Как зарядить аккумулятор телефона без него самого

В смартфоне сломалось гнездо MiniUSB? Или у вас на руках только батарея без мобильного устройства? Разберитесь, как зарядить аккумулятор телефона без телефона. Это можно сделать напрямую. Но надо соблюдать меры предосторожности. Так вы сохраните девайс в рабочем состоянии. И будете им пользоваться даже при поломке USB-разъёма.

Зарядить батарею телефона можно даже без самого телефона. Но рискованно!

Что нужно знать

ВАЖНО. «Экстремальная» зарядка вредит гаджету. Он просто не предназначен для такого подключения. В результате девайс может выйти из строя. Лучше не экспериментировать. Не делайте этого просто так, ради интереса.

Если вы интересуетесь, как зарядить батарею без телефона, из-за того, что он сломан, отнесите его в ремонт. Лучше починить устройство, а не портить аккумулятор. Метод прямой подзарядки — это временное решение. Оно подходит, когда вам срочно нужен «мобильник», а запитать его обычным способом не получается. Но нельзя постоянно заряжать батарею отдельно от смартфона.

Есть безопасная альтернатива — передача энергии буквально по воздуху. Технология появилась недавно, поэтому старые модели смартфонов её не поддерживают. Для беспроводной подзарядки нужен комплект оборудования: зарядное устройство (источник электромагнитного сигнала) и приёмник, который крепится на батарею телефона. Сам приёмник уже может быть встроен в гаджет.

Технический прогресс позволил зарядить батарею без шнуров и кабелей

Это не лучший вариант, так как зарядить аккумулятор смартфона без смартфона не получится. Да и пополняться он будет медленно. Но если у вас просто не работает слот мини-USB, беспроводная передача энергии будет проще и безопаснее. С ней точно ничего не сломается и не взорвётся. Существенный минус — необходимое оборудование стоит дорого. Другие методы хоть и рискованные, но доступны всем.

Чтобы решить, как зарядить батарею телефона напрямую, надо её вытащить из корпуса. Если она несъёмная, до контактов «добраться» не получится. Да и не стоит вручную пополнять аккумулятор, пока он находится в смартфоне.

Универсальное зарядное устройство

Существует универсальное зарядное устройство для АКБ мобильных девайсов. В народе оно называется «Жаба» или «Лягушка». Если его положить на стол, оно действительно будет напоминать это животное. Метод не так опасен. Но батарейка всё равно может сломаться. Лучше им не злоупотреблять. И пополнять энергию только тогда, когда другого выхода нет.

Вот как зарядить телефонный аккумулятор без телефона:

1. Выключите устройство и вытащите из него батарею.
2. Найдите на ней контакты — металлические вставки, рядом с которыми есть обозначения «+» («Плюс») и «-» («Минус»).
3. Откройте крышку «Лягушки». Для этого надавите пальцем на её край — она приподнимется.
4. Внутри есть две клеммы.
5. Дальше разобраться, как зарядить аккумулятор без телефона напрямую, будет просто. Вставьте батарею в «зарядник-лягушку» так, чтобы два крайних контакта присоединились к клеммам. Посмотрите, чтобы совпали «Плюсы» и «Минусы».
6. Закройте крышку. Она прижмёт и зафиксирует девайс.
7. Вставьте зарядник в розетку. Должен включиться красный индикатор.
8. Если лампочка не загорелась, значит, что-то не так сделали. Попробуйте перевернуть аккумулятор телефона. Вдруг «Плюсы-Минусы» не совпали.

Специальный гаджет позволит зарядить ЛИА отдельно от телефона

«Лягушка» подходит для литий-Ионных батарей. В характеристиках гаджета должно быть указано «Lithium-Ion» или «Li-Ion». Это же написано на его корпусе.

Напрямую

Если на батарейке есть контакты, значит, к ним можно подвести провод. Но лучше не делать это в одиночку. Позовите напарника, чтобы он помог, если вас ударит током.

Чтобы зарядить аккумулятор телефона напрямую:

1. Подготовьте кабель-зарядник, который вам не жалко. Заранее проверьте, работает ли он.
2. Отрежьте от него штекер MiniUSB.
3. Осторожно снимите изоляцию.
4. Внутри будут два проводка — синий и красный.
5. С них тоже срежьте немного изоляции. Не повредите их.
6. Вытащите батарею.
7. Приложите к её контактам оголённые проводки. Синий — это «Плюс», красный «Минус».
8. Закрепите их изолентой.
9. Можете подключать к электросети.

Понять, как зарядить аккумулятор телефона напрямую от зарядки, просто. Но как при этом не испортить батарею? Такая подпитка — всегда риск. Даже если вы делаете всё аккуратно.

Следите за температурой девайса. Если сильно нагреется, выключайте. Но не держите его в руках. И не трогайте оголённый шнур, когда к нему подведён ток.

При подключении проводов блока питания к батарее, соблюдайте полярность

Как проверить, где «Плюс» и где «Минус»?

Если у кабеля другие цвета, как узнать, какой из них крепить на «Плюс», а какой на «Минус»? Ведь это нужно, чтобы зарядить батарею. Есть интересный способ. Проведём эксперимент по физике.

1. Опустите кончики проводков в немного подсоленную воду.
2. Включите зарядник в розетку. Оголённый шнур и воду при этом не трогайте.
3. На одном кабеле будут скапливаться пузыри. Это отрицательный заряд — «Минус».

От другого аккумулятора

Можно подпитать один гаджет от другого. Алгоритм действий примерно такой же, как предыдущей главе. Только вместо розетки — батарейки. Соединяете их проводом, крепите всё скотчем. И если в одной из них энергии больше, начнётся зарядка аккумулятора телефона без телефона.

Но и тут есть свои правила. У батарей должны быть одни и те же спецификации: сила тока, мощность, ёмкость. Это не так опасно, как подпитка от сети. Но есть риск сломать сразу оба девайса.

Если у вас не работает разъём на телефоне, можно зарядить его аккумулятор напрямую. Просто присоедините кабель к его контактам. Но не делайте это без повода. Батарейка может выйти из строя.

Как правильно заряжать аккумулятор для мотоцикла ― Le-Parts

Сегодня мы расскажем о том, как правильно заряжать аккумулятор мотоцикла, а также дадим несколько советов относительно того, какое лучше использовать зарядное устройство и как часто нужно проводить эту процедуру.

 

Как часто нужно заряжать аккумулятор мотоцикла?

Зарядка аккумулятора производится по мере его разряда. Для обычных кислотно-свинцовых батарей периодичность подзарядки составляет полтора-два месяца, а иногда и меньше (если аккумулятор старый и изношенный). Гелевые аккумуляторы для мотоциклов можно подзаряжать реже. Достаточно это делать один-два раза за сезон.

Важно понимать, что батарея имеет определенный уровень саморазряда, даже будучи отключенной. Особенно это актуально для холодного времени года, когда большинство мотоциклистов загоняет свои байки в гараж и приносит аккумуляторы домой.

Не стоит оттягивать подзарядку до тех пор, пока ваш мотоцикл перестанет заводиться по утрам. Так вполне можно доиграться до чрезмерного разряда, что может привести к непоправимым для аккумулятора последствиям. Чтобы избежать такой неприятной ситуации, достаточно время от времени проверять состояние батареи вольтметром.

Для этого нужно выставить показания прибора на 20 вольт и приложить красный щуп к плюсу аккумулятора, а черный к минусу.

Если прибор показывает:

• 12,3 вольт – все нормально, можно пока не беспокоиться;
• отметка в интервале от 11 до 12,2 вольт говорит о том, что самое время зарядить батарею;
• данные меньше 11 вольт являются весьма тревожными. Это означает, что аккумулятор срочно нужно заряжать, но и это уже может его не спасти.

 

Типы зарядных устройств для аккумулятора мотоцикла

Зарядные устройства для мото аккумуляторов разделяются на более дорогие автоматические и обычные, требующие дополнительного контроля. Первые практически не требуют никакого вмешательства с вашей стороны. Вы просто подключаете его, а блок электронного управления самостоятельно выставит необходимую силу тока и будет ее контролировать до самого конца подзарядки. Особенно удобна эта функция во время зимовки аккумулятора в квартире.

Дешевые зарядные устройства также способны вполне эффективно зарядить вашу батарею. Но процесс зарядки нужно будет постоянно контролировать, для чего вам понадобится мультиметр. Если такого прибора у вас не водится, можно использовать визуальное наблюдение. Для этого придется выкрутить все шесть пробок с аккумулятора и следить за электролитом. С подробностями этой процедуры вы ознакомитесь чуть ниже.

Для зарядки гелевого аккумулятора вам понадобится специальное ЗУ. Ассортимент таких приборов в интернете сейчас стремительно растет, поэтому подобрать соответствующее устройство не составит труда. Скажем только, что зарядные устройства для гелевых аккумуляторов тоже разделяются на автоматические и неавтоматические. И их стоимость зависит от набора функций.

Подобрать себе недорогое и качественное зарядное устройство для зарядки аккумулятора мотоцикла можно здесь.

Особое внимание стоит уделить попыткам зарядить аккумулятор мотоцикла автомобильным зарядным устройством. Дело в том, что емкость автомобильных АКБ значительно выше, чем мотоциклетных. Поэтому зарядные устройства для них выдают куда большую силу тока, чем нам нужно. Бездумное использование автомобильных зарядных устройств приведет к преждевременному выходу из строя вашей батареи. Автомобильное ЗУ может заряжать аккумулятор мотоцикла только при наличии на нем регулятора силы тока. Только убедившись, что вы можете получить силу тока в 10% от емкости вашей батареи, можно заряжать аккумулятор мотоцикла зарядным для автомобилей. Если вы новичок, лучше не рискуйте.

Советы по правильной зарядке аккумулятора мотоцикла

Первый совет для новичков. Если вы убедились, что ваш аккумулятор требует подзарядки, зарисуйте схему подключения, прежде чем снять его с мотоцикла. Эта схема пригодится, когда вы будете ставить его на место.

До начала зарядки убедитесь, что аккумулятор нагрелся до комнатной температуры. Также стоит проверить, нет ли поблизости источников открытого огня или искрения. После этого можно, соблюдая полярность, подключить зарядное устройство.

Свинцовые аккумуляторы должны заряжаться при силе тока, равной 10% от его емкости. Поэтому, используя регулятор силы тока, установите необходимое значение. В таком виде зарядка должна производиться до момента, пока напряжение не достигнет показателя, равного числу банок аккумулятора, умноженному на 2,4 (для стандартной батареи, соответственно, 14,4). При визуальном наблюдении за электролитом (о котором мы писали выше) этот момент настанет, когда на поверхности кислоты начнут образовываться пузырьки газа. После этого необходимо вдвое снизить силу тока и производить зарядку еще 2 часа.

Гелевый аккумулятор заряжается схожим образом. Здесь также нужно использовать силу тока, не превышающую 10% от емкости батареи. Главная особенность этого процесса — поступающее на него напряжение не должно превышать пороговое. Для большинства гелевых аккумуляторов этот показатель располагается в диапазоне 14,2-14,4 В. Ну и второй этап зарядки с понижением силы тока здесь не требуется. Просто продолжайте процесс до полной зарядки. Обычно это занимает около 10 часов.

И еще один полезный совет. Если вы допустили чрезмерный разряд аккумулятора (не важно, свинцового или гелевого), реанимировать его нужно силой тока вдвое меньшей, чем обычно. То есть, приблизительно в 5% от его емкости. Время такой зарядки тоже заметно вырастет. Если это не помогает, ничего уже не поможет.

Как правильно заряжать аккумулятор для мотоцикла

Зарядка литиевых аккумуляторов: основы

При покупке в нашей компании процесс зарядки литиевых аккумуляторов становится повседневной частью рутины, и мы понимаем, что информации о наших продуктах очень много. Будь то о том, как технология принимает заряд, или о лучших методах зарядки, мы здесь, чтобы изложить основы. Наша команда всегда готова помочь, будь то передовые методы зарядки литиевых аккумуляторов, дополнительная информация о том, как они работают и могут ли они заряжаться, чтобы ваша аккумуляторная система работала эффективно.

Содержание

• Как зарядить аккумулятор LiFePO4?
• Нужно ли покупать специальное зарядное устройство для аккумуляторов LiFePO4?
• Можно ли заряжать литиевые батареи с помощью генератора?
• Цикл зарядки литиевой батареи: плавать или не плавать?
• Все о зарядке нескольких аккумуляторов:
• Какое правильное напряжение для зарядки литиевых аккумуляторов 12 В, 24 В и 48 В?
• Сколько времени занимает зарядка литиевых батарей?

Как зарядить аккумулятор LiFePO4?

Наша команда ежедневно получает этот вопрос, и у нас есть запись в блоге о зарядке аккумуляторов LiFePO4 , которая помогает решить эту тему. Существует три основных способа зарядки системы: солнечная батарея, генератор переменного тока и берег.

Battle Born Batteries продает аксессуары только известных брендов, производящих качественную продукцию. Одной из таких компаний является Victron Energy. Battle Born является крупным дилером компонентов Victron, потому что они надежны и хорошо собраны. Они даже предлагают телефонное приложение Victron Connect, где вы можете просмотреть все детали своих устройств с поддержкой Bluetooth.

Наша команда также рекомендует компоненты от Progressive Dynamics и Magnum. У нас есть много для покупки, так что загляните в наш магазин, если вы ищете больше мощности!

Одним из компонентов, который мы часто рекомендуем, являются контроллеры заряда Victron Energy SmartSolar MPPT для систем, оснащенных солнечными батареями. Для контроллеров заряда от солнечных батарей мы рекомендуем следующие настройки:

• объемное и абсорбционное: 14,2–14,6 В (рекомендуется стремиться к оптимальному значению 14,4 В)
• с плавающей запятой: 13,6

Мы также часто предлагаем смарт-зарядное устройство Victron IP-65 Blue Smart Charger, поскольку оно водонепроницаемо, совместимо с Bluetooth и имеет профиль зарядки для литиевых аккумуляторов и аккумуляторов с другим химическим составом.

Это устройство подключается непосредственно к аккумулятору и предназначено для зарядки одного аккумулятора. Это отлично подходит для тех, кто работает с троллинговым двигателем или с аккумуляторными системами, соединенными последовательно.

Для зарядки генератора мы часто рекомендуем использовать зарядное устройство постоянного тока или зарядное устройство от аккумулятора к аккумулятору. Изолированное зарядное устройство Victron Orion-TR Smart DC-DC представляет собой адаптивное трехступенчатое зарядное устройство с алгоритмами для объемного, абсорбционного и плавающего режимов.

С помощью этого устройства вы также можете безопасно смешивать аккумуляторные батареи, например стартерную батарею AGM с литиевым аккумулятором. Стремитесь к диапазону между 14,2 В и 14,6 В для объемной и абсорбционной ступеней, а для поплавковой ступени лучше всего 13,6 В.

Хотя технически литиевые батареи не нуждаются в плавающем заряде, большинство устройств все еще имеют режим плавающего заряда. Батареи, естественно, плавают при 13,6 В, но достижение 14,6 В идеально и должно произойти, чтобы задействовать его балансировочные механизмы.

Нужно ли покупать специальное зарядное устройство для аккумуляторов LiFePO4?

Отвечая на этот вопрос, наш главный операционный директор, Шон, подчеркивает, что комплект модернизации от Progressive Dynamics с системой преобразователя имеет варианты зарядки литиевой батареи. Еще одно зарядное устройство, которое мы рекомендуем, – это Progressive Dynamics Inteli-Power 9100 из-за того, насколько легко их интегрировать и установить в вашу систему в дополнение к любому компоненту Victron.

Можно ли заряжать литиевые батареи с помощью генератора?

Зарядка от генератора является распространенным методом перезарядки литиевых аккумуляторов. Зарядка от вашего генератора — отличный вариант, однако вам понадобится дополнительное оборудование, например, менеджер изоляции батареи (BIM).

Этот компонент, хорошо известный в отрасли, запрограммирован специально для работы с нашими батареями. Он помогает одновременно контролировать дом и стартерную батарею и имеет высокое внутреннее сопротивление. Он, безусловно, может потреблять больше энергии от генератора по сравнению со свинцово-кислотными батареями.

BIM обеспечивает дополнительный уровень безопасности, гарантирующий, что вы не повредите систему из трех или более литиевых батарей при зарядке от генератора во время длительной поездки. Если в вашей системе менее трех наших аккумуляторов, то BIM точно не требуется, и вместо этого вы можете использовать стандартный изолятор. Они могут регулировать силу тока до 220 ампер и предотвращают повреждение генератора во время длительной поездки.

Sterling Защитные устройства генератора переменного тока (APD) также доступны в нашем магазине для предотвращения повреждений от скачков напряжения. Эти устройства включаются с небольшой резистивной нагрузкой в ​​миллиампер-часах, чтобы уменьшить возможное повышение напряжения из-за обрыва кабелей или любых других проблем. Если увеличение будет слишком грубым, это может привести к серьезному повреждению APD, но ваш генератор переменного тока, аккумуляторы и регуляторы будут защищены.

Цикл зарядки литиевой батареи: плавать или не плавать?

Наши литиевые батареи не нуждаются в подзарядке.

Когда дело доходит до цикла зарядки и наших аккумуляторов, им не нужно плавать. Когда вы полностью зарядите литиевые батареи, вы можете отключить зарядное устройство и оставить их на хранение. Обратите внимание, что батареи со временем немного теряют заряд, но это не повредит батарею. Возможно, их придется долить, когда вы вынесете из хранилища. Нет необходимости постоянно подзаряжать аккумуляторы Battle Born.

Однако, если у вас есть дом на колесах с аккумуляторным блоком, подключенным к берегу, вам следует избегать запуска ваших приборов от аккумуляторного блока. Если вы не используете выключатель в своей системе, у вас нет выбора, откуда берется 12 В. Наша команда рекомендует, если у вас есть преобразователь с фиксированным выходным напряжением, лучше всего использовать разъединитель, чтобы отключить батареи от цепи и дать им отдохнуть.

Если у вас есть многоступенчатое зарядное устройство или преобразователь, вы можете удерживать батареи в цепи, потому что они смогут оставаться при приемлемом напряжении на заключительном этапе заряда.

 

При зарядке свинцово-кислотного аккумулятора три основных этапа: объемный, абсорбционный и плавающий. Иногда также проводятся этапы выравнивания и обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов. Это существенно отличается от зарядки литиевых аккумуляторов и их стадий постоянного тока и ступени постоянного напряжения. На этапе постоянного тока он будет поддерживать его стабильным, пока батарея берет на себя основную часть своего заряда. Как только будет достигнуто максимальное напряжение, зарядное устройство будет удерживать это напряжение, а ток начнет падать по мере разрядки аккумулятора.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов эта стадия постоянного напряжения обычно называется абсорбцией, а поскольку свинцово-кислотная имеет более высокое сопротивление, зарядное устройство переходит на более высокую стадию абсорбции в середине цикла зарядки. Вы можете выполнять массовую зарядку максимальным током в течение нескольких часов, а затем вам придется ждать еще 2-3 часа в режиме абсорбции, пока батарея будет дозаправлена. Напротив, наши аккумуляторы будут оставаться в состоянии постоянного тока или на стадии накопления почти на протяжении всего цикла зарядки.

Как только оно достигает максимального напряжения, 14,4 В, батарея в основном заряжена. Теперь мы просим вас удерживать это напряжение в течение 15-20 минут на каждую батарею. Батарея не обязательно должна быть полностью разряжена, но это помогает сбалансировать батарею. Напряжение ячейки начинает разделяться при максимальном напряжении. Как только происходит это разделение напряжений, мы можем сказать, какая ячейка заряжена больше, чем другие.

Как только мы это узнаем, система управления батареями (BMS) может инициировать цикл балансировки, в котором самые заряженные батареи прокачиваются через резистор, а затем все они могут вернуться к одинаковому состоянию заряда. Хотя для нашей батареи не требуется абсорбция, мы используем стадию абсорбции в обычных зарядных устройствах для балансировки элементов.

Все о зарядке нескольких батарей:

Зарядка нескольких батарей — отличный способ сбалансировать последовательно соединенные аккумуляторные системы. При подключении положительного к отрицательному для создания системы 24 В важно убедиться, что батареи находятся в равновесии. Первая разрядившаяся батарея перейдет в режим отключения по низкому напряжению, что также приведет к срабатыванию другой батареи. В итоге вы получите систему с меньшей емкостью, чем вы думаете.

Это также применимо, когда в вашей системе происходит отключение высокого напряжения, поэтому выполнение этих шагов защитит вашу систему в любой из этих экстремальных ситуаций. Если вы будете часто заряжать их, они с большей вероятностью останутся в равновесии, потому что BMS будет внутренне балансировать систему. В этом многоблочном зарядном устройстве выходные провода электрически изолированы и по-прежнему могут подключать каждый отдельный провод к каждой батарее, не прерывая заряд. Оба они будут готовы к разрядке и полностью заряжены.

Если вы хотите приобрести собственное зарядное устройство для нескольких аккумуляторов, мы рекомендуем для вашей системы зарядное устройство Dual Pro Professional Series. Это также популярный выбор среди любителей окуня. Он имеет специальный алгоритм для наших аккумуляторов и предлагается в 2-х или 4-х вариантах вывода.

Какое правильное напряжение зарядки для литиевых аккумуляторов 12 В, 24 В и 48 В?

Параметры зарядки нашего аккумулятора Battle Born состоят из следующих параметров: 

• Объем/поглощение = 14,2–14,6 В.
• Плавающее значение = 13,6 В или ниже.
• Нет выравнивания (или установите его на 14,4 В, если возможно).
• Нет температурной компенсации.
• Время поглощения составляет примерно 20 минут на батарею, если это возможно.

Для системы на 12 В мы действительно хотим подчеркнуть достижение 14,2–14,6 В для объемного и абсорбционного, а плавающее значение должно быть 13,6 В или ниже.

Для системы на 24 В мы предлагаем скорость наполнения и поглощения 28,4–29,2 В и плавающее значение до 27,2 В или ниже. Выравнивание не требуется, но, если возможно, мы предлагаем 28,8 В. Температурная компенсация также не требуется, а время поглощения составляет примерно 20 минут на батарею, если это возможно.

Для системы на 48 В мы рекомендуем скорость наполнения и поглощения 57,4 В и плавающее значение от 56,5 В до 57 В. Иногда одна из батарей может вызывать отключение по высокому напряжению в вашей системе. Внутренняя BMS аккумулятора поможет справиться с отключением по высокому напряжению.

Наша команда хочет подчеркнуть, что в целом нет ничего плохого в том, чтобы поиграть со ставками оплаты для оптимизации вашей системы.

Сколько времени занимает зарядка литиевых батарей?

Один из наиболее часто задаваемых вопросов: «Сколько времени требуется для зарядки литиевых аккумуляторов?»

Наши эксперты отмечают, что время зарядки зависит от конкретного зарядного устройства в вашей системе. Литий-ионные аккумуляторы имеют низкое внутреннее сопротивление, поэтому они потребляют весь ток от текущего цикла зарядки. Например, если у вас есть зарядное устройство на 50 ампер и одна батарея на 100 ампер-часов, разделите 100 ампер на 50 ампер, чтобы получить время зарядки 2 часа.

Другой пример: у вас есть пять аккумуляторов по 100 Ач (ампер-час), что в сумме составляет 500 Ач, и зарядное устройство на 100 ампер. Зарядка от нуля до 100 процентов займет около 5 часов, при этом времени будет достаточно, чтобы сбалансировать цикл зарядки. Мы не рекомендуем превышать этот уровень заряда, так как это может привести к сокращению срока службы батареи. В экстренной ситуации аккумулятор можно зарядить быстрее, если это необходимо, но мы не рекомендуем делать это привычкой.

Если у вас есть дополнительные вопросы по зарядке литиевых аккумуляторов, наш канал YouTube и раздел часто задаваемых вопросов на нашем сайте предлагают массу информации. Нужна дополнительная помощь? Пожалуйста, направляйте свои вопросы в нашу команду по продажам и техническим специалистам, позвонив им по телефону 855-292-2831 или отправив электронное письмо по адресу [email protected].

Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?

Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может быть сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь. Наша команда по продажам и обслуживанию клиентов в Рино, штат Невада, всегда готова ответить по телефону (855) 29.2-2831, чтобы ответить на ваши вопросы!

Кроме того, присоединяйтесь к нам на Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут обеспечить ваш образ жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться там.

Присоединяйтесь к нашему списку контактов

Подпишитесь сейчас на новости и обновления на ваш почтовый ящик.

Поделитесь этим

Основы проектирования схемы зарядки аккумуляторов

Зарядка аккумуляторов проста (теоретически): подайте напряжение на клеммы, и аккумулятор зарядится. Если важна безопасная зарядка, быстрая зарядка и/или максимальное время автономной работы, тогда все становится сложнее. В данной статье будут рассмотрены различные аспекты зарядки никель-металлогидридных (NiMH), никель-кадмиевых (NiCd), литий-ионных (Li-ion) и свинцово-кислотных (PbA) аккумуляторов.

В электронных устройствах чаще всего используются три батареи: NiMH, NiCd и Li-ion. Для этих батарей показатель C является важным фактором при определении параметров зарядки. «C» относится к емкости батареи при разрядке в течение одного часа. Например, аккумулятор емкостью 1000 мАч можно заряжать при температуре 0,33°C, в результате чего зарядный ток составляет около 0,33 мА в течение трех часов для полного заряда. Емкость этих батарей определяется относительно минимально допустимого напряжения, называемого напряжением отсечки. Именно это напряжение обычно определяет «разряженное» состояние батареи. В этот момент еще остается заряд, но его извлечение может привести к повреждению аккумулятора.

Для аккумуляторов PbA значение ампер-часа (Ач) обычно является важным фактором при определении метода зарядки. Номинал Ач батареи рассчитывается на основе полной разрядки; напряжение отсечки не учитывается и не обязательно является фактической полезной емкостью.

Зарядка аккумуляторов в электронных устройствах

Номинальное напряжение NiMH и NiCd аккумуляторов составляет около 1,2 В/элемент, и их обычно следует заряжать до напряжения от 1,5 В до 1,6 В на элемент. Дельта-температура (dT/dt), температурный порог, обнаружение пикового напряжения, отрицательное дельта-напряжение и простые таймеры — вот некоторые из методов, используемых для определения момента прекращения зарядки NiMH и NiCd аккумуляторов. Для более важных применений одно или несколько устройств можно объединить в одном зарядном устройстве.

Обнаружение пикового напряжения используется в цепи зарядки аккумулятора регулятора постоянного тока (CCR), показанной ниже. Использование точки обнаружения пикового напряжения 1,5 В на элемент приведет к зарядке примерно до 97% полной емкости NiMH и NiCd аккумуляторов.

Блок-схема простой схемы зарядки аккумулятора регулятора постоянного тока. (Изображение: ON Semiconductor)

Общие рекомендации по зарядке литий-ионных аккумуляторов

При соблюдении соответствующих мер предосторожности зарядное устройство CCR, показанное выше, можно использовать для зарядки литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы часто заряжают до 4,2 В на элемент при температуре 0,5°C или меньше до емкости, близкой к 1°C, иногда с более медленной скоростью зарядки.

Задача состоит в том, чтобы удержать повышение температуры ниже 5°C. Более высокая температура во время зарядки может привести к катастрофе, например к пожару. А температура литий-ионного аккумулятора обычно больше всего повышается на последних этапах зарядки. Этот контроллер CCR пытается устранить эту потенциальную проблему, не включая вторую ступень зарядки с более низкой скоростью. Устранение второй ступени зарядки помогает продлить срок службы батареи, а также обеспечивает ее безопасную работу. Однако исключение второго этапа зарядки также означает, что аккумулятор будет заряжаться только примерно до 0,85°C, или до 85% своей максимальной емкости.

Если литий-ионный аккумулятор не заряжается очень медленно (обычно 0,15 °C или даже меньше), прекращение зарядки при достижении напряжения 4,2 В на элемент приведет к зарядке аккумулятора максимум до 0,7 °C. Некоторые батареи могут достигать только 0,4C.

Зарядка литиевых аккумуляторов напряжением менее 4,2 В/элемент возможна, но не рекомендуется. В то время как аккумуляторы других химических элементов не заряжаются при низком напряжении, литиевые аккумуляторы заряжаются, но не достигают полного заряда. Преимущество зарядки при более низких напряжениях заключается в том, что срок службы значительно увеличивается, но при гораздо меньшей емкости.

В то время как простые схемы зарядки аккумуляторов постоянным током могут обеспечить недорогую и относительно медленную зарядку, для повышения производительности необходимы многоступенчатые технологии. Для литий-ионных аккумуляторов зарядка должна быть прекращена; подзарядка недопустима. Перезаряд литий-ионных аккумуляторов может привести к повреждению элемента, что может привести к металлическому напылению лития и стать опасным.

На приведенной ниже схеме показан более оптимальный подход к зарядке литиевых аккумуляторов. Если батарея полностью или почти полностью разряжена, процесс начинается с подзарядки, за которой следует более быстрая предварительная зарядка. Как только достигается заранее определенный уровень заряда, в зависимости от конкретной заряжаемой батареи, происходит быстрая зарядка на основе метода постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнуто критическое напряжение батареи, обычно около 4,2 В на элемент. Затем следует зарядка постоянным напряжением для завершения процесса. В этот момент зарядка прекращается, и на батарею не подается напряжение.

Кривые зарядки литий-ионных аккумуляторов. (Изображение: Monolithic Power Systems)

Существует множество альтернативных топологий для литий-ионной зарядки. Двумя распространенными из них являются узкий постоянный ток и гибридная форсированная зарядка, оптимизированная для конкретных случаев использования.

Узкое напряжение постоянного тока

Узкое напряжение постоянного тока (NVDC) изначально было инициативой Intel™, предназначенной для повышения эффективности системы за счет снижения диапазона напряжения системной нагрузки в ноутбуках и планшетных компьютерах. Это достигается заменой обычного зарядного устройства на системное зарядное устройство с понижающим преобразователем. Это позволяет оптимизировать DC/DC (понижающий) преобразователь и устраняет переключатель цепи питания, что снижает рассеяние, площадь платы и стоимость.

На рисунке ниже показан пример реализации NVDC. Система подключается к адаптеру через понижающий преобразователь. NVDC работает как понижающий преобразователь, когда батарея заряжается и когда батарея дополняет адаптер для обеспечения питания системы.

Зарядное устройство NVDC для таких приложений, как ультракниги или планшеты. (Изображение: ON Semiconductor)

Из-за меньшего колебания напряжения NVDC имеет более высокий общий КПД, чем зарядное устройство Hybrid Power Boost (HPB) (обсуждается в следующем разделе), и обычно обеспечивает лучшую переходную характеристику сети. К двум недостаткам NVDC относятся:

• Более низкое системное напряжение приводит к более высоким токам шины, что увеличивает потери проводимости в дорожках печатной платы и сводит на нет некоторую экономию энергии, достигнутую при использовании устройств с более низким номинальным напряжением.
• Поскольку используются полевые транзисторы и катушки индуктивности с более высокой номинальной мощностью, размер зарядного устройства, стоимость и рассеиваемая мощность могут быть выше.

Гибридная ускоренная зарядка

Как NVDC, так и HPB позволяют адаптеру и аккумулятору работать вместе для обеспечения системной нагрузки, когда она превышает номинал адаптера. HPB перенаправляет энергию батареи на системную шину. В то же время конфигурация NVDC быстро включает QBAT (на рисунке выше), чтобы батарея могла помогать адаптеру и обеспечивать питание системы.

В конфигурации HPB понижающий преобразователь работает нормально, пока адаптер обеспечивает питание системы и заряжает аккумулятор. Когда мощности адаптера недостаточно, понижающий преобразователь работает в обратном направлении, позволяя батарее дополнять адаптер. HPB можно реализовать с помощью обычного адаптера.

Упрощенная схема зарядного устройства гибридного аккумулятора. (Изображение: Renesas)

Внедрение HPB требует изменений в контроллере зарядного устройства. По сравнению с обычным зарядным устройством, HPB позволяет батарее подавать дополнительную энергию, когда это необходимо. Недостатком является то, что эффективность системы зарядки при легкой нагрузке ниже.

Например, в планшетных компьютерах и ноутбуках HPB используется для обеспечения максимальной производительности ЦП и ГП одновременно во время игр. В этом случае и адаптер переменного тока, и аккумулятор могут одновременно подавать питание на систему. Когда заряд батареи превышает 40%, HPB запускается автоматически, в зависимости от требований программы. Когда HPB работает, батарея разряжается. Когда заряд батареи падает ниже 30%, работа HPB приостанавливается, и батарея начинает заряжаться.

Трехступенчатая зарядка для свинцово-кислотных аккумуляторов

Для оптимальной работы свинцово-кислотных аккумуляторов также требуется несколько этапов зарядки. Однако по сравнению с рассмотренными выше литиевыми батареями это гораздо более простой процесс. В то время как зарядные устройства для батарей PbA доступны от двух до пяти ступеней зарядки, трехступенчатые зарядные устройства (также называемые трехфазными или трехступенчатыми) являются наиболее распространенными. Три стадии; объем, абсорбция и струйка.

Обозначение DIN 41773 для трехфазной зарядки PbA — «IUoU». IUoU означает: «I» (постоянный ток, объемная зарядка), «Uo» (постоянное напряжение, абсорбционная зарядка) и «U» (также постоянное напряжение, непрерывная зарядка). Независимо от обозначений, присвоенных трем фазам, цель состоит в том, чтобы полностью зарядить аккумулятор за относительно короткое время, обеспечить длительный срок службы аккумулятора и поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии в течение неопределенного времени, пока он подключен к зарядному устройству.

На стадии заполнения батарея достигает примерно 80 % полного заряда при условии, что подается постоянный ток около 25 % от номинального значения ампер-часа (Ач) батареи. Эта цифра 25% может варьироваться от производителя к производителю, требуя, чтобы скорость полной зарядки не превышала 10% от номинальной емкости Ач. Почти в каждом случае зарядка быстрее, чем на 25 % от номинальной емкости Ач на этапе наполнения, сократит срок службы батареи. Интеллектуальное зарядное устройство можно использовать для максимально быстрой зарядки аккумулятора, поддерживая температуру аккумулятора ниже 100°F 9.0003 . Хотя это может быть эффективным, это также может сократить срок службы некоторых батарей, поэтому следует следовать рекомендациям производителя.

Трехступенчатая схема зарядки герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. (Изображение: Vorp Energy)

Во время стадии поглощения (иногда называемой «стадией выравнивания») завершаются оставшиеся 20% зарядки. На этом этапе контроллер переходит в режим постоянного напряжения, поддерживая целевое зарядное напряжение, обычно от 14,1 В до 14,8 В постоянного тока, в зависимости от конкретного типа заряжаемой свинцово-кислотной батареи, при этом соответственно уменьшая зарядный ток. Если батарея была повреждена (например, из-за накопления постоянной сульфатации) и ток не падает, как ожидалось, зарядное устройство должно отключиться или немедленно переключиться на плавающую стадию.

Зарядное устройство снижает напряжение зарядки до 13,0–13,8 В пост. тока, опять же, в зависимости от конкретного типа свинцово-кислотного аккумулятора, заряжаемого на стадии подзарядки. Зарядный ток снижается до более чем 1% от номинальной емкости аккумулятора. Свинцово-кислотные аккумуляторы могут храниться на плаву неограниченное время. На самом деле, хранение батареи в плавающем состоянии увеличивает срок службы батареи, поскольку исключает возможность саморазряда, разряжая батарею до недопустимо низкого уровня и вызывая необратимые повреждения.

Резюме

Зарядка аккумулятора в теории проста, но практические реализации, обеспечивающие максимальную производительность и срок службы аккумулятора, намного сложнее и часто требуют многоэтапной зарядки. Хотя конструкции стабилизаторов постоянного тока могут эффективно заряжать NiMH и NiCd аккумуляторы, они менее чем эффективны для зарядки Li и PbA аккумуляторов. Для батарей Li и PbA необходимы различные комбинации многоступенчатой ​​зарядки постоянным током и зарядкой постоянным напряжением, чтобы обеспечить максимальную производительность, продлить срок службы батареи и обеспечить безопасную работу.