Zaštita od dubokog pražnjenja baterije. Li-ion i Li-polimer baterije u našem dizajnu Šema zaštitne ploče za litijum-jonske baterije

Svi znaju da duboko pražnjenje baterija naglo smanjuje njihov vijek trajanja. Kako bi se isključio ovaj način rada baterije, koriste se različiti krugovi - ograničavači pražnjenja. Pojavom mikro krugova i moćnih tranzistora za prebacivanje s efektom polja, takvi krugovi su počeli imati male dimenzije i postali su ekonomičniji.

Granični krug, koji je već postao klasičan, prikazan je na slici 1; može se naći u mnogim radioamaterskim krugovima. Uređaj je dizajniran da radi kao dio neprekidnog napajanja za kućni inkubator. Tranzistor sa efektom polja VT1 - IRF4905 u ovom krugu obavlja funkciju prekidača, a mikro krug KR142EN19 je komparator napona.

Kada su kontakti K1 zatvoreni, to su kontakti releja koji povezuju bateriju u nedostatku mrežnog napona od 220V, krug se napaja naponom iz baterije GB1, ali kako se sam tranzistorski prekidač ne može otvoriti, uvode se dva dodatna elementa za njegovo pokretanje. - C1 i R2. I tako, kada se napon pojavi na ulazu, kondenzator C1 počinje da se puni. U prvom trenutku njegovog punjenja, kapija tranzistora je šantovana ovim kondenzatorom na zajedničku žicu kola. Tranzistor se otvara i ako je napon na bateriji iznad praga postavljenog na komparatoru ostaje otvoren dalje, ali ako je napon manji... onda se tranzistor odmah zatvara. Prag za odvajanje baterije od opterećenja je postavljen otpornikom R3. Komparator radi na sljedeći način. Kako se baterija prazni, napon na pinu 1 mikrokola DA1 KR142EN19 će se smanjiti, a čim se približi referentnom naponu ovog čipa -2,5V, napon na njegovom pinu 3 će početi da raste, što odgovara smanjenju u naponu u sekciji izvor-gejt tranzistora VT1. Tranzistor će se početi zatvarati, što će dovesti do još većeg smanjenja napona na pinu 1 DA1. Dolazi do lavinskog procesa zatvaranja VT1. Kao rezultat toga, opterećenje će biti isključeno iz baterije. Struja opterećenja koju uključuje ovaj tranzistor može se povećati nekoliko puta, pod uslovom da se poštuju termički uslovi tranzistora. Mislim da ga instalirate na radijator, ali ne zaboravite da se pri temperaturi kristala od 100°C maksimalna struja odvoda smanjuje na 52A. Snaga odvoda tranzistora od 200W data je u priručniku za temperaturu od 25°C.

Otpornik R1 je potreban za stvaranje potrebne struje kroz mikro krug, koja mora biti najmanje jedan miliamper. Kondenzatori C1 i C3 su blokirani. R4 je otpor opterećenja. Ako diodu spojite u seriju s opterećenjem, po mogućnosti sa Schottky barijerom, tada u ovaj krug možete unijeti indikator prijelaza rada na bateriju - LED HL1. Za uštedu energije baterije, bolje je koristiti super-svijetlu LED kao indikator i odabrati vrijednost otpornika R prema željenoj svjetlini.

Ovdje možete preuzeti crtež tiskane ploče za limitator pražnjenja baterije.

Kako sam dosta često pregledavao baterije, a spominjao i modifikacije akumulatorskih alata, u privatnim porukama me često pitaju o pojedinim nijansama modifikacija.
Pitaju različiti ljudi, a pitanja su često otprilike ista, pa sam odlučio da napravim kratak pregled i ujedno odgovorim na neka opšta pitanja vezana za izbor komponenti i preradu baterija.

Možda će se nekome recenzija učiniti nepotpunom, jer je redizajnirana samo sama baterija, ali ne brinite, planiram napraviti drugi dio recenzije, gdje ću pokušati odgovoriti na pitanja o prepravljanju punjača. U isto vrijeme, želio bih znati šta javnost misli da je bolje - univerzalna ploča u kombinaciji sa napajanjem, sama ploča, DC-DC ploče ili druge opcije.

Odvijači, kao i bilo koji drugi akumulatorski alat, proizvode se već nekoliko godina. Stoga su korisnici nakupili prilično veliku masu i starih baterija i alata koji ponekad leže kao mrtvi teret na njihovim rukama.
Postoji nekoliko načina za rješavanje ovog problema:
1. Samo popravite bateriju, tj. zamjena starih elemenata novima.
2. Konverzija iz napajanja iz baterije u mrežno napajanje, sve do ugradnje napajanja u odeljak za baterije.
3. Zamjena nikl-kadmijum i nikl-metal hidrida sa litijumom.

Kao mala na stranu, ponekad jednostavno nema smisla prepravljati/popravljati. Na primjer, ako imate vrlo jeftin odvijač, kupljen na mega rasprodaji za 5 dolara, onda ćete možda biti pomalo iznenađeni da će cijena preuređenja biti koliko i nekoliko ovih odvijača (preterujem). Stoga prvo morate sami procijeniti prednosti/protivne strane promjene i njenu izvodljivost; ponekad je lakše kupiti drugi alat.

Mnogi ljudi su vjerovatno već prošli kroz prvu opciju, kao i ja. Daje rezultate, iako je u slučaju brendiranog alata često lošiji nego što je bio izvorno. Što se tiče cijene izlazi malo jeftinije, što se tiče intenziteta rada jednostavnije i znatno lakše.

Druga opcija također ima pravo na život, posebno ako radite kod kuće i ne želite da trošite novac na zamjenu baterija.

Treća opcija je najzahtjevnija, ali može značajno poboljšati karakteristike performansi alata. To uključuje povećanje kapaciteta baterije i odsustvo "efekta pamćenja", a ponekad i povećanje snage.
Ali osim što su radno intenzivne, postoji i nuspojava: litijumske baterije rade malo lošije na hladnom vremenu. Iako, s obzirom na to da mnoge kompanije proizvode takav alat bez problema, vjerujem da je ponekad problem preuveličan, iako pošten.

Baterije imaju različite dizajne, iako općenito imaju mnogo zajedničkog, pa ću vam reći i ujedno pokazati primjer jednog od predstavnika ove kategorije, odvijača Bosch PSR 12 VE-2. Ovaj odvijač je moj prijatelj, a bio je i "sponzor" recenzije, dajući sam odvijač, baterije, zaštitnu ploču i potrošni materijal za modifikaciju.
Odvijač je dosta dobar, ima blokadu vretena, dvije brzine, tako da ima smisla ponoviti.

Desilo se da su bile čak tri baterije, ali jednog ćemo prepraviti, ostaviću još jedan za recenziju :)

Inače, baterije su različite, ali obe su od 12 V, kapaciteta 1,2 Ah, odnosno 14,4 Wh.

Baterije se rastavljaju na različite načine, ali najčešće se kućište uvija pomoću nekoliko samoreznih vijaka. Iako sam naišao na opcije i sa kvakama i zalijepljenim.

U svakom slučaju, unutra ćete vidjeti nešto ovako. U ovom slučaju se koristi sklop od 10 nikl-kadmijum baterija, a obično se koriste baterije iste standardne veličine, ali se njihov položaj ponekad može razlikovati. Fotografija prikazuje jednu od uobičajenih opcija, 9 komada na dnu i jedan u okomitom dijelu.

Prva stvar koju treba uraditi je izbor zamjenskih baterija.

Električni alati koriste baterije dizajnirane za veliku struju pražnjenja.
Nedavno sam napravio različite baterije, na kraju kojih sam dao pločicu koja može pomoći u ovom pitanju, ali ako niste sigurni, onda samo pronađite dokumentaciju za baterije koje planirate kupiti. Srećom, brendirane baterije obično nemaju problema s tim.

Treba imati na umu da je često deklarirani kapacitet baterije obrnuto proporcionalan maksimalnoj isporučenoj struji. One. Što je veća struja za koju je baterija dizajnirana, to ima manji kapacitet. Primjer je naravno prilično konvencionalan, ali vrlo blizak stvarnosti. Na primjer, vrlo kapacitetne baterije Panasonic NCR18650B nisu prikladne za električne alate, jer im je maksimalna struja samo 6,8 A, dok odvijač troši 15-40 A.

Sada šta ne koristiti:
Baterije prikazane na fotografiji ispod, kao i sve vrste Ultrafire, Megafire, kao i bilo koji 18650 sa navedenim kapacitetom od 100500 mAh.
Osim toga, kategorički ne preporučujem korištenje starih baterija iz baterija za laptop. Prvo, nisu dizajnirani za takvu struju, a drugo, najvjerovatnije će imati širok raspon karakteristika. I ne samo u smislu kapaciteta, već iu smislu unutrašnjeg otpora. Bolje ih je koristiti negdje drugdje, na primjer u PowerBank-u za punjenje pametnog telefona.

Alternativna opcija su modeli baterija, na primjer za čamce, kvadrokoptere, automobile itd.
Sasvim je moguće koristiti, ali bih više volio uobičajene 18650 ili 26650 i prisustvo izdržljivog kućišta, kao i realniju zamjenu u budućnosti. 18650 i 26650 je lako kupiti, ali one modele možete ukloniti iz prodaje, zamjenjujući ih baterijama drugog oblika.

Ali između ostalog, treba imati na umu da ne možete koristiti baterije različitog kapaciteta. Općenito, preporučljivo je koristiti baterije iz jedne serije i kupiti potrebnu količinu odjednom (idealno +1 u rezervi, ako ipak naiđete na različite). One. Ako imate 2 baterije na polici godinu dana, a zatim kupite par novih i spojite ih u seriju, onda je ovo dodatna šansa da dobijete probleme i balansiranje možda neće pomoći, a da ne spominjemo baterije sa inicijalom različitih kapaciteta.

Za preradu baterije ovog odvijača odabrane su baterije LGDBHG21865.
Odvijač nije jako moćan, tako da mislim da ne bi trebalo biti problema. Baterije su dizajnirane za dugotrajnu struju pražnjenja od 20 A; pri odabiru baterija treba pronaći odgovarajuću liniju u dokumentaciji za bateriju i vidjeti koja je struja tamo naznačena.

Litijumske baterije imaju primetno veći kapacitet sa manjim dimenzijama od kadmijumskih baterija. Na slici lijevo je sklop 10.8V 3Ah (32Wh), desno je originalni, 12V 1.2Ah (14.4Wh).

Prilikom odabira broja potrebnih baterija za zamjenu treba se voditi činjenicom da jedna litijumska baterija (LiIon, LiPol) zamjenjuje 3 obične. Baterija od 12 V košta 10 komada, tako da se obično zamjenjuju sa 3 litijumska komada. Možete staviti 4 komada, ali alat će raditi s preopterećenjem i može doći do situacija u kojima se može oštetiti.
Ako imate bateriju od 18 volti, onda je najvjerojatnije 15 običnih, koje se zamjenjuju s 5 litijumskih, ali takav alat je rjeđi.
Ili jednostavno rečeno,
2-3 NiCd = 1 litijum,
5-6-7 NiCd = 2 litijum,
8-9-10 NiCd = 3 litijum,
11-12-13 NiCd = 4 litijum
itd.

Prije sastavljanja potrebno je provjeriti kapacitet baterija, jer čak i u jednoj seriji baterije mogu imati raširenost, a što je proizvođač „neoriginalniji“, to će biti i širenje veće.
Na primjer, ploča od jedne moje, na kojoj sam testirao, a ujedno i odabrane komplete baterija za pretvaranje radio stanica.

Nakon toga, trebali biste u potpunosti napuniti sve baterije kako biste izjednačili njihov napunjenost.

Povezivanje baterije.
Za spajanje baterija koristi se nekoliko rješenja:
1. Kasete
2. Lemljenje
3. Tačkasto zavarivanje.

1. Kaseta, vrlo jednostavna i pristupačna, ali se kategorički ne preporučuje za velike struje, jer ima visok kontaktni otpor.
2. Lemljenje. Ima pravo na život, i sama to ponekad radim, ali ova metoda ima svoje nijanse.
U najmanju ruku morate znati kako lemiti. Štaviše, biti u stanju da lemite ispravno, i što je najvažnije - brzo.
Osim toga, morate imati odgovarajuću lemilicu.
Lemljenje se odvija na sljedeći način: Očistimo kontaktnu površinu, prekrijemo ovo područje fluksom (ja koristim F3), uzmemo kalajisanu žicu (po mogućnosti ne baš velikog poprečnog presjeka, dovoljno je 0,75 mm.kv), stavimo puno lema vrhom lemilice, dodirnite žicu i njome je pritisnite na kontakt baterije. Ili nanesemo žicu na područje lemljenja i pomoću lemilice sa velikom kapljicom lema dotaknemo mjesto između žice i baterije.
Ali kao što sam gore napisao, metoda ima nijanse; potreban vam je moćan lemilica s njim masivan sting. Baterija ima veliki toplinski kapacitet i sa laganim vrhom jednostavno će je ohladiti do te temperature da se lem „zaledi“, ponekad zajedno sa vrhom (ovisno o lemilici). Kao rezultat toga, dugo ćete pokušavati zagrijati kontaktnu točku i na kraju pregrijati bateriju.
Stoga uzmite staro lemilo s velikim bakrenim vrhom, po mogućnosti dobro zagrijano, tada će se samo područje lemljenja zagrijati i nakon toga će se toplina jednostavno distribuirati i ukupna temperatura neće biti vrlo visoka.
Problemi se odnose na negativni terminal baterije, obično nema poteškoća sa lemljenjem pozitivnog terminala, lakše je, ali isto tako ne preporučujem pregrijavanje.

U svakom slučaju, ako nemate iskustva sa lemljenjem, toplo ne preporučujem ovu metodu.

3. Najispravniji način je tačkasto zavarivanje, trenutno, bez pregrijavanja. Ali aparat za zavarivanje mora biti pravilno konfiguriran kako ne bi napravio prolaznu rupu na dnu baterije, pa je bolje obratiti se profesionalcima. Za malo novca zavariće vam bateriju na pijaci.
Alternativna opcija, neke internetske trgovine nude uslugu (ili bolje rečeno, opcije serije, sa ili bez latica) za zavarivanje kontaktnih latica; ovo nije jako skupo, ali mnogo sigurnije od lemljenja.

Ovaj sklop je „zavario“ isti prijatelj koji mi je dao šrafciger na pregled.
Na fotografiji se vidi da je između latice i tijela baterije položen izolator krpe. Ovo je važno, jer bez toga možete pregrijati laticu i otopiti izolaciju baterije, mislim da su posljedice jasne.

Pažljivi čitaoci su verovatno primetili čudne plastične odstojnike između baterija.
Ovo rješenje pripada klasi - kako to učiniti kako treba.
Alat je podložan vibracijama u radu i izolacija između obala može biti oštećena (ja to nisam vidio, ali teoretski). Ugradnja odstojnika eliminira ovu situaciju. Ne morate to stavljati, ali je ispravnije. Ne mogu vam reći gdje da ih kupite, ali možete ih potražiti na kioscima za baterije.

Zatim morate izvući žice za spajanje na zaštitnu ploču i terminalni blok.
Za strujne žice koristim žicu poprečnog presjeka od najmanje 1,5 mm.m2, a za manje opterećena kola 0,5 mm.m2.
Naravno, pitat ćete se čemu žica od 0,5 mm kV ako nema struje, a možete koristiti mnogo tanju žicu. Žica većeg poprečnog presjeka ima deblju izolaciju i pruža veću mehaničku čvrstoću, tj. teže je oštetiti. Naravno, možete koristiti bilo koju žicu, samo sam pokazao opciju za koju mislim da je ispravnija.
U idealnom slučaju, žice prvo treba kalajisati sa obe strane i izolovati slobodne krajeve, ali to je moguće prilikom druge prerade iste baterije, kada je dužina žica već poznata. Za prvu obično uzimam dodatne žice.

Ako pažljivo pogledate, na gornjoj fotografiji možete vidjeti rupe na vanjskim terminalima baterije; to je također učinjeno kako bi se poboljšala pouzdanost veze. Nekalajisana žica se ubacuje u rupu i zatvara, u tom slučaju postoji manji rizik od lošeg kontakta.
Općenito, lemimo žice, a istovremeno je preporučljivo dodatno izolirati terminale pomoću toplinskog skupljanja.

Kao rezultat toga, završićemo sa ovakvim sklopom. Dvije žice dolaze iz pozitivnog kontakta; to je zbog načina na koji je zaštitna ploča povezana.

Posljednji korak u pripremi konstrukcije je poželjniji nego što je potrebno. S obzirom da je sklop "pod naponom", potrebno je pričvrstiti elemente jedan u odnosu na drugi. Za to koristim termoskupljajuću cijev, iako bi u ovom slučaju bilo ispravnije koristiti cijev. Prilično je tanak, ali vrlo izdržljiv, svrha mu je da sabije cijelu strukturu.

Stavljamo termoskupljač i koristimo fen da ga skupimo. Uobičajena opcija s upaljačem najvjerovatnije neće raditi, jer je preporučljivo to učiniti ravnomjerno.
U našoj togi imamo potpuno fabrički sklop baterija.

Probajmo sastavljeni sklop u kućištu. Općenito, naravno, obično to prvo urade, nekako sam promašio ovo, ali mislim da je sasvim logično :)

Instalacija.

Sljedeća je faza ugradnje sklopa u pretinac za baterije. Naizgled trivijalna operacija krije male zamke.
Prvo operite prašinu i prljavštinu iz odjeljka. Pogriješila sam i obrisala samo donji dio, a ostatak očistila četkom i vatom. Stoga je lakše oprati sapunom i osušiti.

Sljedeće je lijepljenje sklopa. U originalnoj verziji baterije su jednostavno bile stegnute između polovica karoserije, ali u našem slučaju to je rijetko moguće, pa se sklopovi najčešće lijepe.
Ovdje, kao i prije, postoji nekoliko opcija, razmotrimo ih.
1. Dvostrana traka
2. Ljepilo za topljenje
3. Silikonski zaptivač
4. Zakucajte sa 150 eksera i savijte na drugu stranu. :)

Budući da je posljednja opcija pogodnija za ljubitelje ekstremnih sportova, opisat ću one „prizemnije“.
1. Vrlo je jednostavno i praktično, ali pošto je kontaktna tačka mala, ne drži dobro, a osim toga, morate koristiti dobru traku.

2. Ovo je dobra opcija, i sama je ponekad koristim (usput, koristim crni topli ljepilo). Ali u ovom slučaju to ne bih preporučio. Činjenica je da ljepilo za topljenje ima tendenciju da "pluta" kada se zagrije. Da biste to učinili, dovoljno je ljeti zaboraviti odvijač vani i završiti s baterijom koja visi unutra. Neću reći da će se to nužno dogoditi, ali ljepilo ima takvo svojstvo, to je činjenica. Osim toga, ljepilo za topljenje ne prianja dobro na masivne elemente i može jednostavno otpasti pod opterećenjem.

3. Po mom mišljenju, najpovoljnija opcija. Zaptivač se ne boji topline, ne teče tokom vremena i ima dobro prianjanje na većinu materijala. Osim toga, prilično je elastičan i praktički ne gubi elastičnost s vremenom.

Koristio sam Ceresit sanitarnu zaptivku. Na fotografiji se može činiti da je jedva razmazano, nije tako, ima dosta zaptivača. Usput, treba imati na umu da većina zaptivača ne prianja na prethodni sloj zaptivača.
Osim toga, možete koristiti sličan ljepilo za montažu u istim tubama, na primjer "Moment", ali mi se čini prikladnijim silikon.

U principu, nanesemo zaptivač, ubacimo naš sklop, pritisnemo ga i ostavimo da se osuši.

Zaštitna ploča.

Sada smo došli do stvarne teme ovog pregleda, zaštitnog odbora. Naručeni su još u proleće, ali se paket izgubio, pa su ponovo poslani i na kraju su konačno stigli.
Ne sjećam se zašto su baš ove ploče naručene, ali su mirno ležale i čekale u krilima, čekale su :)

Ova ploča je dizajnirana za spajanje tri baterije i ima navedenu radnu struju od 20 A.
Tek sada sam primijetio da ploča ima prilično visok prag za zaštitu od prenapona, 4.325 Volti. Možda grešim, ali mislim da je bolje 4,25-4,27.
Također je naznačeno da je struja od 20 Ampera maksimalna kontinuirana struja, radna struja tokom preopterećenja je 52 Ampera.

Ploča je vrlo slična pločama sa drugih ploča, pa ću izdvojiti neke bitne tačke.
1. Struja balansiranja, pošto ova ploča to ne može, ovdje je crtica
2. Maksimalna stalna struja, za većinu primjena trebate 20-25 Ampera. Na manje moćnom instrumentu, dovoljno je 15-20, snažnijem će biti potrebno 25-35 ili više.
3. Maksimalni napon na elementu pri kojem ploča isključuje bateriju. Zavisi od vrste baterija koje se koriste.
4. Minimalni napon na elementu pri kojem će ploča isključiti opterećenje. 2,5 volti je prilično malo, bolje je odabrati ovaj parametar isti kao što je navedeno u podatkovnoj tablici za bateriju.
5. Struja pri kojoj se aktivira zaštita od preopterećenja. Nema potrebe težiti pretjeranim vrijednostima. Iako je ova struja direktno povezana s maksimalnom radnom strujom, ovdje obično nema problema. Čak i ako se zaštita aktivira, najčešće je dovoljno jednostavno otpustiti dugme odvijača i zatim ga ponovo pritisnuti.
6. Ova stavka je odgovorna za automatsko resetiranje zaštite.
7. Otpor ključnih tranzistora, što je manji, to bolji.

Spolja nema zamjerki na ploču, kvalitet izrade je prilično uredan.

Ispod nema nista, ovo je najbolje, nece biti problema sa lepljenjem daske :)

Reći ću vam nešto više o zaštitnim pločama.
Prvo ću odgovoriti na pitanje: da li je moguće bez zaštitne ploče? br.
U najmanju ruku, zaštitna ploča osigurava isključivanje kada je preopterećena; ovo je štetno i za baterije i za alat.
Osim toga, ploča štiti od prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja. Zapravo, možemo reći da se prekomjerno pražnjenje može osjetiti padom snage, ali to se ne odnosi na sve instrumente, a osim toga, možete se naći u situaciji da je jedan element jako "umoran" i napon na njemu pada veoma naglo. U ovoj izvedbi, lako je postići obrnuti polaritet, tj. Baterija neće samo ići na "nulu", već će struja teći kroz nju obrnutim polaritetom. Ovaj efekat se postiže samo kada su elementi povezani u seriju, a iz nekog razloga se često zaboravlja.
Litijumske baterije su prilično opasne i za njih je potrebna zaštitna ploča!

Ploče se uglavnom dijele na dvije vrste (iako ih u stvari ima više), sa i bez mogućnosti balansiranja.

Objasniću šta je balansiranje i zašto je uopšte potrebno.
Prvo, "pasivna" opcija balansiranja.
Ova opcija se koristi na velikoj većini ploča kao najjednostavnija za implementaciju.
Kako baterija dostigne granični napon, počinje se opterećivati ​​na otporniku, koji preuzima dio struje punjenja. Dok se ova baterija “muči”, druge uspijevaju da se napune do maksimuma.
Ispod je nekoliko slika sa ovog.

1. Jedna od baterija je ili napunjenija od ostalih ili ima nešto manji kapacitet.
2. U slučaju jednostavnog punjenja, napon na njemu će biti veći nego na ostalim
3. Balanser apsorbuje deo struje punjenja, sprečavajući da napon poraste iznad maksimuma.
4. Kao rezultat toga, sve baterije se ravnomjerno pune.

Osim toga, malo sam pričao o balansima u zasebnom videu.

Druga verzija balansera, "aktivna". Ima potpuno drugačiju implementaciju i nije pogodan za rad sa visokim strujama punjenja. Njegov zadatak je da uvijek održava isti napon na elementima. Radi na principu “pumpanja” energije iz baterije većeg napona u bateriju nižeg napona. U jednom od svojih sam napravio takav balanser, svako zainteresovan može malo detaljnije pročitati.
I u ovom sam uradio varijantu ispravnog punjenja sa aktivnim balanserom i odatle znak gde se vidi proces balansiranja bez povezivanja baterije i ploce na punjač... Da sporo je ali uvek se desi , i to ne samo tokom punjenja.

Malo smo se omesti.
Balansirana zaštitna ploča obično sadrži nekoliko velikih SMD otpornika, čiji je broj višestruki od broja kanala. kod 3 kanala to je 3 ili 6. Najčešće kažu nešto poput 470, 510, 101 itd.
Ploča ima 4 kanala na lijevoj strani, 3 kanala na desnoj strani.

Ovdje nema balansera, ali postoje šantovi za mjerenje struje u obliku SMD otpornika sa malim otporom. Obično kažu R010, R005. Stoga se daska sa i bez balansera može razlikovati po svom izgledu.
Usput, ploče možda nemaju šant za mjerenje struje. To ne znači uvijek da ploča ne može mjeriti struju. Samo ponekad kontroler zna da koristi tranzistore sa efektom polja kao "šant".

Postoje i odvojene ploče za balansiranje, kao i kompleti balans + zaštitne ploče.
Ova opcija ima pravo na život ako vam cijena odgovara, ali će biti više žica.

Usput često nailazim na zablude o mogućnosti korištenja ovih ploča kao punjača. Ljudi su obično zbunjeni riječju Charge u listi lota.
Ove ploče ne mogu kontrolirati punjenje, one samo štite baterije. Ali nepismenost prodavača ili krivo prevođenje uzimaju svoj danak i ljudi nastavljaju da griješe.
Ali postoje i ploče „sve u jednom“, iako nisu dizajnirane za velike struje i nisu prikladne za električne alate.

Ova ploča ima osam ključnih tranzistora, odnosno četiri para.
Koriste se tranzistori i prema tome imaju otpor i maksimalnu struju - 5,9 mOhm 46 Ampera i 4 mOhm 85 Ampera.
Trenutni mjerni šant je vidljiv na lijevoj strani. Ova opcija je poželjnija od SMD otpornika, koji ponekad imaju tendenciju da "gore" zbog visokih impulsnih struja.

Ploča nema centralni kontroler i sastavljena je pomoću prilično primitivnog dizajna kola, monitora napona kanala, a zatim i kola koje sve svodi na upravljanje tranzistorima sa efektom polja. Jednostavno je, ali funkcionira. Iako bih sada vjerovatno izabrao nešto „naprednije“.
Osim toga, ploča nema balanser. Možete pitati kako je to, jer sam gore opisao prednosti balansera.
Balanser je dobar, i preporučujem kupovinu ploča s njim. Ali također vjerujem da normalno odabranim baterijama nije potreban balanser, neće vas spasiti od jakog pada, ali može dodati probleme. Bilo je slučajeva kada je neispravan balanser ispraznio bateriju.
Osim toga, većina proizvođača električnih alata ne uključuje balansere u svoje baterije. Istina, tu važi princip "planske zastarelosti", tako da sam i dalje više za balanser nego protiv.

Osim toga, ploča ima kontakte za povezivanje temperaturnog senzora (a iznad na fotografiji iz druge trgovine postoji primjer takve ploče sa senzorom temperature). Termalni senzor je dobar i moji planovi su da smislim kako spojiti izvorni termalni senzor baterije odvijača.
Pretpostavlja se da trebate odlemiti RT otpornik, zamijeniti RY otpornik vrijednošću koja odgovara vrijednosti novog senzora i zalemiti novi senzor na RK kontakte.

Čini se da smo malo sredili ploče, idemo na nastavak dorade.

S obzirom da se ploča može zagrijati tokom rada (iako ne mnogo), odlučio sam napraviti brtvu da zaštitim baterije od viška topline. Osim toga, zaštitit će baterije u slučaju puknuća tranzistora s efektom polja i izgaranja ploče (to se događa, ali izuzetno rijetko, pa je više teoretski).
Uzeo sam komad fiberglasa i uklonio foliju.

Zatim sam, koristeći isti silikonski zaptivač, zalijepio brtvu na sklop baterije, a zatim sam zalijepio ploču.
Dizajn je svakako užasan, ali u ovom slučaju je najjednostavnije i prilično pouzdano rješenje.
Ploča nije zalijepljena "slučajno"; prvo sam shvatio kako bi kasnije bilo zgodnije spojiti je.

Dijagram povezivanja je bio na stranici trgovine, ali u stvarnosti se praktički ne razlikuje od dijagrama povezivanja drugih ploča. Baterije su u seriji, minus prema ploči, prva sredina računajući od minusa je B1+, druga je B2+, treća je B3+. Ali pošto postoje samo tri baterije, B3+ je plus za čitav sklop.
Druga žica s pozitivnog terminala ide na opterećenje.
Negativna žica opterećenja (kao i punjač) spojena je na poseban kontakt ploče.

Zatim povezujemo žice.
Redoslijed povezivanja žica može biti kritičan; obično prvo spajam negativni sklop, zatim pozitivan, a tek onda srednje točke počevši od negativnog terminala (B1, B2, itd.).
Postoje informacije da pogrešna sekvenca povezivanja može izgorjeti kontroler, htio sam ga dodati u recenziju, ali nisam našao nikakve veze.
Osim toga, potrebno je lemiti vrlo pažljivo kako ne biste kratko spojili kontakte, inače će se pojaviti tužna slika. Ovo je možda jedna od najtežih faza u preradi za početnika... Prvo kalajem pločice pa onda lemim, tako je lakše.

U idealnom slučaju, žice bi također trebale biti pričvršćene brtvilom tako da ne klate.

Na samom početku pokazao sam bateriju koju sam izvadio iz odeljka za baterije.
Priključni blok je vidljiv odozgo, ne možete ga baciti, jer je vrlo važan za doradu. Priključci su različiti, ali imaju istu suštinu, brzu vezu s alatom ili punjačem.
U početku, kada sam počeo da prepravljam, odlučio sam da otpornik ovde postavlja napon punjenja (punjač je projektovan za 7,2-14,4 volta), ali je provera pokazala da punjač nema ni odgovarajući kontakt za njega, baš kao i šrafciger :(
Termistor je spojen na drugi kontakt za praćenje temperature baterije, iako to nije puno pomoglo; jedan od blokova baterije ima očigledne znakove pregrijavanja i deformirane plastike.

Ali prije povezivanja, trebali biste razmisliti o popravljanju terminalnog bloka. U početku su ga držale baterije, ali pošto baterija više nema, morat ćete improvizirati.
Da bih ga učvrstio, izmjerio sam unutrašnju širinu izbočenog dijela, a zatim izrezao komad plastike na odgovarajuću širinu. Istina, ipak sam malo pogrešio i isekao malo manje, morao sam da umotam malo izolacije :)

Obično su obe žice odlemljene, ali kod mene je negativna žica bila dovoljne dužine i nisam je uklonio, već sam zamijenio samo pozitivnu.
Usput, budući da je terminalni blok napravljen od plastike, a sami terminali su prilično masivni, ovdje ili koristimo isti princip kao kod lemljenja baterija, ili jednostavno odgrizemo staru žicu 7-10 mm od kraja terminala i zalemite novu žicu na njega. Druga opcija nije ništa lošija, ali znatno jednostavnija.

1. Zalemite pozitivnu žicu sklopa na terminalni blok. Skupljanje topline je više perfekcionizam, nemam ga gdje skratiti, ali htio sam to raditi pažljivo.
2. Stavljamo terminal na originalno mjesto, čekićem zakucavamo (ili jako pritisnemo) plastični držač koji sam izrezao iznad.

Zalemimo negativnu žicu od priključnog bloka na ploču i prekrijemo ploču zaštitnim lakom. Ali ovo drugo više nije perfekcionizam, već je prilično korisno, jer je ploča pod naponom i može se koristiti u uvjetima visoke vlažnosti. Ako ploču ne lakirate, moguća je korozija izloženih dijelova tragova i komponentnih izvoda.
Koristim Plastic 70 lak.

To je sve sa baterijom, vratite opruge, stege i ponovo ih spojite.
Prvo, bolje je prevrnuti cijelu konstrukciju i istresti sve što bi slučajno moglo ući unutra; za mene je to bio komad izolacije žice.
U isto vrijeme možete obrisati/podmazati mehanizam za pričvršćivanje baterije u odvijaču.

Minimalni program je završen, baterija radi, ali pošto originalni punjač još nije konvertovan priključio sam ga za sada na napajanje.

Budući da se prerada punjača (i još mnogo toga) najvjerovatnije neće uklopiti u ovu recenziju, a želim to učiniti lijepo i korektno, planirana je još jedna recenzija na ovu temu, gdje ću govoriti o mogućim modifikacijama, preradi punjača i opcijama ispravan naplatiti.

Za punjenje, naravno, možete koristiti uobičajeni punjač tipa Imax. Ali smatram da je ova opcija nezgodna.
Osim toga, ponekad je predviđen konektor za balansiranje baterija odvijača. Stvar je svakako korisna, ali što se mene tiče, malo je nepotrebna, a osim toga, nije uvijek sigurna. Po mom mišljenju, dovoljno je samo jednom odabrati baterije i onda jednostavno napuniti bez balansiranja. Ili kupite zaštitnu ploču sa balanserom, a izbočeni konektori povećavaju šansu da budu kratko spojeni ili pokvareni, a ovo je više opcija za kućnu upotrebu.

Za realniju primjenu, bolje je ili preraditi originalni punjač ili potpuno zamijeniti njegovo "punjenje".
Prva opcija je tehnički složena, jer se algoritam punjenja za litijumsku bateriju primjetno razlikuje od kadmijumske baterije, a osim toga, neke izvorne punjače je teško nazvati; unutra se nalazi samo transformator, diodni most i gomila dijelovi, nema ni traga bilo kakvoj kontroli.
Na primjer, Bosch ima i „naprednu“ verziju, sa kontrolerom.

Kao drugu opciju, možete koristiti originalni transformator punjača, njegov diodni most i komad tiskane ploče kao terminalni blok.

Da biste je preradili, morate kupiti dodatnu ploču kao na slici.
Ili bilo koji drugi koji može stabilizirati napon i struju. Obično ove ploče imaju najmanje dva trim otpornika. Ali u ovom slučaju postoje čak tri, treći regulira prag za uključivanje indikacije kraja punjenja.

Ako pogledate fotografiju, prva je napon, druga je indikacija, treća je struja punjenja.

U ovoj opciji, ploča je spojena umjesto originalne, morat ćete dodati samo elektrolitički kondenzator kapaciteta 1000-2200 μF.

Ali ovo rješenje ima i svoje nedostatke. Ploča punjača samo prikazuje završetak procesa punjenja, ali ne isključuje bateriju. Nije da je potpuno loša, loša je, ali ni u tome nema ništa dobro.
Da biste riješili ovaj problem, možete koristiti najjednostavnije rješenje: isključite izlaz nakon završetka procesa punjenja.
Da biste to učinili, morat ćete dodati četiri dijela, 24-voltni relej, PC817 optospojnik, diodu i dugme.
LED dioda optokaplera se uključuje umjesto LED koja označava proces punjenja, a tranzistor optokaplera kontrolira relej.
Ali u ovoj verziji, relej se ne može sam uključiti, stoga je potrebno dugme paralelno s kontaktima (kao što sam rekao, rješenje je vrlo jednostavno). One. umetnuo bateriju, pritisnuo dugme, proces punjenja je počeo, nakon što je punjenje završeno, relej se isključio i baterija je bez struje.
Dugme se može spojiti paralelno s kontaktima tranzistora optokaplera, tada će biti dovoljno uobičajeno dugme za sat. Naravno, u oba slučaja vam je potrebno dugme koje se ne zaključava.

Optospojler i relej.

Možete koristiti i druge ploče; mnogi su ih vjerovatno vidjeli na Aliju.
Prvi je jednostavniji, reguliraju se samo struja i napon, indikacija punjenja je fiksna, LED se gasi kada struja padne manje od 1/10 postavljene struje punjenja (standardni algoritam punjenja litijuma).
Drugi je u suštini sličan prvom, ali u "naprednijoj" verziji prikazuje se napon baterije i njena struja punjenja.
Pregled, i.

Inače, za punjenje možete koristiti čak i ploču bez stabilizacije struje, ali ćete je morati malo modificirati, čak sam i pokazao.

Sve gore navedene opcije koriste izvorni transformator punjača, ali ako ga nema, onda je pretvarač jednostavno potrebno nadopuniti napajanjem, na primjer ovim.
ali vrijedi uzeti u obzir da napajanje mora biti napona većeg od napona na kraju punjenja baterije, razlika treba biti oko 3-5 Volti ili više.
One. u ovom slučaju, napajanje od 15 V nije prikladno, ali obično takvi izvori napajanja imaju podešavanje izlaznog napona od ±20% i može se malo povećati. Ali možete samo kupiti napajanje od 24 V i ništa ne podešavati.

Ako imate samo 12-voltno napajanje, ali trebate napuniti bateriju kao u recenziji, onda možete koristiti, na primjer, univerzalni pretvarač, iako košta više.

O poboljšanjima.
Možete dodati indikaciju napunjenosti baterije, kao što je zvuk ili zvuk + svjetlo.

Ili izmjerite napon pomoću malog, ili čak instalirajte hibridni voltmetar + zvuk.

Ali lično preferiram jednostavne opcije, mjerenje napona s indikacijom od strane nekoliko LED dioda.

Štaviše, već sam napravio zadnju verziju, kako dizajn tako i proizvodnju.

Gotovo ista opcija se koristi u jednoj od mojih baterija, odnosno u njenim baterijama.

Kratak video o rezultatu izmjene. Video pokazuje da se u teškim slučajevima aktivira zaštita. Baterija je već bila malo prazna, tako da u načinu rada s čegrtaljkom pri drugoj brzini zaštita nije uvijek radila. Ovo se češće dešava kada je baterija potpuno napunjena. Ali također je jasno da je zaštita ispravno aktivirana, opterećenje, isključenje. Nakon toga otpustim dugme, pritisnem ga ponovo i odvijač radi.

Za veću udobnost možete koristiti plastične okvire koje sam pokazao u svojim video zapisima.


Za punjenje koristite sličan punjač.

To je sve generalno, o prepravljanju baterija sam mu rekao sve čega sam se setio, ali o punjaču ću vam reći detaljnije neki drugi put, pošto imam dosta ideja.

Da, skoro sam zaboravio na stvarni predmet pregleda, zaštitnu ploču.
Ploča radi, radi odlično, barem ja nisam naišao na probleme s njom.
Kada stegnete steznu glavu, postavite čegrtaljku na maksimum (kao nivo 5) i drugu brzinu, daska ide u zaštitu sa oko 50/50 šansi. Ako uključite prvu brzinu, nema dovoljno struje da aktivira zaštitu. Generalno, sasvim normalno ponašanje. Možete smanjiti vrijednost šanta i zaštita će raditi kasnije, ali ne vidim smisao u tome.

Da, sada o cijeni dorade. Cijena tri baterije je oko 15 dolara + 5-8 zastitna ploca + dolar za svakakve sitnice, ukupno ispadne oko 20-25 dolara za jednu bateriju.
Skupo? Mislim da je prilično skup, tako da jednostavno nema smisla prepravljati jeftin instrument. Ali u svakom slučaju, izmjena nije tako teška kao što se čini na prvi pogled, glavna stvar je početi.

U recenziji nisam pisao o LiFe baterijama, s njima je uglavnom sve isto, osim što su potrebne posebne ploče, jer je napon ovih baterija nešto niži od napona konvencionalnih LiIon. Baterije su odlične, pouzdanost s njima će biti veća, ali će kapacitet baterije biti manji.

Nadam se da je recenzija bila korisna, kao i uvijek, pozdravljam pitanja u komentarima.
Naravno, opcije su moguće, a mogao bih i negdje pogriješiti, tako da je ovo samo moje viđenje procesa.

Planiram kupiti +354 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +249 +508


Napredak ide naprijed, a litijumske baterije sve više zamjenjuju tradicionalno korištene NiCd (nikl-kadmijum) i NiMh (nikl-metal hidridne) baterije.
Uz uporedivu težinu jednog elementa, litijum ima veći kapacitet, osim toga, napon elementa je tri puta veći - 3,6 V po elementu, umjesto 1,2 V.
Cijena litijumskih baterija počela se približavati cijenama konvencionalnih alkalnih baterija, njihova težina i veličina su mnogo manje, a osim toga, mogu se i trebaju puniti. Proizvođač kaže da mogu izdržati 300-600 ciklusa.
Postoje različite veličine i nije teško odabrati pravu.
Samopražnjenje je toliko nisko da godinama sjede i ostaju napunjeni, tj. Uređaj ostaje u funkciji kada je to potrebno.

"C" označava kapacitet

Često se nalazi oznaka poput "xC". Ovo je jednostavno zgodna oznaka struje punjenja ili pražnjenja baterije s udjelima njenog kapaciteta. Izvedeno od engleske riječi “Capacity” (kapacitet, kapacitet).
Kada govore o punjenju strujom od 2C, odnosno 0,1C, obično misle da bi struja trebala biti (2 × kapacitet baterije)/h ili (0,1 × kapacitet baterije)/h, respektivno.
Na primjer, baterija kapaciteta 720 mAh, za koju je struja punjenja 0,5 C, mora se puniti strujom od 0,5 × 720 mAh / h = 360 mA, to vrijedi i za pražnjenje.

Možete sami napraviti jednostavan ili ne baš jednostavan punjač, ​​ovisno o svom iskustvu i mogućnostima.

Šema strujnog kruga jednostavnog punjača LM317


Rice. 5.


Aplikacioni krug pruža prilično preciznu stabilizaciju napona, koja se postavlja potenciometrom R2.
Stabilizacija struje nije toliko kritična kao stabilizacija napona, pa je dovoljno stabilizirati struju pomoću šant otpornika Rx i NPN tranzistora (VT1).

Potrebna struja punjenja za određenu litijum-jonsku (Li-Ion) i litijum-polimersku (Li-Pol) bateriju se bira promjenom Rx otpora.
Otpor Rx približno odgovara sljedećem omjeru: 0,95/Imax.
Vrijednost otpornika Rx prikazana na dijagramu odgovara struji od 200 mA, ovo je približna vrijednost, također ovisi o tranzistoru.

Potrebno je obezbediti radijator u zavisnosti od struje punjenja i ulaznog napona.
Ulazni napon mora biti najmanje 3 Volta veći od napona baterije za normalan rad stabilizatora, što za jednu konzervu iznosi 7-9 V.

Šema strujnog kruga jednostavnog punjača na LTC4054


Rice. 6.


Možete ukloniti LTC4054 kontroler punjenja sa starog mobilnog telefona, na primjer, Samsung (C100, C110, X100, E700, E800, E820, P100, P510).


Rice. 7. Ovaj mali čip sa 5 nogu je označen sa "LTH7" ili "LTADY"

Neću ulaziti u najsitnije detalje rada s mikrokolo; sve je u datasheet-u. Opisaću samo najpotrebnije karakteristike.
Struja punjenja do 800 mA.
Optimalni napon napajanja je od 4,3 do 6 volti.
Indikacija punjenja.
Izlazna zaštita od kratkog spoja.
Zaštita od pregrijavanja (smanjenje struje punjenja na temperaturama iznad 120°).
Ne puni bateriju kada je njen napon ispod 2,9 V.

Struja punjenja se postavlja otpornikom između petog terminala mikrokola i mase prema formuli

I=1000/R,
gdje je I struja punjenja u Amperima, R je otpor otpornika u Ohmima.

Indikator slabe litijumske baterije

Evo jednostavnog kruga koji pali LED kada je baterija prazna i njen preostali napon je blizu kritičnog.


Rice. 8.


Bilo koji tranzistori male snage. Napon paljenja LED dioda se bira djeliteljem od otpornika R2 i R3. Bolje je spojiti krug nakon zaštitne jedinice tako da LED ne isprazni bateriju u potpunosti.

Nijansa trajnosti

Proizvođač obično tvrdi 300 ciklusa, ali ako litij napunite samo 0,1 Volt manje, na 4,10 V, tada se broj ciklusa povećava na 600 ili čak više.

Rad i mjere opreza

Sa sigurnošću se može reći da su litijum-polimerske baterije „najosjetljivije“ baterije koje postoje, odnosno zahtijevaju obavezno poštivanje nekoliko jednostavnih, ali obaveznih pravila, nepoštovanje kojih može uzrokovati probleme.
1. Punjenje do napona većeg od 4,20 volti po tegli nije dozvoljeno.
2. Nemojte kratko spojiti bateriju.
3. Pražnjenje strujama koje prelaze kapacitet opterećenja ili zagrijavanje baterije iznad 60°C nije dozvoljeno. 4. Pražnjenje ispod napona od 3,00 volti po tegli je štetno.
5. Zagrijavanje baterije iznad 60°C je štetno. 6. Smanjenje pritiska baterije je štetno.
7. Skladištenje u ispražnjenom stanju je štetno.

Nepoštivanje prve tri tačke dovodi do požara, ostatak - do potpunog ili djelomičnog gubitka kapaciteta.

Iz iskustva dugogodišnjeg korištenja mogu reći da se kapacitet baterija malo mijenja, ali se unutarnji otpor povećava i baterija počinje raditi kraće pri velikoj potrošnji struje - čini se da je kapacitet pao.
Iz tog razloga najčešće ugrađujem veći kontejner, kako to dimenzije uređaja dozvoljavaju, a i stare limenke stare deset godina dosta dobro rade.

Za ne baš velike struje, prikladne su stare baterije za mobitele.


Možete dobiti puno savršeno ispravnih baterija 18650 iz stare baterije za laptop.

Gdje da koristim litijumske baterije?

Pretvorio sam svoj šrafciger i električni odvijač na litijum davno. Ove alate ne koristim redovno. Sada, čak i nakon godinu dana nekorištenja, rade bez punjenja!

Baterije sam stavljao u dječje igračke, satove i sl., gdje su fabrički ugrađene 2-3 "dugmaste" ćelije. Tamo gdje je potrebno točno 3V, dodam jednu diodu u seriju i radi kako treba.

Stavio sam ih u LED lampe.

Umjesto skupe Krone 9V malog kapaciteta, u tester sam ugradio 2 limenke i zaboravio sve probleme i dodatne troškove.

Uglavnom, stavljam ga gdje god mogu, umjesto baterija.

Gdje mogu kupiti litijum i pripadajuće komunalne usluge

Na prodaju. Na istom linku ćete pronaći module za punjenje i druge korisne stvari za DIYers.

Kinezi obično lažu o kapacitetu i manji je od onoga što piše.


Iskren Sanyo 18650

Prilikom izrade uređaja s vlastitim napajanjem, potrebno je voditi računa o zaštiti baterije od dubokog pražnjenja. Dovoljno je jednom propustiti trenutak i dozvoliti duboko pražnjenje baterije ispod praga minimalnog napona i vaša baterija će otkazati, ili će izgubiti dio svog kapaciteta i neće moći raditi na nazivnim strujama opterećenja.

Kako bi se spriječili slučajevi pada napona ispod kritičnog nivoa u otvorenom krugu akumulatora-potrošača, ugrađuju se zaštitni krugovi koji se sastoje od nekoliko jedinica:
komparator i prekidač za napajanje.

Zahtjevi za zaštitni krug:

  • niska struja curenja (samopotrošnja)
  • struje uključivanja uporedive sa maksimalno dozvoljenim za bateriju

Ovo zaštitni krug baterije od dubokog pražnjenja je sastavljen da zaštiti kiselo-gel bateriju od 6 volti kapaciteta 4 amper sata, ali se može konfigurisati i za rad sa baterijama od 12 volti i više, do napona napajanja ne7555 čipa. Prototip ove ploče je pronađen u nekom časopisu i malo izmijenjen. Umjesto konvencionalne zener diode, uvedena je podesiva zener dioda TL431, koja vam omogućava podešavanje napona prekida (isključivanje opterećenja) u kombinaciji s podešavanjem otpornog razdjelnika R6/R7. Od 3. kraka 555 tajmer čipa, signal je počeo da ne pali LED diodu, već da otvara n-p-n tranzistor, koji zauzvrat otvara prekidač za napajanje N-kanalnog tranzistora sa efektom polja. Obratite pažnju na karakteristike ovog tranzistora, on mora biti dizajniran da radi sa očekivanim strujama opterećenja, a još jedan važan detalj je napon otvaranja kapije. Ako planirate sklop za 6-voltnu bateriju, potreban vam je tranzistor s efektom polja s naponom otvaranja od 5 volti n-kanalni logički nivo mosfeta. Tranzistori sa efektom polja za potrebe "opće snage" sa naponom otvaranja od 10-20 volti vam neće odgovarati, jer s naponom između kapije i izvora tranzistora od 5 volti neće biti u načinu zasićenja već u linearnom režim, što će dovesti do snažnog stvaranja toplote i kvara.

Litijum-jonske baterije su danas najefikasnije baterije. Kompaktni su, imaju veliku potrošnju energije i nemaju memorijski efekat.Unatoč svim svojim prednostima, oni imaju jedan značajan nedostatak: njihov rad i proces punjenja moraju se pažljivo pratiti. Ako je baterija ispražnjena ispod određene granice ili prenapunjena, ona brzo gubi svojstva, nabubri pa čak i eksplodira. Ista stvar se događa u slučaju preopterećenja i kratkih spojeva – zagrijavanje, stvaranje plinova i na kraju eksplozija.

Neke litijum-jonske baterije opremljene su sigurnosnim ventilom za sprečavanje eksplozije baterije, ali većina polimernih baterija velike snage nema takve ventile.

Drugim riječima, kada se koriste litijum-jonske baterije, potreban je sistem zaštite.

Mnogi ljudi su vjerovatno primijetili male ploče u baterijama mobilnih telefona, a ova ploča je zaštita. Štiti od dubokog pražnjenja, prekomjernog punjenja i kratkih spojeva ili strujnih preopterećenja.


Shema ove zaštite je vrlo jednostavna, ali a ploča sadrži nekoliko mikro krugova sa malim stvarima.

Svi procesi su praćeni DW01 čipom. Drugo mikrokolo je sklop od dva tranzistora sa efektom polja.Prvi tranzistor kontrolira proces pražnjenja, drugi je odgovoran za punjenje baterije.

Tokom pražnjenja, mikrokolo prati pad napona na prijelazima prekidača polja; ako dostigne kritičnu vrijednost (150-200 mV), mikrokolo zatvara tranzistore, odvajajući bateriju od opterećenja. Rad kruga se obnavlja za manje od sekunde nakon uklanjanja opterećenja.

Mikrokrug prati pad napona na tranzistorskim prijelazima kroz drugi pin.

Ovisno o kapacitetu baterije, ovi kontroleri se mogu radikalno razlikovati po izgledu, struji kratkog spoja i topologiji kola, ali njihova funkcija je uvijek ista - da zaštite bateriju od prepunjavanja, dubokog pražnjenja i prekomjerne struje. Mnogi kontroleri također pružaju zaštitu od pregrijavanja limenke; kontrolu temperature vrši senzor temperature.

Nakupio sam puno zaštitnih ploča za baterije mobilnih telefona, a samo za jedan od mojih projekata koji je uključivao litijum-jonsku bateriju, trebao mi je sistem zaštite. Problem je što su ove ploče dizajnirane za maksimalnu struju od 1 Ampera, ali mi je trebala ploča sa strujom od najmanje 6-7 Ampera. Ploče sa strujom koja je potrebna za moje potrebe koštaju manje od pola dolara, ali nisam mogao čekati mjesec ili dva. Pregledavši kineske ploče na Aliexpressu, shvatio sam da se ne razlikuju mnogo od mojih. Kolo je isto, samo je struja zaštite veća zbog paralelnog povezivanja energetskih tranzistora.

Kada su tranzistori sa efektom polja spojeni paralelno, otpor njihovih kanala bit će znatno manji, pa će pad napona na njima biti manji, a struja odziva zaštite veća. Paralelno spajanje prekidača omogućit će prebacivanje velikih struja; što je više prekidača, to je veća ukupna struja prebacivanja.


Kolo koristi standardne sklopove od dva terenska radnika u jednom kućištu. Često se koriste na pločama za zaštitu baterija za pametne telefone i više.

Sklopovi 8205A imaju mnogo analoga, baš kao i DW01 kontrolni čipovi.

Nakon sklapanja ploče, testirao sam je. Rezultat je bio upravo ono što mi je trebalo za projekat:

  • Ploča puni bateriju na napon od 4,2V i odspaja je od punjača;
  • Kada se baterija isprazni ispod 2,5V, baterija se isključuje iz opterećenja;
  • Pri strujama iznad 12-13 A, baterija se isključuje.

Litijum-jonske baterije imaju nisko samopražnjenje, ali baterija dopunjena takvom pločom će se prazniti brže od baterije bez zaštite. Potrošnja struje zaštitnog kola je zanemarljiva i iznosi oko 2,5 MICROampera.

Više informacija o radu zaštitne ploče

(youtube)lXKELGFo79o (/youtube)

Sastavljanje moćne kontrolne ploče

(youtube)_w-AUCG4k_0 (/youtube)

Zaštitna ploča za jedan LI-ION može http://ali.pub/28463y

Zaštitna ploča za dvije limenke