Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов: Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Содержание

Самодельное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов – свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионполимерные (Li-Po).

Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим.

Шаг 1: Видео

В видео показана сборка зарядного устройства.
Ссылка на youtube

Шаг 2: Список электрокомпонентов

Список компонентов, необходимых для сборки зарядного устройства для аккумуляторных батареек 18650:

Шаг 3: Список инструментов

Для работы вам будут нужны следующие инструменты:

Теперь, когда все нужные инструменты и компоненты подготовлены к работе, займемся модулем ТР4056.

Шаг 4: Модуль зарядного устройства Li-io аккумуляторов на основе чипа ТР4056

Немного подробнее об этом модуле. На рынке представлены два варианта этих модулей: с защитой аккумулятора и без нее.

Коммутационная плата, содержащая схему защиты, осуществляет контроль напряжения с помощью фильтра цепи питания DW01A (интегральная схема защиты батареи) и FS8205A (N-канальный транзисторный модуль). Таким образом, коммутационная плата содержит три интегральных схемы (TP4056+DW01A+FS8205A), в то время как модуль зарядного устройства без защиты батареи содержит лишь одну интегральную схему (TP4056).

TP4056 – модуль заряда одноэлементных Li-io аккумуляторов с линейным зарядом постоянного тока и напряжения. Корпус SOP и малое число внешних компонентов делают этот модуль прекрасным вариантом для использования в самодельных электроприборах. Он заряжает через USB так же хорошо, как через обычный блок питания. Распиновка модуля TP4056 прилагается (рис.2), как и график цикла зарядки (рис.

3) с кривыми постоянного тока и постоянного напряжения. Два диода на коммутационной плате показывают текущий статус заряда – заряд, прекращение заряда и тд (рис.4).

Чтобы не повредить аккумулятор, заряд 3,7 В литий-ионных аккумуляторов должен осуществляться при значении постоянного тока 0,2-0,7 от их емкости, пока выходное напряжение не достигнет 4,2 В, после чего заряд будет осуществляться постоянным напряжением и постепенно снижающимся (до 10% от первоначального значения) током. Мы не можем прервать заряд при напряжении 4,2 В, так как уровень заряда будет 40-80% от полной емкости аккумулятора. За этот процесс отвечает модуль TP4056. Еще один важный момент – резистор, соединенный с выводом PROG, определяет зарядный ток. В модулях, представленных на рынке, обычно с этим выводом соединен 1,2 КОм резистор, что соответствует зарядному току 1А (рис.5). Чтобы получить другие значения зарядного тока, можно попробовать ставить другие резисторы.

Даташит модуля ТР4056

DW01A – интегральная схема защиты батареи, на рис. 6 показана обычная схема подключения. Полевые МОП-транзисторы М1 и М2 соединены внешне интегральной схемой FS8205A.

Даташит DW01A

Даташит FS8205A

Эти компоненты установлены на коммутационной плате модуля заряда литий-ионных батарей TP4056, ссылка на который есть в Шаге 2. Мы должны сделать только две вещи: дать напряжение в диапазоне 4-8 В на входной разъем, и соединить полюса аккумулятора и контактами + и – модуля TP4056.

После этого продолжим сборку зарядного устройства.

Шаг 5: Схема проводки

Чтобы завершить сборку электрокомпонентов, спаяем их в соответствии со схемой. Я приложил схему в программе Fritzing и фото физического соединения.

  1. + контакт разъема питания соединяем с одним из контактов выключателя, а – контакт разъема питания соединяем с пином GND стабилизатора 7805
  2. Второй контакт выключателя соединяем с пином Vin стабилизатора 7805
  3. Устанавливаем три конденсатора 100 нФ параллельно между Vin и GND пинами стабилизатора напряжения (для этого используйте макетную плату)
  4. Устанавливаем конденсатор 100 нФ между пинами Vout и GND стабилизатора напряжения (на макетной плате)
  5. Соедините Vout пин стабилизатора напряжения с IN+ пином модуля TP4056
  6. Соедините пин GND стабилизатора напряжения с IN- пином модуля TP4056
  7. Соедините + контакт батарейного отсека с B+ пином модуля TP4056, а – контакт батарейного отсека соедините с В- пином модуля TP4056

На этом соединения завершены. Если вы используете 5 В блок питания, пропускайте все пункты с подключениями к стабилизатору напряжения 7805, и подключайте + и – блока напрямую к IN+ и IN- пинам модуля TP4056 соответственно.
Если вы будете использовать 12В блок питания, при прохождении тока 1А стабилизатор 7805 будет нагреваться, это можно исправить теплоотводом.

Шаг 6: Сборка, часть 1: прорезаем отверстия в корпусе

Для того, чтобы правильно уместить все электрокомпоненты в корпусе, в нем нужно прорезать отверстия:

  1. Лезвием ножа отметьте на корпусе границы батарейного отсека (рис.1).
  2. Горячим ножом прорежьте отверстие по сделанным меткам (рис.2 и 3).
  3. После прорезания отверстия, корпус должен выглядеть как на рис.4.
  4. Отметьте место, где будет находиться USB-разъем модуля TP4056 (рис.5 и 6).
  5. Горячим ножом прорежьте в корпусе отверстие для USB-разъема (рис. 7).
  6. Отметьте места на корпусе, где будут находиться диоды модуля TP4056 (рис. 8 и 9).
  7. Горячим ножом прорежьте отверстия под диоды (рис. 10).
  8. Таким же образом сделайте отверстия под разъем питания и выключатель (рис.11 и 12)

Шаг 7: Сборка, часть 2: устанавливаем электрокомпоненты

Следуйте инструкции, чтобы установить компоненты в корпусе:

  1. Установите батарейный отсек так, чтобы монтажные точки были снаружи отсека/корпуса. Клеевым пистолетом приклейте отсек (рис.1).
  2. Установите на место модуль TP4056 так, чтобы USB0разъем и диоды попали в соответствующие отверстия, зафиксируйте термоклеем (рис.2).
  3. Установите на место стабилизатор напряжения 7805, зафиксируйте термоклеем (рис.3).
  4. Установите на свои места разъем питания и выключатель, зафиксируйте их термоклеем (рис.4).
  5. Расположение компонентов должно выглядеть так же, как на рис.5.
  6. Нижнюю крышку закрепите на месте винтами (рис.6).
  7. Позже я закрыл неровности, оставшиеся от горячего ножа, черной изолентой. Также их можно сгладить наждачкой.

Завершенное зарядное устройство показано на рис. 7. теперь его нужно испытать.

Шаг 8: Испытание

Установите разряженный аккумулятор в зарядное устройство. Включите питание в разъем 12В или USB. Красный диод должен моргать, это значит, что идет процесс заряда.

Когда заряд будет завершен, должен загореться синий диод.
Прикладываю фото зарядного устройства в процессе заряда и фото с заряженным аккумулятором.

На этом работа завершена.

Самодельное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов – свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионполимерные (Li-Po).

Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим.

Шаг 1: Видео

В видео показана сборка зарядного устройства.
Ссылка на youtube

Шаг 2: Список электрокомпонентов

Список компонентов, необходимых для сборки зарядного устройства для аккумуляторных батареек 18650:

Шаг 3: Список инструментов

Для работы вам будут нужны следующие инструменты:

Теперь, когда все нужные инструменты и компоненты подготовлены к работе, займемся модулем ТР4056.

Шаг 4: Модуль зарядного устройства Li-io аккумуляторов на основе чипа ТР4056

Немного подробнее об этом модуле. На рынке представлены два варианта этих модулей: с защитой аккумулятора и без нее.

Коммутационная плата, содержащая схему защиты, осуществляет контроль напряжения с помощью фильтра цепи питания DW01A (интегральная схема защиты батареи) и FS8205A (N-канальный транзисторный модуль). Таким образом, коммутационная плата содержит три интегральных схемы (TP4056+DW01A+FS8205A), в то время как модуль зарядного устройства без защиты батареи содержит лишь одну интегральную схему (TP4056).

TP4056 – модуль заряда одноэлементных Li-io аккумуляторов с линейным зарядом постоянного тока и напряжения. Корпус SOP и малое число внешних компонентов делают этот модуль прекрасным вариантом для использования в самодельных электроприборах. Он заряжает через USB так же хорошо, как через обычный блок питания. Распиновка модуля TP4056 прилагается (рис.2), как и график цикла зарядки (рис.3) с кривыми постоянного тока и постоянного напряжения. Два диода на коммутационной плате показывают текущий статус заряда – заряд, прекращение заряда и тд (рис.4).

Чтобы не повредить аккумулятор, заряд 3,7 В литий-ионных аккумуляторов должен осуществляться при значении постоянного тока 0,2-0,7 от их емкости, пока выходное напряжение не достигнет 4,2 В, после чего заряд будет осуществляться постоянным напряжением и постепенно снижающимся (до 10% от первоначального значения) током. Мы не можем прервать заряд при напряжении 4,2 В, так как уровень заряда будет 40-80% от полной емкости аккумулятора. За этот процесс отвечает модуль TP4056. Еще один важный момент – резистор, соединенный с выводом PROG, определяет зарядный ток. В модулях, представленных на рынке, обычно с этим выводом соединен 1,2 КОм резистор, что соответствует зарядному току 1А (рис.5). Чтобы получить другие значения зарядного тока, можно попробовать ставить другие резисторы.

Даташит модуля ТР4056

DW01A – интегральная схема защиты батареи, на рис.6 показана обычная схема подключения. Полевые МОП-транзисторы М1 и М2 соединены внешне интегральной схемой FS8205A.

Даташит DW01A

Даташит FS8205A

Эти компоненты установлены на коммутационной плате модуля заряда литий-ионных батарей TP4056, ссылка на который есть в Шаге 2. Мы должны сделать только две вещи: дать напряжение в диапазоне 4-8 В на входной разъем, и соединить полюса аккумулятора и контактами + и – модуля TP4056.

После этого продолжим сборку зарядного устройства.

Шаг 5: Схема проводки

Чтобы завершить сборку электрокомпонентов, спаяем их в соответствии со схемой. Я приложил схему в программе Fritzing и фото физического соединения.

  1. + контакт разъема питания соединяем с одним из контактов выключателя, а – контакт разъема питания соединяем с пином GND стабилизатора 7805
  2. Второй контакт выключателя соединяем с пином Vin стабилизатора 7805
  3. Устанавливаем три конденсатора 100 нФ параллельно между Vin и GND пинами стабилизатора напряжения (для этого используйте макетную плату)
  4. Устанавливаем конденсатор 100 нФ между пинами Vout и GND стабилизатора напряжения (на макетной плате)
  5. Соедините Vout пин стабилизатора напряжения с IN+ пином модуля TP4056
  6. Соедините пин GND стабилизатора напряжения с IN- пином модуля TP4056
  7. Соедините + контакт батарейного отсека с B+ пином модуля TP4056, а – контакт батарейного отсека соедините с В- пином модуля TP4056

На этом соединения завершены. Если вы используете 5 В блок питания, пропускайте все пункты с подключениями к стабилизатору напряжения 7805, и подключайте + и – блока напрямую к IN+ и IN- пинам модуля TP4056 соответственно.
Если вы будете использовать 12В блок питания, при прохождении тока 1А стабилизатор 7805 будет нагреваться, это можно исправить теплоотводом.

Шаг 6: Сборка, часть 1: прорезаем отверстия в корпусе

Для того, чтобы правильно уместить все электрокомпоненты в корпусе, в нем нужно прорезать отверстия:

  1. Лезвием ножа отметьте на корпусе границы батарейного отсека (рис.1).
  2. Горячим ножом прорежьте отверстие по сделанным меткам (рис.2 и 3).
  3. После прорезания отверстия, корпус должен выглядеть как на рис.4.
  4. Отметьте место, где будет находиться USB-разъем модуля TP4056 (рис.5 и 6).
  5. Горячим ножом прорежьте в корпусе отверстие для USB-разъема (рис. 7).
  6. Отметьте места на корпусе, где будут находиться диоды модуля TP4056 (рис. 8 и 9).
  7. Горячим ножом прорежьте отверстия под диоды (рис. 10).
  8. Таким же образом сделайте отверстия под разъем питания и выключатель (рис.11 и 12)

Шаг 7: Сборка, часть 2: устанавливаем электрокомпоненты

Следуйте инструкции, чтобы установить компоненты в корпусе:

  1. Установите батарейный отсек так, чтобы монтажные точки были снаружи отсека/корпуса. Клеевым пистолетом приклейте отсек (рис.1).
  2. Установите на место модуль TP4056 так, чтобы USB0разъем и диоды попали в соответствующие отверстия, зафиксируйте термоклеем (рис.2).
  3. Установите на место стабилизатор напряжения 7805, зафиксируйте термоклеем (рис.3).
  4. Установите на свои места разъем питания и выключатель, зафиксируйте их термоклеем (рис.4).
  5. Расположение компонентов должно выглядеть так же, как на рис.5.
  6. Нижнюю крышку закрепите на месте винтами (рис.6).
  7. Позже я закрыл неровности, оставшиеся от горячего ножа, черной изолентой. Также их можно сгладить наждачкой.

Завершенное зарядное устройство показано на рис.7. теперь его нужно испытать.

Шаг 8: Испытание

Установите разряженный аккумулятор в зарядное устройство. Включите питание в разъем 12В или USB. Красный диод должен моргать, это значит, что идет процесс заряда.

Когда заряд будет завершен, должен загореться синий диод.
Прикладываю фото зарядного устройства в процессе заряда и фото с заряженным аккумулятором.
На этом работа завершена.

Самодельное зарядное для литий ионных аккумуляторов

Главная » Разное » Самодельное зарядное для литий ионных аккумуляторов

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов по своему строению и принципу работы весьма схоже с ЗУ для свинцово-кислотных. Каждая банка литиевых АКБ имеет более высокое значение напряжения. Кроме того, они более чувствительные к перенапряжению и перезаряду.

Литий-ионный аккумулятор 18650

Банка – это один живительный элемент. Получил он свое название от схожести с жестяными банками для напитков. Для литиевых элементов наиболее распространенным вариантом является 18650. Это число легко расшифровывается. В миллиметрах указана толщина – 18 и высота – 65.

Если другие виды аккумуляторов позволяют иметь больший разбег в подаваемом напряжении при зарядке, то для литиевых этот показатель должен быть намного точнее. Во время достижения на аккумуляторе напряжения в 4. 2 вольта зарядка должна останавливаться, перенапряжение для них опасно. Допускается отклонение от нормы в 0.05 вольта.

Среднее время заряда для литиевых батарей – 3 часа. Это усреднённый показатель, все же каждый отдельный аккумулятор имеет свое значение. От качества зарядки литиевых АКБ зависит срок их службы.

Условия длительного хранения

Совет. Хранить литий-ионные аккумуляторы необходимо правильно. Если устройство долгое время не будет использоваться, то батарею лучше из него вынуть.

Если оставить хранится полностью заряженный аккумуляторный элемент, то он может навсегда утратить часть своей ёмкости. Если оставить хранится разряженную батарею, она может больше не восстановиться. Значит, даже попытавшись ее реанимировать, можно потерпеть фиаско. Поэтому оптимальный рекомендуемый заряд для хранения литиевых банок – 30-50%.

Использование оригинальных зарядных устройств

Некоторые производители указывают, что использование неродных зарядных устройств для li ion аккумуляторов может привести к потере гарантии на устройство. Все дело в том, что плохое зарядное может погубить аккумуляторный элемент. Литиевые батареи могут портиться из-за неправильного напряжения или некорректного затухания в конце зарядки. Поэтому использование оригинального зарядного устройства – это всегда лучший выбор.

Заводское ЗУ

Опасность перезаряда и полного разряда

Исходя из устройства литиевых батарей, не рекомендуется допускать их полной разрядки или перезарядки.

К примеру, никель-кадмиевые батареи имеют эффект памяти. Это значит, что неправильный режим зарядки приводит к потере ёмкости. Неправильным считается режим, когда подзаряжается батарея, которая не полностью разрядилась. Если начать заряжать ее в не полностью разряженном состоянии, она может терять свою ёмкость. Зарядные устройства для таких батарей производятся со специальными режимами работы, которые сначала разряжают батарею до нужного уровня, потом начинают ее подзаряжать.

Литиевые батареи не требуют такого хлопотного обслуживания. Эффекта памяти у них нет, но они боятся полной разрядки. Поэтому их лучше подзарядить, когда появляется возможность, не дожидаясь полного разряда. Но и перезаряд для них неприемлем. Поэтому оптимальным будет не допускать разряда ниже 15 % и заряда более 90%. Так можно увеличить срок службы батареи.

Это касается только батарей без защиты. Если у аккумуляторов есть защита, реализованная на отдельной плате, то она отсекает заряд сверх меры, если разряд достигает минимального уровня, то отключает устройство. Обычно это показатели более 4,2 Вольта и 2.7 Вольта, соответственно.

Отношение к перепадам температур

Рабочий диапазон температур для литиевых батарей невелик – от +5 до +25 градусов по Цельсию. Сильные перепады температур нежелательны для их работы.

Самодельный зарядник для литий-ионных аккумуляторов

При перезаряде температура аккумулятора может повышаться, что нехорошо сказывается на его работе. Низкая температура также действует отрицательно. Подмечено, что на морозе аккумуляторы быстрее теряют свой заряд и садятся, хотя в тепле устройство показывает полную зарядку.

Особенности литиевых батарей

Li-ion АКБ являются очень неприхотливыми в эксплуатации. При бережном обращении они прослужат около 3-4 лет. Однако стоит ориентироваться на то, что даже если аккумуляторы не используются, они медленно умирают. Поэтому запасаться аккумуляторами к устройству впрок не совсем резонно. 2 года – это нормальное время от момента производства. Если прошло больше, то это могут быть уже вышедшие из строя батареи.

Интересно. Самый распространенный размер банки 18650 в среднем имеет ёмкость в 3500 мАч. Нормальная цена для такой батареи – 3-4 доллара. Поэтому производители, обещающие за 3 доллара Power bank объемом 10000 мАч, мягко говоря, обманывают. Хорошо, если там будет хотя бы 3000 мАч.

Как правильно заряжать полимерный аккумулятор

Полимерный аккумулятор от ионного отличается только внутренней консистенцией наполнителя. Правила зарядки и эксплуатации применимы к обоим видам этих литиевых батарей.

Как сделать зарядное устройство для литиевого аккумулятора своими руками

Схема самодельной зарядки для литиевых аккумуляторов

Рассмотрим одну из самых простых схем зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. Самодельная схема зарядки реализована на микросхеме, которая выступает как стабилитрон и контроллер заряда, и транзисторе. База транзистора соединяется с управляющим электродом микросхемы. Литиевые батареи не любят перенапряжения, поэтому на выходе обязательно нужно выставить рекомендуемое напряжение в 4.2 В. Достичь этого можно с помощью регулировки микросхемы сопротивлениями R3 R4, которые имеют значения 3кОм и 2.2 кОм, соответственно. Подключаются они к первой ножке микросхемы. Регулировка задаётся единожды, и напряжение остаётся постоянным.

Чтобы можно было подстроить напряжение на выходе на месте резистора R, устанавливают потенциометр. Производить подстройку нужно без нагрузки, то есть без самого аккумулятора. С его помощью можно точно подстроить напряжение на выходе, равное 4,2 В. Потом вместо потенциометра можно поставить резистор полученного номинала.

Резистор R4 используется, чтобы открывать базу транзистора. Номинал этого сопротивления – 0,22 кОм. Когда аккумулятор будет заряжаться, его напряжение будет расти. От этого электрод управления на транзисторе будет повышать сопротивление эмиттер-коллектора. Это, в свою очередь, будет понижать ток, идущий на аккумулятор.

Ещё нужно отрегулировать ток зарядки. Для этого используют сопротивления R1. Без этого резистора не загорится светодиод, он отвечает за индикацию процесса зарядки. В зависимости от необходимого тока, подбирают резистор номиналом от 3 до 8 Ом.

Как выбрать аккумулятор

Отдельное внимание нужно уделить производителям аккумуляторов. Существуют зарекомендовавшие себя бренды и какие-то неизвестные аналоги. Иногда недобросовестные производители могут продавать товар, который ниже заявленных характеристик в 3 раза и более.

Обратите внимание! К брендам, получившим популярность, можно отнести Panasonic, Sony, Sanyo, Samsung.

Покупка литиевых аккумуляторов не должна вызвать больших проблем. Купить их можно в местных магазинах электроники, в интернет-магазинах или заказать напрямую из Китая. Не стоит гнаться за дешевизной. Хороший аккумулятор не может стоить очень дёшево. Некоторые производители ставят качественные банки, но плохие платы, отвечающие за питание. Это неминуемо приведет к гибели батареи.

Видео

Зарядка литий-ионных батарей — Battery University

Узнайте, как продлить срок службы батареи, используя правильные методы зарядки.

Зарядка и разрядка аккумуляторов — это химическая реакция, за исключением литий-ионных. Ученые, занимающиеся аккумуляторными батареями, говорят об энергиях, поступающих в аккумуляторную батарею и исходящих из нее как часть движения ионов между анодом и катодом. Это утверждение имеет свои достоинства, но если бы ученые были полностью правы, то батарея жила бы вечно. Они обвиняют снижение емкости в том, что ионы попадают в ловушку, но, как и во всех аккумуляторных системах, внутренняя коррозия и другие дегенеративные эффекты, также известные как паразитные реакции на электролит и электроды, играют роль. (См. BU-808b: Что вызывает смерть литий-ионных аккумуляторов?)

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов представляет собой устройство ограничения напряжения, которое имеет сходство со свинцово-кислотной системой. Отличия от литий-ионных аккумуляторов заключаются в более высоком напряжении на элемент, более жестких допусках по напряжению и отсутствии непрерывного или плавающего заряда при полной зарядке.В то время как свинцово-кислотный предлагает некоторую гибкость с точки зрения отключения напряжения, производители литий-ионных элементов очень строго подходят к правильной настройке, поскольку литий-ионные аккумуляторы не могут выдерживать перезаряд. Так называемого чудо-зарядного устройства, обещающего продлить срок службы батареи и получить дополнительную емкость с помощью импульсов и других уловок, не существует. Литий-ионная система — это «чистая» система, которая берет только то, что может поглотить.


Зарядка Li-ion с добавлением кобальта

Литий-ионный аккумулятор с традиционными катодными материалами из кобальта, никеля, марганца и алюминия обычно заряжается до 4.20В / ячейка. Допуск составляет +/– 50 мВ / элемент. Некоторые разновидности на основе никеля заряжаются до 4,10 В / элемент; литий-ионный аккумулятор высокой емкости может достигать 4,30 В / элемент и выше. Повышение напряжения увеличивает емкость, но выход за пределы спецификации вызывает нагрузку на аккумулятор и снижает безопасность. Встроенные в блок схемы защиты не допускают превышения установленного напряжения.

На рис. 1 показаны характеристики напряжения и тока при прохождении литий-ионных аккумуляторов через каскады для получения постоянного тока и начального заряда. Полная зарядка достигается, когда ток снижается до 3–5 процентов от номинального значения Ач.

Рисунок 1: Этапы зарядки литий-ионного аккумулятора . Литий-ионный аккумулятор полностью заряжается, когда ток падает до заданного уровня. Вместо постоянной зарядки некоторые зарядные устройства применяют дополнительный заряд при падении напряжения.

Предоставлено Cadex


Рекомендуемый уровень заряда энергетического элемента составляет от 0,5 до 1 ° C; время полной зарядки составляет около 2–3 часов.Производители этих элементов рекомендуют заряжать при температуре 0,8 ° C или ниже, чтобы продлить срок службы батареи; тем не менее, большинство элементов питания могут выдерживать более высокую скорость заряда с небольшим напряжением. Эффективность зарядки составляет около 99 процентов, и во время зарядки аккумулятор остается холодным.

Некоторые литий-ионные аккумуляторы могут нагреваться примерно на 5ºC (9ºF) при достижении полной зарядки. Это могло произойти из-за схемы защиты и / или повышенного внутреннего сопротивления. Прекратите использование аккумулятора или зарядного устройства, если температура поднимается более чем на 10ºC (18ºF) при умеренных скоростях зарядки.

Полная зарядка происходит, когда аккумулятор достигает порогового значения напряжения и ток падает до 3 процентов от номинального. Аккумулятор также считается полностью заряженным, если уровень тока упал и не может снизиться дальше. Повышенный саморазряд может быть причиной этого состояния.

Увеличение тока заряда не сильно ускоряет состояние полной зарядки. Хотя аккумулятор достигает пика напряжения быстрее, заряд насыщения займет больше времени. При более высоком токе стадия 1 короче, но насыщение во время стадии 2 займет больше времени.Однако при сильноточной зарядке аккумулятор быстро заряжается примерно до 70 процентов.

Литий-ионный аккумулятор не требует полной зарядки, как в случае со свинцово-кислотным аккумулятором, и это нежелательно. На самом деле, лучше не заряжать полностью, потому что высокое напряжение нагружает аккумулятор. Выбор более низкого порога напряжения или полное исключение заряда насыщения продлевает срок службы батареи, но сокращает время работы. Зарядные устройства для минусов

.Комплект для сборки литий-ионных аккумуляторов DIY

открывает двери для самодельных электровелосипедов, powerwall и даже электромобилей

Самодельные литий-ионные аккумуляторные батареи для домашних энтузиастов в сообществе экологически чистой энергии давно стали святым Граалем. Для всего, от домашнего накопителя солнечной энергии до гаражных электрических велосипедов, картингов и полноразмерных электромобилей, литий-ионные батареи когда-то были одним из самых ограничивающих факторов для любителей и производителей.

Тем не менее, в последние несколько лет наблюдается впечатляющий рост доступности запчастей, инструментов и знаний в области литий-ионных аккумуляторов своими руками.Это привело к увеличению возможностей для творческих домашних мастеров избавиться от узы традиционных поставщиков дорогих литий-ионных аккумуляторных батарей и вместо этого разрабатывать свои собственные аккумуляторы для различных проектов и приложений.

Я лично занимался сборкой собственных аккумуляторных батарей с 2011 года, когда понял, что ограниченных возможностей, доступных для таких мастеров, как я, просто недостаточно для удовлетворения потребностей моих проектов с солнечной батареей и электромобилем. В то время батарейные элементы были ограничены несколькими коммерчески доступными вариантами.Если вам нужно что-то особенное, например, аккумуляторные элементы большой мощности или большой емкости, вам нужно будет разобрать аккумуляторные блоки для электроинструмента, чтобы собрать специальные элементы.

Однако сегодня известные компании, такие как Samsung, Panasonic, LG, Sanyo и Sony, производят десятки — если не сотни — различных типов высококачественных аккумуляторных элементов, которые любители используют для создания аккумуляторных блоков для бесчисленных проектов зеленой энергетики. Кроме того, сложные инструменты, необходимые для сборки аккумуляторных батарей, такие как точечные сварочные аппараты, которые раньше стоили более 1000 долларов, снизились в цене и размерах до такой степени, что любители могут использовать их в своих домах и гаражах.

В Интернете возникли большие сообщества, демонстрирующие проекты самодельных аккумуляторов, созданные творческими людьми по всему миру. Одно из первых и крупнейших сообществ вращалось вокруг электрических велосипедов. Электроциклы были одними из первых потребительских товаров, для которых требовались большие литий-ионные батареи с десятками отдельных аккумуляторных ячеек.

Сочетание высокой стоимости этих батарей с самодельной природой многих в ранних сообществах электровелосипедов привело к неизбежному результату.Изготовители нестандартных электровелосипедов, которым требовалось больше вариантов для аккумуляторов, начали покупать недавно доступные потребительские аппараты для точечной сварки, чтобы создавать свои собственные конфигурации аккумуляторов. Так родился ренессанс DIY-аккумуляторов.

Вскоре после этого DIY powerwall или домашние аккумуляторные батареи, часто построенные из утилизированных аккумуляторных ячеек для портативных компьютеров, начали становиться все более популярными. Еще до того, как Tesla представила свой одноименный Powerwall в 2015 году, энтузиасты DIY уже пытались создать свои собственные домашние аккумуляторные батареи.После того, как Tesla вышла на рынок и превратила Powerwall в нарицательное, версии DIY стали еще более популярными.

Поскольку они используются для электроснабжения целых домов, самодельные силовые стены часто требуют многих тысяч отдельных аккумуляторных элементов. Однако при цене от 3 до 6 долларов за ячейку строителям приходилось проявлять творческий подход. Сообщество обнаружило, что старые аккумуляторы для ноутбуков, предназначенные для центров утилизации, часто содержат совершенно исправные аккумуляторные элементы, в основном из-за того, что компьютеры умирают задолго до того, как аккумуляторы отслужили свой срок службы.

Скрупулезные домашние мастера могли собирать элементы из этих аккумуляторов для ноутбуков, иногда даже находя их бесплатно в мастерских по ремонту компьютеров и в магазинах, которые по закону часто обязаны забирать старые литий-ионные аккумуляторы. Это поразительно повлияло на экономию утилизации аккумуляторов. За считанные месяцы старые аккумуляторы для ноутбуков превратились из раздражающего электронного мусора, с которым у большинства розничных торговцев и центров сбора не было проблем, в товар, который распродавался за фунт.

В отличие от большинства самодельных аккумуляторных батарей для электрических велосипедов, которые сварены точечной сваркой вместе, как и профессиональные аккумуляторные блоки, строителям самодельных силовых экранов нужен был способ экономичного соединения тысяч ячеек быстро, дешево и таким образом, чтобы они могли удалять элементы, которые со временем выходили из строя.Таким образом, сообщество DIY powerwall приняло иногда противоречивый метод пайки аккумуляторных элементов вместе в свои массивные аккумуляторные блоки. Этот процесс пайки позволил строителям добавлять предохранители на уровне ячеек, такие как Tesla включает в свои пакеты, но остается открытым вопрос о том, насколько велико влияние тепла паяльника на долговечность литий-ионных аккумуляторов. аккумуляторные элементы.

По мере того, как производство аккумуляторных батарей стало более доступным, я начал фиксировать на бумаге все знания и опыт самостоятельного изготовления литий-ионных аккумуляторных батарей, которые я накопил за эти годы.Эта попытка создать единый источник высококачественного образовательного контента об аккумуляторах DIY в конечном итоге превратилась в бестселлер Amazon DIY Lithium Batteries.

Между написанием книги и запуском канала на YouTube, который обучает людей искусству сборки батарей, я общался с бесчисленным множеством производителей и любителей, которые хотели присоединиться к повальному увлечению литиевыми батареями своими руками. Одно из самых распространенных желаний, которые я видел, было создание модульной системы сборки аккумуляторных батарей. Вместо того, чтобы использовать сварку и пайку для создания постоянных батарейных блоков, домашние мастера хотели иметь возможность заменять литиевые батареи так же, как вы меняете AA в пульте дистанционного управления телевизором. Ничего подобного не существовало в масштабах и на уровне мощности, подходящих для питания крупных накопителей энергии или электромобилей. Так что мне пришлось работать с командой ярких, увлеченных молодых инженеров и дизайнеров, и мы создали решение.

Прошлым летом мы представили первую версию нашей идеи, которая называется комплект для сборки батарей Врузенд. Он включает в себя запрессованные крышки аккумуляторных батарей, которые подходят к концам обычных литий-ионных аккумуляторных элементов, используя подпружиненные клеммы и резьбовые клеммные колодки.Колпачки фиксируются вместе, позволяя производителю аккумуляторов создать аккумуляторы точного размера, формы, напряжения и емкости, необходимые для любого проекта.

Наша последняя версия, только что анонсированная сегодня на Kickstarter, предназначена для приложений с более высокой мощностью, таких как мощные электрические скейтборды, электровелосипеды, гоночные карты и электронные мотоциклы или аккумуляторы большой мощности.

Я считаю, что будущее изготовления литиевых батарей своими руками невероятно радужно для любителей и производителей зеленой энергии.Строите ли вы игрушку на солнечных батареях или гоночный электромобиль, растущая индустрия сборки аккумуляторов своими руками ждет вас под рукой.

[Примечание редактора: несколько комментаторов выразили обеспокоенность тем, что это реклама или спонсируемый пост. Обстоятельства таковы, что мы были знакомы с Микой некоторое время и были в восторге от продукта, выпущенного на этой неделе. Мы решили, что вместо того, чтобы писать об этом, было бы лучше услышать прямо из уст лошади. Мы не получали никаких денег или льгот от этой публикации.. -Сет Вайнтрауб]

FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки для получения дохода. Подробнее.


Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы получить эксклюзивные видео и подписаться на подкаст.

.

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks

Литий-ионные аккумуляторные батареи

бывают всех форм и размеров, но все они выглядят примерно одинаково внутри. Если бы вы разобрали аккумуляторную батарею ноутбука (то, что мы НЕ рекомендуем из-за возможности короткого замыкания аккумулятора и возникновения пожара), вы бы обнаружили следующее:

  • Литий-ионные элементы могут быть либо цилиндрическими батареями, которые почти идентичны элементам AA, либо они могут быть призматическими , что означает, что они квадратные или прямоугольные. Компьютер, который включает:
  • Одна или несколько температур датчики для контроля температуры батареи
  • Схема преобразователя и регулятора напряжения для поддержания безопасных уровней напряжения и тока
  • Экранированный разъем для ноутбука , который позволяет питанию и информации поступать в аккумуляторный блок и из него
  • A отвод напряжения , который контролирует энергоемкость отдельных ячеек в аккумуляторном блоке
  • Монитор состояния заряда аккумулятора , который представляет собой небольшой компьютер, который обрабатывает весь процесс зарядки, чтобы обеспечить максимально быструю и полную зарядку аккумуляторов.

Если аккумулятор слишком нагревается во время зарядки или использования, компьютер отключит подачу питания, чтобы попытаться остыть. Если вы оставите свой ноутбук в очень горячей машине и попытаетесь использовать его, он может не дать вам включиться, пока все не остынет. Если элементы когда-либо полностью разряжаются, аккумуляторная батарея отключится из-за разрушения элементов. Он также может отслеживать количество циклов зарядки / разрядки и отправлять информацию, чтобы индикатор заряда батареи ноутбука мог сказать вам, сколько заряда осталось в аккумуляторе.

Объявление

Это довольно сложный маленький компьютер, питающийся от батарей. Такое энергопотребление является одной из причин, по которой литий-ионные батареи теряют 5 процентов своей мощности каждый месяц, когда они простаивают.

Литий-ионные элементы

Как и у большинства батарей, у вас металлический корпус. Здесь особенно важно использование металла, потому что аккумулятор находится под давлением. Этот металлический корпус имеет какое-то чувствительное к давлению вентиляционное отверстие .Если аккумулятор когда-либо станет настолько горячим, что может взорваться от избыточного давления, это отверстие сбросит дополнительное давление. Батарея, вероятно, впоследствии станет бесполезной, так что этого следует избегать. Отверстие строго предусмотрено в качестве меры безопасности. Так же и переключатель с положительным температурным коэффициентом (PTC) , устройство, которое должно предохранять аккумулятор от перегрева.

Этот металлический футляр содержит длинную спираль, состоящую из трех спрессованных вместе тонких листов:

  • A Положительный электрод
  • A Отрицательный электрод
  • A сепаратор

Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит.Эфир — один из распространенных растворителей.

Сепаратор представляет собой очень тонкий лист пластика с микроперфорацией. Как следует из названия, он разделяет положительный и отрицательный электроды, позволяя ионам проходить через них.

Положительный электрод изготовлен из оксида лития-кобальта или LiCoO 2 . Отрицательный электрод выполнен из углерода. Когда батарея заряжается, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному и присоединяются к углю.Во время разряда ионы лития возвращаются в LiCoO 2 из углерода.

Движение этих ионов лития происходит при достаточно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольт. Это намного выше, чем 1,5 В, типичные для обычного щелочного элемента AA, который вы покупаете в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны. См. Раздел «Как работают батареи» для получения подробной информации о различном химическом составе батарей.

Мы рассмотрим, как продлить срок службы литий-ионной батареи, и выясним, почему они могут взорваться в следующий раз.

.

e-radionicacom / Литий-ионное зарядное устройство с защитой — Файлы Eagle: файлы Eagle для зарядного устройства литий-ионных аккумуляторов на базе TP4056 с защитой.

перейти к содержанию Зарегистрироваться
  • Почему именно GitHub? Особенности →
    • Обзор кода
    • Управление проектами
    • Интеграции
    • Действия
    • Пакеты
    • Безопасность
    • Управление командой
    • Хостинг
    • мобильный
    • Истории клиентов →
    • Безопасность →
  • Команда
  • Предприятие
  • Проводить исследования
.

Схемы зарядных устройств


     Классическая зарядка литиевых аккумуляторов, на основе популярной, и одной из самой доступной микросхемы.

13.12.2014 Читали: 71141


     Простое самодельное устройство, предназначенное для недопускания глубокого разряда аккумуляторных батарей различного напряжения и ёмкости.

06.12.2014 Читали: 36605


     Электрическая схема несложной зарядки для 12 В свинцово-кислотных аккумуляторов. Имеется автоматический режим — светодиод мигает, когда батарея заряжена.

03.11.2014 Читали: 37793


     Обзор зарядного устройства BL-12SL. Небольшая китайская зарядка, предназначенная для работы с гелевыми свинцовыми аккумуляторами ёмкостью до 15 ампер.

 

03.04.2014 Читали: 20918


     Схема устройства для подзарядки маленьких дисковых часовых батареек формата AG0 – AG13.
 

26.03.2014 Читали: 33335


     Очередное самодельное зарядное устройство для 12-вольтового аккумулятора авто, собранное на отечественных радиодеталях.

04.03.2014 Читали: 62556


     Мощное самодельное пуско-зарядное на тиристорах, для 24-х вольтовых аккумуляторов.

13.02.2014 Читали: 65380



Лабораторный БП 0-30 вольт

Драгметаллы в микросхемах

Металлоискатель с дискримом

Ремонт фонарика с АКБ

Восстановление БП ПК ATX

Кодировка SMD деталей

Справочник по диодам

Аналоги стабилитронов

Простое самодельное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками

Простое самодельное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками

 

Итак, хочу рассказать о конструкции самого простого и самого надежного зарядного устройства для кислотных аккумуляторов. По сути, данное устройство может использоваться для зарядки буквально любых типов аккумуляторов. Я заряжал даже литий-полимерные и литий-ионные, в этом случае емкость конденсаторов нужна в разы меньше.

 

 

Представленная схема ЗУ для автомобильного аккумулятора не новая, известна достаточно давно, но мало кому приходило в голову создать на такой основе зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.
 
Схема настолько компактная, что ее можно засунуть даже в корпус от китайского ночника. К слову ЗУ было собранно для преподавателя (ему огромное спасибо и низкий поклон, мало сейчас таких людей как он).

Схема не содержит никаких трансформаторов, не боится замыканий (можно замкнуть и оставить часами, ничего не перегорит), компактная и может работать месяцами, при этом не греется ни капли. Думаете сказка? А вот и нет! Зарядное устройство можно реализовать из подручного хлама всего за 10-15 минут.

Схема зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов


Основа — бестрансформаторная зарядка, которую можно увидеть в китайских фонариках для зарядки встроенного кислотного аккумулятора (герметичный свинцово-гелиевый аккумулятор). Благодаря повышенной емкости аккумуляторов удалось на выходе получить ток в 1 Ампер. В моем варианте я использовал 4 конденсатора, все они рассчитаны на напряжение 250 Вольт, хотя желательно подобрать на 400 или 630 Вольт. Конденсаторы подключены параллельно, суммарная емкость составила порядка 8 мкФ.

Резистор подключенный параллельно конденсаторам нужен для разряжения последних, поскольку после выключения схемы на конденсаторах остается напряжение.

Диодный мост — был взят готовый из компьютерного блока питания, обратное напряжение 600 Вольт, максимально допустимый ток 6 Ампер, в ходе работы остается ледяным.

Светодиодный индикатор сообщает о наличии напряжения в сети.

Сейчас некоторые подумают, что 1Ампер зарядного тока слишком мало для автомобильного аккумулятора, но это не так и аккумулятор заряжается достаточно быстро. Напряжение на выходе такого зарядного устройства составляет 180-200 Вольт. Схема не вредит аккумулятору, такая зарядка даже полезна для него.

Не прикасайтесь выходных проводов включенного ЗУ, в противном случае получите поражение током, хотя и не смертельное.

Вот такое простое зарядное устройство можно использовать для зарядки кислотных аккумуляторов с емкостью от 0,5 до 120 Ампер.

Творите, радуйтесь и наслаждайтесь жизнью, поскольку она дана нам лишь раз, а я с вами прощаюсь.

 

all-he.ru

Зарядное устройство для телефона от батареек своими руками. Зарядные устройства для пальчиковых аккумуляторов. Из чего можно самому сделать зарядку для «АА» и «ААА» аккумуляторов

Всем мозгочинам , здравствуйте! Полагаю все вы относитесь к той части населения планеты, у которой в ходу смартфоны, и думаю, за последние пару лет вы несколько раз меняли их на более продвинутые. Во всех «устаревших» смартфонах есть литий-ионные аккумуляторы, использовать которые в новых моделях не представляется возможности, и таким образом у вас остаются хорошие, но бесполезные аккумуляторы… А так ли это?

Лично у меня накопилось три телефонных аккумулятора (и телефоны я менял отнюдь не из-за неисправности батарей), они не нагревались и не разбухли, и их можно использовать для запитывания каких-нибудь гаджетов. Емкость среднего аккумулятора после 2 лет использования составляет около 80% от изначальной, это как раз период в течение которого я обычно приобретаю новый мозгосмартфон . А если задуматься еще о усилиях по получению исходных материалов, производству самих аккумуляторов и расходов на транспортировку…

Учитывая все высказанное было бы настоящим позором позволить им медленно «умирать» или просто выбросить их. В этой мозгостатье и ролике я расскажу вам, как своими руками сделать самоделку , позволяющую «дать новую жизнь» аккумуляторов от старых телефонов, то есть сделать внешний аккумулятор для гаджетов, он же POWERBANK.

Шаг 1: Материалы

Ну что, начнем с того, что же нужно для создания своего собственного внешнего аккумулятора. Из материалов необходимы:

  • литий-ионный аккумулятор,
  • плата зарядки и защиты для литий-ионных аккумуляторов, рассчитанная на 5В, максимальный входящий ток 1А (чем меньше, тем более продолжительней будет «вторая жизнь» аккумулятора),
  • повышающий преобразователь постоянного тока с выходными значениями5В и макс. 600МА
    провода,
  • несколько штырьковых разъемов,
  • канцелярский зажим,
    кусочек акрила,
  • винты,
  • и выключатель.

Еще понадобятся:

  • пара плоскогубцев,
  • стриппер,
  • паяльник,
  • и клеевой пистолет,
  • а еще дрель и бормашинка.
Шаг 2: Как работают платы?

Для начала ознакомимся с платой зарядки и защиты для литий-ионных аккумуляторов. Три ее важных функций это зарядка, защита от превышения тока и защита от слишком малого напряжения.

Литий-ионные батареи заряжаются по определенной схеме — когда они почти полностью заряжены, снижается их потребление тока. Мозгоплата распознает это и как только напряжение батареи достигнет 4.2В, останавливает зарядку. На выходе платы есть схема защиты предотвращающая превышение тока и чрезмерное понижение напряжения. В современные телефонные аккумуляторы такая защита уже встроена, но в данной самоделке эта плата позволит использовать незащищенные аккумуляторы, которые можно найти в старых ноутбуках. Зарядный ток платы можно настраивать посредством резистора, и он должен быть в пределах 30-50% от номинальной емкости аккумулятора.

DC преобразователь конвертирует постоянное напряжение батареи в квадратную волну и пропускает ее через небольшую катушку. Вследствие индукционных процессов образуется более высокое напряжение, которое обратно конвертируется в постоянное и может использоваться для запитывания гаджетов, рассчитанных на 5В.

Теперь, более менее зная с чем имеем дело, можно приступать собственно к сборке мозгоподелки .

Шаг 3: Проектирование

Прежде чем приступить к создания корпуса для самоделки , обмеряем компоненты и делаем чертеж. Так в моем мозгоустройстве аккумулятор будет крепиться с помощью канцелярского зажима, который прикручен к корпусу, платы будут располагаться поверх друг друга, контакты вход/выход будут сверху в верхней части корпуса, а контакты идущие к аккумуляторам — в нижней.

У некоторых аккумуляторов бывает нестандартное положение полярности контактов, поэтому эту «нестандартность» нужно учесть в нашем устройстве, то есть добавить штырьковые разъемы. Для этого берем разъем с тремя штырьками и вырываем средний, а сами штырьки загибаем с одной стороны, чтобы было удобней прикладывать их к контактам аккумулятора. Либо взять разъем с четырьмя штырьками, крайние из которых подсоединить к положительному выводу, а средние — к отрицательному, и тем самым менять полярность контактов просто подключая аккумулятор к левой или правой паре штырьков.

Шаг 4: Изготовление корпуса

А вот теперь займемся сборкой корпуса. Для этого берем линейку и острым ножом размечаем линии, процарапывая их примерно по 10 раз, чтобы затем не прикладывать к заготовке большие усилия и уже не использовать линейку. Процарапав линии на достаточную глубину прикладываем к ним плоскогубцы и сгибаем заготовку, пока она не сломается по этим линиям. «Наломав» таким образом все необходимые детали мозгокорпуса, зачищаем их и подгоняем друг к другу. Затем крепим их к устойчивой поверхности и с помощью бормашинки делаем отверстия и прорези под винты, выключатель, входы, выходы и штырьковые разъемы.

Шаг 5: Сборка электроцепи

До того, как приступить к сборке мозгоустройства собираем сначала электроцепь, и ориентируемся при этом на представленную схему. Небольшой выключатель здесь служит для включения/отключения преобразователя постоянного тока.

Шаг 6: Окончательная сборка

С помощью клеевого пистолета склеиваем платы друг с другом, а затем и с одной их деталей корпуса. Далее склеиваем весь корпус, и привинчиваем к нему канцелярский зажим.

Через штырьковый разъем подсоединяем аккумулятор и пробуем самоделку в действии. Если она не работает, то подключаем кабель зарядки.

Шаг 7: Использование!

Что ж, теперь аккумуляторы ваших старых телефонов снова в деле!

Предложенный мной вариант корпуса конечно не идеален, но для демонстрации всей концепции сгодиться. Могу даже поспорить, что вы предложите гораздо лучшее решение 🙂

На этом все, всем мозгоудачи !

Создание своими руками солнечной USB зарядки для телефона — один из самых интересных и полезных проектов на . Сделать самодельное зарядное устройство не слишком сложно — необходимые компоненты не очень дорогие и их легко достать. Солнечные зарядные USB устройства идеально подходят для зарядки небольших устройств, например, телефона.


Слабым местом всех самодельных солнечных зарядок являются аккумуляторы. Большинство собираются на базе стандартных никель-металл-гидридных аккумуляторов — дешёвых, доступных и безопасных в эксплуатации. Но к сожалению у NiMH аккумуляторов слишком низкие напряжение и ёмкость, чтобы их можно было серьёзно рассматривать в качестве , энергопотребление которых с каждым годом только растёт.


Например, аккумулятор iPhone 4 на 2000 мА*ч ещё можно полностью перезарядить от самодельной солнечной зарядки с двумя или четырьмя аккумуляторами АА, но вот iPad 2 оснащён аккумулятором на 6000 мА*ч, который уже не так просто перезарядить с помощью подобного зарядного устройства.


Решением данной проблемы является замена никель-металл-гидридных аккумуляторов на литиевые.


Из этой инструкции вы узнаете, как своими руками сделать солнечную USB зарядку с литиевым аккумулятором. Во-первых, по сравнению с это самодельное зарядное устройство обойдётся вам очень дёшево. Во-вторых, собрать его очень просто. И самое главное — эта литиевая USB зарядка безопасна при эксплуатации.

Шаг 1: Необходимые компоненты для сборки солнечной USB зарядки.


Электронные компоненты:

  • Солнечная батарея на 5 В или выше
  • Литий-ионный аккумулятор на 3,7 В
  • Контроллер зарядки литий-ионного аккумулятора
  • Повышающая USB схема постоянного тока
  • Разъём 2,5 мм с креплением на панель
  • Разъём 2,5 мм с проводом
  • Диод 1N4001
  • Провод

Конструкционные материалы:

  • Изолента
  • Термоусадочные трубки
  • Двухсторонняя лента из пеноматериала
  • Припой
  • Жестяная коробка (или другой корпус)

Инструменты:

  • Паяльник
  • Пистолет для склеивания горячим клеем
  • Дрель
  • Дремель (не обязателен, но желателен)
  • Кусачки
  • Инструмент для зачистки проводов
  • Помощь друга

В этом руководстве рассказывается как сделать зарядное устройство для телефона на солнечной энергии. Вы можете отказаться от использования солнечных батарей и ограничиться только изготовлением обычной USB зарядки на литий-ионных аккумуляторах.


Большинство компонентов для этого проекта можно купить в интернет магазинах электроники, но повышающую USB схему постоянного тока и контроллер заряда литий-ионного аккумулятора найти будет не так просто. Далее в этом руководстве я расскажу, где можно достать большинство необходимых компонентов и для чего каждый из них нужен. Исходя из этого вы сами решите какой вариант вам лучше всего подходит.


Шаг 2: Преимущества зарядных устройств с литиевыми аккумуляторами.


Может быть вы не догадываетесь, но скорей всего литий-ионный аккумулятор прямо сейчас лежит у вас в кармане или на столе, а может и в вашем кошельке или . В большинстве современных электронных устройств используются литий-ионные аккумуляторы, характеризующиеся большой ёмкостью и напряжением. Их можно перезаряжать множество раз. Большинство аккумуляторов формата АА по химическому составу являются никель-металл-гидридными и не могут похвастаться высокими техническими характеристиками.

С химической точки зрения разница между стандартным никель-металл-гидридным аккумулятором АА и литий-ионным аккумулятором заключается в химических элементах, содержащихся внутри элемента питания. Если вы посмотрите на периодическую таблицу элементов Менделеева, то увидите, что литий находится в левом углу рядом с самыми химически активными элементами. А вот никель расположен в середине таблицы рядом с химически неактивными элементами. Литий обладает такой высокой химической активностью из-за того, что у него только один валентный электрон.


И как раз именно по этой причине на литий много нареканий — иногда он может выходить из-под контроля из-за своей высокой химической активности. Несколько лет назад компания Sony, лидер в производстве аккумуляторов для ноутбуков, изготовила партию некачественных аккумуляторов для ноутбуков, некоторые из которых самопроизвольно возгорались.

Именно поэтому при работе с литий-ионными аккумуляторами мы должны придерживаться определенных мер предосторожности — очень точно поддерживать напряжение во время зарядки. В этой инструкции используются аккумуляторы на 3,7 В, которые требуют заряжающего напряжения 4,2 В. При превышении или уменьшении этого напряжения химическая реакция может выйти из-под контроля со всеми вытекающими последствиями.

Вот почему при работе с литиевыми батареями необходимо проявлять предельную осторожность. Если обращаться с ними осторожно, то они достаточно безопасны. Но если вы будете делать с ними недопустимые вещи, то это может привести к большим неприятностям. Поэтому их следует эксплуатировать только строго по инструкции.

Шаг 3: Выбор контроллера заряда литий-ионного аккумулятора.


Из-за высокой химической реактивности литиевых аккумуляторов вы должны быть на сто процентов уверены, что схема контроля напряжения заряда вас не подведёт.

Хотя можно изготовить собственную схему контроля напряжения, но лучше просто купить уже готовую схему, в работоспособности которой вы будете уверены. На выбор доступны несколько схем контроля заряда.

На данный момент Adafruit выпускает уже второе поколение контроллеров заряда для литиевых аккумуляторов с несколькими доступными значениями входящего напряжения. Это весьма неплохие контроллеры, но у них слишком большой размер. Вряд ли на их базе получится собрать компактное зарядное устройство.

В интернете можно купить небольшие модули контроллеров зарядки литиевых аккумуляторов, которые и используются в данном руководстве. На базе этих контроллеров я также собрал множество других . Они мне нравятся за компактность, простоту и наличие светодиодной индикации заряда аккумулятора. Как и в случае с Adafruit, при отсутствии солнца литиевый аккумулятор можно зарядить через USB порт контроллера. Возможность зарядки через USB порт является крайне полезной опцией для любого зарядного устройства на солнечных батареях.

Независимо от того, какой контроллер вы выбрали, вы должны знать как он работает и как его правильно эксплуатировать.

Шаг 4: USB порт.


Через USB порт можно заряжать большинство современных устройств. Это стандарт во всём мире. Почему бы просто не подключить USB порт напрямую к аккумулятору? Зачем нужна специальная схема для зарядки через USB?

Проблема заключается в том, что по стандарту USB напряжение составляет 5 В, а литий-ионные аккумуляторы, которые мы будем использовать в данном проекте, имеют напряжение всего 3,7 В. Поэтому нам придётся воспользоваться повышающей USB схемой постоянного тока, которая увеличивает напряжение до достаточного для зарядки различных устройств. В большинстве коммерческих и самодельных USB зарядок, наоборот, используются понижающие схемы, так как они собираются на базе аккумуляторов на 6 и 9 В. Схемы с понижением напряжения более сложные, поэтому в солнечных зарядных устройствах их лучше не применять.


Схема, которая применяется в данной инструкции, была выбрана в результате длительного тестирования различных вариантов. Она практически идентична схеме Minityboost Adafruit, но стоит дешевле.

Конечно вы можете купить онлайн недорогое зарядное USB устройство и разобрать его, но нам нужна схема, преобразующая 3 В (напряжение двух батареек АА) в 5 В (напряжение на USB). Разборка обычной или автомобильной USB зарядки ничего не даст, так как их схемы работают на понижение напряжения, а нам наоборот нужно повышать напряжение.

Кроме того следует учесть, что схема Mintyboost и используемая в проекте схема способны работать с гаджетами Apple, в отличии от большинства других зарядных USB устройств. Устройства от Apple проверяют информационные пины на USB, чтобы знать куда они подключены. Если гаджет Apple определит, что информационные пины не работают, то он откажется заряжаться. У большинства других гаджетов такая проверка отсутствует. Поверьте мне — я перепробовал множество дешёвых схем зарядки с интернет-аукциона eBay — ни от одной из них мне не удалось зарядить свой айфон. Вы же не хотите, чтобы от вашей самодельной USB зарядки нельзя было заряжать гаджеты Apple.

Шаг 5: Выбор аккумулятора.

Если вы немного погуглите, то обнаружите огромный разных размеров, ёмкостей, напряжений и стоимости. Поначалу во всём этом многообразии будет несложно запутаться.

Для нашего зарядного устройства мы будет использовать литий-полимерный (Li-Po) аккумулятор на 3,7 В, который очень напоминает аккумулятор для айпода или мобильного телефона. Действительно, нам нужен аккумулятор исключительно на 3,7 В, так как схема зарядки рассчитана именно на это напряжение.

То, что аккумулятор должен быть оснащён встроенной защитой от перезаряда и переразряда, даже не обсуждается. Обычно эта защита называется «PCB protection» («схема защиты»). Поищите по этим ключевым словам на интернет-аукционе eBay. Из себя она представляет всего лишь небольшую печатную плату с чипом, которая защищает аккумулятор от чрезмерного заряда и разряда.

При выборе литий-ионного аккумулятора смотрите не только на его ёмкость, но и на его физический размер, который преимущественно зависит от выбранного вами корпуса. В качестве корпуса у меня выступила жестяная коробка Altoids, так что я был ограничен в выборе аккумулятора. Я сначала думал купить аккумулятор на 4400 мА*ч, но из-за его больших размеров мне пришлось ограничиться аккумулятором на 2000 мА*ч.

Шаг 6: Подсоединение солнечной батареи.


Если вы не собираетесь делать зарядное устройство с возможностью подзарядки от солнца, то можете пропустить этот этап.

В этом руководстве используется солнечная батарея в жестком пластиковом корпусе на 5,5 В и 320 мА. Вам подойдет любая большая солнечная батарея. Для зарядного устройства лучше всего выбирать батарею, рассчитанную на напряжение 5 — 6 В.


Возьмите провод за кончик, разделите его на две части и немного зачистите концы. Провод с белой полоской отрицательный, а полностью чёрный провод — положительный.


Припаяйте провода к соответствующим контактам с обратной стороны солнечной батареи.

Закройте места пайки с помощью изоленты или горячего клея. Это защитит их и поможет снизить нагрузку на провода.

Шаг 7: Сверлим жестяную коробку или корпус.


Так как в качестве корпуса я использовал жестяную коробку Altoids, то мне пришлось немного поработать дрелью. Кроме дрели нам понадобится ещё и такой инструмент, как дремель.

Перед тем, как начать работу с жестяной коробкой, сложите в неё все компоненты, чтобы убедиться на практике, что она вам подходит. Продумайте, как лучше всего в ней разместить компоненты, и только потом сверлите. Места расположения компонентов можете обозначить маркером.


После обозначение мест можете приниматься за работу.

Вывести USB порт можно несколькими способами: сделать небольшой надрез прямо вверху на коробке или же сбоку на коробке просверлить отверстие соответствующего размера. Я решил сделать отверстие сбоку.


Сначала приложите USB порт к коробке и обозначьте его место. Внутри обозначенной области просверлите дрелью два или больше отверстий.


Зашлифуйте отверстие дремелем. Обязательно соблюдайте технику безопасности, чтобы не травмировать пальцы. Ни в коем случае не держите коробку в руках — зажмите её в тиски.

Просверлите отверстие диаметром 2,5 мм для USB порта. При необходимости расширьте его с помощью дремеля. Если вы не планируете устанавливать солнечную батарею, то в отверстии 2,5 мм нет необходимости!

Шаг 8: Подключение контроллера зарядки.


Одна из причин, по которой я выбрал этот компактный контроллер зарядки, это его высокая надёжность. У него четыре контактные площадки: две впереди рядом с портом mini-USB, куда подаётся постоянное напряжение (в нашем случае от солнечных батарей), и две сзади для аккумулятора.


Чтобы подключить разъём 2,5 мм к контроллеру зарядки, необходимо подпаять два проводка и диод от разъёма к контроллеру. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.


Зафиксируйте диод 1N4001, контроллер зарядки и разъём 2,5 мм. Расположите разъём перед собой. Если смотреть на него слева направо, то левый контакт будет отрицательным, средний — положительным, а правый вообще не используется.


Один конец проводка припаяйте к отрицательной ножке разъёма, а другой к отрицательному контакту на плате. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Ещё один проводок припаяйте к ножке диода, рядом с которой нанесена метка. Припаивайте его как можно ближе к основанию диода, чтобы сэкономить побольше свободного места. Припаяйте другую сторону диода (без метки) к средней ножке разъёма. Опять же, постарайтесь припаять максимально близко к основанию диода. И в завершение подпаяйте проводок к положительному контакту на плате. Кроме того желательно воспользоваться термоусадочными трубками.

Шаг 9: Подключение аккумулятора и USB схемы.


На данном этапе потребуется всего лишь подпаять четыре дополнительных контакта.


Нужно подсоединить аккумулятор и USB схему к плате контроллера зарядки.


Сначала отрежьте несколько проводков. Подпаяйте их к положительным и отрицательным контактам на USB схеме, которые расположены на нижней стороне платы.


После этого соедините вместе эти проводки с проводками, идущими от литий-ионного аккумулятора. Убедитесь, что вы соединили вместе отрицательные проводки и соединили вместе положительные проводки. Напоминаю, что красные провода у нас положительные, а чёрные — отрицательные.


После того, как вы скрутили проводки вместе, приварите их к контактам на аккумуляторе, которые находятся на обратной стороне платы контроллера зарядки. Перед пайкой проводки желательно продеть в отверстия.

Теперь можно поздравить вас — вы на 100% справились с электрической частью этого проекта и можете немного расслабиться.


На этом этапе неплохой идеей будет проверить работоспособность схемы. Так как все электрические компоненты подсоединены, то всё должно работать. Попробуйте зарядить айпод или любой другой гаджет, оснащённый USB портом. Устройство не будет заряжаться, если аккумулятор разряжен или неисправен. Кроме того поместите зарядное устройство на солнце и посмотрите будет ли заряжаться аккумулятор от солнечной батареи — при этом должен загореться маленький красный светодиод на плате контроллера зарядки. Также вы можете зарядить аккумулятор через mini-USB кабель.

Шаг 10: Электрическая изоляция всех компонентов.


Перед тем, как разместить все электронные компоненты в жестяной коробкой, мы должны быть уверены, что она не сможет стать причиной короткого замыкания. Если у вас пластиковый или деревянный корпус, то пропустите этот этап.

На дне и по бокам жестяной коробки наклейте несколько полос изоленты. Именно в этих местах будет находиться USB схема и контроллер зарядки. На фотографиях видно, что контроллер зарядки у меня остался незакреплённым.

Постарайтесь тщательно всё заизолировать, чтобы не произошло короткого замыкания. Перед тем, как наносить горячий клей или наматывать изоленту, убедитесь в прочности пайки.

Шаг 11: Размещение электронных компонентов в корпусе.


Так как 2,5 миллиметровый разъём необходимо закрепить с помощью болтов, то разместите его в первую очередь.



На моей USB схеме сбоку имелся переключатель. Если у вас такая же схема, то сначала проверьте работает ли переключатель, который нужен для включения и отключения «режима зарядки».


И наконец нужно закрепить аккумулятор. С этой целью лучше использовать не горячий клей, а несколько кусочков двустороннего скотча или изоленты.


Шаг 12: Эксплуатация самодельного зарядного устройства на солнечных батареях.


В завершение поговорим о правильной эксплуатации самодельной USB зарядки.

Заряжать аккумулятор можно через mini-USB порт или от солнца. Красный светодиод на плате контроллера зарядки указывает на процесс зарядки, а синий на полностью заряженный аккумулятор.

Уже более 4-х лет верой и правдой мне служит самодельное зарядное устройство для заряда аккумуляторов «аа» и «ааа» (Ni-Mh, Ni-Ca) с функцией разряда акб до фиксированного значения напряжения (1 Вольт). Блок разряда аккумуляторов создавался для возможности проведения КТЦ (Контрольно-тренировочный цикл), говоря проще: для восстановления емкости аккумуляторов потрепанных неправильными китайскими зарядниками с формулой последовательного заряда 2-х или 4-х акб. Как известно, такой способ заряда укорачивает жизнь аккумуляторам, если вовремя их не реставрировать.

Технические характеристики зарядного устройства:

  • Количество независимых каналов заряда: 4
  • Количество независимых каналов разряда: 4
  • Ток заряда: 250 (мА)
  • Ток разряда 140 (мА)
  • Напряжение отключения разряда 1 (В)
  • Индикация: светодиодная

Собиралось зарядное не на выставку, а что называется из подручных средств, то есть утилизировалось окружающее добро, которое и выкинуть жалко и хранить особо не зачем.

Из чего можно самому сделать зарядку для «АА» и «ААА» аккумуляторов:

  • Корпус от CD-Rom
  • Силовой трансформатор от магнитолы (перемотанный)
  • Полевые транзисторы с материнских плат и плат HDD
  • Прочие компоненты или покупались или выкусывались:)

Как уже отмечалось, зарядка состоит из нескольких узлов, которые могут жить абсолютно автономно друг от друга. То есть, одновременно можно работать с 8 аккумуляторами: от 1 до 4 заряжать + от 1 до 4 разряжать. На фото видно, что кассеты для аккумуляторов, установлены под форм-фактор «АА» в простонародье «пальчиковых аккумуляторов», если необходимо работать с «мини-пальчиковыми акб» «ААА» достаточно подложить под минусовую клему гайку небольшого калибра. При желании можно продублировать держателями под размер «ааа». Наличие акб в держателе индицируется светодиодом (отслеживается прохождение тока).

Блок заряда

Заряд осуществляется стабилизированным током , у каждого канала свой стабилизатор тока. Для того, что бы ток заряда был неизменным при подключении как 1 так и 2,3,4 аккумуляторов, перед стабилизаторами тока установлен параметрический стабилизатор напряжения. Естественно, кпд этого стабилизатора не на высоте и потребуется установить все транзисторы на теплоотвод. Заранее планируйте вентиляцию корпуса и размеры радиатора, учитывая то что в закрытом корпусе температура на радиаторе будет выше чем в разобранном состоянии. Можно модернизировать схему, введя возможность выбора тока заряда. Для этого схему необходимо дополнить одним переключателем и одним резистором на каждый канал, который будет увеличивать ток базы транзистора и соответственно повышать ток заряда проходящий через транзистор в аккумулятор. В моем случае блок заряда собран навесным монтажом.

Блок разряда акб


Блок разряда более сложен и требует точности в подборе компонентов. В основе лежит компаратор типа lm393, lm339 или lp239 функцией которого является подача сигнала «логической единицы», либо «ноля» на затвор полевого транзистора. При открытии полевого транзистора он подключает к аккумулятору нагрузку в виде резистора значение которого определяет ток разряда. При снижении напряжения на аккумуляторе до установленного порога отключения 1 (Вольт). Компаратор захлопывается и устанавливает на своем выходе логический ноль. Транзистор выходит из насыщения и отключает нагрузку от аккумулятора. Компаратор имеет гистерезис, который обуславливает повторное подключение нагрузки не при напряжении 1,01 (В) а при 1,1-1,15 (В). Смоделировать действие компаратора вы сможете скачав . Подобрав значения резисторов вы сможете перестроить устройство на нужное вам напряжение. Например: подняв порог отключения до 3 Вольт можно сделать разрядное для li-on и Li-Po аккумуляторов.
Вы можете она проектировалась для применения компаратора lm393 в DIP-корпусе. Питание компараторов должно осуществляться от стабилизированного источника напряжением 5 вольт, его роль выполняет TL-431 усиленный транзистором.

Всё ещё много электронных устройств имеют батареечное питание от стандартных пальчиковых или мини пальчиковых аккумуляторных батареек АА и ААА. Особенно это касается прожорливых китайских игрушек с моторчиками и лампочками. Для заряда таких 1,4-вольтовых элементов питания можно купить готовое промышленное ЗУ, которое вешается на розетку. Но если вы хотите немного сэкономить, а также исключить опастность поражения током (если зарядным пользуется ребёнок), рекомендуем собрать вот такое несложное зарядное устройство своими руками. Оно не зависит от наличия сети 220В и способно взять энергию от любого подходящего USB девайса — ноутбука, планшета и т.д. То есть заряжать батарейки можно и от автомобиля (при наличии специального юсб-адаптера в прикуриватель). Любой порт USB может выдавать 5V с током до 500 мА. Это делает порт USB для различных компактных устройств, в том числе для этого зарядного устройства.

Рисунок печатной платы ЗУ

Итак, зарядное устройство предназначено для зарядки двух АА NiMH или NiCd ячеек аккумуляторов любой ёмкости при токе около 470 мА. Таким образом оно будет заряжать 700mAh NiCd около 1,5 часов, 1500mAh NiMH около 3,5 часов, и 2500mAh NiMH в около 5,5 часов. Здесь режим не 0,1С, поэтому заряд ускоренный.

Схема зарядного устройства включает в себя блок автоматического отсечения напряжения в зависимости от температуры батареек, поэтому их можно оставить в зарядном устройстве на неопределенный срок, в том числе после отключения.

Основа зарядного устройства — Z1A, одна половина двойного компаратора напряжения LM393 . Выход (контакт 1) может быть в одном из двух состояний, плавающем или низком. Во время зарядки, выход управляет транзистором через R5. Элемент Z1B является другим компаратором той-же микросхемы LM393 , и выполняет ту-же сравнительную функцию, как и Z1A. Только он управляет светодиодным индикатором, означающим, что зарядка продолжается. Резистор R6 ограничивает ток светодиода до 10 мА. Термистор TR1 должен иметь контакт с корпусом АКБ. При сильном перегреве — он даст сигнал на прекращение процесса заряда. Транзистор TIP31 — маломощный составной.

В USB кабеле контакты [+5 VSB] и находятся по краям разъема. Обычно от контакта [+5 VSB] идет красный провод, а от — черный. Но перед подключением к схеме обязательно надо промерять полярность мультиметром.

Устройство собрано на небольшой печатной плате, файл которой находится . Пока зарядил два аккумулятора с проверкой тестером до 3-х вольт с 2,5В за 2 часа. Дальнейшая работа с устройством никаких проблем не выявила. Сборка и испытание схемы зарядного — Igoran .

Обсудить статью ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАТАРЕЕК

На сегодняшний момент, достаточно много различных устройств, работающих на батарейках. И тем досаднее, когда в самый неподходящий момент наше устройство перестает работать, потому что батарейки попросту сели, а их заряда недостаточно для нормального функционирования прибора.

Приобретать каждый раз новые батарейки довольно затратно, а вот попытаться изготовить своими руками самодельное устройство для зарядки пальчиковых аккумуляторов вполне себе стоит.

Многие умельцы отмечают, что предпочтительнее заряжать подобные аккумуляторы (AA или AAA) с помощью постоянного тока, потому что такой режим наиболее выгоден в плане безопасности для самих батареек . Вообще, переданная сила заряда от сети составляет порядка 1,2-1,6 от значения емкости самого аккумулятора. К примеру, никель-кадмиевый аккумулятор, емкость которого будет составлять 1А/ч, будет заряжаться током емкостью 1,6 А/ч. При этом, чем меньше показатель данной мощности, тем лучше для процесса зарядки.

В современном мире существует достаточно много бытовых приборов, оснащенных специальным временным таймером, отсчитывающим определенный промежуток, затем сигнализируя об его окончании. При изготовлении своими руками устройства для зарядки пальчиковых аккумуляторов, можно также применить данную технологию , которая уведомит вас об окончании процесса заряда аккумуляторов.

AAпредставляет собой прибор, генерирующий постоянный ток, заряжая мощностью до 3 А/ч. При изготовлении использовалась самая обычная, даже классическая схема, которую вы видите ниже. Основой, в данном случае, является транзистор VT1.

Напряжение на данном транзисторе обозначено с помощью светодиода красного цвета VD5, выполняющий роль индикатора, при включении прибора в сеть. Резистор R1 задает определенную мощность токов, проходящих через данный светодиод, в результате чего колеблется напряжение в нем. Значение коллекторного тока формируется сопротивлением от R2 до R5, которые включены в VT2 — так называемую «эмиттерную цепь». При этом, меняя значения сопротивления, можно контролировать степень зарядки. R2 постоянно включен в VT1, задавая ток постоянного действия с минимальным значением — 70 мА. Чтобы повысить мощность заряда, необходимо подключать остальные резисторы, т.е. R3,R4 и R5.

Читайте так же: Обозреваем шкафы управления задвижкой

Стоит отметить, что зарядное устройство функционирует только тогда, когда осуществлено подключение аккумуляторов .

После включения прибора в сеть, на резисторе R2 появляется определенное напряжение, передающееся на транзистор VT2. Затем, ток протекает дальше, в результате чего начинает интенсивно гореть светодиод VD7.

Рассказ про самодельное устройство

Зарядка от USB-порта

Можно изготовить зарядное устройство для никель-кадмиевых батарей на основе обычного USB-порта . При этом, заряжаться они будут током емкостью примерно 100 мА. Схема, в таком случае, будет следующей:

На сегодняшний момент, существует достаточно много различных зарядных устройств, продающихся в магазинах, но их стоимость может быть достаточно высокой. Учитывая, что главный смысл различных самоделок — это именно экономия денежных средств, то самостоятельная сборка еще более целесообразна в данном случае.

Данную схему можно доработать, добавив дополнительную цепь для зарядки пары аккумуляторов AA. Вот, что в итоге получилось:

Чтобы было более наглядно, вот те комплектующие, которые использовались в процессе сборки:

Понятно, что без элементарного инструментария нам не обойтись, поэтому перед началом сборки необходимо удостовериться, что у вас в наличии есть все необходимое:

  • паяльник;
  • припой;
  • флюс;
  • тестер;
  • пинцет;
  • различные отвертки и нож.

Читайте так же: Обзор зарядных устройств для пальчиковых аккумуляторов

Интересный материал про изготовление своими руками, рекомендуем к просмотру

Тестер необходим для того, чтобы проверить работоспособность наши радиодетали. Для этого нужно сравнить их сопротивление, после чего сверить с номинальным значением.

Для сборки нам также понадобится корпус и батарейный отсек. Последний можно взять из детского симулятора Тетрис, а корпус может быть изготовлен из обычного пластмассового футляра (6,5см/4,5см/2см).

Крепим отсек для батарей на корпусе, используя шурупы. В качестве основы для схемы прекрасно подойдет плата от приставки Денди, которую нужно выпилить. Удаляем все ненужные компоненты, оставляя только гнездо питания. Следующим шагом будет пайка всех деталей, основываясь на нашей схеме.

Шнур питания для устройства можно взять обычный шнур от компьютерной мыши, обладающий входом USB, а также часть питающего провода со штекером. При пайке нужно строго соблюдать полярность, т.е. припаивать плюс к плюсу и т.д. Подключаем шнур к USB, проверяя напряжение, которое подается на штекер. Тестер должен показывать 5В.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)

Зарядное устройство литиевой аккумуляторной батареи является источником стабильного напряжения на 4,2 В, который отдает зарядный ток, составляющий 50–100% емкости АКБ (0,5С-1С). К примеру, для накопителя емкостью 1000 мАч необходим зарядник, выдающий ток 500–1000 мА. Если вы решили создать зарядное Li-Ion аккумулятора своими руками, обратите внимание на особенности процесса подзарядки таких накопителей (алгоритм СС/CV):

  • вначале зарядный ток неизменен;
  • когда уровень напряжения АКБ достигает значения Umax, зарядное устройство переходит в режим постоянного напряжения, а ток при этом асимптотически приближается к нулю.

Максимальное напряжение таких батарей зачастую составляет 4,2 В, а номинальное – примерно 3,7 В. До максимального значения заряжать литий-ионные аккумуляторы нежелательно, поскольку перезаряд (как и переразряд) негативно сказывается на их долговечности и характеристиках. При снижении выходного напряжения до значения в 4,1 В емкость устройства уменьшится практически на 10%, зато число циклов заряд/разряд увеличится примерно вдвое. Также при использовании Li-Ion батарей следует избегать падения напряжения ниже минимума в 2,7 В.  

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками 

Для создания зарядника для Li-Ion батареи можно использовать упрощенную схему. Созданное по этой схеме ЗУ практически не нуждается в регулировке. Нужно только:

  • с помощью R8 задать Uвых=4,2 В без подсоединенной батареи;
  • с помощью R4 и R6 установить зарядный ток.

В качестве индикатора работы ЗУ используется светодиод типа «заряд» – при подсоединении севшей АКБ он горит, а при восполнении заряда угасает.

Теперь рассмотрим последовательность создания зарядки для литий ионных аккумуляторов своими руками:

  1. Берем подходящий корпус и в нем размещаем блок питания на 5 В и элементы вышеприведенной схемы в указанном порядке.
  2. Для подсоединения заряжаемого аккумулятора вырезаем 2 полоски из латуни и устанавливаем их на гнезда. С помощью гайки настраиваем дистанцию между подключаемыми к АКБ контактами.
  3. Чтобы иметь возможность менять полярность на гнездах ЗУ, можно дополнительно предусмотреть переключатель.  

Создание зарядного устройства с возможностями защиты

Поскольку Li-Ion батареи чувствительны к чрезмерному повышению напряжения при зарядке (происходит нагрев, обильное образование газа, возможно вздутие и даже взрыв), в фирменных зарядных устройствах содержатся специальные микросхемы, обеспечивающие контроль напряжения. Поэтому для создания ЗУ для Li-Ion аккумуляторов своими руками лучше всего использовать более сложную схему.

Созданное по такой схеме ЗУ позволяет подзаряжать АКБ с напряжением 3,6 или 3,7 В. Вначале зарядка производится постоянным током 245 или 490 мА (его установка осуществляется ручным способом), а при возрастании напряжения на АКБ до 4,1 или 4,2 В подзарядка далее осуществляется при неизменном напряжении и снижающемся токе. При падении тока заряда до заданного вручную граничного значения (в пределах 20–350 мА) подзарядка устройства автоматически останавливается.

Постоянное значение тока обеспечивает стабилизатор LM317, поддерживающий UR9=1,25 В. Аналогичный элемент TL431, подсоединенный к управляющему входу LM317, ограничивает Uвых. Ограничивающее напряжение подбирается с использованием делителя на R12…R14. Ограничение тока питания элемента TL431 обеспечивает сопротивление R11.

На транзисторе VT2, элементах R5…R8 и усилителе DA2.2 стабилизатора LM358 создается преобразователь I/U. Его выходное напряжение рассчитывается так: UR5= (IR9*R9*R5)/R6. С сопротивления R5 напряжение идет на вход ОУ DA2.1, а с регулируемого делителя на R2…R4 – на инвертирующий вход компаратора. Элемент LM78L05 стабилизирует напряжение питания делителя. Пороговое значение переключения компаратора определяется величиной R3.

Данный вариант более сложен в реализации и требует от исполнителя наличия соответствующих знаний и опыта. Зато созданное по ней зарядное устройство по функционалу будет практически идентично фирменному аналогу.

Предлагаем вам также ознакомиться со схемой электровелосипеда, которая позволяет самостоятельно создать велосипед с электроприводом.

Зарядка аккумулятора

— Самодельное зарядное устройство Li-ion

Читая комментарии, я считаю необходимым указать:

Предупреждение

«Хорошие», т.е. исправные, т.е. исправные, элементы безопасны и легко заряжаются, см. Ниже.

Если литиевый элемент поврежден в результате предыдущего механического, термического или электрического воздействия (чрезмерный разряд, чрезмерный заряд, сверхток), который может быть вообще не виден, зарядка этого элемента (а также его использование) , иногда даже просто их хранение) несет значительный риск теплового разгона с возгоранием , что, вероятно, вызывает цепную реакцию других элементов в аккумуляторной батарее.

Хорошее / сложное зарядное устройство будет использовать различные механизмы, чтобы попытаться обнаружить дефектные элементы и прервать зарядку. Зарядное устройство может обнаружить некоторые симптомы некоторых дефектов, пока не стало слишком поздно. Некоторые могут быть не столь явными и остаться незамеченными. Вот почему даже с самыми дорогими / сложными зарядными устройствами все еще есть вероятность катастрофы.

Ответ на ОП

1) Будут ли вышеуказанные части безопасно заряжать литий-ионный аккумулятор 6s, предполагая, что подача тока настроена в соответствии с мощностью их ячеек?

Да.

2) Нужно ли добавлять отдельную систему прекращения начислений на низкий ток (вышеупомянутая BMS утверждает, что предлагает защиту от перезарядки, но я Сомневаюсь, не говоря уже о 4.25v кажется высоким)? Если это необходимо как бы проще всего интегрировать такую ​​функцию?

Нет, не обязательно. Пока вы убедитесь, что никогда не подает напряжение более 4,2 В на ячейку, вы в безопасности. Это означает, что блок питания в вашем случае должен быть настроен так, чтобы никогда не выводить больше 6 * 4.2 В = 25,2 В, кроме ограничения тока до соответствующего значения для зарядки аккумуляторов. BMS позаботится о балансировке, чтобы гарантировать, что вы не останетесь с одной ячейкой, например, 4,0 В и еще один на 4,4 В (т.е. очевидно «безопасные» 8,4 В в течение 2 секунд).

Считайте защиту BMS от перезарядки (@ 4,25 В) функцией безопасности для предотвращения возгорания, а не частью алгоритма зарядки.

Не полагайтесь на это для нормального прекращения вашего заряда. Это похоже на автоматический выключатель в вашем доме: вы не вставляете отвертку в розетку, чтобы выключить свет, хотя большую часть времени кажется, что она работает должным образом.

Вы можете быть осторожны или бережно относиться к своим батареям, чтобы продлить их жизнь, и установите V [max] на 4,15 В или даже 4,10 В на элемент. Это значительно снижает стресс и может удвоить срок службы ячейки, ограничив SoC примерно до 90% вместо 100% (= 4,2 В на ячейку).

Обратите внимание, что при прекращении зарядки не требуется до тех пор, пока вы остаетесь на уровне 4,2 В на элемент или ниже, удержание элемента при 4,2 В в течение продолжительных периодов сокращает срок полезного цикла элемента.Следовательно, клетки пострадают, если вы продолжите работу зарядного устройства, например. на ночь или даже на выходные. Кроме того, не слишком опасно подавать 4,2 В в течение некоторого времени даже после того, как ячейка уже заполнена. Хотя таймер безопасности имеет смысл как одно из средств обнаружения дефекта ячейки: если ожидается, что аккумулятор будет полностью заряжен после, например, 1 час, и зарядное устройство обнаруживает, что оно не кажется заполненным даже после, например, 2 часа, он должен предположить неисправность и прекратить зарядку.

3) Последний вопрос — что мне нужно адаптировать к этой системе для последовательная зарядка LiFePo аккумуляторов?

Поскольку LiFePo работают при более низком максимальном напряжении (около 3.6 В вместо 4,2 В для Li-Ion), вам понадобится другая BMS, и вам необходимо установить максимальное выходное напряжение блока питания на уровне 3,6 В на ячейку, то есть 6 * 3,6 В = максимум 21,6 В.

Как собрать литиевую батарею для электровелосипеда своими руками из ячеек 18650

Литиевая батарея — это сердце любого электрического велосипеда. Ваш двигатель бесполезен без всей этой энергии, хранящейся в вашей батарее. К сожалению, хороший аккумулятор для электровелосипеда часто бывает самым трудным и самым дорогим.При ограниченном количестве поставщиков аккумуляторов для электрических велосипедов и множестве различных факторов, включая размер, вес, емкость, напряжение и скорость разряда, поиск именно той батареи, которую вы ищете, может быть сложной задачей и привести к нежелательным компромиссам.

Но что, если бы вам не пришлось идти на компромисс? Что, если бы вы могли собрать свой собственный аккумулятор для электровелосипеда в точном соответствии с вашими спецификациями? Что, если бы вы могли собрать аккумулятор идеального размера для вашего велосипеда со всеми необходимыми функциями и сделать это дешевле, чем в розницу? Это проще, чем вы думаете, и ниже я покажу вам, как это сделать.

А теперь пристегнитесь, возьмите напиток и приготовьтесь к серьезному чтению, потому что это не короткая статья. Но это определенно того стоит, когда вы путешествуете на своем собственном аккумуляторе для электровелосипеда!

Заявление об отказе от ответственности: Прежде чем мы начнем, важно отметить, что литиевые батареи по своей природе содержат большое количество энергии, и поэтому крайне важно обращаться с ними с максимальной осторожностью. Создание литиевой батареи своими руками требует базового понимания принципов работы с батареями и не должно предприниматься кем-либо, кто не уверен в своих электрических и технических навыках.Пожалуйста, прочтите эту статью полностью, прежде чем пытаться собрать свой собственный аккумулятор для электровелосипеда. При необходимости всегда обращайтесь за профессиональной помощью.

Примечание. В нескольких местах этой статьи я вставлял сделанные мною видеоролики, демонстрирующие этапы сборки батареи. Батарея, используемая в видео, имеет такое же напряжение, но немного большей емкости. Все те же методы все еще применяются. Если вы чего-то не понимаете в тексте, попробуйте посмотреть это в видео.

Необходимые инструменты и материалы:

18650 варианты литиевых элементов

Ячейки

18650, которые используются во многих различных устройствах бытовой электроники, от ноутбуков до электроинструментов, являются одними из наиболее распространенных аккумуляторных элементов, используемых в аккумуляторных батареях для электрических велосипедов.В течение многих лет были доступны только посредственные ячейки 18650, но спрос со стороны производителей электроинструментов и даже некоторых производителей электромобилей на сильные, высококачественные элементы привел к разработке ряда отличных вариантов 18650 за последние несколько лет.

Эти клетки отличаются своей цилиндрической формой и размером примерно с палец. В зависимости от размера батареи, которую вы планируете построить, вам понадобится от нескольких десятков до нескольких сотен.

Существует много различных типов ячеек 18650 на выбор.Я предпочитаю использовать ячейки известных брендов таких компаний, как Panasonic, Samsung, Sony и LG. Эти элементы имеют хорошо задокументированные рабочие характеристики и производятся на уважаемых заводах с превосходными стандартами контроля качества. Фирменные марки 18650 стоят немного дороже, но, поверьте, они того стоят. Отличной ячейкой начального уровня является ячейка Samsung ICR18650-26F. Эти элементы емкостью 2600 мАч должны стоить где-то от 3 до 4 долларов в любом приличном количестве и могут выдерживать непрерывный разряд до 2 ° C (5,2 А на элемент).Я беру свои элементы Samsung 26F на Aliexpress, обычно у этого продавца, но иногда я видел здесь более выгодную цену.

Название бренда аккумуляторов Samsung (18650-29E рупий)

Многие люди склонны использовать более дешевые модели 18650, продаваемые под такими названиями, как Ultrafire, Surefire и Trustfire. Не будь одним из таких людей. Эти клетки часто продаются с емкостью до 5000 мАч, но с трудом могут получить более 2000 мАч. На самом деле, эти элементы являются всего лишь заводским браком, купленным такими компаниями, как Ultrafire, и переупакованными в термоусадочную пленку их собственной марки.Эти элементы B-качества затем перепродаются для использования в устройствах с низким энергопотреблением, таких как фонарики, где их более низкая производительность не является проблемой. Если ячейка стоит менее 2 долларов, она того не стоит. Придерживайтесь элементов известных брендов, таких как мои любимые элементы Samsung, если вы хотите создать безопасную и качественную батарею для электровелосипеда.

Ячейки Samsung ICR18650-26F прямо с завода

Когда дело доходит до покупки аккумуляторов, вы можете найти их в местном магазине или заказать их прямо из Азии.Я предпочитаю второй вариант, так как вы обычно получаете гораздо более выгодную цену прямо к источнику, даже при оплате международной доставки. Одно предостережение: сделайте все возможное, чтобы ваш источник продавал подлинные клетки, а не подделки. Для этого проверьте отзывы и используйте способ оплаты, который гарантирует, что вы сможете вернуть деньги, если продукт не соответствует описанию. По этой причине мне нравится покупать свои ячейки на Alibaba.com и AliExpress.com.

Для этого урока я буду использовать зеленые ячейки Panasonic 18650PF, показанные выше.Однако в последнее время я использую такие элементы 18650GA, которые немного более энергоемкие, что означает большую батарею в меньшем пространстве.

Обязательно используйте только полосу из чистого никеля

Что касается никелевой полосы, которую вы будете использовать для соединения батарей 18650, у вас будет два варианта: стальные полосы с никелевым покрытием и полосы из чистого никеля. Выбирайте чистый никель. Он стоит немного дороже никелированной стали, но имеет гораздо меньшее сопротивление. Это приведет к меньшим потерям тепла, большему радиусу действия батареи и более длительному сроку службы батареи из-за меньшего теплового повреждения элементов.

Будьте осторожны: некоторые нечестные продавцы пытаются выдать никелированную сталь за чистую продукцию. Им часто это сходит с рук, потому что их практически невозможно отличить невооруженным глазом. Я написал целую статью о некоторых методах, которые я разработал для тестирования никелевой ленты, чтобы убедиться, что вы получаете то, за что заплатили. Посмотрите здесь.

Что касается никелевой ленты, то я тоже люблю Алиэкспресс. Вы также можете найти его на ebay или даже в местном магазине, если вам повезет.Как только я начал делать много батарей, я начал покупать здесь чистую никелевую ленту килограммами, но вначале я рекомендую вам покупать меньшую сумму. Вы можете получить полоску из чистого никеля по хорошей цене в меньших количествах у такого продавца, как этот, но вы все равно получите лучшую цену, купив ее в килограммах или полкилограммах.

Что касается размеров, я предпочитаю использовать никель толщиной 0,1 или 0,15 мм и обычно использую полосу шириной 7 или 8 мм. Более сильный сварщик может сделать и более толстую полосу, но это будет стоить намного дороже.Если ваш сварщик может сделать никелевую ленту толщиной 0,15 мм, то дерзайте; толще всегда лучше. Если у вас более тонкие полоски, это тоже нормально, просто при необходимости положите пару слоев друг на друга, чтобы создать соединения, которые могут пропускать больше тока.

Примечание автора: Привет, ребята, Мика. Я запустил этот сайт и написал эту статью. Я просто хотел, чтобы вы как можно быстрее узнали о моей новой книге «Литиевые батареи своими руками: как собрать собственные аккумуляторные блоки», которая доступна как в электронной, так и в мягкой обложке на Amazon и доступна в большинстве стран.Она содержит гораздо более глубокие детали, чем эта статья, и содержит десятки рисунков и иллюстраций, показывающих вам каждый этап проектирования и изготовления батареи. Если вы найдете этот бесплатный сайт полезным, то просмотр моей книги поможет поддержать мою работу на благо всех. Спасибо! Хорошо, теперь вернемся к статье.

Должен ли я использовать точечный сварочный аппарат?

Да.

Что ж, позвольте мне сказать иначе: да, если вы не хотите повредить свои клетки.

Первое, что нужно знать о элементах литиевых батарей, это то, что их убивает тепло.Причина, по которой мы свариваем их точечной сваркой, заключается в том, чтобы надежно соединить ячейки вместе, не добавляя большого количества тепла.

Конечно, можно припаять непосредственно к ячейкам (хотя без соответствующих инструментов это может быть сложно). Проблема с пайкой заключается в том, что вы добавляете много тепла к ячейке, и оно не рассеивается очень быстро. Это ускоряет химическую реакцию в ячейке, которая лишает ее работоспособности. В результате получается ячейка, которая имеет меньшую емкость и умирает раньше срока.

Аппараты для точечной сварки аккумуляторов отличаются от большинства аппаратов для точечной сварки в домашних условиях.В отличие от аппаратов точечной сварки с большими губками для домашних мастерских, у аппаратов точечной сварки электроды расположены на одной стороне. Я никогда не видел их в продаже в США, но их довольно легко найти на eBay и других международных торговых сайтах. Мой сварщик, работающий полный рабочий день, — это довольно простая модель, которую я получил здесь. Здесь можно найти настоятельно рекомендуемый источник для немного более красивой конструкции аппарата для точечной сварки (на фото ниже) с установленными и переносными электродами.

Довольно распространенный китайский точечный сварщик на уровне хобби

В настоящее время доступны два основных уровня сварщиков: хобби и профессиональный.Хорошая модель для хобби должна стоить около 200 долларов, а хорошая профессиональная модель легко может быть в десять раз дороже. У меня никогда не было профессионального сварщика, потому что я просто не могу оправдать затраты, но у меня есть три разные модели для хобби, и я экспериментировал со многими другими. Их качество очень хорошее, даже на идентичных моделях от одного и того же продавца. К сожалению, соотношение лимона довольно велико, а это означает, что вы можете выложить более пары сотен долларов за аппарат, который просто не будет работать должным образом (например, мой первый сварщик!).Опять же, это хорошая причина использовать сайт с защитой покупателя, такой как Aliexpress.com.

Сварщик точечной сварки профессионального уровня

Я использую свои сварочные аппараты на 220 В, хотя доступны версии на 110 В. Если у вас есть доступ к 220 В в вашем доме (во многих странах с 110 В есть линии 220 В для сушилок для одежды и других мощных приборов), я бы рекомендовал придерживаться 220 В. По моему опыту, модели на 110 В имеют больше проблем, чем их братья на 220 В. Ваш пробег может отличаться.

Цена покупки часто отпугивает многих, но на самом деле 200 долларов для хорошего точечного сварщика — это неплохо.В целом, расходные материалы для моей первой батареи, включая стоимость таких инструментов, как точечная сварка, в конечном итоге обошлись мне примерно так же, как если бы я купил розничную батарею такой же производительности. Это означало, что в конце концов у меня был новый аккумулятор, и я считал все инструменты бесплатными. С тех пор я использовал их для создания бесчисленного количества батарей и очень сильно сэкономил!

Прежде чем начать

Несколько советов перед началом работы:

Работайте в чистом месте, где нет беспорядка. Когда вы обнажили контакты многих элементов батареи, соединенных вместе, последнее, что вам нужно, — это случайно положить батарею на отвертку или другой металлический предмет. Однажды я чуть не пролил коробку со скрепками на открытую батарею, пытаясь убрать ее с дороги. Я могу только представить фейерверк, который мог бы вызвать.

Надеть перчатки. Рабочие перчатки, механические перчатки, сварочные перчатки, даже латексные перчатки — просто наденьте что-нибудь. На поверхности вашей кожи может проводиться достаточно высокое напряжение, особенно если у вас даже слегка вспотели ладони.Я достаточно раз чувствовал покалывание, чтобы всегда носить перчатки. Фактически, моя пара для работы с батареями — это старые розовые перчатки для посуды. Они тонкие и обеспечивают большую маневренность, защищая меня от коротких замыканий и искр.

Мои перчатки выбора

Удалите все металлические украшения. Это еще один совет, который я могу дать по своему опыту. Вы не хотите, чтобы контакты на батарее искрились дугой, особенно если это касается вашей голой кожи. У меня такое случалось на моем обручальном кольце, а однажды даже в течение недели на запястье оставался ожог в виде застежки часов.Сейчас все снимаю.

Надевайте защитные очки. Серьезно. Не пропустите это. В процессе точечной сварки нередки разлетаются искры. Не пользуйтесь защитными очками и возьмите очки в стиле химической лаборатории, если они у вас есть — вам понадобится защитный чехол, когда искры начнут отскакивать. У тебя только два глаза; Защити их. Лучше потерять руку, чем глаз. О, если говорить об оружии, я бы порекомендовал длинные рукава. Эти искры причиняют боль, когда попадают на ваши запястья и предплечья.

Хорошо, давайте сделаем аккумулятор для электровелосипеда!

Вы, вероятно, рады начать сварку, но первым делом нужно спланировать конфигурацию вашей батареи.

Большинство аккумуляторов электрических велосипедов имеют диапазон от 24 до 48 В, обычно с шагом 12 В. Некоторые люди используют батареи с напряжением до 100 вольт, но сегодня мы будем придерживаться батареи среднего размера на 36 В. Конечно, те же принципы применимы к любой батарее напряжения, поэтому вы можете просто увеличить размер батареи, которую я показываю вам сегодня, и построить свою собственную батарею 48 В, 60 В или даже более высокого напряжения.

Чтобы достичь запланированного напряжения 36 В, мы должны последовательно соединить несколько 18650 ячеек. Литий-ионные аккумуляторные элементы номинально рассчитаны на 3,6 или 3,7 В, что означает, что для достижения номинального напряжения 36 В нам потребуется 10 последовательно подключенных элементов. Промышленное сокращение для серии — «s», поэтому этот блок будет известен как «блок 10S» или 10 ячеек, соединенных последовательно, для конечного напряжения блока 36 В.

Затем нам нужно будет подключить несколько ячеек 18650 параллельно, чтобы достичь желаемой емкости блока. Каждая из ячеек, которые я использую, рассчитана на 2 900 мАч.Я планирую подключить 3 элемента параллельно, чтобы получить общую емкость 2,9 А · ч x 3 элемента = 8,7 А · ч. Промышленное сокращение для параллельных ячеек — «p», что означает, что моя окончательная конфигурация блока считается «блоком 10S3P» с окончательной спецификацией 36V 8.7AH.

Большинство имеющихся в продаже пакетов на 36 В имеют емкость около 10 Ач, что означает, что наш пакет будет немного меньше. Мы также могли бы использовать конфигурацию 4p, дающую нам 11,6 Ач, что было бы немного больше и дороже. Конечная емкость полностью определяется вашими потребностями.Больше — не всегда лучше, особенно если вы устанавливаете аккумулятор в ограниченном пространстве.

Затем спланируйте конфигурацию ячейки на компьютере или даже с помощью карандаша и бумаги. Это поможет убедиться, что вы правильно раскладываете свой рюкзак, и покажет окончательные размеры упаковки. На моем нисходящем рисунке ниже я обозначил положительный конец ячеек красным, а отрицательный конец ячеек — белым.

Это очень простой макет, в котором каждый столбец из 3 ячеек подключается параллельно, а затем 10 столбцов подключаются последовательно слева направо.Плата BMS показана в дальнем правом конце упаковки. Вскоре вы увидите, как упаковка, изображенная на рисунке, соберется в реальной жизни.

Ниже я сделал видео, показывающее, как спроектировать расположение ячеек батареи.

Подготовьте клетки

Теперь, когда у нас есть все это надоедливое планирование, давайте приступим к самой батарее. Наше рабочее пространство чистое, все наши инструменты под рукой, у нас есть защитное снаряжение, и мы готовы к работе.Мы начнем с подготовки наших отдельных аккумуляторных элементов 18650.

Проверьте напряжение каждой ячейки, чтобы убедиться, что все они идентичны. Если ваши ячейки поступили прямо с завода, они не должны отличаться более чем на несколько процентных пунктов от одного к другому. Они, вероятно, будут находиться в диапазоне 3,6–3,8 вольт на элемент, поскольку большинство заводов отправляют свои элементы частично разряженными, чтобы продлить срок их хранения.

Если какой-либо элемент батареи значительно отличается от других, НЕ подключайте его к другим элементам.Параллельное соединение двух или более ячеек с разным напряжением вызовет мгновенный и массивный ток, протекающий в направлении ячейки (ячеек) с более низким напряжением. Это может повредить клетки и даже в редких случаях привести к возгоранию. Заряжайте или разряжайте элемент по отдельности, чтобы он соответствовал другим, или, что более вероятно, просто не используйте его в своей батарее. Причина разницы в напряжении может быть связана с проблемой в ячейке, а вы не хотите, чтобы в вашей батарее была плохая ячейка.

Вот почему я сейчас всегда использую ячейки известных брендов.Единственный раз, когда я получал заводские ячейки прямого действия с несогласованными напряжениями, — это когда я покупал элементы других производителей.

После того, как я проверил все элементы, которые мне нужны, и убедился, что они имеют соответствующее напряжение, мне нравится размещать их на своей рабочей поверхности в той ориентации, которая соответствует предполагаемой упаковке. Это дает мне еще одну последнюю проверку, чтобы убедиться, что ориентация будет работать так, как планировалось, и шанс увидеть реальный размер упаковки без небольшой прокладки и термоусадочной пленки.

Примерно так должна выглядеть пачка, когда батарея разрядится

Подготовьте никель

Мне нравится отрезать большую часть своей никелевой полосы заранее, чтобы я мог просто сваривать прямо, не прерывая поток, чтобы остановить и отрезать больше никеля.Я измерил ширину трех ячеек и отрезал достаточно никелевой полосы, чтобы сварить верхнюю и нижнюю части 10 комплектов по 3 ячейки, то есть 20 полосок никеля, каждая по 3 ячейки шириной, плюс пара запасных частей на случай, если я что-нибудь испортил.

Никелевые полосы нарезанные из рулона

Никель на удивление мягкий, поэтому его можно разрезать обычными ножницами. Однако постарайтесь не сгибать его слишком сильно, так как вы хотите, чтобы он оставался как можно более плоским. Если вы все-таки согнете уголки ножницами, вы легко сможете снова согнуть их пальцем.

Подготовьте параллельные группы к сварке

Вам нужно будет каким-то образом удерживать клетки на прямой линии во время сварки, так как делать это сложнее, чем кажется. У меня есть хорошее приспособление (которое я получил в качестве бесплатного «подарка» при покупке одного из моих сварщиков), чтобы удерживать мои ячейки на прямой линии во время сварки. Однако, прежде чем я его получил, я использовал простую деревянную оправку, которую я сделал, чтобы удерживать ячейки, пока я горячим склеил их в прямую линию.

Моя «настоящая» установка для точечной сварки 18650

Мой старый деревянный шаблон для горячего склеивания 18650

Любой способ работает, но мой оранжевый джиг экономит мне один шаг горячего клея, который просто делает упаковку более чистой.Конечно, все равно после того, как упаковка будет покрыта термоусадочной пленкой, поэтому вы можете использовать любой метод, который вам нравится. Я даже обнаружил, что некоторые из этих цилиндрических лотков для кубиков льда идеально подходят для хранения 18650 ячеек. Если отрезать верхнюю часть, она останется чистой для сварки. Я бы добавил несколько сильных неодимовых магнитов на заднюю часть, чтобы удерживать ячейки на месте, как у моего апельсинового джига, но в остальном это идеальный джиг почти как есть.

Поднос для кубиков льда, который на 18650 идеально подходит для точечной сварки

Пора начинать сварку!

Хорошо, вот момент, которого все так ждали.Давайте сварим наши клетки.

Теперь план игры состоит в том, чтобы сварить параллельные группы из 3 ячеек (или больше или меньше для вашего пакета, в зависимости от того, какую общую емкость вы хотите). Чтобы сварить ячейки параллельно, нам нужно сварить верхнюю и нижнюю части ячеек вместе, чтобы все 3 ячейки имели общие положительные и отрицательные выводы.

Существуют разные модели сварочных аппаратов, но большинство из них работают одинаково. У вас должны быть два медных электрода, расположенных на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга на двух плечах, или у вас могут быть портативные датчики.У моей машины есть сварочные рычаги.

Положите никелевую ленту поверх ячеек и приподнимите ее к сварочным зондам, чтобы начать сварку

Положите никелевую полосу поверх трех ячеек, убедившись, что она закрывает все три клеммы. Включите сварочный аппарат и установите достаточно низкий ток (если вы используете сварочный аппарат впервые). Выполните пробную сварку, поместив элементы батареи и медную полоску под зонды и поднимая их, пока сварочные рычаги не поднимутся достаточно высоко, чтобы начать сварку.

Вы увидите две точки на месте сварки. Проверьте сварной шов, потянув за никелевую полосу (если вы впервые пользуетесь сварочным аппаратом). Если он не отрывается от давления руки или требует большой силы, значит, это хороший сварной шов. Если вы можете легко снять его, включите ток. Если поверхность выглядит обгоревшей или слишком горячей на ощупь, уменьшите силу тока. Полезно иметь запасную ячейку или две для набора мощности вашей машины.

Так должны выглядеть ваши ячейки после первого набора сварных швов

Продолжайте движение вниз по ряду ячеек, нанося сварной шов на каждую ячейку.Затем вернитесь и сделайте еще один набор сварных швов на каждой ячейке. Мне нравится делать 2-3 сварных шва (4-6 точек) на ячейку. Если меньше, сварной шов станет менее надежным; больше, и вы просто нагреваете камеру без надобности. Все больше и больше сварных швов не сильно увеличивают токопроводящую способность никелевой ленты. Фактическая точка сварки — не единственное место, где ток течет от ячейки к полосе. Плоский кусок никеля будет касаться всей поверхности крышки ячейки, а не только в точках сварного шва. Так что 6 точек сварки — это достаточно для обеспечения хорошего контакта и соединения.

Вот ячейки с еще парочкой сварных швов

Когда у вас будет 2-3 сварных шва в верхней части каждой ячейки, переверните 3 ячейки и проделайте то же самое с нижней частью 3 ячеек с новым куском никеля. После того, как вы завершите нижние сварные швы, у вас будет одна полная параллельная группа, готовая к работе. Технически это уже батарея 1S3P (1 элемент последовательно, 3 элемента параллельно). Это означает, что я только что создал батарею 3,6 В 8,7 Ач. Их осталось всего девять, и мне хватит, чтобы собрать весь рюкзак.

Теперь приварите таким же образом на противоположной стороне ячеек

Затем возьмите еще 3 ячейки (или сколько бы их ни было в параллельных группах) и выполните ту же операцию, чтобы создать другую параллельную группу, аналогичную первой. Тогда продолжай. Я делаю еще восемь параллельных групп, всего 10 параллельных групп.

Ниже я снял видео, в котором показано, как выполнять точечную сварку аккумулятора.

Последовательная сборка параллельных групп

Теперь у меня есть 10 отдельных параллельных групп, и я собираюсь соединить их последовательно, чтобы сделать один аккумулятор для электровелосипеда.

10 параллельных групп, сваренных, никуда не деться…

Когда дело доходит до компоновки, есть два способа собрать ячейки в прямые пакеты (прямоугольные блоки, как я собираю). Я не знаю, есть ли для этого отраслевые термины, но я называю эти два метода «офсетной упаковкой» и «линейной упаковкой».

Упаковка со смещением приводит к более короткой упаковке, поскольку параллельные группы смещены на половину ячейки, занимая часть пространства между ячейками предыдущей параллельной группы.Однако это приводит к несколько более широкой упаковке, поскольку смещенные параллельные группы простираются в каждую сторону на четверть ячейки больше, чем они имели бы при линейной упаковке. Офсетная упаковка удобна в тех случаях, когда вам нужно разместить упаковку в более короткой области (например, в треугольнике рамы) и не заботиться о штрафе за ширину.

Линейная набивка, с другой стороны, дает более узкую упаковку, которая в итоге оказывается немного длиннее, чем офсетная упаковка. Некоторые люди говорят, что офсетная упаковка более эффективна, потому что вы можете разместить больше ячеек на меньшей площади, используя пространство между ячейками.Однако офсетная упаковка создает бесполезное пространство на концах параллельных групповых рядов, где между краем упаковки и «более короткими» рядами образуются зазоры. Чем больше аккумуляторный блок, тем меньше занимаемого места занимает по сравнению с общим размером блока, но для большинства блоков разница незначительна. Что касается батареи, я решил использовать офсетную упаковку, чтобы сделать ее короче и легче разместить в небольшой сумке с треугольными чашками.

Когда дело доходит до последовательной сварки параллельных групп, вам необходимо спланировать сварные швы с учетом физических возможностей вашего сварщика.Короткие рукава на моем сварочном аппарате могут достигать глубины только двух рядов ячеек, а это означает, что мне нужно будет добавлять по одной параллельной группе за раз, сваривать ее, а затем добавлять еще одну. Если у вас есть ручные сварочные щупы, теоретически вы можете сварить всю батарею сразу.

И теоретически я бы тебе завидовал.

Поскольку у большинства сварщиков есть такие же руки, как у меня, я покажу вам, как я это сделал. Я начал с горячего склеивания двух параллельных групп вместе со смещением, убедившись, что концы противоположны (по одному положительному и по одному отрицательному на каждом конце, как показано на рисунке).Затем я отрезал кучу никелевых полосок, достаточно длинных, чтобы перемыть два элемента.

Обратите внимание, что параллельные группы выровнены с противоположными полюсами

Я поместил первую параллельную группу положительной стороной вверх, а вторую параллельную группу отрицательной стороной вверх. Я положил никелевые полоски поверх каждого из трех наборов ячеек, соединив положительные клеммы первой параллельной группы с отрицательной клеммой второй параллельной группы, как показано на рисунке.

Затем я наложил по одному комплекту сварных швов на каждый конец ячейки первой параллельной группы, эффективно прихватив три никелевые полоски на месте.Затем я добавил еще один набор сварных швов на каждый из отрицательных выводов второй параллельной группы. Это дало мне 6 сварочных комплектов или по одному сварочному комплекту для каждой ячейки. Наконец, я добавил к этим одиночным сварным швам еще пару сварных швов на ячейку, чтобы обеспечить хороший контакт и соединение.

Затем я добавил третью параллельную группу после второй, приклеив ее горячим способом в той же ориентации, что и первая, так что верх упаковки чередуется от положительных клемм к отрицательным клеммам и обратно к положительным клеммам вдоль первых трех параллельных групп. .

Теперь этот шаг очень важен: Я переверну пакет вверх ногами и выполню этот набор сварных швов между положительными крышками на второй параллельной группе и отрицательными клеммами на третьей параллельной группе. По сути, я свариваю на противоположной стороне блока, как и при подключении первых двух параллельных групп. Пропустите несколько изображений, чтобы увидеть полностью сваренный пакет, чтобы понять, как работает система чередования сторон.

Почему мы меняем стороны упаковки во время сварки? Мы делаем это, потому что таким образом мы подключаем положительный вывод каждой параллельной группы к отрицательному выводу следующей группы в линии.Вот как работают последовательные соединения: всегда от положительного к отрицательному, от положительного к отрицательному, чередуя их.

Когда мы добавляем четвертую параллельную группу, мы снова приклеиваем ее горячим клеем в противоположной ориентации третьей параллельной группы (и той же ориентации второй параллельной группы), а затем привариваем ее на противоположной стороне, пока мы сваривали между вторая и третья группы (и та же сторона, что мы сварили между первой и второй группами).

Этот шаблон продолжается до тех пор, пока мы не подключим все 10 параллельных групп.В моем случае вы можете видеть, что первая и последняя параллельные группы не приварены к верхней стороне пакета. Это потому, что они являются «концами» блока или основными положительными и отрицательными выводами всего блока 36 В.

Каждая из групп ячеек, не подключенных наверху, подключена снизу

Добавление BMS (системы управления батареями)

Элементы батареи теперь собраны в большую батарею на 36 В, но мне все еще нужно добавить BMS для управления зарядкой и разрядкой батареи.BMS контролирует все параллельные группы в батарее, чтобы безопасно отключить питание в конце зарядки, одинаково сбалансировать все ячейки и предотвратить чрезмерную разрядку батареи.

BMS не обязательно строго требуется — пакет можно использовать как есть, без BMS. Но это требует очень тщательного наблюдения за элементами батареи, чтобы избежать их повреждения или создания опасного сценария во время зарядки или разрядки. Это также требует покупки более сложного и дорогого зарядного устройства, которое может сбалансировать все элементы по отдельности.Гораздо лучше использовать BMS, если у вас нет особых причин, по которым вы хотите самостоятельно контролировать свои клетки.

Я выбрал BMS с максимальным током постоянного разряда 30A, чего мне больше не нужно. Хорошо быть консервативным и, если возможно, завышать спецификации вашей BMS, чтобы вы не использовали ее до предела. Моя BMS также имеет функцию баланса, которая поддерживает баланс всех моих ячеек при каждой зарядке. Не все BMS делают это, хотя большинство из них. Будьте осторожны с очень дешевыми BMS, потому что именно тогда вы можете столкнуться с несбалансированной BMS.

Чтобы подключить BMS, нам сначала нужно определить, какой из измерительных проводов (множество тонких проводов) является первым (предназначенным для первой параллельной группы). Ищите пронумерованные провода на одной стороне платы. Моя находится на обратной стороне платы, и я забыл сфотографировать ее перед установкой, но поверьте мне, я заметил, с какого конца начинаются провода датчиков. Вы же не хотите ошибиться и подключить сенсорные провода в неправильном направлении.

Обязательно ознакомьтесь со схемой подключения вашей BMS, потому что некоторые BMS имеют на один сенсорный провод больше, чем ячейки (например, 11 сенсорных проводов для блока 10S).В этих блоках первый провод идет к отрицательному выводу первой параллельной группы, а все остальные провода — к положительному выводу каждой последующей параллельной группы. Моя BMS имеет только 10 сенсорных проводов, поэтому каждый будет подключаться к положительной клемме параллельных групп.

Схема подключения, поставляемая с моей BMS

Перед тем, как на самом деле подключать BMS к батарее, я приклеил ее горячим клеем к куску пенопласта, чтобы изолировать контакты на нижней части платы, а затем приклеил эту пену к концу батареи.

Затем я взял измерительный провод, обозначенный B1, и припаял его к положительному выводу первой параллельной группы (который также совпадает с отрицательным выводом второй параллельной группы, поскольку они соединены вместе никелевой полосой).

При пайке этих проводов к никелевой полосе старайтесь паять между двумя ячейками, а не непосредственно поверх ячейки. Это удерживает источник тепла дальше от фактических концов элементов и вызывает меньший нагрев элементов батареи.

Затем я взял свой второй сенсорный провод (или ваш третий сенсорный провод, если у вас на один сенсорный провод больше, чем параллельных групп) и припаял его к положительной клемме второй параллельной группы. Опять же, обратите внимание, что я припаиваю этот провод к никелю между ячейками, чтобы избежать прямого нагрева любой ячейки.

Я продолжил со всеми 10 проводами считывания, поместив последний на положительный вывод 10-й параллельной группы. Если вы не уверены, какие группы к каким группам относятся, или запутались, используйте цифровой вольтметр, чтобы дважды проверить напряжения каждой группы, чтобы вы знали, что подключаете каждый провод к правильной группе.

Последним этапом подключения BMS является добавление проводов заряда и разряда. И положительный, и разрядный провод батареи будут припаяны непосредственно к положительной клемме 10-й параллельной группы. Провод отрицательного заряда будет припаян к C-контактной площадке BMS, а отрицательный разрядный провод будет припаян к P-контактной площадке BMS. Мне также нужно добавить один провод от отрицательной клеммы первой параллельной группы к B-контактной площадке BMS.

Вы заметите, что для своих зарядных проводов я использовал провода большего диаметра, чем сенсорные провода, поставляемые с BMS.Это потому, что зарядка будет передавать больше тока, чем эти сенсорные провода. Кроме того, вы заметите, что разрядные провода (включая контактную площадку B до отрицательной клеммы аккумулятора) являются самыми толстыми проводами из всех, так как они будут нести всю мощность всего аккумулятора во время разрядки. Я использовал 16 AWG для зарядных проводов и 12 AWG для разрядных проводов.

На следующих фотографиях вы также заметите, что мои провода заряда и разряда обмотаны на концах изолентой.Это необходимо для предотвращения случайного контакта друг с другом и короткого замыкания батареи. Мой друг недавно посоветовал мне другой (и, вероятно, лучший) вариант предотвращения коротких замыканий: сначала добавьте разъемы к проводам, а затем припаяйте их к блоку и BMS. Дох!

Ниже я сделал видео, показывающее, как добавить BMS к литиевой батарее.

Уплотнение аккумулятора электровелосипеда своими руками с помощью термоусадки

Этот шаг не обязателен.Вам следует как-то герметизировать батарею, чтобы предотвратить короткое замыкание на весь этот незащищенный никель, но не обязательно, чтобы был с термоусадочной пленкой. Некоторые люди используют клейкую ленту, полиэтиленовую пленку, ткань и т. Д. Однако, на мой взгляд, термоусадочная пленка — лучший метод, потому что она не только обеспечивает в значительной степени водостойкое (хотя и не водонепроницаемое) уплотнение, но также обеспечивает постоянное и равномерное давление на все ваши соединения и провода, что снижает риск повреждения от вибрации.

Прежде чем запечатывать батареи термоусадочной пленкой, я предпочитаю обернуть их тонким слоем поролона для дополнительной защиты.Это помогает предохранить концы ваших элементов от осколков, если аккумулятор подвергнется грубому обращению, что может произойти случайно в виде упавшего аккумулятора или аварии электровелосипеда. Пена также помогает гасить вибрации, которые аккумулятор испытывает на велосипеде.

Нарезка поролона по размеру перед упаковкой

Я использую белый поролон толщиной 2 мм и вырезаю фигуру немного больше, чем моя упаковка. Заворачиваю и заклеиваю изолентой. Он не должен быть красивым, он просто должен покрывать всю стаю.Ваш следующий шаг скроет пену из поля зрения.

Далее идет термоусадочная трубка. Трудно найти термоусадочную трубку большого диаметра, и мне повезло с большим количеством разных размеров от китайского поставщика, прежде чем у него закончились поставки. Лучше всего проверить такие сайты, как eBay, на наличие коротких термоусадочных материалов нужного вам размера.

Небольшое примечание: когда вы переходите к термоусадке большого размера, метод обозначения размера часто меняется от обращения к диаметру трубки на указание на плоскую ширину (или половину окружности, когда она находится в круге).Это связано с тем, что при таких больших размерах это больше не трубка, а два плоских листа, соединенных вместе, вроде конверта. Помните об этом и знайте, какой размер указан, когда вы покупаете термоусадочную трубку большого диаметра.

Существуют формулы для расчета точного размера необходимой термоусадки, но я часто нахожу их слишком сложными. Вот как я определяю, какой размер мне нужен: беру высоту и ширину упаковки, складываю их и запоминаю это число.Требуемый размер термоусадки, измеренный по ширине плоскости (половина окружности), находится между тем числом, которое вы нашли, и удвоенным значением (или, в идеале, между немного большим, чем это число, до чуть меньше, чем вдвое больше).

Почему эта формула работает? Подумайте об этом: термоусадка (если не указано иное) обычно имеет коэффициент усадки 2: 1, поэтому, если мне нужно что-то с длиной окружности (или, точнее, периметра, меньше чем вдвое) моей упаковки. Поскольку термоусадка большого диаметра указывается для размеров половинной окружности (плоской ширины), и я хочу, чтобы термоусадка имела окружность немного больше, чем периметр моего рюкзака, то я знаю, что мне нужно, чтобы размер половины окружности был немного больше, чем половина периметра моего рюкзака, равная высоте плюс ширина моего рюкзака.

Это может показаться запутанным, поэтому давайте говорить в реальных числах. Мой рюкзак примерно 70 мм в высоту и примерно 65 мм в ширину. Это означает, что половина периметра моего рюкзака составляет 70+ 65 = 135 мм. Поэтому мне нужна термоусадочная трубка с плоской шириной (или половиной окружности) от 135 до 270 мм, или, чтобы быть безопаснее, от 150 до 250 мм. И если возможно, я хочу быть на меньшем конце этого диапазона, чтобы термоусадка была более плотной и удерживалась более прочной. К счастью, у меня есть термоусадочная трубка 170 мм, которая отлично подойдет.

Еще одно замечание о термоусадке большого диаметра: если не указано иное, этот материал обычно дает усадку примерно на 10% в продольном направлении, поэтому вам нужно немного прибавить к длине, чтобы учесть как перекрытие, так и продольную усадку.

Но есть еще одна проблема: теперь, если я просто засуну свой рюкзак в какую-нибудь термоусадочную трубку, у меня все равно будут открытые концы. Конструктивно это более или менее нормально, хотя не будет водонепроницаемым и будет выглядеть немного менее профессионально.

Итак, я собираюсь сначала использовать более широкий (285 мм, если быть точным), но более короткий кусок термоусадочной пленки, чтобы обернуть упаковку в длинном направлении. Это сначала закроет концы, а затем я смогу вернуться с моим длинным и тонким кусочком термоусадки, чтобы покрыть всю длину упаковки.

Если у вас нет настоящего теплового пистолета, вы можете использовать сильный фен. Не все фены подойдут, но модель моей жены на 2000 ватт великолепна. У меня есть настоящая тепловая пушка, но на самом деле я предпочитаю использовать ее фен, потому что у него более тонкие элементы управления и более широкая мощность.Только не испачкай фен своей жены!

Надевание и усадка второго слоя

Теперь вся моя упаковка запаяна в термоусадочную пленку, а провода выходят из шва между двумя слоями термоусадочной пленки. Я мог бы остановиться здесь, но с чисто эстетической точки зрения мне не особенно понравилось, как там упала усадка на выход провода. Поэтому я взял третий кусок термоусадочной пленки того же размера (285 мм), что и первый кусок, и еще раз прошел вокруг длинной оси упаковки, чтобы плотно прижать провода к концу упаковки.

В результате получилось три слоя термоусадочной пленки, что составляет одну очень защищенную батарею!

Ниже я сделал видео, показывающее, как термоусадку литиевой батареи.

Последние штрихи

Единственное, что осталось сделать на этом этапе, — это добавить разъемы, если вы не сделали это до того, как припаяли провода, что я действительно рекомендую сделать. Но, конечно, я этого не сделал, поэтому добавил их на этом этапе, стараясь не закоротить их, подключая только один провод за раз.

Доллар за весы

Вы можете использовать любые разъемы, какие захотите. Я большой поклонник разъемов Anderson PowerPole для разрядных проводов. Я использовал этот другой разъем, который был у меня в контейнере для запчастей, для разрядных проводов. Я не знаю, как называется этот тип коннектора, но если кто-то хочет сообщить мне об этом в разделе комментариев, это будет здорово!

Вы также можете добавить этикетку или другую информацию снаружи рюкзака, чтобы придать ему профессиональный вид. По крайней мере, неплохо было бы хотя бы написать на упаковке напряжение и емкость.Особенно, если вы сделаете несколько нестандартных аккумуляторов, это гарантирует, что вы никогда не забудете правильное напряжение заряда для батареи.

Вначале вы также захотите протестировать аккумулятор с довольно небольшой нагрузкой. Попробуйте совершить легкую поездку на первых нескольких зарядках или, что еще лучше, используйте разрядник, если он у вас есть. Я построил нестандартный разрядник из галогенных лампочек. Это позволяет мне полностью разряжать батареи на разных уровнях мощности и измерять выходную мощность. Эта конкретная батарея дала 8.54 Ач в первом цикле разряда при скорости разряда 0,5 с, или около 4,4 А. Этот результат на самом деле довольно хороший и соответствует средней емкости отдельного элемента около 2,85 Ач, или 98% от номинальной емкости.

Производители обычно оценивают емкость своих элементов при очень низкой скорости разряда, иногда всего 0,1 с, когда элементы работают с максимальной производительностью. Так что не удивляйтесь, если вы используете только 95% или около того от заявленной емкости ваших ячеек во время реальных разрядов. Этого следовало ожидать.Кроме того, ваша емкость, вероятно, немного вырастет после первых нескольких циклов зарядки и разрядки, поскольку элементы сломаются и уравновесятся друг с другом.

Я не включил в эту статью раздел о зарядке, поскольку речь шла только о том, как построить литиевую батарею. Но вот видео, которое я сделал, показывает, как выбрать подходящее зарядное устройство для литиевой батареи.

Теперь ваша очередь!

Теперь у вас есть вся информация, которая может вам понадобиться, чтобы сделать собственный литиевый аккумулятор для электровелосипеда.Возможно, вам все еще понадобится несколько инструментов, но, по крайней мере, у вас есть знания. Не забывайте делать это медленно, все распланируйте заранее и наслаждайтесь проектом. И не забывайте свое защитное снаряжение!

Видеоверсия моего практического руководства:

Если вы похожи на меня, то вам нравится слышать и видеть, как что-то делается, а не просто читать о них. Вот почему я также снял видео, показывающее все шаги, которые я здесь сделал, в одном видео. Батарея, которую я собираю в этом видео, не такая же, но похожая.Это аккумулятор на 24 В, 5,8 Ач для небольшого маломощного электровелосипеда. Но вы можете просто добавить больше ячеек, чтобы получить пакет с более высоким напряжением или большей емкостью в соответствии с вашими потребностями. Посмотрите видео ниже:

Я оставлю вам немного больше вдохновения

Теперь я уверен, что вы все в восторге от создания собственного аккумуляторного блока. Но на всякий случай я собираюсь оставить вам потрясающее видео, в котором производитель аккумуляторов Дамиан Рене из Мадрида, Испания, строит очень большой, очень профессионально сконструированный аккумулятор 48 В 42 Ач из 18650 ячеек.О том, как он построил эту батарею, можно прочитать здесь. (Также обратите внимание на видео, как он хорошо использует средства защиты!)

кредит изображения 1, 2, 3,

Положение о создании литий-ионной батареи — Battery University

Изучите требования для утверждения агентством при создании литий-ионного блока.

Создание литий-ионной аккумуляторной батареи начинается с удовлетворения требований к напряжению и времени работы, а затем с учетом ограничений по нагрузке, окружающей среде, размеру и весу.Портативным конструкциям для потребительских товаров нужен тонкий профиль, и выбор — призматическая или мешочная ячейка. Если позволяет пространство, цилиндрический элемент, такой как 18650, часто обеспечивает самую низкую стоимость и лучшие характеристики с точки зрения удельной энергии, безопасности и долговечности. (См. BU-301a: Типы аккумуляторных элементов.)

Большинство аккумуляторных батарей для медицинских устройств, электроинструментов, электронных велосипедов и даже силовых агрегатов для электромобилей основаны на 18650. Это кажется непрактичным, но маленькие элементы работают. хорошо, потому что это один из наиболее зрелых доступных литий-ионных форматов, он производится в больших объемах и имеет низкую стоимость в час.

Цилиндрическая ячейка не идеальна, поскольку она оставляет пустые места в конфигурации с несколькими ячейками. Этот недостаток превращается в преимущество при рассмотрении гибкости и охлаждения. Tesla S85 EV использует более 7000 ячеек, включенных параллельно для увеличения тока и последовательно для увеличения напряжения. Если одна из последовательно соединенных ячеек разомкнется, общая потеря мощности будет минимальной; если один из параллельно закорачивает, предохранитель удаляет эту ячейку из цепи. Таким образом, неисправные элементы могут быть устранены без разряда батареи.

Производители электромобилей не едины в выборе элементов питания, но существует тенденция к использованию более крупных форматов с целью сокращения вспомогательной электроники, которая добавляет 20–25 процентов к готовой упаковке. Однако с большей ячейкой электронные компоненты становятся дороже из-за более высокого тока. Согласно отчетам 2015 года, Tesla S 85 имеет самую низкую стоимость киловатт-часа по сравнению с 18650. Другие электромобили имеют более крупные призматические элементы при более высоких затратах на киловатт-час. В таблице 1 сравнивается стоимость кВтч.

Марка и модель Тип ячейки Стоимость кВтч Удельная энергия
Tesla S 85, 90 кВтч (2015) * 18650 260 долл. США / кВт · ч 250Втч / кг
Tesla 48kWh Gen III 18650 260 долл. США / кВт · ч 250Втч / кг
Лучшие практики DoE / AABC) подсумок / призматический 350 долл. США / кВт · ч 150–180Втч / кг
Nissan Leaf, 30кВтч (2016) * подсумок / призматический 455 долл. США / кВт · ч 80–96Втч / кг
БМВ i3 подсумок / призматический N / A 120Втч / кг

Таблица 1: Сравнение цен на аккумуляторы для электромобилей. Массовое производство позволяет использовать аккумулятор 18650 по низкой цене.
* В 2015/16 Tesla S 85 увеличила батарею с 85 кВтч до 90 кВтч; Nissan Leaf от 25 кВт до 30 кВт.

Батареи должны быть спроектированы так, чтобы допускать отказ без катастрофических событий. Все источники энергии рано или поздно выйдут из строя, и аккумуляторная батарея не исключение. После нежелательного события FAA обязало поместить литий-ионную корабельную батарею Boeing Dreamliner 787 в металлический контейнер с вентиляцией наружу.Tesla усилила аккумулятор электромобиля, добавив на его дно толстую стальную пластину, которая обеспечивает дополнительную защиту от снарядов с дороги.

Большие батареи для силовых установок охлаждаются. Некоторые используют стержневую систему для вывода тепла наружу, другие используют принудительную подачу воздуха или жидкостное охлаждение. Жидкостное охлаждение лучше и, хотя и дороже, батареи электромобилей тяготеют к этой форме охлаждения.

Соответствие требованиям безопасности

Авторитетные производители аккумуляторов не поставляют литий-ионные элементы несертифицированным сборщикам аккумуляторов.Эта предосторожность понятна, учитывая, что литий-ионные элементы могут заряжаться и разряжаться сверх безопасных пределов с неадекватными схемами защиты.

Авторизация аккумуляторной батареи для коммерческого рынка и для воздушного транспорта может стоить от 10 000 до 20 000 долларов. Такая высокая цена вызывает беспокойство, зная, что производители ячеек отказываются от старых элементов в пользу замены с большей емкостью. Пакет с новым элементом, даже если он указан как прямая замена, требует новых сертификатов.

Часто задают вопрос: «Зачем нужны дополнительные тесты, если ячейки уже одобрены?» Простой ответ заключается в том, что разрешения на ячейки не могут быть перенесены на упаковку, потому что регулирующие органы размещают подтверждение безопасности на готовом продукте, а не на компонентах.Готовая батарея должна быть протестирована и зарегистрирована, чтобы гарантировать правильную сборку и соответствие стандартам безопасности.

В рамках требований к испытаниям готовый аккумулятор должен пройти электрическую и механическую оценку на соответствие рекомендациям по перевозке опасных грузов для литий-ионных аккумуляторов для перевозки по воздуху, правилам, установленным Организацией Объединенных Наций (ООН). Транспортное испытание ООН (UN / DOT 38.3) работает совместно с Федеральным авиационным управлением (FAA), Министерством транспорта США (US DOT) и Международной ассоциацией воздушного транспорта (IATA) *.Сертификация распространяется на первичные и вторичные литиевые элементы.

Испытание UN 38.3 включает:

T1 — Имитация высоты : Низкое давление имитирует негерметичный грузовой отсек на высоте 15 000 метров.
T2 — Thermal Test : экстремальные температуры, выдерживая батареи в течение 6 часов при -40 ° C, а затем + 75 ° C.
T3 — Вибрация : Имитирует вибрацию при транспортировке с частотой от 7 Гц до 200 Гц в течение до 3 часов.
T4 — Shock : Имитирует вибрацию во время транспортировки при заданных перегрузках, связанных с размером батареи.
T5 — Внешнее короткое замыкание : короткое замыкание с сопротивлением <0,1 Ом при 50 ° C. Температура корпуса не может превышать 170 ° C.
T6 — Удар : цилиндрические ячейки> 20 мм испытаны на удар; Типы ячеек <20 мм проходят испытания на раздавливание.
T7 — ​​ Избыточный заряд : Заряд в два раза превышающим рекомендованный ток в течение 24 часов (только вторичные батареи)
T8 — Принудительный разряд : То же, что и T7, принудительный разряд с первичными и вторичными элементами.

Тестовые батареи должны пройти тесты без причинения вреда, но после этого батареи не должны работать.Тест проводится строго на безопасность, а не на выносливость потребителя. Уполномоченной лаборатории необходимо 24 образца батарей, состоящих из 12 новых упаковок и 12 образцов, которые были циклизованы 50 раз. ИАТА хочет убедиться, что рассматриваемые батареи годны к полетам и сохраняют целостность в полевых условиях; 50 циклов прокрутки пакетов перед испытанием удовлетворяет этому требованию.

Высокая стоимость сертификации не позволяет мелким производителям использовать литий-ионные аккумуляторы для небольших объемов продукции, а предприниматели могут вместо этого выбирать системы на основе никеля.Эти батареи не нужно тестировать до уровня продуктов на основе лития для воздушного транспорта. В то время как уважаемые компании следуют инструкциям, правила нарушаются, а наказания жесткие. (См. BU-704: Как транспортировать батареи)

Простые инструкции по использованию литий-ионных батарей
  • Соблюдайте осторожность при обращении с литий-ионными аккумуляторами и их проверке.
  • Не закорачивайте, не перезаряжайте, не раздавливайте, не роняйте, не деформируйте, не проникайте посторонними предметами, не применяйте обратную полярность, не подвергайте воздействию высоких температур и не разбирайте блоки и элементы.
  • Используйте только литий-ионные батареи с обозначенной схемой защиты и утвержденным зарядным устройством.
  • Прекратите использование аккумулятора и / или зарядного устройства, если температура аккумулятора поднимается более чем на 10ºC (18ºF) при обычной зарядке.
  • Электролит легко воспламеняется, и разрыв аккумулятора может привести к травмам.

* IATA (Международная ассоциация воздушного транспорта) работает с авиакомпаниями и авиационной отраслью, чтобы продвигать безопасные, надежные, безопасные и экономичные авиаперелеты.

Обновлено 03.08.2017

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: BatteryU @ cadex.com. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания Зарядное устройство для универсальных литий-ионных аккумуляторов

Технология перезаряжаемых аккумуляторов

Технология аккумуляторов

Автор: GUSTECH

Описание: Стандартный комплект зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов
Уровень квалификации: Средний
Время сборки: 1-2 часа (в зависимости от опыта)

Этот комплект зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов (LiBaC) позволяет пользователю использовать и заряжать широкий спектр новейших технологий перезаряжаемых аккумуляторов, включая литий-ионные и полимерные литий-ионные элементы и аккумуляторные блоки.В отличие от более старых, широко распространенных аккумуляторных технологий, литий-ионные технологии постепенно заменяют литий-ионные элементы и полимерные блоки, которые в настоящее время доступны только из нескольких источников. Они имеют очень большой диапазон емкостей в ампер-часах и очень мало возможностей для их подзарядки. Если у вас есть сотовый телефон, вы уже используете литий-ионную батарею или, что более вероятно, полимерную литий-ионную батарею, где сотовый телефон включает в себя встроенное зарядное устройство, специально сконфигурированное для этой емкости.

Отдельный элемент, независимо от емкости в ампер-часах, обычно называется литий-ионным аккумулятором на 3,7 вольта или литий-ионным полимерным аккумулятором с максимальным напряжением 4,1 или 4,2 вольта, причем последнее является максимальным. общий. Эти литий-ионные аккумуляторы обычно включают в себя гибкие провода (без разъемов) или двухпозиционные (JST) разъемы, и обычно встроенная плата схемы безопасности защищает аккумулятор от перегрузки по току и условий перезарядки / разряда.

Зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов используют очень специфический алгоритм зарядки с постоянным током / постоянным напряжением, обычно с термическими ограничителями и ограничителями времени, иногда с предварительными зарядными устройствами для сильно разряженных аккумуляторов, чтобы предотвратить повреждение аккумулятора и максимизировать безопасность.Имеющиеся в продаже зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов доступны с фиксированной емкостью постоянного тока, которая может соответствовать или не соответствовать требованиям к подзарядке. Если экспериментатор или любитель использует пять ячеек разной емкости, 170 мАч, 400 мАч, 750 мАч, 1050 мАч и 2000 мАч для пяти различных приложений, ему может потребоваться приобрести и использовать пять различных зарядных устройств для их безопасного обслуживания.

В качестве альтернативы они могут купить и собрать LiBaC Kit и выполнить безопасную зарядку для всех пяти из этих и многих других емкостей, включая большинство будущих емкостей батарей, не указанных в этом примере.В комплект LiBaC входят:

  • Переключатель выбирает максимальное (плавающее) напряжение для выбора 4,1 В или 4,2 В в зависимости от LiPo-элемента.
  • Переключатель выбирает максимальные токи зарядки 100 мА, 333 мА, 600 мА, 1,0 А и 1,5 А; то, чего нет ни в одном другом коммерчески доступном зарядном устройстве.
  • Возможность выбора переключателя для отключения таймера безопасности для некоторых операций зарядки может извлечь выгоду из этой возможности.
  • Встроенные предохранители с автоматическим сбросом (PTC-термический) на входных и выходных цепях для максимальной безопасности.
  • Переключатель выбирает главный контроль «ВЫКЛЮЧЕНИЕ» или «ЗАРЯДКА».
  • «Очевидно-правильная» схема подключения LiPo-элемента с использованием красно-черных 5-контактных клемм с (для дополнительной безопасности) красным светодиодом «НЕИСПРАВНОСТЬ подключения».
  • Четыре разных «ОГРОМНЫХ» (10 мм) встроенных светодиода индикатора состояния, указывающих «Входная мощность в норме», «Зарядка», «НЕИСПРАВНОСТЬ» (состояние во время зарядки) и даже индикатор, что LiPo Cell был подключен к LiBaC неправильно (до попытки зарядки).
  • Особенность GUSTECH — входная проводка с защитой от ошибок, при которой невозможно неправильно подать входное напряжение неправильной полярности в качестве источника заряда.
  • Возможность использования настольного источника питания или любого из множества доступных, линейных или переключаемых, настенных источников питания с использованием общей вилки питания 2,1 мм x 5,5 мм с положительной или отрицательной центральной полярностью.
  • Множество встроенных заметок шелкографии для облегчения использования LiBaC.
  • Тепловой радиатор с усиленной медной заливкой на печатной плате для зарядной интегральной схемы.
Печатную плату для LiBaC Kit можно использовать вне коробки с стойками или в пластиковом корпусе, даже привинченным к плате (например, в ряду зарядных устройств, заряжающих множество различных LiPo ячеек), по желанию.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если вы не уверены в опасностях, связанных с вашим конкретным проектом, проконсультируйтесь с опытным специалистом. Всегда надевайте защитные очки и перчатки. НЕВЫПОЛНЕНИЕ И СОБЛЮДЕНИЕ СОБСТВЕННЫХ ПРОЦЕДУР БЕЗОПАСНОСТИ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ТРАВМАМ ИЛИ СМЕРТИ!

Необходимые инструменты и детали:

Флюс, припой и паяльник
Корпус
Кусачки
Плоскогубцы
Оборудование для поверхностного монтажа
Очки, пинцет и увеличительное оборудование

Спецификация материалов:

(1) Зарядное устройство Li-Ion 1500 мА 4.1 В 4,2 В 10-контактный MSOP Ep
(1) Клеммные колодки разъемов 2-х позиционные 5-миллиметровые прямые сквозные отверстия под пайку 16A
(1) Разъем питания 3-х позиционный выступ под пайку Угловой монтаж на панели 3 Клемма 1 Порт
(1) Штырь для привязки Двойной с основанием с шагом 3/4 дюйма Номинальный ток 30 А
(4) Ползун переключателя Мин. Однополюсный двухполюсный монтаж на печатной плате 50 В постоянного тока при 0,5 А, вывод 4 мм
(1) 600 В, 2 А, Мостовой выпрямительный диод KBP, 2 А,
(1) 10 мм Jumbo Diffused LED Зеленый
(1) 10 мм Jumbo Diffused LED Orange
(3) 10 мм Jumbo Diffused LED High Efficiency Red
(1) DIP-переключатель 10 Поперечный слот 0.025 А, 24 В, контакты ПК, 2000 цикл, 2,54 мм, сквозное отверстие
(1) Конденсатор Керамический диск, 0,1 мкФ, 50 В, 20%
(1) Конденсатор, погруженный в эпоксидную смолу, 1 мкФ, 50 В, Z5u, 20%, радиальный, 5,08 мм,
(1) Конденсатор, осевой, 10 мкФ, 450 В 20% 85c 1 мм3 x 25 мм
(1) Углеродная пленка резистора 10 кОм 1/4 Вт 5% (в пакетах по 10)
(8) Углеродная пленка резистора 1 кОм 1/4 Вт 5% (в пакетах по 10)
(4) Углеродная пленка резистора 1,5 кОм 1/4 Вт 5% (в пакетах по 10)
(1) Углеродистая пленка резистора 1,0 Ом 1/2 Вт 5% (в пакетах по 10)
(2) Восстанавливаемый предохранитель 1.60A-H 3.20A-T 40A-M 60 В постоянного тока

Шаг 1 — Сборка IC1, часть 1

Вероятно, сейчас самое время подготовить оборудование для оптического увеличения для этой крошечной работы. Можно также нагреть паяльник.

В соответствии с рисунком этого шага найдите микросхему LTC1733 и поместите ее рядом с местом, где она понадобится в центре печатной платы (в следующих двух шагах), убедившись, что микросхема повернута правильно, чтобы гарантировать, что контакт 1 будет припаян к его правильная площадка SMD.


Шаг 2 — Сборка IC1, часть 2

Под увеличением создатель набора заметит большую покрытую припоем металлическую область, проходящую через середину выводов микросхемы, как большую серебряную галстук-бабочку.Эта большая металлическая область для пайки предназначена для соединения нижней части ИС с верхней поверхностью печатной платы, чтобы обеспечить хороший металлический путь между кристаллом ИС и большими медными участками на печатной плате под ИС, предназначенными для работы в качестве большой радиатор для отвода тепла, генерируемого внутри ИС во время сильноточной зарядки.

В техническом описании LTC1733 указано, что «воздушный зазор» между «открытой площадкой» на нижней стороне упаковки и верхней поверхностью печатной платы составляет от 0.005 «и 0,007», номинально. На следующем этапе часть этого воздушного зазора будет заполнена тонким слоем припоя перед установкой ИС, чтобы обеспечить хороший поток припоя в качестве последней операции после пайки всех выводов ИС (на следующем этапе).

Изучите изображение на этом этапе, сравните его с тем, что вы видите на печатной плате, и убедитесь в том, что перед тем, как приступить к пайке, полное понимание компоновки и целей крепления. После того, как IC1 будет полностью припаян, будет практически невозможно удалить его для исправления неправильной ориентации, не разрушая в процессе.


Шаг 3 — Сборка IC1, часть 3

*** ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ *** ПРЕЖДЕ ЧЕМ ВЫПОЛНЯТЬ СБОРКУ ПРОЧИТАЙТЕ ТЕКСТ ЭТОГО ШАГА

При увеличении изготовитель комплекта должен сначала «нанести» тонкий слой припоя на всю металлическую область «галстук-бабочка» между деталями. Контактные площадки IC. С помощью горячего утюга вытяните припой из центральных областей, которые будут находиться под ИС, в области за пределами границ корпуса.

Перед тем, как нанести немного припоя на контактную площадку для контакта 1, сначала поместите ИС на место с помощью пинцета, чтобы убедиться, что под ИС не слишком много припоя, чтобы все десять выводов не образовали прочное соединение с соответствующими контактными площадками. (никаких поводков, висящих в воздухе).

Если НЕ все выводы находятся на своих контактных площадках, повторите последнюю половину инструкций из предыдущего абзаца еще раз (вытягивая припой из центральной области наружу), затем еще раз проверьте, чтобы контакты касались своих контактных площадок. Когда все выводы соприкасаются с контактными площадками, продолжайте … Нанесите небольшое количество припоя на контактную площадку только для контакта №1.

С помощью пинцета удерживайте IC1 в правильном положении, касаясь контактной площадки и штифта №1 до тех пор, пока припой не оплавится, снимая железо, удерживая IC на месте, пока припой не затвердеет.

Если все остальные девять штифтов не выровнены по своим контактным площадкам, то повторяйте предыдущий абзац, пока все остальные девять штифтов не выровняются по своим контактным площадкам. Будьте осторожны, чтобы не надавить на вывод микросхемы при пайке в следующем месте, чтобы гарантировать, что микросхема остается на месте. Поверните узел на 180 ° и припаяйте штифт №6 к контактной площадке (по диагонали от контакта №1). С двумя углами, блокирующими ИС. Далее припаиваем все восемь контактов, которые еще не были припаяны. Затем вернитесь и оплавьте контакты №1 и №6, если им требуется дополнительный нагрев и / или припой для получения хороших филей.

*** ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ *** ПЕРЕД ДЕЙСТВИЯМИ ВНИМАТЕЛЬНО ПРОВЕРЬТЕ ВСЕ СОЕДИНЕНИЯ, УБЕДИТЕСЬ, ЧТО НЕТ ПАЙНЫХ МОСТОВ МЕЖДУ ШТИФТАМИ И НАКЛАДКАМИ .

Последний шаг включает оплавление припоя на большом металлическом радиаторе-бабочке, проходящем под ИС, с применением достаточного количества тепла и дополнительного припоя, чтобы припой соединял нижнюю часть открытой металлической площадки ИС с верхней частью печатной платы. Сделайте это для обоих концов IC1. Последняя задача: осмотрите (по краю) воздушный зазор, чтобы убедиться, что припой успешно перекрыл воздушный зазор между нижней частью ИС и верхней частью печатной платы.


Шаг 4 — Монтаж РЕЗИСТОРОВ, часть 1

*** ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ ПЕРЕД ЗАПУСКОМ ***

Если производитель комплекта желает иметь более высокую точность для различных уровней заряда постоянного тока, чем те, которые могут быть получены с использованием резисторов с допуском 5%, поставляемых в вашем комплекте:

  1. Пропустить шаги 10 и 11 сейчас (не забудьте сделать их позже)
  2. Покупка (у другого дистрибьютора):
  3. а) не менее восьми 3/4 Вт 1.Резисторы 0 кОм с лучшим допуском
    b) как минимум один резистор 3/4 Вт 10,0 кОм с лучшим допуском
  4. Выполните шаг 10, устанавливая резисторы 1,0 кОм с более жестким допуском
  5. Выполните шаг 11, устанавливая резистор 10,0 кОм с более жестким допуском
»» См. Примечания в нижнем левом углу схемы для получения более подробной информации.

В конверте с Jameco # 659577 вы найдете резисторы большего размера. Это резисторы на 1/2 Вт с цветовой кодировкой Коричнево-Черный-Золотой, номиналом 1 Ом.Вам понадобится только один из десяти. В конверте с Jameco # 6

  • вы найдете резисторы меньшего размера, чем те, что указаны в предыдущем абзаце на 1/2 Вт. Это резисторы на 3/4 Вт с цветовой маркировкой оранжево-оранжево-коричневого цвета, номиналом 330 Ом. Вам понадобится пять штук из набора из десяти.

    В конверте с Jameco # 6

    вы найдете резисторы на 3/4 Вт с цветовой кодировкой Коричнево-Черный-Красный и номиналом 1 кОм. Вам понадобится восемь штук из набора из десяти.

    В конверте с Jameco # 691104 вы найдете резисторы на 3/4 Вт с цветовой кодировкой Коричнево-Черный-Оранжевый, номиналом 10 кОм. Вам понадобится только один из десяти.


    Шаг 5 — Сборка РЕЗИСТОРОВ часть 2

    В конверте с Jameco # 659577 вы найдете резисторы большего размера. Это резисторы на 1/2 Вт с цветовым кодом Коричнево-Черный-Золотой, номиналом 1 Ом. Вам понадобится только один из десяти. Удалите один из этих резисторов, а оставшиеся девять поместите в свой собственный стенд для других проектов.Согните провода, как показано на рисунке для этого шага, и вставьте их в два отверстия (в любом направлении), как показано. Согните выводы на задней стороне платы, чтобы резистор оставался на месте. Припаяйте оба вывода на место и обрежьте лишнюю длину провода боковыми или плоскими ножами.


    Шаг 6 — Монтаж РЕЗИСТОРОВ часть 3

    В конверте с Jameco № 6
  • вы найдете резисторы меньшего размера на 3/4 Вт с цветовой кодировкой оранжево-оранжево-коричневого цвета с номиналом 330 Ом.Вам понадобится пять штук из набора из десяти. Удалите пять из этих резисторов, а оставшиеся пять положите на свой рабочий стол для других проектов. Эти пять резисторов являются ограничителями тока для светодиодов JUMBO, при этом (крайний справа) красный светодиод неисправности подключения имеет пару этих резисторов (R14 // R15), включенных параллельно, поэтому эквивалентное сопротивление в 165 Ом допускает более высокий ток и гораздо более яркий красный цвет. Светодиод как ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ о неправильно подключенном LiPo Cell, если это произойдет случайно. Для каждого из пяти резисторов согните выводы, как показано в верхнем левом углу рисунка для этого шага, и вставьте их в два отверстия (в любом направлении), как показано в правом верхнем углу рисунка для этого шага, в пять мест, отмеченных красными овалами.Согните выводы на задней стороне платы, чтобы резисторы оставались на месте. Припаяйте оба вывода к каждому из пяти резисторов и обрежьте лишнюю длину проводов с помощью боковых или плоских резцов.


    Шаг 7 — Сборка РЕЗИСТОРОВ, часть 4

    В конверте с Jameco # 6

    вы найдете резисторы на 1/4 Вт с цветовой кодировкой Коричнево-Черный-Красный и номиналом 1 кОм. Вам понадобится восемь штук из набора из десяти. Удалите восемь из этих резисторов и поместите оставшиеся два в свой собственный стенд для других проектов.Эти восемь резисторов являются частью используемой цепочки резисторов, два из которых задают ток зарядки для зарядного устройства LiBaC LiPo Cell, поскольку замыкаются S1 на требуемый диапазон. Для каждого из восьми резисторов согните выводы, как показано в правом верхнем углу рисунка для этого шага, и вставьте их в два отверстия (в любом направлении), как показано в верхнем левом углу рисунка для этого шага, в восемь мест, отмеченных красными овалами. Убедитесь, что вы случайно не установили резистор в месте на самом нижнем крае (без красного овала) рядом с белым текстом «LiBaC by GUSTECH June2015» на шелкографии, так как это место зарезервировано для резистора на следующем шаге.Согните выводы на задней стороне платы, чтобы резисторы оставались на месте. Припаяйте оба вывода к каждому из восьми резисторов и обрежьте лишнюю длину проводов с помощью боковых или плоских резцов.


    Шаг 8 — Монтаж РЕЗИСТОРОВ часть 5

    В конверте с Jameco № 691104 вы найдете резисторы на 1/4 Вт с цветовой кодировкой Коричнево-Черный-Оранжевый, номиналом 10 кОм. Вам понадобится только один из десяти. Удалите один из этих резисторов, а оставшиеся девять поместите в свой собственный стенд для других проектов.Этот резистор также является частью цепи резисторов, используемых для установки зарядного тока для зарядного устройства LiBaC LiPo Cell, поскольку замыкается S1 на требуемый диапазон. Для этого последнего резистора согните провода, как показано в верхнем левом углу рисунка для этого шага, и вставьте их в два отверстия (в любом направлении), как показано в правом верхнем углу рисунка для этого шага, в одном место отмечено красным овалом. Согните выводы на задней стороне платы, чтобы резисторы оставались на месте.Припаяйте оба вывода этого резистора и обрежьте лишнюю длину провода с помощью боковых или плоских резцов.


    Шаг 9 — ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ сборки

    Различные функции и функции, выполняемые LiBaC, выбираются пользователем с помощью одного поворотного переключателя (для выбора максимального зарядного тока во время фазы постоянного тока) и трех различных однополюсных-двойных ползунковых переключателей (SPDT) для выбора максимального зарядного напряжения. , использование или нет схемы синхронизации безопасности, а также включение или отключение зарядного устройства.Более подробная информация представлена ​​в примечаниях к схемам далее в этом руководстве. Найдите детали: 10-позиционный поворотный (DIP) переключатель, Jameco # 139636, скорее всего, упакован в короткую пластиковую трубку с резиновыми пробками для фиксации деталей. Три ползунковых переключателя SPDT, Jameco # 109171, должны быть в отдельной сумке. На этом этапе будут установлены все четыре этих переключателя.

    *** ИЗУЧИТЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ***

    Установка поворотного переключателя

    :
    10-позиционный поворотный переключатель поляризован; он ДОЛЖЕН быть установлен правильно (как показано), чтобы обеспечить правильное функционирование LiBaC после сборки.Точка булавки 1 находится в верхнем левом углу; цифра «0» (ноль) направлена ​​вверх. Вставьте шесть выводов поворотного переключателя в их отверстия и припаяйте их на место. Для этого устройства не требуется обрезка свинца.

    Установка ползунковых переключателей

    :
    Три ползунковых переключателя SPDT не поляризованы; каждый из них может быть установлен в любом направлении и при этом нормально работать. Отверстия для этих переключателей были спроектированы очень большими, чтобы их можно было устанавливать заподлицо. Вставьте три вывода каждого переключателя в соответствующие отверстия.Удерживая переключатель на месте, припаяйте (используйте немного припоя) только центральный провод, достаточный для удержания переключателя на месте. Осмотрите верхнюю часть платы, чтобы убедиться, что переключатель установлен заподлицо с платой и имеет квадратную форму. Если это не так, оплавьте припой на центральном выводе, отрегулировав положение переключателя в соответствии с вашими предпочтениями. После того, как переключатель установлен правильно, припаяйте два внешних вывода и добавьте припой к центральному выводу (при необходимости), чтобы завершить установку переключателя.Повторите эти же операции для двух оставшихся ползунковых переключателей. Эти выводы переключателя не нуждаются в обрезке.


    Шаг 10 — Сборка КОНДЕНСАТОРОВ, часть 1

    КОНДЕНСАТОР 0,1 мкФ на C2:
    Найдите аксиальный многослойный керамический конденсатор 0,1 мкФ, Jameco # 536542. Он изображен в верхнем левом углу рисунка для этого шага. Обратите внимание, что в счете, который вы получаете от Jameco, может не указываться значение 0,1 мкФ в описании этой детали. Этот конденсатор не поляризован; его можно установить в любом направлении.Согните провода, как показано на рисунке, и вставьте провода в два отверстия (слева от ползункового переключателя S3, установленного на предыдущем шаге). Согните выводы (на нижней стороне платы), чтобы удерживать конденсатор на месте. Припаяйте оба вывода и обрежьте излишки боковыми ножами или резцами заподлицо.

    КОНДЕНСАТОР 1,0 мкФ на C3:
    Найдите радиальный многослойный керамический конденсатор емкостью 1,0 мкФ, Jameco № 544956. Он изображен в правом верхнем углу рисунка для этого шага. Обратите внимание, что в счете, который вы получаете от Jameco, может быть указано значение этого конденсатора 1000000 пФ (что равно 1.0 мкФ) в описании к этой части. На детали может быть нанесено значение # 105 (как показано на рисунке), которое представляет собой единицу, за которой следует ноль, а затем еще пять нулей (в пикофарадах) = 1-0-00000 пф = 1 мкФ . Этот конденсатор не поляризован; его можно установить в любом направлении. Вставьте выводы и согните их (на нижней стороне платы), чтобы удерживать конденсатор на месте. Припаяйте оба вывода и обрежьте излишки боковыми ножами или резцами заподлицо.

    Шаг 11 — Сборка КОНДЕНСАТОРОВ, часть 2

    Найдите (в основном, самый большой компонент) чернотельный электролитический конденсатор с осевыми выводами 10 мкФ, 450 В, Jameco # 331425.

    *** ВНИМАТЕЛЬНО ПОСМОТРИТЕ НА КОНДЕНСАТОР *** ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ПОСМОТРИТЕ НА ИЗОБРАЖЕНИЕ ***

    Обратите внимание на черную изоляцию конденсатора с полосой в виде серебряной стрелки со знаком минус, указывающей в сторону одного конца конденсатора, который все серебристого цвета в местах, где крепится его свинец. Этот конец является МИНУСНЫМ концом поляризованного конденсатора, который ДОЛЖЕН быть установлен в правое отверстие, как показано. Обратите внимание, что другой конец конденсатора черный (изолятор). Этот конец является ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ концом поляризованного конденсатора, который ДОЛЖЕН быть установлен в левое отверстие, как показано. НЕПОЛАДКА при установке этого конденсатора должным образом может привести к его перегреву, возможному задымлению и даже возгоранию при правильных условиях. УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНО . Согните выводы этого конденсатора емкостью 10 мкФ прямо вниз и вставьте их в соответствующие отверстия. Согните выводы в нижней части платы, чтобы удерживать конденсатор на месте. Перед пайкой еще раз проверьте, чтобы черный конец был слева, а серебряный — справа. Если все в порядке, припаяйте провода и обрежьте излишки боковыми или плоскими ножами.


    Шаг 12 — Фотопроверка сборки 1

    Цель этого шага — предоставить изготовителю комплекта вид сборки, который появляется после шага 14, для сравнения. На этой конкретной фотографии показана плата LiBaC в (необязательно, рекомендуется) коробке, Jameco # 141832 (без установленных крепежных винтов и без установленной прозрачной крышки).


    Шаг 13 — Сборка ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

    *** ИЗУЧАЙТЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ***

    Важные моменты (помеченные на картинке) включают:

    • Эти предохранители неполяризованы; они могут быть установлены в любом положении
    • Шелкография печатной платы НЕ включает контур этих частей
    • Рисунок включает часть сборочного чертежа (в нижнем левом углу) с позиционными обозначениями и контурами ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, чтобы помочь изготовителю комплекта найти правильные отверстия для установки обоих предохранителей.
    Найдите сумку с обоими предохранителями, Jameco № 199938. Установите один из предохранителей в F1 (слева от большого конденсатора C1) и согните провода, чтобы удерживать его на месте. Установите другой предохранитель на F2 (справа от большого конденсатора C1) и согните провода, чтобы удерживать его на месте. Припаяйте оба вывода обоих предохранителей и обрежьте излишки боковыми или плоскими резцами.


    Шаг 14 — Сборка ДИОДОВ

    *** ИЗУЧАЙТЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ***

    Важные моменты (помеченные на картинке) включают:

    ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ (выходной) вывод этого модуля с четырьмя выводами отмечен тремя различными способами, чтобы изготовитель комплекта не сомневался в правильной ориентации для сборки:

    1. Самый длинный вывод — положительный вывод — входит в квадратное отверстие контактной площадки.
    2. В верхней части корпуса имеется скошенный край на том конце, который имеет (самый длинный) вывод, входящий в квадратное отверстие для прокладки.
    3. Имеется (белый) ЗНАК ПЛЮС «+» на стороне корпуса упаковки на конце положительного вывода — входит в квадратное отверстие в контактной площадке.
    ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ПРОВОД ПРОХОДИТ В КВАДРАТНОЕ ОТВЕРСТИЕ ПЛАСТИНЫ (ближайший к белому тексту на шелкографии с надписью «PWR in OK». Найдите сумку с диодным мостом, Jameco # 253260. Установите все четыре провода, согнув два из них, чтобы удерживать диодный мост. место.Припаяйте все четыре вывода DB1 и обрежьте излишки резаками.


    Шаг 15 — Сборка светодиодов, часть 1

    *** ИЗУЧИТЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ***

    Обычно светодиоды со сквозным отверстием имеют плоское пятно на корпусе у основания, чтобы указать, какой вывод является катодным. Часть рисунка с размерной схемой для этого этапа из таблицы данных для этих светодиодов показывает этот «нормальный» метод определения того, какой вывод является катодом. ОДНАКО, на самом деле светодиоды в вашем комплекте НЕ имеют этого индикатора с плоской поверхностью.В технической информации подразумевается тот факт, что более длинный вывод является анодным выводом светодиода, и именно этот факт мы собираемся использовать для установки этих четырех светодиодов на печатной плате LiBaC. ПОЭТОМУ: УКОРОЧЕННЫЙ КАТОД ВХОДИТ В КВАДРАТНОЕ ОТВЕРСТИЕ ПЛАСТИНЫ [короткий квадрат]. ПРОВОДНИК С ДЛИННЫМ АНОДОМ ПРОХОДИТ В КРУГЛЫЙ ОТВЕРСТИЕ КЛАДКИ [длинный круг].


    Шаг 16 — Сборка светодиодов, часть 2

    *** ИЗУЧАЙТЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ***

    УКОРОЧЕННЫЙ КАТОД ВОДИТЕЛЯ ПРОХОДИТ В КВАДРАТНОЕ ОТВЕРСТИЕ ПУЛЬТА [короткий квадрат].ПРОВОДНИК С ДЛИННЫМ АНОДОМ ПРОХОДИТ В КРУГЛЫЙ ОТВЕРСТИЕ КЛАДКИ [длинный круг]. Найдите зеленый 10-миллиметровый светодиод, Jameco # 2152104. С более длинным проводом влево (у круглой площадки) вставьте зеленый светодиод в положение светодиода 2, как показано на рисунке для этого шага, и согните провода, чтобы удерживать его на месте. Найдите оранжевый 10-миллиметровый светодиод, Jameco # 2152139. С более длинным проводом влево (у круглой площадки) вставьте оранжевый светодиод в положение светодиода 1, как показано на рисунке для этого шага, и согните провода, чтобы удерживать его на месте.

    Найдите один из двух красных 10-миллиметровых светодиодов, Jameco # 2152112.С более длинным выводом влево (у круглой площадки) вставьте этот первый красный светодиод в положение LED3, как показано на рисунке для этого шага, и согните провода, чтобы удерживать его на месте. Найдите другой красный 10-миллиметровый светодиод, Jameco # 2152112. С более длинным выводом влево (у круглой площадки) вставьте последний красный светодиод в место LED4 и согните провода, чтобы удерживать его на месте.

    Припаяйте оба вывода всех четырех светодиодов и обрежьте излишки боковыми или плоскими ножами.


    Шаг 17 — Сборка СОЕДИНИТЕЛЕЙ, часть 1

    Этот шаг помогает изготовителю комплекта правильно определить и установить два входных разъема питания на печатной плате LiBaC.

    *** ИЗУЧИТЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ШАГА ***

    Входное питание LiBaC может подаваться через стандартный штекерный разъем питания постоянного тока 2,1 мм x 5,5 мм или двухпозиционный клеммный блок. Полярность не является проблемой для входных подключений из-за «защищенной от ошибок» схемы подключения, которая стала возможной благодаря устройству DB1, установленному на шаге 17. Важно установить как J1 (разъем питания), так и CONN1 (клеммный блок), чтобы их доступ к источнику питания (кабелю или проводам) осуществляется с левой стороны по направлению к плате, как показано на двух подробных изображениях на рисунке с этим шагом.Найдите разъем питания, Jameco # 101178. Есть две негабаритные контактные площадки и отверстие для подключения этого разъема питания, в котором для проводных соединений используются паяные язычки вместо контактов. Квадратная площадка (на J1) подключается к центральному контакту гнезда, а площадка смещения подключается к муфте. Нет подключения к схеме BREAK внутри разъема (там, где простое отверстие находится сбоку от разъема питания. Вставьте разъем в отверстия на J1 и, удерживая его на месте, припаяйте два язычка, чтобы удерживать разъем на месте.Найдите 2-контактную (синюю) клеммную колодку, Jameco # 2094485. Убедившись, что кабельные отсеки обращены наружу, установите клеммную колодку в месте CONN1 и, удерживая ее на месте, припаяйте оба контакта, чтобы удерживать клеммную колодку на месте. Вы закончили пайку, если хотите выключить утюг.

    ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: На этой плате необходимо установить еще один компонент; это НЕ требует пайки. См. Руководство ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ для получения более подробной информации.

    КОНЕЦ ИНСТРУКЦИЙ ПО МОНТАЖУ.

    Самодельный аккумулятор 6S Samsung INR18650 BMS

    Аккумулятор 6S и BMS Помогите мне, поделившись этим постом

    Это очень базовое руководство, и уже существует множество руководств о том, как сделать что-то подобное. Но, поскольку это часть будущего проекта (электрический лонгбаорд), я делаю этот первый шаг и покажу вам, как подключить батареи, добавить защиту от зарядки. Я использую несколько литий-ионных аккумуляторов Samsung INR18650, подключенных последовательно и параллельно, добавляю модуль BMS и спаяю все с помощью никелевых полос и точечной сварки.Итак, давайте посмотрим …


    ЧАСТЬ 1 — Выбор напряжения, тока и батарей

    Хорошо, в первую очередь вам нужно подумать, какой аккумулятор вы хотите сделать. Для этого я проверяю спецификации своей системы. Сделаю электрический лонгборд. Максимальное напряжение регуляторов скорости и бесщеточных двигателей составляет 26 В. Поскольку скорость бесщеточных двигателей также определяется напряжением, мне нужно максимальное напряжение. Теперь я мог использовать LiPo батареи или LiIon батареи. Я буду использовать LiIon аккумуляторы Samsung INR18650.Номинальное напряжение этих аккумуляторов составляет 3,7 В.


    См. Список деталей здесь:

    Последовательный или параллельный?

    Хорошо, поэтому я хочу, чтобы максимальное напряжение для моих регуляторов скорости и двигателей было 26 В. Каждая из этих батарей имеет номинальное напряжение 3,7 В и максимальное напряжение при полной зарядке 4,2. Для получения дополнительной информации проверьте техническое описание батарей здесь, по этой ССЫЛКЕ. Итак, если мне нужно около 26 В, с батареями 4,2 В мне нужно 6 последовательно соединенных батарей и получить общее максимальное напряжение 25,2 В. Мы знаем, что батареи, соединенные последовательно, суммируют свои напряжения, но имеют одинаковую емкость, и параллельно они суммируют емкость, но имеют одинаковое напряжение.

    Хорошо, теперь мы знаем, что нам нужно 6 батарей подряд. А что насчет емкости. Каждый из этих 7INR18650 имеет емкость 3000 мАч. Это означает, что он может выдавать 3А в течение часа или 1А в течение 3 полных часов. Но это значение не всегда идеально. Я хочу большей емкости, поэтому, помимо 6 последовательно соединенных батарей, каждая из этих батарей будет фактически комплектом из 3 батарей, включенных параллельно. Таким образом, у меня будет 6 серий по 3 батареи по 4,2 В, подключенных параллельно, что даст мне в общей сложности 25,2 В и емкость 9000 мАч.


    ЧАСТЬ 2 — Схема

    Для зарядки аккумуляторов в руководстве рекомендуются CC и CV или, лучше сказать, постоянный ток и постоянное напряжение. Итак, если я поставлю питание на питание 25,2 В и 4,5 А, батареи будут заряжены. Но со временем это приведет к повреждению батарей, поскольку одна батарея может заряжаться быстрее, чем другие. Для этого нам нужен сбалансированный процесс зарядки. Нам нужна система управления батареями или BMS. Используйте схему ниже, чтобы подключить BMS к батареям.


    Как видите, для зарядки аккумулятора у нас есть один разъем, который идет к BMS, но разряд идет непосредственно от аккумуляторов. Вы должны подключить каждый из 7 проводов к пакету. Начнем с кабеля B (черного цвета), подключенного к отрицательной стороне блока 6S. Затем мы подключаем B1 к 3,7 В, B2 к 7,4 и так далее, пока не доберемся до B +, подключенного к 22,2 В. Чтобы сварить батареи, я использовал никелевые полоски. Посмотрите, какой ток может выдержать полоска. В моем случае я использовал ширину 8 мм и 0.Полосы толщиной 3 мм, выдерживающие 40 А. Но, чтобы быть уверенным, я сварил две полосы одна на другую.


    ЧАСТЬ 3 — Изготовление упаковки

    Я наконец припаиваю кабели от BMS к каждой пачке. Затем я припаиваю толстые провода к входным разъемам P- и P + и основной батарее B + и B-, как показано на схеме выше. Я обматываю пачку лентой и заряжаю до 25,2 В. Через несколько часов аккумулятор полностью заряжен. Вот и все. Кроме того, я приклеиваю металлическую пластину к нижней стороне аккумуляторного блока, которая будет действовать как рассеиватель тепла, но также удерживать батареи вместе.


    Вот и все. Вот так я сделал батарейный блок 6S: 25,2 В и 9000 мАч для своего проекта электрического лонгборда. Скоро выложу еще, может БМС поменяю на более качественную. Следите за новостями о лонгборде. Спасибо.




    Подробнее →


    Помогите мне, поделившись этим постом

    Использование литий-ионного аккумулятора для полетов на большие расстояния

    Литий-ионные элементы

    , такие как 18650 или 21700, имеют более высокую плотность энергии, чем LiPo (больше емкости мАч при том же весе), они отлично подходят для полетов на большие расстояния.Я порекомендую, что купить, а также покажу вам, как я построил литий-ионный аккумулятор 4S 18650 с нуля.

    Вот мои советы по полету на большие расстояния.

    Если вы не хотите делать аккумуляторы самостоятельно, вы можете просто купить их со склада.

    3S

    4S

    6S

    Литий-ионный аккумулятор

    имеет большую емкость, чем LiPo, при том же весе. Модель 4S 18650 3400 мАч, которую я построил, весит всего 203 г, в то время как LiPo 4S 1600 мАч имеет почти такой же вес. На бумаге вы должны получить вдвое больше времени полета!

    Однако максимальная скорость разряда литий-ионного аккумулятора невелика по сравнению с литий-полимерным аккумулятором, поэтому он не является популярным выбором для дронов FPV.

    Однако для самолетов большой дальности это отличный вариант, потому что они не требуют большого тока. Если вы используете эффективную систему питания, литий-ионные элементы вполне подойдут.

    На самом деле, литий-ионные аккумуляторы популярны в самолетах / крыльях с дистанционным управлением, поскольку они обычно используют только один двигатель. Также возможно использование на высокоэффективных квадрокоптерах. В настоящее время я тестирую квадроцикл на дальние дистанции, который весит менее 250 г. С литий-ионным аккумулятором 4S 18650, который я построил, , я могу получить почти полчаса полета 🙂 Это просто невероятно!

    Вот электрическая схема литий-ионного аккумулятора 4S с XT60 и балансировочными разъемами.

    Обратите внимание, что мы используем два основных типа литий-ионных элементов: 18650 и 21700. Цифры в основном соответствуют размеру элемента, 21700 тяжелее и физически больше, а также его емкость.

    Я использую 18650, потому что он более распространен и широко доступен для покупки в Интернете.

    Sony VTC5A (US18650VTC5A) и VTC6 (US18650VTC6) являются популярным выбором и рассчитаны на 2600 мАч и 3000 мАч соответственно. VTC5A имеет более высокую скорость разряда (35A), чем VTC6 (30A), но также немного меньшее время полета.Я использую Panasonic NCR18650B в этом журнале сборки только потому, что у меня есть запасные, и они отлично подходят для моей установки. Но постарайтесь достать элементы VTC, если можете, они имеют лучшую скорость разряда.

    Купите 18650 аккумуляторов здесь:

    Вам также понадобятся некоторые провода (я использую 16AWG для разрядного провода и 20AWG для балансира), а также 5-контактный балансировочный разъем и разъем XT30 или XT60. XT30 должен подойти, но XT60 может быть более удобным, если это то, что вы используете на дроне.

    Купите разъемы XT30 здесь:

    Разъемы XT60

    Купите провода 16 AWG здесь:

    Купить балансировочный разъем здесь

    Купить термоусадочную пленку

    Отказ от ответственности: пайка аккумулятора опасна, если вы решите следовать инструкциям в этом посте, сделайте это на свой страх и риск.

    Припаяйте провода к разъемам, я использую более длинные провода, чем мне нужно, и я могу просто обрезать их до нужной длины позже.

    Припаиваем провода к ячейкам 18650 согласно моей электросхеме. Вам обязательно стоит ознакомиться с моим руководством о том, как безопасно паять батареи 18650.

    Вот верхняя сторона.

    Вот нижняя сторона.

    Закройте все паяные соединения изолентой и окончательно оберните ее термоусадочной пленкой. И да, вы, вероятно, можете использовать более короткий разрядный провод, чтобы сэкономить пару граммов, я специально сделал его длиннее.

    Даже меньше, чем мой литий-полимерный аккумулятор 4S 1500 мАч.

    Батарея 4S 18650 весит 203 г, и я получаю от нее около 30 минут полета на Flywoo Explorer LR 4 ″: https://oscarliang.com/flywoo-explorer-lr/

    Изменить историю

    • Август 2020 — статья создана
    • Март 2021 — добавлены ссылки на продукты, где можно напрямую купить литий-ионные батареи

    Страница не найдена «Мысли Билла Портера

    Опубликовано Bill
    7 Янв 2017
    в Проекты, Учебники

    Три года назад я впервые стал владельцем дома.Помимо огромной свободы взламывать свое новое жилище по своему усмотрению, я был очень рад, что наконец-то у меня появился холст, на котором можно рисовать сумасшедшими праздничными огнями. Понимаете, в детстве я рос, украшая родительский дом. Я бы использовал тысячи ламп накаливания (лампы накаливания), чтобы дом моих родителей светился каждый год. Мне пришлось взять перерыв, когда я поступил в институт и следующие 5 лет снимал квартиру. В то время «легкое хобби» стало популярным благодаря компьютерному управлению, сообщества росли и падали, и были созданы новые технологии.Мне грустно, что я пропустил его младенчество, но, наконец, был взволнован, чтобы прыгнуть с двух ног.

    Но я наткнулся на свою первую загвоздку. Вся информация для новичков написана для не инженеров. Т.е. уровень «Это провод, электричество течет по замкнутой цепи, бла-бла-бла». Это нормально для любого не-инженера, который хочет поставить моргание в свой дом так, как они видят по телевизору, но я инженер-электрик. Я просто хотел разобраться в том, какие технологии мне нужно было изучить, какие устройства помогут мне начать работу и т. Д.К сожалению, я так и не нашел хорошего источника информации и вместо этого перечитал страницы и страницы вики-статей и сообщений на форумах, нацеленных на тех, кто не разбирается в технологиях. После 2 лет и 4 праздничных шоу я чувствую, что теперь хорошо разбираюсь в сообществе, и я пишу это для всех технарей, которые хотят последовать его примеру. Почему именно сейчас, в январе? Потому что вы должны начать сейчас, чтобы подготовиться к сезону отпусков в этом году. Подготовьтесь к ускоренному курсу по CLAP. (Проблема зависимости от рождественского света)

    12 комментариев // Подробнее..
    Размещено в Проекты Биллом
    18 Янв 2016

    Это руководство по сборке ESPixel GECE, пиксельного контроллера WiFi для пикселей General Electric Color Effects (GECE). Сюда также входит iTwinkle от GE. Основанный на чипсете ESP8266, этот дизайн заменит оригинальный контроллер на нити и превратит нить в полноценное устройство e1.31 sACN. Прошивка включает в себя веб-сервер, который позволяет конечному пользователю изменять различные настройки.Это руководство проведет вас через сборку, предполагая, что вы знаете, как припаять детали к печатной плате.

    7 комментариев // Подробнее ..
    Опубликовано в Проекты Биллом
    5 сен 2015

    Это руководство по сборке RenardESP, WiFi-адаптера для диммеров Renard Christmas. Этот адаптер, основанный на чипсете ESP8266, превратит ваш диммер Renard в полноценное устройство e1.31 sACN. Прошивка включает в себя веб-сервер, который позволяет конечному пользователю изменять различные настройки.Это руководство проведет вас через сборку, предполагая, что вы знаете, как припаять детали к печатной плате. WIP

    4 комментария // Подробнее ..
    Размещено в проектах Биллом
    20 ноября 2013 г.

    Хорошо, я знаю, что опаздываю с публикацией, но это в значительной степени резюмирует этот проект: делать что-то в последнюю минуту, что стало возможным благодаря Open Source. Перемотайте календари на 25 октября. В тот день я узнал, что в моем многоквартирном комплексе хотят построить дом с привидениями, и попросил меня помочь.Я согласился, опасаясь, что до Хэллоуина осталось 6 дней. Что я могу скинуть вместе? Я должен был сделать это дешево и быстро. У меня было всего 3 дня в неделю, чтобы заказать и доставить товары, и одну ночь, чтобы собрать все вместе и поработать. Если бы не большое сообщество разработчиков ПО с открытым исходным кодом, стоящее за Arduino, я бы не смог этого сделать.

    7 комментариев // Подробнее ..

    Хорошо, я люблю местные научные музеи. Что ты собираешься с этим делать? Я построил выставку с нуля и пожертвовал ее Центру науки и открытий Северо-Западной Флориды.Эта выставка представляет собой простую игру, в которой два человека соревнуются друг с другом, чтобы выяснить, у кого быстрее время реакции. и узнайте кое-что по дороге! Электроника и конструкция на базе Arduino настолько просты, что я публикую все на GitHub и здесь, чтобы другие могли клонировать или улучшать. Готов поспорить, рядом с вами есть местный музей науки, которому понравится такая выставка. * подмигнуть * подмигнуть *

    6 Комментарии // Подробнее ..
    Размещено в проектах Биллом
    3 августа 2013 г.

    Ну, точно так же, как и другие 650 000 гражданских служащих Министерства обороны, я внезапно обнаружил, что столкнулся с 20-процентным сокращением заработной платы и, казалось бы, бесконечными трехдневными выходными.Что делать парню? О, правильно, когда у меня нет сумасшедших домашних проектов, которые забивают место на столе (или полу)? Что ж, с дополнительным свободным временем я могу начинать и заканчивать некоторые проекты, которые у меня были на второй план. Прежде всего, это один из тех проектов, где не так много «Почему?» как это «Почему бы и нет?». У меня было несколько батарей с высокой плотностью энергии, и недавняя череда отключений электроэнергии оставляла меня в темноте чаще, чем мне хотелось бы. Итак, в истинном хакерском стиле я что-то построил: BatBox, как в Minecraft.Моя реальная версия может обеспечивать питание 5 В USB, 12 В постоянного тока и 110 В переменного тока при 240 Вт в течение примерно 2 часов. Этого достаточно, чтобы мой настольный компьютер с двумя головками работал в 4 раза дольше, чем текущий резервный аккумулятор.

    8 комментариев // Подробнее ..
    Размещено в проектах Биллом
    21 июня 2013 г.

    Первая итерация этого проекта прошла путь от первоначальной идеи до рабочего прототипа примерно за 4 часа, что стало новым рекордом для меня и свидетельством силы открытого программного и аппаратного обеспечения.Я преподавал в FSU STEM Camp всю неделю в своей обычной одежде для компьютерных фанатов (8-битный галстук, галстук для печатной платы, пальто LED Lab), и дети спросили меня, что «возмутительно круто» я надену в последний день. Проблема была в том, что у меня в шкафу ничего не осталось, и я боялся, что подведу их. Поэтому, когда я пошел домой измученный тем вечером (трудно научить паять более 100 восьмиклассников!), Я сел за рабочий стол, пытаясь решить, что я могу сделать за ночь. Это то, что я придумал, вдохновленный Amplie-Tie от Adafruit.

    85 Комментарии // Подробнее ..
    Рубрика: Проекты, Свадьба Биллом
    22 Апр 2013

    Мара и я познакомились в колледже, оба получили степень бакалавра в области электротехники. Мы оба настоящие страстные фанаты; мы любим возиться и создавать вещи. Поэтому неудивительно, почему мы так много вложили в создание поистине оригинальной свадьбы гиков. Было задействовано много 3D-печати, на нашу одежду использовались метры проволоки; мы даже использовали паяльник во время церемонии.На этапе создания мы разработали много полезного, и, конечно же, все с открытым исходным кодом.

    6 Комментарии // Подробнее ..
    Рубрика: Проекты, Свадьба Биллом
    22 Апр 2013

    Часть 5 экскурсии по «Нашей необычной свадьбе» посвящена одежде, которую мы надели на свадьбу. Или, технически, что мы сделали с одеждой, которую носили на свадьбе. Конечно, на свадьбе с инженерной тематикой, когда вы думаете об наряде, приходит в голову только одно: электронный текстиль!

    10 комментариев // Подробнее.
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *