Меню

Как заряжать литий ионный аккумулятор без контроллера

Как зарядить любой li-ion без специального ЗУ.

Литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы требуют особых условий заряда. С этой задачей легко справляются соответствующие зарядные устройства. Но не всё так просто. Иногда может не быть нужного ЗУ, «лягушка» не сможет зарядить аккумулятор от камеры на 8,4 В, а универсальное зарядное устройство iMAX не выдаёт 4,4 В для полного заряда HV аккумулятора от смартфона. В любом из этих случаев поможет самодельная схема на двух линейных стабилизаторах.

Метод зарядки CC-CV (Constant Current — Constant Voltage), что переводится как Постоянный ток — Постоянное напряжение. До определённого момента с помощью первой КРЕНки на аккумулятор идёт заданный стабильный ток. Он указан в datasheet. Если не знаете максимальный допустимый ток, то используйте 0,5 А или меньший. Он не принесёт вреда современным аккумуляторам от смартфонов или 18650 от других устройств. Превышать зарядный ток не следует!

Потом ток начинает падать, а напряжение приближается к стабилизированному второй КРЕНкой или LM317T. Это напряжение, до которого нужно заряжать, указано на аккумуляторе. Превышать его, как и ток, нельзя! В противном случае возможен такой результат:

Либо заметная потеря ёмкости, если не сильные превышения.
Аккумуляторы с одним литиевым элементом бывают на 4,2 В, 4,3 В, 4,35 В, 4,4 В, 4,5 В. Аккумулятор нужно отключить, когда ток отсечки (cut-off) достигнет значения из даташита. Обычно 38-100 мА.

Источник



Зарядное устройство для Li-Ion аккумулятора из барахла

У многих, наверное, возникает проблема с зарядкой Li-Ion аккумулятора без контроллера, у меня возникла такая ситуация. Достался убитый ноутбук, в аккумуляторе 4 банки SANYO UR18650A оказались живые.
Решил заменить в светодиодном фонарике, вместо трех батареек ААА. Встал вопрос об их зарядке.
Покопавшись в инете нашел кучу схемок, но с деталями у нас в городе туговато.
Пробовал заряжать от зарядки сотового, проблема в контроле заряда, нужно постоянно следить за нагревом, чуть начинает нагреваться нужно отключать от зарядки иначе аккумулятору каюк в лучшем случае, а то и можно устроить пожар.
Решил сделать самостоятельно. Купил в магазине постельку под аккумулятор. На барахолке купил зарядку. Для удобства отслеживания окончания заряда желательно найти с двухцветным светодиодом который сигнализирует о конце заряда. Он переключается с красного на зеленый при окончании зарядки.
Но можно и обычную. Зарядку можно заменить на шнур USB, и заряжать от компьютера или зарядки с USB выходом.
Моя зарядка только для аккумуляторов без контроллера. Контроллер я взял от старого аккумулятора сотового телефона. Она следит за тем, чтобы аккумулятор не был перезаряжен выше напряжения 4.2 В, либо разряжен меньше 2…3 В. Также схема защиты спасает от коротких замыканий, отключая саму банку от потребителя в момент короткого замыкания.
На нем стоят микросхема DW01 и сборка двух MOSFET-транзисторов (M1,M2) SM8502A. Есть и с другими маркировками, но схемы подобны этой, и работает аналогично.

Контроллер заряда от аккумулятора сотового телефона.

Ещё одна схема контроллера.
Главное не перепутать полярность припайки контроллера с постелькой и контроллера с зарядкой. На платке контроллера указаны контакты «+» и «-» .

В постельке возле плюсового контакта желательно сделать явно заметный указатель, красной краской или самоклеющейся пленкой, во избежание переполюсовки.
Собрал всё воедино и вот что получилось.

Заряжает замечательно. При достижении напряжения 4,2 вольта контроллер отключает аккумулятор от зарядки, и переключается светодиод с красного на зелёный. Зарядка закончена. Заряжать можно и другие Li-Ion аккумуляторы, только применить другую постельку. Всем удачи.

Источник

Как и чем заряжать li-ion (Li-po) аккумулятор? Лучшие способы

Содержание

  1. Что такое литий-ионный и литий-полимерный аккумулятор, в чем их отличие
  2. Главные правила подзарядки аккумуляторов, каким током заряжать
  3. Способы зарядки аккумуляторов, каким током их заряжать?
  4. СПОСОБ 1. Многоступенчатый.
  5. Способ № 2: При помощи модулей контроля заряда и балансировки
  6. Видео к просмотру: Как и чем зарядить Li-ion и Li-po аккумуляторы 18650, от мобильного и др. Tp4056
  7. Как определить с защитой от перезаряда аккумулятор или нет
  8. РСВ
  9. PCM
  10. Блок BMS
  11. Эффект памяти, старение аккумуляторов, калибровка
  12. Каким образом измерить емкость аккумулятора
  13. Возможные риски при неправильном заряде
  14. Что такое многоступенчатая зарядка?
  15. Аккумуляторы подделки из Китая хуже или лучше?
  16. Рекомендации при эксплуатации для долговечной работы АКБ

В современных гаджетах используются в основном литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Они компактны, имеют высокий уровень энергосбережения, практически не имеют “эффекта памяти”. Этими свойствами они и заслужили свою популярность.

Данный вид батарей применяется во многих устройствах – мобильных телефонах, планшетах, также находит свое применение как источник энергии в электромобилях и другой техники. Их срок службы зависит от многих факторов. В первую очередь от условий эксплуатации. Если обращаться с ними правильно и бережно, то 3-4 года они точно прослужат. Сегодня в статье мы как раз и рассмотрим, чем и как их нужно заряжать и какие особенности использования существуют.

Что такое литий-ионный и литий-полимерный аккумулятор, в чем их отличие

В состав литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов входят отрицательные пластины из металлического лития. Литий, как очень лёгкий металл, способен обеспечить оптимальную плотность на единицу массы.

Литий-полимерный аккумулятор – это усовершенствованная версия литий-ионного варианта. Только в качестве электролита, в нём используется полимерный материал.

При покупке смартфона или ноутбука далеко не всегда мы берем во внимание, какой аккумулятор там установлен. И только столкнувшись с какими-то проблемами уже в процессе использования гаджета, мы начинаем разбираться в этом вопросе

Главные правила подзарядки аккумуляторов, каким током заряжать

li-ion аккумуляторы имеют свои срок службы и рассчитаны на определенное количество циклов заряда-разряда.

Они способны выдержать около 1000 циклов зарядки, после чего становятся непригодными для дальнейшего использования.

Поэтому, если вы хотите, чтобы ресурс на батарее сохранялся как можно дольше, рекомендуем вам следовать нескольким несложным правилам:

  1. Всегда ставьте аккумулятор на зарядку, когда емкость батарей составляет 10-20% от заряда. Никогда не ждите полной разрядки.
  2. Не спешите снимать полностью заряженный гаджет с зарядки. Оставьте его еще на 20-30 минут. За это время происходит зарядка малым током.
  3. Всегда используйте только оригинальное зарядное устройство
  4. Соблюдайте температурный режим. Заряжать аккумулятор нужно в помещении, при температуре выше +10 градусов.

При первой зарядке важно убедиться, что процесс происходит правильно. Сделать это совсем не сложно. Просто регулярно проверяйте температуру устройства, АКБ, всех разъемов и проводов. Сильного нагревания элементов быть не должно, иначе это будет говорить о неисправности.

Способы зарядки аккумуляторов, каким током их заряжать?

Давайте поговорим о вариантах и особенностях зарядки li-ion и li-po аккумуляторов. На полностью заряженном аккумуляторе напряжение составляет 4.15-4.2 В. На полностью разряженном 2.5-2.8 В. Существует оптимальное значение зарядного тока и оно должно составлять от трети до половины его емкости. Вопрос емкости индивидуален и имеет разное значение для каждой отдельной модели. Узнать его можно в сопроводительной документации или прямо на корпусе прибора.

Вообще существует два основных способа зарядки аккумуляторов – простой и многоступенчатый.

Простой способ заключается в том, что устройство заряжает аккумулятор до тех пор, пока он не сообщит о полной зарядке (Пока напряжение на его клеммах не достигнет значения 4.2 В). На самом деле основная масса бюджетных зарядных устройств работает по такому принципу.

Читайте также:  Можно ли зарядить кальциевый аккумулятор простым зарядным устройством

СПОСОБ 1. Многоступенчатый.

В наше время он активно используется в подавляющем большинстве качественных гаджетов. И это на самом деле здорово, так как данный вариант продлевает срок службы батареи.

Давайте поподробнее рассмотрим самые популярные устройства и способы зарядки с их помощью.

Способ № 1: С помощью мульти-зарядного устройства IMAX B6 80W

Существует специальное мульти-зарядное устройство IMAX B6 80W. Использовать его для зарядки очень удобно, так как в нем реализована возможность автоматически устанавливать ток в процессе зарядки. Это важно, чтобы не было перезаряда. Перезаряд может вызвать повреждение и, даже, взрыв.

Данное устройство позволяет заряжать аккумуляторы на основе лития и никеля. Для этого в устройстве есть меню настроек, где можно указать тип батарей, настроить D.Peak чувствительность, настроить разъёмы USB и тд.

Если в процессе настройки вы допустите какие-то ошибки, например выбор не того типа аккумулятора, устройство оповестит вас об ошибке и зарядка не начнется. Это позволит сохранить не только ваш аккумулятор, но и нервную систему.

Программное обеспечение данного устройства было протестировано и проверено системой двойного контроля, поэтому максимальная безопасность никаких сомнений не вызывает.

Также его можно подключить к компьютеру и с помощью специальной программы Log View (от компании SCYRC) посмотреть графики на основе логов зарядки-разрядки.

Способ № 2: При помощи модулей контроля заряда и балансировки

(- модули защиты 2s,3S,4s,5s 10-100A (с AliExpress))

(- Flight Power V Balancer)

Чем заряжать литий ионные батарейки каждый решает сам. Можно воспользоваться покупным зарядным устройством, а можно собрать зарядку самостоятельно. Все, что нужно для этого сделать – это купить готовый модуль TP4056 и собрать совсем несложную схему.

Основное преимущество данного решения – низкая стоимость. Цена вопроса при заказе на Aliexpress примерно 30 рублей.

Схема включения зарядного модуля ЕЗ4056 1А

Такой модуль отлично подойдет для аккумуляторов емкостью 2000-3000 мАч. По сути можно будет заряжать модели и большей емкости. Единственное, время на это понадобится несколько больше.

Есть еще одна отличная и несложная в реализации схема. Она позволит заряжать током до 800 мА. Единственный ее минус – она имеет свойство сильно нагреваться. Но волноваться из-за этого не стоит. Так как у нее есть встроенная защита от перегрева.

При желании схему можно существенно упростить. Для этого нужно исключить один или оба светодиода и транзистор. Тогда она будет выглядеть совсем элементарно и состоять из пары резисторов и одного кондера.

Ток заряда считается в амперах и по формуле l=1000/R. Выставлять сразу большой ток не стоит. Сначала лучше проверить, насколько сильно будет греться микросхема.

Радиатор использовать у вас вряд ли получится. Возможно, что и к лучшему, так как далеко не факт, что он будет эффективным из-за высокого теплового сопротивления.

Еще важный момент – микросхема LTC4054 может иметь разную маркировку: LTH7 или LTADY. Их отличие в том, что LTH7 справится с зарядкой даже сильно севшего аккумулятора. А вот LTADY эта задача будет не под силу.

Модули защиты 2s,3S,4s,5s 10-100A (с AliExpress)

Нельзя оставлять без внимания и модули защиты 2s,3S,4s,5s 10-100A. Заказать их можно с AliExpress. Выглядят они вот так:

У данного устройства есть несколько особенностей.

  1. Высокоточное обнаружение напряжения.
  2. Зарядное устройство использует высокое напряжение
  3. Встроенная защита от перегрузки и коротких замыкании
  4. Транзистор MOS позволяет управлять зарядкой и разрядкой аккумулятора
  5. Низкое напряжение в режиме ожидания

Поэтому для тех, кто находится в поисках недорого и удобного варианта эта модель подойдет просто идеально.

Еще одно устройство, которое всегда придет на помощь IMAXRC B4 DC IMAX-B4. Использовать его совсем не сложно. Просто подключаете его и наблюдаете за индикатором. Как только он начнет светится зеленым, устройство заряжено и готово к использованию.

К особенностям данной модели можно отнести:

  1. Автоматическую зарядку и балансировку
  2. Автоматическое определение оптимального тока
  3. Понятную и простую индикацию световым сигналом

Flight Power V Balancer

И последнее устройство, которое мы сегодня рассмотрим, называется Flight Power V Balancer. Это очень мощный балансир, который можно использовать со всеми типами зарядных устройств. Его использование самое безопасное и позволяет продлить срок службы аккумуляторов. Он также оснащен светодиодным индикатором, который отображает степень зарядки.

Видео к просмотру: Как и чем зарядить Li-ion и Li-po аккумуляторы 18650, от мобильного и др. Tp4056

Существуют универсальные зарядные устройства, которые подходят для подключения и к бытовой технике 220В, и к бортовой сети 12В. Все они оснащены корпусом, кабелем с вилкой, преобразователем в виде трансформатора, стабилизатором напряжения, контролем зарядки и светодиодным индикатором.

Кроме этого, в некоторых моделях есть и другие элементы – например, вольтметр или амперметр, дополнительный дисплей и так далее. Пользоваться ими удобно и совершенно несложно.

К таким моделям можно отнести зарядное устройство mh12210, есть и ряд других вариантов, которые при необходимости вы без труда найдете в любом магазине электроники.

Как определить с защитой от перезаряда аккумулятор или нет

Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы и разберемся с аббревиатурами PCB, BMS и PCM, PCB

В данном виде аккумуляторов нельзя допускать глубокой разрядки и перезаряда. Так как для них это опасно и из-за несоблюдения этих факторов они могут намного быстрее выйти из строя.

Именно поэтому, для контроля за состоянием батареи, некоторые производители встраивают в нее PCB модуль. Его задача как раз-таки не допустить глубокой разрядки или, наоборот, перезаряда.

Поэтому перед покупкой аккумулятора важно выяснить, оснащен он модулем PCB или нет. Потому что если данный элемент отсутствует, вам придется следить за состоянием батареи самостоятельно.

Модуль PCM работает несколько по-иному. Во-первых, он встраивается не в элемент, а в устройство. К примеру, в смартфон. То есть, если плата PCB следит только за уровнем зарядки, то PCM занимается полностью управлением процесса – обеспечивает ток, контролирует температуру и напряжение.

По факту выступает узлом, который называется контроллером зарядки и который ее отключает, когда прибор зарядился. Либо делает это принудительно, если возникли проблемы с напряжением или другие неисправности.

Блок BMS

Его можно найти в аккумуляторах, составленных из батарей, включенных последовательно. Например, так устроены АКБ любого ноутбука. Как правило, при эксплуатации аккумуляторы теряют ёмкость по-разному. Один элемент всегда разряжается быстрее, чем другой. В результате один блок может быть полностью разряжен, тогда как остальные «тянут» и благодаря этому напряжение в целом будет в норме. И как раз задача модуля BMS – контролировать состояние каждого элемента и не допустить, чтобы напряжение в какой-то части стало критическим. Именно поэтому BMS часто называют балансиром.

Эффект памяти, старение аккумуляторов, калибровка

Вообще эффекта памяти у литий-ионного аккумулятора нет. Ни специальной “тренировки”, ни “калибровки” нового устройства не требуется.

Каким образом измерить емкость аккумулятора

Вполне естественно, что в процессе эксплуатации емкость уменьшается и перестает соответствовать значениям, которые указаны на корпусе. Но если возникнет необходимость узнать реальную емкость аккумулятора, это вполне возможно сделать. Вариантов, как это сделать – два.

Один из них – использовать специальный прибор, который называется “Аймак”. Это устройство включает в себя тестер, вольтметр, амперметр и многое другое. Единственный его минус – дорогая стоимость. Поэтому намного проще для большинства пользователей будет воспользоваться USB-тестером. По ценовой политике он намного приемлемее, а точность измерения при этом на очень приличном уровне.

Читайте также:  Аккумулятор EXIDE EA722 PREMIUM 19 5 17 9 евро 72Ah 720A 278 175 175

Чтобы узнать реальную емкость батарей, сперва ее нужно полностью зарядить, а после разрядить через ту или иную нагрузку, включив между элементом и нагрузкой тестер. Вход прибора нужно подключить к элементу питания, а выход – к нагрузке. В качестве нее можно использовать полуваттный резистор сопротивлением 8-16 Ом.

Возможные риски при неправильном заряде

Вполне естественно, что существует определенные риски, которые могут возникнуть при неправильном заряде. Поэтому, чтобы аккумуляторы прослужили как можно дольше, перед их использованием нужно внимательно изучить инструкцию. Не менее важно и зарядное устройство подобрать правильно. Нельзя заряжать батарей при температуре ниже 5 градусов и выше 50 градусов по Цельсию. Нагревание АКБ в процессе зарядки вполне естественно. Главное, чтобы они были комфортны на ощупь. Если нагрев более сильный, устройство нужно вытащить из розетки.

Что такое многоступенчатая зарядка?

Данный метод состоит из трех этапов. Сразу же после подключения зарядного устройства контроллер измеряет напряжение на батарее. При показателях ниже 2,5 В производится зарядка малым (около 0,02-0,1 С) током до тех пор, пока напряжение не поднимется до 2,8 В. В случае, если изначально оно выше, этот этап просто пропускается.

Далее зарядный ток увеличивается до значения 0,5 С (нормальный заряд) или 1 С (ускоренный заряд). И данный этап заканчивается тогда, когда напряжение на элементе повышается до 4.1-4.2 В

Когда на элементе устанавливается стабильное напряжение 4.14-4.25 В, производится подзарядка небольшим током. И заканчивается этап тогда, как только значение тока уменьшается до 0,05 С.

Тут важно знать, что третий этап занимает довольно много времени. Но при этом обязательным не является. Если нет возможности и желания ждать, можно ограничиться вторым этапом. Потому что в этот период батарея набирает практически всю емкость (90-95%)

Аккумуляторы подделки из Китая хуже или лучше?

Лучше всего использовать родной, оригинальный аккумулятор. Только так вы можете быть уверены, что с устройством при зарядке все будет в порядке и никаких проблем не возникнет.

Хотя, конечно, есть и неоригинальные зарядные устройства вполне достойного качества.

Рекомендации при эксплуатации для долговечной работы АКБ

Ни в коем случае нельзя допускать перегрева при длительной работе батарей. Потому что литии – активный щелочной металл. И вполне естественно, что при его нагреве может начаться реакция, которая приведет к воспламенению. Строго запрещается держать литий-ионные батарей вблизи открытого огня и нужно избегать прямых солнечных лучей. Особенно это касается смартфонов и ноутбуков.

Внимательно стоит относиться и к переохлаждению. Низкие температуры не так опасны и никаких страшных последствий они не вызовут. Зато снизят емкость батареи. Хранить литий ионные батареи лучше в заряженном состоянии, не допускать нарушения полярности при установке, замыкания контактов

Не нужно также разбирать аккумуляторный элемент. Это также небезопасно.

Источник

Li ion аккумуляторы: правила зарядки и эксплуатации, что нельзя делать с литий-ионными батареями

Основная часть техники работает от Li-ion аккумуляторов, как правильно заряжать и эксплуатировать такие батареи, необходимо знать каждому пользователю. Устройства получили популярность за счет компактности и высокого уровня энергосбережения.

Некоторые виды литий-ионных аккумуляторов.

Что представляет собой литий-ионный аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор представляет собой вид элемента питания (АКБ), на основе которого работает электронная техника и электромобили. Литий – самый легкий металл. Его электрохимический потенциал обеспечивает оптимальную характеристику плотности на единицу массы.

В отличие от устройств другого типа, литиевые аккумуляторы содержат отрицательные пластины из металлического лития. За счет этого батареи обладают высоким напряжением на всех элементах. Современные батареи имеют длительный срок службы за счет способности выдерживать множество циклов заряд-разряд и отсутствия «эффекта памяти».

Конструкция литий-ионного аккумулятора.

Название «литий-ионный» произошло от основных используемых элементов:

  • литий-феррофосфат;
  • кобальтат лития;
  • литий-марганцевая шпинель.

В качестве переносчика заряда выступают положительные ионы лития, которые свободно перемещаются в кристаллической решетке материала и провоцируют необходимую химическую реакцию.

Идентичными особенностями обладают литий-полимерные аккумуляторы. Главным отличием от Li-ion является отсутствие в составе жидкого электролита, а также высокая стоимость.

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

При эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, необходимо правильно заряжать устройство и контролировать этот процесс. Зарядка осуществляется по специальной схеме, а контроль при помощи дополнительных плат или обычного сопротивления (резистора).

Двухступенчатая схема зарядки

Двухступенчатая схема заряда является оптимальным способом зарядки литиевых аккумуляторов. В этом случае контроллер заряда имеет повышенную нагрузку, однако это не сказывается на сроке службы устройства.

Обобщённый график заряда литий-ионного аккумулятора.

Выполнение первого этапа зависит от того, каким током будет насыщаться устройство. Номинальная величина тока равна 0,2-0,5 С (С – емкость аккумулятора), а мощность 12,6 вольт. Постоянный зарядный ток обеспечивается путем работы зарядного устройства (ЗУ), которое поднимает потенциалы на клеммах аккумулятора. При отметке в 4,2 В батарея набирает 70-80% заряда, и первый этап заканчивается.

Второй этап характеризуется постоянным напряжением и постепенно снижающимся током. Устройство поддерживает потенциал на отметке 4,15-4,25 В и контролирует параметры тока. Чем выше показатель, тем меньше становиться ток. Величина 0.05-0.01 С говорит об окончании процесса.

Как контролируют параметры зарядки

Литиевые аккумуляторы нуждаются в контроле, так как они работают в узком диапазоне изменения напряжения. Оптимальным значением считается 3 – 4,2 В. Контроллер установлен в зарядном устройстве, однако каждая батарея имеет свои прерыватели и модули защиты. В случае нарушения какого-либо параметра защитная функция отключает банку и разрывает цепь.

Виды контроллеров заряда литий-ионного аккумулятора.

Контроллер обеспечивает различные функции управления:

  • переводит режимы CC/CV;
  • контролирует подачу энергии в банках;
  • подает ток, компенсирующий саморазряд;
  • измеряет температуру, предотвращая порчу батареи;
  • отключает зарядку.

Зарядить аккумулятор без контроллера можно, используя резистор, включенный последовательно с устройством. Собрать схему своими руками несложно, если предварительно будут рассчитаны сопротивление, мощность резистора и ток заряда.

Схема заряда литий-ионного аккумулятора без контроллера. Резистор используется для ограничения тока заряда и защиты АКБ.

Эксплуатация Li-ion батарей

Первую зарядку батареи после покупки новой техники необходимо выполнять после полного разряда. То есть заряжать его сразу не нужно, необходимо довести прибор до выключения, а потом зарядить полностью.

В первую очередь это касается телефонов и ноутбуков.

При эксплуатации устройств с литий-ионными батареями необходимо следить за местом их нахождения. В холодную и жаркую погоду важно контролировать температуру батареи, не допуская перегрева (переохлаждения). Для этого существуют специальные программы, с помощью которых отслеживаются показатели.

Работа при температуре выше 30°C сказывается на способности батареи держать емкость. Уровень падает с 100% до 80%. Когда устройство полностью зарядилось, следует отключать его от источника тока. В противном случае емкость аккумулятора со временем будет снижаться, и батарея выйдет из строя.

График, демонстрирующий взаимосвязь времени и постепенного разряда аккумулятора.

Современные блоки питания способны минимизировать поступающий ток после полного заряда. Однако такая функция не дает гарантии сохранности аккумулятора. Заряжать устройство необходимо при отметке 30-50%. Постоянная полная разрядка сопровождается выделением тепла в большем объеме, это негативно сказывается на состоянии батареи.

Не стоит подключать к питанию устройства, которые работали в стрессовом режиме и получили перегрев. В этом случае необходимо дождаться, пока температура снизится, и только после этого ставить заряжаться.

Чрезвычайно холодную батарею следует вытащить из техники и нагреть в руках, а затем вставить обратно.

Для устройств, которые допускают извлечение батареи, отличным решением является приобретение резервного аккумулятора. В этом случае время работы приспособления возрастает в 2 раза. Когда основной аккумулятор разряжается, в устройство помещается запасной элемент. Удобно решение для техники, которая быстро нагревается, так как сменное устройство дает время основному остыть.

Читайте также:  ТОП 19 лучших ирригаторов для полости рта в 2021 году

Источник

Как заряжать литий ионный аккумулятор без контроллера

Зарядное устройство, входящее в набор шуруповерта, считается самым долговечным устройством в комплекте поставки. Бывают различные случаи, когда ЗУ неожиданно вышло из строя или просто потерялось. Больших проблем с приобретением нового нет, но иногда ситуации не терпят отлагательств и требуется зарядить севший аккумулятор шуруповёрта без родной зарядки. Или простой в работе недопустим, а ЗУ приобретено через интернет – здесь время поставки может занять несколько дней. В таких случаях можно попробовать альтернативные устройства для пополнения запаса энергии АКБ.

Можно ли заряжать АКБ без контроллера

Контроллер при зарядке АКБ – узел не главный. Но очень важный. Он поддерживает режимы пополнения запасов энергии и не допускает перезаряда (а иногда перегрева), может автоматически проводить тренировочные циклы, выполнять замеры параметров батареи. Эти режимы различны у каждого из трех типов батарей, применяемых в шуруповертах:

  • литий-ионных;
  • никель-кадмиевых;
  • литий-металлогидридных.

Несоблюдение предписанных режимов сокращает срок службы АКБ и не позволяет использовать емкость полностью. При отсутствии контроллера регулировать выходные параметры ЗУ придется самостоятельно в течение всего процесса.

Особенности зарядки никель-металлогидритных и никель-кадмиевых аккумуляторов

Никель-металлогидритные и никель-кадмиевые элементы заряжаются стабилизированным током. В процессе пополнения запаса энергии напряжение на АКБ повышается, синхронно повышается выходное напряжение зарядного устройства, чтобы поддержать ток на заданном уровне. Признаком окончания процедуры служит начало снижения напряжения на аккумуляторе.

У никель-металлогидритных элементов снижение выражено слабее, поэтому часто зарядные устройства для них оснащают дополнительными устройствами, контролирующими окончание процесса – например, температурными датчиками.

Методы зарядки аккумулятора шуруповерта без зарядных устройств

Еще более правильно заряжать NiMH и NiCd АКБ в реверсивно-импульсном режиме – когда после положительного импульса тока следует кратковременный отрицательный. Таким способом устраняется «эффект памяти» снижающий емкость АКБ. Подобный алгоритм обеспечивают профессиональные ЗУ.

Особенности зарядки литий-ионных аккумуляторов

Li-Ion элементы являются самыми современными типами аккумуляторов. У них имеется масса достоинств перед устаревшими видами (хотя и недостатки тоже есть). Особенностью этих АКБ являются:

  • сложный алгоритм зарядки;
  • крайняя чувствительность к перезаряду.

Методы зарядки аккумулятора шуруповерта без зарядных устройств

Заряжается литий-ионный аккумулятор в два этапа:

  • сначала постоянным током до достижения примерно 80% емкости;
  • потом постоянным напряжением до достижения полной емкости.

Для глубоко разряженных Li-Ion элементов применяется еще один предварительный этап – доведение пониженным стабилизированным током до номинального уровня.

Если у зарядного устройства отсутствует режим стабильного напряжения, вторую стадию можно реализовать в импульсном режиме. АКБ заряжается импульсами постоянного тока до достижения нужного напряжения на батарее.

Методы зарядки аккумулятора шуруповерта без зарядных устройств

На практике чаще применяют метод ступенчатого тока. Для упрощения ЗУ вместо стадии постоянного U просто ступеньками снижают ток заряда. Еще чаще процесс состоит всего из двух этапов – номинальным током, а далее — сниженным. Процедуру прекращают по достижению аккумулятором номинального напряжения.

Методы зарядки аккумулятора шуруповерта без зарядных устройств

Все это актуально для одиночных элементов. Для батареи, составленной из нескольких банок, добавляется еще один момент. Из-за разброса параметров некоторые элементы могут оказаться заряжены раньше других. Так как перезаряд для литий-ионных банок губителен, полностью готовые к работе ячейки надо выключать из процесса. Для этого применяется плата балансировки (BMS), шунтирующая заряженные элементы, пока остальные еще пополняют запас энергии.

А элементы, помечены Protected, еще имеют встроенный контроллер, защищающий от глубокого разряда, перезаряда и сверхтока. Очевидно, что процесс пополнения энергии литий-ионного элемента ведется под управлением одного, а то и нескольких контроллеров.
Помимо алгоритмов, для всех типов аккумуляторов процесс пополнения энергии делится по скорости:

  • медленная зарядка – током 0,1..0,2 С, оптимальный процесс;
  • ускоренный режим – 0,2..1С, считается приемлемым;
  • экспресс-зарядка – 1..5С, жесткая процедура, может вывести аккумулятор из строя.

Здесь С – номинальная емкость аккумулятора. Так, для АКБ емкостью 2500 мА*ч величина С=2500 мА или 2,5 А.

При эксплуатации батарея постепенно теряет емкость, поэтому для старых аккумуляторов значение С для расчета тока лучше пропорционально уменьшить.

Все эти процессы, включая режимы и скорость зарядки, регулируются контроллером зарядного устройства. Можно обойтись без него, и управлять зарядом вручную. Это сложно, но реализуемо.

Способы зарядки

Один из наиболее удобных способов – если есть универсальный (лабораторный) источник питания, у которого можно регулировать напряжение и измерять ток. Еще лучше, если имеется режим ограничения тока. В этом случае устанавливается желаемый ток зарядки, и источник сам увеличивает напряжение на выходе вслед за повышением этого параметра на АКБ. Но за окончанием процесса следить придется самостоятельно.

Также самостоятельно придется определить окончание первого этапа заряжания литий-ионных АКБ (для контроля балансировки элементов надо разбирать корпус батареи, поэтому придется надеяться, что плата BMS исправна) и вовремя уменьшать ток.

По окончании процесса батарею надо вовремя отключить (контролировать по достижению наибольшего напряжения). Напряжение окончания зарядки выбирается из таблицы. Надо максимальное напряжение единичной банки умножить на количество элементов. Если оно неизвестно, надо разделить напряжение, указанное на корпусе АКБ (оно обычно завышено), на напряжение одной банки и округлить в меньшую сторону.

Тип аккумулятора Номинальный уровень одного элемента, В Максимальный уровень одного элемента, В
Li-Ion 3,7 4,2
NiCd 1,2 1,37
NiMH 1,2 1,25

Методы зарядки аккумулятора шуруповерта без зарядных устройств

Если такого режима нет, придется за током следить вручную. По мере пополнения энергии и роста напряжения на батарее, надо корректировать напряжение самостоятельно, удерживая выбранный уровень по контрольному амперметру. Если у источника нет встроенного измерителя, надо будет использовать внешний прибор (например, мультиметр в соответствующем режиме). В качестве общего подхода – можно использовать любой регулируемый источник питания, но контроль параметров на батарее должен быть обязательно.

Методы зарядки аккумулятора шуруповерта без зарядных устройств

В сети встречаются советы использовать зарядное устройство для автомобиля. Если такое ЗУ позволяет регулировать напряжения вручную, то его можно применить для зарядки АКБ шуруповертов. Если устройство автоматическое, то это не лучшая идея. Такие ЗУ разработаны на работу с 12-вольтовыми батареями, а бытовые шуруповерты могут быть рассчитаны и на 20-вольтовое питание (профессиональные – еще выше). Поэтому полноценно пополнить запас энергии в этих случаях не получится. К тому же в автомобилях применяются свинцово-кислотные элементы, а они требуют режима зарядки постоянным напряжением, что для рассматриваемых случаев неприемлемо.

В видеоролике используется инверторная зарядка для авто.

Меры безопасности

Самая главная мера безопасности – не оставлять заряжаемую батарею без присмотра. Система автоматики, контролирующая параметры процесса, в данном случае отсутствует. Поэтому управлять процедурой придется вручную. Особенно это касается литий-ионных аккумуляторов. При всех своих достоинствах они склонны к самовозгоранию в нештатных режимах, а их химический состав крайне затрудняет тушение.

Если есть возможность, надо контролировать также температуру заряжаемой батареи. При ее повышении процесс следует немедленно прервать. Замерять температуру можно обычным термометром. Также можно применить бесконтактный измеритель (пирометр), USB-термометр с выносным датчиком и другие способы.

Еще один простой способ зарядки описан в видео.

При отсутствии штатного источника зарядка шуруповерта без родного зарядного устройства возможна. Но контролировать процесс придется самостоятельно. Ответственность за конечный результат полностью лежит на владельце шуруповерта.

Источник