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DIY 18650 बैटरी चार्जर। जंक ली-आयन बैटरी चार्जर


किसी भी ऑफ-लाइन तंत्र में बैटरियां एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। रिचार्जेबल बैटरी उनके साथ चार्जर खरीदने की आवश्यकता के कारण काफी महंगी हैं। बैटरी में प्रवाहकीय सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट्स के विभिन्न संयोजनों का उपयोग किया जाता है - लेड एसिड, निकल कैडमियम (NiCd), निकल मेटल हाइड्राइड (NiMH), लिथियम आयन (Li-आयन), लिथियम आयन पॉलीमर (Li-Po)।

मैं अपनी परियोजनाओं में लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करता हूं, इसलिए मैंने लिथियम 18650 बैटरी को अपने हाथों से चार्ज करने का फैसला किया, और महंगी बैटरी नहीं खरीदी, तो चलिए शुरू करते हैं।

चरण 1: वीडियो

वीडियो चार्जर की असेंबली दिखाता है।
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चरण 2: विद्युत घटकों की सूची





3 और छवियां दिखाएं



18650 रिचार्जेबल बैटरी चार्जर को असेंबल करने के लिए आवश्यक घटकों की सूची:

  • बैटरी सुरक्षा के साथ TP4056 चिप चार्जर मॉड्यूल
  • वोल्टेज स्टेबलाइजर 7805, आपको 1 पीसी . की आवश्यकता होगी
  • संधारित्र 100 nF, 4 पीसी (5V बिजली की आपूर्ति होने पर आवश्यक नहीं)

चरण 3: उपकरण सूची





काम करने के लिए, आपको निम्नलिखित टूल की आवश्यकता होगी:

  • गरम चाकू
  • प्लास्टिक बॉक्स 8x7x3 सेमी (या आकार में समान)

अब जब सभी आवश्यक उपकरण और घटक काम के लिए तैयार हैं, तो आइए TP4056 मॉड्यूल को लें।

चरण 4: TP4056 चिप पर आधारित Li-io बैटरी चार्जर मॉड्यूल





इस मॉड्यूल के बारे में थोड़ा और विवरण। बाजार में इन मॉड्यूल के दो संस्करण हैं: बैटरी सुरक्षा के साथ और बिना।

सुरक्षा सर्किटरी युक्त ब्रेकआउट बोर्ड बिजली आपूर्ति फ़िल्टर DW01A (बैटरी सुरक्षा एकीकृत सर्किट) और FS8205A (एन-चैनल ट्रांजिस्टर मॉड्यूल) का उपयोग करके वोल्टेज की निगरानी करता है। इस प्रकार, ब्रेकआउट बोर्ड में तीन IC (TP4056 + DW01A + FS8205A) होते हैं, जबकि बैटरी सुरक्षा के बिना चार्जर मॉड्यूल में केवल एक IC (TP4056) होता है।

TP4056 - निरंतर चालू और वोल्टेज के रैखिक चार्जिंग के साथ सिंगल-सेल Li-io बैटरी के लिए चार्जिंग मॉड्यूल। एसओपी पैकेज और कुछ बाहरी घटक इस मॉड्यूल को DIY विद्युत उपकरणों में उपयोग के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प बनाते हैं। यह USB के साथ-साथ एक नियमित पावर एडॉप्टर के माध्यम से चार्ज होता है। TP4056 मॉड्यूल पिनआउट संलग्न है (चित्र 2), साथ ही डीसी करंट और डीसी वोल्टेज कर्व्स के साथ चार्जिंग साइकिल ग्राफ (चित्र 3)। बैकप्लेन पर दो डायोड चार्ज की वर्तमान स्थिति को इंगित करते हैं - चार्ज, चार्ज का अंत, आदि। (चित्र 4)।

बैटरी को नुकसान न पहुंचाने के लिए, 3.7V लिथियम-आयन बैटरी को उनकी क्षमता के 0.2-0.7 गुना के निरंतर वर्तमान मूल्य पर चार्ज किया जाना चाहिए, जब तक कि आउटपुट वोल्टेज 4.2V तक नहीं पहुंच जाता, जिसके बाद चार्ज किया जाएगा। स्थिर वोल्टेजऔर धीरे-धीरे घट रहा है (प्रारंभिक मूल्य का 10% तक) वर्तमान। हम ४.२ वी पर चार्ज को बाधित नहीं कर सकते, क्योंकि चार्ज स्तर बैटरी की पूरी क्षमता का ४०-८०% होगा। इस प्रक्रिया के लिए TP4056 मॉड्यूल जिम्मेदार है। एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि PROG पिन से जुड़ा रोकनेवाला चार्जिंग करंट को निर्धारित करता है। बाजार पर मॉड्यूल में, 1.2 KΩ रोकनेवाला आमतौर पर इस पिन से जुड़ा होता है, जो 1A (चित्र 5) के चार्जिंग करंट से मेल खाता है। चार्जिंग करंट के विभिन्न मान प्राप्त करने के लिए, आप विभिन्न प्रतिरोधों को स्थापित करने का प्रयास कर सकते हैं।

DW01A एक बैटरी सुरक्षा IC है, चित्र 6 एक विशिष्ट वायरिंग आरेख दिखाता है। MOSFETs M1 और M2 एक FS8205A एकीकृत सर्किट द्वारा बाहरी रूप से जुड़े हुए हैं।

ये घटक TP4056 लिथियम-आयन बैटरी चार्जिंग मॉड्यूल के बैकप्लेन पर स्थापित हैं, जिसे चरण 2 में संदर्भित किया गया है। हमें केवल दो काम करने हैं: इनपुट कनेक्टर को 4-8 V की सीमा में वोल्टेज दें, और कनेक्ट करें + और - पिन TP4056 मॉड्यूल के साथ बैटरी पोल।

उसके बाद, हम चार्जर को असेंबल करना जारी रखेंगे।

चरण 5: वायरिंग आरेख


विद्युत घटकों की असेंबली को पूरा करने के लिए, हम उन्हें आरेख के अनुसार मिलाप करते हैं। मैंने फ़्रिट्ज़िंग प्रोग्राम में एक आरेख और भौतिक कनेक्शन की एक तस्वीर संलग्न की है।

  1. + पावर कनेक्टर का संपर्क स्विच के संपर्कों में से एक से जुड़ा है, और - पावर कनेक्टर का संपर्क स्टेबलाइज़र 7805 के जीएनडी पिन से जुड़ा है
  2. हम स्विच के दूसरे संपर्क को स्टेबलाइजर 7805 . के विन पिन से जोड़ते हैं
  3. वोल्टेज नियामक के विन और जीएनडी पिन के बीच समानांतर में तीन 100nF कैपेसिटर स्थापित करें (इसके लिए एक ब्रेडबोर्ड का उपयोग करें)
  4. वोल्टेज नियामक (ब्रेडबोर्ड पर) के वाउट और जीएनडी पिन के बीच एक 100nF संधारित्र स्थापित करें
  5. वोल्टेज रेगुलेटर के वाउट पिन को TP4056 मॉड्यूल के IN + पिन से कनेक्ट करें
  6. वोल्टेज नियामक के GND पिन को TP4056 मॉड्यूल के IN पिन से कनेक्ट करें
  7. बैटरी कंपार्टमेंट के + कॉन्टैक्ट को TP4056 मॉड्यूल के B + पिन से कनेक्ट करें, और - बैटरी कंपार्टमेंट के कॉन्टैक्ट को TP4056 मॉड्यूल के B-पिन से कनेक्ट करें।

यह कनेक्शन पूरा करता है। यदि आप 5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग कर रहे हैं, तो 7805 वोल्टेज नियामक के कनेक्शन के साथ सभी चरणों को छोड़ दें, और यूनिट के + और - को क्रमशः TP4056 मॉड्यूल के IN + और IN- पिन से सीधे कनेक्ट करें।
यदि आप 12V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करते हैं, तो 1A करंट पास करते समय 7805 रेगुलेटर गर्म हो जाएगा, इसे हीटसिंक से ठीक किया जा सकता है।

चरण 6: विधानसभा, भाग 1: मामले में छेद काटें





7 और छवियां दिखाएं








आवास में सभी विद्युत घटकों को ठीक से फिट करने के लिए, आपको इसमें छेद काटने की जरूरत है:

  1. चाकू के ब्लेड का उपयोग करते हुए, शरीर पर बैटरी डिब्बे की सीमाओं को चिह्नित करें (चित्र 1)।
  2. बने निशान के अनुसार छेद करने के लिए गर्म चाकू का प्रयोग करें (चित्र 2 और 3)।
  3. छेद को काटने के बाद, शरीर चित्र 4 जैसा दिखना चाहिए।
  4. उस स्थान को चिह्नित करें जहां TP4056 USB कनेक्टर स्थित होगा (आंकड़े 5 और 6)।
  5. USB कनेक्टर (चित्र 7) के लिए आवास में एक छेद काटने के लिए एक गर्म चाकू का उपयोग करें।
  6. मामले पर उन जगहों को चिह्नित करें जहां टीपी 4056 डायोड स्थित होंगे (चित्र 8 और 9)।
  7. डायोड के लिए छेद काटने के लिए एक गर्म चाकू का प्रयोग करें (अंजीर। 10)।
  8. उसी तरह, पावर कनेक्टर और स्विच के लिए छेद बनाएं (अंजीर। 11 और 12)

चरण 7: असेंबली, भाग 2: विद्युत घटकों को स्थापित करें







चेसिस में घटकों को स्थापित करने के लिए निर्देशों का पालन करें:

  1. कम्पार्टमेंट / केस के बाहर बढ़ते बिंदुओं के साथ बैटरी कम्पार्टमेंट स्थापित करें। एक गोंद बंदूक के साथ डिब्बे को गोंद करें (अंजीर। 1)।
  2. TP4056 मॉड्यूल को पुनर्स्थापित करें ताकि यूएसबी कनेक्टर और डायोड संबंधित छेद में चले जाएं, इसे गर्म गोंद (छवि 2) के साथ ठीक करें।
  3. 7805 वोल्टेज नियामक को पुनर्स्थापित करें, इसे गर्म पिघल गोंद (छवि 3) के साथ ठीक करें।
  4. पावर कनेक्टर को पुनर्स्थापित करें और स्विच करें, उन्हें गर्म गोंद (छवि 4) के साथ ठीक करें।
  5. घटकों का लेआउट चित्र 5 जैसा ही दिखना चाहिए।
  6. शिकंजा के साथ नीचे के कवर को जकड़ें (अंजीर। 6)।
  7. बाद में, मैंने गर्म चाकू द्वारा छोड़े गए धक्कों को काले डक्ट टेप से ढक दिया। उन्हें सैंडपेपर से भी चिकना किया जा सकता है।

पूरा चार्जर चित्र 7 में दिखाया गया है। अब इसे अनुभव किया जाना चाहिए।

चरण 8: परीक्षण



डिस्चार्ज की गई बैटरी को चार्जर में रखें। पावर को 12V या USB जैक पर चालू करें। लाल डायोड को ब्लिंक करना चाहिए, जिसका अर्थ है कि चार्जिंग प्रक्रिया जारी है।

जब चार्ज पूरा हो जाए, तो नीला डायोड जलना चाहिए।
मैं चार्ज करने की प्रक्रिया में चार्जर की एक तस्वीर और चार्ज की गई बैटरी के साथ एक तस्वीर संलग्न करता हूं।
यह काम पूरा करता है।

इस लेख में, मैं आपको दिखाऊंगा कि एक सरल कैसे करें अभियोक्ताइनके लिए रिचार्जेबल बैटरीज़.

चार्जर को असेंबल करना और उसका परीक्षण करना।

ज़रुरत है:

1. सिरिंज 20ml
२.२ कॉपर वायरिंग
3. बैटरी होल्डर से स्प्रिंग (पुरानी तकनीक या खिलौनों से)
4. माइक्रो यूएसबी इंटरफेस के साथ टीपी4056 5वी 1ए पर लिथियम बैटरी 18650 चार्ज करने के लिए मॉड्यूल ()
5. गर्म पिघल गोंद
6. रिचार्जेबल बैटरी टाइप १८६५० ()

टूल से:

1. सोल्डरिंग आयरन
2. गोंद बंदूक
3. स्टेशनरी चाकू

चार्जर बनाना

हमें एक 20ml मेडिकल सिरिंज और एक 18650 रिचार्जेबल बैटरी चाहिए।


सिरिंज पूरी तरह से बैटरी के आकार में फिट बैठता है।

हमने लिपिकीय चाकू से सिरिंज (जहां सुई डाली जाती है) की नाक काट दी ताकि यह आगे के ऑपरेशन में हमारे साथ हस्तक्षेप न करे।


हम पुरानी तकनीक से बैटरी धारकों से वसंत लेते हैं (उदाहरण के लिए, रिमोट कंट्रोल या खिलौनों से)।
हम तांबे के तारों को नीचे से छेद में पास करते हैं और इसे वसंत सर्पिल पर ठीक करते हैं जैसा कि फोटो में दिखाया गया है।




हम माइक्रो USB इंटरफ़ेस के साथ TP4056 5V 1A पर 18650 लिथियम बैटरी के लिए एक चार्जिंग मॉड्यूल लेते हैं और इसे एक सुविधाजनक स्थान पर गर्म गोंद के साथ एक सिरिंज से जोड़ते हैं। ध्रुवीयता को देखते हुए, हम तारों को मॉड्यूल में लाते हैं और उन्हें टांका लगाने वाले लोहे से मिलाते हैं।


TP4056 5V 1A मॉड्यूल के बारे में थोड़ा।

1A तक के करंट के साथ 3.7V लिथियम बैटरी चार्ज करने के लिए डिज़ाइन किया गया। यह मॉड्यूल, इसके आकार और माइक्रो यूएसबी कनेक्टर के लिए धन्यवाद, आसानी से विभिन्न उपकरणों में एम्बेडेड है और आउट-ऑफ-ऑर्डर लिथियम बैटरी चार्जर्स के लिए वैकल्पिक प्रतिस्थापन के रूप में काम कर सकता है। लोकप्रिय 18650 सहित विभिन्न प्रकार की लिथियम बैटरी का समर्थन करता है। मॉड्यूल ध्रुवीयता के उलट होने से सुरक्षित नहीं है, इसलिए बैटरी कनेक्ट करते समय सावधान रहें।

एक लोचदार बैंड के साथ आधार पर सिरिंज सवार से एक छोटा सा टुकड़ा काट लें, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है। इससे सिरिंज के अंदर की बैटरी ठीक हो जाएगी।

हम तांबे की तारों के लिए सिरिंज में एक छेद बनाते हैं ताकि यह बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल को छू सके। छेद एक स्तर पर बनाया जाना चाहिए जब सिरिंज सवार द्वारा बैटरी को ठीक नहीं किया जाता है। फोटो से पता चलता है कि मैंने गलती से बैटरी की निश्चित स्थिति में एक निचला छेद बना दिया था।



छेद के माध्यम से तार को पार करने और पिस्टन के साथ बैटरी को सुरक्षित करने के बाद, आप चार्जर परीक्षण शुरू कर सकते हैं।


चार्जर स्थिर रूप से काम करता है... चार्ज करते समय बैटरी गर्म नहीं होती है। मॉड्यूल पर डिस्प्ले के लिए धन्यवाद, आप चार्जिंग प्रक्रिया (लाल एलईडी) और बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया (नीली एलईडी) के पूरा होने की निगरानी कर सकते हैं।

होममेड चार्जर और एक साधारण डिज़ाइन के लिए उपभोग्य सामग्रियों की कम लागत के कारण डिवाइस प्रासंगिक है।


आप 20 मिली सीरिंज से इस प्रकार की रिचार्जेबल बैटरी के लिए धारक भी बना सकते हैं और विभिन्न शिल्पों में उनका उपयोग कर सकते हैं।

किसी विशेष चार्जर की विशेषताओं का आकलन करना यह समझे बिना मुश्किल है कि ली-आयन बैटरी का एक अनुकरणीय चार्ज वास्तव में कैसे प्रवाहित होना चाहिए। इसलिए, सीधे सर्किट पर आगे बढ़ने से पहले, आइए सिद्धांत को थोड़ा याद करें।

लिथियम बैटरी क्या हैं

लिथियम बैटरी का धनात्मक इलेक्ट्रोड किस सामग्री से बना है, इसके आधार पर उनकी कई किस्में हैं:

  • लिथियम कोबाल्टेट कैथोड के साथ;
  • लिथियेटेड आयरन फॉस्फेट पर आधारित कैथोड के साथ;
  • निकल-कोबाल्ट-एल्यूमीनियम पर आधारित;
  • निकल-कोबाल्ट-मैंगनीज पर आधारित।

इन सभी बैटरियों की अपनी विशेषताएं हैं, लेकिन चूंकि ये बारीकियां आम उपभोक्ता के लिए मौलिक महत्व की नहीं हैं, इसलिए इस लेख में उन पर विचार नहीं किया जाएगा।

साथ ही, सभी ली-आयन बैटरियों का उत्पादन विभिन्न मानक आकारों और रूप कारकों में किया जाता है। वे केस डिज़ाइन (उदाहरण के लिए, आज लोकप्रिय 18650) और लैमिनेटेड या प्रिज्मीय डिज़ाइन (जेल-पॉलीमर बैटरी) दोनों में हो सकते हैं। उत्तरार्द्ध एक विशेष फिल्म से बने भली भांति बंद करके सील किए गए बैग हैं, जिसमें इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोड द्रव्यमान स्थित हैं।

ली-आयन बैटरी के सबसे सामान्य आकार नीचे दी गई तालिका में दिखाए गए हैं (उन सभी में 3.7 वोल्ट का नाममात्र वोल्टेज है):

पद मानक आकर समान आकार
XXYY0,
कहां XX- मिमी में व्यास का संकेत,
Y Y- मिमी में लंबाई मान,
0 - सिलेंडर के रूप में निष्पादन को दर्शाता है		 10180 2/5 एएए
10220 1/2 एएए (Ø एएए से मेल खाती है, लेकिन आधी लंबाई)
10280
10430 एएए
10440 एएए
14250 1/2 एए
14270 AA, लंबाई CR2
14430 Ø 14 मिमी (जैसे एए), लेकिन छोटा
14500 आ
14670
15266, 15270 सीआर2
16340 सीआर123
17500 १५०एस/३००एस
17670 2xCR123 (या 168S / 600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (या 150A / 300P)
18650 2xCR123 (या 168A / 600P)
18700
22650
25500
26500 साथ
26650
32650
33600 डी
42120

आंतरिक विद्युत रासायनिक प्रक्रियाएं उसी तरह आगे बढ़ती हैं और बैटरी के फॉर्म फैक्टर और डिजाइन पर निर्भर नहीं करती हैं, इसलिए नीचे बताई गई सभी चीजें सभी लिथियम बैटरी पर समान रूप से लागू होती हैं।

लिथियम-आयन बैटरी को ठीक से कैसे चार्ज करें

लिथियम बैटरी को चार्ज करने का सबसे सही तरीका दो चरणों में चार्ज करना है। सोनी ने अपने सभी चार्जर में यही तरीका इस्तेमाल किया है। अधिक परिष्कृत चार्ज कंट्रोलर के बावजूद, यह ली-आयन बैटरियों के लिए उनके जीवनकाल से समझौता किए बिना एक पूर्ण चार्ज प्रदान करता है।

यहां हम लिथियम बैटरी के लिए दो-चरण चार्जिंग प्रोफाइल के बारे में बात कर रहे हैं, जिसे सीसी / सीवी (निरंतर वर्तमान, निरंतर वोल्टेज) के रूप में संक्षिप्त किया गया है। स्पंदित और चरण धाराओं के विकल्प भी हैं, लेकिन इस लेख में उन पर विचार नहीं किया गया है। आप स्पंदित धारा के साथ चार्ज करने के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।

तो, आइए चार्जिंग के दोनों चरणों पर अधिक विस्तार से विचार करें।

1. पहले चरण मेंनिरंतर चार्जिंग करंट सुनिश्चित किया जाना चाहिए। वर्तमान मूल्य 0.2-0.5C है। त्वरित चार्जिंग के लिए, इसे वर्तमान को 0.5-1.0C (जहां C बैटरी की क्षमता है) तक बढ़ाने की अनुमति है।

उदाहरण के लिए, 3000 mA / h की क्षमता वाली बैटरी के लिए, पहले चरण में नाममात्र चार्ज करंट 600-1500 mA है, और त्वरित चार्ज करंट 1.5-3A की सीमा में हो सकता है।

किसी दिए गए मान का निरंतर चार्जिंग करंट प्रदान करने के लिए, चार्जर सर्किट (चार्जर) को बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज बढ़ाने में सक्षम होना चाहिए। वास्तव में, पहले चरण में, चार्जर एक क्लासिक करंट स्टेबलाइजर की तरह काम करता है।

जरूरी:यदि आप बिल्ट-इन प्रोटेक्शन बोर्ड (पीसीबी) के साथ बैटरी चार्ज करने की योजना बनाते हैं, तो मेमोरी सर्किट को डिजाइन करते समय, आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सर्किट का ओपन सर्किट वोल्टेज कभी भी 6-7 वोल्ट से अधिक न हो। अन्यथा, सुरक्षा बोर्ड क्षतिग्रस्त हो सकता है।

फिलहाल जब बैटरी पर वोल्टेज 4.2 वोल्ट के मान तक बढ़ जाता है, तो बैटरी अपनी क्षमता का लगभग 70-80% हासिल कर लेगी (क्षमता का विशिष्ट मूल्य चार्ज करंट पर निर्भर करेगा: त्वरित चार्जिंग के साथ यह थोड़ा होगा कम, नाममात्र के साथ - थोड़ा अधिक)। यह क्षण चार्जिंग के पहले चरण का अंत है और दूसरे (और अंतिम) चरण में संक्रमण के लिए एक संकेत के रूप में कार्य करता है।

2. चार्जिंग का दूसरा चरण- यह निरंतर वोल्टेज वाला बैटरी चार्ज है, लेकिन धीरे-धीरे घट रहा है (गिर रहा है) करंट।

इस स्तर पर, चार्जर बैटरी पर 4.15-4.25 वोल्ट का वोल्टेज बनाए रखता है और वर्तमान मूल्य को नियंत्रित करता है।

जैसे-जैसे क्षमता बढ़ती है, चार्जिंग करंट कम होता जाएगा। जैसे ही इसका मान घटकर 0.05-0.01C हो जाता है, चार्जिंग प्रक्रिया पूरी मानी जाती है।

चार्जर के सही संचालन की एक महत्वपूर्ण बारीकियां चार्जिंग की समाप्ति के बाद बैटरी से इसका पूर्ण वियोग है। यह इस तथ्य के कारण है कि लिथियम बैटरी के लिए उन्हें नीचे रखना बेहद अवांछनीय है बढ़ा हुआ वोल्टेज, जो आमतौर पर मेमोरी प्रदान करता है (अर्थात 4.18-4.24 वोल्ट)। इससे बैटरी की रासायनिक संरचना में तेजी से गिरावट आती है और इसके परिणामस्वरूप इसकी क्षमता में कमी आती है। लंबे समय तक रहने का मतलब है दसियों घंटे या उससे अधिक।

चार्जिंग के दूसरे चरण के दौरान, बैटरी अपनी क्षमता का लगभग 0.1-0.15 और प्राप्त करने का प्रबंधन करती है। इस प्रकार कुल बैटरी चार्ज 90-95% तक पहुंच जाता है, जो एक उत्कृष्ट संकेतक है।

हमने चार्जिंग के दो मुख्य चरणों को कवर किया है। हालाँकि, लिथियम बैटरी चार्ज करने के मुद्दे का कवरेज अधूरा होगा यदि चार्जिंग के एक और चरण का उल्लेख नहीं किया गया - तथाकथित। प्रीचार्ज

प्री-चार्ज स्टेज (प्री-चार्ज)- इस चरण का उपयोग केवल गहराई से डिस्चार्ज की गई बैटरियों (2.5 V से कम) के लिए किया जाता है ताकि उन्हें सामान्य परिचालन स्थितियों में वापस लाया जा सके।

इस स्तर पर, प्रभार प्रदान किया जाता है एकदिश धाराबैटरी वोल्टेज 2.8 वी तक पहुंचने तक कम मूल्य।

क्षतिग्रस्त बैटरियों की सूजन और अवसादन (या आग के साथ विस्फोट) को रोकने के लिए एक प्रारंभिक चरण आवश्यक है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोड के बीच एक आंतरिक शॉर्ट सर्किट होना। यदि ऐसी बैटरी से एक बड़ा चार्ज करंट तुरंत पास हो जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से इसके गर्म होने की ओर ले जाएगा, और फिर कितना भाग्यशाली होगा।

प्रीचार्जिंग का एक अन्य लाभ बैटरी को पहले से गरम करना है, जो कम परिवेश के तापमान (ठंड के मौसम में बिना गर्म किए कमरे में) चार्ज करते समय महत्वपूर्ण है।

इंटेलिजेंट चार्जिंग को चार्जिंग के प्रारंभिक चरण के दौरान बैटरी पर वोल्टेज की निगरानी करने में सक्षम होना चाहिए और, यदि वोल्टेज लंबे समय तक नहीं बढ़ता है, तो निष्कर्ष निकालें कि बैटरी दोषपूर्ण है।

लिथियम-आयन बैटरी (प्रीचार्ज चरण सहित) चार्ज करने के सभी चरणों को इस ग्राफ में योजनाबद्ध रूप से दर्शाया गया है:

रेटेड चार्जिंग वोल्टेज को 0.15V से अधिक करने से बैटरी का जीवन आधा हो सकता है। चार्ज वोल्टेज को 0.1 वोल्ट कम करने से चार्ज की गई बैटरी की क्षमता लगभग 10% कम हो जाती है, लेकिन इसके जीवन का विस्तार होता है। चार्जर से निकालने के बाद पूरी तरह चार्ज बैटरी का वोल्टेज 4.1-4.15 वोल्ट है।

उपरोक्त को संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए, हम मुख्य सिद्धांतों की रूपरेखा तैयार करेंगे:

1. ली-आयन बैटरी को चार्ज करने के लिए कौन सी धारा (उदाहरण के लिए, 18650 या कोई अन्य)?

करंट इस बात पर निर्भर करेगा कि आप इसे कितनी जल्दी चार्ज करना चाहते हैं और यह 0.2C से 1C तक हो सकता है।

उदाहरण के लिए, 3400 एमएएच की क्षमता वाली 18650 आकार की बैटरी के लिए, न्यूनतम चार्ज वर्तमान 680 एमए है, और अधिकतम 3400 एमए है।

2. चार्ज होने में कितना समय लगता है, उदाहरण के लिए, वही 18650 रिचार्जेबल बैटरी?

चार्जिंग का समय सीधे चार्जिंग करंट पर निर्भर करता है और इसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

टी = सी / आई चार्ज।

उदाहरण के लिए, 1A के करंट वाली हमारी 3400 mAh की बैटरी का चार्जिंग समय लगभग 3.5 घंटे होगा।

3. लिथियम पॉलीमर बैटरी को ठीक से कैसे चार्ज करें?

सभी लिथियम बैटरी एक ही तरह से चार्ज की जाती हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह लिथियम पॉलीमर है या लिथियम आयन। हम उपभोक्ताओं के लिए, कोई अंतर नहीं है।

एक सुरक्षा बोर्ड क्या है?

सुरक्षा बोर्ड (या पीसीबी - पावर कंट्रोल बोर्ड) को शॉर्ट सर्किट, ओवरचार्ज और ओवरडिस्चार्ज से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है लिथियम बैटरी... एक नियम के रूप में, सुरक्षा मॉड्यूल में अति ताप संरक्षण भी बनाया गया है।

सुरक्षा कारणों से, घरेलू उपकरणों में लिथियम बैटरी का उपयोग करने के लिए मना किया जाता है यदि उनके पास एक अंतर्निहित सुरक्षा बोर्ड नहीं है। इसलिए, सेल फोन की सभी बैटरियों में हमेशा एक पीसीबी बोर्ड होता है। बैटरी के आउटपुट टर्मिनल सीधे बोर्ड पर स्थित होते हैं:

ये बोर्ड विशेष मिक्रुह (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600, आदि एनालॉग्स) पर आधारित छह-पैर वाले चार्ज कंट्रोलर का उपयोग करते हैं। इस नियंत्रक का कार्य बैटरी को पूरी तरह से डिस्चार्ज होने पर लोड से बैटरी को डिस्कनेक्ट करना और 4.25V तक पहुंचने पर बैटरी को चार्ज करने से डिस्कनेक्ट करना है।

उदाहरण के लिए, यहाँ BP-6M बैटरी सुरक्षा बोर्ड का आरेख है, जो पुराने Nokia फ़ोनों के साथ आपूर्ति की गई थी:

अगर हम 18650 के बारे में बात करते हैं, तो उन्हें सुरक्षा बोर्ड के साथ या बिना बनाया जा सकता है। सुरक्षा मॉड्यूल बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल के क्षेत्र में स्थित है।

बोर्ड बैटरी की लंबाई को 2-3 मिमी बढ़ा देता है।

पीसीबी के बिना बैटरियों को आमतौर पर अपने स्वयं के सुरक्षा सर्किट वाली बैटरी में शामिल किया जाता है।

कोई भी सुरक्षित बैटरी आसानी से असुरक्षित बैटरी में बदल जाती है, बस इसे बंद कर दें।

आज तक, 18650 बैटरी की अधिकतम क्षमता 3400mAh है। संरक्षित बैटरियों को केस ("संरक्षित") पर चिह्नित किया जाना चाहिए।

पीसीबी बोर्ड को पीसीएम मॉड्यूल (पीसीएम - पावर चार्ज मॉड्यूल) के साथ भ्रमित न करें। यदि पूर्व केवल बैटरी की सुरक्षा के लिए काम करता है, तो बाद वाले को चार्जिंग प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - वे एक निश्चित स्तर पर चार्जिंग करंट को सीमित करते हैं, तापमान को नियंत्रित करते हैं और सामान्य तौर पर, पूरी प्रक्रिया प्रदान करते हैं। पीसीएम बोर्ड वह है जिसे हम चार्ज कंट्रोलर कहते हैं।

मुझे उम्मीद है कि अब कोई सवाल नहीं बचा है, 18650 बैटरी या किसी अन्य लिथियम बैटरी को कैसे चार्ज किया जाए? फिर हम चार्जर्स (वही चार्ज कंट्रोलर) के लिए तैयार सर्किटरी समाधानों के एक छोटे से चयन की ओर मुड़ते हैं।

ली-आयन बैटरी के लिए चार्जिंग स्कीम

सभी सर्किट किसी भी लिथियम बैटरी को चार्ज करने के लिए उपयुक्त हैं, यह केवल निर्णय लेने के लिए रहता है आवेशित धाराऔर तत्व आधार।

LM317

चार्ज इंडिकेटर के साथ LM317 माइक्रोक्रिकिट पर आधारित एक साधारण चार्जर का आरेख:

सर्किट सरल है, ट्रिमर R8 (एक कनेक्टेड बैटरी के बिना!) का उपयोग करके 4.2 वोल्ट के आउटपुट वोल्टेज को सेट करने के लिए पूरे सेटअप को कम किया जाता है और प्रतिरोधों R4, R6 का चयन करके चार्ज करंट सेट किया जाता है। रोकनेवाला R1 की शक्ति कम से कम 1 वाट है।

जैसे ही एलईडी निकल जाती है, चार्जिंग प्रक्रिया को पूर्ण माना जा सकता है (चार्जिंग करंट कभी भी शून्य नहीं होगा)। पूरी तरह चार्ज होने के बाद बैटरी को इस चार्ज में लंबे समय तक रखने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

एलएम 317 माइक्रोक्रिकिट व्यापक रूप से विभिन्न वोल्टेज और वर्तमान स्टेबलाइजर्स (स्विचिंग सर्किट के आधार पर) में उपयोग किया जाता है। यह हर कोने पर बेचा जाता है और इसकी कीमत सिर्फ एक पैसा है (आप केवल 55 रूबल के लिए 10 टुकड़े ले सकते हैं)।

LM317 विभिन्न आवासों में आता है:

पिन असाइनमेंट (पिनआउट):

LM317 microcircuit के एनालॉग हैं: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (अंतिम दो घरेलू उत्पादन के हैं)।

यदि आप LM317 के बजाय LM350 लेते हैं तो चार्जिंग करंट को 3A तक बढ़ाया जा सकता है। सच है, यह अधिक महंगा होगा - 11 रूबल / टुकड़ा।

पीसीबी और योजनाबद्ध विधानसभा नीचे दिखाए गए हैं:

पुराने सोवियत ट्रांजिस्टर KT361 को इसी तरह से बदला जा सकता है पीएनपी ट्रांजिस्टर(उदाहरण के लिए, KT3107, KT3108 या बुर्जुआ 2N5086, 2SA733, BC308A)। चार्ज इंडिकेटर की जरूरत नहीं होने पर इसे पूरी तरह से हटाया जा सकता है।

सर्किट का नुकसान: आपूर्ति वोल्टेज 8-12V के भीतर होना चाहिए। यह इस तथ्य के कारण है कि LM317 microcircuit के सामान्य संचालन के लिए, बैटरी पर वोल्टेज और आपूर्ति वोल्टेज के बीच का अंतर कम से कम 4.25 वोल्ट होना चाहिए। इस प्रकार, यह यूएसबी पोर्ट से काम नहीं करेगा।

MAX1555 या MAX1551

MAX1551 / MAX1555 समर्पित ली + बैटरी चार्जर हैं जिन्हें यूएसबी या एक अलग पावर एडाप्टर (जैसे फोन चार्जर) द्वारा संचालित किया जा सकता है।

इन microcircuits के बीच एकमात्र अंतर यह है कि MAX1555 चार्जिंग प्रक्रिया के संकेतक के लिए एक संकेत देता है, और MAX1551 एक संकेत देता है कि बिजली चालू है। वे। १५५५ ज्यादातर मामलों में अभी भी बेहतर है, इसलिए १५५१ अब बिक्री पर खोजना मुश्किल है।

निर्माता से इन microcircuits का विस्तृत विवरण -।

ज्यादा से ज्यादा इनपुट वोल्टेजडीसी एडेप्टर से - 7 वी, जब यूएसबी से संचालित होता है - 6 वी। जब आपूर्ति वोल्टेज 3.52 वी तक गिर जाता है, तो माइक्रोक्रिकिट बंद हो जाता है और चार्ज बंद हो जाता है।

माइक्रोक्रिकिट स्वयं पता लगाता है कि किस इनपुट पर आपूर्ति वोल्टेज मौजूद है और इससे जुड़ा है। यदि बिजली की आपूर्ति YUSB बस के माध्यम से की जाती है, तो अधिकतम चार्ज करंट 100 mA तक सीमित है - यह आपको दक्षिण पुल के जलने के डर के बिना चार्जर को किसी भी कंप्यूटर के USB पोर्ट में चिपकाने की अनुमति देता है।

जब एक अलग बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित किया जाता है, तो सामान्य चार्जिंग करंट 280mA होता है।

माइक्रोक्रिकिट्स में बिल्ट-इन ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन है। फिर भी, सर्किट काम करना जारी रखता है, 110 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की प्रत्येक डिग्री के लिए चार्ज करंट को 17 mA कम करता है।

एक प्री-चार्ज फ़ंक्शन है (ऊपर देखें): जब तक बैटरी पर वोल्टेज 3V से कम है, तब तक माइक्रोक्रिकिट चार्ज करंट को 40 mA तक सीमित कर देता है।

माइक्रोक्रिकिट में 5 पिन होते हैं। यहां विशिष्ट योजनासमावेशन:

यदि इस बात की गारंटी है कि आपके एडॉप्टर के आउटपुट में वोल्टेज किसी भी परिस्थिति में 7 वोल्ट से अधिक नहीं होगा, तो आप 7805 स्टेबलाइजर के बिना कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, इस पर USB चार्जिंग विकल्प को असेंबल किया जा सकता है।

माइक्रोक्रिकिट को बाहरी डायोड या बाहरी ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं होती है। आम तौर पर, निश्चित रूप से, भव्य मिक्रूही! केवल वे बहुत छोटे हैं, यह मिलाप के लिए असुविधाजनक है। और वे महंगे भी हैं ()।

एलपी२९५१

LP2951 स्टेबलाइजर राष्ट्रीय अर्धचालक () द्वारा निर्मित है। यह बिल्ट-इन करंट लिमिटिंग फंक्शन का कार्यान्वयन प्रदान करता है और सर्किट के आउटपुट पर लिथियम-आयन बैटरी के चार्जिंग वोल्टेज के एक स्थिर स्तर के गठन की अनुमति देता है।

चार्ज वोल्टेज 4.08 - 4.26 वोल्ट है और बैटरी के डिस्कनेक्ट होने पर इसे रोकनेवाला R3 द्वारा सेट किया जाता है। तनाव बहुत सटीक रूप से आयोजित किया जाता है।

चार्ज करंट 150 - 300mA है, यह मान LP2951 माइक्रोक्रिकिट (निर्माता के आधार पर) के आंतरिक सर्किट द्वारा सीमित है।

छोटे रिवर्स करंट वाले डायोड का इस्तेमाल करें। उदाहरण के लिए, यह 1N400X श्रृंखला में से कोई भी हो सकता है जिसे आप खरीद सकते हैं। जब इनपुट वोल्टेज काट दिया जाता है तो बैटरी से LP2951 माइक्रोकिरिट में रिवर्स करंट को रोकने के लिए डायोड का उपयोग ब्लॉकिंग डायोड के रूप में किया जाता है।

यह चार्ज काफी कम चार्जिंग करंट प्रदान करता है, इसलिए किसी भी 18650 बैटरी को रात भर चार्ज किया जा सकता है।

माइक्रोक्रिकिट को डीआईपी पैकेज और एसओआईसी पैकेज दोनों में खरीदा जा सकता है (लागत प्रति पीस लगभग 10 रूबल है)।

एमसीपी७३८३१

माइक्रोक्रिकिट आपको सही चार्जर बनाने की अनुमति देता है, और यह प्रचारित MAX1555 से भी सस्ता है।

एक विशिष्ट वायरिंग आरेख से लिया गया है:

सर्किट का एक महत्वपूर्ण लाभ कम प्रतिरोध वाले बिजली प्रतिरोधों की अनुपस्थिति है जो चार्ज करंट को सीमित करते हैं। यहां करंट को माइक्रोक्रिकिट के 5 वें पिन से जुड़े एक रेसिस्टर द्वारा सेट किया जाता है। इसका प्रतिरोध 2-10 kOhm की सीमा में होना चाहिए।

पूरा चार्जर इस तरह दिखता है:

ऑपरेशन के दौरान माइक्रोक्रिकिट काफी अच्छी तरह से गर्म हो जाता है, लेकिन यह इसमें हस्तक्षेप नहीं करता है। अपना कार्य करता है।

यहाँ एक और विकल्प है मुद्रित सर्किट बोर्डसाथ एसएमडी एलईडीऔर माइक्रो यूएसबी कनेक्टर:

एलटीसी4054 (एसटीसी4054)

अत्यधिक सरल सर्किट, बढ़िया विकल्प! 800 mA तक के करंट के साथ चार्ज करने की अनुमति देता है (देखें)। सच है, यह बहुत गर्म हो जाता है, लेकिन इस मामले में, अंतर्निर्मित अति ताप संरक्षण वर्तमान को कम कर देता है।

एक ट्रांजिस्टर के साथ एक या दोनों एलईडी को बाहर फेंककर सर्किट को बहुत सरल बनाया जा सकता है। तब यह इस तरह दिखेगा (आपको स्वीकार करना होगा, यह कहीं आसान नहीं है: प्रतिरोधों की एक जोड़ी और एक कंडेनसर):

पीसीबी विकल्पों में से एक से उपलब्ध है। बोर्ड को मानक आकार 0805 के तत्वों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

मैं = 1000 / आर... यह तुरंत एक बड़ा करंट सेट करने के लायक नहीं है, पहले देखें कि माइक्रोक्रिकिट कितना गर्म होगा। अपने स्वयं के उद्देश्यों के लिए, मैंने 2.7 kOhm रोकनेवाला लिया, जबकि चार्ज करंट लगभग 360 mA निकला।

इस माइक्रोक्रिकिट के लिए एक रेडिएटर के अनुकूल होने की संभावना नहीं है, और यह एक तथ्य नहीं है कि यह क्रिस्टल-केस संक्रमण के उच्च तापीय प्रतिरोध के कारण प्रभावी होगा। निर्माता "पिन के माध्यम से" हीट सिंक बनाने की सलाह देता है - पटरियों को जितना संभव हो उतना मोटा बनाना और पन्नी को माइक्रोक्रिकिट केस के नीचे छोड़ना। सामान्य तौर पर, अधिक "मिट्टी" पन्नी छोड़ी जाती है, बेहतर।

वैसे, अधिकांश गर्मी तीसरे चरण के माध्यम से समाप्त हो जाती है, इसलिए आप इस ट्रैक को बहुत चौड़ा और मोटा बना सकते हैं (इसे अतिरिक्त सोल्डर से भरें)।

LTC4054 चिप के पैकेज को LTH7 या LTADY लेबल किया जा सकता है।

LTH7 LTADY से इस मायने में अलग है कि पहला एक बुरी तरह से मृत बैटरी (जिस पर वोल्टेज 2.9 वोल्ट से कम है) उठा सकता है, और दूसरा नहीं कर सकता (आपको इसे अलग से स्विंग करने की आवश्यकता है)।

माइक्रोक्रिकिट बहुत सफल निकला, इसलिए इसमें एनालॉग्स का एक गुच्छा है: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, CX9050 , ईसी४९०१६, सीवाईटी५०२६, क्यू७०५१। किसी भी एनालॉग का उपयोग करने से पहले, डेटाशीट की जांच करें।

टीपी4056

माइक्रोक्रिकिट एसओपी -8 मामले (देखें) में बनाया गया है, इसके पेट पर एक धातु ताप संग्राहक है जो संपर्कों से जुड़ा नहीं है, जिससे गर्मी को अधिक कुशलता से निकालना संभव हो जाता है। आपको बैटरी को 1A तक के करंट से चार्ज करने की अनुमति देता है (वर्तमान वर्तमान सेटिंग रोकनेवाला पर निर्भर करता है)।

वायरिंग आरेख के लिए बहुत कम से कम हिंग वाले तत्वों की आवश्यकता होती है:

सर्किट क्लासिक चार्जिंग प्रक्रिया को लागू करता है - पहले, निरंतर वर्तमान के साथ चार्ज करना, फिर निरंतर वोल्टेज और गिरती धारा के साथ। सब कुछ वैज्ञानिक है। यदि आप चार्जिंग को चरण दर चरण अलग करते हैं, तो आप कई चरणों को अलग कर सकते हैं:

  1. कनेक्टेड बैटरी के वोल्टेज की निगरानी करना (ऐसा लगातार होता है)।
  2. प्रीचार्ज स्टेज (यदि बैटरी 2.9 V से कम डिस्चार्ज होती है)। प्रोग्राम किए गए रोकनेवाला आर प्रोग (100mA पर R प्रोग = 1.2 kOhm) से 2.9 V के स्तर तक 1/10 के करंट के साथ चार्ज करें।
  3. अधिकतम स्थिर धारा के साथ चार्ज करना (आर प्रोग पर 1000mA = 1.2 kOhm);
  4. जब बैटरी 4.2 V तक पहुँच जाती है, तो बैटरी पर वोल्टेज इस स्तर पर स्थिर हो जाता है। चार्जिंग करंट में धीरे-धीरे कमी शुरू होती है।
  5. जब करंट R प्रोग रेसिस्टर (100mA at R prog = 1.2kOhm) द्वारा प्रोग्राम किए गए 1/10 तक पहुंच जाता है, तो चार्जर बंद हो जाता है।
  6. चार्जिंग समाप्त होने के बाद, नियंत्रक बैटरी वोल्टेज की निगरानी करना जारी रखता है (आइटम 1 देखें)। मॉनिटरिंग सर्किट द्वारा खपत की जाने वाली धारा 2-3 μA है। वोल्टेज 4.0V तक गिर जाने के बाद, चार्जिंग फिर से चालू हो जाती है। और इसलिए एक सर्कल में।

आवेश धारा (एम्पीयर में) की गणना सूत्र द्वारा की जाती है मैं = १२०० / आर प्रोग... अनुमत अधिकतम 1000 एमए है।

ग्राफ़ में 18650 बैटरी के साथ 3400 एमएएच की वास्तविक चार्जिंग टेस्ट दिखाया गया है:

माइक्रोक्रिकिट का लाभ यह है कि चार्ज करंट सिर्फ एक रेसिस्टर द्वारा सेट किया जाता है। शक्तिशाली कम प्रतिरोध प्रतिरोधों की आवश्यकता नहीं है। साथ ही चार्जिंग प्रक्रिया का एक संकेतक है, साथ ही चार्जिंग के अंत का संकेत भी है। जब बैटरी कनेक्ट नहीं होती है, तो संकेतक हर कुछ सेकंड में एक बार झपकाता है।

सर्किट की आपूर्ति वोल्टेज 4.5 ... 8 वोल्ट के भीतर होनी चाहिए। 4.5V के करीब, बेहतर (इस तरह चिप कम गर्म होता है)।

पहले चरण में निर्मित तापमान संवेदक को जोड़ने के लिए प्रयोग किया जाता है लिथियम आयन बैटरी(आमतौर पर यह सेल फोन की बैटरी का मध्य लीड होता है)। यदि आउटपुट पर वोल्टेज ४५% से कम या आपूर्ति वोल्टेज के ८०% से अधिक है, तो चार्जिंग निलंबित है। यदि आपको तापमान नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है, तो बस इस पैर को जमीन पर रखें।

ध्यान! इस सर्किट में एक महत्वपूर्ण खामी है: बैटरी पोलरिटी रिवर्सल प्रोटेक्शन सर्किट की अनुपस्थिति। इस मामले में, नियंत्रक को अधिकतम करंट से अधिक होने के कारण जलने की गारंटी है। ऐसे में सर्किट का सप्लाई वोल्टेज सीधे बैटरी में जाता है, जो बेहद खतरनाक है।

हस्ताक्षर सरल है, घुटने पर एक घंटे में किया जाता है। यदि समय समाप्त हो रहा है, तो आप तैयार मॉड्यूल ऑर्डर कर सकते हैं। तैयार मॉड्यूल के कुछ निर्माता ओवरकुरेंट और ओवरडिस्चार्ज के खिलाफ सुरक्षा जोड़ते हैं (उदाहरण के लिए, आप चुन सकते हैं कि आपको कौन सा बोर्ड चाहिए - सुरक्षा के साथ या बिना, और किस कनेक्टर के साथ)।

आप तापमान संवेदक के लिए लीड-आउट संपर्क के साथ तैयार बोर्ड भी पा सकते हैं। या चार्जिंग करंट बढ़ाने के लिए और रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन (उदाहरण) के साथ कई समानांतर TP4056 चिप्स वाला चार्जिंग मॉड्यूल भी।

एलटीसी1734

यह भी एक बहुत ही सरल योजना है। चार्ज करंट को रेसिस्टर R प्रोग द्वारा सेट किया जाता है (उदाहरण के लिए, यदि आप 3 kΩ रेसिस्टर लगाते हैं, तो करंट 500 mA होगा)।

माइक्रोक्रेसीट आमतौर पर मामले पर चिह्नित होते हैं: एलटीआरजी (वे अक्सर सैमसंग के पुराने फोन में पाए जा सकते हैं)।

ट्रांजिस्टर सामान्य रूप से कोई भी पी-एन-पी करेगा, मुख्य बात यह है कि इसे इसके लिए डिज़ाइन किया गया है करेण्ट सेट करेंचार्ज करना।

संकेतित आरेख पर कोई चार्ज इंडिकेटर नहीं है, लेकिन LTC1734 पर यह कहा जाता है कि पिन "4" (प्रोग) के दो कार्य हैं - करंट सेट करना और बैटरी चार्ज के अंत की निगरानी करना। एक उदाहरण के रूप में, LT1716 तुलनित्र का उपयोग करके चार्ज के अंत के नियंत्रण वाला एक सर्किट दिखाया गया है।

इस मामले में तुलनित्र LT1716 को सस्ते LM358 से बदला जा सकता है।

TL431 + ट्रांजिस्टर

शायद, अधिक किफायती घटकों के साथ आना मुश्किल है। यहां मुश्किल हिस्सा TL431 वोल्टेज संदर्भ ढूंढ रहा है। लेकिन वे इतने व्यापक हैं कि वे लगभग हर जगह पाए जाते हैं (शायद ही कोई बिजली की आपूर्ति इस माइक्रोक्रिकिट के बिना करती है)।

ठीक है, TIP41 ट्रांजिस्टर को उपयुक्त कलेक्टर करंट के साथ किसी अन्य के साथ बदला जा सकता है। यहां तक ​​​​कि पुराना सोवियत KT819, KT805 (या कम शक्तिशाली KT815, KT817) भी करेगा।

4.2 वोल्ट पर एक ट्रिमर रोकनेवाला का उपयोग करके आउटपुट वोल्टेज (बैटरी के बिना !!!) सेट करने के लिए सर्किट की स्थापना कम हो जाती है। रेसिस्टर R1 अधिकतम चार्जिंग करंट सेट करता है।

यह सर्किट लिथियम बैटरी चार्ज करने की दो-चरण की प्रक्रिया को पूरी तरह से लागू करता है - पहले, एक निरंतर वर्तमान के साथ चार्ज करना, फिर वोल्टेज स्थिरीकरण चरण में संक्रमण और वर्तमान में लगभग शून्य में क्रमिक कमी। एकमात्र दोष सर्किट की खराब दोहराव है (उपयोग किए गए घटकों पर ट्यूनिंग और मांग में मकर)।

एमसीपी७३८१२

माइक्रोचिप से एक और अवांछनीय रूप से उपेक्षित माइक्रोकिरिट है - MCP73812 (देखें)। इसके आधार पर एक बहुत ही बजटीय चार्जिंग विकल्प (और सस्ता!) प्राप्त होता है। पूरे शरीर की किट सिर्फ एक रोकनेवाला है!

वैसे, माइक्रोक्रिकिट सोल्डरिंग के लिए सुविधाजनक मामले में बनाया गया है - SOT23-5।

केवल नकारात्मक यह है कि यह बहुत गर्म हो जाता है और कोई चार्ज संकेत नहीं होता है। यदि आपके पास कम बिजली की आपूर्ति है (जो वोल्टेज ड्रॉप देता है) तो यह किसी भी तरह से बहुत भरोसेमंद काम नहीं करता है।

सामान्य तौर पर, यदि आपके लिए चार्ज इंडिकेशन महत्वपूर्ण नहीं है, और 500 mA का करंट आपको सूट करता है, तो MCP73812 एक बहुत अच्छा विकल्प है।

एनसीपी1835

एक पूरी तरह से एकीकृत समाधान पेश किया जाता है - NCP1835B, चार्जिंग वोल्टेज (4.2 ± 0.05 V) की उच्च स्थिरता प्रदान करता है।

शायद इस microcircuit का एकमात्र दोष इसका बहुत छोटा आकार (DFN-10 केस, आकार 3x3 मिमी) है। हर कोई ऐसे लघु तत्वों के उच्च-गुणवत्ता वाले सोल्डरिंग प्रदान करने में सक्षम नहीं है।

निर्विवाद लाभों में से, मैं निम्नलिखित पर ध्यान देना चाहूंगा:

  1. शरीर किट भागों की न्यूनतम संख्या।
  2. पूरी तरह से डिस्चार्ज की गई बैटरी को चार्ज करने की क्षमता (30mA के करंट के साथ प्रीचार्ज);
  3. चार्जिंग के अंत का निर्धारण।
  4. प्रोग्रामेबल चार्जिंग करंट - 1000 mA तक।
  5. चार्ज और त्रुटि संकेत (गैर-रिचार्जेबल बैटरी का पता लगाने और इसके बारे में संकेत देने में सक्षम)।
  6. निरंतर चार्ज के खिलाफ सुरक्षा (संधारित्र सी टी की क्षमता को बदलकर, आप अधिकतम चार्ज समय 6.6 से 784 मिनट तक सेट कर सकते हैं)।

माइक्रोक्रिकिट की लागत इतनी सस्ती नहीं है, लेकिन इतनी अधिक नहीं है (~ $ 1) कि इसे इस्तेमाल करने से मना कर दिया जाए। यदि आप टांका लगाने वाले लोहे के मित्र हैं, तो मैं इस विकल्प को चुनने की सलाह दूंगा।

अधिक विस्तृत विवरण में है।

क्या लिथियम-आयन बैटरी को बिना कंट्रोलर के चार्ज किया जा सकता है?

हाँ आप कर सकते हैं। हालाँकि, इसके लिए चार्जिंग करंट और वोल्टेज पर कड़े नियंत्रण की आवश्यकता होगी।

सामान्य तौर पर, बैटरी चार्ज करना, उदाहरण के लिए, बिना चार्जर के हमारा 18650, काम नहीं करेगा। वैसे भी, आपको किसी तरह अधिकतम चार्ज करंट को सीमित करने की आवश्यकता है, इसलिए कम से कम सबसे आदिम चार्जर की अभी भी आवश्यकता है।

किसी भी लिथियम बैटरी के लिए सबसे सरल चार्जर बैटरी के साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला है:

रोकनेवाला का प्रतिरोध और बिजली अपव्यय बिजली की आपूर्ति के वोल्टेज पर निर्भर करता है जिसका उपयोग चार्जिंग के लिए किया जाएगा।

आइए एक उदाहरण के रूप में 5 वोल्ट बिजली की आपूर्ति के लिए रोकनेवाला की गणना करें। हम 2400 एमएएच की क्षमता वाली 18650 बैटरी चार्ज करेंगे।

तो, चार्जिंग की शुरुआत में, रोकनेवाला के पार वोल्टेज ड्रॉप होगा:

यू आर = 5 - 2.8 = 2.2 वोल्ट

मान लीजिए कि हमारी 5-वोल्ट बिजली की आपूर्ति को अधिकतम 1 ए के लिए रेट किया गया है। सर्किट चार्ज की शुरुआत में सबसे बड़े करंट की खपत करेगा, जब बैटरी पर वोल्टेज न्यूनतम हो और 2.7-2.8 वोल्ट हो।

ध्यान दें: ये गणना इस संभावना को ध्यान में नहीं रखती है कि बैटरी को बहुत गहराई से डिस्चार्ज किया जा सकता है और उस पर वोल्टेज बहुत कम, शून्य से नीचे हो सकता है।

इस प्रकार, 1 एम्पीयर के स्तर पर चार्ज की शुरुआत में करंट को सीमित करने के लिए आवश्यक प्रतिरोधक का प्रतिरोध होना चाहिए:

आर = यू / आई = 2.2 / 1 = 2.2 ओहम

प्रतिरोधी अपव्यय शक्ति:

पी आर = आई 2 आर = 1 * 1 * 2.2 = 2.2 डब्ल्यू

बैटरी चार्ज के बिल्कुल अंत में, जब उस पर वोल्टेज 4.2 V तक पहुंच जाता है, तो चार्ज करंट होगा:

मैं चार्ज = (यू आईपी - 4.2) / आर = (5 - 4.2) / 2.2 = 0.3 ए

यही है, जैसा कि हम देख सकते हैं, सभी मान किसी दिए गए बैटरी के लिए अनुमेय से परे नहीं जाते हैं: प्रारंभिक वर्तमान किसी दिए गए बैटरी (2.4 ए) के लिए अधिकतम स्वीकार्य चार्ज वर्तमान से अधिक नहीं है, और अंतिम वर्तमान वर्तमान से अधिक है जिस पर बैटरी क्षमता प्राप्त करना बंद कर देती है (0.24 ए)।

ऐसी चार्जिंग का मुख्य नुकसान बैटरी पर वोल्टेज की लगातार निगरानी करने की आवश्यकता है। और वोल्टेज 4.2 वोल्ट तक पहुंचते ही चार्ज को मैन्युअल रूप से डिस्कनेक्ट कर दें। तथ्य यह है कि लिथियम बैटरी एक अल्पकालिक ओवरवॉल्टेज को भी बहुत बुरी तरह से सहन नहीं करती है - इलेक्ट्रोड द्रव्यमान जल्दी से नीचा होने लगते हैं, जो अनिवार्य रूप से क्षमता के नुकसान की ओर जाता है। इसी समय, ओवरहीटिंग और डिप्रेसुराइजेशन के लिए सभी आवश्यक शर्तें बनाई जाती हैं।

यदि आपकी बैटरी में एक अंतर्निहित सुरक्षा बोर्ड है, जिसकी चर्चा थोड़ी ऊपर की गई थी, तो सब कुछ सरल हो जाता है। बैटरी पर एक निश्चित वोल्टेज तक पहुंचने पर, बोर्ड स्वचालित रूप से इसे चार्जर से डिस्कनेक्ट कर देगा। हालाँकि, इस चार्जिंग विधि में महत्वपूर्ण कमियाँ हैं, जिनके बारे में हमने बात की थी।

बैटरी में निर्मित सुरक्षा इसे किसी भी परिस्थिति में रिचार्ज करने की अनुमति नहीं देगी। आपके लिए बस इतना करना बाकी है कि चार्ज करंट को नियंत्रित किया जाए ताकि यह इस बैटरी के लिए अनुमेय मूल्यों से अधिक न हो (दुर्भाग्य से, सुरक्षा बोर्ड यह नहीं जानते कि चार्ज करंट को कैसे सीमित किया जाए)।

प्रयोगशाला बिजली आपूर्ति के साथ चार्ज करना

यदि आपके पास अपने निपटान में वर्तमान-सीमित बिजली की आपूर्ति है, तो आप बच गए हैं! ऐसा शक्ति स्रोत पहले से ही एक पूर्ण चार्जर है जो सही चार्ज प्रोफ़ाइल को लागू करता है, जिसके बारे में हमने ऊपर (CC / CV) लिखा था।

ली-आयन को चार्ज करने के लिए आपको केवल बिजली की आपूर्ति पर 4.2 वोल्ट सेट करना है और वांछित वर्तमान सीमा निर्धारित करना है। और आप बैटरी को कनेक्ट कर सकते हैं।

सबसे पहले, जब बैटरी अभी भी डिस्चार्ज होती है, प्रयोगशाला इकाईबिजली की आपूर्ति ओवरकुरेंट सुरक्षा मोड में काम करेगी (यानी, यह किसी दिए गए स्तर पर आउटपुट चालू को स्थिर करेगी)। फिर, जब बैंक पर वोल्टेज सेट 4.2V तक बढ़ जाता है, तो बिजली की आपूर्ति वोल्टेज स्थिरीकरण मोड में चली जाएगी, और करंट गिरना शुरू हो जाएगा।

जब करंट 0.05-0.1C तक गिर जाता है, तो बैटरी को पूरी तरह चार्ज माना जा सकता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, एक प्रयोगशाला पीएसयू लगभग एक आदर्श चार्जर है! केवल एक चीज जो वह नहीं जानता कि स्वचालित रूप से कैसे करना है, बैटरी को पूरी तरह से चार्ज करने और बंद करने का निर्णय लेना है। लेकिन यह एक छोटी सी बात है जिस पर ध्यान देने लायक भी नहीं है।

मैं लिथियम बैटरी कैसे चार्ज करूं?

और अगर हम एक डिस्पोजेबल बैटरी के बारे में बात कर रहे हैं जो रिचार्जिंग के लिए नहीं है, तो इस प्रश्न का सही (और केवल सही) उत्तर नहीं है।

तथ्य यह है कि किसी भी लिथियम बैटरी (उदाहरण के लिए, एक फ्लैट टैबलेट के रूप में व्यापक CR2032) को एक आंतरिक निष्क्रियता परत की उपस्थिति की विशेषता है जो लिथियम एनोड को कवर करती है। यह परत एनोड को इलेक्ट्रोलाइट के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करने से रोकती है। और बाहरी करंट की आपूर्ति उपरोक्त सुरक्षात्मक परत को नष्ट कर देती है, जिससे बैटरी को नुकसान होता है।

वैसे, अगर हम एक गैर-रिचार्जेबल सीआर 2032 बैटरी के बारे में बात करते हैं, यानी एलआईआर 2032, जो कि बहुत समान है, पहले से ही एक पूर्ण बैटरी है। यह चार्ज किया जा सकता है और होना चाहिए। केवल उसका वोल्टेज 3 नहीं, बल्कि 3.6V है।

लिथियम बैटरी कैसे चार्ज करें (चाहे वह फोन की बैटरी हो, 18650 बैटरी हो या कोई अन्य ली-आयन बैटरी हो) लेख की शुरुआत में चर्चा की गई थी।

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बहुत से लोगों को शायद बिना नियंत्रक के ली-आयन बैटरी चार्ज करने में समस्या होती है, मेरी ऐसी स्थिति थी। मारे गए लैपटॉप को मिला, बैटरी में SANYO UR18650A के 4 डिब्बे जिंदा थे।
मैंने इसे तीन एएए बैटरी के बजाय एक एलईडी फ्लैशलाइट में बदलने का फैसला किया। उन्हें चार्ज करने पर सवाल खड़ा हो गया।
इंटरनेट पर अफवाह फैलाने के बाद, मुझे कई तरह की योजनाएँ मिलीं, लेकिन हमारे शहर में विवरण के साथ यह थोड़ा तंग है।
मैंने सेल फोन चार्ज करने से चार्ज करने की कोशिश की, समस्या प्रभारी नियंत्रण में है, आपको लगातार हीटिंग की निगरानी करने की आवश्यकता है, आपको इसे थोड़ा चार्ज करने से डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता है, अन्यथा बैटरी को सबसे अच्छा बंद किया जा सकता है, या आप एक शुरू कर सकते हैं आग।
मैंने इसे खुद करने का फैसला किया। मैंने स्टोर में बैटरी के लिए एक बिस्तर खरीदा। मैंने पिस्सू बाजार में एक चार्जर खरीदा। चार्ज के अंत को ट्रैक करने की सुविधा के लिए, दो-रंग की एलईडी खोजने की सलाह दी जाती है जो चार्ज के अंत का संकेत देती है। चार्जिंग पूरी होने पर यह लाल से हरे रंग में बदल जाता है।
लेकिन आप सामान्य का भी उपयोग कर सकते हैं। चार्जर को USB केबल से बदला जा सकता है, और इसे कंप्यूटर से चार्ज किया जा सकता है या USB आउटपुट से चार्ज किया जा सकता है।
मेरा चार्जर केवल नियंत्रक के बिना बैटरी के लिए है। मैंने एक पुराने सेल फोन की बैटरी से कंट्रोलर लिया। वह सुनिश्चित करती है कि बैटरी 4.2 V के वोल्टेज से अधिक चार्ज न हो, या 2 ... 3 V से कम डिस्चार्ज न हो। इसके अलावा, सुरक्षा सर्किट शॉर्ट सर्किट से बचाता है, शॉर्ट सर्किट के समय बैंक को उपभोक्ता से ही डिस्कनेक्ट कर देता है। सर्किट।
इसमें DW01 चिप और दो MOSFET ट्रांजिस्टर (M1, M2) SM8502A की असेंबली है। अन्य चिह्न भी हैं, लेकिन सर्किट इस के समान हैं और उसी तरह काम करते हैं।

सेल फोन बैटरी चार्ज नियंत्रक।


नियंत्रक सर्किट।


एक और नियंत्रक सर्किट।
मुख्य बात यह है कि बिस्तर के साथ नियंत्रक के सोल्डरिंग की ध्रुवीयता और चार्जर के साथ नियंत्रक को भ्रमित नहीं करना है। संपर्क "+" और "-" नियंत्रक बोर्ड पर इंगित किए गए हैं।



सकारात्मक संपर्क के पास बिस्तर में, ध्रुवीयता उलटने से बचने के लिए, लाल रंग या स्वयं चिपकने वाली फिल्म के साथ स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला सूचक बनाने की सलाह दी जाती है।
मैंने यह सब एक साथ रखा और यही हुआ।



बहुत बढ़िया शुल्क। जब वोल्टेज 4.2 वोल्ट तक पहुंच जाता है, तो नियंत्रक बैटरी को चार्जिंग से डिस्कनेक्ट कर देता है, और एलईडी लाल से हरे रंग में स्विच हो जाती है। चार्जिंग पूरी हो गई है। आप अन्य ली-आयन बैटरी भी चार्ज कर सकते हैं, बस एक अलग बिस्तर का उपयोग करें। सभी को धन्यवाद।

यह वीडियो ट्यूटोरियल दिखाता है कि लोकप्रिय 18650 लिथियम-आयन बैटरी को कैसे चार्ज किया जाए, बहुत से लोग इसी तरह की बैटरी का उपयोग करते हैं। चैनल का वीडियो "जैक्सन से पार्सल और होममेड उत्पादों की समीक्षा" लेख के निचले भाग में इसे केवल आधा डॉलर में स्वयं कैसे करें।
विषय प्रासंगिक है, उदाहरण के लिए, एक टॉर्च जिसमें ऐसी बैटरी चार्ज करने के लिए अंतर्निहित फ़ंक्शन नहीं है, यह होममेड चार्जर के बिना नहीं कर सकता।

चीन में, सबसे सस्ती कीमत $ 3 से अधिक है। आप इस चीनी स्टोर में खरीद सकते हैं।

खरीदने के लिए केवल एक चीज लिथियम बैटरी चार्ज करने के लिए सस्ते मॉड्यूल हैं, वे रेडियो-नियंत्रित उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले लोगों को चार्ज करने में सक्षम हैं और सस्ती हैं। एक समान मॉड्यूल स्वयं बनाना संभव होगा, लेकिन इसका कोई मतलब नहीं है, सबसे अधिक संभावना है कि यह अधिक महंगा होगा। इस चीनी स्टोर में मॉड्यूल सस्ते में बेचे जाते हैं।

18650 बैटरियों को एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से चार्ज करने के लिए, क्योंकि उनकी अलग-अलग क्षमताएं हैं, हम दो मॉड्यूल का उपयोग करेंगे।

वास्तव में, इन मॉड्यूल में कुछ भी मुश्किल नहीं है, इनपुट पर मॉड्यूल को पावर देने के लिए एक मिनी यूएसबी कनेक्टर होता है, आउटपुट में दो संपर्क होते हैं: बैटरी को जोड़ने के लिए सकारात्मक और नकारात्मक, साथ ही साथ दो एलईडी - चार्जिंग संकेतक, एक चार्जिंग का प्रतिशत दिखाता है, दूसरा यह कि बैटरी पहले ही चार्ज हो चुकी है।

एकमात्र कार्य जो आपको अपने हाथों से करना है, वह है चार्जर के लिए एक केस बनाना - इसके लिए हम फाइबरबोर्ड ट्रिम्स का उपयोग करेंगे, उन्हें संसाधित करना आसान है।

धूल और छीलन के बिना उन्हें काटने के लिए, हम एक स्केलपेल का उपयोग करते हैं, एक और तेज, काटने का उपकरण, उदाहरण के लिए, एक निर्माण स्टेशनरी चाकू, करेगा।

सामग्री की संरचना काफी नरम है, किसी प्रकार की लकड़ी की तुलना में कार्डबोर्ड की तरह अधिक है।

सामान्य तौर पर, मैंने फाइबरबोर्ड को स्केलपेल से काट दिया, इसमें लगभग 10 मिनट लगे, लेकिन यह बड़े करीने से काम नहीं करता था, क्योंकि ब्लेड कभी-कभी कूद जाता था। जिन किनारों पर कटौती की गई थी, वे भी नहीं हैं, वे एक कोण पर हैं, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि इन जगहों पर गर्म गोंद डाला जाएगा, जिसके साथ हम संरचना को जकड़ेंगे। और किनारों पर आप सैंडपेपर के साथ काम कर सकते हैं, जो सभी खामियों को दूर कर देगा।

चार्जर बॉडी को असेंबल किया जाएगा।

इस तरफ, हम एक मिनी यूएसबी कनेक्टर लाएंगे, इसमें से दूसरा मॉड्यूल, क्योंकि मामले में दो छेद बनाने का कोई मतलब नहीं है।

इसके अलावा, होममेड चार्जर की साइड की दीवारों पर, हम बैटरी प्राप्त करने के लिए खांचे बनाएंगे।

मैंने मामले के सभी हिस्सों को तैयार किया, उनमें छेद किए और उन्हें गर्म पिघल गोंद के साथ जकड़ दिया।
चार्जर के लिए मामला लगभग तैयार है, यह भरने के लिए आगे बढ़ने का समय है, गर्म पिघल गोंद फाइबरबोर्ड को बन्धन के लिए अच्छा है, यह लगभग तुरंत पकड़ लेता है, पीवीए गोंद के विपरीत, आपको ग्लूइंग करते समय व्यावहारिक रूप से इंतजार नहीं करना पड़ता है, यह भी आसान है एक स्केलपेल के साथ इससे छुटकारा पाने के लिए।

हम फ़ॉइल-क्लैड पीसीबी के टुकड़ों का उपयोग संपर्क पैड के रूप में करते हैं जो 18650 बैटरी के संपर्क में आएंगे। हम उन्हें टिन करेंगे, उन्हें तारों को मिलाप करना आसान होगा।

दो मॉड्यूल एक दूसरे से जुड़े होने चाहिए, क्योंकि हम केवल एक मिनी यूएसबी का उपयोग करेंगे, इसके लिए हम बस एक दूसरे के इनपुट पर बिजली के संपर्कों को मिलाप करते हैं, माइनस से माइनस, प्लस टू प्लस।
और अब, अंत में क्या होना चाहिए, हमने आने वाले बिजली संपर्कों को एक दूसरे से जोड़ा।
लिथियम-आयन बैटरी टाइप 18650 . के चार्ज की नियमित पुनःपूर्ति के लिए डिवाइस पर 5 मिनट से निरंतरता

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