400 مللي أمبير.

2. كم من الوقت يستغرق شحن ، على سبيل المثال ، نفس البطاريات القابلة لإعادة الشحن 18650؟

يعتمد وقت الشحن بشكل مباشر على تيار الشحن ويتم حسابه بواسطة الصيغة:

T = C / I تهمة.

على سبيل المثال ، سيكون وقت الشحن لبطارية 3400 مللي أمبير مع تيار 1 أمبير حوالي 3.5 ساعة.

3. كيفية شحن بطارية ليثيوم بوليمر بشكل صحيح؟

تشحن جميع بطاريات الليثيوم بنفس الطريقة. لا يهم إذا كان الليثيوم بوليمر أو أيون الليثيوم. بالنسبة لنا كمستهلكين ، لا يوجد فرق.

ما هي لوحة الحماية؟

تم تصميم لوحة الحماية (أو PCB - لوحة التحكم في الطاقة) للحماية من ماس كهربائى ، والشحن الزائد ، والإفراط في التفريغ بطارية ليثيوم... كقاعدة عامة ، يتم تضمين الحماية من الحرارة الزائدة أيضًا في وحدات الحماية.

لأسباب تتعلق بالسلامة ، يُحظر استخدام بطاريات الليثيوم في الأجهزة المنزلية إذا لم يكن بها لوحة حماية مدمجة. لذلك ، تحتوي جميع البطاريات من الهواتف المحمولة دائمًا على لوحة PCB. توجد أطراف خرج البطارية مباشرة على اللوحة:

تستخدم هذه اللوحات وحدة تحكم في الشحن سداسية الأرجل تعتمد على الميكروه المتخصصة (JW01 ، JW11 ، K091 ، G2J ، G3J ، S8210 ، S8261 ، NE57600 ، إلخ). تتمثل مهمة وحدة التحكم هذه في فصل البطارية عن الحمولة عند تفريغ البطارية بالكامل وفصل البطارية عن الشحن عندما تصل إلى 4.25 فولت.

على سبيل المثال ، فيما يلي رسم تخطيطي للوحة حماية البطارية BP-6M ، والتي تم توفيرها لهواتف Nokia القديمة:

إذا تحدثنا عن 18650 ، فيمكن إنتاجها بلوحة حماية أو بدونها. توجد وحدة الحماية في منطقة الطرف السالب للبطارية.

يزيد اللوح من طول البطارية بمقدار 2-3 مم.

عادة ما يتم تضمين البطاريات التي لا تحتوي على ثنائي الفينيل متعدد الكلور في البطاريات مع دوائر الحماية الخاصة بها.

تتحول أي بطارية محمية بسهولة إلى بطارية غير محمية ، فقط افصلها.

حتى الآن ، تبلغ السعة القصوى لبطارية 18650 3400 مللي أمبير. يجب وضع علامة على البطاريات المحمية على العلبة ("محمية").

لا تخلط بين لوحة PCB ووحدة PCM (PCM - وحدة شحن الطاقة). إذا كانت الأولى تعمل فقط على حماية البطارية ، فإن الأخيرة مصممة للتحكم في عملية الشحن - فهي تحد من تيار الشحن عند مستوى معين ، وتتحكم في درجة الحرارة وتوفر ، بشكل عام ، العملية بأكملها. لوحة PCM هي ما نسميه وحدة التحكم في الشحن.

آمل الآن ألا تكون هناك أسئلة متبقية ، كيف يتم شحن بطارية 18650 أو أي بطارية ليثيوم أخرى؟ ثم ننتقل إلى مجموعة صغيرة من حلول الدوائر الجاهزة لأجهزة الشحن (نفس وحدات التحكم في الشحن).

مخططات شحن بطاريات الليثيوم

جميع الدوائر مناسبة لشحن أي بطارية ليثيوم ، يبقى فقط لاتخاذ قرار بشأنها التيار الشاحنوقاعدة العنصر.

إل إم 317

رسم تخطيطي لشاحن بسيط يعتمد على الدائرة المصغرة LM317 مع مؤشر الشحن:

الدائرة بسيطة ، يتم تقليل الإعداد بالكامل إلى ضبط جهد الخرج بمقدار 4.2 فولت باستخدام المقاوم المتقلب R8 (بدون بطارية متصلة!) وضبط تيار الشحن عن طريق اختيار المقاومات R4 ، R6. قوة المقاوم R1 لا تقل عن 1 واط.

بمجرد أن ينطفئ LED ، يمكن اعتبار عملية الشحن مكتملة (لن ينخفض ​​تيار الشحن أبدًا إلى الصفر). لا يوصى بإبقاء البطارية في هذا الشحن لفترة طويلة بعد شحنها بالكامل.

تستخدم الدائرة المصغرة lm317 على نطاق واسع في العديد من مثبتات الجهد والتيار (اعتمادًا على دائرة التبديل). يباع في كل زاوية ويكلف فلسًا واحدًا (يمكنك أن تأخذ 10 قطع مقابل 55 روبل فقط).

يأتي LM317 في حاويات مختلفة:

تعيين دبوس (pinout):

نظائر الدائرة المصغرة LM317 هي: GL317 ، SG31 ، SG317 ، UC317T ، ECG1900 ، LM31MDT ، SP900 ، KR142EN12 ، KR1157EN1 (الأخيران من الإنتاج المحلي).

يمكن زيادة تيار الشحن إلى 3 أمبير إذا أخذت LM350 بدلاً من LM317. صحيح أنه سيكون أكثر تكلفة - 11 روبل / قطعة.

يتم عرض ثنائي الفينيل متعدد الكلور والتجميع التخطيطي أدناه:

يمكن استبدال الترانزستور السوفيتي القديم KT361 بآخر مماثل الترانزستور pnp(على سبيل المثال ، KT3107 ، KT3108 أو البرجوازية 2N5086 ، 2SA733 ، BC308A). يمكن إزالته تمامًا إذا لم يكن مؤشر الشحن ضروريًا.

عيب الدائرة: يجب أن يكون جهد الإمداد في حدود 8-12 فولت. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه من أجل التشغيل العادي للدائرة الدقيقة LM317 ، يجب أن يكون الفرق بين الجهد على البطارية والجهد الكهربائي 4.25 فولت على الأقل. وبالتالي ، لن يعمل من منفذ USB.

MAX1555 أو MAX1551

MAX1551 / MAX1555 عبارة عن شواحن بطارية Li + مخصصة يمكن تشغيلها بواسطة USB أو محول طاقة منفصل (مثل شاحن الهاتف).

والفرق الوحيد بين هذه الدوائر هو أن MAX1555 يعطي إشارة لمؤشر عملية الشحن ، ويعطي MAX1551 إشارة إلى أن الطاقة قيد التشغيل. أولئك. لا يزال الرقم 1555 مفضلاً في معظم الحالات ، لذلك يصعب الآن العثور على 1551 للبيع.

وصف تفصيلي لهذه الدوائر الدقيقة من الشركة المصنعة -.

أقصى مساهمة الجهدمن محول تيار مستمر - 7 فولت ، عند تشغيله من USB - 6 فولت. عندما ينخفض ​​جهد الإمداد إلى 3.52 فولت ، يتم إيقاف تشغيل الدائرة المصغرة وتوقف الشحن.

تكتشف الدائرة الدقيقة نفسها الإدخال الذي يوجد فيه جهد الإمداد ومتصل به. إذا تم توفير الطاقة عبر ناقل YUSB ، فسيقتصر الحد الأقصى لتيار الشحن على 100 مللي أمبير - وهذا يسمح لك بإلصاق الشاحن بمنفذ USB لأي كمبيوتر دون خوف من حرق الجسر الجنوبي.

عند تشغيله بواسطة مصدر طاقة منفصل ، يكون تيار الشحن النموذجي 280 مللي أمبير.

تحتوي الدوائر الدقيقة على حماية مدمجة من الحرارة الزائدة. ومع ذلك ، تستمر الدائرة في العمل ، مما يقلل تيار الشحن بمقدار 17 مللي أمبير لكل درجة أعلى من 110 درجة مئوية.

توجد وظيفة الشحن المسبق (انظر أعلاه): طالما أن الجهد الكهربائي للبطارية أقل من 3 فولت ، فإن الدائرة المصغرة تحد من تيار الشحن إلى 40 مللي أمبير.

تحتوي الدائرة المصغرة على 5 دبابيس. هنا مخطط نموذجيالادراج:

إذا كان هناك ضمان بأن الجهد الكهربائي عند خرج المحول الخاص بك لن يتجاوز تحت أي ظرف من الظروف 7 فولت ، فيمكنك الاستغناء عن المثبت 7805.

يمكن تجميع خيار شحن USB ، على سبيل المثال ، في هذا الخيار.

لا تحتاج الدائرة الدقيقة إلى ثنائيات خارجية أو ترانزستورات خارجية. عموما ، بالطبع ، مكروهي رائع! فقط هم صغيرون جدًا ، من غير الملائم اللحام. وهي أيضا باهظة الثمن ().

إل بي 2951

تم تصنيع مثبت LP2951 بواسطة National Semiconductors (). إنه يوفر تنفيذ وظيفة الحد الحالية المدمجة ويسمح بتكوين مستوى ثابت لجهد الشحن لبطارية ليثيوم أيون عند خرج الدائرة.

قيمة جهد الشحن هي 4.08 - 4.26 فولت ويتم ضبطها بواسطة المقاوم R3 عند فصل البطارية. التوتر يتم بشكل دقيق للغاية.

تيار الشحن هو 150-300 مللي أمبير ، وهذه القيمة محدودة بالدوائر الداخلية للدائرة الدقيقة LP2951 (اعتمادًا على الشركة المصنعة).

استخدم الصمام الثنائي بتيار عكسي صغير. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون أيًا من سلسلة 1N400X التي يمكنك شراؤها. يستخدم الصمام الثنائي كصمام ثنائي لمنع التيار العكسي من البطارية إلى الدائرة المصغرة LP2951 عند فصل جهد الدخل.

يوفر هذا الشحن تيار شحن منخفضًا إلى حد ما ، بحيث يمكن شحن أي بطارية 18650 بين عشية وضحاها.

يمكن شراء الدائرة المصغرة في كل من حزمة DIP وفي حزمة SOIC (التكلفة حوالي 10 روبل لكل قطعة).

MCP73831

تتيح لك الدائرة المصغرة إنشاء أجهزة الشحن المناسبة ، وهي أيضًا أرخص من MAX1555.

مخطط الأسلاك النموذجي مأخوذ من:

من المزايا المهمة للدائرة عدم وجود مقاومات طاقة منخفضة المقاومة تحد من تيار الشحن. هنا يتم ضبط التيار بواسطة المقاوم المتصل بالدبوس الخامس من الدائرة المصغرة. يجب أن تكون مقاومته في حدود 2-10 كيلو أوم.

تبدو مجموعة الشحن كما يلي:

تسخن الدائرة المصغرة جيدًا أثناء التشغيل ، لكن لا يبدو أن هذا يتعارض معها. يؤدي وظيفته.

إليك خيار آخر لوحة الدوائر المطبوعةمع قاد مصلحة الارصاد الجويةوموصل USB الصغير:

LTC4054 (STC4054)

جدا دائرة بسيطة، خيار رائع! يسمح بالشحن بتيار يصل إلى 800 مللي أمبير (انظر). صحيح أنه يميل إلى أن يصبح شديد السخونة ، ولكن في هذه الحالة ، تعمل الحماية المدمجة من السخونة على تقليل التيار.

يمكن تبسيط الدائرة إلى حد كبير عن طريق التخلص من أحد مصابيح LED أو حتى كليهما باستخدام ترانزستور. ثم سيبدو هكذا (يجب أن تعترف ، ليس من الأسهل في أي مكان: زوج من المقاومات وكوندر واحد):

أحد خيارات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متاح من. تم تصميم اللوحة لعناصر ذات حجم قياسي 0805.

أنا = 1000 / ر... لا يستحق الأمر ضبط تيار كبير على الفور ، انظر أولاً إلى مقدار تسخين الدائرة المصغرة. لأغراضي الخاصة ، أخذت مقاومًا يبلغ 2.7 كيلو أوم ، بينما تبين أن تيار الشحن يبلغ حوالي 360 مللي أمبير.

من غير المحتمل أن يكون المبرد الخاص بهذه الدائرة الصغيرة قادرًا على التكيف ، وليست حقيقة أنه سيكون فعالًا بسبب المقاومة الحرارية العالية لانتقال العلبة البلورية. توصي الشركة المصنعة بجعل المشتت الحراري "من خلال المسامير" - مما يجعل المسارات سميكة قدر الإمكان مع ترك الرقاقة تحت علبة الدائرة الدقيقة. بشكل عام ، كلما تركت رقائق "ترابية" ، كان ذلك أفضل.

بالمناسبة ، يتم تبديد معظم الحرارة من خلال الساق الثالثة ، لذلك يمكنك جعل هذا المسار عريضًا وسميكًا جدًا (املأه باللحام الزائد).

يمكن تسمية حزمة شريحة LTC4054 بـ LTH7 أو LTADY.

يختلف LTH7 عن LTADY في أن الأولى يمكن أن ترفع بطارية ميتة بشكل سيئ (حيث يكون الجهد الكهربائي أقل من 2.9 فولت) ، والثانية لا يمكنها (تحتاج إلى تأرجحها بشكل منفصل).

خرجت الدائرة المصغرة بنجاح كبير ، لذلك لديها مجموعة من نظائرها: STC4054 ، MCP73831 ، TB4054 ، QX4054 ، TP4054 ، SGM4054 ، ACE4054 ، LP4054 ، U4054 ، BL4054 ، WPM4054 ، IT4504 ، Y1880 ، PT6102 ، PT6181 ، CX90210 ، EC49016 ، CYT5026 ، Q7051. قبل استخدام أي من النظائر ، تحقق من ورقة البيانات.

TP4056

الدائرة المصغرة مصنوعة في علبة SOP-8 (انظر) ، بها مجمّع حرارة معدني على بطنها غير متصل بالملامسات ، مما يجعل من الممكن إزالة الحرارة بشكل أكثر كفاءة. يسمح لك بشحن البطارية بتيار يصل إلى 1 أمبير (يعتمد التيار على مقاوم الإعداد الحالي).

يتطلب مخطط الأسلاك الحد الأدنى من العناصر المفصلية:

تنفذ الدائرة عملية الشحن الكلاسيكية - أولاً ، الشحن بتيار ثابت ، ثم بجهد ثابت وتيار ساقط. كل شيء علمي. إذا قمنا بتفكيك الشحن خطوة بخطوة ، فيمكننا التمييز بين عدة مراحل:

1. مراقبة جهد البطارية المتصلة (يحدث هذا باستمرار).
2. مرحلة إعادة الشحن (إذا كانت البطارية فارغة أقل من 2.9 فولت). اشحن بتيار 1/10 من المقاوم المبرمج R prog (100mA في R prog = 1.2 kOhm) إلى مستوى 2.9 V.
3. الشحن بأقصى تيار ثابت (1000 مللي أمبير عند R prog = 1.2 كيلو أوم) ؛
4. عندما تصل البطارية إلى 4.2 فولت ، يكون الجهد الكهربائي للبطارية ثابتًا عند هذا المستوى. يبدأ انخفاض تدريجي في تيار الشحن.
5. عندما يصل التيار إلى 1/10 من المبرمج بواسطة المقاوم R prog (100mA في R prog = 1.2kOhm) ، يتم فصل الشاحن.
6. بعد انتهاء الشحن ، تستمر وحدة التحكم في مراقبة جهد البطارية (انظر البند 1). التيار الذي تستهلكه دائرة المراقبة هو 2-3 μA. بعد انخفاض الجهد إلى 4.0 فولت ، يتم تشغيل الشحن مرة أخرى. وهكذا في دائرة.

يتم حساب تيار الشحن (بالأمبير) بواسطة الصيغة أنا = 1200 / ص بروغ... الحد الأقصى المسموح به هو 1000 مللي أمبير.

يظهر في الرسم البياني اختبار شحن حقيقي ببطارية 18650 بسرعة 3400 مللي أمبير:

ميزة الدائرة المصغرة هي أن تيار الشحن يتم ضبطه بواسطة مقاوم واحد فقط. المقاومات القوية منخفضة المقاومة ليست مطلوبة. بالإضافة إلى وجود مؤشر لعملية الشحن ، بالإضافة إلى مؤشر على انتهاء الشحن. عند عدم توصيل البطارية ، يومض المؤشر مرة كل بضع ثوان.

يجب أن يكون جهد إمداد الدائرة في حدود 4.5 ... 8 فولت. كلما اقتربنا من 4.5 فولت ، كان ذلك أفضل (بهذه الطريقة تسخن الرقاقة بدرجة أقل).

يتم استخدام المحطة الأولى لتوصيل مستشعر درجة الحرارة المدمج بطارية ليثيوم أيون(عادةً ما يكون هذا هو السلك الأوسط لبطارية الهاتف الخلوي). إذا كان جهد الخرج أقل من 45٪ أو أعلى من 80٪ من جهد الإمداد ، فسيتم تعليق الشحن. إذا لم تكن بحاجة إلى التحكم في درجة الحرارة ، فقط ضع هذه القدم على الأرض.

انتباه! هذه الدائرة لها عيب كبير: عدم وجود دائرة حماية انعكاس قطبية البطارية. في هذه الحالة ، يتم ضمان احتراق وحدة التحكم بسبب تجاوز الحد الأقصى للتيار. في هذه الحالة ، يذهب جهد إمداد الدائرة مباشرة إلى البطارية ، وهو أمر خطير للغاية.

العلامة بسيطة ، يتم إجراؤها في غضون ساعة على الركبة. إذا كان الوقت ينفد ، يمكنك طلب وحدات جاهزة. تضيف بعض الشركات المصنعة للوحدات الجاهزة الحماية ضد التيار الزائد والتفريغ الزائد (على سبيل المثال ، يمكنك اختيار اللوحة التي تحتاجها - مع الحماية أو بدونها ، وبأي موصل).

يمكنك أيضًا العثور على ألواح جاهزة مزودة بوصلة توصيل لجهاز استشعار درجة الحرارة. أو حتى وحدة شحن بها عدة دوائر متناهية الصغر TP4056 متوازية لزيادة تيار الشحن وحماية قطبية عكسية (مثال).

LTC1734

هذا أيضًا مخطط بسيط للغاية. يتم تعيين تيار الشحن بواسطة المقاوم R prog (على سبيل المثال ، إذا قمت بوضع المقاوم 3 kΩ ، فسيكون التيار 500 مللي أمبير).

عادةً ما يتم تمييز الدوائر الدقيقة على العلبة: LTRG (يمكن العثور عليها غالبًا في الهواتف القديمة من Samsung).

سيقوم الترانزستور بعمل أي p-n-p بشكل عام ، الشيء الرئيسي هو أنه مصمم من أجله مجموعة الحاليةالشحن.

لا يوجد مؤشر شحن على الرسم البياني المشار إليه ، لكن LTC1734 تقول أن الدبوس "4" (Prog) له وظيفتان - ضبط التيار ومراقبة نهاية شحن البطارية. على سبيل المثال ، يتم عرض دائرة مع التحكم في نهاية الشحن باستخدام المقارنة LT1716.

يمكن استبدال المقارنة LT1716 في هذه الحالة بـ LM358 رخيصة.

TL431 + الترانزستور

ربما ، من الصعب التوصل إلى مكونات أكثر بأسعار معقولة. الجزء الصعب هنا هو إيجاد مرجع الجهد TL431. لكنها منتشرة على نطاق واسع لدرجة أنها توجد في كل مكان تقريبًا (نادرًا ما يمكن لأي مصدر طاقة الاستغناء عن هذه الدائرة الدقيقة).

حسنًا ، يمكن استبدال ترانزستور TIP41 بأي ترانزستور آخر بتيار جامع مناسب. حتى السوفيتي القديم KT819 ، KT805 (أو أقل قوة KT815 ، KT817) سيفي بالغرض.

يتم تقليل إعداد الدائرة إلى ضبط جهد الخرج (بدون بطارية !!!) باستخدام مقاوم تشذيب عند 4.2 فولت. يحدد المقاوم R1 الحد الأقصى لتيار الشحن.

تنفذ هذه الدائرة بشكل كامل عملية من مرحلتين لشحن بطاريات الليثيوم - أولاً ، الشحن بتيار ثابت ، ثم الانتقال إلى مرحلة تثبيت الجهد والانخفاض التدريجي في التيار إلى ما يقرب من الصفر. العيب الوحيد هو ضعف تكرار الدائرة (متقلبة في الضبط والمطالبة بالمكونات المستخدمة).

MCP73812

هناك دائرة ميكروية أخرى مهملة بشكل غير مستحق من Microchip - MCP73812 (انظر). على أساسها ، يتم الحصول على خيار تحميل في الميزانية (وغير مكلف!). طقم الجسم بالكامل هو مقاوم واحد فقط!

بالمناسبة ، الدائرة المصغرة مصنوعة في علبة مناسبة للحام - SOT23-5.

العيب الوحيد هو أنه يصبح شديد السخونة ولا يوجد مؤشر على الشحن. كما أنه بطريقة ما لا يعمل بشكل موثوق للغاية إذا كان لديك مصدر طاقة منخفض الطاقة (مما يؤدي إلى انخفاض الجهد).

بشكل عام ، إذا لم يكن مؤشر الشحن مهمًا بالنسبة لك ، وكان التيار 500 مللي أمبير يناسبك ، فإن MCP73812 يعد خيارًا جيدًا للغاية.

NCP1835

يتم تقديم حل متكامل تمامًا - NCP1835B ، مما يوفر ثباتًا عاليًا لجهد الشحن (4.2 ± 0.05 فولت).

ربما يكون العيب الوحيد لهذه الدائرة الصغيرة هو حجمها الصغير جدًا (علبة DFN-10 ، حجم 3x3 مم). لا يستطيع الجميع توفير لحام عالي الجودة لمثل هذه العناصر المصغرة.

من المزايا التي لا جدال فيها ، أود أن أشير إلى ما يلي:

1. الحد الأدنى لعدد أجزاء طقم الجسم.
2. القدرة على شحن بطارية فارغة بالكامل (شحن مسبق بتيار 30 مللي أمبير) ؛
3. تحديد نهاية الشحن.
4. تيار الشحن القابل للبرمجة - حتى 1000 مللي أمبير.
5. مؤشر الشحن والخطأ (قادر على اكتشاف البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن والإشارة إليها).
6. الحماية ضد الشحن المستمر (عن طريق تغيير سعة المكثف C t ، يمكنك ضبط أقصى وقت شحن من 6.6 إلى 784 دقيقة).

تكلفة الدائرة المصغرة ليست رخيصة ، ولكنها ليست عالية جدًا (حوالي 1 دولار) لرفض استخدامها. إذا كنت صديقًا لمكواة لحام ، فإنني أوصي باختيار هذا الخيار.

يوجد وصف أكثر تفصيلاً في.

هل يمكن شحن بطارية ليثيوم أيون بدون جهاز تحكم؟

نعم تستطيع. ومع ذلك ، سيتطلب ذلك تحكمًا صارمًا في تيار الشحن والجهد.

بشكل عام ، لشحن البطارية ، على سبيل المثال ، لن يعمل جهاز 18650 بدون شاحن على الإطلاق. ومع ذلك ، فأنت بحاجة إلى الحد بطريقة أو بأخرى من الحد الأقصى لتيار الشحن ، لذلك لا يزال مطلوبًا على الأقل الشاحن الأكثر بدائية.

أبسط شاحن لأي بطارية ليثيوم هو المقاوم المتسلسل مع البطارية:

تعتمد المقاومة وتبديد الطاقة للمقاوم على جهد مصدر الطاقة الذي سيتم استخدامه للشحن.

لنحسب المقاوم لمصدر طاقة 5 فولت كمثال. سنقوم بشحن بطارية 18650 بسعة 2400 مللي أمبير.

لذلك ، في بداية الشحن ، سيكون انخفاض الجهد عبر المقاوم كما يلي:

U r = 5 - 2.8 = 2.2 فولت

لنفترض أن مصدر الطاقة الخاص بنا بجهد 5 فولت مُصنَّف بحد أقصى 1A. ستستهلك الدائرة أكبر تيار في بداية الشحن ، عندما يكون الجهد الكهربائي للبطارية عند الحد الأدنى ويكون 2.7-2.8 فولت.

انتبه: لا تأخذ هذه الحسابات في الاعتبار إمكانية تفريغ البطارية بعمق كبير ويمكن أن يكون الجهد الكهربائي عليها أقل بكثير ، وصولاً إلى الصفر.

وبالتالي ، يجب أن تكون مقاومة المقاوم المطلوبة للحد من التيار في بداية الشحن عند مستوى 1 أمبير:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 أوم

قوة تبديد المقاوم:

P r = I 2 R = 1 * 1 * 2.2 = 2.2 واط

في نهاية شحن البطارية ، عندما يقترب الجهد الكهربائي عليها من 4.2 فولت ، سيكون تيار الشحن كما يلي:

أنا أتحمل = (U ip - 4.2) / R = (5 - 4.2) / 2.2 = 0.3 A

أي ، كما نرى ، لا تتجاوز جميع القيم المسموح بها لبطارية معينة: التيار الأولي لا يتجاوز الحد الأقصى المسموح به لتيار الشحن لبطارية معينة (2.4 أمبير) ، والتيار النهائي يتجاوز التيار حيث لم تعد تكتسب البطارية سعة (0.24 أمبير).

العيب الرئيسي لهذا الشحن هو الحاجة إلى مراقبة الجهد على البطارية باستمرار. وافصل الشحنة يدويًا بمجرد وصول الجهد إلى 4.2 فولت. الحقيقة هي أن بطاريات الليثيوم لا تتحمل حتى الجهد الزائد على المدى القصير بشكل سيئ للغاية - تبدأ كتل القطب الكهربائي في التدهور بسرعة ، مما يؤدي حتماً إلى فقدان القدرة. في الوقت نفسه ، يتم إنشاء جميع المتطلبات الأساسية لارتفاع درجة الحرارة وإزالة الضغط.

إذا كانت بطاريتك تحتوي على لوحة حماية مدمجة ، والتي تمت مناقشتها أعلاه قليلاً ، فسيتم تبسيط كل شيء. عند الوصول إلى جهد معين على البطارية ، ستقوم اللوحة بفصلها تلقائيًا عن الشاحن. ومع ذلك ، فإن طريقة الشحن هذه لها عيوب كبيرة تحدثنا عنها.

لن تسمح الحماية المضمنة في البطارية بإعادة شحنها تحت أي ظرف من الظروف. كل ما عليك فعله هو التحكم في تيار الشحن بحيث لا يتجاوز القيم المسموح بها للبطارية المعينة (لسوء الحظ ، لا تعرف لوحات الحماية كيفية الحد من تيار الشحن).

الشحن باستخدام مصدر طاقة معمل

إذا كان لديك مورد طاقة محدود حاليًا تحت تصرفك ، فسيتم حفظك! مصدر الطاقة هذا هو بالفعل شاحن كامل يقوم بتنفيذ ملف تعريف الشحن الصحيح ، والذي كتبناه أعلاه (CC / CV).

كل ما عليك فعله لشحن Li-ion هو ضبط 4.2 فولت على مصدر الطاقة وتعيين الحد الحالي المطلوب. ويمكنك توصيل البطارية.

في البداية ، عندما لا تزال البطارية فارغة ، وحدة المختبرسيعمل مصدر الطاقة في وضع حماية التيار الزائد (أي أنه سيثبت تيار الخرج عند مستوى معين). بعد ذلك ، عندما يرتفع الجهد على البنك إلى 4.2 فولت ، سيدخل مزود الطاقة في وضع تثبيت الجهد ، وسيبدأ التيار في الانخفاض.

عندما ينخفض ​​التيار إلى 0.05-0.1 درجة مئوية ، يمكن اعتبار البطارية مشحونة بالكامل.

كما ترون ، فإن PSU المختبرية تكاد تكون شاحنًا مثاليًا! الشيء الوحيد الذي لا يعرف كيفية القيام به تلقائيًا هو اتخاذ قرار بشحن البطارية بالكامل وإيقاف تشغيلها. لكن هذا تافه لا يستحق الاهتمام به.

كيف أشحن بطاريات الليثيوم؟

وإذا كنا نتحدث عن بطارية يمكن التخلص منها غير مخصصة لإعادة الشحن ، فإن الإجابة الصحيحة (والصحيحة فقط) على هذا السؤال هي لا شيء.

الحقيقة هي أن أي بطارية ليثيوم (على سبيل المثال ، CR2032 المنتشر على شكل قرص مسطح) تتميز بوجود طبقة تخميل داخلية تغطي أنود الليثيوم. تمنع هذه الطبقة الأنود من التفاعل الكيميائي مع المنحل بالكهرباء. وإمداد التيار الخارجي يدمر الطبقة الواقية أعلاه ، مما يؤدي إلى تلف البطارية.

بالمناسبة ، إذا تحدثنا عن بطارية CR2032 غير قابلة لإعادة الشحن ، فإن LIR2032 ، التي تشبهها إلى حد كبير ، هي بالفعل بطارية كاملة. يمكن وينبغي أن تكون مشحونة. فقط جهدها ليس 3 ، لكن 3.6 فولت.

تمت مناقشة كيفية شحن بطاريات الليثيوم (سواء كانت بطارية هاتف أو بطارية 18650 أو أي بطارية ليثيوم أيون أخرى) في بداية المقالة.

85 كوبيل / قطعة. يشتري MCP73812 فرك 65 / قطعة. يشتري NCP1835 فرك 83 / قطعة. يشتري * جميع المرحلية مع الشحن المجاني

ربما يواجه العديد من الأشخاص مشكلة في شحن بطارية Li-Ion بدون وحدة تحكم ، لقد واجهت مثل هذا الموقف. حصل الكمبيوتر المحمول المقتول ، في البطارية ، كانت 4 علب من SANYO UR18650A على قيد الحياة.
قررت استبداله في مصباح يدوي LED ، بدلاً من ثلاث بطاريات AAA. نشأ السؤال حول توجيه الاتهام إليهم.
بعد البحث في الإنترنت ، وجدت مجموعة من المخططات ، لكن مع التفاصيل في مدينتنا ، فالأمر ضيق بعض الشيء.
حاولت الشحن من شحن الهاتف الخلوي ، والمشكلة في التحكم في الشحن ، وتحتاج إلى مراقبة التدفئة باستمرار ، وتحتاج إلى فصلها عن الشحن قليلاً ، وإلا يمكن إيقاف تشغيل البطارية في أحسن الأحوال ، أو يمكنك بدء إطلاق النار.
قررت أن أفعل ذلك بنفسي. اشتريت سريرًا للبطارية في المتجر. اشتريت شاحنًا من سوق للسلع الرخيصة والمستعملة. لسهولة تتبع نهاية الشحن ، يُنصح بالعثور على مصباح LED ثنائي اللون يشير إلى نهاية الشحن. يتحول من الأحمر إلى الأخضر عند اكتمال الشحن.
ولكن يمكنك أيضًا استخدام المعتاد. يمكن استبدال الشاحن بكابل USB ، ويمكن شحنه من جهاز كمبيوتر أو شحنه بإخراج USB.
الشاحن الخاص بي مخصص فقط للبطاريات بدون وحدة تحكم. أخذت وحدة التحكم من بطارية هاتف خلوي قديمة. تتأكد من أن البطارية ليست مفرطة الشحن فوق جهد 4.2 فولت ، أو يتم تفريغها أقل من 2 ... 3 فولت. أيضًا ، تحافظ دائرة الحماية من الدوائر القصيرة ، مما يؤدي إلى فصل البنك نفسه عن المستهلك في لحظة قصيرة دائرة كهربائية.
يحتوي على شريحة DW01 وتجميع اثنين من ترانزستورات MOSFET (M1 ، M2) SM8502A. هناك أيضًا علامات أخرى ، لكن الدوائر تشبه هذه وتعمل بنفس الطريقة.

تحكم شحن بطارية الهاتف الخليوي.

دائرة تحكم.

دارة تحكم أخرى.
الشيء الرئيسي هو عدم الخلط بين قطبية لحام وحدة التحكم مع السرير وجهاز التحكم مع الشاحن. تتم الإشارة إلى جهات الاتصال "+" و "-" على لوحة التحكم.

في السرير بالقرب من جهة الاتصال الإيجابية ، يُنصح بعمل مؤشر مرئي بوضوح ، بطلاء أحمر أو فيلم لاصق ذاتيًا ، لتجنب انعكاس القطبية.
لقد جمعت كل ذلك معًا وهذا ما حدث.

رسوم كبيرة. عندما يصل الجهد الكهربائي إلى 4.2 فولت ، تقوم وحدة التحكم بفصل البطارية عن الشحن ، ويتحول مؤشر LED من الأحمر إلى الأخضر. اكتمال الشحن. يمكنك أيضًا شحن بطاريات Li-Ion الأخرى ، فقط استخدم سريرًا مختلفًا. حظا موفقا للجميع.

يوضح هذا الفيديو التعليمي كيفية شحن بطاريات الليثيوم أيون الشهيرة 18650 ، ويستخدم الكثير من الأشخاص بطاريات مماثلة. فيديو لقناة "مراجعات للطرود والمنتجات محلية الصنع من jakson" حول كيفية القيام بذلك بنفسك مقابل نصف دولار فقط ، في أسفل المقالة.
الموضوع ذو صلة ، على سبيل المثال ، مصباح يدوي لا يحتوي على وظيفة مدمجة لشحن مثل هذه البطاريات ، ولا يمكنه الاستغناء عن شاحن محلي الصنع.

في الصين ، أرخص تكلفة من 3 دولارات أعلى. يمكنك الشراء من هذا المتجر الصيني.

الشيء الوحيد الذي يجب شراؤه هو وحدات غير مكلفة لشحن بطاريات الليثيوم ، فهي قادرة على شحن تلك المستخدمة في المعدات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو ، فهي غير مكلفة. سيكون من الممكن إنشاء وحدة مماثلة بنفسك ، لكن هذا لا معنى له ، على الأرجح سيكون أكثر تكلفة. تباع الوحدات بثمن بخس في هذا المتجر الصيني.

من أجل شحن بطاريات 18650 بشكل مستقل عن بعضها البعض ، نظرًا لأن لها سعات مختلفة ، سنستخدم وحدتين.

في الواقع ، لا يوجد شيء صعب في هذه الوحدات ، عند الإدخال يوجد موصل USB صغير لتشغيل الوحدة ، عند الإخراج هناك جهتان اتصال: موجب وسالب لتوصيل البطارية ، بالإضافة إلى اثنين من مصابيح LED - مؤشرات الشحن ، أحدهما يوضح النسبة المئوية للشحن ، والثاني هو أن البطارية مشحونة بالفعل.

المهمة الوحيدة التي يتعين عليك القيام بها بيديك هي صنع علبة للشاحن - لذلك سنستخدم حواف من الألواح الليفية ، وهي سهلة المعالجة.

لقطعها بدون غبار ونشارة ، نستخدم مشرطًا ، أداة قطع حادة أخرى ، على سبيل المثال ، سكين قرطاسية البناء ، ستفعل.

هيكل المادة ناعم جدًا ، يشبه الورق المقوى أكثر من نوع من الخشب.

بشكل عام ، قمت بقطع اللوح الليفي بمشرط ، استغرق الأمر حوالي 10 دقائق ، لكنه لم ينجح بشكل جيد ، حيث قفزت الشفرة أحيانًا. الحواف التي تم قطعها ليست متساوية ، فهي بزاوية ، لكن هذا ليس حرجًا ، حيث سيتم سكب الغراء الساخن في هذه الأماكن ، والتي سنقوم بإصلاح الهيكل بها. وعلى الحواف ، يمكنك العمل بورق الصنفرة ، مما يخفف جميع العيوب.

سيتم تجميع جسم الشاحن.

في هذا الجانب ، سنخرج موصل USB صغيرًا ، منه الوحدة الثانية ، حيث لا جدوى من عمل فتحتين في العلبة.

أيضًا ، على الجدران الجانبية للشاحن محلي الصنع ، سنقوم بعمل فترات راحة من أجل الحصول على البطاريات.

أعددت جميع أجزاء العلبة ، وأحدثت ثقوبًا فيها ، وربطتها بالغراء الساخن الذائب.
حافظة الشاحن جاهزة تقريبًا ، حان الوقت للانتقال إلى الحشوة ، الغراء الساخن الذائب جيد لتثبيت اللوح الليفي ، يمسك فورًا تقريبًا ، على عكس غراء PVA ، لا يتعين عليك عمليًا الانتظار عند اللصق ، فهو سهل أيضًا للتخلص منه بمشرط.

نحن نستخدم قطعًا من ثنائي الفينيل متعدد الكلور المغطى بالرقائق المعدنية كوسادات تلامس تلامس 18650 بطارية. سنقوم بقصها ، سيكون من السهل لحام الأسلاك بها.

يجب توصيل وحدتين ببعضهما البعض ، نظرًا لأننا سنستخدم USB صغيرًا واحدًا فقط ، لذلك نقوم ببساطة بلحام جهات اتصال الطاقة عند الإدخال لبعضها البعض ، من ناقص إلى ناقص ، بالإضافة إلى زائد.
والآن ، ما يجب أن يحدث في النهاية ، قمنا بتوصيل جهات اتصال الطاقة الواردة ببعضنا البعض.
استمرار من 5 دقائق على الجهاز للتجديد المنتظم لشحنة بطاريات الليثيوم أيون من النوع 18650

هناك موضوع ذو صلة.