Логотип CellFaktor Логотип батареек Селл Фактор Логотип селл фактор
8-495-776-21-69
663653550
zakaz@cellfaktor.ru
Viber CellFaktor8-903-720-76-40
Контроллер Li-Pol аккумулятора на 2 элемента

В статье будет очень подробно рассмотрен контроллер литий-полимерного аккумулятора для сборки состоящей из двух элементов, контроллер из одного элемента мы рассматривали в статье контроллер литий-полимерного аккумулятора. Мы постараемся затронуть все аспекты при конструировании литий-ионных , литий-полимерных, а так же литий-ферро-фосфатных сборок, и мы не уверенны, что всё можно рассмотреть в пределах одной статьи. Так что будут еще статьи.

Начнем, пожалуй, с самых азов аккумуляторного строения. Первым делом объясним, почему для зарядки литий-ионных аккумуляторов из двух и более штук нужен особенный контроллер, почему нельзя просто как в случае с Ni-Cd или NiMH аккумуляторами просто соединить их последовательно и подать напряжение.

Это связано с физическими свойствами Li-Ion аккумуляторов, они очень чувствительны к перезаряду и сильному разряду. Если не контролировать заряд аккумулятора, возможен его перегрев и как следствие повреждение корпуса и физическое разрушение элемента, что очень небезопасно для конечного пользователя. Именно по этой причине все современные организации, отвечающие за безопасность потребителей, обязывают производителей электронной техники использовать контроллеры заряда Li-Ion аккумуляторов.

Пример непревильного подключения Li-Pol

Для закрепления данного знания приведем небольшой пример. На рисунке №1 представлен простейший пример сборки, состоящий из двух аккумуляторов B1 и B2. Предположим мы не хотим использовать контроллер, и подключим зарядное устройство ЗУ к крайним выводам. Итак, зарядка началась, аккумуляторы потихоньку заряжаются, но ведь мы с Вами понимаем, что два полностью одинаковых аккумулятора не существует, ну даже если и предположить что такое возможно, то это будет продолжаться не долго. Один аккумулятор, предположим B1, достиг максимального уровня заряда, на этом моменте необходимо прекратить его заряд, но при этом В2 еще нуждается в заряде. Конечно, ничего подобного без контроллера мы самостоятельно проконтролировать не сможем, и аккумуляторы в лучшем случае просто очень мало проработают, а если и за их разрядом не следить, что сделать еще сложнее, то он и вовсе превратится в кусок металла под названием литий, а это уже далеко не аккумулятор.

Давайте рассмотрим принципиальную схему контроллера, представленную на рисунке №2.

Схема очень простая, и состоит из непосредственно контроллера в паре с транзисторными ключами и немногочисленным количеством элементов внешней обвязки. Всё это прекрасно умещается на плате размером 7мм*40мм. За весь контроль отвечает микросхема S-8232 разработанная компанией Seiko Instruments Ink.

Схема контроллера Li-Pol 2SLi

Основные характеристики микросхемы S-8232:

Напряжение определения перезаряда – от 3,85 В до 4,60 В (зависит от буквы после 8232)

Напряжение определение разряда – от 1,7 В до 2,6 В

Рабочее напряжение – от 2 В до 16 В

Потребление в режиме заряд-разряд – от 7,5 мкА до 14 мкА

Потребление в ждущем режиме – от 0,2 нА до 0,1 мкА

На вывод 1 микросхемы подается опорное напряжение питания, исходя из которого, микросхема следит за аккумуляторами и напряжением на них. Выводы 2 и 3 служат для подачи сигналов транзисторным ключам VT1 и VT2. Вывод 4 микросхемы отвечает за перегрузку по току и короткое замыкание, так при падении напряжения на выводе 4 подается команда к выводам 2 и 3 на закрытие транзисторных ключей, и происходит разрыв цепи питания аккумуляторов. Вывод 5 отвечает за подачу отрицательного напряжения питания на микросхему. Вывод 6 предназначен для установки времени задержки отключения при перегрузках, и зависит от емкости конденсатора C3. Вывод 7 предназначен для подключения к средней точке аккумуляторов. Положительное напряжение питания микросхемы подается на вывод 8.

Ниже представлено увеличенное фото рассмариваемого контроллера, чтобы представлять визуально о чем мы тут рассказываем.

Фото контроллера Li-Pol 2SLi

Так же известно, что у данной микросхемы есть функция позволяющая заряжать или не заряжать аккумуляторы с нулевым напряжением на них. К сожалению, определить, каким образом это можно регулировать, нам не удалось.

Максимальный ток напрямую зависит от мощности транзисторных ключей S1 (обведены пунктирной линией). Чаще всего у обычных контроллеров он не превышает 4 ампер. Соответственно если нагрузка будет превышать 4 ампера, контроллер подаст сигнал на закрытие транзисторных ключей и цепь будет разомкнута, чтобы предотвратить выход из строя, как самих ключей, так и аккумуляторов.

Вывод с названием ВМ или СОМ предназначен для подключения средней точки аккумуляторов (указано на рисунке №1)

Мы надеемся, что эта статья помогла ответить на все вопросы, связанные с подключением контроллера к аккумуляторам. Напоследок хотели только предупредить. При первом подключении контроллера к аккумуляторам, на его выводах не будет напряжения. Чтобы вывести контроллер в рабочий режим необходимо подать напряжение заряда на пару секунд. С этого момента можно приступать к эксплуатации сборки, не беспокоясь о сроке службы аккумуляторов, контроллер обеспечит максимальный ресурс.

Дата: 11-04-2014, Просмотров: 334

Maxell Облик Panasonic GP VARTA Energizer
Duracell Robiton GAUSS Космос SONY Vanson
CellFaktor - источники питания и освещения
т: 8-495-776-21-69
zakaz@cellfaktor.ru
ТК "Митинский Радиорынок" пав 566Б
© Все права защищены 2015 г Дизайн и разработка: F I