Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов ENSOL

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

Среди батареек, которые выполнены на основе ионов лития, наибольшую распространенность имеет тип 18650. Область его использования довольно большая: эти компоненты используются в АКБ шуруповертов, смартфонах, планшетах, стационарных телефонов, для питания электросигарет или обычных фонариков.

Кроме того, в настоящее время, набирает популярность преобразование никель кадмиевой батареи шуруповерта на литий ионные аккумуляторы. Используется этот тип во многом из-за того, что они функционируют намного дольше компонентов предыдущего поколения.

Чтобы работать с таким типом АКБ нужно знать, как заряжать литиевый аккумулятор правильно и как контролировать такую процедуру. Зарядка литий ионных аккумуляторов выполняется при помощи схемы, а осуществляют контроль над ней вспомогательные платы.

Двухступенчатая схема зарядки

Такая схема считается лучшим методом выполнения заряда li ion аккумуляторов. Здесь схема контроллера имеет большую нагрузку, но она никаким образом не влияет на эксплуатационный срок АКБ.

Выполнение 1-ой стадии зарядки для li-ion АКБ зависит от насыщения зарядного тока. Расчетное значение тока – от 0,2А до 0,5А, а мощность 12,6В. Стабильный ток заряда выполняется благодаря функционированию зарядника, который увеличивает потенциалы батареи. При достижении значения в 4,2В АКБ имеет степень заряженности в 70%. На этом 1-ая стадия зарядки литиевых батареек завершается.

Вторая стадия имеет постоянное напряжение и поэтапно уменьшающийся ток заряда. Прибор поддерживает вольтаж на уровне от 4,15В до 4,25В и контролирует параметр тока. Чем больше значение, тем меньше будет величина тока. Параметр от 0,05А до 0,01А говорит о завершении процедуры.

Как контролируют параметры зарядки

Чтобы узнать, как правильно заряжать ионные батареи, необходимо уметь контролировать показатели зарядки. Так как литий ионные АКБ функционируют в малом диапазоне изменения напряжения, то поэтому они нуждаются в контроле. Лучшим значением этого параметра является от 3В до 4,2В.

Схема контроллера устанавливается в ЗУ, но каждая батарейка обладает индивидуальным трамблером и системой защиты. Если возникнет какое-нибудь нарушение, то система защиты сразу же выполнит отключение неисправной банки.

Схема также предназначена для выполнения следующих операций:

• перевод в режим CC/CV;
• контроль подачи энергии в аккумуляторных батареях;
• подача тока, предотвращающая саморазряд;
• измерение температуры, что способствует недопущению перегрева АКБ;
• отключение зарядки.

Подзарядить батарею без такой схемы возможно только при применении резистора, который необходимо подключить последовательно с прибором. Изготовить контроллер можно также самостоятельно, только необходимо заранее рассчитать ток заряда, сопротивление, а также мощность.

Как зарядить литиевый аккумулятор 12 вольт

Чтобы узнать, как зарядить АКБ с напряжением 12 вольт, необходимо для начала выяснить, что же из себя представляет это устройство, а также какие имеет особенности и характеристики. Все АКБ, выполненные на основе ионов лития, представляют собой непроницаемую конструкцию, изготовленную в форме цилиндра либо призмы. Каждая батарейка имеет напряжение от 3,6В до 4,2В и разную энергоемкость.

Однако имеется одна особенность, если соединить 3 батарейки друг за другом, то получится аккумулятор с напряжением от 10,8В до 12,6В. В этом случае энергоемкость измеряется по самой слабой литионной банке.

Для восстановления энергоемкости устройства нужно применять зарядное устройство, которое оснащено контроллером. Также нужно иметь модуль управление (РСМ) для всех батареек и систему защиты от пере- и недозаряда. Кроме того, имеется также другая система защиты аккумуляторов – РСВ. Ее лучше устанавливать с балансирами, чтобы зарядка батареек происходила равномерно.

На ЗУ нужно установить напряжение, на котором будет функционировать АКБ (12,6В). На заряднике необходимо также задать число батареек и ток, который будет использоваться.

Способы восстановления энергоемкости литиевых аккумуляторов:

• Применять разъем USB от электроприборов или компьютера. В таком случае можно получить ток заряда, равный 0,5А, но так восстановление энергоемкости будет выполняться намного дольше.
• От прикуривателя машины. Для выполнения этой процедуры надо приобрести специальный переходник, который может работать с 12В АКБ.

Эксперты рекомендуют применять для подзарядки литиевых АКБ только оригинальные ЗУ, поскольку использование внешнего зарядника сомнительного качества может плохо сказаться на функционировании аккумулятора.

Сколько заряжать литиевый аккумулятор

Продолжительность зарядки батареи, в том числе и в первый раз, определяется процедурой восстановления энергоемкости.

Энергоемкость измеряется в а/ч. Это означает то, что если дать заряд, соответствующий значению емкости, то за 1 час образуется необходимое значение напряжения, а степень заряженности будет равна 75%. Продолжительность подзарядки в быстром режиме займет 1 час.

Для полноценного цикла подзаряда аккумуляторов из нескольких компонентов, подключенных последовательно, применяют два режима – CC и CV. Первый режим продолжается, пока напряжение не достигнет рабочего параметра. Второй режим: при постоянном напряжении на батарею поступает ток, но с увеличением заряда, он приближается к 0. На выполнение восстановления энергии уходит 3 часа, вне зависимости от энергоемкости устройства.

Можно ли заряжать литиевый аккумулятор обычной зарядкой

Литий ионные и свинцово-кислотные АКБ нуждаются в особом подходе к заряду. Щелочные модели не столь требовательны к параметрам, как ионные.

Для подзарядки на 1-ой стадии литий ионные аккумуляторы нуждаются в стабильном зарядном токе, а на 2-ой стадии в стабильном напряжении. Если не выполнять контроль 1-го показателя, то может произойти перезаряд. Однако если в аккумуляторе имеется встроенная система защиты от перезаряда (BMS), то осуществлять контроль не обязательно.

В щелочных батареях основным параметром является постоянное напряжение.

В настоящее время начали изготавливать универсальные ЗУ, которые могут самостоятельно выбирать необходимый режим заряда.

Видео о том, как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов по своему строению и принципу работы весьма схоже с ЗУ для свинцово-кислотных. Каждая банка литиевых АКБ имеет более высокое значение напряжения. Кроме того, они более чувствительные к перенапряжению и перезаряду.

Литий-ионный аккумулятор 18650

Банка – это один живительный элемент. Получил он свое название от схожести с жестяными банками для напитков. Для литиевых элементов наиболее распространенным вариантом является 18650. Это число легко расшифровывается. В миллиметрах указана толщина – 18 и высота – 65.

Если другие виды аккумуляторов позволяют иметь больший разбег в подаваемом напряжении при зарядке, то для литиевых этот показатель должен быть намного точнее. Во время достижения на аккумуляторе напряжения в 4.2 вольта зарядка должна останавливаться, перенапряжение для них опасно. Допускается отклонение от нормы в 0.05 вольта.

Среднее время заряда для литиевых батарей – 3 часа. Это усреднённый показатель, все же каждый отдельный аккумулятор имеет свое значение. От качества зарядки литиевых АКБ зависит срок их службы.

Условия длительного хранения

Совет. Хранить литий-ионные аккумуляторы необходимо правильно. Если устройство долгое время не будет использоваться, то батарею лучше из него вынуть.

Если оставить хранится полностью заряженный аккумуляторный элемент, то он может навсегда утратить часть своей ёмкости. Если оставить хранится разряженную батарею, она может больше не восстановиться. Значит, даже попытавшись ее реанимировать, можно потерпеть фиаско. Поэтому оптимальный рекомендуемый заряд для хранения литиевых банок – 30-50%.

Использование оригинальных зарядных устройств

Зарядное устройство для аккумуляторов

Некоторые производители указывают, что использование неродных зарядных устройств для li ion аккумуляторов может привести к потере гарантии на устройство. Все дело в том, что плохое зарядное может погубить аккумуляторный элемент. Литиевые батареи могут портиться из-за неправильного напряжения или некорректного затухания в конце зарядки. Поэтому использование оригинального зарядного устройства – это всегда лучший выбор.

Заводское ЗУ

Опасность перезаряда и полного разряда

Универсальное зарядное устройство

Исходя из устройства литиевых батарей, не рекомендуется допускать их полной разрядки или перезарядки.

К примеру, никель-кадмиевые батареи имеют эффект памяти. Это значит, что неправильный режим зарядки приводит к потере ёмкости. Неправильным считается режим, когда подзаряжается батарея, которая не полностью разрядилась. Если начать заряжать ее в не полностью разряженном состоянии, она может терять свою ёмкость. Зарядные устройства для таких батарей производятся со специальными режимами работы, которые сначала разряжают батарею до нужного уровня, потом начинают ее подзаряжать.

Литиевые батареи не требуют такого хлопотного обслуживания. Эффекта памяти у них нет, но они боятся полной разрядки. Поэтому их лучше подзарядить, когда появляется возможность, не дожидаясь полного разряда. Но и перезаряд для них неприемлем. Поэтому оптимальным будет не допускать разряда ниже 15 % и заряда более 90%. Так можно увеличить срок службы батареи.

Это касается только батарей без защиты. Если у аккумуляторов есть защита, реализованная на отдельной плате, то она отсекает заряд сверх меры, если разряд достигает минимального уровня, то отключает устройство. Обычно это показатели более 4,2 Вольта и 2.7 Вольта, соответственно.

Отношение к перепадам температур

Зарядное устройство для шуруповерта

Рабочий диапазон температур для литиевых батарей невелик – от +5 до +25 градусов по Цельсию. Сильные перепады температур нежелательны для их работы.

Самодельный зарядник для литий-ионных аккумуляторов

При перезаряде температура аккумулятора может повышаться, что нехорошо сказывается на его работе. Низкая температура также действует отрицательно. Подмечено, что на морозе аккумуляторы быстрее теряют свой заряд и садятся, хотя в тепле устройство показывает полную зарядку.

Особенности литиевых батарей

Li-ion АКБ являются очень неприхотливыми в эксплуатации. При бережном обращении они прослужат около 3-4 лет. Однако стоит ориентироваться на то, что даже если аккумуляторы не используются, они медленно умирают. Поэтому запасаться аккумуляторами к устройству впрок не совсем резонно. 2 года – это нормальное время от момента производства. Если прошло больше, то это могут быть уже вышедшие из строя батареи.

Интересно. Самый распространенный размер банки 18650 в среднем имеет ёмкость в 3500 мАч. Нормальная цена для такой батареи – 3-4 доллара. Поэтому производители, обещающие за 3 доллара Power bank объемом 10000 мАч, мягко говоря, обманывают. Хорошо, если там будет хотя бы 3000 мАч.

Как правильно заряжать полимерный аккумулятор

Полимерный аккумулятор от ионного отличается только внутренней консистенцией наполнителя. Правила зарядки и эксплуатации применимы к обоим видам этих литиевых батарей.

Как сделать зарядное устройство для литиевого аккумулятора своими руками

Схема самодельной зарядки для литиевых аккумуляторов

Рассмотрим одну из самых простых схем зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. Самодельная схема зарядки реализована на микросхеме, которая выступает как стабилитрон и контроллер заряда, и транзисторе. База транзистора соединяется с управляющим электродом микросхемы. Литиевые батареи не любят перенапряжения, поэтому на выходе обязательно нужно выставить рекомендуемое напряжение в 4.2 В. Достичь этого можно с помощью регулировки микросхемы сопротивлениями R3 R4, которые имеют значения 3кОм и 2.2 кОм, соответственно. Подключаются они к первой ножке микросхемы. Регулировка задаётся единожды, и напряжение остаётся постоянным.

Чтобы можно было подстроить напряжение на выходе на месте резистора R, устанавливают потенциометр. Производить подстройку нужно без нагрузки, то есть без самого аккумулятора. С его помощью можно точно подстроить напряжение на выходе, равное 4,2 В. Потом вместо потенциометра можно поставить резистор полученного номинала.

Резистор R4 используется, чтобы открывать базу транзистора. Номинал этого сопротивления – 0,22 кОм. Когда аккумулятор будет заряжаться, его напряжение будет расти. От этого электрод управления на транзисторе будет повышать сопротивление эмиттер-коллектора. Это, в свою очередь, будет понижать ток, идущий на аккумулятор.

Ещё нужно отрегулировать ток зарядки. Для этого используют сопротивления R1. Без этого резистора не загорится светодиод, он отвечает за индикацию процесса зарядки. В зависимости от необходимого тока, подбирают резистор номиналом от 3 до 8 Ом.

Как выбрать аккумулятор

Отдельное внимание нужно уделить производителям аккумуляторов. Существуют зарекомендовавшие себя бренды и какие-то неизвестные аналоги. Иногда недобросовестные производители могут продавать товар, который ниже заявленных характеристик в 3 раза и более.

Обратите внимание! К брендам, получившим популярность, можно отнести Panasonic, Sony, Sanyo, Samsung.

Покупка литиевых аккумуляторов не должна вызвать больших проблем. Купить их можно в местных магазинах электроники, в интернет-магазинах или заказать напрямую из Китая. Не стоит гнаться за дешевизной. Хороший аккумулятор не может стоить очень дёшево. Некоторые производители ставят качественные банки, но плохие платы, отвечающие за питание. Это неминуемо приведет к гибели батареи.

Видео

(Голосов: 8, Рейтинг: 3.68) Зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора EnSol (Россия) 24, 48, 72 и 80 вольт для размещения в любом удобном месте, не требует специальной зарядной комнаты.

Наличие: в наличии на складе

Цена: по запросу

Купить Спросить менеджера

Аналогичная техника и оборудование

Prev Next a” data-cycle-timeout=”7000″ data-cycle-prev=”#articles_gallery_analog .prev” data-cycle-next=”#articles_gallery_analog .next” data-cycle-fx=”carousel” data-cycle-carousel-visible=”4″ data-cycle-carousel-fluid=true data-allow-wrap=”false” data-cycle-log=”false” > Зарядное устройство ENSOL 24V 80A Купить Цена: по запросу Литий-ионный аккумулятор EnSol Li-ion для поломоек Nilfisk Купить Цена: по запросу Тяговая АКБ Li-ion EnSol Купить Цена: по запросу Тяговый аккумулятор Li-ion EnSol Купить Цена: по запросу Литий-ионный аккумулятор EnSol Li-ion Купить Цена: по запросу–> Зарядное устройство ENSOL 24V 80A Купить Цена: по запросу Литий-ионный аккумулятор EnSol Li-ion для поломоек Nilfisk Купить Цена: по запросу Тяговая АКБ Li-ion EnSol Купить Цена: по запросу Тяговый аккумулятор Li-ion EnSol Купить Цена: по запросу Литий-ионный аккумулятор EnSol Li-ion Купить Цена: по запросу

• Цена: $5.42

В прошлый раз я рассматривал вопрос о замене никель-кадмиевых NiСd аккумуляторов шуруповерта на литий-ионные. Теперь остался вопрос зарядки этих аккумуляторов. Литий ионные аккумуляторы формата 18650 обычно могут заряжаться до напряжения 4,20 В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 милливольт потому, что увеличение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккумулятора может находится в пределах от 0,1С до 1С(С-емкость аккумулятора). Лучше выбрать это значение согласно даташиту на конкректный аккумулятор. Я применил в переделке шуруповерта аккумуляторы марки Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A. Смотрим даташит-ток зарядки -1,5А. Наиболее правильным будет провести заряд литиевых аккумуляторов в два этапа по методу CC/CV (constant current, constant voltage-постоянный ток, постоянное напряжение). Первый этап- должен обеспечен постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для аккумулятора с емкостью 3000 мА/ч, номинальный ток заряда на первом этапе равен 600-1500 мА.. Второй этап — зарядка аккумулятора постоянным напряжением, ток постоянно снижается. Поддерживается напряжение на аккумуляторе в пределах 4.15-4.25 В. Процесс заряда будет законченным когда току падет до 0.05-0.01С. На этом этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.15-4.25 вольта и контролирует значение тока.По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным. Принимая во внимание вышесказанное применил готовые электронные модули с Алиэкспресс. Понижающая плата CC/CV с ограничением по току на микросхеме XL4015E1 или на LM2596. Предпочтительней плата на XL4015E1 так, как она более удобна в настройках.

Характеристики платы на XL4015E1. Максимальный выходной ток до 5 Ампер. Напряжение на выходе: 0.8 В-30 Вольт. Напряжение на входе: 5 В-32 Вольт. Плата на LM2596 имеет аналогичные параметры, только ток чуть меньше — до 3 Ампер. Плату для управление зарядом литий-ионной батареи выбрана ранее. В качестве источника питания можно применить любой со следующими параметрами-выходное напряжение не ниже 18 Вольт (для схемы 4S), ток не ниже 2-3 Ампер. В качестве первого примера построения зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер 22012 Вольт, 3 Ампера. Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без прегруза 1,9 Ампер. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40 градусов Цельсия. Вполне неплохо-нормальный режим. Но в этом случае не хватает напряжения. Это легко исправимо, с помощью всего одной копеечной радиодетали-переменного резистора (потенциометр) на 10-20 кОм. Рассмотрим типовую схему адаптера. На схеме есть управляемый стабилитрон TL431, он находится в цепи обратной связи. Его задача поддерживать стабильное выходное напряжение в соответствие с нагрузкой. Через делитель из двух резисторов он подключен к плюсовому выходу адаптера. Нам нужно припаять к резистору(или выпаять его совсем и на его место припаять, тогда напряжение будет регулироваться и в меньшую сторону) который подключен к выводу 1 стабилитрона TL431 и к минусовой шине переменный резистор. Вращаем ось потенциометра и выставляем нужное напряжение. В моем случае я задал 18 Вольт(небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CCCV). Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться. Тогда надо заменить их с запасом 30% по напряжению. Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 Вольт. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 Ампера, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы. Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта. Зарядка прошла нормально, ток к концу заряда упал до минимума, батарея зарядилась. Температура на адаптере была в пределах 40-43 градусов Цельсия, что вполне нормально. В перспективе можно в корпусе адаптера для улучшения вентиляции (особенно в летнее время) насверлить отверстия. Окончание заряда батареи можно увидеть по включению светодиода на плате на XL4015E1. В данном примере я использовал другую плату на LM2596 так, как случайно в ходе экспериментов сжег XL4015E1. Советую делать зарядку лучше на плате XL4015E1. У меня есть еще штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-кадмиевых аккумуляторов. Хотелось использовать это штатное зарядное чтобы заряжать и никель-кадмиевых аккумуляторы и литий-ионные. Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CCCV. Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было 27 Вольт, это вполне подходит для нашей зарядной платы. После подключил так же как и варианте с адаптером. Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый). Саму плату CCCV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу. Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CCCV после диодного мостика выпрямителя. Способ переделки адаптера под силу начинающим и может пригодиться в других целях, в результате получим бюджетный блок для питания различных устройств. Всем желаю здоровья и успехов в покупках и жизни. Подробнее процесс работы с зарядным устройством для переделанного шуруповерта можно посмотреть в видео Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта. popvovka 8 комментариев

Авторизация на сайте

Как сделать зарядное устройство для li-ion аккумуляторов своими руками из подручных материалов практически даром.

Собираем простое зарядное для Литий-ионных аккумуляторов, практически из хлама.

 

Накопилось у меня большое количество аккумуляторов от ноутбучных аккумуляторов, формата 18650. Обдумывая как их заряжать, я решил не заморачиваться с китайскими модулями, да и закончились они у меня к тому времени. Решил собрать воедино две схемы. Датчик тока и плата BMS с аккумулятора мобильного телефона. Проверено на практике. Хоть и схема примитивная, но она работает и успешно, ни одного аккумулятора не пострадало.

Схема зарядного устройства

Схема зарядного устройства для зарядки li-ion аккумуляторов.

Материалы и инструменты

• шнур USB;
• крокодильчики;
• плата защиты BMS;
• пластиковое яйцо от киндера;
• два светодиода разного цвета;
• транзистор кт361;
• резисторы на 470 и 22 ома;
• двухватный резистор 2.2 ома;
• один диод IN4148;
• инструменты.

Изготовление зарядного устройства

Шнур USB разбираем и снимаем разъем. У меня это от какого-то аипада.

К крокодилам припаиваем провода.

Глубокую часть пластикового киндера утяжеляем, я залил гайку М6 термоклеем.

Спаиваем нашу простую схемку. Все сделано навесным монтажом и распаяно на плате BMS. Светодиод я применил сдвоенный, но можно два одноцветных. Транзистор выпаял из старой советской радио-аппаратуры.

Провода продеваем в отверстие второй, мелкой, половинке пластикового киндера. Припаиваем схему.

Все компактно запихиваем в пластиковое яйцо. Для светодиода делаем отверстие.

Подключаем к USB порту пк или китайской зарядке, у них тока все равно мало.

Во время зарядки горит оранжевым цвет. Т.е. горят оба светодиода.

Когда заряд окончен, горит зеленый, тот который подключен через диод IN4148.

Можно проверить схему, отключив от аккумулятора, загорится светодиод зеленого цвета, свидетельствующий об окончании заряда.

Видео по сборке зарядного устройства

Подробности сборки отображены на видео:

Категория: Самоделки для радиолюбителей / Самоделки из хлама / Конкурсные работы

Похожие самоделки

Всего 8 комментариев: