Echilibru pentru schema pachetului de baterii cu litiu. Echilibrator de bricolaj pentru baterii Li-ion. Schema și descrierea. Scheme de încărcare pentru baterii Li-ion

O proprietate comună a tuturor bateriilor cu litiu este că sunt intolerante la supraîncărcare și deversare profundă. Există aproximativ 10 tipuri de baterii litiu-ion și polimer care utilizează diferite formulări de ingrediente active. Toate diferă în domeniul tensiunii de funcționare, dar sunt exigente în ceea ce privește limitele. Plăcile sunt circuite electrice încorporate într-un circuit pentru a menține parametrii doriți, deconectați o baterie cu litiu în cazul unei defecțiuni. Pentru încărcarea, echilibrarea, controlul descărcării și protecția bateriilor cu litiu, se realizează plăci separate sau combinate, care se efectuează pe un suport solid.

De ce aveți nevoie de un echilibru atunci când încărcați o baterie? Când mai multe celule sunt conectate în serie, tensiunea este adăugată, iar capacitatea bateriei va fi egală cu cea mai mică dintre toate celulele.

Pentru a preveni supraîncărcarea borcanului „leneș”, acesta trebuie deconectat de la sursa de alimentare imediat ce tensiunea de încărcare este atinsă pe acesta. Acest lucru va permite altor celule să continue încărcarea. Un echilibru este folosit pentru a controla încărcarea uniformă. Trebuie inclus într-un lanț cu o conexiune în serie de elemente. Pentru o conexiune paralelă, nu este necesar un echilibru, unde nivelul de încărcare este distribuit uniform, ca în vasele comunicante.

Placa de echilibrare poate fi realizată separat sau inclusă în circuitul general de protecție MBS pentru bateriile cu litiu. Ansamblul se numește buclă de echilibrare.

Scopul implementării schemei este de a preveni supraîncărcarea elementelor individuale. Dacă se utilizează o baterie protejată, aceasta este prevăzută cu un bloc de supraîncărcare.

Placă de protecție a bateriei cu litiu

Bateriile cu litiu pot lua foc sau exploda dacă sunt supraîncărcate sau încălzite. Când tensiunea scade, devine dificilă încărcarea. Fiecare caz de încălcare a regimului duce la o pierdere iremediabilă a capacității băncii. Prin urmare, orice ansamblu de baterii cu litiu conține o placă de protecție.

Dacă se utilizează celule neprotejate, regulatorul de încărcare-descărcare este instalat fără probleme. Placa PCB este furnizată ca element obligatoriu în toate bateriile pentru aparatele de uz casnic.

Plăcile PCB și modulele PCM nu sunt controlere, nu reglează curentul și tensiunea. Sarcina lor este de a sparge circuitul dacă apare un scurtcircuit sau supraîncălzire. Modulele permit o descărcare de până la 2,5 V, ceea ce este periculos. Toate modulele de protecție sunt chinezești, produsele sunt fabricate în milioane și cu greu fiecare microcircuit este testat. Aceasta nu este o protecție deplină, de urgență.

Pentru protecție, se utilizează plăci de încărcare și protecție MBS, selectate pentru sarcină dublă de curent, cu un echilibru încorporat. Plăcile de încărcare și protecție ale bateriei cu litiu sunt controlere care asigură 2 etape ale procesului și furnizează parametrii doriți. O condiție indispensabilă pentru a doua etapă de încărcare este oprirea alimentării la atingerea tensiunii maxime de funcționare a bateriei cu litiu.

Plăci de circuite de protecție a bateriei cu litiu

Toate bateriile litiu-ion și litiu-polimer și bateriile asamblate trebuie protejate. Pentru a efectua încărcarea în 2 etape, este necesar să se asigure un curent constant, un mod de tensiune constantă în serie. Folosit în ansamblurile de plăci PCM sau MBS.

Asamblați-vă sau cumpărați plăci de conectare gata făcute, pe care le alegeți. Experții folosesc produse chinezești pentru a încărca baterii cu litiu. Acestea sunt comandate pe AliExpress, cu transport gratuit.

LM317

Încărcător simplu, stabilizator de curent.

Reglarea constă în crearea unei tensiuni de 4,2 V prin reglarea rezistențelor R4, R6. Rezistența R8 este o rezistență la tăiere. LED-ul stins va semnala sfârșitul procesului. Dezavantajul acestui dispozitiv este imposibilitatea alimentării din portul USB. Tensiune mare de alimentare 8-12 V, starea de funcționare a acestui încărcător.

TP4056

Experții sugerează utilizarea plăcii chinezești TP4056 pentru a încărca bateria cu litiu, cu sau fără protecție împotriva inversării bateriei. O puteți cumpăra de pe Aliexpress, costul unitar este de aproximativ 30 de cenți.

Curentul maxim de 1 A este reglat prin înlocuirea rezistorului R3. Tensiunea 5 A, există un indicator de încărcare.

Etape de control:

constantă, tensiunea bateriei;
preîncărcați dacă terminalele sunt mai mici de 2,9 V;
curentul constant maxim este de 1 A, la înlocuirea rezistorului, crescând rezistența, curentul scade;
la o tensiune de 4,2 V, o scădere lină a curentului de încărcare începe la o tensiune constantă;
La un curent de 0,1C, încărcarea este dezactivată.

Experții recomandă să cumpărați o placă cu protecție sau un contact de plumb pentru un senzor de temperatură.

NCP1835

Placa de încărcare asigură o stabilitate ridicată a tensiunii de încărcare cu o dimensiune a plăcii miniaturale de 3x3 mm. Acest dispozitiv încarcă baterii cu litiu de toate tipurile și dimensiunile.

Particularități:

număr mic de elemente;
încarcă baterii foarte descărcate cu un curent de aproximativ 30 mA;
detectează bateriile care nu se reîncarcă, dă un semnal;
timpul de încărcare poate fi setat de la 6 la 748 de minute.

Video

Uitați-vă la videoclip pentru o recenzie completă a plăcii de încărcare TP4056

De obicei, în orice sistem cu mai multe baterii în serie, există o problemă că bateriile individuale sunt dezechilibrate. Egalizarea încărcării este o metodă de proiectare care îmbunătățește siguranța bateriei, durata de funcționare a bateriei și durata de viață a bateriei. Cele mai recente circuite integrate și indicatoare de încărcare ale bateriei Texas Instruments - familiile BQ2084, BQ20ZXX, BQ77PL900 și BQ78PL114 din linia de produse ale companiei - sunt esențiale pentru implementarea acestei metode. .

CE ESTE DEZECHILIBRAREA BATERIEI?

Supraîncălzirea sau supraîncărcarea vor accelera uzura bateriei și pot provoca incendii sau chiar explozie. Protecția firmware-ului reduce pericolul. Într-un teanc de multe baterii din serie (utilizate în mod obișnuit în laptopuri și echipamente medicale), există un potențial de dezechilibru al bateriei, ceea ce duce la degradarea lentă, dar constantă.
Nu există două baterii identice, există întotdeauna mici diferențe în starea de încărcare a bateriilor (CZB), auto-descărcare, capacitate, rezistență și caracteristici de temperatură, chiar dacă vorbim despre baterii de același tip, din aceleași producător și chiar din același lot de producție. Când formează un bloc de mai multe baterii, producătorul selectează de obicei baterii similare în SZB comparând tensiunile de pe acestea. Cu toate acestea, diferențele în parametrii bateriilor individuale rămân în continuare și pot crește în timp. Majoritatea încărcătoarelor determină încărcarea completă prin suma tensiunii întregului șir de baterii conectate în serie. Prin urmare, tensiunea de încărcare a bateriilor individuale poate varia foarte mult, dar nu poate depăși pragul de tensiune la care este activată protecția la suprasarcină. Cu toate acestea, în legătura slabă - o baterie cu capacitate redusă sau rezistență internă ridicată, tensiunea poate fi mai mare decât la alte baterii complet încărcate. Deficiența unei astfel de baterii va apărea ulterior cu un ciclu lung de descărcare. Tensiunea ridicată a unei astfel de baterii după finalizarea încărcării indică degradarea accelerată a acesteia. Când se descarcă din aceleași motive (rezistență internă ridicată și capacitate redusă), această baterie va avea cea mai mică tensiune. Aceasta înseamnă că la încărcarea cu o baterie slabă, protecția la supratensiune poate funcționa, în timp ce restul bateriilor unității nu vor fi încă încărcate complet. Acest lucru va duce la o subutilizare a resurselor bateriei.

METODE DE ECHILIBRARE

Dezechilibrul bateriei are un efect nedorit semnificativ asupra duratei și duratei de viață a bateriei. Cel mai bine este să egalizați tensiunea și SZB ale bateriilor atunci când acestea sunt complet încărcate. Există două metode de echilibrare a bateriilor - activă și pasivă. Acesta din urmă este uneori denumit „echilibrarea rezistenței”. Metoda pasivă este destul de simplă: bateriile care trebuie echilibrate sunt descărcate prin circuitele de bypass care disipă puterea. Aceste circuite de bypass pot fi integrate în acumulator sau plasate într-un CI extern. Această metodă este preferată pentru aplicații cu costuri reduse. Aproape toată energia în exces din bateriile cu o încărcare mare este disipată sub formă de căldură - acesta este principalul dezavantaj al metodei pasive, deoarece scurtează durata de viață a bateriei la o singură încărcare. Echilibrarea activă folosește inductoare sau capacități cu pierderi reduse de energie pentru a transfera energia de la baterii cu încărcare mare la baterii mai puțin încărcate. Prin urmare, metoda activă este semnificativ mai eficientă decât cea pasivă. Desigur, creșterea eficienței are un preț - folosind componente suplimentare, relativ scumpe.

METODA DE ECHILIBRARE PASIVĂ

Cea mai simplă soluție este egalizarea tensiunii bateriei. De exemplu, cipul BQ77PL900, care protejează pachetele de baterii cu 5-10 baterii în serie, este utilizat în scule fără fir, scutere, surse de alimentare neîntreruptibile și echipamente medicale. Microcircuitul este o unitate funcțională completă și poate fi utilizat pentru a lucra cu compartimentul bateriei, așa cum se arată în Figura 1. Comparând tensiunea bateriei cu pragurile programate, microcircuitul, dacă este necesar, pornește modul de echilibrare. Figura 2 prezintă principiul de funcționare. Dacă tensiunea oricărei baterii depășește un prag predeterminat, încărcarea se oprește, circuitele de bypass sunt conectate. Încărcarea nu se reia până când tensiunea bateriei scade sub prag și nu se termină procedura de echilibrare.

Orez. unu.BQ77PL900 microcircuit utilizat în stand-alone
modul de operare pentru a proteja acumulatorul

Atunci când se utilizează un algoritm de echilibrare care utilizează doar abaterea de tensiune ca criteriu, este posibilă o echilibrare incompletă datorită diferenței de impedanță internă a bateriilor (vezi Fig. 3). Ideea este că impedanța internă contribuie la răspândirea tensiunii în timpul încărcării. IC de protecție a bateriei nu poate determina ce a cauzat dezechilibrul tensiunii: diferite capacități ale bateriei sau diferențe în rezistențele lor interne. Prin urmare, cu acest tip de echilibrare pasivă, nu există nicio garanție că toate bateriile vor fi încărcate 100%. Indicatorul de încărcare BQ2084 IC utilizează o versiune îmbunătățită de echilibrare bazată pe variația tensiunii. Pentru a minimiza efectul răspândirii rezistenței interne, BQ2084 se echilibrează spre sfârșitul procesului de încărcare atunci când curentul de încărcare este scăzut. Un alt avantaj al BQ2084 este măsurarea și analiza tensiunii tuturor bateriilor incluse în unitate. Cu toate acestea, în orice caz, această metodă este aplicabilă numai în modul de încărcare.

Orez. 2.Metoda de echilibrare pasivă a tensiunii

Orez. 3.Metoda de echilibrare pasivă a tensiunii
utilizează ineficient capacitatea bateriei

Microcircuitele familiei BQ20ZXX utilizează tehnologia brevetată Impedance Track pentru a determina nivelul de încărcare, pe baza determinării capacității SZB și a bateriei. Această tehnologie calculează încărcarea Q NEED necesară pentru ca fiecare baterie să atingă o stare complet încărcată și apoi calculează diferența ΔQ între Q NEED a tuturor bateriilor. Apoi microcircuitul pornește întrerupătoarele de alimentare, prin care bateria este echilibrată la starea ΔQ = 0. Datorită faptului că diferența de rezistență internă a bateriilor nu afectează această metodă, poate fi utilizată oricând: atât la încărcare, cât și când bateriile sunt descărcate. Tehnologia Impedance Track asigură o echilibrare mai precisă a bateriei (vezi Figura 4).

Orez. 4.

ECHILIBRAREA ACTIVĂ

În ceea ce privește eficiența energetică, această metodă este superioară echilibrării pasive, deoarece pentru a transfera energia de la o baterie mai încărcată la una mai puțin încărcată, în loc de rezistențe, se utilizează inductoare și capacități, în care practic nu există pierderi de energie. Această metodă este preferată în cazurile în care timpul maxim de funcționare este necesar pentru o singură încărcare.
BQ78PL114 IC, fabricat cu tehnologia proprietară PowerPump, este cea mai recentă componentă activă de echilibrare a bateriei TI și folosește un convertor inductiv pentru a transfera puterea. PowerPump folosește un MOSFET cu canal p n-canal și un inductor situat între o pereche de baterii. Circuitul este prezentat în Figura 5. MOSFET și sufocatorul formează un convertor intermediar buck / boost. Dacă BQ78PL114 detectează că bateria superioară trebuie să transfere energie la cea inferioară, la semnalul PS3 se generează un semnal cu o frecvență de aproximativ 200 kHz cu un ciclu de funcționare de aproximativ 30%. Când tasta Q1 este deschisă, energia din bateria superioară este stocată în clapeta de accelerație. Când comutatorul Q1 se închide, energia stocată în șoc este furnizată bateriei inferioare prin dioda inversă a comutatorului Q2.

Orez. cinci.

În acest caz, pierderile de energie sunt mici și apar în principal în diodă și înfundare. Microcircuitul BQ78PL114 implementează trei algoritmi de echilibrare:

prin tensiune la bornele bateriei. Această metodă este similară cu metoda de echilibrare pasivă descrisă mai sus;
prin tensiune de ralanti. Această metodă compensează diferența de rezistență internă a bateriilor;
de către SZB (bazat pe prezicerea stării bateriei). Metoda este similară cu cea utilizată în familia de microcircuite BQ20ZXX cu echilibrare pasivă în funcție de capacitatea SZB și a bateriei. În acest caz, sarcina care trebuie transferată de la o baterie la alta este determinată cu precizie. Echilibrarea are loc la sfârșitul încărcării. Această metodă obține cel mai bun rezultat (vezi fig. 6)

Orez. 6.

Datorită curenților mari de echilibrare, tehnologia PowerPump este mult mai eficientă decât echilibrarea pasivă convențională cu comutatoare de bypass interne. În cazul echilibrării bateriei laptopului, curenții de echilibrare sunt de 25 ... 50 mA. Alegând valoarea componentelor, este posibil să se obțină o eficiență de echilibrare de 12-20 de ori mai bună decât cu metoda pasivă cu chei interne. Valorile tipice de dezechilibru (mai puțin de 5%) pot fi atinse în unul sau două cicluri.
În plus, tehnologia PowerPump are alte avantaje evidente: echilibrarea poate avea loc în orice mod de funcționare - încărcare, descărcare și chiar atunci când bateria care dă energie are o tensiune mai mică decât bateria care primește energia. Se pierde mult mai puțină energie comparativ cu metoda pasivă.

DISCUȚIA EFICIENȚEI METODEI DE ECHILIBRARE ACTIVĂ ȘI PASIVĂ

Tehnologia PowerPump se echilibrează mai repede. Dacă 2% din bateriile de 2200 mAh sunt dezechilibrate, se poate face în unul sau două cicluri. Cu echilibrarea pasivă, întrerupătoarele de alimentare încorporate în acumulator limitează curentul maxim, deci pot fi necesare mai multe cicluri de echilibrare. Procesul de echilibrare poate fi întrerupt chiar dacă există o diferență mare în parametrii bateriei.
Este posibil să se mărească viteza de echilibrare pasivă utilizând componente externe. Figura 7 prezintă un exemplu tipic al unei astfel de soluții care poate fi utilizată împreună cu familia BQ77PL900, BQ2084 sau BQ20ZXX. În primul rând, comutatorul intern al bateriei pornește, ceea ce creează un mic curent de polarizare prin rezistențele R Ext1 și R Ext2 între pinii bateriei și IC. Tensiunea sursei de poartă pe rezistorul RExt2 pornește comutatorul extern și curentul de echilibrare începe să curgă prin comutatorul extern deschis și R Bal.

Orez. 7.Diagrama schematică a echilibrării pasive
folosind componente externe

Dezavantajul acestei metode este că bateria adiacentă nu poate fi echilibrată în același timp (vezi Figura 8a). Acest lucru se datorează faptului că atunci când comutatorul intern al bateriei adiacente este deschis, nu poate circula curent prin R Ext2. Prin urmare, cheia Q1 rămâne privată chiar și atunci când cheia internă este deschisă. În practică, această problemă nu este foarte importantă, deoarece Cu această metodă de echilibrare, bateria conectată la Q2 este rapid echilibrată, urmată de bateria conectată la tasta Q2.
O altă problemă este tensiunea mare de scurgere la sursă V DS, care poate apărea atunci când fiecare a doua baterie este echilibrată. Figura 8b prezintă un caz în care bateriile de sus și de jos sunt echilibrate. În acest caz, tensiunea V DS a întrerupătorului din mijloc poate depăși maximul admis. Soluția la această problemă este de a limita valoarea maximă a rezistorului R Ext sau de a exclude posibilitatea echilibrării simultane a fiecărei a doua baterii.

Metoda de echilibrare rapidă este o nouă modalitate de a îmbunătăți siguranța bateriei. Cu echilibrarea pasivă, scopul este de a echilibra capacitatea bateriilor, dar datorită curenților de echilibrare reduși, acest lucru este posibil doar la sfârșitul ciclului de încărcare. Cu alte cuvinte, supraîncărcarea unei baterii defecte poate fi prevenită, dar aceasta nu va crește timpul de funcționare continuă fără reîncărcare. se va pierde prea multă energie în circuitele de rezistență de bypass.
Tehnologia de echilibrare activă PowerPump atinge două obiective simultan - echilibrarea capacității la sfârșitul ciclului de încărcare și minimizarea diferenței de tensiune la sfârșitul ciclului de descărcare. Energia este stocată și livrată bateriei slabe, mai degrabă decât disipată ca căldură în circuitele de bypass.

CONCLUZIE

Echilibrarea corectă a tensiunii bateriei este una dintre modalitățile de a crește siguranța funcționării bateriei și de a crește durata de viață a bateriei. Noile tehnologii de echilibrare monitorizează sănătatea fiecărei baterii pentru a prelungi durata de viață a bateriei și pentru a îmbunătăți siguranța operațională. Tehnologia rapidă de echilibrare activă PowerPump extinde durata de funcționare a bateriei și maximizează și echilibrează eficient bateriile la sfârșitul ciclului de descărcare.

Am o șurubelniță veche, am rămas mult timp în gol, respectiv bateriile au primit ordin să trăiască mult timp. Și recent am avut nevoie de ea pentru a monta o bucătărie. Dacă vă întrebați cum l-am reînviat convertindu-l în litiu pentru mai puțin de 100 de ruble - atunci binevenit sub pisică.

Am acest burghiu - pentru 18 volți, 9N * m

Offhand, m-am luptat cu trei opțiuni
1. Cumpărarea unei noi șurubelnițe ieftine pentru 1500-2500 este simplă, rapidă, dar aceasta nu este metoda noastră, deoarece vechiul burghiu va sta greutate, iar mâna nu va crește,
2. comandarea bateriilor NiCd - aproximativ 900-1200r - dar care este rostul dacă puteți lua unul nou pentru 1500r?
3. pentru a converti în litiu, dar aici bugetul poate fi diferit. După ce am analizat întrebarea de pe mască, am aflat că pentru conversia în litiu, în mod ideal aveți nevoie de:
- bord 3S, 4S sau 5S, în funcție de dimensiunea bateriei (am nevoie de 5 cutii de baterii pentru un burghiu de 18 volți, respectiv 5S - aproximativ 800r)
- este de dorit o placă de echilibrare (dacă placa de protecție este fără un echilibru), mai ales dacă bateriile nu sunt noi sau din loturi diferite
- Bateriile Li-ion în sine, de preferință cele actuale, cele concepute pentru curenți mari de funcționare - de la 350r pe bucată, pentru 5 bucăți - de la 1700r.
Drept urmare, este puțin scump pentru burghiul meu vechi ieftin (a se vedea articolul 1), așa că s-a decis să-mi fac propria versiune ultra-bugetară cu echilibrare blackjack.
Aveam o baterie de laptop veche (mi-au dat-o), pe care am dezasamblat-o găsind astfel de bănci Samsung în ea. Cu excepția a 2 cutii, restul erau destul de funcționale, le-am încărcat pe fiecare într-o bancă

le-ați verificat după încărcarea curentului de scurtcircuit (nu mai mult de 1 secundă - acest lucru poate fi periculos, deoarece băncile sunt fără protecție).

După cum puteți vedea, băncile sunt destul de pline de viață - curent de recul pe scurtcircuit pe termen scurt de la 10 la 20A.
Am aruncat o astfel de schemă de modificare și o voi face în conformitate cu ea.

Deoarece bateriile nu sunt curente, pentru a le facilita funcționarea, s-a decis punerea a două baterii în paralel (cu un curent de funcționare de, de exemplu, 10A, curentul emis de fiecare baterie va fi 10/2 = 5A). Pentru a face acest lucru, este recomandabil să selectați perechi cu caracteristici similare de recul curent. Repar schema:

În principiu, burghiul meu, judecând după caracteristicile sale, nu este deosebit de puternic, prin urmare, în principiu, ar fi posibil să instalez câte o bancă la un moment dat, deși cel mai probabil vor trăi mai puțin, dar din moment ce aveam 10 baterii, am decis pentru a instala toate cele 10.
Nu am făcut poze cu procesul de asamblare, în principiu nu este nimic interesant acolo, bateriile pot fi lipite pe petalele deja sudate fără teama de supraîncălzire.
Deoarece toate cele 10 baterii nu se încadrau în vechiul bloc, sa dovedit a fi o mică fermă colectivă

Ei bine, nimic, luăm banda electrică albastră (care era) și ascundem toate inutile -

deja mai bine)
După cum puteți vedea din lateral, am scos conectorul de încărcare-echilibrare, care a scăpat din placa video ruptă (sau placa de bază, nu-mi amintesc deja). Deoarece am nevoie de 10 contacte, a trebuit să folosesc un astfel de db15, dacă aș folosi mai puține baterii aici db9 - este mai ușor să le găsesc

Rămâne să lipiți încărcătorul. Ca sursă de tensiune de 5 volți, am luat 5 încărcări inutile de pe telefoanele mobile, tocmai am găsit 5 piese, deși toate sunt diferite, pentru curenți diferiți de la 600 la 900mA. În mod ideal, utilizați-le pe aceleași, deci taxarea ar avea loc aproximativ în același timp și ar fi posibil să se estimeze ce bănci durează mai mult să taxeze.
Important! Trebuie să o faceți exact conform schemei utilizând propria sursă de alimentare separată de 5-8V pentru fiecare controler de încărcare, adică sursele de alimentare trebuie să fie izolate galvanic una de alta. O singură sursă de alimentare puternică pentru toate controlerele nu poate fi utilizată - va exista un scurtcircuit al bateriilor (TP4056 are un caz minus comun în ceea ce privește intrarea și ieșirea).
Pentru a reduce dimensiunea structurii, am scos încărcătoarele din carcase. Pe partea din spate, am lipit controlerul de încărcare TP4056 pe banda dublă și am îndepărtat structura într-o carcasă separată

Așa arată când este pornit la 220V

Controlerul de încărcare strălucește în albastru - o indicație că încărcătura nu este conectată (sau bateria este încărcată), roșu și verde - LED-urile încărcătoarelor de pe telefoanele mobile.
Acum să conectăm bateria

Se poate vedea că sunt încărcate doar 3 cutii (dioda roșie este aprinsă), iar celelalte 2 nu sunt (dioda albastră este aprinsă). Acest lucru se datorează faptului că l-am încărcat recent și doar 3 din 5 baterii au fost descărcate. Astfel, se poate observa că, la fiecare încărcare, întreaga baterie este echilibrată - acesta este principalul avantaj al acestui circuit, acest lucru este deosebit de important atunci când se utilizează o astfel de baterie uzată dintr-o baterie de laptop.

Pentru claritate, am filmat un videoclip, poate mi-a fost dor de ceva din poveste, apoi uită-te la videoclip -

Să rezumăm.
pro
1. Ieftin - am avut nevoie doar să cumpăr controlere de încărcare TP4056, care m-au costat 60 de ruble pentru 5 bucăți, restul a fost sau l-am primit gratuit. Acum, livrarea de la acest vânzător este plătită doar, + aproximativ încă 1 USD, probabil că o veți găsi mai ieftină.
2. Echilibrarea bateriilor cu fiecare încărcare.

Minusuri
1. Nu există protecție curentă, așa că nu pun blocarea mandrinei pe încuietoare (pictogramă burghiu), prin urmare protecția curentă este pur mecanică - mandrina se fixează și nu se blochează când este fixată, curentul de scurtcircuit nu apar. În principiu, cred că această protecție este suficientă.
2. Dacă nu există încărcătoare vechi de telefon mobil, acesta va fi puțin mai scump. Dar poți întreba cu prietenii - cu siguranță, mulți stau în gol.
3. Fără protecție la supradescărcare. Ei bine, aici trebuie să te uiți dacă puterea a scăzut - imediat pentru a încărca! În general, acesta este litiu, nu este nevoie să așteptați ca pe nichel când bateria se epuizează, dar este mai bine să o încărcați dacă este posibil - în acest fel bateriile vor dura mai mult.

În general, consider că această schemă are dreptul la viață, în special pentru resuscitarea unor astfel de șurubelnițe ieftine și nu superputeri.
ps în comentariile date

Când se lucrează la unele modele alimentate de o sursă de alimentare autonomă, a apărut întrebarea în alegerea acesteia din urmă.

În opinia mea, sunt disponibile cele mai bune baterii LI-ION, mai ales că am un anumit număr de cutii neprotejate de la bateriile laptopului. Dar o problemă bine-cunoscută apare cu ei - algoritmul lor complex de încărcare, dacă nu este respectat, bateria nu este reîncărcată constant și va eșua rapid și, dacă este supraîncărcată, va fi, de asemenea, distrusă, dar cu distrugere activă. O reîncărcare ascuțită are loc atunci când tensiunea pe elementul încărcat este depășită cu 1-2 sutimi de volt față de cea necesară, este aproape imposibil să se urmărească acest lucru, de aceea producătorii recomandă limitatoare automate.

Există soluții și dispozitive gata preparate pentru aceste scopuri, atât accesorii la încărcătoarele pentru baterii neprotejate, cât și încorporate în baterie.

În general, pentru bateriile neprotejate, este necesar un echilibru - un limitator de tensiune de încărcare și protecție împotriva descărcărilor excesive. Încă nu are rost să creez multe dispozitive mici pentru fiecare cutie, am decis să fac un prefix pentru încărcător.

Cehii au găsit o soluție interesantă și simplă. O astfel de diodă zener puternică, care este declanșată la tensiunea de limitare pentru element. Repetabilitatea circuitului este excelentă, cu piese bune cunoscute.

Diagrama unui modul.

Echilibratorul este format din trei module independente identice și este conceput pentru a încărca o baterie cu o singură celulă, o baterie din două sau trei celule conectate în serie.

Se încarcă un Li-ION elementul este posibil cu tensiuni diferite, echilibrorul servește și ca divizor de tensiune dacă încărcătorul este proiectat pentru un număr mai mare de elemente.

De asemenea, la încărcarea a două celule succesive de la tensiuni diferite

Încărcarea bateriei cu trei celule. Pentru 4 sau mai multe cutii, cred că soluția este clară - o creștere a numărului de module din circuit.

Vedere a limitatorului finit vândut de „E-Fly”.

Ce mi-s-a intamplat. Cu un astfel de radiator, încărcând până la 1-3 amperi de mai multe baterii conectate în paralel sau cu o diferență foarte mare în capacitatea celulelor la sfârșitul încărcării, nu mă pot teme pentru sănătatea tranzistoarelor.

Cu un panou de protecție ridicat.

Atunci când sunt proiectate fără radiatoare, tranzistoarele pot rezista la un curent de până la 0,5 A, la curenți mari (până la 3 Amperi), este necesar un transfer de căldură bun.

Încălzirea tranzistoarelor are loc numai atunci când bateria atinge tensiunea de încărcare la limită, când excesul de tensiune este stins de rezistența tranzistorului deschis. Acesta este principiul protecției la suprasarcină. Acest lucru este foarte util la încărcarea unei baterii seriale cu celule încărcate inegal. Când se atinge tensiunea limită a celulei, tranzistorul se deschide și curentul principal curge pe lângă baterie, alte baterii din baterie care nu au atins încă încărcarea finală continuă să se încarce. Bateria deconectată în acest mod continuă să fie încărcată cu un curent de tensiune constantă foarte scăzut (încărcare cu scurgeri). Când se declanșează protecția tuturor modulelor, încărcarea este finalizată condiționat și sistemul poate fi oprit, pentru un dispozitiv simplu, astfel de lucrări sunt destul de decente.

Personalizare

Pragul de răspuns al limitatorului este de 4.200 volți, în timpul configurării inițiale a dispozitivului, trebuie să ajustați această valoare cu o precizie mare.

Dispozitivul fără baterii conectate este alimentat cu tensiune de la o sursă de alimentare, un încărcător cu un limitator de curent în intervalul 0,15-1A. Tensiunea poate fi aplicată atât unui modul separat de 4,5-5 volți, cât și întregului circuit de 13,5-15 volți, iar cu un rezistor de tundere în fiecare modul setăm pragul de aprindere LED la 4,16 volți, monitorizând tensiunea la bornele de ieșire . Toate modulele trebuie să fie ajustate la același prag cu o precizie de 0,001 volți.

Chiar și voltmetrele noi, dar ieftine și alte dispozitive combinate au erori, acest lucru trebuie luat în considerare. Utilizați o sursă de alimentare stabilizată cu o filtrare bună. Încărcătorul pentru care este destinat acest limitator trebuie să aibă, de asemenea, o funcție de limitare a curentului, un filtru de ieșire bun și să fie evaluat pentru o tensiune care este egală cu tensiunea totală a bateriei bateriilor încărcate + 1-3 volți. Dacă utilizați acest dispozitiv ca un echilibru pentru alinierea cutiilor, acesta este planificat cu un încărcător de baterii gata pregătit, în care tensiunea completă de încărcare este deja controlată automat cu oprirea ulterioară, trebuie să aflați pragul pentru această oprire și reglați limitator pentru încărcătorul existent, acesta poate avea 4,10 - 4,19 volți sau ceva de genul acesta.

Am ajustat pragul astfel:

Am conectat în serie o sursă de alimentare de laborator, un bec de 12 volți 1 ampere auto ca limitator de curent și limitatorul în sine. Am aplicat o tensiune de 15 volți și, măsurând tensiunea la ieșirea modulului cu un multimetru, ajustând dispozitivul de tuns, am obținut o citire de 4,16 volți pe fiecare modul, deoarece nu exista un instrument mai precis la îndemână și sursa de alimentare are o anumită undă de tensiune la ieșire, în ciuda tuturor filtrelor. Această sursă de alimentare îmi servește drept încărcător.

În locul acestor tranzistoare puternice, puteți utiliza KT818, pinout-ul lor este ușor diferit și fără a modifica placa de circuite imprimate, pot fi instalate din partea laterală a pistelor, lipite ca carcase DPAK sau „orientate” în direcția opusă.

Placă de circuite imprimate în format Sprint-layout 6.0, faceți o imagine în oglindă la imprimare. Numerele poziției pieselor sunt indicate în scoarță.

Particularități:

-Echilibru

-Controlul curentului

Descrierea pinului:

Mod 4S:	Mod 3S:
„B-” este minusul general al bateriei „B1” - + 3,7V „B2” - + 7,4V „B3” - + 11,1V „B +” - plus comun al bateriei	„B-” este minusul general al bateriei „B1” - scurtcircuit la „B-” „B2” - + 3,7V „B3” - + 7,4V „B +” - plus comun al bateriei „P-” - minus încărcare (încărcător) „P +” - plus sarcină (încărcător)

Particularități:

-Echilibru: Placa de control HCX-D119 pentru bateria Li-Ion 3S / 4S are o funcție de echilibru încorporată. În același timp, în procesul de încărcare a bateriei, tensiunea pe fiecare dintre celule este egalizată la o valoare de 4,2V.
Pentru a utiliza funcția de egalizare a tensiunii, trebuie să mențineți bateria sub tensiunea 12,6 / 16,8V timp de cel puțin 60 - 120 de minute după încheierea fazei active de încărcare a bateriei. Pentru ca echilibrorul să funcționeze, este important ca tensiunea să nu fie mai mare de 12,6 / 16,8V: dacă aceste tensiuni sunt depășite, controlerul va fi într-o stare de protecție și bateriile nu vor fi echilibrate

-Monitorizarea tensiunii pe fiecare dintre celule: Când tensiunea de pe oricare dintre celule depășește valorile prag, întreaga baterie este oprită automat.

-Controlul curentului: Când curentul de încărcare depășește valorile prag, întreaga baterie este deconectată automat.

- Capacitatea de a lucra cu baterii 3S(Baterii din seria 3) HCX-D119 este 100% compatibil cu bateriile Li-Ion 3S (11.1V). Pentru a comuta controlerul în modul 3S, este necesar să scurtcircuitați contactele R8 și să mutați rezistorul R7 în R11 (R7, în același timp, rămâne deschis) și închideți pad-ul "B1" la "B-" tampon

Descrierea pinului:

Mod 4S:	Mod 3S:
„B-” este minusul general al bateriei „B1” - + 3,7V „B2” - + 7,4V „B3” - + 11,1V „B +” - plus comun al bateriei „P-” - minus încărcare (încărcător) „P +” - plus sarcină (încărcător)	„B-” este minusul general al bateriei „B1” - scurtcircuit la „B-” „B2” - + 3,7V „B3” - + 7,4V „B +” - plus comun al bateriei „P-” - minus încărcare (încărcător) „P +” - plus sarcină (încărcător)