Контролер зарядки літій─іонного акумулятора

1. Що являє собою контролер зарядки Li─Ion акумуляторів?
2. Плати захисту BMS для літій─іонних акумуляторів
3. Як зарядити літій─іонних акумулятор без контролера?

Наша сеть партнеров Banwar

Багато читачів сайту запитують про те, що таке контролер заряду літій─іонного акумулятора, і для чого він потрібен. Це питання коротко згадувався в матеріалах, де описувалися різні типи літієвих акумуляторів. Цей тип акумуляторних батарей практично завжди має в своєму складі контролер зарядки, ще званий платою захисту Battery Monitoring System (BMS). У цій замітці докладніше розглянемо, що це за пристрій, і як воно функціонує.

Зміст статті

Що являє собою контролер зарядки Li─Ion акумуляторів?

Найпростіший варіант контролера зарядки літій─іонних АКБ можна побачити, якщо розібрати акумулятор планшетного комп'ютера або телефону. Він складається з банки (акумуляторного елемента) і друкованої плати захисту BMS. Це і є контролер зарядки, який можна бачити на фото нижче.

Контролер зарядки Li─Ion акумулятора

Основою тут є мікросхема контролера захисту. Польові транзистори використовуються для роздільного управління захистом при зарядці і розрядці акумуляторного елемента.

Призначення контролера захисту в тому, що він стежить за тим, щоб банку не заряжалась вище напруги 4,2 вольта. Літієвий акумулятор елемент має номінальну напругу 3,7 вольти. Перезаряд і перевищення напруги вище 4,2 вольта можуть привести до того, що елемент вийде з ладу.

В акумуляторах смартфонів і планшетів плата BMS стежить за процесом заряду і розряду одного елемента (банки). В акумуляторах ноутбуків таких банок кілька. Зазвичай від 4 до 8.

Контролер зарядки і літій─іонние елементи акумулятора ноутбука

Також контролер стежить за процесом розрядки акумуляторного елемента. При падінні напруги нижче порогового (зазвичай 3 вольта) схема відключає банку від споживача струму. В результаті пристрій, що працює від акумулятора, просто вимикається.
Серед інших функцій контролера зарядки варто відзначити захист від короткого замикання. На деяких платах захисту BMS встановлюється терморезистор для захисту акумуляторного елемента від перегріву.

Плати захисту BMS для літій─іонних акумуляторів

Контролер, розглянутий вище, є найпростішим варіантом захисту BMS. Насправді різновидів таких плат набагато більше і є досить складні і дорогі. Залежно від сфери застосування виділяють такі види:

• Для портативної мобільної електроніки;
• Для побутової техніки;
• Застосовувані в поновлювані джерела енергії.

Часто такі плати захисту BMS можна зустріти в складі систем з сонячними батареями і в вітряних генераторах. Там, як правило, верхній поріг спрацьовування захисту по напрузі становить 15, а нижній - 12 вольт. Сам акумулятор в штатному режимі видає напругу 12 вольт. До акумуляторної батареї підключається джерело енергії (наприклад, сонячна панель). Підключення виконується через реле.

Приклад контролера заряду для сонячної панелі

При збільшенні напруги на акумуляторі понад 15 вольт спрацьовують реле і розмикають ланцюг заряду. Після цього джерело енергії працює на передбачений для цього баласт. Як кажуть фахівці, у випадку з сонячними панелями це може дати небажані побічні ефекти.

У разі вітряних генераторів BMS контролери застосовуються обов'язково. контролери зарядки літій─іонних акумуляторів для побутової техніки і мобільних пристроїв мають суттєві відмінності. А ось контролери акумуляторів ноутбуків, планшетів і телефонів мають однакову схему. Різниця полягає лише в кількості контрольованих акумуляторних елементів.

Як зарядити літій─іонних акумулятор без контролера?

Тут відразу варто сказати, що заряджати Li─Ion банку в обхід контролера вкрай не рекомендується. В цьому випадку всі функції контролера зарядки ви повинні будете виконувати самостійно. Тобто, потрібно буде вчасно відключити заряд при досягненні верхньої межі напруги, а також стежити за температурою банки. Тому так робити вкрай небажано.

Зарядка банки акумулятора телефону без контролера

Разом з тим бувають ситуації, коли є реальна необхідність в такій зарядці. Наприклад, банку сильно розряджена і контролер не дозволяє зарядити її штатним способом. Таке буває, якщо пристрій довго не використовувалося, і акумулятор випробував глибокий розряд.

Тоді слід отпаять плату BMS, підключити зарядний пристрій до висновків банки і провести зарядку. Конкретні параметри зарядки залежать від акумуляторного елемента. Якщо банок декілька, як в батареї ноутбука, потрібно буде визначати виряджені і проводити їх зарядку окремо. У будь-якому випадку процес зарядки літієвий акумулятор повинен йти під контролем. Потрібно перевіряти напругу елемента і перервати процес при досягненні верхнього порогу по напрузі. Крім того, слід стежити за температурою банки.
Якщо стаття виявилася для вас корисною, розповсюдьте посилання на неї в соціальних мережах. Це допоможе розвитку сайту. Голосуйте в опитуванні нижче і оцінюйте матеріал! Виправлення і доповнення залишайте в коментарях.