Как изготовить зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650 в домашних условиях. Какие компоненты потребуются для сборки. Как правильно собрать схему зарядного устройства. На что обратить внимание при зарядке литиевых аккумуляторов.
Необходимые компоненты для самодельного зарядного устройства 18650
Для сборки простого зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов 18650 потребуются следующие компоненты:
- Контроллер заряда TP4056
- Держатель для аккумулятора 18650
- USB-разъем для подключения питания
- Светодиоды для индикации
- Резисторы и конденсаторы по схеме
- Печатная плата или макетная плата
- Провода для соединений
Контроллер TP4056 является ключевым элементом схемы. Он обеспечивает правильный алгоритм заряда литий-ионных аккумуляторов и защиту от перезаряда.
Схема самодельного зарядного устройства на TP4056
Базовая схема зарядного устройства на контроллере TP4056 выглядит следующим образом:
- Вход USB подключается к контактам IN+ и IN- контроллера
- Выход на аккумулятор — к контактам BAT+ и BAT-
- Светодиоды подключаются к выводам CHRG и STDBY
- Резистор RPROG задает ток заряда (1.2 кОм для 1А)
Дополнительно можно добавить защитную микросхему DW01 для предотвращения переразряда аккумулятора. Это повысит безопасность использования зарядного устройства.
Процесс сборки зарядного устройства своими руками
Пошаговая инструкция по сборке зарядного устройства:
- Подготовить печатную плату или макетную плату
- Установить и припаять компоненты согласно схеме
- Подключить USB-разъем для входного питания
- Припаять провода к контактам держателя аккумулятора
- Соединить держатель с платой зарядного устройства
- Проверить правильность всех соединений
- Поместить схему в подходящий корпус
При сборке важно соблюдать полярность подключения компонентов. Неправильное подключение может привести к выходу из строя контроллера или аккумулятора.
Особенности зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650
При использовании самодельного зарядного устройства для 18650 следует учитывать некоторые нюансы:
- Максимальное напряжение заряда — 4.2В
- Оптимальный ток заряда — 0.5-1С от емкости
- Нельзя допускать перезаряд выше 4.25В
- Не рекомендуется разряжать ниже 2.5-3В
- Температура при зарядке 0-45°C
Контроллер TP4056 обеспечивает соблюдение этих параметров, что делает зарядку безопасной. Однако рекомендуется периодически проверять напряжение на аккумуляторе мультиметром.
Преимущества самодельного зарядного устройства
Изготовление зарядного устройства своими руками имеет ряд плюсов:
- Низкая стоимость по сравнению с готовыми устройствами
- Возможность кастомизации под свои нужды
- Понимание принципа работы зарядного устройства
- Развитие навыков пайки и электроники
- Возможность ремонта в случае поломки
При этом важно ответственно подойти к сборке и соблюдать все меры предосторожности при работе с литиевыми аккумуляторами.
Меры безопасности при использовании самодельного зарядного устройства
Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию зарядного устройства, следуйте этим рекомендациям:
- Не оставляйте заряжающиеся аккумуляторы без присмотра
- Заряжайте только исправные аккумуляторы без повреждений
- Не допускайте короткого замыкания контактов
- Используйте зарядное устройство вдали от легковоспламеняющихся предметов
- При появлении постороннего запаха или нагрева немедленно отключите устройство
Соблюдение этих простых правил позволит избежать опасных ситуаций при зарядке литий-ионных аккумуляторов.
Альтернативные варианты зарядных устройств для 18650
Помимо схемы на TP4056, существуют и другие варианты самодельных зарядных устройств:
- На базе микроконтроллера Arduino
- С использованием специализированных микросхем (например, MCP73831)
- С возможностью балансировки нескольких аккумуляторов
- С солнечной панелью для автономной работы
Выбор конкретной схемы зависит от имеющихся компонентов, навыков и требуемого функционала зарядного устройства.
Заключение
Изготовление зарядного устройства для аккумуляторов 18650 своими руками — интересный и полезный проект для любителей электроники. При правильном подходе можно получить надежное и недорогое устройство для зарядки литий-ионных аккумуляторов. Главное — соблюдать все меры предосторожности и тщательно проверять работу устройства перед началом эксплуатации.
4 X Plastic Battery Storage Case Box Holder for 1 x 18650 (или как сделать самодельное зарядное устройство)
Самодельное зарядное устройство для аккумуляторов 18650.
Один раз понадобилось мне в гараже зарядить аккумулятор 18650 для фонарика, а под рукой зарядки не было. Таскать с собой iMax B6 нет никакого желания, поэтому решил сделать зарядку сам с минимальными затратами.
Чтобы сделать зарядку, необходим держатель аккумуляторов 18650. Так как помимо зарядки держатель собирался использовать и в других местах, я решил купить лот из нескольких держателей. Так выходит дешевле, чем покупать по одному.
На бике заказал пластиковый держатель для аккумуляторов. Лот из 4 шт. стоил 1,91$ (с купоном)
Пришла посылка в обычном биковском сером пакете. Внутри — километры пупырки и, собственно, товар.
Пластик нормальный, провода запрессованы. Аккумулятор 18650 стандартного размера (65 мм) помещается без проблем.
Аккумуляторы с защитой (69 мм) тоже помещаются.
На фотографии в держатель вставлен аккумулятор стандартного размера. При извлечении аккумулятора возник первый вопрос: по бокам пластик заходит на аккумулятор, чтоб исключить самопроизвольное его выпадение, но извлекать аккумулятор становится проблематично. Можно, конечно, поддеть отверткой 18650, но шанс покарябать аккумулятор очень велик. Было решено модернизировать держатель, приклеив полоску ткани (лента) посередине.
После такой модернизации аккумулятор извлекается очень легко.
Для зарядного устройства необходим контроллер заряда. На eBay я сразу полез к знакомому продавцу, у которого покупаю электронику. После недолгого поиска я нашёл контроллер заряда для литиевых аккумуляторов. Я покупал контроллер за 1,11$ с входом для датчика температуры, хотя у него же можно найти контроллер попроще по цене меньше доллара (тыц).
Контроллер выглядит так:
У платки есть стандартный вход MicroUSB, что позволяет заряжать аккумуляторы от компьютерного порта USB или от сетевой зарядки, у которой есть выход USB (для примера вот такой)
На плате припаян чип ТР4056 (кому интересно, есть datasheet)
С сайта продавца характеристика платы:
input voltage: 4V-8V maximum output charging current: 1000mA
the charging D1 indicator lights, charging is completed D2 indicator
PCB board size: 37.3 (mm) x15 (mm)
3 (mm) x15 (mm)
Небольшое описание платы в картинках:
Согласно datasheet-у, если увеличить сопротивление R4 до 2,4 кОм, то можно уменьшить (ограничить) ток заряда до 500 мА.
Плату я приклеил термопистолетом к держателю аккумулятора.
Там же проложил и припаял провода
Если подать напряжение на USB порт, то загорается индикатор D2 зелёным цветом, а индикатор D1 начинает мигать красным цветом (аккумулятор не вставлен в держатель).
Когда вставлен аккумулятор и подключено внешнее питание, то загорается индикатор D1
На неполностью заряженном аккумуляторе показания, которые берутся с USB порта:
U=5,02В I=0,49А. Напряжение на аккумуляторе 4,21 В
замеры в начале заряда
После окончания заряда загорается индикатор D2 зелёным цветом
На полностью заряженном аккумуляторе показания, которые берутся с USB порта:
I=0,00А. Напряжение на аккумуляторе 4,21 В
замеры в конце заряда
Дальше я решил проверить, до конца ли я зарядил самодельной зарядкой аккумулятор.
Для этого я подождал пару часов и попробовал зарядить аккумулятор iMax B6 током 0,5 А.
Как видно на индикаторе, аккумулятор заряжался почти 10 минут и взял всего 14 мАч. Причем ток практически сразу сбросился до 0,1А и держался так все 10 минут.
Кстати, на последней фотографии видно ещё одно применение держателя для аккумуляторов 18650.
Ленту я приклеил обычным суперклеем. Бока держателя (3 штуки) я срезал канцелярским ножом, оставил лишь один бок для подстраховки.
Далее я попробовал разрядить аккумулятор, чтобы понять, выдаст ли 18650 свою ёмкость, и заодно после разряда проверить, какой ток потребляется в начальный момент заряда от USB порта.
На фотографии видно, что 18650 отработал на все 100% (на самом аккумуляторе написана ёмкость)
Начальный момент заряда:
Данный аккумулятор ёмкостью 1365мАч заряжался с полностью разряженного состояния чуть более 3 часов.
Кратенько минусы и плюсы:
Минусы
Трудно достать аккумулятор из держателя. После небольшой доработки данный минус убирается.
Замечания (не минусы и не плюсы)
Заметил небольшой баг зарядного. Если подать питание на USB порт, а потом вставить аккумулятор, то зарядка не начнётся. То есть нужно сначала вставить аккумулятор, а потом на зарядное подать напряжение.
Плюсы
1) Цена. За 1,5$ полноценная зарядка аккумуляторов 18650.
2) Возможность регулировки зарядного тока путём замены резистора R4 (в datasheet есть таблица, которая показывает, какой резистор нужно поставить, чтобы выставить зарядный ток)
3) Компактное
Выводы
За 1,5$ и полчаса времени я получил компактное зарядное, которое меня полностью устраивает.
Солнечная зарядка для литиевого аккумулятора своими руками
Солнечная зарядка для литиевого аккумулятора своими руками
«Я его слепила из того, что было» (с) Танич М.
Мой добрый давнишний друг – турист-водник. Когда-то очень давно, еще в прошлом веке, как говорит мой сын, я подарил другу солнечную батарею для зарядки аккумуляторов видеокамеры.
Тогда я купил в Чипе и Дипе пяток солнечных элементов отечественного производства, соединил их последовательно, добавил диод КД213. Получилась батарея с напряжением около 9 вольт и током порядка 300 мА. Механически элементы батареи были соединены полосками синей изоленты, батарея складывалась гармошкой, мой друг сделал для нее самодельный чехол. С тех пор прошло лет 15, батарея эта много раз бывала в походах и с неизменным успехом заряжала разнообразные Ni-Cd аккумуляторы.
Сейчас модно использовать литиевые источники питания как для фото-видео приборов и для фонарей на светодиодах. Все классно, но литиевые элементы требуют осторожного обращения – их надо аккуратно заряжать до напряжения 4.2 вольта, разряжать до определенного напряжения, иначе можно необратимо повредить аккумулятор или устроить пожар.
В поход мой друг берет налобный фонарь на аккумуляторах 18650. Зарядного механизма в таком фонаре нет, поэтому он попросил меня придумать, как заряжать эти элементы в походных условиях. Попутно есть задача подзарядить телефоны-смартфоны и другие гаджеты.
Я изучил предложения на Ebay.com, нашел любопытный прибор – аккумулятор емкостью 10000 мач, в одном корпусе с солнечной батареей и электроникой, управляющей зарядом-разрядом аккумулятора и обеспечивающей на двух USB разъемах напряжение 5 вольт при токе до 2А. Цена в 1000 р показалась адекватной, прибор был заказан. Название прибора: Solar Panel Power Bank Charger Battery for Mobile Samsung Iphone5s HTC 10000mAh
Также я нашел зарядку для 18650, состоящую из отличного корпуса-держателя и встроенного в разъем USB контроллера зарядки. Это стоило примерно 80 р. Этот предмет называется New USB 18650 Battery Function Charger.
Первоначальная идея состояла в том, что солнечным днем Power bank заряжал внутреннюю батарею, а потом отдавал энергию в 18650 через зарядку.
Довольно быстро оба прибора приехали из Китая и я приступил к их изучению. Зарядка для 18650 никаких сюрпризов не преподнесла – отличный корпус, заряжает 18650 емкостью 2400 мАч от порта USB током около 300 мА.
А вот PowerBank оказался с браком. Я измерил его емкость методом полной разрядки постоянным током около 300 мА – оказалось 1200 мАч. При заявленных 10000 мАч – обман.
Однако корпус был сделан очень добротно! Металлические крышки, все подогнано, в руках ощущается единым целым. Решил разобрать и посмотреть что там внутри.
Внутри оказалась вполне качественная электроника — плата контроллера зарядки литиевого элемента, совмещенная с преобразователем-стабилизатором на 5 вольт 2 А. Установить все типы микросхем не удалось, но сложилось впечатление, что плата сделана для многоэлементной литиевой батареи с индивидуальным контролем заряда-разряда каждого элемента. Однако все это богатство осталось не использовано, литиевые элементы просто соединены параллельно.
Кстати сказать – пайка этой батареи развалилась буквально от касания паяльником… Разглядел потом отдельно элементы – имхо откровенный брак…
Преобразователь на 5 вольт сделан на современной микросхеме, работающей на частоте 500 кгц.
Попутно измерил максимальный отдаваемый ток – получилось 1.6А. При заявленных 2А – вполне адекватно.
На фото показана разрядная цепь. Проволочный переменный резистор 33 ома, два параллельно соединенных резистора по 2 ома (1 ом суммарно) для контроля тока разряда.
Поскольку в PowerBank имеется стабилизатор 5 в — то потребляемый ток достаточно выставить в начале эксперимента один раз.
Также на плате имеется светодиодный индикатор уровня зарядки батареи, работающий и в режиме разрядки и в режиме зарядки. Как водится – ярко синего «вырви глаз» цвета.
В общем, все хорошо, кроме батареи.
Списался с продавцом, потребовал вернуть часть денег за бракованную батарею. Продавец попытался смутить меня якобы неверной методикой измерения емкости – мол я не учел потери, но после моего второго письма, где я разложил все по полочкам – вернул часть денег.
Раз уж я разобрал PowerBank – решил попробовать, как он будет работать с 18650 и старой солнечной батареей. Результаты натурного эксперимента оказались вполне обнадеживающими: контроллер совершенно нормально работал с 18650, а солнечная батарея 15-ти летней давности обеспечивала зарядный ток около 370 мА. Измерение производилось в Москве 10 марта. Полагаю, что летнее Солнце даст еще больший ток заряда.
Измерение тока заряда-разряда производилось путем установки резистора номиналом 0.1 ом последовательно в цепь аккумулятора. Резистор 0.1 ом в моем случае состоял из двух параллельно включенных 0.2 ома. Мультиметром измерялось падение напряжения на этом резисторе. Ток пересчитывался из милливольт в миллиамперы умножением на 10.
Измерил ток, отдаваемый родным солнечным элементом – он оказался существенно ниже, впрочем, вполне ожидаемо – площадь поверхности намного меньше.
Таким образом, оптимальная конструкция стала выглядеть как держатель для 18650, обрезанный корпус с платой и отдельно подсоединяемая солнечная батарея.
На держателе 18650 имеется штыревой разъем, ответную часть я отрезал от USB разъема и припаял к солнечной батарее. Из держателя 18650 выходит 4 провода – два от собственно батареи и два от солнечного элемента. Изолента в этот раз использована черного цвета, синяя прослужила 20 лет и находится в отличном состоянии, посмотрим, как поведет себя черная.
Пара часов с дремелем, дрелью и слесарными ножницами дали мне вот такую конструкцию:
В полностью собранном виде:
Получилась система, которая умеет заряжать 18650 от источника 5 вольт (USB) и солнечной батареи, умеет отдавать стабильные 5 вольт для заряда разнообразных гаджетов, благо в комплект PowerBank входило несколько переходников. Выявился глюк – если устройство долго находится без батареи – оно не включается от кнопки. Оказалось, что глюк обходится, если один-два раза вынуть-вставить аккумулятор.
Теперь это устройство будет испытано в очередном походе по Восточным или Западным Саянам или еще по какому-нибудь экзотическому месту России.
MakerFocus 4 шт. Dual USB 5V 1A 2.1A 18650 Зарядное устройство PCB Module B
MakerFocus
- 14 долларов 25 $14,25
Цена за единицу за
- Сэкономьте $0,74
Стоимость доставки рассчитывается при оформлении заказа.
Заголовок по умолчанию — 14,25 долларов США.
Описание:
Индикация заряда: На индикаторе заряда появятся буквы IN.
Индикация выходной нагрузки: после подключения нагрузки нажмите и удерживайте кнопку светодиодной подсветки, начнется выход, на дисплее появятся буквы OUT и относительное выходное напряжение и ток 5V1A или 5V2.1A. Функция защиты
: схема защиты усиленной литиевой батареи была интегрирована для предотвращения чрезмерной разрядки, перезарядки и перегрузки.
Можно получить секцию литиевой батареи, также можно подключить параллельно многосекционную литиевую батарею.
Емкость не превышает 200 000 миллиампер и может использоваться напряжение 3.-4,2В.
Литиевый положительный электрод B+ литиевый отрицательный электрод B-.
Особенности:
Размер: 58мм*27мм*15мм.
Входной порт: micro USB
Входной источник питания: 5 В постоянного тока
Выходной источник питания: 5 В постоянного тока 1 А 2,1 А
Преобразование мощности: 85%0025 Отображение мощности: 0-100 %
Примечание:
1. B+ и B-, подключенные к усиленной батарее, не должны быть перепутаны местами.
2. Нажмите и удерживайте переключатель, панель управления включит выход USB, снова нажмите и удерживайте, чтобы отключить выход USB; Дважды нажмите переключатель, чтобы включить лампу, и еще раз дважды, чтобы выключить лампу.
3. При первом использовании платы подключите адаптер питания 5 В к порту micro USB, чтобы активировать плату.
Он поддерживает несколько батарей в параллельном соединении.
Как правильно выбрать аккумулятор:
Аккумулятор должен быть плоским Аккумулятор 18650, длиной 65 мм, заостренный аккумулятор нельзя использовать. Если вы используете старые батареи, разной емкости, разных марок нет в наличии, разберите батарею, чтобы убедиться, что каждая напряжение составляет не менее 3,5 В или более, если напряжение слишком низкое, то вы можете поставить его в батарею. (Примечание. Вы также можете использовать литиевую батарею, аккумулятор для планшета мобильного телефона)
Как отличить аккумулятор +-полюс от блока питания +-полюс:
В общем, у батареи 18650 отрицательный электрод находится в плоскости, а положительный — в отверстии. Не должен быть установлен анти-батарея, анти-ожог после установки, а затем загрузка пар бесполезна.
Почему нет выходной мощности после установки аккумулятора:
После установки аккумулятора необходимо подключить зарядное устройство 5 В, чтобы активировать его.
Упаковочный лист:
4 * Зарядный модуль Dual USB
MakerFocus 4 шт. 952540 Батарея 3,7 В 1000 мАч с разъемом JST1.25 Литиевая аккумуляторная батарея
Цена продажи 22 доллара 99 $22,99 Обычная цена 29 долларов 99 29,99 долларов США
Сэкономьте $7
Makerfocus 3,7 В Lipo аккумулятор 10000 мАч литиевая аккумуляторная батарея 9065115 с разъемом Micro Ph3.0 для платы ИБП Raspberry Pi
Цена продажи 20 долларов 79 20,79 долларов США Обычная цена 25 долларов 99 25,99 долларов США
Сэкономьте $5,20
Литиевая аккумуляторная батарея Makerfocus 3,7 В 1100 мАч 1S 3C Lipo батарея с защитной платой (упаковка из 4 шт.
)
Цена продажи 19 долларов 99 19,99 долларов США Обычная цена 24 доллара 59 24,59 доллара США
Сэкономьте $4,60
Литиевая перезаряжаемая батарея Makerfocus 3,7 В 3000 мАч 1S 3C LiPo батарея (4 шт. в упаковке)
Цена продажи 24 $ 89 $24,89 Обычная цена 29 долларов 99 29,99 долларов США
Сэкономьте $5,10
1S LiPo Battery Зарядное устройство USB 3,7 В/4,20 В 6-канальное зарядное устройство 1S LiPo Tiny Whoop Blade
Цена продажи $9 99 $9,99 Обычная цена 12 долларов 99 $12,99
Сэкономьте $3
Самодельное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650
Посмотреть галерею
Команда (1)
- Беррима Гассен
Этот проект был
создано 15.
03.2020
и последний раз обновлялся 3 года назад.
В этом электронном проекте «Сделай сам» вы увидите, как сделать очень удобное зарядное устройство 18650 с использованием популярного TP4056. Это самодельное зарядное устройство может одновременно заряжать 6 литий-ионных аккумуляторов 18650, что упрощает его использование. с использованием тестера напряжения, применяемого к каждой ячейке в отдельности, и тестера тока для измерения постоянного тока, подаваемого на все ячейки.
* Видео на Youtube: https://youtu.be/LuB8Xf2oraY
* Thingiverse: https://www.thingiverse.com/thing:4221893
* Instructables: https://www.instructables.com/id/DiY-Lithium -ion-18650-Cells-Зарядное устройство/
Детали
Для этого проекта я использовал следующие детали:
1) Детали для 3D-печати Файлы STL : (https://www.
thingiverse.com/thing:4221893)
2) Мини-вольтметр ( DSN VC288 )
3) 4 x M3-10 винт
4) 6 x TP4056
5) Switch Bouton
6) . ) Провод
9) 18650 Держатель батареи
КОРПУС1.СТЛСтандартная мозаичная геометрия — 945,39 КБ — 15.03.2020 в 00:38 | Скачать | |
КОРПУС2. Похожие записи |