Всім нам вже всі вуха прожужжали, що літій-іонні акумулятори найправильніше заряджати постійним струмом до напруги 4.2 В. Після досягнення цього значення вважається, що акумулятор набрав десь 70-80% своєї максимальної місткості. До слова сказати, цей момент настає досить швидко і чим більше був струм заряду, тим швидше.
Тепер залишається зафіксувати на акумуляторі цю напругу і потримати його так ще якийсь час. За цей час акумулятор повинен набрати ще відсотків 20 ємності. Струм заряду при цьому буде неухильно знижуватися але, що важливо, до нуля так ніколи і не дійде. Закінченням заряду можна вважати зниження струму до
0.05 від номінальної ємності (тієї, яка вказана на етикетці).
Це так званий двоетапний режим заряду CC / CV, про який більш детально ми розповідали в цій статті.
Описана логіка за своєю суттю дуже правильна і в першому наближенні не має недоліків: швидкий набір основної ємності, чітко задані критерії переходу до фази зниження струму і моменту закінчення зарядки. Але чи так це?
Насправді, для описаної вище логікою роботи зарядних пристроїв поріг в 4.2 вольта обраний далеко не випадково. Справа в тому, що тривале прикладання підвищеного напруження до li-ion акумуляторів веде до деградації їх електродів і електродних мас (електроліту) і, як наслідок, втрати ємності. А так як фаза заряду з фіксованою напругою і падаючим струмом зазвичай досить тривала, то бажано обмежити напруга зверху на рівні 4.2 (або 4.24В). Що і робиться на практиці.
Однак, більш правильним було б контролювати напругу на акумуляторі не тоді, коли через нього протікає великий зарядний струм, а під час холостого ходу. Справа в тому, що в залежності від величини внутрішнього опору батареї і струму, напруга на акумуляторі може запросто досягати 4.3 і навіть 4.4 Вольта (якщо, звичайно, немає PCB-модуля, який відрубає акб через перенапруження). Таким чином, зарядний пристрій перейде в режим стабілізації напруги трохи раніше, ніж хотілося б, збільшуючи тим самим загальний час заряду.
Заряд імпульсами струму з паузами між ними
Розумна зарядка дейстовать б наступним чином: спочатку відключила б зарядний струм, почекала б невелику паузу, виміряла б напруга холостого ходу на акумуляторі і на підставі цього прийняла б рішення про свої подальші дії. Чим ближче напруга наблизилося до 4.15В (це напруження повністю зарядженого акумулятора), тим коротший імпульс зарядного струму видає зарядка. Як тільки напруга досягне заданого порогу (4.15 вольта), імпульси струму зовсім припиняться.
Ось як це виглядає на графіку:
В такому зарядному пристрої можна залишати акумулятор на як завгодно тривалий час, і він буде заряджатися в міру необхідності.
Ми тільки що описали ще один (більш правильний) спосіб зарядки літієвих акумуляторів - імпульсний. Але такі зарядки менш поширені, так як для реалізації цього алгоритму потрібно мікропроцесорне управління, що ускладнює і здорожує схему.
схема зарядника
Але не треба сумувати! Виявляється, існує схема імпульсного зарядного пристрою для літій-іонних акумуляторів БЕЗ МІКРОПРОЦЕСОРА. Ось вона:
Як це не дивно ця нескладна схема в повній мірі реалізує весь описаний вище алгоритм заряду при повній відсутності "мізків". Схема працює в такий спосіб.
З момент включення схема починає заряджати акумулятор постійним струмом. Величина струму залежить від напруги живлення і опору резистора RD.
У момент, коли напруга на елементі при наявність зарядного струму починає перевищувати 4,15 Вольта, компаратор (KA393 або KIA70XX) бачить це і закриває транзистор VT1. Далі слід пауза, за час якої напруга на елементі знижується до свого істинного значення. Оскільки напруга холостого ходу на акумуляторі ще не досягло величини 4,15 В, воно незабаром знизиться нижче за це значення. Компаратор, побачивши це, знову відкриє зарядний ключ.
Процес буде повторюватися знову і знову, з тією лише різницею, що в міру зарядки акумулятора імпульси зарядного струму будуть весь час скорочуватися, а тривалість паузи між імпульсами, навпаки, збільшуватися. Тобто буде збільшуватися шпаруватість імпульсів.
Ближче до кінця зарядки тривалість імпульсу зарядного струму складає долі відсотка від тривалості паузи між ними, а напруга на елементі буде практично дорівнює 4,15 Вольта (конкретне значення виставляється потенціометром R1 при налаштуванні схеми).
Транзистори щось типу KTA1273. Силовий польовика вказано на схемі, але ще краще взяти PHB108NQ03LT (випаять зі старої материнської плати від компа).
Подстроечнік 470 Ом. І не самих маленьких розмірів, тому що він все-таки повинен розсіювати якусь потужність. Брати понад 470 ом не раджу, тому що це збільшує гистерезис спрацьовування мікросхеми KIA (мікросхема може просто вирубати зарядку замість того, щоб генерувати імпульси, як задумано).
Схеми можна об'єднувати в послідовні ланцюжки. Це дозволяє заряджати батареї з послідовно з'єднаних акумуляторів.
Увага! У разі одночасного заряду декількох елементів з'єднаних послідовно, для кожного акумулятора повинна використовуватися своя схема зі своїм власним трансформатором харчування. Або зі своєю власною вторинною обмоткою трансформатора. У будь-якому випадку кожен канал повинен мати власне джерело живлення, який не має гальванічного зв'язку з іншими джерелами. В іншому випадку деякі з акумуляторів виявляться замкнутими накоротко і відбудеться невеликий ба-ба-бах!
Схему можна значно спростити, викинувши необов'язкові ланцюга, а також замінивши польовика на звичайний біполярний транзистор. Ось, наприклад, парочка цілком робочих варіантів:
Транзистор можна замінити на наш дубовий КТ837. Харчування краще не робити більше 6 вольт, тому що чим вона вища, тим сильніше все буде грітися. Резистором R1 при сильно розрядженому акумуляторі потрібно обмежити струм на рівні 700-800 мА, цього буде цілком достатньо для одного елемента li-ion. При підборі резистора головне не перевищити максимальну потужність силового транзистора і здатності джерела живлення.
Якщо не вийшло знайти мікросхеми KIA70хх, їх можна замінити іншими детекторами напруги, наприклад, BD4730. Ось варіант зарядки з цієї мікросхемою:
Для того, щоб налаштувати схему, необхідно відловити момент, коли напруга на акумуляторі стане рівно 4.2В і в цей момент виставити на 5-му виведенні мікросхеми напруга 2.99 Вольта (за допомогою резистора R6). Якщо є регульований блок живлення, можна виставити на ньому рівно 4.2 Вольта і на час настройки підключити його замість акумулятора.
Будь-яка з цих схем дозволяє заряджати літієві акумулятори будь-яких типорозмірів і ємностей (з урахуванням корекції зарядного струму) - від невеликих елементів в призматичних корпусах до циліндричних 18650 або гігантських 42120.
10 простих схем зарядок літій-іонних акумуляторів і як правильно заряджати
Мала механізація для присадибного господарства
1) Картоплі-саджалку 2) Картоплі-копалка 3) Картофелесортіровщік 4) Саморобні мініелектромельніци для отримання борошна грубого і дрібного помелу, комбікорми.
Електричні схеми управління двигуном за допомогою електромагнітних пускачів
Нереверсивний пуск асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором Схема наведена на малюнку 1. Для роботи мережі необхідно включити рубильник (Q). При натиснуто.
13 схем індикаторів розряду Li-ion акумуляторів: від простих до складних
Кращі схеми індикаторів розряду li-ion акумуляторів для збірки своїми руками (від простих до складних). Індикатори заряду незамінні в мобільних системах харчування для відображення рівня заряду літієвих батарей.
На допомогу будівельнику
Технологія виготовлення цегли в домашніх умовах, будівельних блоків, гіпсової плитки, як побудувати будинок з землі, з паперу, рецепти світяться фарб.
На якій висоті вішати турнік
При установці турніка необхідно виконати ВСЬОГО ДВА УМОВИ: 1. перекладина повинна бути на такій висоті, щоб ви, стоячи навшпиньки, ледь дотягувалися до неї.
Схеми захисту Li-ion акумуляторів від переразряда (контролери розряду)
Добірка схем контролерів розряду Li-ion акумуляторів, що забезпечують надійний захист від переразряда. Можна зробити обмежувач розряду літієвий акумулятор своїми рукам і вберегти від глибокого розряду літій-іонні батареї (18650).
Технології та ремесла
1) Способи виготовлення штучних квітів з вигляду не відрізняються від живих. 2) "ОРИГАМИ" - японське мистецтво виготовлення чудових фігурок з звич.
Рибаку і туристу
1) Катамаран з старого велосипеда. 2) Електро-Сачек ловить рибу. Працює від акумулятора автомобіля або на батарейках. 3) Ехолот на глибину до 50 м. 4) quo.
1) Озонатор - для забезпечення схоронності овочів і фруктів без консервантів протягом 5-6 місяців. Зберігається вид і смак - як у свіжих. Наприклад, взимку можна.