Зарядка литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками

30.04.2019

Литий-ионные аккумуляторы типоразмера 18650 используются повсеместно: в светодиодных фонарях, электронных сигаретах, переносных трубках стационарных телефонов, Power Bank и других устройствах. Из таких элементов питания собираются разнообразные аккумуляторные батареи: для ноутбуков, шуруповертов, электросамокатов, гироскутеров, электровелосипедов и другой техники.

Заряжать аккумуляторы и собранные из них батареи рекомендуется штатными зарядными устройствами. Они обеспечивают элементам питания необходимые параметры подзарядки, не допускают их перезаряда и перегрузки по току. Использование надежных зарядных устройств, полностью совместимых с аккумуляторами, является залогом их стабильной работы на протяжении всего срока эксплуатации.

Но иногда у мастеров возникает идея создания зарядки для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками. При наличии необходимых комплектующих, знаний, навыков и инструментов эта задача выполнима, хотя безопаснее и надежнее купить готовый зарядник с необходимыми характеристиками.

Готовим все необходимое

Для создания зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками понадобятся:

  1. отвертка;
  2. винты;
  3. горячий нож;
  4. принадлежности для пайки;
  5. клей-пистолет с термоклеем;
  6. коробка из пластика с параметрами порядка 8х7х3 см;
  7. отсек для элемента питания формата 18х65 мм;
  8. модуль ЗУ на основе TP4056 с защитной схемой для ячейки;
  9. блок питания с параметрами 12В, 2А;
  10. разъем питания;
  11. SPST-выключатель с 2-мя контактами;
  12. печатная плата;
  13. 4 конденсатора на 100 нФ, стабилизатор напряжения 7805 (но они не потребуются при наличии  блока питания на 5В).

Модуль ТР4056

В продаже встречаются варианты с защитной схемой элемента питания или без нее. Плата с защитной функцией контролирует напряжение посредством транзисторного модуля FS8205A и фильтра цепи питания DW01A. Такая плата имеет 3 интегральные схемы. Для сравнения, у модуля ЗУ, не имеющего защиты, такая схема одна.

Модуль ЗУ с чипом TP4056 оптимально подходит для Li-ion ячеек с линейным изменением параметров (I и U). Он обеспечивает эффективную подзарядку и через USB, и с применением стандартного блока питания. Диоды отражают стадии протекания подзарядки.

Безопасная зарядка Li-ion ячеек производится при неизменном токе 0,2–0,7С до тех пор, пока напряжение на выходе станет равным 4,2В. После этого подзарядка производится при неизменном напряжении. Ток при этом плавно уменьшается до 0,1 от исходной величины. Ток заряда определяет резистор, который имеет соединение с пином PROG. В доступных в продаже модулях с таким пином зачастую коммутирован 1,2 КОм резистор, и обеспечивается ток зарядки 1А. На разъем входа нужно подать 4–8 В. Полюса элемента питания следует коммутировать с контактами TP4056.

Сборка компонентов по схеме

Пайка компонентов выполняется в такой последовательности:

  1. «Плюс» разъема питания коммутируем с любым контактом выключателя, а «минус» – с GND-выводом стабилизатора.
  2. Обеспечиваем соединение оставшегося контакта выключателя с выводом Vin стабилизатора.
  3. Применяя макетную плату, в промежутке от Vin до GND вывода стабилизатора параллельно размещаем 3 конденсатора.
  4. На макетной плате между выводами Vout и GND стабилизатора размещаем еще один конденсатор.
  5. Обеспечиваем соединение пина Vout с IN+ выводом модуля TP4056, а GND пина – с IN- выводом.
  6. Соединяем «плюс» отсека ячейки с выводом B+ модуля TP4056, а «минус» – с выводом В-.

Примечание. В случае применения 5В блока питания процедура упрощается: полюса блока подключаются непосредственно выводам IN+ и IN- модуля TP4056. В случае применения 12В блока питания стабилизатор будет греться при протекании тока силой 1А, и потребуется реализация теплоотвода.

Завершение сборки

Чтобы все компоненты схемы нормально поместились в корпусе, в нем необходимо выполнить окошки. Они выполняются горячим ножом по предварительно намеченным линиям. Нужно выделить местонахождение USB-порта модуля TP4056 и выполнить для него окошко. Затем следует определить на корпусе местонахождение диодов и прорезать отверстия под них. Аналогично поступить с окошками под выключатель и разъем.

Далее приходит черед разместить в корпусе элементы. Отсек под аккум размещается так, чтобы точки монтажа располагались с наружной части, и фиксируется термоклеем из пистолета. Модуль TP4056 ставится так, чтобы USB разъем и диоды оказались в выполненных для них окошках, и фиксируется клеем. Далее устанавливаются и приклеиваются стабилизатор напряжения, разъем и выключатель. Нижняя крышка привинчивается. Неровные кромки после прорезки отверстий можно закрыть черной изолентой или сгладить наждачной бумагой.

После того, как зарядка для аккумулятора 18650 сделана, она подлежит испытаниям. Для этого в ЗУ устанавливается разряженный элемент питания, в разъем 12В или USB включается питание. О протекании процесса подзарядки свидетельствует мигание красного диода, о завершении процесса – загорание синего диода. После успешного проведения испытаний зарядником можно пользоваться. Недопустимо подвергать его механическим воздействиям, падениям, перегреву. Но все же в целях безопасности лучше всегда пользоваться штатными зарядными устройствами.

Читайте в нашей предыдущей статье о самостоятельной сборке аккумуляторной батареи из литий-ионных аккумуляторов для электровелосипеда.

payment visa payment qiwi payment yandex money payment mastercard payment maestro payment webmoney
Счет для юр. лиц Наличные Терминалы
Все права защищены virtustec.ru 2019 Создание интернет-мазагина:http://shopdev.biz