Ladeschaltung für Lithiumbatterien. Aufladen der Lithiumbatterien eines Schraubendrehers zum Selbermachen

Mittlerweile sind Li-Ionen-Akkus vom Typ 18650 unterschiedlicher Kapazität weit verbreitet. Mit ihrer Anschaffung stellt sich die Problematik des Ladens und es müssen die technischen Voraussetzungen für den Ladevorgang eingehalten werden. Hier sind einige dieser Anforderungen:
- Laden mit stabilem Strom;
- Spannungsstabilisierungsmodus;
- Anzeige des Ladeendes;
- Beim Laden der Batterie darf die zulässige Temperatur nicht überschritten werden.

Wir stellen Ihnen eine Li-Ionen-Batterieladeschaltung vor, die einfach herzustellen und einzurichten ist und sich im Betrieb bewährt hat.

Die Schaltung ist ein Strom- und Spannungsstabilisator. Bis die Spannung an der Batterie während des Ladevorgangs den Wert Ustabil.=(R7/R5+1)*Uref (Uref-Referenzspannung TL431=2,5V) erreicht, befindet sich TL431 im geschlossenen Zustand und die Schaltung fungiert als Stromstabilisator. Ist.=0,6/R2 (0,6 ist die Öffnungsspannung des KT816V-Transistors). Sobald die Spannung an der Batterie Ustabil. erreicht, geht die Schaltung in den Spannungsstabilisierungsmodus. Bei einem Li-Ionen-Akku beträgt dieser Wert 4,2 V. Wenn die Batteriespannung 4,2 V erreicht, beginnt die gelbe LED zu leuchten und zeigt damit an, dass die Batterie zu 80–90 % geladen ist. Der Ladestrom sinkt auf 7...8 mA. Lassen Sie den Akku 10–15 Stunden in diesem Zustand, bis er seine volle Kapazität erreicht hat.

Ein wenig über den Zweck der Schaltungselemente.
LED1 – blau, leuchtet, wenn der Akku (AC) in der Ladebox installiert ist und die Stromversorgung des Ladegeräts nicht angeschlossen ist. Wenn die Spannung an der Batterie weniger als 3 V beträgt, leuchtet LED1 nicht.
LED2 - gelb. Dient zur Anzeige des Endes des Batterieladevorgangs. Wenn ein ungeladener AK in die Box gelegt wird, leuchtet LED2 nicht. Wenn sie aufleuchtet, bedeutet dies, dass ein geladener AK in die Box eingelegt ist (ohne dass die Stromversorgung des Ladegeräts angeschlossen ist).
R2 – begrenzt den Ladestrom des AK.
R5, R7 – dienen dazu, die Spannung an den Kontakten der Ladebox auf 4,2 V einzustellen, bevor der Akku darin installiert wird (jeder kann verwendet werden).

Alle Ladegeräteteile außer dem Transistor sind auf der Leiterplattenseite auf der Seite der Leiterbahnen verbaut:

Brettoption für diejenigen, die nicht faul sind, Löcher in Glasfaser zu bohren:

Der Transistor ist mit einem kleinen Kühlkörper ausgestattet. Beim Laden erwärmt sich der Transistor auf bis zu 40°C. Auch der Widerstand R2 erwärmt sich, daher ist es besser, zwei 10-Ohm-Widerstände parallel zu schalten, um die Erwärmung zu reduzieren.
Die Versorgungsspannung zum Laden eines Akkus beträgt ca. 5V DC. Wenn mehrere Akkus gleichzeitig geladen werden müssen, wird die Versorgungsspannung so gewählt, dass sie an jedem Gerät 4,2 V beträgt. Die Leistung des Netzteils wird aus dem Ladestrom für jeden Akku ausgewählt. Sie können ein Schaltnetzteil verwenden. Die Abmessungen des Ladegeräts werden kleiner.
Die Einrichtung des Ladegeräts ist einfach. Ohne Einlegen der Batterie versorgen wir den Stromkreis mit Strom. Beide LEDs sollten aufleuchten. Als nächstes messen wir die Spannung an den Kontakten der Ladebox. Wenn es 4,2 V sind, haben Sie Glück und die Einrichtung ist fast abgeschlossen. Wenn die Spannung mehr oder weniger als 4,2 V beträgt, schalten Sie den Strom aus, löten Sie anstelle des Widerstands R5 oder R7 einen variablen Multiturn-Widerstand 10k ein und stellen Sie die Spannung an den Kontakten der Box genau auf 4,2 V ein. Nachdem wir den Wert des resultierenden Widerstands des einstellbaren Widerstands gemessen haben, wählen wir dieselbe Konstante aus und löten sie in den Stromkreis ein. Überprüfen Sie noch einmal die Spannung an den Kontakten der Ladebox. Wir prüfen die Höhe des Ladestroms mit einem Amperemeter an den Kontakten der Ladebox, ohne den Akku einzulegen. Durch Auswahl des Wertes des Widerstands R2 können Sie den gewünschten Ladestrom einstellen. Wir lassen uns nicht von hohen Strömen hinreißen; die Batterie kann sich erwärmen, was absolut inakzeptabel ist. Durch Überhitzung nimmt die Kapazität von Li-Ionen-Akkus ab und kann nicht wiederhergestellt werden.
Am besten laden Sie die Akkus einzeln auf. Wenn Sie mehrere Batterien gleichzeitig laden müssen, können Sie die Blöcke nach diesem Schema in Reihe schalten.

Bei diesem Schema wird jede Batterie separat geladen. Die Spannung am Ende des Ladevorgangs an jedem Akku beträgt 4,2 V und der Ladestrom beträgt 0,5 A. Beim gleichzeitigen Laden von beispielsweise sieben Akkus sollte die Spannung der Stromquelle 4,2 V x 7 = 29,5 V betragen. Die Leistung der Stromquelle wird durch den Ladestrom von 0,5 A pro Akku bestimmt, also ca. 40 W.

Foto des fertigen Geräts.

Wir bauen ein einfaches Ladegerät für Lithium-Ionen-Akkus praktisch aus Müll zusammen.

Ladeschaltung

Materialien und Werkzeuge

• USB-Kabel;
• Krokodile;
• BMS-Schutzplatine;
• Plastikei von Kinder;
• zwei LEDs unterschiedlicher Farbe;
• Transistor KT361;
• 470- und 22-Ohm-Widerstände;
• Zwei-Watt-Widerstand 2,2 Ohm;
• eine Diode IN4148;
• Werkzeuge.

Ein Ladegerät herstellen

Wir löten die Drähte an die Krokodile.

Wir beschweren den tiefen Teil des Plastikkinders, ich habe die M6-Mutter mit Heißkleber gefüllt.

Wir löten unsere einfache Schaltung. Alles erfolgt durch Oberflächenmontage und wird auf die BMS-Platine gelötet. Ich habe eine Doppel-LED verwendet, Sie können aber auch zwei einfarbige verwenden. Der Transistor fiel aus alten sowjetischen Funkgeräten.

Wir fädeln die Drähte durch das Loch in der zweiten, flachen Hälfte des Plastikkindergartens. Löten Sie die Schaltung.

Wir stopfen alles kompakt in ein Plastikei. Wir machen ein Loch für die LED.

Wir schließen es an den USB-Port eines PCs oder ein chinesisches Ladegerät an, sie haben immer noch wenig Strom.
Leuchtet während des Ladevorgangs orange. Diese. beide LEDs leuchten.

Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, leuchtet das grüne Licht, das über die IN4148-Diode angeschlossen ist.
Sie können den Stromkreis überprüfen, indem Sie ihn von der Batterie trennen; die grüne LED leuchtet auf und zeigt damit das Ende des Ladevorgangs an.

Lithiumbatterien (Li-Io, Li-Po) sind derzeit die beliebtesten wiederaufladbaren elektrischen Energiequellen. Die Lithiumbatterie hat eine Nennspannung von 3,7 Volt, die auf dem Gehäuse angegeben ist. Ein zu 100 % geladener Akku hat jedoch eine Spannung von 4,2 V und ein „auf Null“ entladener Akku hat eine Spannung von 2,5 V. Es macht keinen Sinn, den Akku unter 3 V zu entladen, erstens verschlechtert er sich und zweitens im Bereich von 3 bis 2,5. Es liefert nur ein paar Prozent der Energie an die Batterie. Somit beträgt der Betriebsspannungsbereich 3 – 4,2 Volt. In diesem Video können Sie sich meine Auswahl an Tipps zur Verwendung und Lagerung von Lithiumbatterien ansehen

Es gibt zwei Möglichkeiten, Batterien anzuschließen: in Reihe und parallel.

Bei einer Reihenschaltung wird die Spannung aller Batterien aufsummiert, bei Anschluss einer Last fließt von jeder Batterie ein Strom, der dem Gesamtstrom im Stromkreis entspricht; im Allgemeinen bestimmt der Lastwiderstand den Entladestrom. Das sollte man sich aus der Schule merken. Jetzt kommt der spaßige Teil: die Kapazität. Die Kapazität der Baugruppe mit dieser Verbindung entspricht in etwa der Kapazität des Akkus mit der kleinsten Kapazität. Stellen wir uns vor, dass alle Akkus zu 100 % geladen sind. Schauen Sie, der Entladestrom ist überall gleich und der Akku mit der kleinsten Kapazität wird zuerst entladen, das ist zumindest logisch. Und sobald es entladen ist, ist das Laden dieser Baugruppe nicht mehr möglich. Ja, die restlichen Akkus sind noch geladen. Wenn wir jedoch weiterhin den Strom abziehen, beginnt sich unsere schwache Batterie zu stark zu entladen und versagt. Das heißt, es ist richtig anzunehmen, dass die Kapazität einer in Reihe geschalteten Baugruppe gleich der Kapazität der kleinsten oder am stärksten entladenen Batterie ist. Daraus schließen wir: Um eine Serienbatterie zusammenzubauen, müssen Sie erstens Batterien gleicher Kapazität verwenden und zweitens müssen vor dem Zusammenbau alle gleich, also zu 100 % aufgeladen sein. Es gibt so etwas namens BMS (Battery Monitoring System), es kann jede Batterie in der Batterie überwachen und sobald eine davon entladen ist, trennt es die gesamte Batterie von der Last, worauf weiter unten eingegangen wird. Nun zum Laden eines solchen Akkus. Es muss mit einer Spannung geladen werden, die der Summe der maximalen Spannungen aller Batterien entspricht. Bei Lithium sind es 4,2 Volt. Das heißt, wir laden einen Dreier-Akku mit einer Spannung von 12,6 V. Sehen Sie, was passiert, wenn die Batterien nicht gleich sind. Der Akku mit der geringsten Kapazität lädt am schnellsten. Aber der Rest hat noch nicht aufgeladen. Und unsere schlechte Batterie wird brennen und sich wieder aufladen, bis der Rest aufgeladen ist. Ich möchte Sie daran erinnern, dass Lithium auch Tiefentladungen nicht besonders mag und sich verschlechtert. Um dies zu vermeiden, erinnern wir uns an die vorherige Schlussfolgerung.

Kommen wir zur Parallelschaltung. Die Kapazität einer solchen Batterie entspricht der Summe der Kapazitäten aller darin enthaltenen Batterien. Der Entladestrom für jede Zelle entspricht dem Gesamtlaststrom geteilt durch die Anzahl der Zellen. Das heißt, je mehr Akum in einer solchen Baugruppe vorhanden ist, desto mehr Strom kann sie liefern. Aber mit Spannung passiert etwas Interessantes. Wenn wir Batterien mit unterschiedlichen Spannungen sammeln, die grob gesagt zu unterschiedlichen Prozentsätzen geladen sind, beginnen sie nach dem Anschließen, Energie auszutauschen, bis die Spannung an allen Zellen gleich ist. Wir kommen zu dem Schluss: Vor dem Zusammenbau müssen die Batterien wieder gleichmäßig aufgeladen werden, da sonst beim Anschließen große Ströme fließen und die entladene Batterie beschädigt wird und höchstwahrscheinlich sogar Feuer fängt. Während des Entladevorgangs tauschen die Batterien auch Energie aus, d. h. wenn eine der Dosen eine geringere Kapazität hat, lassen die anderen keine schnellere Entladung zu als sie selbst, d. h. in einer Parallelanordnung können Sie Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten verwenden . Die einzige Ausnahme ist der Betrieb mit hohen Strömen. Bei verschiedenen Batterien fällt die Spannung unter Last unterschiedlich ab und es beginnt Strom zwischen der „starken“ und der „schwachen“ Batterie zu fließen, was wir überhaupt nicht brauchen. Und das Gleiche gilt auch für das Aufladen. Sie können Akkus unterschiedlicher Kapazität absolut sicher parallel laden, d. h. ein Ausbalancieren ist nicht erforderlich, die Baugruppe gleicht sich selbst aus.

In beiden Fällen ist der Ladestrom und Entladestrom zu beachten. Der Ladestrom für Li-Io sollte die halbe Akkukapazität in Ampere nicht überschreiten (1000-mAh-Akku - 0,5 A laden, 2-Ah-Akku, 1 A laden). Der maximale Entladestrom wird üblicherweise im Datenblatt (TTX) der Batterie angegeben. Beispiel: 18650-Laptop- und Smartphone-Akkus können nicht mit einem Strom von mehr als 2 Akkukapazitäten in Ampere geladen werden (Beispiel: ein 2500-mAh-Akku, was bedeutet, dass Sie maximal 2,5 * 2 = 5 Ampere daraus entnehmen müssen). Es gibt jedoch Hochstrombatterien, bei denen der Entladestrom in den Kennlinien deutlich angegeben ist.

Funktionen zum Laden von Batterien mit chinesischen Modulen

Standardmäßig erworbenes Lade- und Schutzmodul für 20 Rubel für Lithiumbatterie ( Link zu Aliexpress)
(vom Verkäufer als Modul für eine 18650-Dose positioniert) kann und wird jede Lithiumbatterie laden, unabhängig von Form, Größe und Kapazität auf die richtige Spannung von 4,2 Volt (die Spannung einer voll geladenen Batterie, bis zur Kapazität). Auch wenn es sich um ein riesiges 8000-mAh-Lithiumpaket handelt (natürlich sprechen wir von einer 3,6-3,7-V-Zelle). Das Modul stellt einen Ladestrom von 1 Ampere zur Verfügung Dies bedeutet, dass sie jeden Akku mit einer Kapazität von 2000 mAh und mehr (2 Ah, was bedeutet, dass der Ladestrom halb so groß ist wie die Kapazität, 1 A) sicher laden können und dementsprechend die Ladezeit in Stunden der Akkukapazität in Ampere entspricht (tatsächlich etwas mehr, eineinhalb bis zwei Stunden pro 1000 mAh). Übrigens kann der Akku während des Ladevorgangs an die Last angeschlossen werden.

Wichtig! Wenn Sie einen Akku mit geringerer Kapazität laden möchten (zum Beispiel eine alte 900-mAh-Dose oder einen winzigen 230-mAh-Lithium-Akku), dann ist der Ladestrom von 1A zu viel und sollte reduziert werden. Dies geschieht durch Austausch des Widerstands R3 am Modul gemäß der beigefügten Tabelle. Der Widerstand ist nicht unbedingt ein SMD-Widerstand, der gewöhnlichste reicht aus. Ich möchte Sie daran erinnern, dass der Ladestrom die Hälfte der Batteriekapazität betragen sollte (oder weniger, keine große Sache).

Aber wenn der Verkäufer sagt, dass dieses Modul für eine 18650-Dose gedacht ist, kann es dann zwei Dosen laden? Oder drei? Was ist, wenn Sie aus mehreren Akkus eine geräumige Powerbank zusammenstellen müssen?
DÜRFEN! Alle Lithiumbatterien können unabhängig von der Kapazität parallel angeschlossen werden (alle Pluspunkte an Pluspunkte, alle Minuspunkte an Minuspunkte). Parallel verlötete Batterien halten eine Betriebsspannung von 4,2 V aufrecht und ihre Kapazität addiert sich. Selbst wenn Sie eine Dose mit 3400 mAh und die zweite mit 900 mAh nehmen, erhalten Sie 4300. Die Batterien arbeiten als eine Einheit und entladen sich proportional zu ihrer Kapazität.
Die Spannung in einer PARALLEL-Anordnung ist bei allen Batterien immer gleich! Und keine einzige Batterie kann sich im Verbund physikalisch vor den anderen entladen, hier funktioniert das Prinzip der kommunizierenden Gefäße. Wer das Gegenteil behauptet und behauptet, dass sich Akkus mit geringerer Kapazität schneller entladen und sterben, wird mit SERIELLEM Zusammenbau verwechselt und spuckt ihnen ins Gesicht.
Wichtig! Bevor alle Batterien miteinander verbunden werden, müssen sie ungefähr die gleiche Spannung haben, damit zum Zeitpunkt des Lötens keine Ausgleichsströme zwischen ihnen fließen, die sehr groß sein können. Deshalb ist es am besten, vor dem Zusammenbau einfach jeden Akku einzeln aufzuladen. Natürlich verlängert sich die Ladezeit der gesamten Baugruppe, da Sie das gleiche 1A-Modul verwenden. Sie können jedoch zwei Module parallel schalten und so einen Ladestrom von bis zu 2 A erhalten (sofern Ihr Ladegerät so viel liefern kann). Dazu müssen Sie alle gleichartigen Anschlüsse der Module mit Jumpern verbinden (außer Out- und B+, diese sind auf den Platinen mit anderen Nickels dupliziert und ohnehin schon verbunden). Oder Sie können ein Modul kaufen ( Link zu Aliexpress), auf dem die Mikroschaltungen bereits parallel sind. Dieses Modul kann mit einem Strom von 3 Ampere aufgeladen werden.

Entschuldigung für das Offensichtliche, aber die Leute sind immer noch verwirrt, also müssen wir den Unterschied zwischen parallelen und seriellen Verbindungen besprechen.
PARALLEL Die Verbindung (alle Pluspunkte zu Pluspunkten, alle Minuspunkte zu Minuspunkten) hält die Batteriespannung von 4,2 Volt aufrecht, erhöht jedoch die Kapazität durch Addition aller Kapazitäten. Alle Powerbanks nutzen die Parallelschaltung mehrerer Akkus. Eine solche Baugruppe kann weiterhin über USB aufgeladen werden und die Spannung wird durch einen Aufwärtswandler auf einen Ausgang von 5 V erhöht.
KONSISTENT Verbindung (jedes Plus nach Minus der nachfolgenden Batterie) führt zu einer mehrfachen Erhöhung der Spannung einer geladenen Bank um 4,2 V (2 s - 8,4 V, 3 s - 12,6 V usw.), aber die Kapazität bleibt gleich. Werden drei 2000-mAh-Akkus verwendet, beträgt die Montagekapazität 2000 mAh.
Wichtig! Es wird davon ausgegangen, dass es für die sequentielle Montage unbedingt erforderlich ist, nur Batterien gleicher Kapazität zu verwenden. Eigentlich stimmt das nicht. Sie können verschiedene verwenden, die Batteriekapazität wird dann jedoch durch die KLEINSTE Kapazität in der Baugruppe bestimmt. Addieren Sie 3000+3000+800 und Sie erhalten eine 800-mAh-Baugruppe. Dann schimpfen die Spezialisten, dass sich die schwächere Batterie dann schneller entlädt und den Geist aufgibt. Aber das spielt keine Rolle! Die wichtigste und wahrhaft heilige Regel ist, dass für die sequentielle Montage immer eine BMS-Schutzplatte für die erforderliche Anzahl von Dosen verwendet werden muss. Es erkennt die Spannung an jeder Zelle und schaltet die gesamte Baugruppe ab, wenn sich eine zuerst entlädt. Im Falle einer 800er-Bank wird diese entladen, das BMS trennt die Last von der Batterie, die Entladung stoppt und die Restladung von 2200 mAh auf den verbleibenden Banken spielt keine Rolle mehr – Sie müssen aufladen.

Die BMS-Platine ist im Gegensatz zu einem einzelnen Lademodul KEIN sequentielles Ladegerät. Wird zum Aufladen benötigt konfigurierte Quelle der erforderlichen Spannung und des erforderlichen Stroms. Guyver hat dazu ein Video gemacht, also verschwenden Sie keine Zeit, schauen Sie es sich an, es geht so detailliert wie möglich darum.

Ist es möglich, eine Daisy-Chain-Baugruppe durch den Anschluss mehrerer einzelner Lademodule zu laden?
Tatsächlich ist es unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Für einige selbstgemachte Produkte hat sich ein Schema mit Einzelmodulen, auch in Reihe geschaltet, bewährt, allerdings benötigt JEDES Modul eine eigene SEPARATE STROMQUELLE. Wenn Sie 3s aufladen, nehmen Sie drei Telefonladegeräte und schließen Sie jedes an ein Modul an. Bei Verwendung einer Quelle - Stromkurzschluss, nichts funktioniert. Dieses System dient auch als Schutz für die Baugruppe (die Module können jedoch nicht mehr als 3 Ampere liefern). Oder laden Sie die Baugruppe einfach einzeln auf und schließen Sie das Modul an jede Batterie an, bis es vollständig aufgeladen ist.

Batterieladeanzeige

Ein weiteres dringendes Problem besteht darin, zumindest ungefähr zu wissen, wie viel Ladung noch im Akku ist, damit dieser im entscheidenden Moment nicht leer wird.
Für parallele 4,2-Volt-Anordnungen wäre die naheliegendste Lösung, gleich ein fertiges Powerbank-Board zu kaufen, das bereits über ein Display mit Ladeprozentsätzen verfügt. Diese Prozentsätze sind nicht besonders genau, aber sie helfen trotzdem. Der Ausgabepreis beträgt ca. 150-200 Rubel, alle werden auf der Guyver-Website präsentiert. Auch wenn Sie keine Powerbank, sondern etwas anderes bauen, ist dieses Board recht günstig und klein, um in ein selbstgemachtes Produkt zu passen. Außerdem verfügt es bereits über die Funktion, Batterien zu laden und zu schützen.
Es gibt fertige Miniaturindikatoren für eine oder mehrere Dosen, 90-100 Rubel
Nun, die günstigste und beliebteste Methode ist die Verwendung eines MT3608-Aufwärtswandlers (30 Rubel), der auf 5-5,1 V eingestellt ist. Wenn Sie eine Powerbank mit einem beliebigen 5-Volt-Wandler herstellen, müssen Sie tatsächlich nicht einmal etwas Zusätzliches kaufen. Die Modifikation besteht aus der Installation einer roten oder grünen LED (andere Farben funktionieren bei einer anderen Ausgangsspannung ab 6 V) über einen strombegrenzenden Widerstand von 200–500 Ohm zwischen dem positiven Ausgangsanschluss (dies ist ein Pluspol) und dem Eingangs-Pluspol (bei einer LED ist dies ein Minuspol). Du hast richtig gelesen, zwischen zwei Pluspunkten! Tatsache ist, dass beim Betrieb des Wandlers eine Spannungsdifferenz zwischen den Pluspunkten entsteht: +4,2 und +5 V ergeben gegenseitig eine Spannung von 0,8 V. Wenn die Batterie entladen ist, sinkt ihre Spannung, aber der Ausgang des Wandlers ist immer stabil, was bedeutet, dass die Differenz zunimmt. Und wenn die Spannung an der Bank 3,2–3,4 V beträgt, erreicht die Differenz den erforderlichen Wert, um die LED zum Leuchten zu bringen – es beginnt zu zeigen, dass es Zeit zum Laden ist.

Wie misst man die Batteriekapazität?

Wir sind bereits daran gewöhnt, dass man für Messungen einen Imax b6 benötigt, aber dieser kostet Geld und ist für die meisten Funkamateure überflüssig. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, die Kapazität einer 1-2-3-Dosen-Batterie mit ausreichender Genauigkeit und kostengünstig zu messen – einen einfachen USB-Tester.

Ich habe herausgefunden, dass ich eine Reihe recht brauchbarer Lithiumbatterien von leeren Mobiltelefonen, Laptops usw. herumliegen habe, die in verschiedenen Handwerken verwendet werden können. Sie müssen wegen etwas angeklagt werden. Passende Teile wurden in den Lagerstätten gefunden und los geht’s...

Ladeschaltung

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Igor Kotov, Chefredakteur der Zeitschrift Datagor

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Im vorherigen Artikel habe ich mich mit dem Problem befasst, Nickel-Cadmium-Akkus (Nickel-Mangan) und NiCd-Akkus (NiMn) durch Lithium-Akkus zu ersetzen. Beim Laden von Batterien müssen mehrere Regeln beachtet werden.

Li-Ionen-Akkus der Größe 18650 können im Allgemeinen auf eine Spannung von 4,20 V pro Zelle mit einer Toleranz von nicht mehr als 50 mV aufgeladen werden, da eine Erhöhung der Spannung die Batteriestruktur beschädigen kann. Der Batterieladestrom kann 0,1xC bis 1xC betragen (hier C-Kapazität). Es ist besser, diese Werte aus dem Datenblatt auszuwählen. Bei der Neuanfertigung des Schraubendrehers habe ich Markenbatterien verwendet. Wir schauen uns das Datenblatt an – Ladestrom -1,5A.

Die erste Stufe muss einen konstanten Ladestrom liefern. Der aktuelle Wert beträgt 0,2–0,5 °C. Ich habe einen Akku mit einer Kapazität von 3000 mAh verwendet, was bedeutet, dass der Nennladestrom 600-1500 mA beträgt. Nachdem die Dose mit einer konstanten Spannung aufgeladen wurde, nimmt der Strom kontinuierlich ab.

Die Batteriespannung wird zwischen 4,15 und 4,25 V gehalten. Der Akku ist geladen, wenn der Strom auf 0,05–0,01 °C sinkt. Unter Berücksichtigung des oben Gesagten verwenden wir elektronische Platinen von Aliexpress. Step-Down-CC/CV-Board mit Strombegrenzung auf dem XL4015E1-Chip oder auf dem LM2596. Eine solche Platine ist vorzuziehen, da sie bequemer zu konfigurieren ist.

Liste der Werkzeuge und Materialien.

Adapter 220\12 V, 3 A - 1 Stück;
-Standard-Schraubendreher-Ladegerät (oder Netzteil);
-CC/CV-Ladeplatine ein oder -1 Stück;
- Verbindungsdrähte - Lötkolben;
-Prüfer;
- Kunststoffbox für Ladeplatine – 1 Stück;
- Minivoltmeter - 1 Stück;
-variabler Widerstand (Potentiometer) für 10-20 kOhm - 1 Stück;
- Stromanschluss für das Batteriefach des Schraubendrehers - 1 Stk.

Schritt eins. Montage eines Schraubendreher-Akkuladegeräts an einem Adapter.

Wir haben uns oben bereits für das CCCV-Board entschieden. Als Stromquelle können Sie jede mit den folgenden Parametern verwenden: Ausgangsspannung nicht weniger als 18 V (für eine 4S-Schaltung), Strom 3 A. Im ersten Beispiel für die Herstellung eines Ladegeräts für Lithium-Ionen-Akkus eines Schraubendrehers: Ich habe einen 12 V, 3 A Adapter verwendet.

Zuerst habe ich überprüft, welchen Strom es bei Nennlast erzeugen kann. Ich habe eine Autolampe an den Ausgang angeschlossen und eine halbe Stunde gewartet. Es erzeugt frei und ohne Überlastung 1,9 A. Ich habe auch die Temperatur am Transistorkühler gemessen – 40°C. Ganz normaler Modus.

Aber in diesem Fall fehlt die Spannung. Dies lässt sich leicht mit nur einer billigen Funkkomponente beheben – einem variablen Widerstand (Potentiometer) von 10-20 kOhm. Schauen wir uns eine typische Adapterschaltung an.

Als nächstes verbinden wir die Ladekontrollplatine mit dem Adapter. Wir stellen die Spannung auf der Platine mit einem Trimmerwiderstand auf 16,8 V ein. Mit einem weiteren Trimmerwiderstand stellen wir den Strom auf 1,5 A ein und schließen zunächst den Tester im Amperemeter-Modus an den Ausgang der Platine an. Jetzt können Sie den Lithium-Ionen-Schraubendreher anschließen. Der Ladevorgang verlief gut, der Strom sank am Ende des Ladevorgangs auf ein Minimum und der Akku war geladen. Die Temperatur am Adapter lag zwischen 40 und 43 °C, was völlig normal ist. Zukünftig können Sie Löcher in den Adapterkörper bohren, um die Belüftung (insbesondere im Sommer) zu verbessern.

Das Ende der Akkuladung erkennen Sie daran, dass die LED auf der Platine des XL4015E1 aufleuchtet. In diesem Beispiel habe ich eine andere LM2596-Platine auf die gleiche Weise verwendet, wie ich bei Experimenten versehentlich die XL4015E1 verbrannt habe. Ich empfehle Ihnen, das XL4015E1-Board besser aufzuladen.

Schritt zwei. Zusammenbau einer Akkuladeschaltung für Schraubendreher unter Verwendung eines Standardladegeräts.

Ich hatte ein Standard-Ladegerät von einem anderen Schraubendreher. Es dient zum Laden von Nickel-Mangan-Batterien. Die Aufgabe bestand darin, sowohl Nickel-Mangan- als auch Lithium-Ionen-Batterien aufzuladen.

Dies wurde einfach gelöst: Ich habe die Drähte der CC/CV-Platine an die Ausgangsdrähte angelötet (rotes Plus, schwarzes Minus).
Die Leerlaufspannung am Ausgang des Standardladegeräts betrug 27 V, das ist für unsere Ladeplatine durchaus passend. Ansonsten ist alles wie bei der Version mit Adapter.