Заряжаем литий-ионные батареи?

  • Автор темы Rottor
  • Дата начала
R

Rottor

Заряжаем литий-ионные батареи?

В последнее время достаточно часто возникает задача по типу: создать нечто для зарядки различных литий-ионных батарей по условию низкой ценовой категории стоимости зарядного устройства ограниченной пределами 20 – 40$.
- То есть существует некий прибор с батареей не имеющий или недоступный для зарядки батареи штатным устройством.
Есть некоторые наработки с оригинальными решениями.
В простейшем случае использую : трансформаторный выпрямитель с подходящим напряжением (U бат х 2), источник тока на лампе накаливания, она же индикатор процесса зарядки и механическое устройство для фиксации батареи с самодельными контактами.
- Не имея полной информации о типе батареи (емкости, способе и времени зарядки…) применяю известный принцип восьми часов с малыми токами заряда.
Малые токи защищают батарею от перегрева (техника безопасности)
Пока катит, но с учетом серьезности объекта зарядки - это колобковый вариант, а недозаряд явно чувствуется на батареях с «значительными» емкостями в А/Ч.
Вопрос:
- Что делать?
- Кто ЭТУ проблему решал (решает) по другому?
Интересует что нибудь по существу.

Пи#доболов просьба не беспокоиться с фотографиями, формулами, окончательными мнениями, и ссылками на таблицу Менделеева.

Вот информация в русле темы – крайности которые я реализовать не намерен.
Имеется доступ к выводам батареи непосредственно, в обход электроники и термодатчиков.

- В простейшем случае такие батареи имеют пятиконтактный разъем: две линии требуются для работы интерфейса — он основан на широко применяемой в бытовой технике двухпроводной шине I2C с внешним тактовым сигналом на отдельной электрической линии. Батарея, может обмениваться с устройством, ее использующим, гораздо большим количеством параметров, кроме того она хранит внутри довольно много данных о себе и своем состоянии (в качестве устройства хранения используется микросхема энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом, к примеру типа 24xx). Среди хранимой информации есть данные, однократно записываемые на заводе-изготовителе (идентификатор, тип элементов, серийный номер, производитель, дата выпуска и прочее) и временные, изменяющиеся в процессе эксплуатации (количество пройденных циклов заряда-разряда, дата первого использования, параметры текущего состояния и т. п.).
Контроллер батареи отслеживает напряжение каждого элемента в отдельности и разрывает цепь заряда при превышении границы в 4,3 В (все значения приведены для типовых цилиндрических литий-ионных элементов), а также отключает разряд, если напряжение упало ниже 2,5 В — батареи, оставленные на хранение при меньшем напряжении элементов, подвержены необратимым изменениям, что при последующем заряде может оказаться опасным (подробнее ниже). Термопредохранители рассчитаны на температуру в 80–90 градусов Цельсия, а система защиты от повышенного давления невосстановимо разрывает цепь при давлении около 10 кгс/см2 внутри элемента.

- Вместе с тем известно, что при снижении зарядного тока коэффициент использования тока понижается и при очень малых зарядных токах разряженный аккумулятор просто не заряжается.


 ссылка скрыта от гостей /
 ссылка скрыта от гостей /
 ссылка скрыта от гостей 
 ссылка скрыта от гостей 
 
V

vetall

Участник
Регист
14 Июл 2005
Сообщения
1.037
Я вот частично тут писал

http://monitor.net.ru/forum/viewtopic.php?p=517939#516949

там ссылок куча, читается даташит на элемент - так там просто ...
Ну а батарея - понятно - с контроллером.
 
R

Rottor

vetall,
Ok!
Спасибо, ознакамливаюсь по информации и ссылкам.
 
H

hi-hi

Участник
Регист
16 Мар 2004
Сообщения
455
Rottor сказал(а):
и ссылками на таблицу Менделеева
MAX1501
Высоко интегрированное линейное зарядное устройство с терморегулятором для применения в переносном оборудовании
Отличительные особенности:
• Предназначен для использования в качестве автономных или управляемых ?Р зарядных устройств Li+ или NiMH/NiCd аккумуляторов
• Не требуются внешние полевой транзистор, диод блокировки обратного тока или токочувствительный резистор
• Максимальный зарядный ток 1.4 А
• Регулируемый порог срабатывания температурной защиты +95°C, +115°C или +135°C
• Диапазон входного напряжения от 4.5 до 13 В, остановка процесса заряда при превышении входным напряжением уровня 6.5 В
• Программируемый уровень ограничения тока: 10 %, 20 % или 30 % от тока быстрой зарядки
• Слежение за зарядным током для измерения степени заряда аккумулятора
• Программируемый защитный таймер (3, 4.5 или 6 часов)
• Выход детектора входной мощности (nonACOK) и вход активизации начала заряда (nonCHGEN)
• Автоматическая перезарядка
• Цифровая схема плавного включения для ограничения бросков тока
• Выходы индикации состояния процесса заряда для управления светодиодами или ?P
 
С

Сергей Степанян

Участник
Регист
27 Дек 2005
Сообщения
91
MAX713
тоже только с внешним транзюком
от 1 до 12 ак. сразу
сам делал схема очень простая почти все реализовано на кристале
сама мелкосхема стоит в магазине 70р всего
 
K

KENT

Участник
Регист
16 Мар 2004
Сообщения
1.555
Rottor сказал(а):
Зарядка литий-ионных батарей
В простейшем случае:
- трансформаторный выпрямитель (U бат х 2),
-источник тока на лампе накаливания, она же индикатор процесса зарядки ...недозаряд явно чувствуется ...
Подтверждаю.
Пробовал заряжать литий ионный аккум CGR-D08R ( 7.2V/ 800mAh)от в/кам Panasonic GX7.

Использовал постоянное напряжение +15V.
- ограничитель тока автомобильная лампа 12V/5W
-стабилизатор напряжения кренка +8V и
- последовательно диод для страховки и уменьшения напряжения до требуемого 7,2 V на аккумулятор.
Заряжал около 2-3 часов, до уменьшения тока заряда до минимального, около 5-10 мА, сразу после подключения аккум отсасывает в течение 30-40 минут по полной - около 500мА, позже - ток резко падает.
Время эксплуатации аккумулятора камеры в режиме записи на заряженном этим способом не более получаса до полного разряда.

На штатном зарядном устройстве аккумулятор заряжается тоже около 2-3 часов, но позволяет эксплуатацию камеры в режиме записи в два раза больше - около одного часа до полного разряда.

В обоих случаях объем заряда в скалках на дисплее одинаков - полный.

Указатель скалок обманывает?
 
D

Dedushka

Для NiMN и NiCd я применял схему собраную на AIC1761battery charge controlled.
если интересно могу выложить
 
R

Rottor

Dedushka,
Что значит интересно? :mrgreen:
Выкладывай.
 
D

Dedushka

Схему я брал из datasheetа на микросхему AIC 1761. В принципе ничего сложного, а вот с доставанием микросхемы были сложности.
вот. посмотрите сами :  ссылка скрыта от гостей 
 
A

A.T.Tappman

Участник
Регист
25 Май 2004
Сообщения
316
Сергей Степанян, название темы внимательно прочитайте, а потом внимательно прочитайте даташит на MAX713. Ощутите разницу. Кстате, что это за MAX713 за 70руб, если сам производитель продаёт её за 3.09$???
Rottor, если еимеется доступ к выводам батареи непосредственно, то как вариант - стабилизатор напряжения с ограничением выходного тока. До определённого момента идёт заряд стабильным током, затем будет происходить дозаряд меньшим током. Вся конструкция будет состоять из транса, выпрямительного моста, двух LM317 и обвески в виде резисторов.
 
R

Rottor

A.T.Tappman,
Про ЭТО я знаю в принципе на малых токах то же самое что и лампочка, но без хлопот.
Схема на LM317 целесообразна когда можно давать повышенный ток заряда на начальном этапе, потом он снижается по мере зарядки, за счет перехода из режима стабилизации по току, в режим стабилизации по напряжению.
Схема впечатляет только оригинальностью, НО преимуществ никаких - сначала зарядка током (как с лампочкой), потом просто переход в "дежурный режим".
С литиевыми я не хотел бы экспериментировать на токах вызывающих нагрев, а на малых токах проще всего лампочка в этом качестве у нее преимущество - простота, никакой настройки, и минимум деталей.

 
S

starko

KENT сказал(а):
стабилизатор напряжения кренка +8V и
- последовательно диод для страховки и уменьшения напряжения до требуемого 7,2 V на аккумулятор
KENT сказал(а):
Время эксплуатации аккумулятора камеры в режиме записи на заряженном этим способом не более получаса до полного разряда.
Неверно понятая надпись 7.2V . Поставь резистор под кренку, чтобы напряжение поднялось до 8.3-8.4в, диод убери. И будет тебе Щасте.
 
V

VladI+

Участник
Регист
10 Июл 2004
Сообщения
144
Полгода назад нужна былв эта информация :)

Jednoduchý nabíječ Li-Ion, Li-Pol a Pb akumulátorů
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/nablion/nablion.htm
Často kladené otázky o Li-Ion článcích
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/nablion/lionfaq.htm
Omezovač napětí pro nabíjení Li-Ion článků II
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/omezovac/omezovac.htm
Měnič 15V pro nabíječ Li-Ion, Li-Pol, Pb
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/menic/menic.htm
Odpojovač zátěže při podpětí II.
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/odpojovac/odpojovac.htm
Jak nabíjejí nabíječe Lixxx
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/jaknabiji/jaknabiji.htm
Jak balancují a omezují balancery Lixxx http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/jakomezuji/jakomezuji.htm
Měřič vnitřního odporu akumulátorů
http://monitor.net.ru/forum/goto.php?url=http://www.zajic.cz/mericri/mericri.htm
:)
 
R

Rottor

VladI+,
- За сылки спасибо!
Мне в энциклопкедии, эта понравилась, с кратким изложением в справочном варианте...

Аккумуляторы для мобильных устройств - методы заряда
 ссылка скрыта от гостей 
 
K

KENT

Участник
Регист
16 Мар 2004
Сообщения
1.555
starko сказал(а):
стабилизатор напряжения кренка +8V и
- последовательно диод для страховки и уменьшения напряжения до требуемого 7,2 V на аккумулятор
KENT сказал(а):
Время эксплуатации аккумулятора камеры в режиме записи на заряженном этим способом не более получаса до полного разряда.
Неверно понятая надпись 7.2V . Поставь резистор под кренку, чтобы напряжение поднялось до 8.3-8.4в, диод убери. И будет тебе Щасте.
Тогда можно кренку+9V использовать.
Диод скинет 0,6V на p/n переходе, получится требуемое +8,4V и страховка при случайном пропадании сетевого напряжения 220V во время заряда.
 
S

starko

KENT сказал(а):
кренку+9V использовать.
Диод скинет 0,6V
Не совсем так, какой диод, какая кренка.
Так, популярный FR207 при токе 1А имеет падение напряжения прибл.1В. При 200мА будет что-то около 0.8В, но никак не 0.6.
Кренки тоже не подарок, 8.8-8.9В для 9-вольтой - обычный случай.
Лучше все же подобрать точное значение напряжения резисторами.
Обратки кренки не боятся.
 
W

Wladi

я таким стабилизатором тока заряжаю аккум. от фотоаппарата и радиотелефона.Раньше пользовался лампочкой, что в принципе одно и то же, но для этого нужно было подбирать лампочки или изменять напругу. А так вечером после работы, предварительно разрядив до нижнего значения аккумуляторы, включаю на зарядку, а утром придя на работу (через 14-16ч) отключаю с зарядки.
А для разрядки до нижнего значение по вольтам использую диоды в прямом включении типа КД226 или им подобные, удобно, ни когда не разрядишь аккум. ниже нужного значения.

 
K

KENT

Участник
Регист
16 Мар 2004
Сообщения
1.555
Для заряда литий ионного аккум CGR-D08R ( 7.2V/ 800mAh)от в/кам Panasonic GX7. Используется штатное зарядное устройство - VSK0581.
input 100-240V
output 7,9V(1,1A) / 8,4V(1,2A)

В горячей части ИИП три транзистора, два диода, три стабилитрона и оптопара электролитических кондеров нет, кроме фильтра питания.

В холодной - планарная микросхема M61031FPA, три транзистора, два из них чип, один диод, три стабилитрона и три электролита.

Куда ж проще?
 
R

Rottor

KENT,
А термодатчик ?
Wladi,
А зачем разряжать литий -ионные батареи?
 
G

GOSHA

Команда форума
Регист
16 Мар 2004
Сообщения
10.248
Rottor, камерные батареи "умные" внутри стоит микроконтроллер следящий за режимами работы. общается с камерой или зарядником постредством дополнительного контакта.
 
R

Rottor

GOSHA,
Так а я о чем, там законченное устройство заточенное под свой аккумулятор...
Та "простота" которую описал KENT, как то не стыкуется с твоей информацией и цитатой в моем первом сообщении от 25.05.2006 18:42
Устройства такого типа имеют свою программу, в крайнем случае датчик температуры о которых информация отсутствует.
Поэтому и тема и называется Заряжаем литий-ионные батареи?

Время такое, что на батареи скоро будем собирать прошивки…
 
W

Wladi

Rottor сказал(а):
Wladi,
А зачем разряжать литий -ионные батареи?
да в основном по привычке, и знаешь что аккум. полностью на 100% разряжен и из этого исходишь по времени полной зарядки.У фотика к примеру остается больше 50% емкости (он просто отрубается, так как предназначен работать от 3,2 вольта, а не от 2,4в).
Да и насчет памяти, у литий ионных аккумуляторов она тоже присутствует, хоть и в небольшой степени по отношению к другим типам аккумуляторов.
 
R

Rottor

Wladi,
Проверь - сейчас ее (памяти) нет даже в никель - кадмиевых.
Статьи на эти темы еще есть...
 
W

Wladi

Rottor сказал(а):
Wladi,
Проверь - сейчас ее (памяти) нет даже в никель - кадмиевых.
Статьи на эти темы еще есть...
да хотелось бы поверить в это, но на практике получаест все как было. У нас в Сибири, да еще далеко на Северах комерсанты везут всякий неликвид, хорошего качества аккумуляторов трудно найти. У меня кто из знакомых пренебрегал полной разрядкой, так через полгода, самое большое год были вынуждены менять аккумуляторы. У меня лично в радиотелефоне аккумуляторы (второй комплект) дохаживают третий год. Не давно хотел уж поменять их, но приведенным стабилизатором тока дал заряд на полвольта больше (вместо 5,6вольта - чуть больше 6вольт) и аккумуляторы ожили, хватает на два три дня в легкую.
Не давно у дочери в телефоне сдохли литий ионовые аккумуляторы через полгода со дня покупки телефона.. Так магазин снял телефон с гарантийного обслуживания (якобы по словам маг. работников, аккум. вышел из стоя из - за попадания воды) Там в батарейном отсеке стоит индикатор, и этот индикатор изменил цвет. Я и тему открывал на этот счет(в разделе сотовые телефоны), зачем этот индикатор ставят. По логике вещей он стоит для пользователя, в случае выхода или ухудшения параметров аккумуляторов пользователь, чтобы не остатьться без связи, предупреждается об этом. А на форуме профессионалы никто об этом даже не заикнулся. Оказывается в батарейном отсеке стоит микросхема процессор, которая и зажигает этот индикатор при нештатной ситуации.Это мне рассказал наш местный ремонтник сотовых, а на влажность в сотовиках отдельно стоят датчики влажности.
 
R

Rottor

Wladi,
Странные откровения...
Ты наверное не читал про ЭТО в инете и по ссылкам на первой странице этой темы :(
Вот тебе фрагмент в качестве второго дубля, с первой страницы этой темы :

- В простейшем случае такие батареи имеют пятиконтактный разъем: две линии требуются для работы интерфейса — он основан на широко применяемой в бытовой технике двухпроводной шине I2C с внешним тактовым сигналом на отдельной электрической линии. Батарея, может обмениваться с устройством, ее использующим, гораздо большим количеством параметров, кроме того она хранит внутри довольно много данных о себе и своем состоянии (в качестве устройства хранения используется микросхема энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом, к примеру типа 24xx). Среди хранимой информации есть данные, однократно записываемые на заводе-изготовителе (идентификатор, тип элементов, серийный номер, производитель, дата выпуска и прочее) и временные, изменяющиеся в процессе эксплуатации (количество пройденных циклов заряда-разряда, дата первого использования, параметры текущего состояния и т. п.).
Контроллер батареи отслеживает напряжение каждого элемента в отдельности и разрывает цепь заряда при превышении границы в 4,3 В (все значения приведены для типовых цилиндрических литий-ионных элементов), а также отключает разряд, если напряжение упало ниже 2,5 В — батареи, оставленные на хранение при меньшем напряжении элементов, подвержены необратимым изменениям, что при последующем заряде может оказаться опасным (подробнее ниже). Термопредохранители рассчитаны на температуру в 80–90 градусов Цельсия, а система защиты от повышенного давления невосстановимо разрывает цепь при давлении около 10 кгс/см2 внутри элемента.

- Вместе с тем известно, что при снижении зарядного тока коэффициент использования тока понижается и при очень малых зарядных токах разряженный аккумулятор просто не заряжается.
 
Верх