Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы

Аккумуляторы


Современные устройства питаются от литиевых аккумуляторов, а за их зарядом и разрядом следит контроллер заряда и плата защиты. Для заряда аккумуляторов используют зарядные устройства, которые зачастую представляют собой блок питания с постоянным выходным напряжением. Давайте разбираться, как правильно заряжать литий-ионный аккумулятор, какое зарядное выбрать и возможно ли его сделать без лишних трудозатрат.

Общие сведения о литийионных аккумуляторах

Литиевые аккумуляторы появились относительно недавно, но уже прочно заняли ведущие позиции в электропитании автономных устройств. Конструктивно такой источник питания представляет собой два электрода — катод и анод. Первый выполнен из того или иного соединения лития (обычно кобальт-литий или литий-феррофосфат), второй — из графита. Электроды погружены в безводный раствор электролита. Бывают разные форм-факторы и типоразмеры батареек этого типа. Наиболее распространённые форм-факторы литийионных аккумуляторов — цилиндрический и прямоугольный.

Типоразмеры аккумуляторов
Типоразмеры литийионных цилиндрических аккумуляторов

Прямоугольные элементы можно увидеть в устройствах малой толщины — мобильных телефонах, смартфонах, планшетах и т. п. Обычно в батареях такой формы в качестве электролита используют полимерный материал, а сами аккумуляторы называют литий-полимерными.

аккумулятор смартфона
Литий-полимерные аккумуляторы мобильных устройств

Выходное напряжение всех литиевых аккумуляторов меняется от 4,2 до 2,5 В в зависимости от степени зарядки и в среднем составляет 3,7 В. Электрическая ёмкость же бывает разной – от десятков миллиампер в час (мА·ч) до десятков ампер в час (А·ч). Зависит от назначения источника питания и его размеров.

аккумулятор емкостью 10 А-ч
Литиевая батарейка ёмкостью 10 А·ч
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Важно! Речь идёт о единичных аккумуляторах. Батареи, составленные из нескольких элементов, могут иметь любое напряжение и любую ёмкость. Например, батареи электромобилей имеют напряжение до 380 В при ёмкости в сотни киловатт-час, а батарея ноутбука выдает 12,6 В.
аккумуляторная батарея электромобиля
Литийионная батарея электромобиля

Срок службы литиевого аккумулятора зависит от условий эксплуатации и обычно составляет 2–3 года при количестве циклов заряд/разряд до 600 у литийионных и до 900 у литий-полимерных батарей. Основные качества аккумуляторов этого типа:

  • большая плотность энергии на единицу массы;
  • низкий саморазряд;
  • отсутствие эффекта памяти;
  • не требуют обслуживания;
  • теряют работоспособность при перезарядке и глубоком разряде;
  • взрывоопасность при перегреве.

Что такое PCB, BMS и PCM

Прежде чем выяснить, как правильно заряжать литийионные аккумуляторы, разберёмся с аббревиатурами PCB, BMS и PCM, которые неразрывно связаны с источниками тока этого типа.

PCB

Как мы выяснили, литиевые источники не терпят глубокой разрядки и перезаряда. И в том, и в другом случае они катастрофически теряют электрическую ёмкость и выходят из строя. А в случае перезаряда могут даже загореться.

Для контроля за состоянием батареи в неё нередко встраивается модуль PCB — Power Control Board. Его задача — не допустить глубокой разрядки и перезаряда аккумулятора.

Модули защиты батареи
Модули защиты батареи телефона и литиевого цилиндрического элемента

Принцип работы такого модуля достаточно прост. Помещённый на небольшой плате контроллер мониторит напряжение на клеммах аккумулятора. Как только оно упадёт ниже 2,8 В, микросхема закрывает соответствующий ключ, отключая элемент питания от нагрузки. При этом зарядка этого элемента разрешена.

Если напряжение на клеммах элемента становится выше 4,2 В (заряжен полностью), эта же схема другим ключом отключает элемент от зарядного устройства, но питание нагрузки разрешено. Таким образом, аккумулятор невозможно ни перезарядить, ни разрядить до критического значения.

Такие платы защиты встраиваются в большинство литиевых батарей. Исключение составляют лишь элементы, предназначенные для устройств с собственными системами контроля за состоянием аккумуляторов. В качестве примера можно взять батарею ноутбука, собранную из шести аккумуляторов 18650 без встроенной защиты.

общий контроллер батареи
Эти элементы батареи не имеют платы защиты — за их сохранность и правильную зарядку отвечает общий контроллер

Важно! Прежде чем покупать аккумулятор, необходимо выяснить, оснащён ли он модулем PCB. Если нет, то за состоянием элемента придётся следить самостоятельно. Большинство элементов с модулем PCB имеют на корпусе соответствующую маркировку.

Маркировка
Маркировка указывает, что элемент имеет модуль защиты

PCM

Модуль PCM (Power Charge Module) обычно встраивается не в элемент, а в устройство, в котором элемент работает. К примеру, в смартфон. Если плата PCB следит только за уровнем зарядки аккумулятора, то блок PCM полностью управляет процессом зарядки — обеспечивает необходимый ток, контролирует температуру элемента, напряжение на нём.

Это как раз тот узел, который мы называем контроллером зарядки. Он является основным «управляющим» — отключает зарядку, когда батарея зарядилась, принудительно отключает мобильное устройство, если величина напряжения на аккумуляторе критически низкая. В этом случае модуль PCB будет только дополнительной защитой — практически никогда не срабатывает. Впрочем, существуют модули PCM, которые отвечают лишь за правильную зарядку, но не контролируют разряд. В этом случае в работу включается модуль PCB — встроенный в элемент или дополнительный.

Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Важно! Не следует путать контроллер зарядки с зарядным устройством (адаптером) для того же смартфона. Зарядное устройство — это обычный пятивольтовый источник питания. Управляет же процессом зарядки батареи схема, встроенная в сам смартфон. Исключение составляют лишь интеллектуальные зарядные устройства, предназначенные именно для зарядки литиевых батарей (в том числе и без модуля контроля).
зарядка Allmaybe(Xtar)
«Умная» зарядка Allmaybe(Xtar) D4 для литиевых аккумуляторов

BMS

Блок BMS (Battery Monitoring System) можно найти в аккумуляторах, составленных из батарей, включённых последовательно. Он есть, например, в АКБ любого ноутбука. Задача узла — контроль за состоянием каждой отдельной батареи и организация слаженной их работы. Разберём задачу, которую он выполняет, подробно. Итак, мы имеем аккумулятор, составленный из четырёх последовательно соединённых батарей.

Батарея четырех элементов
Батарея из четырёх элементов, соединённых последовательно

Предположим, все элементы полностью заряжены. Напряжение на каждом из них — 4,2 В, на всей батарее 16,8 В. Начинаем разрядку. Через все элементы течёт одинаковый разрядный ток, а значит, разряжаются они одинаково. Но это только в теории. При эксплуатации аккумуляторы теряют ёмкость по-разному, то есть даже при одинаковом токе один элемент разрядится быстрее, другой медленнее. В результате какой-то из аккумуляторов будет уже глубоко разряжен, тогда как остальные ещё «тянут» и выходное напряжение всей батареи вроде ещё в норме.

То же самое произойдёт и во время зарядки. Элемент с наименьшей ёмкостью зарядится быстрее и, пока остальные набирают нужную ёмкость, перезарядится и выйдет из строя. Задача модуля BMS — контроль за состоянием каждого элемента и принятием тех или иных мер, если напряжение на каком-либо из них станет критическим. Если оно ниже, вся батарея отключается от нагрузки. Если выше, то соответствующий элемент отключается от зарядного устройства, когда остальные продолжают заряжаться.

Полезно! Нередко блок BMS называют балансиром, а выполняемая им задача балансировкой. При последовательном соединении аккумуляторов в батарею схема балансировки должна быть обязательно. В противном случае элементы питания быстро выйдут из строя, а возможно, и загорятся.

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

А теперь перейдём непосредственно к особенностям зарядки литийионных аккумуляторов. Начнём с единичных элементов. Как мы выяснили, напряжение на полностью заряженном аккумуляторе составляет 4,15–4,2 В, на полностью разряженном — 2,5–2,8 В. Но, кроме напряжения, нужно знать и зарядный ток. Каким током, к примеру, заряжать Li-ion аккумулятор 18650?

В отличие от других типов аккумуляторов литиевые источники могут заряжаться достаточно высоким током, достигающим 1 С (C — ёмкость элемента). Но оптимальным принято значение, не превышающее 0,5 С. Получается, что оптимальный ток заряда для элемента 18650 будет составлять от трети до половины его ёмкости. Значение же ёмкости аккумулятора можно прочесть в сопроводительной документации или прямо на корпусе прибора.

аккумуляторная батарея 3500mah
Для этого аккумулятора оптимальный зарядный ток будет лежать в диапазоне от 1 до 1,7 А
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Таким образом, для простой зарядки на аккумулятор достаточно подать нужный ток и дождаться, пока напряжение на его клеммах не достигнет значения 4,2 В. Многие простые зарядные устройства так и делают, автоматически оканчивая зарядку в нужный момент.

Но существует и ещё один, более правильный, многоступенчатый метод, который используется в подавляющем большинстве более-менее качественных мобильных гаджетов и зарядных устройств. Если мы хотим, чтобы наша литийионная батарея «жила» долго и счастливо, лучше применить способ многоступенчатой зарядки.

Многоступенчатая зарядка

Метод состоит из трёх этапов:

  1. После подключения зарядного устройства контроллер измеряет напряжение на батарее. Если оно ниже 2,5 В, то производится зарядка малым (около 0,02–0,1 С) током до тех пор, пока напряжение не поднимется до 2,8 В. Если оно изначально было выше, этап пропускается.
  2. Зарядный ток увеличивается до значения 0,5 С (нормальный заряд) или 1 С (ускоренный заряд). Как только напряжение на элементе повышается до 4,1–4,2 В, этап заканчивается.
  3. На элементе устанавливается стабильное напряжение 4,15–4,25 В, подзарядка производится небольшим током. Как только значение тока уменьшается до 0,05 С, этап заканчивается, аккумулятор заряжен.

Полезно. Третий этап занимает достаточно много (десятки минут) времени и не является обязательным. Если времени ждать нет, хватит второго этапа, в процессе которого батарея набирает практически всю ёмкость (90–95 %).

Можно ли таким же образом зарядить аккумулятор со встроенным контроллером защиты PCB? Вполне, но перед тем, как начать зарядку, нужно убедиться, что напряжение холостого хода зарядного устройства (измеряется при отключенном аккумуляторе) не превышает 6–7 В. В противном случае при срабатывании защиты от перезаряда на модуле PCB установится критически высокое напряжение, которое выведет из строя его силовые ключи.

И пару слов о последовательной сборке на 12 В. Можно ли её как-то зарядить своими силами? В принципе, можно и не одним методом.

  1. Используем модуль BMS на соответствующее количество ячеек (см. выше).
  2. Рассоединяем батарею и заряжаем каждый аккумулятор отдельно.
  3. Рассоединяем батарею и собираем из аккумуляторов другую, соединив все элементы параллельно. Заряжаем полученную батарею обычным образом, учитывая, что её полная ёмкость будет равняться сумме ёмкостей всех аккумуляторов.
Батарея аккумуляторов
Батарея элементов, соединённых параллельно

Все этапы заряда литийионного аккумулятора (включая предзаряд) схематично изображены на этом графике:

этапы заряда литий-ионного аккумулятора

Чем измерять ёмкость аккумуляторов

В процессе эксплуатации, как мы выяснили, ёмкость литиевой батарейки постепенно уменьшается и со временем значение, указанное на корпусе, не будет соответствовать реальному положению вещей. Как определить реальную ёмкость аккумулятора в домашних условиях? Один из вариантов — использовать специальный универсальный прибор «Аймак», вмещающий интеллектуальное зарядно-разрядное устройство, тестер, вольтметр, амперметр и многое другое.

прибор «Аймакс»
Многофункциональный прибор «Аймак»

Вариант неплохой, но его не назовешь бюджетным. Прибор дорогой, а нужен он относительно редко. Гораздо проще для этих целей воспользоваться USB-тестером. Стоит он намного меньше, а точность измерения у устройства вполне приличная.

Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы
USB-тестер

Чтобы измерить реальную ёмкость батарейки, её необходимо полностью зарядить, а затем разрядить через ту или иную нагрузку, включив между элементом и нагрузкой тестер. При этом вход прибора подключают к элементу питания, а выход — к нагрузке, в качестве которой можно использовать полуваттный резистор сопротивлением 8–16 Ом.

Измерение емкости литиевой батарейки
Измерение ёмкости литиевой батарейки при помощи USB-тестера

USB-тестер для своего питания требует напряжение величиной 5 В (на то он и USB), но отлично работает и при напряжении до 2,5 В. Так что использовать его для измерения ёмкости одной литиевой ячейки будет возможно.

Что такое плата зарядки TP4056 и как ею пользоваться

Как правильно заряжать литийионные батарейки, мы узнали. Но чем это сделать? Можно воспользоваться покупным зарядным устройством, но если есть желание, то реально собрать зарядку для литиевых аккумуляторов самостоятельно. Для этого достаточно будет купить готовый модуль TP4056 и собрать несложную схему.

Модуль зарядки
Модуль зарядки литиевой ячейки TP4056 1 А 

Прелесть такого решения ещё и в том, что стоит всё удовольствие на том же Aliexpress около 30 рублей. Чтобы на базе этого модуля собрать готовое устройство, необходимо собрать следующую несложную схему.

Схема зарядного модуля TP4056
Схема включения зарядного модуля TP4056 1 А

По умолчанию, такой модуль выдаёт ток зарядки 1 А и подойдёт для зарядки аккумуляторов ёмкостью 2 000—3 000 мА·ч. Если нам нужен меньший ток, то достаточно изменить номинал резистора R3 в соответствии с таблицей:

Номинал R3, кОм
Ток зарядки, мА
10
130
5
250
4
300
3
400
2
580
1,66
690
1,5
780
1,33
900
1,2
1000

В принципе, током 1 А можно заряжать аккумуляторы и большей ёмкости, но времени это займёт больше. Но если всё же нужен ток более 1 А, то будет несложно его увеличить, соединив несколько модулей параллельно. Для этого просто соединяем перемычками одноимённые выводы модулей.

Полезно. Можно поступить проще, просто купив модуль, обеспечивающий зарядный ток до 3 А. Правда, обойдётся это несколько дороже, но конструкция получится более компактной и простой в сборке.

Модуль зарядки ячейки TP4056
Модуль зарядки литиевой ячейки TP4056 3A

Топ 5 зарядных устройств для литиевых аккумуляторов

Ну а для тех, кто не считает нужным или возможным собирать зарядку для Li-ion своими руками, мы приводим наиболее популярные приборы для зарядки цилиндрических аккумуляторов 18650.

Наиболее популярные ЗУ для литийионных элементов:

Рейтинг
Внешний вид
Модель
Производитель
Типоразмер аккумуляторов
Количество отсеков (независимых каналов)
Дополнительные функции
Цена, руб.
Где купить
1
Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы
Nitecore D4
ТМ Nitecore
AA (R6), ААA (R03), AAAA, С (R14), 26650, 22650, 18650, 10440, 14500, 16340, CR123A, 17670, 17500, 18490, 18350
4
ЖК-дисплей, тестирование, определение электрической ёмкости, защита от перезаряда, переполюсовки, питание от прикуривателя автомобиля2 100
Я.Маркет
2
Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы
Liitokala Lii-500
Liitokala
18650, 18490, 18350, 17670, 17500, 17335, 16340 (RCR123), 14500, 10440, 26650, 22650, 26500, A, AA, AAA, SC
4
ЖК-дисплей, тестирование, определение электрической ёмкости, защита от перезаряда, переполюсовки, порт USB 5 В/1А2 400
Я.Маркет
3
 Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы
Opus BT-C3100 v2.2
Opus
АА, ААА, С (R14), 10440, 16340, 14500, 17500, 17335, 17500, 18490, 17670, 18650, 22650, 26650
4
ЖК-дисплей, тестирование, определение электрической ёмкости, защита от перезаряда, переполюсовки, многоступенчатая зарядка2 900
Я.Маркет
4
Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы
SkyRC MC3000
SkyRC
AA, AAA, C, D, SC, AAAA, 18650, 14500, 16340, 32650, 14650, 17670, 10440, 18700, 18350, RCR123, 18500, 18490, 25500, 13500, 13450, 16650, 22650, 17500, 10340, 17650, 10500, 26500, 12340, 12500, 12650, 14350, 14430, 16500, 17350, 20700, 21700, 22500, 32600
4
ЖК-дисплей, тестирование, определение электрической ёмкости, защита от перезаряда, переполюсовки, удаленный контроль по Bluetooth 4.0, контроль температуры, порт USB 5 В/2.1А, питание от бортовой сети автомобиля7 100
Я.Маркет
5
 Как правильно заряжать li-ion аккумуляторы
Palo P10
Palo
AA, AAA
8
Светодиодная индикация, фиксированный ток зарядки на уровне 180 или 200 мА, попарная зарядка, невысокая цена900

Советы по эксплуатации Li-ion батарей

И в завершение несколько простых правил эксплуатации, которые помогут продлить жизнь литиево-ионным аккумуляторам.

  • Пользуемся только качественными зарядными устройствами, автоматически отключающимися по окончании процесса.
  • По возможности используем режим многоступенчатой зарядки.
  • Не превышаем рекомендованные производителем токи зарядки и разрядки.
  • Не допускаем разрядки более чем на 90 % от ёмкости аккумулятора.
  • Не допускаем перегрева во время зарядки, не оставляем элементы на солнце или возле нагревательных приборов.
  • Перед длительным хранением заряжаем аккумулятор до 50–60 % их ёмкости.

Вот мы и выяснили, какими бывают литийионные аккумуляторы и как их правильно заряжать. Надеемся, что благодаря данной статье наши литиевые элементы питания будут служить долго и безотказно.


Сейчас читают:
Акумы.ру
Добавить комментарий

Максимальный размер загружаемого файла: 5 МБ. Вы можете загрузить: изображение, аудио, видео, документ, таблица, интерактив, текст, архив, код, другое. Ссылки на YouTube, Facebook, Twitter и другие сервисы, вставленные в текст комментария, будут автоматически встроены.

  1. Александр

    Небольшой опыт работы с зарядным устройством литиевого аккумулятора показывает, что адаптер или зарядное устройство выполнено по принципу стабилизатора тока. Поэтому при зарядке литиевого аккумулятора по нормальному режиму заряда не требуется ничем управлять. Нужно только срезать часть напряжения с 5вольт до 4,2 вольт в конце заряда. И при этом напряжении закончить процесс. Вопрос как это делается?. Если это будет делать контроллер заряда встроенный в смартфон, то будут большие тепловыделения на нем. Либо контроллер должен по сигнальным выводам управлять самой зарядкой? Нигде не нашел объяснения. Спасибо.

    Ответить
    1. Акум Эксперт автор

      Здравствуйте! Я не силён в схемотехники телефонов, но в общем-то знаком и попытаюсь объяснить так как это вижу я.
      Адаптер – это не источник стабилизированного тока, это источник стабилизированного напряжения, «правильный» ток заряда формируется контроллером в телефоне. Насчет тепловыделения вы не правы. Во-первых, современные контроллеры импульсные, а значит потери на тепловыделения заключаются лишь в потерях на переключение транзистора, и потери на нем в открытом состоянии. Каких из этих потерь будет больше – зависит от токов, режима работы и конкретного транзистора.
      Даже если контроллер будет линейным, то потери на нём будут равны разнице напряжений на входе и на выходе умноженным на ток.
      Представим что аккумулятор разрядился до 3В, на выходе адаптера 5В, обычно телефоны без «быстрой зарядки», заряжаются за 2.5-3 часа, значит условимся, что он будет заряжаться током в треть от ёмкости, хотя на практике ток там не стабильный в течение всего заряда, а изменяется во времени по необходимой кривой. Ну пусть будет так, аккумулятор условно 3000 мА, значит ток будет до 1А. Значит что в первый момент времени разница напряжений: 5-3=2В, при токе в 1А – это 2Вт мощности выделяемой в тепло, что совсем немного, причем по мере заряда аккумулятора его напряжение будет повышаться, а ток понижаться. Соответственно потери будут снижаться. Например когда напряжение на АКБ будет 4 вольта, то потери составят:
      (5-4)В*1А=1 Вт
      Но ток ведь тоже понизится, пусть до 100 мА, тогда потери составят и вовсе 0.1 Вт.
      Но, повторюсь, что контроллер заряда импульсный и там потери ещё меньше.

      Ответить
    2. Акум Эксперт автор

      А почему с очень малой частотой? Частота может быть любой. Насчет: “Но как реализовать срезание напряжения с 5 вольт до требуемых 4,3 вольта в импульсном режиме не понятно! ” – это делают с помощью ШИМ, можете почитать об этом подробнее, но если простыми словами – то включают и выключают напряжение очень быстро, и среднеарифметическое за период – это и будет выходное напряжение.

      Зарядка импульсным током и ШИМ регулировка это несколько разные вещи. Да и выпрямитель импульсы накак не сглаживает. Они сглаживаются конденсатором, но если вести речь о зарядке аккумулятора, то он сам по себе сглаживает. К тому же ШИМ он не двухполюсный, он однополюсный в этом случае, т.е. постоянный ток на входе – постоянный ток на выходе.

      Но повторюсь, что регулятор может быть вполне и линейным, например популярная ИМС для заряда конденсатора TP4056 – линейна. С её устройством и описанием вы можете ознакомится здесь https://static.chipdip.ru/lib/977/DOC002977110.pdf

      В тоже время есть и импульсные контроллеры заряда, с устройством и применением можно ознакомиться вот здесь https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/519669/FUJITSU/MB39A132.html , там есть и внутреннее устройство и типовая схема включения.

      Мне не совсем понятна цель ваших вопросов, объясните что именно вам нужно, а то мы как-то обрывисто обо всём и не о чем…

      Ответить
  2. Александр

    В рекомендациях не понятно, что имеется ввиду не допускать разрядки более 90%.? Если это имелось ввиду не допускать зарядки более чем 90%, то тогда как быть с рекомендацией по двухступенчатой зарядке, когда переходит зарядка на вторую стадию при напряжении на аккумуляторе 4,2 вольта, что соответствует 100% уровню заряда? Спасибо!

    Ответить
    1. Акум Эксперт автор

      Нет. РАЗРЯДКИ НА 90% ЁМКОСТИ, то есть, когда заряда аккумулятора останется 10%. Другими словами, не высаживаем его «в ноль».

      Ответить
  3. Фёдор

    День добрый!
    Люди подскажите , уже все перерыл не как не могу найти, как можно зарядит аккуму от шурика литий ионн 4 банки 6 контактов, 14.4 1.5 ач , imax B6, есть только крокодилы в комплекте балансировочных проводов нет.
    Балансиры могу сам сделать если нужно, можно ли в спайке из 4 банок заряжать каждую банку отдельно напрямую подцепившись к ней, где то читал что нельзя соединять банки с разным уровнем, а вот про заряд таким образом не видел

    Ответить
    1. Акум Эксперт автор

      Здравствуйте! А вы уверены что эти 6 контактов – это отводы от банок? Если на то пошло, то их должно быть 5 штук. Проверьте мультиметром что на них. Вообще в некоторых шуруповертах 6 контактов – это на самом деле + и – продублированы. А на аккумуляторах “метабу”, там 5 контактов, 2 из которых датчик температуры, плюс и минус, и шина контроллера. Поэтому для начала нужно разобраться что за аккумулятор и с назначением его контактов, затем уже думать как зарядить. Вообще следует заряжать штатным ЗУ.

      Ответить
  4. Александр

    Ёмкость аккумулятора измеряется не в миллиампер в час или ампер в час, а в миллиампер часах или ампер часах. Т.е. равно произведению тока на время, а не деленного на время!!

    Ответить
  5. Александр

    Здравствуйте!
    Спасибо за статью.
    1.Вопрос или замечание. График зарядки аккумулятора хорошо бы дополнить графиком уровня заряда аккумулятора. Я долго не понимал как это может быть: аккумулятор продолжает заряжаться, а напряжение находится на одном уровне порядка 4,2 вольта. Или нужно дополнить пояснением, что это напряжение поддерживает зарядное устройство на клеммах аккумулятор во время зарядки. А на аккумуляторе с отключенной зарядкой в этот момент напряжение может быть значительно меньше.
    2. Нет ли у вас упрощённой схемы силовой части контроллера заряда или контроллера питания или ссылки. Сколько используется ключевых транзисторов и как подключены? По аналогии с модулем защиты аккумулятора. В Интернете модуль защиты подробно разжеван, а контроллера питания я не нашёл.
    Спасибо.

    Ответить
    1. Акум Эксперт автор

      1. Не совсем понимаю каким графиком уровня заряда? Вы имеете в виду в процентах от полной ёмкости? Там и зарядное поддерживает такое напряжение и на самих клеммах аккумулятора даже при отключении зарядки оно таким будет. Как и в других случаях при зарядке, напряжение на клеммах АКБ будет ниже, чем напряжение ЗУ на холостом ходу. Извините, но я не до конца понимаю, что именно вы не понимали.
      2. Контроллера заряда чего и контроллера питания чего? Ведь в зависимости от устройства, о котором идет речь и конфигурации его аккумулятора будет отличаться и схема контроллера заряда. Напишите конкретнее пожалуйста. Если говорить о схеме контроллера заряда на ИМС типа TP4056, то у неё транзисторы встроенные, и как всегда есть даташит, в котором можно посмотреть её структуру, вот ссылка здесь на 4 странице есть внутреняя схема (прилагаю картинку) https://prnt.sc/wzccwy силовая её часть заключается в одном полевом транзисторе который подключен последовательно с аккумулятором. Также рекомендую поискать схемы ноутбуков, там контроллер питания значительно сложнее, как по схеме, так и по логике работы.
      Спасибо за развернутый и интересный вопрос, пишите, возможно я смогу еще чем-то вам помочь!

      Ответить
      1. Александр

        Спасибо большое за ответы.
        Пытаюсь понять всю цепочку требуемую для зарядки литиевого аккумулятора.
        По 1 вопросу. Я снял вольт амперную характеристику зарядки литиевого аккумулятора. Итак, чтобы аккумулятор заряжался, т. е чтобы начал течь ток через аккумулятор, нужно создать разность потенциалом или разность напряжений самого аккумулятора и напряжением подаваемого от зарядного устройства. Если они равны, то ток через аккумулятор не потечёт. Поэтому, по моему, лучше для понимания процесса когда на кинетике заряда присутствуют и напряжение создаваемой зарядным устройством и напряжение на аккумуляторе, показывающее уровень заряда аккумулятора. Они не равны. Напряжения приближаются друг к другу только в конце процесса зарядки. Я на своём сайте попытался изобразить кинетику заряда аккумулятора с двумя напряжениями.
        Ещё раз большое спасибо за ответы.

        Ответить
      2. Александр

        Решил разделить вопросы.
        2 вопрос по упрощённой схеме силовой части контроллера питания. Пришлось показаться с не заряжающимся гаджетом. При подключении зарядного устройства не менялось напряжение на аккумуляторе. При прозвонке оказалось плюсовая шина бесконечное сопротивление, минусовая около килоома. Я перемнул минусовую шину от разъёма на аккумулятор. Зарядка пошла. Т..е такое впечатление, что на плюсовой шине стоит один или больше полевых транзисторов, а минусовая общая. Вот ответ на этот вопрос я хотел получить, такая схема именно в моем случае, или так и на других устройствах выполняется. Например, на модуле защиты аккумулятора транзисторы стоят на минусовой шине. Другой вариант в Интернете не попадался. Удалось мне расшифровать свой вопрос?
        Спасибо.

        Ответить
  6. Александр

    Ещё раз прочитал внимательно статью. Фраза “обычно гаджеты имеют встроенное зарядное устройство” не понятна. Пока я не встречал ни одного дивайса со встроенным зарядным устройством. Его, как правило, выполняют отдельно в виде модуля. В этом модуле зарядном устройсве реализованы и основные функции, требуемые для зарядки стабилизатор тока и стабилизатор напряжения. В самом же дивайсе установлен контроллер питания, который, наряду с другими функциями, преобразует и стабилизируется напряжение от зарядного устройства в требуемое для зарядки 4,2 вольта и модуль защиты от перезарядка и переразряда аккумулятора. По моему, вот так лучше сформулировать вводную часть статьи.

    Ответить
    1. Акум Эксперт автор

      Здравствуйте! Я с вами согласен, скорее всего автор имел в виду как раз «встроенный контроллер заряда». Но и в вашем комментарии есть неточности:
      «Его, как правило, выполняют отдельно в виде модуля. В этом модуле зарядном устройсве реализованы и основные функции, требуемые для зарядки стабилизатор тока и стабилизатор напряжения.»
      и
      «…который, наряду с другими функциями, преобразует и стабилизируется напряжение от зарядного устройства в требуемое для зарядки 4,2 вольта…»
      То есть одно предложение немного противоречит другому. Большая часть зарядных устройств для современных гаджетов, это ни что иное как источники стабилизированного напряжения. Например, те же зарядные для ноутбуков, телефонов и прочего.
      Но в любом случае спасибо за развёрнутый комментарий, приятно, что наш сайт посещают грамотные и образованные люди!

      Ответить
  7. Александр

    Здравствуйте!
    Вопрос о границах заряда разряда аккумулятора.
    Нижнее значение разряженного литиевого аккумулятора даётся менее 3 вольт. Одновременно с этим не рекомендуется эксплуатировать дивайс ниже уровня заряда 20%. Я измерил напряжение на аккумуляторе двух планшетов при уровне заряда 0% оно составили 3, 53 вольта, при уровне заряда 20 % напряжение составляет уже около 3,7 вольта (точно не помню, я на своём сайте привёл эти измерения). Верхнее значение составило порядка 4,25 вольта при 100% уровне заряда. Как эти значения напряжений соотнести с рекомендациями по оптимальной эксплуатации аккумулятора?
    Спасибо.

    Ответить
    1. Акум Эксперт автор

      Здравствуйте! Процент заряда, который отображается на планшете и реальный процент заряда АКБ это разные вещи. Планшет отключает АКБ раньше, чтобы не допустить глубокой разрядки. Поэтому всё правильно.

      Ответить
Adblock
detector