Zaryadlovchi lityum batareyaning yuqori quvvatli davri. Lityum batareyani zaryadlovchi

Zamonaviy elektron qurilmalar (masalan, uyali telefonlar, noutbuklar yoki planshetlar) ishqoriy analoglarini almashtirgan lityum-ionli batareyalar bilan ishlaydi. Nikel-kadmiy va nikel-metallidridli akkumulyatorlar Li─Ion akkumulyatorlariga ikkinchisining eng yaxshi texnik va iste'mol sifatlari tufayli yo'l ochdi. Bunday batareyalarda ishlab chiqarilgan paytdan boshlab zaryad to'rtdan olti foizgacha, undan keyin u foydalanish bilan kamayib boradi. Dastlabki 12 oy ichida batareyalarning quvvati 10 dan 20% gacha kamayadi.

Original zaryadlovchi qurilmalar

Ion batareyasi uchun zaryadlovchi qurilmalar qo'rg'oshin-kislota uchun o'xshash qurilmalarga juda o'xshashdir, ammo ular tashqi o'xshashlik uchun "banklar" deb nomlangan batareyalarda yuqori kuchlanishga ega, shuning uchun bardoshlik uchun yanada qat'iy talablar mavjud (masalan, ruxsat etilgan kuchlanish farqi faqat 0, 05 c). Ionli batareyalar qutisi uchun eng keng tarqalgan format - 18650, ya'ni uning diametri 1,8 sm va balandligi 6,5 sm.

Qaydda. Standart lityum-ion batareyani zaryadlash uchun uch soatgacha vaqt ketadi, aniqrog'i, vaqt uning asl quvvati bilan belgilanadi.

Li-ionli batareyalar ishlab chiqaruvchilari zaryadlash uchun faqat batareyani talab qilinadigan kuchlanishni ta'minlashi kafolatlangan va batareyani qayta zaryad qilish va kimyoviy tizimni buzish orqali uning quvvatining bir qismini yo'q qilmaydigan, faqat zaryadlovchi qurilmalardan foydalanishni tavsiya etadilar; batareyani to'liq zaryadlash ham istalmagan.

Eslatma! Uzoq muddatli saqlash vaqtida lityum batareyalar optimal darajada kichik (50% dan ko'p bo'lmagan) zaryadga ega bo'lishi kerak; shuningdek, ularni jihozlardan olib tashlash kerak.

Agar lityum batareyalarda himoya taxtasi bo'lsa, ularni ortiqcha zaryad qilish xavfi yo'q.

O'rnatilgan himoya taxtasi zaryad olayotganda haddan tashqari kuchlanishni (har bir hujayra uchun 3,7 voltsdan ortiq) uzib qo'yadi va agar zaryad darajasi minimal darajaga tushsa, odatda 2,4 voltni tashkil etsa, batareyani uzib qo'yadi. Zaryad tekshirgichi bankdagi kuchlanish 3,7 voltsga yetganligini aniqlaydi va zaryadlovchini batareyadan uzadi. Bundan tashqari, ushbu muhim qurilma haddan tashqari issiqlik va haddan tashqari oqimning oldini olish uchun batareyaning haroratini nazorat qiladi. Himoya DV01-P mikrosxemasi asosida yig'iladi. Sxemani tekshirgich to'xtatgandan so'ng, parametrlar normallashganda avtomatik ravishda tiklanadi.

Mikrosxemada qizil ko'rsatkich zaryadni, yashil yoki ko'k indikator esa batareyaning zaryadlanganligini bildiradi.

Lityum batareyalarni qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerak

Taniqli li-ionli batareyalar ishlab chiqaruvchilari (masalan, Sony kabi) zaryadlovchilarida ikki yoki uch bosqichli zaryadlash printsipidan foydalanadilar, bu esa batareyaning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi.

Chiqish paytida zaryadlovchi beshta voltli kuchlanishga ega va oqim qiymati batareyaning nominal quvvatining 0,5 dan 1,0 gacha (masalan, 2200 milliamper-soat quvvatga ega bo'lgan hujayra uchun zaryadlovchining oqimi 1,1 amperdan bo'lishi kerak).

Dastlabki bosqichda, lityum batareyalar uchun quvvatni ulab bo'lgandan so'ng, oqim qiymati nominal quvvati 0,2 dan 1,0 gacha, kuchlanish esa 4,1 volt (har bir hujayra uchun). Bunday sharoitda batareyalar 40 dan 50 minutgacha quvvatlanadi.

Doimiy oqimga erishish uchun zaryadlovchi zanjiri akkumulyator terminallaridagi kuchlanishni ko'tarishi kerak, shu vaqtda ko'p lityum-ionli batareyalar uchun zaryadlovchi elektr toki uchun an'anaviy voltaj regulyatori sifatida ishlaydi.

Muhim! Agar o'rnatilgan himoya taxtasi bo'lgan lityum-ion batareyalarni zaryad qilish zarur bo'lsa, u holda ochiq elektr quvvati oltidan etti voltgacha oshmasligi kerak, aks holda u yomonlashadi.

Voltaj 4,2 voltga yetganda, batareyaning quvvati 70 dan 80 foizgacha bo'ladi, bu esa dastlabki zaryadlash bosqichi tugaganligini bildiradi.

Keyingi bosqich doimiy voltaj mavjud bo'lganda amalga oshiriladi.

Qo'shimcha ma'lumot. Ba'zi birliklarda tezroq quvvat olish uchun impuls usuli qo'llaniladi. Agar lityum-ionli akkumulyator grafit tizimiga ega bo'lsa, u holda ular uchun bitta hujayra uchun 4,1 volt kuchlanish chegarasi kuzatilishi kerak. Agar ushbu parametr oshib ketgan bo'lsa, batareyaning energiya zichligi oshadi va batareyaning ishlash muddatini qisqartiradigan oksidlovchi reaktsiyalarni boshlaydi. Zamonaviy akkumulyator modellarida, li ionli batareyalar uchun zaryadlovchini 4,2 volts ortiqcha / minus 0,05 voltsgacha ulashda kuchlanishni oshirishga imkon beradigan maxsus qo'shimchalar qo'llaniladi.

Oddiy lityum batareyalarda zaryadlovchilar kuchlanish darajasini 3,9 voltsda ushlab turadilar, bu ular uchun uzoq vaqt xizmat qilishning ishonchli kafolati.

Batareya quvvatining 1 qiymatiga tokni etkazib berganda, eng yaxshi zaryadlangan batareyani olish vaqti 2 soatdan 3 soatgacha bo'ladi. Zaryad to'lishi bilanoq, kuchlanish uzilish darajasiga etadi, oqim qiymati tezda pasayadi va boshlang'ich qiymatining bir necha foizi darajasida qoladi.

Agar zaryadlovchi oqim sun'iy ravishda oshirilsa, lityum-ionli batareyalarni quvvatlantirish uchun zaryadlovchidan foydalanish vaqti deyarli kamaymaydi. Bunday holda, kuchlanish dastlab tezroq ko'tariladi, ammo ayni paytda ikkinchi bosqichning davomiyligi oshadi.

Ba'zi zaryadlovchi qurilmalar batareyani 60-70 daqiqada to'liq zaryadlashi mumkin, bunday zaryad paytida ikkinchi bosqich chiqarib tashlanadi va batareyani dastlabki bosqichdan keyin foydalanish mumkin (zaryad darajasi ham 70 foiz quvvatga ega bo'ladi).

Zaryadlashning uchinchi yakuniy bosqichida kompensatsiya to'lovi amalga oshiriladi. Bu har safar emas, balki batareyalarni saqlashda (va ishlatmasdan) har 3 haftada bir marta amalga oshiriladi. Saqlash sharoitida tomchilatib zaryadlashni ishlatish mumkin emas, chunki lityum metallizatsiya sodir bo'ladi. Shu bilan birga, doimiy voltaj bilan qisqa muddatli qayta zaryadlash zaryad yo'qotilishining oldini olishga yordam beradi. Zaryadlashni to'xtatish voltaj 4,2 voltsga yetishi bilanoq tugaydi.

Lityum metallizatsiyasi kislorod chiqishi va bosimning keskin ko'tarilishi bilan xavfli bo'lib, bu yong'in va hatto portlashga olib kelishi mumkin.

DIY akkumulyatori

Lityum-ionli batareyalar uchun zaryadlovchi moslama arzon, ammo agar siz elektronika haqida ozgina ma'lumotga ega bo'lsangiz, uni o'zingiz qilishingiz mumkin. Agar akkumulyator elementlarining kelib chiqishi to'g'risida aniq ma'lumot bo'lmasa va o'lchash moslamalarining aniqligiga shubha tug'ilsa, siz mintaqadagi zaryad chegarasini 4,1 dan 4,15 voltgacha o'rnatishingiz kerak. Bu, ayniqsa, batareyada himoya taxtasi bo'lmasa to'g'ri keladi.

Lityum batareyalar uchun zaryadlovchini o'z qo'llaringiz bilan yig'ish uchun bitta soddalashtirilgan sxema etarli, ulardan Internetda juda ko'p erkin foydalanish mumkin.

Ko'rsatkich uchun siz zaryad turidagi LEDni ishlatishingiz mumkin, u batareyaning zaryadi sezilarli darajada kamayganda yonadi va nolga tushganda o'chadi.

Zaryadlovchi quyidagi tartibda yig'iladi:

• tegishli ish bor;
• beshta voltli quvvat manbai va boshqa elektron tafsilotlar o'rnatilgan (ketma-ketlikka qat'iy rioya qiling!);
• bir juft guruch chiziqlar kesilib, rozetkaning teshiklariga biriktirilgan;
• yong'oq yordamida kontaktlarning zanglashiga olib ulangan batareyasi orasidagi masofa aniqlanadi;
• kutupluluğu o'zgartirish uchun kalit o'rnatilgan (ixtiyoriy).

Agar vazifa 18650 ta akkumulyator batareyasini o'z qo'llaringiz bilan yig'ish bo'lsa, unda yanada murakkab sxema va ko'proq texnik ko'nikmalar talab qilinadi.

Barcha lityum-ionli batareyalarni vaqti-vaqti bilan zaryadlash kerak, ammo ortiqcha zaryadlash va ortiqcha zaryaddan saqlanish kerak. Batareyalarning ishlashini ta'minlash va ularning ish qobiliyatini uzoq vaqt davomida saqlab turish maxsus zaryadlovchilar yordamida amalga oshiriladi. Asl zaryadlovchilarni ishlatish maqsadga muvofiqdir, lekin siz ularni o'zingiz yig'ishingiz mumkin.

Video

Bu oddiy lityum ionli akkumulyator, shuningdek, taniqli LM317-da qurilgan lityum-polimer batareyalar.

Zaryadlash jarayoni quyidagi grafikada ko'rsatilgan. Zaryadlash jarayonining birinchi lahzasida, zaryad oqimi doimiy bo'lib, batareyadagi maqsadli kuchlanish darajasiga (Umax) etib kelganida, zaryadlovchi doimiy ravishda saqlanib turadigan rejimga o'tadi va oqim asimptotik ravishda nolga intiladi.

Li-ion va Li-Polimer batareyalarining chiqish kuchlanishi odatda 4.2V (ba'zi turlari uchun 4.1V). Odatda, chiqish quvvati nominal kuchlanishga mos kelmaydi, bu 3,7V (ba'zan 3,6V).

Ushbu turdagi batareyani to'liq 4.2V quvvatlantirish tavsiya etilmaydi, chunki bu batareyaning ishlash muddatini qisqartiradi. Chiqish kuchlanishi 4.1V ga kamaytirilsa, sig'im 10% ga pasayadi, lekin ayni paytda xizmat muddati (tsikllar soni) deyarli ikki baravar ko'payadi. Batareyalarni ishlatganda siz nominal kuchlanishni 3,4… 3,3V dan past qilmasligingiz kerak.

Zaryadlovchining tavsifi

Yuqorida aytib o'tganimizdek, zaryad LM317 stabilizatoriga asoslangan. Li-Ion va Li-Pol zaryadlanish kuchlanishining aniqligini talab qilmoqdalar. Agar siz to'liq voltajda quvvat olishni istasangiz (odatda 4.2V), unda siz ushbu kuchlanishni ortiqcha / minus 1% aniqlik bilan o'rnatishingiz kerak. 90% quvvatga (4.1V) zaryadlangandan so'ng, aniqlik biroz kamroq bo'lishi mumkin (taxminan 3%).

LM317-ni ishlatadigan sxema juda aniq kuchlanish stabilizatsiyasini ta'minlaydi. Maqsadli kuchlanish R2 tomonidan o'rnatiladi. Hozirgi stabilizatsiya voltaj stabilizatsiyasi kabi juda muhim emas, shuning uchun uni Rx rezistor va NPN tranzistor (VT1) yordamida barqarorlashtirish kifoya.

Agar Rx rezistoridagi kuchlanish pasayishi taxminan 0,95V ga teng bo'lsa, u holda tranzistor ochila boshlaydi. Bu Lm317 stabilizatorining "Umumiy" kontaktidagi kuchlanishni pasaytiradi va shu bilan oqimni barqaror qiladi.

Muayyan lityum-ion (Li-Ion) va lityum-polimer (Li-Pol) batareyasi uchun zarur bo'lgan zaryad oqimi Rx qarshiligini o'zgartirib tanlanadi. Rx qarshiligi taxminan quyidagi nisbatga to'g'ri keladi: 0.95 / Imax. Diagrammada ko'rsatilgan Rx rezistorining qiymati 200mA oqimga to'g'ri keladi.

Zaryadlovchining kirish quvvati 9 dan 24 voltgacha bo'lishi kerak. Ushbu darajadan oshib ketish LM317 zanjiridagi quvvat yo'qotilishini oshiradi, uni pasaytirish to'g'ri ishlashga xalaqit beradi (shuntdagi kuchlanish pasayishini va "Umumiy" kontaktdagi minimal kuchlanishni qayta hisoblashingiz kerak). VT1 tranzistorini BC237, KC507, C945 yoki ichki bilan almashtirish mumkin

Lityum-ionli batareyani qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerak va nima uchun bu sizga umuman kerak? Bizning zamonaviy qurilmalarimiz avtonom quvvat manbalari tufayli ishlaydi. Va ular qanday qurilmalar ekanligi muhim emas: elektr smartfonlar yoki noutbuklar. Shuning uchun lityum-ion batareyasini qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerakligi haqidagi savolga javobni bilish juda muhimdir.

Lityum-ionli batareyaning nima ekanligi haqida bir oz

Zamonaviy smartfonlarda va boshqa qurilmalarda ishlatiladigan avtonom quvvat manbalari odatda bir nechta turli guruhlarga bo'linadi. Ular juda ko'p. Xuddi shu narsani oling Ammo portativ texnologiyada, ya'ni smartfon va noutbuklarda lityum-ionli batareyalar ko'pincha o'rnatiladi (inglizcha Li-Ion nomi). Bunga olib kelgan sabablar boshqacha xarakterga ega.

Ushbu turdagi batareyalarning ijobiy tomonlari

Avvalo, ushbu energiya manbalarini ishlab chiqarish qanchalik sodda va arzon ekanligini ta'kidlash kerak. Ularning qo'shimcha afzalliklari ajoyib operatsion xususiyatlardir. O'z-o'zidan chiqindilarni yo'qotish juda kichik va bu ham rol o'ynadi. Ammo zaryadlash va tushirish davrlarini etkazib berish juda katta. Birgalikda, bularning barchasi lityum-ionli batareyalarni smartfonlar va noutbuklarda ulardan foydalanish sohasida boshqa shunga o'xshash qurilmalar orasida etakchiga aylantiradi. Garchi qoidalardan istisnolar mavjud bo'lsa-da, ular umumiy holatlarning taxminan 10 foizini tashkil qiladi. Shuning uchun ko'plab foydalanuvchilar lityum-ionli batareyani qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerakligi haqida savol berishadi.

Muhim va qiziqarli ma'lumotlar

Smartfon batareyasi o'ziga xos xususiyatlarga ega. Shuning uchun, siz majburiy zaryadlash yoki zaryadsizlantirish jarayonida ishtirok etishni boshlashdan oldin ham ma'lum qoidalarni bilishingiz va tegishli ko'rsatmalar bilan tanishishingiz kerak. Avvalo shuni ta'kidlash kerakki, ushbu turdagi batareyalarning aksariyati qo'shimcha boshqaruv moslamasi bilan maxsus jihozlangan. Uni ishlatish zaryadni ma'lum darajada ushlab turish zarurati bilan bog'liq (bu ham muhim deb nomlanadi). Shunday qilib, smartfon uchun batareyaga o'rnatilgan boshqaruv moslamasi ushbu o'lik chiziqdan o'tishga imkon bermaydi, shundan so'ng batareya shunchaki "o'ladi", deb aytishadi xizmat mutaxassislari. Fizika nuqtai nazaridan hamma narsa shunday ko'rinadi: qarama-qarshi jarayonda (kritik razryad) lityum-ion batareyaning kuchlanishi shunchaki nolga tushadi. Bunga parallel ravishda oqim oqimi bloklanadi.

Ushbu avtonom ish manbai asosida raqamli uskunalarni qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerak

Agar sizning smartfoningiz litiy-ionli batareyadan quvvat oladigan bo'lsa, batareyaning ko'rsatkichi taxminan quyidagi ko'rsatkichlarni ko'rsatganda, qurilmaning o'zi zaryadlangan bo'lishi kerak: 10-20 foiz. Xuddi shu narsa planshet kompyuterlar va planshetlar uchun ham amal qiladi. Bu lityum-ionli batareyani qanday qilib to'g'ri zaryad qilish kerakligi haqidagi savolga qisqa javob. Shuni qo'shimcha qilish kerakki, hatto nominal zaryadning 100% ga yetganda ham, qurilma yana bir-ikki soat davomida elektr tarmog'iga ulanishi kerak. Haqiqat shundaki, qurilmalar zaryadlashni noto'g'ri talqin qilishadi va smartfon yoki planshet tomonidan berilgan 100 foiz, aslida 70-80 foizdan oshmaydi.

Agar sizning qurilmangiz lityum-ionli akkumulyator bilan jihozlangan bo'lsa, uning ishlashidagi ba'zi nozikliklarni bilishingiz kerak. Bu kelajakda juda foydali bo'ladi, chunki ularga rioya qilish orqali siz nafaqat ushbu elementning, balki butun qurilmaning umrini uzaytirasiz. Shunday qilib, uch oyda bir marta qurilmani to'liq zaryadsizlantirishingiz kerakligini eslang. Bu profilaktika maqsadida amalga oshiriladi.

Ammo zaryadsizlangan batareyani qanday zaryad qilish haqida keyinroq gaplashamiz. Hozircha shuni ta'kidlash kerakki, statsionar kompyuter va noutbuk mobil qurilma USB port orqali texnologiyaning ushbu mo''jizalariga ulanganda etarlicha yuqori kuchlanishni ta'minlay olmaydi. Shunga ko'ra, ushbu manbalardan qurilmani to'liq zaryad qilish uchun ko'proq vaqt talab etiladi. Qizig'i shundaki, bitta texnik lityum-ion batareyaning ishlash muddatini uzaytirishi mumkin. U o'zgaruvchan zaryadlash davrlaridan iborat. Ya'ni, qurilmani to'liq quvvatlantirgandan so'ng, 100 foiz, ikkinchi marta to'liq emas (80 - 90 foiz). Va bu ikkita variant o'z navbatida o'zgarib turadi. Bunday holda, uni lityum-ionli batareyalar uchun ishlatish mumkin.

Foydalanish shartlari

Umuman olganda, lityum-ion quvvat manbalarini oddiy deb atash mumkin. Biz allaqachon ushbu mavzu haqida suhbatlashdik va shuni aniqladikki, boshqalar bilan bir qatorda ushbu xususiyat ularning hisoblashda keng qo'llanilishiga sabab bo'ldi. Biroq, bunday aqlli akkumulyator arxitekturasi ham ularning uzoq muddatli ishlashiga to'liq kafolat bermaydi. Bu davr birinchi navbatda insonga bog'liq. Ammo bizdan tashqarida biror narsa qilish talab qilinmaydi. Agar biz abadiy eslay oladigan beshta oddiy qoidalar mavjud bo'lsa, ularni muvaffaqiyatli qo'llang. Bunday holda, lityum-ion quvvat manbai sizga juda uzoq vaqt xizmat qiladi.

Birinchi qoida

Bu to'liq kerak bo'lmagan narsadan iborat. Bunday protsedura uch oyda bir marta amalga oshirilishi kerakligi allaqachon aytilgan. Ushbu quvvat manbalarining zamonaviy dizaynlari "xotira effekti" ga ega emas. Aslida, shuning uchun qurilmani to'liq "o'tirmasdan" oldin uni quvvatlantirish uchun vaqt topgan ma'qul. Aytgancha, tegishli mahsulotlarni ishlab chiqaruvchilarning ayrimlari mahsulotlarning ishlash muddatini tsikllar soniga qarab o'lchaydilar. Yuqori darajadagi mahsulotlar qariyb olti yuz tsiklda "omon qolish" imkoniyatiga ega.

Ikkinchi qoida

Unda aytilishicha, mobil qurilma to'liq zaryadsizlanishi kerak. Profilaktika maqsadida har uch oyda bir marta bajarilishi kerak. Aksincha, tartibsiz va beqaror zaryadlash nominal minimal va maksimal zaryad belgilarini o'zgartirishi mumkin. Shunday qilib, ushbu avtonom ish manbai qurilgan qurilma, aslida qancha energiya qolganligi to'g'risida yolg'on ma'lumot olishni boshlaydi. Va bu, o'z navbatida, energiya sarfini noto'g'ri hisoblashlariga olib keladi.

Profilaktik tushirish buning oldini olish uchun mo'ljallangan. Bu sodir bo'lganda, boshqaruv davri avtomatik ravishda minimal zaryad qiymatini nolga aylantiradi. Biroq, bu erda ba'zi bir fokuslar mavjud. Masalan, to'liq bo'shatilgandan so'ng, quvvat manbasini qo'shimcha ravishda 12 soat ushlab, ko'z qovoqlariga "bolg'a" qilish kerak. Oddiy elektr tarmog'i va simlardan tashqari, bu masalada zaryadlash uchun bizga boshqa hech narsa kerak emas. Boshqa tomondan, profilaktik zaryaddan keyin batareyaning ishlashi barqarorlashadi va siz darhol buni sezishingiz mumkin.

Uchinchi qoida

Agar siz batareyangizdan foydalanmasangiz, uning holatini kuzatib borishingiz kerak. Shu bilan birga, siz uni saqlaydigan xonadagi harorat tarjixon ko'pi bilan va 15 darajadan kam bo'lmasligi kerak. Ma'lumki, har doim ham aynan shu ko'rsatkichga erishish mumkin emasligi aniq, ammo baribir, ushbu qiymatdan qanchalik kichik og'ish bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, batareyaning o'zi 30-50 foizgacha quvvatlanishi kerak. Bunday sharoitlar energiya manbasini uzoq vaqt davomida jiddiy zarar ko'rmasdan saqlashga imkon beradi. Nega uni to'liq zaryad qilmaslik kerak? Va "quvvatga to'ldirilgan" akkumulyator jismoniy jarayonlar tufayli juda katta qismini yo'qotadi. Agar quvvat manbai uzoq vaqt davomida zaryadsizlangan holatda saqlansa, u holda u deyarli foydasiz bo'ladi. Va chindan ham foydali bo'lgan yagona joy bu axlat qutisidir. Lityum-ionli batareyalarni qayta tiklashning iloji yo'q bo'lsa ham, yagona usul.

To'rtinchi qoida

Bir necha yuzdan bir necha ming rublgacha bo'lgan narx faqat original qurilmalar yordamida olinishi kerak. Bu mobil qurilmalar uchun kamroq to'g'ri keladi, chunki adapterlar allaqachon ularning to'plamiga kiritilgan (agar siz ularni rasmiy do'konda sotib olsangiz). Ammo bu holda, ular faqat etkazib beriladigan voltajni barqarorlashtiradi va zaryadlovchi qurilmasi aslida sizning qurilmangizga o'rnatilgan. Aytgancha, videokameralar va kameralar haqida gapirish mumkin emas. Biz bu haqda gaplashamiz, bu erda batareyalarni zaryad qilishda uchinchi tomon qurilmalaridan foydalanish sezilarli darajada zarar etkazishi mumkin.

Beshinchi qoida

Haroratingizni kuzatib boring. Lityum-ionli batareyalar termal stressga qarshi tura oladi, ammo haddan tashqari issiqlik ular uchun zararli. Va quvvat manbai uchun past harorat eng yaxshi narsa emas. Garchi katta xavf aniq qizib ketish jarayonidan kelib chiqsa ham. Esingizda bo'lsin, batareyani to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri tushmasligi kerak. Harorat oralig'i va ularning ruxsat etilgan qiymatlari -40 darajadan boshlanadi va + 50 daraja Selsiyda tugaydi.

Men ish safari paytida raqamli kameradan o'zimning zaryadlovchimni yo'qotib qo'ydim. Yangi turdagi "qurbaqa" sotib oling. Qurbaqa meni ezdi, chunki men radio havaskoriman, shuning uchun lityum batareyalarni zaryadlashni o'z qo'llarim bilan lehimlay olaman va bundan tashqari, buni qilish juda oson. Mutlaqo har qanday lityum batareyaning zaryadlash moslamasi 5 voltli doimiy voltaj manbai bo'lib, batareya quvvati 0,5-1,0 ga teng zaryad oqimi beradi. Masalan, agar batareya quvvati bo'lsa 1000 mA / soat, zaryadlovchi kamida 500 mA oqimni ta'minlashi kerak.

Agar ishonmasangiz, sinab ko'ring, biz sizga yordam beramiz.

Zaryadlash jarayoni grafikada ko'rsatilgan. Dastlabki daqiqada, zaryadlovchi oqim doimiy, batareyadagi Umax kuchlanish darajasiga yetganda, zaryadlovchi doimiy va kuchlanish asimptotik ravishda nolga intilganda rejimga o'tadi.

Lityum batareyalarning chiqish quvvati odatda 4,2V, nominal kuchlanish esa 3,7V ni tashkil qiladi. Ushbu batareyalarni 4.2V ga to'liq zaryad qilish tavsiya etilmaydi, chunki bu ularning ishlash muddatini qisqartiradi. Agar siz chiqadigan kuchlanishni 4.1V ga tushirsangiz, quvvat deyarli 10% ga kamayadi, ammo shu bilan birga, zaryad-deşarj davrlarining soni deyarli ikki baravar ko'payadi. Ushbu batareyalarni ishlatganda nominal kuchlanishni 3,4 ... 3,3V dan past darajaga etkazish juda istalmagan.

Ko'rib turganingizdek, sxema juda oddiy. LM317 va TL431 stabilizatorlarida qurilgan. Boshqa bir radio komponentda juft diodlar, rezistorlar va kondansatkichlar mavjud. Qurilma deyarli sozlashni talab qilmaydi, etarli qarshilik R8 bilan biz qurilmaning chiqishidagi kuchlanishni ulangan batareykasiz 4,2 voltsga o'rnatamiz. R4 va R6 qarshiliklari bilan zaryadlovchi oqimni o'rnating. Tuzilmaning ishlashini ko'rsatish uchun "zaryadlash" LEDsi mo'ljallangan bo'lib, u bo'sh batareyani ulaganda yonadi va u zaryadlanganda o'chadi.

Lityum batareyalarni zaryadlash uchun tuzilmani yig'ishni boshlaymiz. Unda biz tegishli ishni topdik, siz beshta voltli oddiy transformator quvvat manbaini va yuqoridagi sxemani joylashtirishingiz mumkin.

Qayta zaryadlanadigan batareyani ulash uchun men ikkita guruch tasmasini kesib, ularni rozetkalarga o'rnatdim. Yong'oq qayta zaryadlanuvchi batareyaga ulangan kontaktlarning orasidagi masofani sozlaydi.

Kiyim shpindek kabi bir narsa yasagan. Zaryadlovchi rozetkalarining qutblanishini teskari yo'naltirish uchun siz shuningdek kalitni o'rnatishingiz mumkin - ba'zi hollarda bu juda foydali bo'lishi mumkin. LUT usuli yordamida bosilgan elektron platani yasashni taklif qilaman, Sprint Layout formatidagi rasm yuqoridagi havoladan olingan.

Katta miqdordagi ijobiy xususiyatlarga ega lityum batareyalar, shuningdek, qizib ketishiga va kuchli gazlanishiga olib kelishi mumkin bo'lgan haddan tashqari kuchlanish zaryadiga yuqori sezuvchanlik kabi muhim kamchiliklarga ega. Va batareyaning muhrlangan dizayni borligi sababli, gazning haddan tashqari evolyutsiyasi shishishga yoki portlashga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, lityum batareyalar ortiqcha zaryadga toqat qila olmaydi.

Voltajni boshqaradigan markali zaryadlovchilarda ixtisoslashtirilgan mikrosxemalardan foydalanish tufayli, bu muammo ko'plab foydalanuvchilarga tanish emas, ammo bu uning mavjud emasligini anglatmaydi. Shuning uchun, lityum batareyalarni zaryad qilish uchun bizga aynan shunday moslama kerak va yuqorida ko'rib chiqilgan sxema uning prototipidir.

Qurilma sizga 3.6V yoki 3.7V kuchlanishli lityum batareyalarni zaryad qilish imkonini beradi. Birinchi bosqichda zaryadlash 245mA yoki 490mA barqaror oqim bilan amalga oshiriladi (qo'lda o'rnatiladi), batareyalardagi kuchlanish 4.1V yoki 4.2V ga ko'tarilganda, zaryad barqaror kuchlanishni ushlab turganda va zaryadlovchi oqimining pasayib ketadigan qiymatini ushlab turganda, ikkinchisi pol qiymatiga tushganda (o'rnatilgan) qo'l bilan 20mA dan 350mA gacha), batareyaning zaryadlanishi avtomatik ravishda to'xtatiladi.

LM317 stabilizatori R9 qarshiligidagi kuchlanishni taxminan 1,25V da ushlab turadi, shu bilan u orqali o'tadigan oqimning barqaror qiymatini va shu sababli zaryadlangan batareyani ushlab turadi. Chiqish kuchlanishi LM317 boshqaruv kirish qismiga ulangan TL431 regulyatori bilan cheklangan. Cheklangan kuchlanish qiymati R12… R14 qarshiliklari bo'yicha bo'luvchi yordamida tanlanadi. R11 qarshiligi TL431 ning ta'minot oqimini cheklaydi.

DA2.2 LM358 operatsion kuchaytirgichida R5 ... R8 qarshilik va bipolyar tranzistor VT2, oqim kuchlanishli konvertor qurilgan. Chiqishdagi kuchlanish R9 qarshiligi orqali oqadigan oqim bilan mutanosib va \u200b\u200bquyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Diagrammadagi qiymatlar bilan oqimning voltajga aylanish koeffitsienti 10 ga teng, ya'ni. R9 245mA qarshilik orqali oqim bilan R5 bo'yicha kuchlanish 2.45V ga teng.

R5 bilan kuchlanish DA2.1 op-amp ning teskari bo'lmagan kirishiga amal qiladi. Taqqoslovchining teskari kirishi R2 ... R4 qarshiliklari bo'ylab sozlanishi bo'linuvchidan kuchlanish oladi. Ajratuvchi besleme zo'riqishida LM78L05 tomonidan barqarorlashtiriladi. Komparatorni almashtirish chegarasi nominal o'zgaruvchan qarshilik R3 bilan o'rnatiladi.

SB1 o'tish tugmachasi o'rniga, o'tish moslamasini qo'ying va R12 ... R14 qarshiliklarini tanlab, kontaktlarning zanglashiga olib kiring, SA2 tugmachasining ochiq va yopiq holati uchun 4.1V va 4.2V chiqish kuchlanishini hosil qiling.

SA1 o'tish tugmachasi yordamida zaryad oqimining qiymatini o'rnating (245mA yoki 490mA). SA2 o'tish tugmachasi bilan biz maksimal kuchlanish qiymatini tanlaymiz, 3.6V batareyalar uchun biz 4.1V ni, 3.7V - 4.2V ni tanlaymiz. R3 o'zgaruvchan qarshilik dvigatelidan foydalanib, batareyaning zaryadini to'ldirish kerak bo'lgan oqim qiymatini belgilang (taxminan 0,07 ... 0,1C), batareyani ulang va SB1 o'tish tugmachasini bosing. Lityum batareyani zaryadlash jarayoni boshlanishi kerak va VD2 LED-da indikator yonadi. Zaryad oqimi pol chegarasidan pastga tushganda, DA2.1 chiqishidagi yuqori daraja past darajaga o'zgaradi, maydon effekti tranzistor VT1 yopiladi va K1 o'rni bobini o'chiriladi, bu batareyani zaryadlovchidan oldingi kontakti K1 bilan uzib qo'yadi.

Men zaryadlovchining bosilgan elektron platasining rasmini beraman va uni o'zingiz ishlatishingizni maslahat beraman

Lityum batareyalarni mobil telefonlar va smartfonlardan zaryad qilish uchun universal adapter ishlab chiqarildi:

Ushbu turdagi barcha batareyalar maxsus ko'rsatmalarga muvofiq ishlashi kerak. Ushbu qoidalarni taxminan ikki guruhga bo'lish mumkin: foydalanuvchidan mustaqil va foydalanuvchidan mustaqil.

Birinchi guruh batareyalarni zaryadlash va zaryadsizlantirishning asosiy qoidalarini o'z ichiga oladi, ular maxsus zaryadlovchi tekshiruvi tomonidan boshqariladi:

Lityum batareyaning holati bo'lishi kerak uning kuchlanishi 4,2 voltdan oshmasligi va 2,7 dan pastga tushmasligi kerak volt. Ushbu cheklovlar maksimal va minimal to'lov darajalari. Minimal 2,7 voltsli daraja koks elektrodlari bo'lgan batareyalar uchun dolzarbdir, ammo zamonaviy lityum batareyalar grafit elektrodlari bilan ishlab chiqariladi. Ular uchun minimal limit 3 volt.
Zaryad 100% dan 0% gacha o'zgarganda, akkumulyator tomonidan beriladigan energiya miqdori batareya quvvati... Bir qator ishlab chiqaruvchilar maksimal kuchlanishni 4,1 voltsgacha cheklashadi, lityum batareyasi esa ancha uzoqroq ishlaydi, ammo uning quvvati taxminan 10% ni yo'qotadi. Ba'zan pastki chegara 3,0 va hatto 3,3 voltgacha ko'tariladi, shuningdek, quvvat darajasining pasayishi bilan ham.
Batareyaning eng uzoq umr ko'rishi 45% zaryad bilan sodir bo'ladi va o'sish yoki pasayish bilan umr qisqartiriladi. Agar zaryad yuqoridagi diapazonda bo'lsa, hayotdagi o'zgarish ahamiyatga ega emas.
Batareyadagi kuchlanish qisqa vaqt ichida ham yuqorida ko'rsatilgan chegaralardan oshib ketsa, uning hayoti keskin pasayadi.
Zaryadlovchilarning akkumulyatorlari zaryadlash paytida batareyadagi kuchlanish 4,2 voltsdan oshishiga hech qachon yo'l qo'ymaydi, lekin zaryadsizlanish paytida minimal darajani har xil yo'llar bilan cheklashi mumkin.

Foydalanuvchilarga bog'liq bo'lgan ikkinchi guruhga quyidagi qoidalar kiradi:

Batareyani minimal zaryad darajasiga va bundan tashqari, qurilma o'zini o'chiradigan holatga tushirmaslikka harakat qiling, ammo agar bu sodir bo'lsa, batareyani iloji boricha tezroq zaryad qilish tavsiya etiladi.
Tez-tez zaryadlashdan, shu jumladan to'liq bo'lmagan lityum batareyadan qo'rqmang, bu umuman muhim emas.
Batareyaning quvvati haroratga qarab o'zgaradi. Shunday qilib, xona haroratida 100% zaryad darajasida, sovuqqa chiqqanda, batareyaning zaryadi 80% ga tushadi, bu printsipial jihatdan xavfli emas va juda muhim emas. Ammo buning aksi bo'lishi mumkin, agar siz batareyaga 100% zaryadlangan batareyani qo'ysangiz, uning zaryad darajasi 110% gacha ko'tariladi va bu uning uchun juda xavfli va uning hayotini keskin qisqartirishi mumkin.
Batareyani uzoq muddatli saqlash uchun ideal shart - bu qurilmadan tashqarida, taxminan 50% quvvatga ega
Agar batareyani sotib olganingizdan so'ng, bir necha kundan keyin ishlatilgan quvvatni oshirsangiz. Batareyasi bo'lgan qurilma nosozlik va to'xtab qolishni boshlaydi yoki batareyaning zaryadlashi o'chadi, ehtimol eski batareyada mukammal ishlaydigan zaryadlovchi qurilmangiz katta quvvat uchun kerakli zaryad oqimini ta'minlay olmaydi.

Faqat oddiy va qiziqarli radio havaskor g'oyalari va ishlanmalaridan iborat telefonlar uchun original zaryadlovchilarni tanlash

Ushbu jambon radio dizayni mobil telefonlardan va 18650 turdagi lityum batareyalarni zaryad qilish uchun mo'ljallangan va eng muhimi, batareyaning to'g'ri zaryadlanishini ta'minlaydi. Qurilmada LED zaryadlash ko'rsatkichi mavjud. Qizil rang batareyaning zaryad olayotganligini, yashil rang batareyaning to'liq zaryadlanganligini bildiradi. Aqlli zaryadlash BQ2057CSN mikrosxemasida ixtisoslashtirilgan zaryad tekshiruvi yordamida olinadi.

Zamonaviy lityum batareyalarda sof lityum ishlatilmaydi. Shuning uchun lityum batareyalarning uchta asosiy turi keng tarqalgan: Lityum-ion (Li-ion) Unom. - 3.6V; Lityum polimer (Li-Po, Li-polimer yoki "lipo"). Unom. - 3.7V; Lityum temir fosfat (Li-Fe yoki LFP). Unom - 3.3V.

Li-ion batareyalarining asosiy kamchiliklari, men ularni ta'kidlar edim yong'in xavfi haddan tashqari kuchlanish yoki qizib ketish tufayli. Ammo, lityum-temir-fosfat batareyalarida bunday yog 'minusi yo'q - ular butunlay olovga chidamli.
Lityum batareyalar juda h sovuqqa sezgir va tezda o'z imkoniyatlarini yo'qotadi va zaryadlashni to'xtatadi.
Majburiy zaryadlovchini talab qiladi
Qachon chuqur tushirish lityum batareyalar asl xususiyatlarini yo'qotadi.
Agar akkumulyator uzoq vaqt "ishlamasa", unda dastlab undagi kuchlanish chegara darajasiga tushadi va keyin kuchlanish 2,5V ga tushishi bilanoq chuqur zaryad boshlanadi, bu uning ishdan chiqishiga olib keladi. Shuning uchun vaqti-vaqti bilan biz noutbuklar, uyali telefonlar, mp3-pleerlarning batareyalarini to'ldiramiz.

Birinchi litiy asosidagi akkumulyator 1991 yilda paydo bo'lgan. Ammo faqat mobil telefonlarning ommalashishi fonida Li-ion qurilmalari ham keng talabga ega bo'ldi. Hozirgi vaqtda lityum batareyalar elektron yoki texnik qurilmaning avtonom ishlashi zarur bo'lgan joyda ishlatiladi. Qayta zaryadlanadigan batareyalar maishiy texnika, elektr asboblari, asboblar va turli jihozlarni energiya bilan ta'minlaydi. O'z-o'zidan tushirish chegarasi pastligi, energiya ta'minotining to'liq iste'mol qilinishini va Li-ion batareyasining boy manbasini kutmasdan energiyani to'ldirish qobiliyati tufayli ular yuqori quvvat talab qiladigan qurilmalarning ishlashini qo'llab-quvvatlaydilar.

Lityum batareyaning dizayni

Dizayn bo'yicha Li-ion batareyalari prizmatik va silindrsimon konstruktsiyalarda ishlab chiqariladi. Prizmatik akkumulyatorlarni ishlab chiqarish to'rtburchaklar plitalarni bir-birining ustiga qo'yish orqali amalga oshiriladi. Bunday modellarda silindrsimon analoglar bilan taqqoslaganda qattiqroq qadoqlash ta'minlanadi, ammo elektrodlarga nisbatan kuchliroq bosim kuchlarini ta'minlash kerak. Lityum batareyaning silindrsimon qurilmasi - bu elektrodlar va seperator bilan o'ralgan va salbiy elektrodga ulangan metall ramkaga o'ralgan paket. Batareyaning musbat elektrodi maxsus izolyator orqali qopqoqqa chiqariladi. Aytgancha, rulondan rulonga yig'ish printsipi, shuningdek, prizmatik modellarning ayrim versiyalarida elliptik spiral shaklida qo'llaniladi. Ushbu dizayn har ikki turdagi lityum batareyalarning afzalliklarini birlashtiradi.

Nima uchun "nol" ga etkazishga arzimaydi?

Mutaxassislar batareyani quvvat sarfi tugamaguncha ishlatishni tavsiya etmaydi. Lityum qurilmalar boshqa turdagi akkumulyatorlarga ega bo'lgan xotira ta'siriga ega emas. Amalda, bu daraja nolga tushguncha batareyani zaryad qilish kerak degan ma'noni anglatadi. Aytgancha, lityum batareyalar zaryadlanadigan tsikllarning soni quvvat manbalarining chidamliligi ko'rsatkichidir - ishlab chiqaruvchilar ushbu ko'rsatkichni markalashda ko'rsatadilar.

Masalan, sifatli modellar uchun tsikllar soni 600 bo'lishi mumkin. Li-ion batareyasining ishlash muddatini ko'paytirish uchun qurilmani muntazam ravishda quvvatlantirish kerak. Zaryadlashni boshlash kerak bo'lgan eng maqbul daraja - 15%. Ushbu tadbir tsikllar sonini 1100 ga etkazishi mumkin.

Zaryadlash qanday amalga oshiriladi?

Lityum batareyalar aralash sxema bo'yicha zaryadlanadi, ya'ni avval 1C doimiy tokdan o'rtacha 4,2 V kuchlanishgacha, so'ngra doimiy voltaj darajasida. Birinchi bosqich o'z vaqtida taxminan 40 daqiqa davom etadi, ikkinchisi esa uzoqroq. Shunisi e'tiborga loyiqki, 4.2 V gacha bo'lgan kuchlanishda faqat zamonaviy lityum batareyalarni zaryadlash mumkin. Batareyalarning sanoat va harbiy modellari odatdagi modellarga qaraganda uzoqroq ishlash muddatiga ega, buning natijasida zaryadning tugash chegarasi 3,90 V ga qaytarildi.

Zaryad qilish uchun qancha vaqt ketadi?

Lityum xujayrasini 1C tok bilan zaryadlash jarayoni, qoida tariqasida, 2,5 soatni tashkil qiladi.Li-ion batareyasi uning kuchlanish darajasi bir xil o'chirish ko'rsatkichlariga mos kelganda energiyani to'liq to'ldiradi. Shu bilan birga, oqim dastlabki zaryadga nisbatan taxminan 3% ga kamayishi kerak. Lityum batareyalar tokning ko'payishi bilan tezroq zaryadlanadi degan fikr bor. Aslida, bunday emas, ammo zaryadlangan oqim kuchayishi kuchlanishning oshishiga yordam beradi, birinchi bosqichning oxiridan boshlab zaryadlash ko'proq vaqt talab etadi.

Ba'zi turdagi qurilmalarda lityum batareyalarni zaryadlash 1 soatdan kam vaqtni oladi .. Vaqtning qisqarishi tsiklning ikkinchi bosqichi yo'qligi va batareyani birinchi bosqichdan keyin darhol foydalanish mumkinligi bilan bog'liq. Ammo bitta ogohlantirish bor: batareya energiya ta'minotini to'liq to'ldirmaydi - bu atigi 70%.

Ko'rinib turibdiki, bunday zaryadlash sxemasining ma'nosi nimada? Ushbu yondashuv bir nechta tez zaryadlash davrlarini talab qiladigan bo'lsa foydali bo'ladi. Masalan, lityum batareyali tornavida har bir operatsiya uchun 30 minut vaqtni talab qiladi, shundan so'ng siz hozirgi batareyani zaryadlashingiz va zaxira bilan ishlashni davom ettirishingiz mumkin (elektr dastgohi odatda ikkita batareya bilan jihozlangan).

Nima uchun batareyani ortiqcha yuklash kerak?

Energiya nolga tushguncha zaryadlashni boshlash tavsiya etiladi, ammo oyiga bir marta to'liq zaryadga ega bo'lishga arziydi, shundan so'ng siz energiyani 100% to'ldirish uchun lityum batareyalar uchun asl zaryadlovchidan foydalanishingiz kerak. Ushbu protseduraga bo'lgan ehtiyoj Li-ion batareyalarining o'ziga xos xususiyati bilan bog'liq. Tajribali lityum batareyalar foydalanuvchilari qolgan zaryad ko'rsatkichi har doim ham to'g'ri kelmasligini payqashgan bo'lishi mumkin. Masalan, planshet ekranida qurilmaning atigi 50% zaryadsizlanganligi aks etadi - aslida faqat 10 daqiqalik faol ish batareyani «bo'shatishi» mumkin.

Bunday qarama-qarshiliklarning oldini olish uchun lityum batareyalar to'liq zaryadsizlanishi kerak. Natijada, qurilma quvvat manbai imkoniyatlarini aniqroq hisoblashi va displeyda ma'lumotni ishonchli namoyish qilishi mumkin bo'ladi.

Zaryad olayotganda quvvat sarfi kamayadi

Lityum batareyalarni ishlashini talab qiladigan mobil qurilmalar va boshqa qurilmalarning elektr ta'minoti kuchli maishiy texnika bilan energiya sarfi jihatidan taqqoslanmasa ham, bir nechta oddiy maslahatlar nafaqat elektr energiyasini tejashga, balki qurilmalarning ishlash muddatini uzaytirishga yordam beradi:

• Quvvat sarfini minimallashtirish uchun qurilmani dasturiy ta'minot bilan to'ldirish imkoniyatlaridan foydalanish.
• Keraksiz ishlaydigan funktsiyalarni o'chirib qo'ying. Masalan, Internet, turli xil tarmoqlar va Bluetooth - statistik ma'lumotlarga ko'ra, ularning umumiy ishlashi qurilmaning ishlash vaqtini 30 foizga qisqartirishi mumkin.
• Qurilmaning sozlamalarini optimallashtiring - orqa yorug'likni xiralashtirish, keraksiz bildirishnomalarni va ovoz effektlarini o'chirish gadjetning ishlashini 10-15 daqiqaga uzaytiradi. Bu juda ko'p emas, ammo tanqidiy vaziyatlarda bu ortiqcha bo'lmaydi.

Lityum batareyani tejash bo'yicha ko'rsatmalar

Chidamlilik Li-ion batareyalarining kuchli tomonlaridan biridir. Shunday qilib, o'z-o'zidan tushirish natijasida yillik hajmning pasayishi 10% dan oshmaydi. Shunga qaramay, batareyalarni haddan tashqari issiqlikdan saqlashning kimyoviy va tizimli usullarini ishlatishda ko'rib chiqish kerak. Agar zamonaviy lityum batareyalar noto'g'ri zaryadlashdan himoyalangan bo'lsa, harorat ta'sirlari ular uchun hali ham xavf tug'diradi. Shuning uchun batareyalarning keraksiz isitilishini kamaytirish tavsiya etiladi. Biroq, ishlab chiqaruvchilar bu yo'nalishda ham ishlamoqdalar. Katod hujayralaridan foydalanish, xususan, lityum quvvat manbalarining issiqlik xavfsizligini oshiradi.