Зарядное устройство для аккумулятора 26650 своими руками

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов своими руками

Многие могут сказать, что за небольшие деньги можно заказать специальную плату из Китая, посредством которой можно заряжать литиевые аккумуляторы через USB. Она будет стоить около 1 доллара.

Но нет смысла покупать то, что легко собирается за несколько минут. Не стоит забывать и о том, что заказанную плату придется ждать около месяца. Да и покупное устройство не приносит столько удовольствия, как сделанное своими руками.
Первоначально планировалось собрать зарядное устройство на базе микросхемы LM317.

Но тогда для питания этой зарядки потребуется более высокое напряжение, чем 5 В. Микросхема должна иметь разницу в 2 В между входящим и выходящим напряжениями. Заряженный литиевый аккумулятор имеет напряжение 4,2 В. Это не соответствует описанным требованиям (5-4,2=0,8), поэтому необходимо поискать другое решение.

Зарядку, которая будет рассматриваться в этой статье, способен повторить практически каждый. Ее схема довольно проста для повторения.

Идея этой схемы состоит в том, что здесь присутствует и ограничение зарядного тока аккумулятора, и стабилизация напряжения. Последняя построена на основе стабилитрона TL431.
В роли усиливающего элемента выступает транзистор. А резистор R1 регулирует ток заряда, значение которого зависит лишь от параметров аккумулятора. Рекомендуется использовать 1-ваттный резистор. Оставшиеся резисторы могут иметь мощность 250 или 125 мВт.
На выходе зарядника необходимо установить напряжение 4,2 В, поскольку оно соответствует напряжению полностью заряженного литиевого аккумулятора. Оно задается резисторами R2 и R3.
В сети имеется большое количество софта для расчета напряжения стабилизации TL431.

Одну из таких программ можно скачать в конце статьи.
Чтобы осуществить более точную настройку напряжения на выходе, можно поменять резистор R2 на многооборотный. Его сопротивление должно составлять порядка 10 кОм.

Можно применить и такую схему:

В качестве индикатора используется светодиод. Годится любой. Его цвет не имеет значения.
Настройка заключается лишь в установке напряжения 4,2 В на выходе схемы. Микросхема TL431 встречается довольно часто, особенно в БП компьютеров. Транзисторы можно использовать типа КТ819 или КТ805.
Представленная схема предназначается для заряда только одного Li-ion аккумулятора стандарта 18650.

Но, в принципе, можно использовать и для иных видов аккумуляторов. Требуется лишь выставить необходимое для этого значение выходного напряжения зарядки.
Если устройство не работает, то необходимо проверить управляющий вывод TL431 на наличие напряжения. Его значение должно быть не меньше 2,5 В.

Это наименьшее допустимое значение опорного напряжения для этой микросхемы. Хотя иногда можно встретить и на 3 В.

Рекомендуется перед пайкой изготовить тестовый стенд для проверки работоспособности схемы, а по окончании сборки основательно проверить монтаж.

Источник

Выбираем зарядное устройство для аккумуляторов 18650/26650/21700/18350 и т.д.

Любой самодельщик, или человек, у которого в быту используются аккумуляторы 18650 и им подобные, сталкивается с проблемой их зарядки, калибровки, раскачки или балансировки. Вопрос выбора качественной зарядки для аккмуляторов на самом деле не такой уж и явный.
Я для себя вроде как на данный вопрос ответил, но при этом у меня в быту всё равно есть три основных зарядки, которыми я пользуюсь регулярно. А уж сколько зарядок за последние лет 5 я перебробовал, уже и не счесть, десятка трип примерно разных. Как ни крути, идеальных зарядок не существует, все они либо ограничены в функционале, либо ограничены в характеристиках, либо стоят как крыло от самолёта.
Я лично пользуюсь тремя зарядными устройствами:

Liitokala Lii500 – зарядка для балансировки, измерения ёмкости.

XTAR VC8 – когда надо быстро зарядить сразу много аккумов, и когда нужно заряжаться вдали от розетки.

XTAR PB2S – когда надо быстро зарядить два аккумулятора и при необходимости от них же потом зарядить другие гаджеты.

Именно эти три зарядных устройства у меня прижились и несколько лет являются моими помощниками. Естественно, они тоже не идеальные, но они больше всего подходят под конкретно мои потребности.

Ну а ниже я покажу какие еще бывают зарядные устройства, и возможно данный список поможет вам сделать свой выбор.

Liitokala Lii500

Liitokala Lii500 это зарядное устройство которое смело можно называть народным. Пару лет назад за свою цену оно считалось эталоном и только ленивый не купил себе это зарядное устройство. За условные 20-25$ мы получаем следующие характеристики:

• DC вход: 12V/2.0A
• Токи разряда: 250mA, 500mA
• Ток для Li-ion: (4.2V) [300mA/500mA/700mA/1000mA] x4
• Ток для NiMH: (1.48V) [300mA/500mA/700mA/1000mA] x4
• Заряжает: Ni-MH, NiCd, Lithium Ion
• Поддерживаемые аккумуляторы: 18650, 26650, 14500, AA, AAA, 17335, 17355, 17670, 10440, 18490, 16340, 17500 и т.д.
• Максимальная длина поддерживаемых аккумуляторов – 71 мм
• USB выход: 5V/1000mA/ USB работает только от вставленных аккумуляторов в слот, то есть режим powerbank

Liitokala Lii-PD4

Liitokala Lii-PD4 это зарядное устройство которое пришло на замену Lii500. По функционалу устройства очень схожи, а по цене PD4 даже дешевле. У зарядного заявлены следующие характеристики:

• Модель: Lii-PD4
• Входы: AC cable 110V-240V 5060Hz/ DC 12V 1A (Selective)
• Выходной ток (Li-ion): 500mA x4/ 1000mA x2/ 2000mA x1
• Выходной ток (Ni-MH): 500mA x4/ 1000mA x2
• Выходное напряжение: 1.48V/ 4.2V/ 3.6V/ 4.35V
• Потребление в режиме ожидания: ≤15mA
• Прекращение заряда: ≤100mA
• Размеры: 147mm(L) x 100mm(W) x 37mm(H)
• Тип аккумуляторов: 1.2V Ni-MH/ Ni-CD to 3.7V Li-ion/ 3.2V Li-Fe/ 3.8V Li-ion battery.
• Типоразмеры: AA AAA SC 18650/ 26650/ 21700/ 18490/ 17670/ 14500/ IMR 10440

XTAR VC8

XTAR VC8 это можно сказать монстр-зарядка. Огромная доска, в которой помещается сразу 8 штук аккумуляторов. Заряжает качественно, быстро и сразу оптом. Я обычно этой зарядкой пользуюсь, когда мне нужно быстро зарядить все свои аккумы в фонарики перед поездкой на рыбалку с ночевкой.
К минусам могу отнести цену. Это не самое дешевое зарядное устройство.
У зарядного устройства заявлены следующие характеристики:

• Размеры: 194 х 134 х 34мм
• Вес: 350г
• Материал корпуса: ABS пластик (жаропрочный)
• Количество слотов: 8
• «Вход»: QC 3.0 (5V-2A / 9V-2A)
• «Выход»: 0/25А * 8 слотов / 0.5A * 8 слотов / 1A * на 4 слота / 2А * 2 слота / 3А * 1слот
• Поддерживаемые элементы питания: смотрите фото ниже
• Защита: от перегрева, от короткого замыкания, от неправильной полярности, от перезаряда / переразряда
• Экран: да

XTAR PB2S

XTAR PB2S это по сути устройство два в одном: это и зарядное устройство на два аккумулятора, и повербанк с поддержкой протоколов PD и QC. У меня эта зарядка используется очень активно. Через нее можно очень быстро зарядить пару аккумов, и от нее же можно достаточно быстро зарядить телефон или рацию. А еще эта зарядка достаточно компактная, и не занимает много места в рюкзаке, что делает ее очень неплохим повербанком.

У зарядного устройства заявлены следующие характеристики:

• Вход: Type-C: 5V/2A, 9V/2A, 12V/1.5A (QC3.0/PD3.0)
• Выход: TypeC, USBA: 5V/2A, 9V/2A, 12V/1.5 (QC3.0/PD3.0)
• Поддерживаемые типоразмеры аккумуляторов: 21700(предпочтительный) / 20700 / 18700 / 18650
• Напряжение отключения зарядки: 4.20В ±0.05В
• Ток зарядки: 2A*2 / 2A*1 / 1A*2
• Вес: 120г
• Размер: 118*58*28мм

Vapcell S4 plus

Vapcell S4 plus это довольно интересная по своим характеристикам зарядка, за достаточно адекватную цену. В сети есть много обзоров на это зарядное устройство, и почти во всех выводы говорят о том, что зарядное действительно отличное.
Из ключевых особенностей могу отметить следующие:

• Четыре полностью независимых канала
• Поддержка аккумуляторов с защитой
• Регулируемый ток заряда вплоть до 3А
• Определение внутреннего сопротивления аккумуляторов
• Наличие режимов: тестирование, разряд, восстановление/ремонт
• Адекватная установка оптимального тока заряда для различных типов аккумуляторов

Nitecore Intellicharger I8

Nitecore Intellicharger I8 это еще одна монструозная зарядка аж на 8 слотов. Подойдет тем, у кого есть большой парк техники, работающей от аккумов, и который надо оперативно заряжать. Зарядка имеет неплохие характеристики, но несколько завышенную цену. Ну и однозначно она подойдет не всем.

• Индикация заряда по каждому каналу
• Количество каналов:8 независимых раздельных канала
• Автоматическое отключение
• Входное напряжение питания: AC 100-240V 50/60Hz 0. 6A(MAX) 30W или DC 12V 1A
• Выходное напряжение питание (Аккумулятор): 4.2V ±1% / 1.48V ±1%
• Выходное напряжение питание (USB): 5V ± 5%
• Выходной ток (Аккумулятор): 1.5A×2, 1A×4, 0.75A×6, 0.5A×8
• Выходной ток (USB): 5V×2.1A
• Поддерживаемые элементы питания (LI-ION/IMR):
• 10340, 10350, 10440, 10500, 12340, 12500, 12650, 13450, 13500, 13450, 13650, 14430, 14350, 14500, 14650, 16500, 16340(RCR123), 16650, 17350, 17500, 17650, 17670, 18350, 18500, 18650, 22500, 22650, 25500, 26500, 26650
• Поддерживаемые элементы питания (NI-MH / NI-CD): AA, AAA, C, D
• Зарядка разнотипных аккумуляторов
• Защита от обратной полярности
• Защита от короткого замыкания
• Активация элементов питания
• Размеры: 117мм × 101мм × 134.5мм
• Вес: 488.2г

NITECORE UM4

NITECORE UM4 это еще одна достаточно популярная модель зарядного устройства от достаточно именитого бренда. В ней есть всё необходимое для обычного пользователя:

• Входное напряжение: DC 5V/2A 9V/2A 18W (MAX);
• Выходное напряжение: 4.35V±1% / 4.2V±1% / 3.7V±1% / 1.48V±1%;
• Выходной ток (быстрая зарядка): 1,500 mA*1 (MAX), 1,500 mA*2 (MAX), 750 mA*4 (MAX);
• Выходной ток (стандартная зарядка): 1,500 mA*1 (MAX), 1,500 mA*2 (MAX), 750 mA*4 (MAX).

Поддерживаемые элементы питания:

• Li-Ion / IMR / LiFePO4:
• 10440, 14500, 14650, 16500, 16340(RCR123), 16650, 17350, 17500, 17650, 17670, 17700, 18350, 18490, 18500, 18650, 18700, 20700, 21700, 22500, 22650, 25500, 26500, 26650, 26700;
• Ni-MH / Ni-Cd:
• AA (R6);
• ААA (R03);
• AAAA;
• С (R14);
• D.

Ну и подводя итоги могу сказать, что любая из вышеперечисленных зарядок спокойно покрывает необходимый минимум функционала. Конечно, они отличаются между собой наличием различных режимов, токами, формой, количеством слотов и вариантами источников питания. Но, например тому, у кого вообще нет зарядки, любая из них подойдет как стартовая. А еще в отличии от более дешевых нонейм зарядок, все эти устройства отличаются хорошим качеством. Все эти зарядки я лично проверял и тестировал. Поэтому говорю о том, что знаю. И именно эти модели я в целом хочу выделить как самые интересные, среди обилия зарядных устройств.

А вот если вас интересуют аккумуляторы, то советую ознакомиться со следующей статьей:

Источник

Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов шуруповерта

В предыдущей статье я рассматривал вопрос о замене никель-кадмиевых (никель-марганцевых) NiСd(NiMn) аккумуляторов шуруповерта на литиевые. Надо рассмотреть несколько правил по зарядке аккумуляторов.

Литий ионные аккумуляторы размера 18650 в основном могут заряжаться до напряжения 4,20В на ячейку с допустимым отклонением не больше 50 мВ потому, что увеличение напряжения может привести повреждению структуры батареи. Ток заряда аккумулятора может составлять 0,1хС до 1хС (здесь С-емкость). Лучше выбрать эти значение по даташиту. Я применил в переделке шуруповерта аккумуляторы марки Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A . Смотрим даташит-ток зарядки -1,5А.

Наиболее правильным будет провести заряд литиевых аккумуляторов в два приема по методике CCCV (ток постоянный, постоянное напряжение).

Первый этап- должен обеспечить постоянный ток заряда. Величина тока равна 0.2-0.5С. Я применил аккумулятор емкостью 3000 мА/ч, значит номинальный ток заряда будет 600-1500мА. После зарядка банки идет на неизменном напряжении, ток постоянно уменьшается.

Поддерживается напряжение на аккумуляторе в пределах 4.15-4.25В. Аккумулятор зарядился если ток уменьшится до 0.05-0.01С. Принимая во внимание вышесказанное используем электронные платы с Алиэкспресс. Понижающая плата CC/CV с ограничением по току на микросхеме XL4015E1 или на LM2596. Предпочтительней плата на XL4015E1 так, как она более удобна в настройках.

Характеристики XL4015E1.
Максимальный выходной ток до 5 А.
Напряжение на выходе: 0.8 В-30 В.
Напряжение на входе 5 В-32 В.
Плата на LM2596 имеет аналогичные параметры, только ток до 3 А.

Перечень инструментов и материалов.

-адаптер 220\12 В, 3 А -1шт;
-штатное зарядное устройство шуруповерта (или источник питания);
-плата заряда CC/CV на XL4015E1 или на LM2596 -1шт;
-соединительные провода -паяльник;
-тестер;
-пластмассовая коробка для плата заряда -1шт;
-минивольтметр -1шт;
-переменный резистор (потенциометр) на 10-20 кОм -1шт;
-разъем питания для аккумуляторного отсека шуруповерта -1шт.

Шаг первый. Сборка ЗУ аккумуляторов шуруповерта на адаптере.

Плату cccv мы уже выбрали выше. В качестве источника питания можно применить любой с такими параметрами-выходное напряжение не ниже 18 В (для схемы 4S),ток 3 А. В первом примере изготовления зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов шуруповерта я использовал адаптер 12 В, 3 А.

Предварительно я проверил какой ток он может выдать пир номинальной нагрузке. Подключил к выходу автолампу и выждал полчаса. Выдает свободно без перегруза 1,9 А. Также измерил температуру на радиаторе транзистора-40°C. Вполне нормальный режим.

Но в этом случае не хватает напряжения. Это легко исправимо, с помощью всего одной копеечной радиодетали-переменного резистора (потенциометр) на 10-20 кОм. Рассмотрим типовую схему адаптера.

На схеме есть управляемый стабилитрон TL431, он находится в цепи обратной связи. Его задача поддерживать стабильное выходное напряжение в соответствие с нагрузкой. Через делитель из двух резисторов он подключен к плюсовому выходу адаптера. Нам нужно припаять к резистору(или выпаять его совсем и на его место припаять, тогда напряжение будет регулироваться и в меньшую сторону) который подключен к выводу 1 стабилитрона TL431 и к минусовой шине переменный резистор. Вращаем ось потенциометра и выставляем нужное напряжение. В моем случае я задал 18 В (небольшой запас от 16,8 В для падения на плате CC/CV). Если у вас напряжение указанное на корпусах электролитических конденсаторах стоящих на выходе схемы будет больше нового напряжения они могут взорваться. Тогда надо заменить их с запасом 30% по напряжению.

Далее подключаем к адаптеру плату для управление зарядом. Выставляем подстроечным резистором на плате напряжение 16,8 В. Другим подстроечным резистором выставляем ток 1,5 А, предварительно подключаем тестер в режиме амперметра к выходу платы. Теперь можно подсоединить литий-ионной сборку шуруповерта. Зарядка прошла нормально, ток к концу заряда упал до минимума, батарея зарядилась. Температура на адаптере была в пределах 40-43°C, что вполне нормально. В перспективе можно в корпусе адаптера для улучшения вентиляции (особенно в летнее время) насверлить отверстия.

Окончание заряда батареи можно увидеть по включению светодиода на плате на XL4015E1. В данном примере я использовал другую плату на LM2596 так, как случайно в ходе экспериментов сжег XL4015E1. Советую делать зарядку лучше на плате XL4015E1.

Шаг второй. Сборка схемы зарядного устройства аккумуляторов шуруповерта на штатном зарядном.

У меня было штатное зарядное от другого шуруповерта. Оно рассчитано на зарядку никель-марганцевых аккумуляторов. Задача стояла в том чтобы заряжать и никель-марганцевые аккумуляторы и литий-ионные.

Это решилось просто- припаял к выходным проводам (красный плюс, черный минус) провода к плате CC/CV.
Напряжение холостого хода на выходе штатное зарядного было 27 В, это вполне подходит для нашей зарядной платы. Далее все то же как и варианте с адаптером.

Окончание зарядки здесь мы видим по изменению цвета свечения светодиода(переключился с красного на зеленый).

Саму плату CC/CV я поместил в подходящую пластмассовую коробку, выведя провода наружу.

Если у вас штатное зарядное на трансформаторе то можно подключить плату CC/CV после диодного мостика выпрямителя.

Способ переделки адаптера под силу начинающим и может пригодиться в других целях, в результате получим бюджетный блок для питания различных устройств.

Подробнее в ролике:

Всем желаю здоровья и успехов в жизни и творчестве!

Источник