Derin akü deşarjına karşı koruma. Tasarımlarımızda Li-ion ve Li-polimer piller Li ion pil koruma panosunun şeması

Herkes, pillerin derin deşarjının hizmet ömrünü önemli ölçüde azalttığını bilir. Bu pil çalışma modunu dışlamak için çeşitli devreler kullanılır - deşarj sınırlayıcılar. Mikro devrelerin ve güçlü alan etkili anahtarlama transistörlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte, bu tür devreler küçük boyutlara sahip olmaya başladı ve daha ekonomik hale geldi.

Artık bir klasik haline gelen sınırlayıcı devre Şekil 1'de gösterilmektedir; birçok amatör radyo devresinde bulunabilir. Cihaz, evdeki bir kuluçka makinesinin kesintisiz güç kaynağının bir parçası olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu devredeki alan etkili transistör VT1 - IRF4905 bir anahtarın işlevini yerine getirir ve KR142EN19 mikro devresi bir voltaj karşılaştırıcısıdır.

K1 kontakları kapatıldığında, bunlar 220V şebeke voltajı olmadığında aküyü bağlayan röle kontaklarıdır, devre GB1 aküsünden voltajla beslenir, ancak transistör anahtarının kendisi açılamadığından, onu başlatmak için iki ek eleman eklenir. - C1 ve R2. Ve böylece girişte voltaj göründüğünde, C1 kondansatörü şarj olmaya başlar. Şarjının ilk anında, transistörün kapısı bu kapasitör tarafından devrenin ortak teline yönlendirilir. Transistör açılır ve eğer aküdeki voltaj karşılaştırıcıda ayarlanan eşiğin üzerindeyse, daha da açık kalır, ancak voltaj daha düşükse... o zaman transistör hemen kapanır. Aküyü yükten ayırma eşiği R3 direnci tarafından ayarlanır. Karşılaştırıcı aşağıdaki gibi çalışır. Pil boşaldıkça, DA1 KR142EN19 mikro devresinin 1 numaralı pimindeki voltaj azalacak ve bu çipin -2,5V referans voltajına yaklaştığı anda, pim 3'teki voltaj artmaya başlayacak, bu da bir düşüşe karşılık gelecektir. transistör VT1'in kaynak kapısı bölümündeki voltajda. Transistör kapanmaya başlayacak ve bu da DA1'in 1 numaralı pimindeki voltajın daha da büyük bir azalmasına yol açacaktır. VT1'in çığ benzeri bir kapanma süreci meydana gelir. Sonuç olarak, yükün aküyle bağlantısı kesilecektir. Bu transistörün anahtarladığı yük akımı, transistörün termal koşullarına uyulması şartıyla birkaç kez artırılabilir. Radyatöre takmayı kastediyorum ama 100°C kristal sıcaklığında maksimum drenaj akımının 52A'ya düştüğünü unutmayın. Referans kitabında 25°C sıcaklık için 200W'lık transistör boşaltma gücü verilmiştir.

En az bir miliamper olması gereken mikro devre üzerinden gerekli akımı oluşturmak için direnç R1'e ihtiyaç vardır. C1 ve C3 kapasitörleri bloke oluyor. R4 yük direncidir. Bir diyotu yüke, tercihen bir Schottky bariyerine seri olarak bağlarsanız, bu devreye işin aküye geçişinin bir göstergesi olan HL1 LED'i girebilirsiniz. Pil enerjisinden tasarruf etmek için gösterge olarak süper parlak bir LED kullanmak ve istenen parlaklığa göre R direncinin değerini seçmek daha iyidir.

Akü deşarj sınırlayıcısına ait baskılı devre kartının çizimini buradan indirebilirsiniz.

Pilleri sık sık gözden geçirdiğim ve kablosuz aletlerdeki modifikasyonlardan da bahsettiğim için, özel mesajlarda bana sık sık modifikasyonların belirli nüansları soruluyor.
Farklı insanlar soruyor ve sorular genellikle aynı olduğundan, kısa bir inceleme yapmaya ve aynı zamanda bileşen seçimi ve pillerin yeniden işlenmesiyle ilgili bazı genel soruları yanıtlamaya karar verdim.

Belki inceleme bazılarına eksik görünebilir, çünkü yalnızca pilin kendisi yeniden tasarlandı, ancak endişelenmeyin, şarj cihazının yeniden yapımıyla ilgili soruları yanıtlamaya çalışacağım incelemenin ikinci bölümünü yapmayı planlıyorum. Aynı zamanda halkın neyin daha iyi olduğunu düşündüğünü de bilmek isterim - güç kaynağıyla birleştirilmiş evrensel bir kart, kendi başına bir kart, DC-DC kartları veya diğer seçenekler.

Tornavidalar ve diğer akülü aletler birkaç yıldır üretilmektedir. Bu nedenle kullanıcılar, bazen ellerinin üzerinde ölü ağırlık gibi duran oldukça büyük miktarda eski pil ve alet biriktirmiştir.
Bu sorunu çözmenin birkaç yolu vardır:
1. Sadece pili onarın, yani. eski elemanların yenileriyle değiştirilmesi.
2. Pil bölmesine bir güç kaynağı takmaya kadar pil gücünden şebeke gücüne dönüştürme.
3. Nikel-kadmiyum ve Nikel-Metal hidrürün Lityum ile değiştirilmesi.

Küçük bir yana, bazen yeniden modellemenin / tamir etmenin hiçbir anlamı yoktur. Örneğin, büyük bir indirimden 5 dolara satın aldığınız çok ucuz bir tornavidanız varsa, yeniden modelleme maliyetinin bu tornavidalardan birkaçı kadar olacağına biraz şaşırabilirsiniz (abartıyorum). Bu nedenle, öncelikle değişikliğin artılarını/eksilerini ve fizibilitesini kendiniz tahmin etmelisiniz; bazen ikinci bir alet satın almak daha kolaydır.

Pek çok kişi muhtemelen benim gibi ilk seçeneği denemiştir. Markalı bir alet söz konusu olduğunda genellikle orijinalinden daha kötü olmasına rağmen sonuç verir. Fiyat açısından biraz daha ucuz çıkıyor, emek yoğunluğu açısından daha basit ve önemli ölçüde daha kolay.

İkinci seçeneğin de yaşam hakkı var, özellikle evde çalışıyorsanız ve pilleri değiştirmek için para harcamak istemiyorsanız.

Üçüncü seçenek en emek yoğun olanıdır ancak aracın performans özelliklerini önemli ölçüde artırabilir. Buna pil kapasitesinde bir artış ve “bellek etkisinin” olmaması ve bazen de güçte bir artış dahildir.
Ancak emek yoğun olmasının yanı sıra bir yan etkisi de var: Lityum piller soğuk havalarda biraz daha kötü performans gösteriyor. Pek çok firmanın böyle bir aracı sorunsuz ürettiği göz önüne alındığında, bazen sorunun adil de olsa abartıldığına inanıyorum.

Pillerin farklı tasarımları var, ancak genel olarak pek çok ortak noktaları var, bu yüzden size anlatacağım ve aynı zamanda bu kategorinin temsilcilerinden biri olan Bosch PSR 12 VE-2 tornavidanın örneğini göstereceğim. Bu tornavida benim arkadaşım ve aynı zamanda incelemenin "sponsoru" olarak hareket ederek tornavidanın kendisini, pilleri, koruma panelini ve modifikasyon için sarf malzemelerini sağladı.
Tornavida oldukça iyi, mil kilidi var, iki hız var, bu yüzden onu yeniden yapmak mantıklı.

Öyle oldu ki üç pil takımı bile vardı ama birini yeniden yapacağız, diğerini başka bir incelemeye bırakacağım :)

Bu arada piller farklı ama her ikisi de 12 Volt, kapasite 1,2 Ah, sırasıyla 14,4 Wh.

Pil paketleri farklı şekillerde sökülür, ancak çoğu zaman kasa birkaç kendinden kılavuzlu vida kullanılarak bükülür. Her ne kadar hem mandallı hem de yapıştırılmış seçeneklerle karşılaştım.

Her durumda, içeride buna benzer bir şey göreceksiniz. Bu durumda, 10 adet nikel-kadmiyum pilden oluşan bir düzenek kullanılır ve genellikle aynı standart boyuttaki piller kullanılır, ancak bunların yerleşimi bazen farklı olabilir. Fotoğraf, altta 9 parça ve dikey kısımda bir adet olmak üzere ortak seçeneklerden birini göstermektedir.

Yapılacak ilk şey yedek pil seçimi.

Elektrikli aletler, yüksek deşarj akımı için tasarlanmış piller kullanır.
Kısa bir süre önce farklı piller yaptım ve sonunda bu konuda yardımcı olabilecek bir plaka verdim, ancak emin değilseniz satın almayı planladığınız pillerin belgelerini bulmanız yeterli. Neyse ki markalı pillerde genellikle bu konuda herhangi bir sorun yaşanmaz.

Belirtilen pil kapasitesinin çoğu zaman sağlanan maksimum akımla ters orantılı olduğu unutulmamalıdır. Onlar. Pilin tasarlandığı akım ne kadar yüksek olursa kapasitesi de o kadar az olur. Örnek elbette oldukça geleneksel ama gerçeğe çok yakın. Örneğin, çok kapasiteli Panasonic NCR18650B piller elektrikli aletler için uygun değildir, çünkü maksimum akımları yalnızca 6,8 Amper iken bir tornavida 15-40 Amper tüketir.

Şimdi ne kullanılmamalı:
Aşağıdaki fotoğrafta gösterilen pillerin yanı sıra her türlü Ultrafire, Megafire ve belirtilen 100500 mAh kapasiteye sahip herhangi bir 18650.
Ayrıca dizüstü bilgisayar pillerinden eski pillerin kullanılmasını kategorik olarak önermiyorum. Birincisi, böyle bir akım için tasarlanmamışlardır ve ikincisi, büyük olasılıkla çok çeşitli özelliklere sahip olacaklardır. Ve sadece kapasite açısından değil, aynı zamanda iç direnç açısından da. Bunları başka bir yerde, örneğin akıllı telefonunuzu şarj etmek için PowerBank'te kullanmak daha iyidir.

Alternatif bir seçenek, örneğin tekneler, dört pervaneli helikopterler, arabalar vb. için model pillerdir.
Kullanımı oldukça mümkün, ancak her zamanki 18650 veya 26650'yi ve dayanıklı bir kasanın varlığını ve gelecekte daha gerçekçi bir değişimi tercih ederim. 18650 ve 26650'nin satın alınması kolaydır, ancak model olanlar satıştan kaldırılarak yerine farklı form faktörlü piller takılabilir.

Ancak diğer şeylerin yanı sıra, farklı kapasitelerdeki pilleri kullanamayacağınızı da unutmamalısınız. Genel olarak, bir partiden pil kullanmanız ve gerekli miktarı bir kerede satın almanız önerilir (hala farklı pillerle karşılaşıyorsanız ideal olarak +1 yedek). Onlar. Bir yıl boyunca rafınızda 2 pil varsa ve sonra bir çift yeni pil satın alıp bunları seri olarak bağlarsanız, bu, sorun yaşamanız için ekstra bir şanstır ve dengeleme burada yardımcı olmayabilir, başlangıçta pillerden bahsetmeye bile gerek yok. farklı kapasiteler.

Bu tornavidanın pilini yeniden yapmak için LGDBHG21865 piller seçildi.
Tornavida çok güçlü değil, bu yüzden sorun olmayacağını düşünüyorum. Piller, 20 Amperlik uzun süreli deşarj akımı için tasarlanmıştır, pilleri seçerken pilin belgelerinde ilgili satırı bulmalı ve orada hangi akımın belirtildiğini görmelisiniz.

Lityum piller, kadmiyum pillere göre daha küçük boyutlarıyla gözle görülür derecede daha yüksek kapasiteye sahiptir. Soldaki fotoğrafta 10.8V 3Ah (32Wh) düzeneği, sağda ise orijinali, 12V 1.2Ah (14.4Wh) görülüyor.

Değiştirme için gerekli pil sayısını seçerken, bir lityum pilin (LiIon, LiPol) 3 normal pilin yerini alması gerçeğine göre yönlendirilmelisiniz. 12 Volt'luk bir pilin maliyeti 10 adettir, bu nedenle genellikle 3 adet lityum pil ile değiştirilir. 4 adet koyabilirsiniz ancak alet aşırı yük ile çalışacaktır ve zarar görebileceği durumlar olabilir.
18 Volt'luk bir piliniz varsa, büyük olasılıkla 15 normal pil vardır ve bunların yerini 5 lityum pil alır, ancak böyle bir araç daha az yaygındır.
Veya basit bir ifadeyle,
2-3 NiCd = 1 lityum,
5-6-7 NiCd = 2 lityum,
8-9-10 NiCd = 3 lityum,
11-12-13 NiCd = 4 lityum
vesaire.

Montajdan önce pillerin kapasitesini kontrol etmek gerekir, çünkü bir partide bile piller dağılmış olabilir ve üretici ne kadar "orijinal değilse" yayılma o kadar büyük olacaktır.
Örneğin, test ettiğim benimkilerden birinden bir plaka ve aynı zamanda radyo istasyonlarını dönüştürmek için seçilen pil setleri.

Bundan sonra, şarjlarını eşitlemek için tüm pilleri tamamen şarj etmelisiniz.

Pil bağlantısı.
Pilleri bağlamak için çeşitli çözümler kullanılır:
1. Kasetler
2. Lehimleme
3. Nokta kaynağı.

1. Kaset, çok basit ve uygun fiyatlı, ancak yüksek temas direncine sahip olduğundan kategorik olarak yüksek akımlar için önerilmez.
2. Lehimleme. Yaşam hakkı var, bazen kendim de yapıyorum ama bu yöntemin nüansları var.
En azından lehimlemeyi bilmeniz gerekiyor. Üstelik doğru ve en önemlisi hızlı bir şekilde lehimleme yapabilmek.
Ayrıca uygun bir havyaya sahip olmanız gerekir.
Lehimleme şu şekilde oluyor: Temas alanını temizliyoruz, bu alanı flux ile kaplıyoruz (F3 kullanıyorum), kalaylı bir tel alıyoruz (tercihen kesiti çok büyük değil, 0.75mm.kv yeterli), üzerine bol miktarda lehim koyuyoruz Havya ucunu tele dokunun ve onunla akü kontağına bastırın. Veya teli lehimleme alanına uygulayıp, büyük bir damla lehim içeren bir havya kullanarak tel ile pil arasındaki yere temas ettiriyoruz.
Ancak yukarıda yazdığım gibi yöntemin nüansları var; güçlü bir havyaya ihtiyacınız var. cüsseli acı. Pilin büyük bir ısı kapasitesi vardır ve hafif bir uçla, lehimin bazen uçla birlikte (havyaya bağlı olarak) "donacağı" bir sıcaklığa kadar soğutur. Sonuç olarak, temas noktasını ısıtmak için uzun süre harcayacaksınız ve sonunda pili aşırı ısıtacaksınız.
Bu nedenle, tercihen iyi ısıtılmış, büyük bakır uçlu eski bir havya alın, o zaman sadece lehimleme alanı ısınacak ve bundan sonra ısı basitçe dağıtılacak ve genel sıcaklık çok yüksek olmayacaktır.
Sorunlar akünün negatif terminaliyle ilgilidir, pozitif terminali lehimlemede genellikle zorluk yoktur, daha kolaydır, ancak aşırı ısınmasını da önermiyorum.

Her halükarda lehimleme deneyiminiz yoksa bu yöntemi kesinlikle önermiyorum.

3. En doğru yol, aşırı ısınmadan, anında punta kaynaktır. Ancak kaynak makinesinin, akünün alt kısmında bir delik açmayacak şekilde uygun şekilde yapılandırılması gerekir, bu nedenle profesyonellere başvurmak daha iyidir. Biraz para karşılığında, pazarda sizin için aküyü kaynak yapacaklar.
Alternatif bir seçenek olarak, bazı çevrimiçi mağazalar, kontak yapraklarının kaynaklanması için bir hizmet (veya daha doğrusu, yaprakları olan veya olmayan lot seçenekleri) sunar; bu çok pahalı değildir, ancak lehimlemeden çok daha güvenlidir.

Bu aksam, incelemem için bana tornavidayı veren aynı arkadaş tarafından "kaynaklandı".
Fotoğraf, petal ile pil gövdesi arasına bir bez yalıtkanın döşendiğini gösteriyor. Bu önemlidir, çünkü o olmadan petalin aşırı ısınmasına neden olabilirsiniz ve bu da pil yalıtımını eritecektir, bence sonuçları açık.

Dikkatli okuyucular muhtemelen piller arasındaki tuhaf plastik ayırıcıları fark etmişlerdir.
Bu çözüm sınıfa aittir - nasıl doğru yapılacağı.
Alet çalışırken titreşime maruz kalır ve sıralar arasındaki yalıtım zarar görebilir (bunu görmedim ama teorik olarak). Ara parçaların takılması bu durumu ortadan kaldırır. Koymanıza gerek yok ama bu daha doğru. Bunları nereden satın alacağınızı söyleyemem ama pil büfelerinde arayabilirsiniz.

Daha sonra koruma panosuna ve terminal bloğuna bağlanmak için kabloları çıkarmanız gerekir.
Güç kabloları için en az 1,5 mm kare kesitli, daha az yüklü devreler için ise 0,5 mm kare kesitli bir kablo kullanıyorum.
Tabi eğer akım yoksa neden 0,5 mm kV tel kullanacaksınız ve çok daha ince bir tel kullanabilirsiniz diyeceksiniz. Daha büyük kesitli tel, daha kalın bir yalıtıma sahiptir ve daha fazla mekanik dayanım sağlar; zarar vermek daha zordur. Elbette herhangi bir teli kullanabilirsiniz, sadece daha doğru olduğunu düşündüğüm seçeneği gösterdim.
İdeal olarak, tellerin ilk önce her iki tarafı da kalaylanmalı ve serbest uçlar yalıtılmalıdır, ancak bu, tellerin uzunluğu zaten bilindiğinde aynı pilin ikinci kez yeniden işlenmesi sırasında mümkündür. İlki için genellikle ekstra kablo alıyorum.

Yakından bakarsanız, üstteki fotoğrafta pilin dış terminallerindeki delikleri görebilirsiniz; bu aynı zamanda bağlantının güvenilirliğini artırmak için de yapılır. Deliğe kalaysız bir tel yerleştirilir ve kapatılır, bu durumda kötü temas riski daha azdır.
Genel olarak telleri lehimliyoruz, aynı zamanda terminallerin ısı büzüşmesi kullanılarak ek olarak yalıtılması tavsiye edilir.

Sonuç olarak böyle bir meclisle karşı karşıya kalacağız. Pozitif kontaktan iki kablo gelir; bunun nedeni koruma levhasının bağlanma şeklidir.

Yapıyı hazırlamanın son adımı gerekenden daha fazla tercih edilir. Montaj "canlı" olduğundan elemanların birbirine göre sabitlenmesi gerekir. Bunun için ısıyla daralan makaron kullanıyorum, ancak bu durumda boru kullanmak daha doğru olur. Oldukça ince ama çok dayanıklıdır, amacı tüm yapıyı sıkıştırmaktır.

Isıyla büzüşmeyi takıyoruz ve küçültmek için saç kurutma makinesi kullanıyoruz. Çakmaklı olağan seçenek büyük olasılıkla işe yaramayacaktır, çünkü eşit şekilde yapılması tavsiye edilir.
Togamızda tamamen fabrika benzeri bir pil düzeneğimiz var.

Bu durumda monte edilmiş montajı deneyelim. Genel olarak tabi genelde ilk önce bunu yapıyorlar, ben bir şekilde bu noktayı atladım ama bence oldukça mantıklı :)

Kurulum.

Daha sonra düzeneğin pil bölmesine takılması aşaması geliyor. Görünüşte önemsiz bir operasyon, küçük tuzakları gizler.
Öncelikle bölmedeki tozu ve kiri yıkayın. Bir hata yaptım ve sadece alt kısmını sildim, sonra geri kalanını fırça ve pamukla temizledim. Bu nedenle sabunla yıkayıp kurutmak daha kolaydır.

Sonraki, montajın yapıştırılmasıdır. Orijinal versiyonda, piller basitçe gövde yarımları arasına sıkıştırılmıştı, ancak bizim durumumuzda bu nadiren mümkün olduğundan, düzenekler çoğunlukla yapıştırılmıştır.
Burada daha önce olduğu gibi birkaç seçenek var, onları ele alalım.
1. Çift taraflı bant
2. Sıcakta eriyen yapıştırıcı
3. Silikon dolgu macunu
4. 150 çivi çakın ve diğer taraftan bükün. :)

Son seçenek ekstrem spor tutkunları için daha uygun olduğundan, daha "gerçekçi" olanları anlatacağım.
1. Çok basit ve kullanışlıdır, ancak temas noktası küçük olduğundan pek iyi tutunmaz ve ayrıca iyi bir bant kullanmanız gerekir.

2. Bu iyi bir seçenek, bazen kendim kullanıyorum (bu arada, siyah sıcak tutkal kullanıyorum). Ancak bu durumda bunu tavsiye etmem. Gerçek şu ki, sıcakta eriyen yapıştırıcı ısıtıldığında "yüzme" eğilimindedir. Bunu yapmak için yaz aylarında tornavidayı dışarıda unutmak ve sonunda içeride sarkan bir pille karşılaşmak yeterlidir. Bunun mutlaka olacağını söylemeyeceğim ama yapıştırıcının böyle bir özelliği var, bu bir gerçek. Ek olarak, sıcakta eriyen yapıştırıcı, büyük elemanlara çok iyi yapışmaz ve yük altında kolayca düşebilir.

3. Bana göre en uygun seçenek. Sızdırmazlık maddesi ısıdan korkmaz, zamanla akmaz ve çoğu malzemeye iyi yapışır. Ayrıca oldukça elastiktir ve pratik olarak zamanla esnekliğini kaybetmez.

Ceresit hijyenik sızdırmazlık maddesi kullandım. Fotoğrafta zar zor bulaşmış gibi görünebilir, öyle değil, oldukça fazla sızdırmazlık maddesi var. Bu arada, çoğu sızdırmazlık maddesinin önceki sızdırmazlık maddesi katmanına yapışmadığı akılda tutulmalıdır.
Ayrıca aynı tüplerde benzer montaj yapıştırıcısını da kullanabilirsiniz, örneğin “Moment” ama silikon bana daha uygun görünüyor.

Genel olarak sızdırmazlık maddesi sürüyoruz, montajımızı yerleştiriyoruz, bastırıyoruz ve kurumaya bırakıyoruz.

Koruma panosu.

Şimdi bu incelemenin asıl konusu olan koruma kuruluna geldik. İlkbaharda geri sipariş edildiler, ancak paket kayboldu, daha sonra tekrar gönderildiler ve sonunda nihayet geldiler.
Bu tahtaların neden sipariş edildiğini hatırlamıyorum ama sessizce uzandılar ve yan tarafta beklediler, beklediler :)

Bu kart üç pili bağlamak için tasarlanmıştır ve 20 Amperlik belirtilen çalışma akımına sahiptir.
Ancak şimdi anakartın aşırı gerilim koruması için 4,325 Volt gibi oldukça yüksek bir eşiğe sahip olduğunu fark ettim. Belki yanılıyorum ama 4.25-4.27'nin daha iyi olduğunu düşünüyorum.
Ayrıca 20 Amperlik akımın maksimum sürekli akım olduğu, aşırı yük sırasındaki çalışma akımının ise 52 Amper olduğu belirtiliyor.

Plaka diğer panellerin plakalarına çok benziyor, bu yüzden bazı önemli noktaları vurgulayacağım.
1. Akımı dengelemek, bu kart bunu yapamadığı için burada bir çizgi var
2. Maksimum sürekli akım, çoğu uygulama için 20-25 Ampere ihtiyaç duyarsınız. Daha az güçlü bir enstrümanda 15-20 yeterlidir, daha güçlü bir enstrümanda ise 25-35 veya daha fazlası gerekir.
3. Kartın aküyü kapattığı elemandaki maksimum voltaj. Kullanılan pillerin türüne bağlıdır.
4. Kartın yükü kapatacağı elemandaki minimum voltaj. 2,5 Volt oldukça küçüktür, bu parametreyi pilin veri sayfasında belirtilenle aynı şekilde seçmek daha iyidir.
5. Aşırı yük korumasının tetiklendiği akım. Aşırı değerler için çabalamaya gerek yok. Her ne kadar bu akım doğrudan maksimum çalışma akımıyla ilgili olsa da bu nedenle burada genellikle sorun yaşanmaz. Koruma tetiklense bile çoğu zaman tornavida düğmesini bırakıp tekrar basmak yeterlidir.
6. Bu öğe, korumanın otomatik olarak sıfırlanmasından sorumludur.
7. Anahtar transistörlerin direnci ne kadar düşükse o kadar iyidir.

Dışarıdan tahtayla ilgili herhangi bir şikayet yok, yapı kalitesi oldukça düzgün.

Altında hiçbir şey yok, bu en iyisi, tahtayı yapıştırmada sorun olmayacak :)

Size koruma panoları hakkında biraz daha bilgi vereceğim.
Öncelikle şu soruya cevap vereceğim: Koruma levhası olmadan mümkün mü? HAYIR.
Koruma levhası en azından aşırı yüklendiğinde kapanma sağlar, bu hem akülere hem de alete zarar verir.
Ayrıca kart aşırı şarj ve aşırı deşarja karşı koruma sağlar. Aslında aşırı deşarjın güç düşüşüyle ​​hissedilebileceğini söyleyebiliriz ancak bu tüm enstrümanlar için geçerli değildir ve ayrıca kendinizi bir elemanın çok "yorgun" olduğu ve üzerindeki voltajın düştüğü bir durumda bulabilirsiniz. çok keskin bir şekilde düşüyor. Bu düzenlemede bir polarite tersine çevrilmesinin elde edilmesi kolaydır; Pil sadece "sıfır"a gitmeyecek, aynı zamanda içinden akım ters kutupta akacaktır. Bu etki yalnızca elemanlar seri olarak bağlandığında elde edilir ve bazı nedenlerden dolayı sıklıkla unutulur.
Lityum piller oldukça tehlikelidir ve onlar için koruma levhası gereklidir!

Kartlar esas olarak dengeleme yetenekleri olan ve olmayan iki türe ayrılır (aslında bunlardan daha fazlası olmasına rağmen).

Dengelemenin ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu açıklayacağım.
İlk olarak “pasif” dengeleme seçeneği.
Bu seçenek panoların büyük çoğunluğunda uygulanması en kolay seçenek olarak kullanılır.
Pil eşik voltajına ulaştığında, şarj akımının bir kısmını üstlenen direnç üzerine yüklenmeye başlar. Bu pil "zorlanırken" diğerleri maksimum seviyeye kadar şarj olmayı başarıyor.
Aşağıda bu fotoğraftan birkaç resim var.

1. Pillerden biri ya diğerlerinden daha fazla şarjlıdır ya da biraz daha düşük kapasiteye sahiptir.
2. Basit şarj durumunda üzerindeki voltaj diğerlerinden daha yüksek olacaktır.
3. Dengeleyici şarj akımının bir kısmını emerek voltajın maksimum değerin üzerine çıkmasını engeller.
4. Sonuç olarak tüm piller eşit şekilde şarj edilir.

Ayrıca ayrı bir videoda dengeleyicilerden biraz bahsettim.

Dengeleyicinin ikinci versiyonu “aktif”. Tamamen farklı bir uygulamaya sahiptir ve yüksek şarj akımlarıyla çalışmaya uygun değildir. Görevi, elemanlar arasında her zaman aynı voltajı korumaktır. Enerjiyi daha yüksek voltajlı bir aküden daha düşük voltajlı bir aküye “pompalama” prensibiyle çalışır. Kendi kitabımdan birinde öyle bir dengeleyici yaptım ki ilgilenenler biraz daha detaylı okuyabilir.
Ve bunda aktif bir dengeleyici ile doğru şarjın bir çeşidini yaptım ve oradan pili ve kartı şarj cihazına bağlamadan dengeleme işlemini görebileceğiniz bir işaret... Evet, yavaş ama her zaman oluyor ve yalnızca şarj sırasında değil.

Biraz dikkatimiz dağıldı.
Dengeli bir koruma kartı genellikle birkaç büyük SMD direnci içerir; bunların sayısı kanal sayısının katıdır. 3 kanallı ise 3 veya 6'dır. Çoğu zaman 470, 510, 101 vb. gibi bir şey söylerler.
Kartın solda 4, sağda 3 kanalı var.

Burada dengeleyici yok ancak düşük dirençli SMD dirençleri şeklinde akım ölçen şöntler var. Genellikle R010, R005 derler. Bu nedenle dengeleyicili ve dengeleyicisiz bir tahta görünümüyle ayırt edilebilir.
Bu arada, kartlarda akım ölçüm şantları olmayabilir. Bu her zaman kartın akımı ölçemediği anlamına gelmez. Sadece bazen kontrolör alan etkili transistörlerin "şant" olarak nasıl kullanılacağını bilir.

Ayrı dengeleyici kartların yanı sıra dengeleyici + koruma kartı kitleri de bulunmaktadır.
Fiyat size uygunsa bu seçeneğin yaşam hakkı vardır, ancak daha fazla kablo olacaktır.

Yol boyunca, bu kartları şarj cihazı olarak kullanma olasılığı konusunda sıklıkla yanılgılarla karşılaşıyorum. İnsanların genellikle parti listesindeki Şarj kelimesiyle kafası karışır.
Bu kartlar şarjı kontrol edemez, sadece pilleri korur. Ancak satıcıların okuma yazma bilmemesi veya çevirinin çarpık olması, bunun bedelini ödüyor ve insanlar hata yapmaya devam ediyor.
Ancak yüksek akımlar için tasarlanmamasına ve elektrikli aletler için uygun olmamasına rağmen "hepsi bir arada" kartlar da vardır.

Bu kartın sekiz anahtar transistörü veya daha doğrusu dört çifti var.
Transistörler kullanılır ve buna göre bir dirence ve maksimum akıma sahiptirler - 5,9 mOhm 46 Amper ve 4 mOhm 85 Amper.
Mevcut ölçüm şantı solda görülebilir. Bu seçenek, bazen yüksek darbe akımları nedeniyle "yanma" eğiliminde olan SMD dirençlerinden daha çok tercih edilir.

Kartın merkezi bir denetleyicisi yok ve oldukça ilkel bir devre tasarımı, kanal voltaj monitörleri ve ardından her şeyi alan etkili transistörlerin kontrolüne indirgeyen bir devre kullanılarak monte ediliyor. Çok basit ama işe yarıyor. Yine de şimdi muhtemelen daha "gelişmiş" bir şey seçerdim.
Ayrıca tahtanın dengeleyicisi yoktur. Bu nasıldır diye sorabilirsiniz çünkü yukarıda dengeleyicinin avantajlarını anlatmıştım.
Dengeleyici iyidir ve onunla tahta satın almanızı öneririm. Ancak normal olarak seçilmiş pillerin aslında bir dengeleyiciye ihtiyaç duymadığına da inanıyorum; bu sizi güçlü bir düşüşten kurtarmaz, ancak sorun yaratabilir. Arızalı bir dengeleyicinin pili boşalttığı durumlar olmuştur.
Ayrıca çoğu elektrikli alet üreticisi akü paketlerine dengeleyici eklememektedir. Doğru, "planlı eskitme" ilkesi burada geçerli, bu yüzden ben hala buna karşı olmaktan çok dengeleyiciyim.

Ek olarak, panoda bir sıcaklık sensörünün bağlanması için kontaklar bulunur (ve yukarıda başka bir mağazadaki fotoğrafta sıcaklık sensörlü böyle bir panonun bir örneği vardır). Termal sensör iyi ve planlarım tornavida pilinin doğal termal sensörünün nasıl bağlanacağını bulmak.
Muhtemelen, RT direncini lehimlemeniz, RY direncini yeni sensörün değerine karşılık gelen bir değerle değiştirmeniz ve yeni sensörü RK kontaklarına lehimlemeniz gerekir.

Tahtaları biraz çözmüş gibiyiz, yeniden çalışmaya devam edelim.

Kart çalışma sırasında ısınabildiğinden (fazla olmasa da), pilleri aşırı ısıdan korumak için bir conta yapmaya karar verdim. Ek olarak, alan etkili transistörlerin yırtılması ve kartın yanması durumunda pilleri koruyacaktır (bu olur, ancak çok nadiren olur, bu nedenle daha teoriktir).
Bir parça fiberglas aldım ve folyoyu çıkardım.

Daha sonra aynı silikon dolguyu kullanarak contayı pil aksamına yapıştırdım ve ardından kartın kendisini yapıştırdım.
Tasarım kesinlikle berbat, ancak bu durumda en basit ve oldukça güvenilir çözüm.
Tahta "tesadüfen" yapıştırılmadı, önce onu daha sonra bağlamanın nasıl daha uygun olacağını anladım.

Bağlantı şeması mağaza sayfasındaydı, ancak gerçekte diğer kartların bağlantı şemalarından neredeyse hiç farklı değil. Piller karta eksi olarak seri bağlıdır, eksiden itibaren sayılan ilk orta nokta B1+, ikincisi B2+, üçüncüsü B3+'dır. Ancak yalnızca üç pil olduğundan B3+ tüm montaj için bir artıdır.
Pozitif terminalden gelen ikinci tel yüke gider.
Yükün negatif kablosu (şarj cihazının yanı sıra) kartın ayrı bir kontağına bağlanır.

Daha sonra kabloları bağlarız.
Kabloların bağlanma sırası kritik olabilir; genellikle önce negatif grubu, sonra pozitif grubu ve daha sonra negatif terminalden başlayarak orta noktaları (B1, B2, vb.) bağlarım.
Yanlış bağlantı sırasının denetleyiciyi yakabileceği bilgisi var, incelemeye eklemek istedim ancak herhangi bir bağlantı bulamadım.
Ayrıca kontaklara kısa devre yapmamak için çok dikkatli lehimlemeniz gerekiyor, aksi takdirde üzücü bir tablo ortaya çıkacaktır. Bu belki de yeni başlayan biri için yeniden çalışmanın en zor aşamalarından biri... Önce tahta pedlerini kalaylıyorum, sonra lehimliyorum, böyle daha kolay.

İdeal olarak, kabloların sarkmaması için sızdırmazlık maddesi ile de sabitlenmesi gerekir.

En başta pil bölmesinden çıkardığım pil takımını gösterdim.
Terminal bloğu yukarıdan görülebilir, yeniden işleme için çok önemli olduğu için onu atamazsınız. Terminal blokları farklıdır ancak aynı öze sahiptirler; bir alete veya şarj cihazına hızlı bağlantı.
İlk başta, yeniden yapmaya başladığımda, buradaki direncin şarj voltajını ayarlamasına karar verdim (şarj cihazı 7,2-14,4 Volt için tasarlanmıştır), ancak bir kontrol, şarj cihazının tıpkı şarj cihazı gibi buna karşılık gelen bir kontağının bile olmadığını gösterdi. Tornavida :(
Pilin sıcaklığını izlemek için diğer kontaklara bir termistör bağlandı, ancak bu pek yardımcı olmadı; pil bloklarından birinde aşırı ısınma ve deforme olmuş plastik belirtileri var.

Ancak bağlanmadan önce terminal bloğunu tamir etmeyi düşünmelisiniz. Başlangıçta pillerle tutuluyordu, ancak artık pil olmadığı için doğaçlama yapmanız gerekecek.
Sabitlemek için çıkıntılı parçanın iç genişliğini ölçtüm ve ardından uygun genişliğe kadar bir plastik parçası kestim. Doğru, yine de küçük bir hata yaptım ve biraz daha az kestim, biraz elektrik bandı sarmak zorunda kaldım :)

Genellikle her iki tel de lehimsizdir, ancak benim durumumda negatif tel yeterli uzunluktaydı ve ben onu çıkarmadım, yalnızca pozitif olanı değiştirdim.
Bu arada, terminal bloğu plastikten yapıldığından ve terminallerin kendileri oldukça büyük olduğundan, burada ya pilleri lehimlerken olduğu gibi aynı prensibi kullanırız ya da sadece terminalin ucundan 7-10 mm uzaktaki eski kabloyu ısırırız ve ona yeni bir tel lehimleyin. İkinci seçenek daha kötü değil, ancak gözle görülür şekilde daha basit.

1. Grubun pozitif kablosunu terminal bloğuna lehimleyin. Isıyla büzüştürmek daha çok mükemmeliyetçilik, kısaltacak bir yer yok aslında ama dikkatli yapmak istedim.
2. Terminal bloğunu orijinal yerine yerleştiriyoruz, yukarıda kestiğim plastik tutucuyu çakıyoruz (veya çok sert bastırıyoruz).

Negatif kabloyu terminal bloğundan karta lehimliyoruz ve kartı koruyucu vernikle kaplıyoruz. Ancak ikincisi artık mükemmeliyetçilik değil, oldukça kullanışlıdır çünkü kart voltaj altındadır ve yüksek nem koşullarında kullanılabilir. Plakayı cilalamazsanız, izlerin ve bileşen kablolarının açıkta kalan kısımlarının korozyona uğraması mümkündür.
Plastic 70 vernik kullanıyorum.

Aküyle ilgili her şey bu kadar, yayları, kelepçeleri geri koyun ve tekrar bir araya getirin.
İlk olarak, tüm yapıyı ters çevirip yanlışlıkla içeri girebilecek her şeyi silkelemek daha iyidir; benim için bu bir tel izolasyon parçasıydı.
Aynı zamanda tornavidadaki akü sabitleme mekanizmasını da silebilir/yağlayabilirsiniz.

Minimum program tamamlandı, pil çalışıyor ancak orijinal şarj cihazı henüz dönüştürülmediği için şimdilik güç kaynağına bağladım.

Şarj cihazını yeniden işlemek (ve daha fazlası) büyük olasılıkla bu incelemeye uymayacağından ve bunu güzel ve doğru bir şekilde yapmak istediğimden, bu konuyla ilgili başka bir inceleme planlanıyor; burada olası değişiklikler, şarj cihazının yeniden işlenmesi ve seçenekler hakkında konuşacağım. doğruşarj.

Şarj etmek için elbette ortak bir Imax tipi şarj cihazı kullanabilirsiniz. Ancak bu seçeneği uygunsuz buluyorum.
Ek olarak bazen tornavida pillerini dengelemek için bir konektör sağlanır. Bu şey kesinlikle faydalı, ama bana gelince, biraz gereksiz ve ayrıca her zaman güvenli değil. Bana göre pilleri bir kez seçip dengelemeden şarj etmek yeterli. Veya dengeleyicili bir koruma levhası satın alın; çıkıntılı konektörler kısa devre yapma veya kırılma olasılığını artırır ve bu daha çok ev kullanımı için bir seçenektir.

Daha gerçekçi bir uygulama için, ya orijinal şarj cihazını yeniden yapmak ya da “doldurmasını” tamamen değiştirmek daha iyidir.
İlk seçenek teknik olarak karmaşıktır, çünkü bir lityum pilin şarj algoritması bir kadmiyum pilinkinden belirgin şekilde farklıdır ve ayrıca bazı yerel şarj cihazlarının çağrılması zordur; içinde yalnızca bir transformatör, bir diyot köprüsü ve bir sürü pil vardır. parçalarda herhangi bir kontrol izi yoktur.
Örneğin Bosch'un ayrıca kontrolörlü "gelişmiş" bir versiyonu da var.

İkinci bir seçenek olarak şarj cihazının orijinal transformatörünü, diyot köprüsünü ve bir parça baskılı devre kartını terminal bloğu olarak kullanabilirsiniz.

Yeniden yapmak için fotoğraftaki gibi ek bir tahta satın almanız gerekiyor.
Veya voltajı ve akımı dengeleyebilecek herhangi biri. Tipik olarak bu kartlarda en az iki trim direnci bulunur. Ancak bu durumda üç tane bile var, üçüncüsü şarj sonu göstergesini açma eşiğini düzenler.

Fotoğrafa bakarsanız ilki voltaj, ikincisi gösterge, üçüncüsü şarj akımıdır.

Bu seçenekte kart orijinali yerine bağlanır, yalnızca 1000-2200 μF kapasiteli bir elektrolitik kapasitör eklemeniz gerekecektir.

Ancak bu çözümün dezavantajları da var. Şarj cihazı kartı yalnızca şarj işleminin tamamlandığını gösterir ancak akünün bağlantısını kesmez. Tamamen kötü değil, kötü ama iyi olan hiçbir yanı da yok.
Bu sorunu çözmek için en basit çözümü kullanabilirsiniz: Şarj işlemi tamamlandıktan sonra çıkışı kapatın.
Bunu yapmak için dört parça, bir 24 Volt röle, bir PC817 optokuplör, bir diyot ve bir düğme eklemeniz gerekecek.
Şarj işlemini gösteren LED yerine optokuplör LED'i yanar ve optokuplör transistörü röleyi kontrol eder.
Ancak bu versiyonda röle kendi kendine açılmıyor bu nedenle kontaklara paralel bir butona ihtiyaç var (dediğim gibi çözüm çok basit). Onlar. aküyü taktım, düğmeye bastım, şarj işlemi başladı, şarj tamamlandıktan sonra röle kapandı ve akünün enerjisi kesildi.
Düğme, optokuplör transistörünün kontaklarına paralel olarak bağlanabilir, ardından normal bir saat düğmesi iş görecektir. Doğal olarak her iki durumda da mandallanmayan bir düğmeye ihtiyacınız var.

Optokuplör ve röle.

Diğer panoları da kullanabilirsiniz; çoğu kişi muhtemelen bunları Ali'de görmüştür.
Birincisi daha basittir, yalnızca akım ve voltaj düzenlenir, şarj göstergesi sabit olarak ayarlanır, akım ayarlanan şarj akımının 1/10'undan daha az düştüğünde LED söner (standart lityum şarj algoritması).
İkincisi esasen birinciye benzer, ancak daha "gelişmiş" bir versiyonda akü voltajı ve şarj akımı görüntülenir.
İnceleme ve.

Bu arada şarj için akım stabilizasyonu olmayan bir anakart bile kullanabilirsiniz ama biraz değiştirmeniz gerekecek, hatta gösterdim.

Yukarıdaki seçeneklerin tümü, şarj cihazının doğal transformatörünü kullanır, ancak eğer orada değilse, dönüştürücünün bir güç kaynağıyla desteklenmesi yeterlidir, örneğin bu.
ancak güç kaynağının pilin şarj sonu voltajından daha yüksek bir voltaj olması gerektiğini, farkın yaklaşık 3-5 Volt veya daha fazla olması gerektiğini dikkate almakta fayda var.
Onlar. bu durumda 15 Volt'luk bir güç kaynağı uygun değildir ancak genellikle bu tür güç kaynaklarının çıkış voltajı ayarları ±%20'dir ve biraz yükseltilebilir. Ancak sadece 24 Volt'luk bir güç kaynağı satın alabilir ve hiçbir şeyi ayarlamayabilirsiniz.

Yalnızca 12 voltluk bir güç kaynağınız varsa, ancak pili incelemede olduğu gibi şarj etmeniz gerekiyorsa, daha pahalı olmasına rağmen örneğin evrensel bir dönüştürücü kullanabilirsiniz.

İyileştirmeler hakkında.
Ses veya ses + ışık gibi bir pil şarj göstergesi ekleyebilirsiniz.

Ya küçük bir voltaj kullanarak voltajı ölçün, hatta hibrit bir voltmetre + ses takın.

Ancak kişisel olarak basit seçenekleri, birkaç LED ile gösterilen voltaj ölçümünü tercih ediyorum.

Üstelik hem tasarım hem de üretim olarak son versiyonunu zaten yaptım.

Hemen hemen aynı seçenek pillerimden birinde, daha doğrusu pillerinde kullanılıyor.

Değişikliğin sonucunu gösteren kısa bir video. Video, ciddi durumlarda korumanın tetiklendiğini gösteriyor. Pil zaten biraz zayıftı, bu nedenle ikinci hızda cırcır modunda koruma her zaman işe yaramadı. Bu durum, pil tamamen şarj olduğunda daha sık meydana gelir. Ancak korumanın doğru şekilde tetiklendiği, yüklendiği, kapatıldığı da açıktır. Bundan sonra düğmeyi bırakıyorum, tekrar basıyorum ve tornavida çalışıyor.

Daha fazla kolaylık sağlamak için videolarımda gösterdiğim plastik çerçeveleri kullanabilirsiniz.


Şarj etmek için benzer bir şarj cihazı kullanın.

Genel hatlarıyla bu kadar, pilleri yeniden yapmakla ilgili hatırladığım her şeyi ona anlattım, ama şarj cihazıyla ilgili pek çok fikrim olduğu için sana başka zaman daha ayrıntılı olarak anlatacağım.

Evet, incelemenin asıl konusu olan koruma kurulunu neredeyse unutuyordum.
Anakart çalışıyor, harika çalışıyor, en azından onda herhangi bir sorun bulamadım.
Aynayı sıkıştırdığınızda, mandalı maksimuma (seviye 5 gibi) ve ikinci hıza ayarlayın, kart yaklaşık 50/50 şansla korumaya girer. İlk hızı açarsanız korumayı tetikleyecek yeterli akım yoktur. Genel olarak oldukça normal bir davranış. Şantın değerini düşürebilirsiniz ve koruma daha sonra çalışacaktır, ancak bunda bir anlam göremiyorum.

Evet, şimdi yeniden çalışmanın maliyeti hakkında. Üç pilin fiyatı yaklaşık 15 dolar + 5-8 koruma levhası + her türlü küçük şey için bir dolar, toplamda bir pil için yaklaşık 20-25 dolar çıkıyor.
Masraflı? Oldukça pahalı olduğunu düşünüyorum, dolayısıyla ucuz bir enstrümanı yeniden yapmanın hiçbir anlamı yok. Ancak her halükarda değişiklik ilk bakışta göründüğü kadar zor değil, asıl mesele başlamaktır.

İncelemede LiFe pilleri hakkında yazmadım, genel olarak her şey kesinlikle aynı, ancak özel kartlar gerektirmeleri dışında, bu pillerin voltajı geleneksel LiIon'dan biraz daha düşük. Piller mükemmel, bunların güvenilirliği daha yüksek olacak, ancak pil kapasitesi daha düşük olacak.

İncelemenin faydalı olduğunu umuyorum, her zaman olduğu gibi yorumlardaki soruları memnuniyetle karşılıyorum.
Doğal olarak seçenekler mümkündür ve ben de bir yerlerde yanılıyor olabilirim, dolayısıyla yukarıdakiler yalnızca benim süreçle ilgili vizyonumdur.

+354 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +249 +508


İlerleme ilerliyor ve lityum piller giderek geleneksel olarak kullanılan NiCd (nikel-kadmiyum) ve NiMh (nikel-metal hidrit) pillerin yerini alıyor.
Bir elemanın karşılaştırılabilir ağırlığı ile lityum daha yüksek bir kapasiteye sahiptir, ayrıca elemanın voltajı üç kat daha yüksektir - eleman başına 1,2 V yerine 3,6 V.
Lityum pillerin maliyeti geleneksel alkalin pillere yaklaşmaya başladı, ağırlıkları ve boyutları çok daha küçük ve ayrıca şarj edilebilirler ve şarj edilmelidirler. Üretici 300-600 çevrime dayanabileceklerini söylüyor.
Farklı boyutlar vardır ve doğru olanı seçmek zor değildir.
Kendi kendine deşarj o kadar düşüktür ki yıllarca orada kalırlar ve şarjlı kalırlar. Cihaz ihtiyaç duyulduğunda çalışır durumda kalır.

"C" Kapasite anlamına gelir

“xC” gibi bir tanımlama sıklıkla bulunur. Bu, pilin şarj veya deşarj akımının kapasitesinin paylarıyla birlikte uygun bir şekilde belirlenmesidir. İngilizce “Capacity” (kapasite, kapasite) kelimesinden türetilmiştir.
2C veya 0,1C akımla şarj etmekten bahsettiklerinde genellikle akımın sırasıyla (2 × pil kapasitesi)/saat veya (0,1 × pil kapasitesi)/saat olması gerektiğini kastediyorlar.
Örneğin şarj akımı 0,5 C olan 720 mAh kapasiteli bir pilin 0,5 × 720 mAh/h = 360 mA akımla şarj edilmesi gerekir, bu durum deşarj için de geçerlidir.

Deneyiminize ve yeteneklerinize bağlı olarak basit veya çok basit olmayan bir şarj cihazını kendiniz yapabilirsiniz.

Basit bir LM317 şarj cihazının devre şeması


Pirinç. 5.


Uygulama devresi, potansiyometre R2 tarafından ayarlanan oldukça doğru voltaj stabilizasyonu sağlar.
Akım stabilizasyonu, voltaj stabilizasyonu kadar kritik değildir, bu nedenle, bir şönt direnç Rx ve bir NPN transistörü (VT1) kullanarak akımı stabilize etmek yeterlidir.

Belirli bir lityum iyon (Li-Ion) ve lityum polimer (Li-Pol) pil için gerekli şarj akımı, Rx direnci değiştirilerek seçilir.
Rx direnci yaklaşık olarak şu orana karşılık gelir: 0,95/Imax.
Diyagramda gösterilen Rx direncinin değeri 200 mA'lık bir akıma karşılık gelir, bu yaklaşık bir değerdir, aynı zamanda transistöre de bağlıdır.

Şarj akımına ve giriş voltajına bağlı olarak bir radyatör sağlamak gerekir.
Dengeleyicinin normal çalışması için giriş voltajı, bir kutu için 7-9 V olan akü voltajından en az 3 Volt daha yüksek olmalıdır.

LTC4054'teki basit bir şarj cihazının devre şeması


Pirinç. 6.


LTC4054 şarj kontrol cihazını eski bir cep telefonundan, örneğin Samsung'dan (C100, C110, X100, E700, E800, E820, P100, P510) çıkarabilirsiniz.


Pirinç. 7. Bu 5 bacaklı küçük çip "LTH7" veya "LTADY" olarak etiketlenmiştir.

Mikro devre ile çalışmanın en küçük ayrıntılarına girmeyeceğim, her şey veri sayfasındadır. Sadece en gerekli özellikleri anlatacağım.
800 mA'ya kadar şarj akımı.
Optimum besleme voltajı 4,3 ila 6 Volt arasındadır.
Şarj göstergesi.
Çıkış kısa devre koruması.
Aşırı ısınma koruması (120°'nin üzerindeki sıcaklıklarda şarj akımının azaltılması).
Voltajı 2,9 V'un altına düştüğünde aküyü şarj etmez.

Şarj akımı, mikro devrenin beşinci terminali ile toprak arasındaki formüle göre bir direnç tarafından ayarlanır.

ben=1000/R,
burada I Amper cinsinden şarj akımıdır, R ise Ohm cinsinden direnç direncidir.

Lityum pil düşük göstergesi

Burada pil zayıf olduğunda ve artık voltajı kritik değere yakın olduğunda bir LED'i yakan basit bir devre verilmiştir.


Pirinç. 8.


Herhangi bir düşük güçlü transistör. LED ateşleme voltajı, R2 ve R3 dirençlerinden bir bölücü tarafından seçilir. LED'in aküyü tamamen boşaltmaması için devreyi koruma ünitesinden sonra bağlamak daha iyidir.

Dayanıklılığın nüansı

Üretici genellikle 300 döngü olduğunu iddia ediyor, ancak lityumu yalnızca 0,1 Volt daha az, 4,10 V'a şarj ederseniz, döngü sayısı 600'e veya daha fazlasına çıkar.

Çalıştırma ve Önlemler

Lityum-polimer pillerin var olan en "hassas" piller olduğunu, yani birkaç basit ama zorunlu kurala zorunlu olarak uyulmasını gerektirdiğini, uyulmaması sorunlara neden olabileceğini söylemek güvenlidir.
1. Akü başına 4,20 Volt'u aşan voltajda şarj yapılmasına izin verilmez.
2. Pili kısa devre yapmayın.
3. Yük kapasitesini aşan akımlarla deşarj yapılmasına veya aküyü 60°C'nin üzerine ısıtmasına izin verilmez. 4. Akü başına 3,00 Volt'un altındaki voltaj deşarjı zararlıdır.
5. Pilin 60°C'nin üzerinde ısıtılması zararlıdır. 6. Akünün basıncının düşürülmesi zararlıdır.
7. Boşalmış halde saklanması zararlıdır.

İlk üç noktaya uyulmaması yangına, geri kalanı ise tamamen veya kısmen kapasite kaybına yol açar.

Uzun yıllara dayanan kullanım deneyimime göre, pillerin kapasitesinin çok az değiştiğini söyleyebilirim ancak iç direnç artıyor ve yüksek akım tüketiminde pil daha az çalışmaya başlıyor - kapasite düşmüş gibi görünüyor.
Bu nedenle genellikle cihazın boyutları izin verdiği ölçüde daha büyük bir kap takıyorum ve on yıllık eski kutular bile oldukça iyi çalışıyor.

Çok yüksek olmayan akımlar için eski cep telefonu pilleri uygundur.


Eski bir dizüstü bilgisayar pilinden çok sayıda mükemmel çalışan 18650 pil elde edebilirsiniz.

Lityum pilleri nerede kullanırım?

Uzun zaman önce tornavidamı ve elektrikli tornavidamı lityuma dönüştürdüm. Bu araçları düzenli olarak kullanmıyorum. Artık bir yıl kullanılmadıktan sonra bile şarj edilmeden çalışıyorlar!

Fabrikadan 2-3 “düğme” hücrenin takıldığı çocuk oyuncaklarına, saatlere vb. Küçük piller koydum. Tam olarak 3V'ye ihtiyaç duyulan yere seri olarak bir diyot ekliyorum ve doğru çalışıyor.

Onları LED fenerlerin içine koydum.

Pahalı ve düşük kapasiteli Krona 9V yerine test cihazına 2 kutu taktım ve tüm sorunları ve ekstra maliyetleri unuttum.

Genelde pil yerine bulabildiğim her yere koyuyorum.

Lityum ve ilgili yardımcı programları nereden satın alabilirim?

Satılık. Aynı bağlantıda DIY'ciler için şarj modülleri ve diğer faydalı öğeleri bulacaksınız.

Çinliler genellikle kapasite konusunda yalan söylerler ve kapasite yazılanlardan azdır.


Dürüst Sanyo 18650

Kendi kendine çalışan cihazlar oluştururken pilin derin deşarjdan korunmasına dikkat edilmelidir. Anı bir kez kaçırmanız ve akünün minimum voltaj eşiğinin altında derin deşarj olmasına izin vermeniz yeterlidir; akünüz arızalanır veya kapasitesinin bir kısmını kaybeder ve nominal yük akımlarında çalışamaz hale gelir.

Akü tüketicisinin açık devresinde voltajın kritik bir seviyenin altına düşmesini önlemek için, birkaç üniteden oluşan koruma devreleri kurulur:
karşılaştırıcı ve güç anahtarı.

Koruma devresi gereksinimleri:

  • düşük kaçak akım (öz tüketim)
  • pil için izin verilen maksimum değerle karşılaştırılabilir anahtarlama akımları

Bu akü derin deşarj koruma devresi 4 amper-saat kapasiteli 6 voltluk asit-jel aküyü koruyacak şekilde monte edilmiş olup, ne7555 çipinin besleme voltajına kadar 12 volt ve üzeri akülerle çalışacak şekilde de yapılandırılabilir. Bu kartın prototipi bazı dergilerde bulundu ve biraz değiştirildi. Geleneksel bir zener diyotu yerine, R6/R7 dirençli bölücünün ayarlanmasıyla birlikte kesme voltajını (yük bağlantısının kesilmesi) ayarlamanıza olanak tanıyan ayarlanabilir bir zener diyot TL431 tanıtıldı. 555 zamanlayıcı çipinin 3. ayağından, sinyal LED'i yakmaya değil, n-p-n transistörünü açmaya başladı, bu da güç anahtarı N-kanalı alan etkili transistörünü açar. Bu transistörün özelliklerine dikkat edin, beklenen yük akımlarıyla çalışacak şekilde tasarlanmalıdır, bir diğer önemli detay da kapı açma gerilimi 6 voltluk bir akü için devre planlıyorsanız, 5 voltluk n-kanallı lojik seviye mosfet açma voltajına sahip alan etkili bir transistöre ihtiyacınız vardır. 10-20 voltluk bir açılma voltajına sahip "genel güç" amaçlı alan etkili transistörler size uygun olmayacaktır, çünkü kapı ile transistörün kaynağı arasındaki 5 voltluk bir voltajla doyma modunda değil doğrusal olacaktır. Güçlü ısı üretimine ve arızaya yol açacak mod.

Lityum iyon piller günümüzde mevcut olan en verimli pillerdir. Kompakttırlar, yüksek enerji tüketimine sahiptirler ve hafıza etkisi yoktur.Tüm avantajlarına rağmen önemli bir dezavantajları var: Çalışmaları ve şarj süreçleri dikkatle izlenmelidir. Bir pil belirli bir sınırın altında deşarj edilirse veya aşırı şarj edilirse, özelliğini hızla kaybeder, şişer ve hatta patlar. Aynı şey aşırı yük ve kısa devre durumunda da olur; ısınma, gaz oluşumu ve sonuçta patlama.

Bazı lityum iyon piller, pilin patlamasını önlemek için bir emniyet valfiyle donatılmıştır, ancak yüksek güçlü polimer pillerin çoğunda bu tür valfler yoktur.

Yani lityum iyon pilleri çalıştırırken bir koruma sistemine ihtiyaç duyulur.

Birçok kişi muhtemelen cep telefonu pillerindeki küçük devre kartlarını fark etmiştir ve bu devre kartı korumadır. Derin deşarja, aşırı şarja ve kısa devrelere veya aşırı akım yüklemelerine karşı koruma sağlar.


Bu korumanın şeması çok basittir, ancak ve kartta küçük şeyler içeren birkaç mikro devre var.

Tüm işlemler DW01 çipi tarafından izlenmektedir. İkinci mikro devre, iki alan etkili transistörün birleşimidir.İlk transistör deşarj sürecini kontrol eder, ikincisi ise pilin şarj edilmesinden sorumludur.

Deşarj sırasında mikro devre, saha anahtarlarının geçişleri arasındaki voltaj düşüşünü izler, kritik bir değere (150-200 mV) ulaşırsa, mikro devre transistörleri kapatarak aküyü yükten ayırır. Yük kaldırıldıktan sonra devrenin çalışması bir saniyeden daha kısa bir sürede eski haline döner.

Mikro devre, ikinci pin boyunca transistör geçişlerindeki voltaj düşüşünü izler.

Pil kapasitesine bağlı olarak, bu kontrolörler görünüm, kısa devre akımı ve devre topolojisi açısından büyük farklılıklar gösterebilir, ancak pili aşırı şarjdan, derin deşarjdan ve aşırı akımdan korumak için işlevleri her zaman aynıdır. Birçok kontrolör ayrıca kutunun aşırı ısınmasına karşı koruma sağlar; sıcaklık kontrolü bir sıcaklık sensörü tarafından gerçekleştirilir.

Cep telefonu pilleri için çok sayıda koruma levhası biriktirdim ve lityum iyon pil içeren projelerimden sadece biri için bir koruma sistemine ihtiyacım vardı. Sorun şu ki bu kartlar maksimum 1 Amper akım için tasarlanmıştı ama benim en az 6-7 Amper akıma sahip bir karta ihtiyacım vardı. Benim amaçlarım için gerekli olan akıma sahip anakartların maliyeti yarım dolardan azdı ama bir iki ay bekleyemedim. Aliexpress'deki Çin panolarını inceledikten sonra benimkinden pek de farklı olmadıklarını fark ettim. Devre aynıdır, yalnızca güç transistörlerinin paralel bağlanması nedeniyle koruma akımı daha yüksektir.

Alan etkili transistörler paralel bağlandığında kanallarının direnci önemli ölçüde daha az olacak, dolayısıyla aralarındaki voltaj düşüşü daha az olacak ve koruma tepki akımı daha büyük olacaktır. Anahtarların paralel bağlanması, büyük akımların değiştirilmesini mümkün kılacaktır; ne kadar çok anahtar olursa, toplam anahtarlama akımı da o kadar büyük olur.


Devre, tek bir muhafazada iki saha çalışanının standart düzeneklerini kullanır. Genellikle akıllı telefonlar ve daha fazlası için pil koruma kartlarında kullanılırlar.

8205A düzeneklerinin tıpkı DW01 kontrol yongaları gibi birçok analogu vardır.

Anakartı monte ettikten sonra test ettim. Sonuç tam olarak proje için ihtiyacım olan şeydi:

  • Kart, pili 4,2V voltajla şarj eder ve şarj cihazından bağlantısını keser;
  • Akü 2,5V'un altına boşaldığında akü yükten ayrılır;
  • 12-13 Amperin üzerindeki akımlarda akü kapatılır.

Lityum-iyon pillerin kendi kendine deşarjı düşüktür, ancak böyle bir kartla desteklenen bir pil, korumasız bir pilden daha hızlı boşalır. Koruma devresinin akım tüketimi ihmal edilebilir düzeyde olup yaklaşık 2,5 MİKROamperdir.

Koruma levhasının çalışması hakkında daha fazla bilgi

(youtube)lXKELGFo79o (/youtube)

Güçlü bir kontrol panosunun montajı

(youtube)_w-AUCG4k_0 (/youtube)

Bir LI-ION kutusu için koruma levhası http://ali.pub/28463y

İki kutu için koruma levhası