Контроллер разряда Li-Ion на дискретных элементах. Защита литий-ионных аккумуляторов (контроллер защиты Li-ion) Заглянем в литиево-ионный аккумулятор сотового телефона

Литиевые аккумуляторы, чаще всего, используются в виде последовательного соединённых отдельных секций. Это необходимо, чтобы получить необходимое выходное напряжение. Количество составляющих аккумулятор секций, колеблется в очень широких пределах – от нескольких единиц, до нескольких десятков. Есть два основных способа зарядки таких аккумуляторов.

Последовательный способ, когда зарядка осуществляется от одного источника питания, с напряжением, равным полному напряжению аккумулятора. Параллельный способ, когда осуществляется независимая зарядка каждой секции от специального зарядного устройства.

Состоящего из большого количества гальванически не связанных друг с другом источников напряжения, и индивидуальных, для каждой секции, устройств контроля.

Наибольшее распространение, ввиду большей простоты, получил последовательный способ зарядки. Балансир, о котором идёт речь в статье, не используется в параллельных системах зарядки, поэтому параллельные системы зарядки в рамках данной статьи рассматриваться не будут.

При последовательном способе зарядки, одно из главных требований, которое необходимо обеспечить, следующее – напряжение ни на одной секции заряжаемого литиевого аккумулятора, при зарядке, не должно превысить определённой величины (величина этого порога зависит от типа литиевого элемента).

Обеспечить выполнение этого требования, при последовательной зарядке, не приняв специальных мер, невозможно…Причина очевидна – отдельные секции аккумулятора не идентичны, поэтому достижение максимально допустимого напряжения на каждой из секций при зарядке, происходит в разное время. Требуется Плата контроля балансира .

Также можно заказать разные платы балансира для сигвея, гироскутер, электро самокат, велосипед, самолеты, солнечные батареи т.п.

bms контроллер 3х18650,

bms контроллер для шуруповерта,

контроллеры заряда-разряда (bms) для li-ion акб,

контроллер заряда разряда li-ion аккумулятора,

контроллер заряда разряда литиевых аккумуляторов,

контроллер заряда-разряда (pcm) для li-ion батареи,

контроллер заряда li-ion своими руками,

контроллер заряда и разряда для литиевых аккумуляторов с функцией балансировки,

балансир для зарядки li ion купить,

балансир для литиевых аккумуляторов купить,

плата балансировки,

bms балансировка,

bms контроллер 4х18650. плата контроллера заряда li-ion аккумулятора

плата контроллера заряда li-ion аккумулятора 18650

плата контроллера заряда li-ion аккумулятора с балансиром плата контроллера заряда li-ion аккумулятора шуруповерта

плата контроллера заряда li-ion аккумулятора купить

Для начала нужно определиться с терминологией.

Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует . Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки - сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде - это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда. Для этого применяют .

При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого .

Исходя из своего опыта могу сказать, что под контроллером заряда/разряда на самом деле понимают схему защиты аккумулятора от слишком глубокого разряда и, наоборот, перезаряда.

Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:

И вот тоже они:

Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).

Контроллеры заряда-разряда

Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).

DW01-Plus

Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.

Сама микросхема DW01 - шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.

Вывод 1 и 3 - это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 - датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.

Вся схема выглядит примерно вот так:

Правая микросхема с маркировкой 8205А - это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.

S-8241 Series

Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241 .

Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.

AAT8660 Series

LV51140T

Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T .

Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы - вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.

R5421N Series

Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки - порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).

Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:

SA57608

Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608 .

Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:

SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме - порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).

LC05111CMT

Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor - контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT .

Решение интересно тем, что ключевые MOSFET"ы встроены в саму микросхему, поэтому из навесных элементов остались только пару резисторов да один конденсатор.

Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет ~11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда - 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 - 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).

Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag.

Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.

Контроллеры заряда и схемы защиты - в чем разница?

Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда - это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.

Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV - постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество "заливаемой" в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.

По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.

Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу - при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.

Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (~4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.


Защита литий-ионных аккумуляторов (Li-ion). Я думаю, что многие из вас знают, что, например, внутри аккумулятора от мобильного телефона имеется ещё и схема защиты (контроллер защиты), которая следит за тем, чтобы аккумулятор (ячейка, банка, итд…) не был перезаряжен выше напряжения 4.2 В, либо разряжен меньше 2…3 В. Также схема защиты спасает от коротких замыканий, отключая саму банку от потребителя в момент короткого замыкания. Когда аккумулятор исчерпывает свой срок службы, из него можно достать плату контроллера защиты, а сам аккумулятор выбросить. Плата защиты может пригодиться для ремонта другого аккумулятора, для защиты банки (у которой нету схем защиты), либо же просто можно подключить плату к блоку питания, и поэкспериментировать с ней.

У меня имелось много плат защиты от пришедших в негодность аккумуляторов. Но поиск в инете по маркировкам микросхем ничего не давал, словно микросхемы засекречены. В инете находилась документация только на сборки полевых транзисторов, которые имеются в составе плат защиты. Давайте посмотрим на устройство типичной схемы защиты литий-ионного аккумулятора. Ниже представлена плата контроллера защиты, собранная на микросхеме контроллера с обозначением VC87, и транзисторной сборке 8814 ():

На фото мы видим: 1 - контроллер защиты (сердце всей схемы), 2 - сборка из двух полевых транзисторов (о них напишу ниже), 3 - резистор задающий ток срабатывания защиты (например при КЗ), 4 - конденсатор по питанию, 5 - резистор (на питание микросхемы-контроллера), 6 - терморезистор (стоит на некоторых платах, для контроля температуры аккумулятора).

Вот ещё один вариант контроллера (на этой плате терморезистор отсутствует), собран он на микросхеме с обозначением G2JH, и на транзисторной сборке 8205A ():

Два полевых транзистора нужны для того, чтобы можно было отдельно управлять защитой при заряде (Charge) и защитой при разряде (Discharge) аккумулятора. Даташиты на транзисторы находились практически всегда, а вот на микросхемы контроллеров - ни в какую!! И на днях вдруг я наткнулся на один интересный даташит на какой-то контроллер защиты литий-ионного аккумулятора ().

И тут, откуда не возьмись, явилось чудо - сравнив схему из даташита со своими платами защиты, я понял: Схемы совпадают, это одно и то же, микросхемы-клоны! Прочитав даташит, можно применять подобные контроллеры в своих самоделках, а поменяв номинал резистора, можно увеличить допустимый ток, который может отдать контроллер до срабатывания защиты.

И снова устройство для самоделкиных.
Модуль позволяет заряжать Li-Ion аккумуляторы (как защищённые так и незащищённые) от порта USB посредством кабеля miniUSB.

Печатная плата - двусторонний стеклотекстолит с металлизацией, монтаж аккуратный.




Собрана зарядка на базе специализированного контроллера заряда TP4056.
Реальная схема.


Со стороны аккумулятора, устройство ничего не потребляет и его можно оставлять постоянно подключенным к аккумулятору. Защита от КЗ на выходе - есть (с ограничением тока 110мА). Защита от переполюсовки аккумулятора отсутствует.
Питание miniUSB продублировано пятаками на плате.




Работает устройство так:
При подключении питания без аккумулятора, загорается красный светодиод, а синий периодически помаргивает.
При подключении разряженного аккумулятора, красный светодиод гаснет и загорается синий - начинается процесс заряда. Пока напряжение на аккумуляторе меньше 2,9V, ток заряда ограничен величиной 90-100мА. С повышением напряжения выше 2.9V, ток заряда резко возрастает до 800мА с дальнейшим плавным повышением до номинала 1000мА.
При достижении напряжения 4,1V, ток заряда начинает плавно снижаться, в дальнейшем происходит стабилизация напряжения на уровне 4,2V и после уменьшения зарядного тока до 105мА светодиоды начинают периодически переключаться, показывая окончание заряда, при этом заряд всё равно продолжается с переключением на синий светодиод. Переключение идёт в соответствии с гистерезисом контроля напряжения аккумулятора.
Номинальный ток заряда задаётся резистором 1,2кОм. При необходимости, ток можно уменьшить увеличивая номинал резистора согласно спецификации контроллера.
R (кОм) - I (mA)
10 - 130
5 - 250
4 - 300
3 - 400
2 - 580
1.66 - 690
1.5 - 780
1.33 - 900
1.2 - 1000

Конечное напряжение заряда жёстко задано на уровне 4,2V - т.е. не всякий аккумулятор будет заряжен на 100%
Спецификация контроллера.

Вывод: устройство простое и полезное для выполнения конкретной задачи.

Планирую купить +167 Добавить в избранное Обзор понравился +96 +202

Свойства

Описание

У нас вы можете купить контроллер заряда-разряда (PCM) для Li-Pol, Li-Ion батарея 3,7В 28x4mm 2pin 265-sxt-2845 JWT по цене 135 р. с возможностью заказа услуги по установке и ремонту. Оплатить покупку контроллера заряда-разряда (PCM) для Li-Pol, Li-Ion батареи 3,7В 28x4mm 2pin 265-sxt-2845 JWT можно наличными, электронными деньгами, банковской картой, по банковскому счету, наложенным платежом или по безналичному расчету. Доставить товар возможно с помощью услуг нашего курьера по Москве, с помощью курьерской компании или по почте России. Кроме того, к вашим услугам пункт самовывоза в Москве

На сайте «Магазин-Деталей.РУ» вы можете оперативно заказать и купить Контроллер заряда-разряда (PCM) для Li-Pol, Li-Ion батареи 3,7В 28x4mm 2pin 265-sxt-2845 JWT. Цена на представленный товар одна из самых привлекательных, при этом мы предлагаем комплектующие высокого качества, которые поставляем напрямую с заводов. Такая схема работы позволят нам не включать в стоимость услуги посредников и перекупщиков. Узнать сколько стоит Контроллер заряда-разряда (PCM) для Li-Pol, Li-Ion батареи 3,7В 28x4mm 2pin 265-sxt-2845 JWT Универсальный, вы можете через сайт или позвонив нашим менеджерам. Здесь вы получите качественный сервис и надежные комплектующие, что подтверждают отзывы наших постоянных клиентов. Мы готовы оперативно ответить на все технические вопросы, помочь сформировать заявку и подобрать оптимальное решение. Наша компания не первый год занимается удаленными продажами и специалисты готовы решить любую поставленную задачу. Мы производим доставку заказов по всей территории России. Для жителей столицы товар поставляется обычно на следующий рабочий день, также возможно получение покупки день в день и доступна услуга самовывоза. По регионам покупки доставляют проверенные транспортные компании. Срок получения может занимать до двух недель, он зависит от удаленности населенного пункта и тарифа.

1) Доставка курьером по Москве. Осуществляется собственными курьерами нашего интернет-магазина. Чтобы воспользоваться доставкой Вам необходимо выбрать данный способ получения Вашего заказа при оформлении покупки. Доставка осуществляется, как правило, на следующий рабочий день после оформления заказа (при наличии свободного курьера доставка может осуществляться день-в-день).

Стоимость доставки по Москве (в пределах МКАД) составляет:
319 рублей для товаров общей стоимостью до 1000 рублей;
279 рублей для товаров общей стоимостью до 3000 рублей
249 рублей для товаров общей стоимостью от 3000 до 12000 рублей;

Стоимость доставки по Москве (за МКАД) составляет:
350 рублей для товаров общей стоимостью до 1000 рублей;
300 рублей для товаров общей стоимостью от 1000 до 12000 рублей;

При стоимости товаров от 12000 рублей доставка по Москве бесплатная.

2)Получение товара в офисах компании. Если Вы выбрали данный способ получения товара, после оформления дождитесь звонка менеджера для подтверждения наличия и резервирования товара на складе. Зарезервировать товар для получения Вы можете также по телефону.

3)Отправка через курьерскую компанию. Вы можете заказать доставку любой из представленных на сайте курьерских компаний. Доставка осуществляется по адресу получателя или до пунктов выдачи курьерских компаний.

Точные сроки и стоимость доставки зависят от выбора курьерской службы, весо-объемных характеристик заказа и удаленности пункта доставки. Расчет времени и стоимости доставки осуществляется автоматически в корзине при оформлении заказа.

4)Отправка Почтой России. Осуществляется по индексу почтового отделения и адресу получателя. Отправления "До востребования" производятся только по предоплате.

Вы можете оплатить покупку следующими способами:

1) Наличными при получении в офисе компании или при курьерской доставке.
2) Электронными деньгами на сайте - Яндекс.Деньги, Вебмани (оператор услуги - компания Яндекс), Киви (по номеру кошелька после согласования с менеджером).
3) Банковской картой на сайте (оператор услуги - компания Яндекс).
4) По банковскому счету (оплатить счет можно в банке или через клиент-банк).
5) Наложенным платежом при отправке в регионы. Оплата производится курьерской компании. Предоплата не требуется.

Как оплатить заказ юридическим лицам?

1) Для безналичного платежа необходимо выписать счет, выбрав при оформлении соответствующий тип оплаты. После выставления счета на выбранный Вами товар, он резервируется на 5 банковских дней, включая день выписки счета. Отгрузка товара производится только после поступления 100% предоплаты по заказу на расчетный счет компании. При отгрузке мы предоставим Вам весь комплект документов (обратите внимание, мы работаем без НДС ).

2) Оплатить заказ наличными (покупка оформляется на организацию). Обращаем ваше внимание, что при этом необходимо иметь при себе доверенность на получение товара от ООО "Техномир", либо печать организации. При совершении покупки Вам будет выдан полный комплект отгрузочных бухгалтерских документов (обратите внимание, мы работаем без НДС ).

Гарантия на товар

Мы стремимся максимально быстро решить любую проблему с приобретенным в нашем магазине товаром.

В случае возникновения неисправности в любом купленном товаре, мы обязуемся обменять его или вернуть за него полную оплаченную стоимость в течении всего срока гарантии.

В нашем магазине действуют следующие гарантийные сроки на товары (если эти сроки не указаны прямо на интернет-странице конкретного товара):

Матрицы, экраны, крышки в сборе с матрицей, дисплеи, тачскрины, тачскрины в сборе с матрицей, инверторы, микросхемы, кулеры, шлейфы - 3 месяца с момента получения товара.

Аккумуляторы, блоки питания, накопители информации, оперативная память, приводы - 3 месяца с момента получения.

Кабели и аксессуары, разъемы, расходные материалы - без гарантии.

Возврат товара надлежащего качества в течение 14 (30**) дней не считая дня получения (в том числе купленного ошибочно)

Любой покупатель, купивший товар в нашем магазине, имеет право вернуть или обменять товар надлежащего качества без следов установки и использования в течение 14(30**) дней после его получения (региональным покупателям важно отправить товар назад перевозчиком в течение 14 (30**) дней после получения). При этом производится замена товара на аналогичный или возврат 100% уплаченной за товар суммы. Стоимость доставки, а также комиссия в случае наложенного платежа являются дополнительными услугами и в гарантийные обязательства не входят! Повторная отправка нужного товара оплачивается дополнительно.

** представляется на товары из разделов "Тачскрины (сенсоры) для планшетов и смартфонов" и "Модули матрица + сенсор для планшетов и смартфонов" в связи с необходимостью их тестирования до установки в устройство.

Для возврата товара необходимо:


Возврат неисправного (бракованного) товара в случае выявления дефекта в течение всего срока гарантии

Любой клиент имеет право обменять бракованный товар в течение всего срока гарантии, при этом:

1) клиент имеет право получить полную стоимость товара, включая стоимость доставки и сумму наложенного платежа, если захочет вернуть товар.

2) в случае замены товара доставка товара (как от клиента, так и к клиенту) осуществляется за наш счет.

Для обмена товара необходимо:
Сообщить данные отправления менеджеру (фио, способ отправки, № накладной, дату и тд.)
Предоставить копию или оригинал накладной, подтверждающей покупку товара, гарантийный талон (или копию).
Доставить товар в наш офис (г. Москва) или обеспечить отправку товара по нашему адресу из России (способ доставки возвращаемого товара согласуется с нашим менеджером!)
Возврат денег за товар производится удобным для вас и для нас способом после получения товара по согласованию с нашим менеджером.

Обратите внимание! Способ возврата товара из России согласуется с нашими менеджерами.