Как собрать зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками. Какие компоненты понадобятся для сборки зарядного устройства. Каковы основные этапы сборки зарядного устройства для Li-ion аккумуляторов. Как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы 18650.
Необходимые компоненты для сборки зарядного устройства
Для изготовления простого зарядного устройства для аккумуляторов 18650 своими руками понадобятся следующие компоненты:
- Модуль зарядки на базе микросхемы TP4056 со схемой защиты
- Блок питания на 5В или USB-разъем
- Держатель для аккумулятора 18650
- Светодиоды для индикации (красный и зеленый)
- Резисторы и конденсаторы по схеме
- Печатная плата или макетная плата
- Провода для соединений
- Корпус для устройства
Ключевым элементом является модуль TP4056, который обеспечивает правильный алгоритм заряда литий-ионных аккумуляторов методом постоянного тока/постоянного напряжения.
Принцип работы зарядного устройства на TP4056
- Заряд постоянным током до достижения напряжения 4.2В на аккумуляторе
- Переход в режим заряда постоянным напряжением 4.2В
- Снижение зарядного тока по мере заряда аккумулятора
- Прекращение заряда при падении тока до 10% от номинального
Такой алгоритм обеспечивает безопасный и эффективный заряд литий-ионных аккумуляторов без риска перезаряда.
Пошаговая инструкция по сборке зарядного устройства
Шаг 1: Подготовка компонентов
Подготовьте все необходимые компоненты согласно списку выше. Убедитесь, что модуль TP4056 имеет схему защиты от переразряда и перезаряда.
Шаг 2: Монтаж компонентов на плате
Разместите модуль TP4056 и остальные компоненты на печатной или макетной плате. Припаяйте светодиоды индикации и резисторы согласно схеме.
Шаг 3: Подключение держателя аккумулятора
Подключите контакты держателя для аккумулятора 18650 к соответствующим выводам модуля TP4056 (B+ и B-).
Шаг 4: Монтаж входного разъема питания
Подключите USB-разъем или выводы от блока питания 5В к входным контактам модуля TP4056 (IN+ и IN-).
Шаг 5: Проверка и настройка
Проверьте правильность всех соединений. При необходимости настройте зарядный ток с помощью резистора PROG на модуле TP4056.
Шаг 6: Размещение в корпусе
Поместите собранную схему в подходящий пластиковый корпус. Сделайте отверстия для светодиодов индикации и входного разъема питания.
Особенности эксплуатации самодельного зарядного устройства
При использовании самодельного зарядного устройства для аккумуляторов 18650 следует учитывать несколько важных моментов:
- Не оставляйте заряжающийся аккумулятор без присмотра на длительное время
- Заряжайте аккумуляторы только в прохладном месте вдали от легковоспламеняющихся предметов
- Не превышайте максимальный зарядный ток, рекомендованный для конкретного типа аккумулятора
- Периодически проверяйте температуру заряжаемого аккумулятора
- При появлении запаха или вздутии аккумулятора немедленно прекратите зарядку
Соблюдение этих простых правил обеспечит безопасное использование самодельного зарядного устройства.
Преимущества и недостатки самодельного зарядного устройства
Сборка зарядного устройства своими руками имеет как плюсы, так и минусы:
Преимущества:
- Низкая стоимость по сравнению с готовыми устройствами
- Возможность кастомизации под конкретные нужды
- Понимание принципов работы зарядного устройства
- Развитие навыков электроники
Недостатки:
- Отсутствие гарантии и сертификации
- Возможные ошибки при сборке
- Меньшая надежность по сравнению с заводскими устройствами
- Отсутствие защиты от неправильной полярности
Важно взвесить все за и против перед принятием решения о самостоятельной сборке зарядного устройства.
Альтернативные схемы зарядных устройств для Li-ion аккумуляторов
Помимо схемы на базе TP4056, существуют и другие варианты построения зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов:
- На базе микросхемы MCP73831 — более продвинутый контроллер заряда
- С использованием LM317 в качестве регулятора тока
- На дискретных компонентах с операционными усилителями
- С микроконтроллерным управлением для реализации сложных алгоритмов
Выбор конкретной схемы зависит от требуемой функциональности и имеющихся компонентов.
Правила безопасной зарядки литий-ионных аккумуляторов
Литий-ионные аккумуляторы требуют особого подхода при зарядке. Соблюдайте следующие правила:
- Не превышайте максимальное напряжение заряда 4.2В на элемент
- Не заряжайте током более 1С (1-кратная емкость аккумулятора)
- Прекращайте заряд при достижении полной емкости
- Не допускайте глубокого разряда ниже 2.5В на элемент
- Заряжайте аккумуляторы при комнатной температуре
- Используйте только специализированные зарядные устройства
Строгое соблюдение этих правил позволит максимально продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов и обеспечить безопасность их эксплуатации.
Зарядка литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками
Статья обновлена: 2020-11-19
Статья обновлена: 19.11.2020
Для зарядки Li-ion аккумуляторов 18650 и других типоразмеров важно использовать надежные и походящие им зарядные устройства. Используемое ЗУ должно выдавать подходящий ток зарядки и работать в режиме CC/CV, без излишнего заряда и токовых перегрузок.
Купить готовое устройство с нужными параметрами – проще и надежнее, чем собирать зарядку для литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками. Но такая возможность есть, и самостоятельно сделать зарядник по простой схеме может каждый электронщик.
Подготовка
Для создания зарядного устройства для аккумулятора 18650 своими руками пригодятся:
- модуль на базе чипа TP4056, а именно вариант со схемой защиты – для отслеживания напряжения при помощи компонентов DW01A и FS8205A;
- блок питания с вольтажом 12 В и током 2 А;
- SPST-выключатель с 2 выводами;
- блок питания на 5 В или вместо него стабилизатор 7805 и 4 конденсатора на 100 нФ;
- отсек для цилиндрического Li-ion элемента со стандартными параметрами 18х65 мм;
- печатная плата;
- разъем питания;
- паяльник для сборки элементов по схеме;
- пластиковая коробочка с ориентировочными размерами 8 см х7 см х 3 см;
- клей для фиксации компонентов;
- горячий нож для резки пластика;
- винты, отвертка для завинчивания крышки.
Алгоритм зарядки Li-ion аккумуляторов
Для Li-ion элементов характерно линейное изменение тока и напряжения. Поэтому для восполнения их заряда через USB или обычный блок питания отлично подходит модуль с чипом TP4056. О протекании процесса зарядки сообщают диоды. Безопасное восполнение заряда ведется при стабильном токе 0,2–0,7С. Когда Uвых достигает 4,2 В, начинается зарядка при U=const с плавным снижением тока до 10% от его исходного значения.
Зарядный ток регулирует резистор, соединенный с выводом PROG. Продаваемые модули этой конфигурации обычно имеют резистор на 1,2 кОм и обеспечивают зарядный ток 1 А. Для подзарядки достаточно подать на входной разъем напряжение 4–8 В и соединить «плюс» и «минус» заряжаемой «банки» с контактами модуля TP4056.
Сборка зарядки для литиевого аккумулятора 18650 по схеме
Для завершения сборки электрокомпонентов нужно спаять их согласно схеме:
- Положительный контакт разъема питания соединить с произвольным контактом выключателя, а отрицательный – с выводом GND стабилизатора.
- Свободный контакт выключателя объединить с выводом Vin стабилизатора.
- На макетной плате в диапазоне между Vin и GND выводами поместить параллельно 3 конденсатора.
- Между точками Vout и GND поставить оставшийся 1 конденсатор.
- Соединить выводы Vout и IN+, GND и IN-.
При использовании вместо стабилизатора и конденсаторов 5–вольтного блока питания сделать самому зарядку 18650 еще проще. Нужно просто подключить полюса блока питания к выводам IN+ и IN- модуля TP4056. По окончании пайки остается поместить собранную схему в пластиковый корпус. По заранее прочерченным линиям при помощи горячего ножа в нем нужно сделать окошки для компактного размещения всех компонентов: USB-порта, диодов, выключателя и разъема.
Все компоненты размещаются в самодельном корпусе. Аккумуляторный отсек крепится термоклеем.
Модуль TP4056 устанавливается так, чтобы диоды и USB разъем попали в подготовленные под них прорези, и приклеиваются. В конце размещаются и фиксируются клеем стабилизатор, разъем и выключатель. Затем остается привинтить крышку и зашлифовать наждачкой края окошек. Аналогично можно сделать своими руками и зарядку для трех 18650 аккумуляторов, используя соответствующую схему.
Ранее в нашем блоге приводились основные технические характеристики источников бесперебойного питания.
2020-11-19
Комментарии: 0
Просмотры: 5687
Комментарии
Как сделать USB зарядное устройство для Li-ion 18650 батареи | Сделай Сам — Своими Руками
Аккумуляторы 18650 серии относятся к одним из самых распространенных и часто используемых батарей.
Применяются в фонариках, радиоприемниках, металлоискателях и тп. Радиолюбители не обошли их стороной и также используют где только возможно. Часто устройство питаемое от этого аккумулятора не имеет встроенного зарядного устройства и батарею приходится вынимать. Чтобы ее зарядить можно воспользоваться покупным устройство или сделать простое свое из куска ПВХ трубы. Это будет очень полезно, так как обычно покупные варианты питаются от сети 220 В, а этот образец способен заряжаться от любого USB порта.
Понадобится
- Модуль зарядки Li-ion 3,7 В — http://alii.pub/5bec2y
- 2 светодиода разного цвета — http://alii.pub/5lag4f
- Держатель батареи 18650 — http://alii.pub/5m46x8
- USB разъем — http://alii.pub/5m472v
- Батарея 18650 — http://alii.pub/5becfz
- ПВХ труба 30 мм.
Как сделать простейший индикатор тока зарядки для Li-ion аккумулятора — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/7352-kak-sdelat-prostejshij-indikator-toka-zarjadki-dlja-li-ion-akkumuljatora.
html
Изготовление зарядника для аккумуляторов 18650 серии
Берем модуль зарядки и держатель батареи, располагаем на трубе ПВХ. Добавляем по 5 мм с каждой стороны и определяем какой длины кусок отрезать.
Ножовкой отпиливаем отрезок ПВХ трубы.
Прикладываем держатель и с запасом по сторонам по 5 мм вырезаем окно в отрезке.
Все заусенцы стачиваем напильником.
Вырезанную заглушку подрезаем по размерам держателя батареи.
Приклеиваем к нему на супер клей.
От нерабочей флешки берем USB разъем.
Припаиваем провода питания.
В пластике 3 мм размечаем 3 заглушки и вырезаем.
В одной канцелярским ножом делаем вырез под USB разъем.
Вклеиваем разъем на супер клей.
На модуле зарядки выпаиваем чип светодиоды и запаиваем обычные. Вывода сгибаем как на фото.
В верхней части заготовки делаем отверстия под светодиоды.
Вниз вклеиваем заглушку и держатель.
Вклеиваем вторую заглушку, сделав в ней пропилы для поводов идущих от держателя.
Припаиваем модуль к проводам держателя и проводам от USB.
Устанавливаем модуль со светодиодами, фиксируем клеем. Вклеиваем последнюю заглушку.
Зарядное устройство USB под Li-ion 18650 батареи готово!
Устанавливаем аккумуляторную батарею в держатель. А сам зарядник втыкаем в зарядку с USB гнездом от сотового телефона.
Загорелся красный светодиод, сигнализирующий о прохождении зарядки батареи. Как только батарея будет полностью заряжена, загорится зеленый светодиод, а красный потухнет.
Теперь зарядное устройство можно брать с собой и и заряжать от любого USB порта: хоть от ноутбука, хоть порта магнитолы в машине.
Смотрите видео
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Самодельное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650 с модулем TP4056. – MYTECTUTOR
Аккумуляторы являются одними из наиболее часто используемых источников питания для электронных устройств, и в этом уроке я хотел бы показать вам, как сделать простое зарядное устройство для литиевых аккумуляторов с использованием модуля TP4056 с защитой аккумулятора.
TP4056 Особенности модуля.
Этот модуль предназначен для зарядки перезаряжаемых литиевых батарей методом зарядки постоянным током/постоянным напряжением. На рынке есть два типа модулей зарядного устройства для литиевых батарей TP4056, с защитной ИС и без нее.
В этом руководстве я сосредоточусь на модуле зарядного устройства TP4056 с защитой аккумулятора, содержащим компоненты, как показано ниже.
В этом модуле используется микросхема контроллера заряда литий-ионного аккумулятора TP4056 и отдельная микросхема защиты литий-ионного аккумулятора DW01A, которая обеспечивает следующие функции;
- Защита от переразряда предотвращает разрядку аккумулятора ниже 2,4 В, минимального уровня напряжения для вашего аккумулятора. Если подключенная батарея была разряжена ниже 2,4 В, модуль отключит выходную мощность от батареи до тех пор, пока напряжение батареи не будет перезаряжено выше 3,0 В (напряжение сброса чрезмерной разрядки), после чего модуль снова разрешит разрядку.
мощности от батареи к подключенной нагрузке. Несмотря на то, что модуль отключает выходную мощность от батареи в случае чрезмерной разрядки, он по-прежнему позволяет заряжать батарею через паразитный диод MOSFET, контролирующего разрядку (FS8205A Dual MOSFET).
- Защита от перезарядки – модуль безопасно зарядит аккумулятор до 4,2В.
- Защита от перегрузки по току и короткого замыкания – модуль отключит выход от батареи, если скорость разряда превысит 3А или произойдет короткое замыкание.
- Защита от плавного пуска , ограничивающая пусковой ток.
- Подзарядка (восстановление аккумулятора) – при уровне напряжения подключенного аккумулятора менее 2,9V, модуль будет использовать ток непрерывной зарядки 130 мА до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет 2,9 В, после чего ток заряда будет линейно увеличен до настроенного тока заряда.
R prog Резистор – Используется для внешней настройки зарядного тока.
Вы можете проверить таблицу данных модуля TP4056, которая включает в себя таблицу и уравнение для того, какие значения резисторов использовать для настройки различных токов заряда.
Светодиоды состояния — Красный светодиод показывает, что батарея заряжается, а синий (зеленый) — что батарея полностью заряжена. Если батарея не подключена, также загорается синий светодиод и мигает красный светодиод.
Источник питания для модуля TP4056
Этот зарядный модуль может питаться от источника постоянного напряжения 5 В 1 А, подключенного через контактные площадки для пайки, отмеченные IN+ и IN-. Кроме того, вы можете использовать кабель micro-USB, такой как тот, который используется для зарядных устройств для смартфонов.
Если вы используете соединение micro-USB, убедитесь, что кабель USB рассчитан на ток не менее 1 А. Большинство современных USB-зарядных устройств для смартфонов могут обеспечивать ток 1 А и более, но перед использованием всегда проверяйте этикетку на зарядном устройстве для телефона.
Подключение литиевой батареи к модулю TP4056
Модуль зарядного устройства имеет несколько контактных площадок для пайки, к которым подключается заряжаемая батарея, как показано ниже.
- B+ и B– (или BAT+ и BAT-) для подключения заряжаемого литий-ионного аккумулятора.
- IN+ и IN – альтернативные контактные площадки для подключения питания
- OUT+ и OUT- для подключения нагрузки (что-то для питания Li-ion аккумулятора).
При зарядке аккумулятора нагрузка должна быть отключена. Вы можете использовать переключатель включения и выключения нагрузки, чтобы избежать одновременной зарядки и разрядки аккумулятора.
Можно подключить две литиевые батареи параллельно к модулю TP4056, чтобы сформировать эквивалентную одноэлементную батарею с общей емкостью, в два раза превышающей емкость отдельных отдельных элементов.
При параллельной зарядке двух элементов оба элемента должны иметь одинаковый уровень напряжения, в противном случае, если один элемент имеет более низкое напряжение, чем другой элемент, элемент с более высоким напряжением разрядится в элемент с более низким напряжением, чтобы привести два элемента к разряду. одно и то же напряжение, которое в конечном итоге уравновесится. Если напряжения двух элементов значительно различаются, результирующий ток через оба элемента может быть достаточно высоким, чтобы вызвать перегрев элементов и даже их разрушение.
По вышеуказанной причине рекомендуется использовать только один элемент батареи для каждого модуля TP4056 и никогда не использовать более двух элементов одновременно с одним модулем.
Теперь я покажу, как можно сделать простое зарядное устройство для литиевых батарей, используя модули TP4056 и держатель для литиевых батарей 18650. Соединения могут быть выполнены, как показано ниже. В моем случае я делаю зарядное устройство для четырех аккумуляторов, но вы можете расширить эту концепцию и на большее количество устройств.
Соединения могут быть выполнены с помощью проводов или пайки, или, что еще лучше, вы можете разработать печатную плату для зарядного устройства. Готовый продукт будет выглядеть так, как показано ниже.
Надеюсь, теперь вы сможете сделать собственное недорогое зарядное устройство для литиевых аккумуляторов.
Как сделать зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650
Купить на Amazon
https://www.youtube.com/watch?v=J_AAreOZiCw
Аппаратные компоненты
Следующие компоненты необходимы для изготовления схемы 9 зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов.0003
| S.no | Components | Value | Qty |
|---|---|---|---|
| 1 | Thermocol Sheet | – | 1 |
| 2 | Rechargeable Lithium-ion Battery | 3 – 9 Вольт | 2 |
| 3 | Модуль зарядного устройства с батареей литий-ион | — | 1 |
| 4 | |||
| 4 | |||
| 40144 | |||
| 5 | Провод | — | 1 |
| 6 | 5 Вол.
[inaritcle_1]
Цепь зарядного устройства литий-ионной батареиПолезные шагиШаг № 01Поместите обе литий-ионные батареи в Thermocol и отметьте их размеры темным перманентным маркером. Далее отметьте расчетную длину полной площади зарядного устройства (как правило, в 2–3 раза больше, чем фактическое пространство для батареи). Шаг № 02Исключение внутренней области метки. Сделайте пустое место для батареи. Шаг № 03Поместите аккумулятор в отверстие и отметьте его клеммы. Шаг № 04Поместите стальную пластину поверх клеммных точек и отметьте их точки на стальной пластине. Шаг № 05 Поэтому согните стальные пластины, как указано в видео. Теперь соедините стальные пластины с «модулем зарядного устройства литий-ионного аккумулятора», отрицательный вывод модуля к положительному выводу аккумулятора, а положительный вывод модуля к отрицательному выводу аккумулятора. Похожие записи
|
