Li-ionli batareyalar uchun zaryadlash regulyatori 14.8. Batareya zaryadini boshqarish moslamasi nima? Li-Ion batareya zaryadini boshqarish moslamasi. Haddan tashqari zaryaddan himoya qilish

4SBLi-7A5021 / PCM-Li04S7-256 (A-1) balanslash funktsiyasiga ega lityum batareyalar uchun zaryadlash va tushirish boshqaruvchisi.

PCM Li-Ion/Li-Pol uchun javob beradi. PCM 1...4 batareyani ortiqcha zaryadlash va chuqur zaryadsizlanishidan himoya qilish uchun mo'ljallangan.

Ko'pgina zamonaviy portativ qurilmalarda, masalan, planshet kompyuterlari, GPS-navigatorlar, elektron o'quvchilar, portativ o'yin pristavkalari, quyosh energiyasini saqlash qurilmalari, ishlab chiqaruvchilar qadoqlanmagan lityum-polimer batareyalardan foydalanadilar. Li-Pol batareyalarining asosiy afzalliklari ularning qabul qilinadigan batareya quvvati bilan kichik o'lchamlari, belgilangan standartlarga murojaat qilmasdan, ma'lum bir qurilma uchun ishlab chiqarish qobiliyatidir.

Ishonch bilan aytish mumkinki, lityum-polimer batareyalar mavjud bo'lgan eng "nozik" batareyalardir, ya'ni ular yong'in sodir bo'lishi yoki batareyaning "o'lishi" sababli bir nechta oddiy, ammo majburiy qoidalarga majburiy rioya qilishni talab qiladi. ”.

Biz ularni xavf darajasining kamayishi tartibida sanab o'tamiz:
Har bir hujayra uchun 4,2 V dan ortiq kuchlanish uchun zaryadlash;
Batareya qisqa tutashuvi;
Yuk ko'tarish qobiliyatidan oshib ketadigan oqim bilan zaryadsizlanish yoki batareyani 60 ° C dan yuqori qizdirish;
Har bir hujayra uchun 3 V kuchlanishdan past zaryadsizlanish;
60˚S dan yuqori batareyani isitish;
Batareyani depressurizatsiya qilish;
Bo'shatilgan holatda saqlash.

Birinchi uchta nuqtaga rioya qilmaslik yong'inga olib keladi, qolganlari - to'liq yoki qisman quvvatni yo'qotish.

Shuning uchun, har qanday gadjetga o'rnatishdan oldin, har bir ochiq ramka batareyasi batareyani haddan tashqari zaryadlash va zaryadsizlanishdan himoya qiluvchi, zaryadlash va zaryadsizlanish oqimlari va kuchlanishlarini boshqaradigan boshqaruvchi bilan jihozlangan, bu batareyaning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi va xavfsizlikni ta'minlashga yordam beradi.

Tekshirish moslamasi batareyalar bilan bog'liq ma'lumotlarni to'playdi va qayta ishlaydi va tranzistorli kalitlardan foydalanib, batareyalarni quvvatdan uzadi. Rezistorlar va kondansatörler tashqi sinxronizatsiyani ta'minlaydi.

Batareyalarning zaryadlash va tushirish kuchlanishlari me'yorga to'g'ri kelsa, batareyada qisqa tutashuv bo'lmasa va uning quvvati maksimal darajaga yetmagan bo'lsa, tranzistorli kalitlar ochiq va batareyalar erkin zaryadlanishi va zaryadsizlanishi mumkin.

Belgilangan parametrlardan biri me'yordan chetga chiqsa, boshqaruvchi tranzistorli kalitlarga yopish kuchlanishini beradi. Yopiq tranzistorlarning yuqori qarshiligi orqali kuchlanish batareyalarning terminallariga berilmaydi, shuning uchun batareyalarni zaryadlash yoki tushirish barcha zarur shartlar normaga javob bermaguncha to'xtaydi.

Li-Pol batareyasidagi batareyalar nomutanosibligini oldini olish uchun batareyalar alohida zaryadlanadi. Shu maqsadda 4SBLi-7A5021 kontrolleri ishlatiladi, u 4 ta alohida sxemaga ega, shuning uchun u to'rtta lityum batareyadan iborat batareyani zaryadlashi mumkin.

Ulanish diagrammasi:

Har bir hujayradagi kuchlanishni boshqarish:
Har qanday hujayradagi kuchlanish chegara qiymatlaridan oshib ketganda, butun batareya avtomatik ravishda o'chadi.
Joriy nazorat:
Yuklanish oqimi chegara qiymatlaridan oshib ketganda, butun batareya avtomatik ravishda o'chadi.

Pinlarning tavsifi:
"B-"- umumiy batareya minus
"B1"- +3,7V
"B2"- +7,4 V
"B3"- +11,1 V
"B+"- umumiy batareya plyus
"P-"- minus yuk (zaryadlovchi)
"P+"- ortiqcha yuk (zaryadlovchi)
"T"- NTC 10K termistor chiqishi

Nazoratchi: S-8254A
S-8254A ma'lumotlar jadvali.

Texnik xususiyatlari

Model: 4S-EBD01-4.
Seriyali ulangan Li-Ion batareyalar soni: 4 dona.
Ishlash kuchlanishlari: 11,2V... 16,8V.
Hujayrani haddan tashqari zaryadlash kuchlanishi (VCU): 4,275±0,025V.
Haddan tashqari zaryadsizlanish kuchlanishi (VDD): 2,3±0,1V.
Nominal ish oqimi: 3A - 4A.
Chegara oqimi (IEC): 4A - 6A.
Haddan tashqari zaryaddan himoya qilish.
Haddan tashqari zaryadsizlanishdan himoya qilish.
Qisqa tutashuvdan himoya qilish.
Olchamlari, mm: 15 x 46,1 x 2,62.
Og'irligi: 2 gr.

Kafolat

Biz sotadigan har bir mahsulot kafolatga ega. Biz har doim mijoz bilan yarim yo'lda uchrashamiz va barcha bahsli vaziyatlarni hal qilishga harakat qilamiz. Batafsil ma'lumot uchun havolaga o'tish orqali do'konimizda almashtirish va qaytarish shartlari bilan tanishishingiz mumkin.

Lityum-ion batareyalarni himoya qilish (Li-ion). O'ylaymanki, ko'plaringiz, masalan, uyali telefon batareyasining ichida batareyaning (hujayra, bank va boshqalar) kuchlanishdan ortiqcha zaryadlanmasligini ta'minlaydigan himoya sxemasi (himoya boshqaruvchisi) mavjudligini bilasiz. 4,2 V dan , yoki 2...3 V dan kam zaryadsizlangan. Shuningdek, himoya zanjiri qisqa tutashuv vaqtida iste'molchidan qutining o'zini uzib, qisqa tutashuvlardan qutqaradi. Batareyaning ishlash muddati tugagach, siz undan himoya boshqaruv panelini olib tashlashingiz va batareyani o'zi tashlashingiz mumkin. Himoya paneli boshqa batareyani ta'mirlash, qutini himoya qilish uchun foydali bo'lishi mumkin (uning himoya sxemalari mavjud emas) yoki siz shunchaki platani quvvat manbaiga ulashingiz va u bilan tajriba qilishingiz mumkin.

Menda yaroqsiz bo'lib qolgan batareyalar uchun ko'plab himoya plitalari bor edi. Ammo Internetda mikrosxemalarning belgilarini izlash hech qanday natija bermadi, go'yo mikrosxemalar tasniflangan. Internetda faqat himoya panellariga kiritilgan dala effektli tranzistorlarni yig'ish uchun hujjatlar mavjud edi. Keling, odatda lityum-ion batareyani himoya qilish sxemasining dizaynini ko'rib chiqaylik. Quyida VC87 deb nomlangan kontroller chipiga va 8814 tranzistorlar yig'ilishiga o'rnatilgan himoya boshqaruv paneli mavjud:

Suratda biz ko'rib turibmiz: 1 - himoya boshqaruvchisi (butun sxemaning yuragi), 2 - ikkita dala effektli tranzistorlarni yig'ish (ular haqida quyida yozaman), 3 - rezistor himoya ish oqimini o'rnatadi (masalan, ish paytida). qisqa tutashuv), 4 - quvvat manbai kondansatörü, 5 - rezistor (nazoratchi chipini quvvatlantirish uchun), 6 - termistor (batareya haroratini nazorat qilish uchun ba'zi platalarda topilgan).

Mana, boshqaruvchining yana bir versiyasi (bu platada termistor yo'q), u G2JH belgisiga ega chipga va 8205A tranzistor yig'ilishiga ():

Batareyaning zaryadlashdan himoyasini (zaryad qilish) va zaryadsizlanishdan himoya qilishni (deşarj) alohida boshqarishingiz uchun ikkita dala effektli tranzistor kerak bo'ladi. Deyarli har doim tranzistorlar uchun ma'lumotlar jadvallari mavjud edi, lekin kontroller chiplari uchun hech qanday! Va boshqa kuni men to'satdan lityum-ion batareyani himoya qilish boshqaruvchisi () uchun qiziqarli ma'lumotlar jadvaliga duch keldim.

Va keyin, kutilmaganda, mo''jiza paydo bo'ldi - ma'lumotlar varag'idagi sxemani himoya platalarim bilan solishtirgandan so'ng, men tushundim: sxemalar mos keladi, ular bir xil narsa, klon chiplari! Ma'lumotlar varag'ini o'qib chiqqandan so'ng, siz o'zingizning uy qurilishi mahsulotlaringizda shunga o'xshash kontrollerlardan foydalanishingiz mumkin va qarshilik qiymatini o'zgartirib, himoya ishga tushirilgunga qadar nazoratchi etkazib berishi mumkin bo'lgan ruxsat etilgan oqimni oshirishingiz mumkin.

Kontrollerlarning o'zlari foydali qurilmalardir. Va bu mavzuni yaxshiroq tushunish uchun aniq bir misol bilan ishlash kerak. Shuning uchun biz batareya zaryadini boshqarish moslamasini ko'rib chiqamiz. U nima? U qanday tartibga solingan? Ishning o'ziga xos xususiyatlari qanday?

Batareya zaryadini boshqarish moslamasi nima qiladi?

Bu energiya yo'qotilishi va chiqindilarning tiklanishini nazorat qilish uchun xizmat qiladi. Birinchidan, u elektr energiyasini kimyoviy energiyaga aylantirishni nazorat qiladi, shuning uchun keyinroq, agar kerak bo'lsa, kerakli sxemalar yoki qurilmalar ta'minlanishi mumkin. O'z qo'llaringiz bilan batareya zaryadini boshqarish moslamasini qilish qiyin emas. Ammo uni ishlamay qolgan quvvat manbalaridan ham tiklash mumkin.

Nazoratchi qanday ishlaydi

Albatta, universal sxema yo'q. Ammo ko'p odamlar o'z ishlarida yuqori va pastki kuchlanish chegaralarini tartibga soluvchi ikkita uch rezistordan foydalanadilar. Belgilangan chegaralardan oshib ketganda, u o'rni sariqlari bilan o'zaro ta'sir qila boshlaydi va u yoqiladi. U ishlayotganda, kuchlanish ma'lum, texnik jihatdan oldindan belgilangan darajadan pastga tushmaydi. Bu erda biz turli xil chegaralar mavjudligi haqida gapirishimiz kerak. Shunday qilib, batareya uch, besh, o'n ikki yoki o'n besh voltga o'rnatilishi mumkin. Nazariy jihatdan, hamma narsa apparatni amalga oshirishga bog'liq. Keling, batareya zaryadini boshqarish moslamasining turli holatlarda qanday ishlashini ko'rib chiqaylik.

Turlari qanday?

Shuni ta'kidlash kerakki, batareya zaryadini boshqarish moslamalari maqtana oladigan sezilarli xilma-xillik mavjud. Agar ularning turlari haqida gapiradigan bo'lsak, keling, qo'llanilish doirasiga qarab tasnif qilaylik:

  1. Qayta tiklanadigan energiya manbalari uchun.
  2. Maishiy texnika uchun.
  3. Mobil qurilmalar uchun.

Albatta, ko'proq turlar mavjud. Ammo biz batareya zaryadini boshqarish moslamasini umumiy nuqtai nazardan ko'rib chiqayotganimiz uchun ular biz uchun etarli bo'ladi. Agar shamol turbinalari uchun ishlatiladiganlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda ularning yuqori kuchlanish chegarasi odatda 15 volt, pastki qismi esa 12 V. Bunday holda, batareya standart rejimda 12 V ishlab chiqarishi mumkin energiya manbai u odatda yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Batareyaning kuchlanishi belgilangan 15 V dan oshsa nima bo'ladi? Bunday hollarda boshqaruvchi o'rni kontaktlarini yopadi. Natijada, batareyadan elektr energiyasi manbai yuk balastiga o'tadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ular ma'lum yon ta'sirlar tufayli quyosh panellari bilan ayniqsa mashhur emas. Ammo ular uchun ular majburiydir. Maishiy texnika va mobil qurilmalar o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bundan tashqari, planshetlar, sensorli ekran va tugmachali mobil telefonlar uchun batareya zaryadini boshqarish moslamasi deyarli bir xil.

Keling, litiy-ionli mobil telefon batareyasining ichki qismini ko'rib chiqaylik

Agar siz biron bir batareyani ajratib qo'ysangiz, kichik batareya hujayraning terminallariga lehimlanganligini sezasiz, bu himoya zanjiri deb ataladi. Gap shundaki, ular doimiy monitoringni talab qiladi. Oddiy boshqaruvchi sxemasi - bu SMD komponentlaridan yasalgan sxema asoslangan miniatyura platasi. U, o'z navbatida, ikkita mikrosxemaga bo'lingan - ulardan biri boshqaruvchi, ikkinchisi esa ijro etuvchidir. Keling, ikkinchisi haqida batafsilroq gaplashaylik.

Ijroiya sxemasi

U asosan ikkitadir. Mikrosxemaning o'zi 6 yoki 8 pinga ega bo'lishi mumkin. Batareya xujayrasini zaryadlash va tushirishni alohida nazorat qilish uchun bitta korpusda joylashgan ikkita dala effektli tranzistorlar ishlatiladi. Shunday qilib, ulardan biri yukni ulashi yoki uzishi mumkin. Ikkinchi tranzistor xuddi shu harakatlarni bajaradi, lekin quvvat manbai (zaryadlovchi bo'lgan) bilan. Ushbu amalga oshirish sxemasi tufayli siz batareyaning ishlashiga osongina ta'sir qilishingiz mumkin. Agar xohlasangiz, uni boshqa joyda ishlatishingiz mumkin. Ammo shuni yodda tutish kerakki, batareya zaryadini nazorat qilish sxemasi va uning o'zi faqat cheklangan ishlash diapazoni bo'lgan qurilmalar va elementlarga qo'llanilishi mumkin. Endi biz bunday xususiyatlar haqida batafsilroq gaplashamiz.

Haddan tashqari zaryaddan himoya qilish

Haqiqat shundaki, agar kuchlanish 4,2 dan oshsa, qizib ketish va hatto portlash sodir bo'lishi mumkin. Shu maqsadda ushbu ko'rsatkichga erishilganda zaryadlashni to'xtatadigan mikrosxema elementlari tanlanadi. Va odatda, foydalanish yoki o'z-o'zidan tushirish tufayli kuchlanish 4-4,1 V ga etguncha, keyingi zaryadlash mumkin bo'lmaydi. Bu lityum batareya zaryadini boshqarish moslamasiga tayinlangan muhim funktsiyadir.

Haddan tashqari zaryadsizlanishdan himoya qilish

Voltaj qurilmaning ishlashini muammoli qiladigan juda past qiymatlarga yetganda (odatda 2,3-2,5 V oralig'ida), mobil telefonni oqim bilan ta'minlash uchun javob beradigan mos keladigan MOSFET tranzistori o'chiriladi. Keyinchalik, minimal iste'mol bilan uyqu rejimiga o'tish mavjud. Va ishning juda qiziq tomoni bor. Shunday qilib, akkumulyator batareyasining kuchlanishi 2,9-3,1 V dan oshmaguncha, mobil qurilmani normal rejimda ishga tushirish mumkin emas. Ehtimol, siz telefoningizni ulaganingizda, u zaryad olayotganligini ko'rsatayotganini payqagandirsiz, lekin u yoqilishini va normal ishlashini istamaydi.

Xulosa

Ko'rib turganingizdek, Li-Ion batareya zaryadini boshqarish moslamasi mobil qurilmalarning uzoq umr ko'rishini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi va ularning ishlash muddatiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Ishlab chiqarish qulayligi tufayli ularni deyarli har qanday telefon yoki planshetda topish mumkin. Agar siz o'z ko'zingiz bilan ko'rishni va Li-Ion batareyani zaryadlash moslamasini va uning tarkibini qo'llaringiz bilan tegizishni istasangiz, demontaj paytida siz kimyoviy element bilan ishlayotganingizni esdan chiqarmasligingiz kerak, shuning uchun ehtiyot bo'lishingiz kerak.