Модули защиты и контроллеры зарядразряд для Li-ion аккумуляторов

Контроллер питания что это

Контроллер питания – что это? В данной статье речь пойдёт о маленькой составляющей вашего гаджета, например мобильного телефона или планшета. Технологии давно не стоят на месте, поэтому различные сбои могут возникать, казалось бы, по непонятным причинам.

Что это такое?

Это очень маленькая микросхема, которая припаяна к плате вашего мобильного телефона, обычно рядом с разъемом для зарядки. Для чего нужен контроллер питания?

Он регулирует процесс подачи электрического тока к батарее вашего мобильного устройства и, как правило, достаточно технологичен, чтобы определить, например, что ваш телефон уже полностью заряжен. В таком случае процесс подачи энергии просто останавливается, а на дисплее смартфона появляется надпись, которая сообщает о том, что аккумулятор вашего устройства заряжен. Возможно, он также предохраняет ваш аппарат от зарядных устройств более высокого напряжения, не давая смартфону выйти из строя.

Сломался контроллер питания в телефоне, как проверить?

Если ваш мобильный телефон вдруг перестал заряжаться или батареи хватает всего на несколько часов, то, вероятнее всего, причина именно в этой неполадке. Вариантов проверки, в принципе, не так много. Можно попытаться зарядить телефон чуть дольше обычного или полностью разрядить и зарядить батарею. Если поломка серьёзная, то, вероятнее всего, подобные действия ни к чему не приведут, а телефон рано или поздно просто откажется включаться.

Также бывает вариант, когда смартфон начинает постоянно перезагружаться – виной этому опять же контроллер питания. Циклов перезагрузки при этом может быть крайне много – пока не разрядится батарея. Однако возможны и другие причины такого поведения вашего гаджета.

Другие поломки

Возможно, виной странного поведения вашего телефона является другая неисправность. Перезагрузки и выключения – это не обязательно вышедший из строй контроллер питания. Виной может быть батарея.

Однако тут всё немного проще. В случае с батареей в первую очередь следует убедиться, нет ли на ней признаков повреждения или, например, чрезмерного перегрева. Если у вас монолитная батарея (как в Iphone), то лучше обратиться в сервисный центр.

Если вы можете вытащить и осмотреть аккумулятор (есть такая техническая возможность) и на нём есть видимые признаки повреждений: вздутия, вогнутости и т. д.), то лучше попытаться заменить его по гарантии либо купить новый, в зависимости от вашей ситуации.

Относительно самостоятельного ремонта

Не суть важно, что сломалось в вашем телефоне: батарея или контроллер питания, настоятельно не рекомендуется производить ремонт самостоятельно. Лучше дойти до ближайшего сервисного центра и позволить решить проблему профессионалам

Самостоятельный ремонт чаще всего приводит к полному выходу смартфона из строя.

Ведь для его осуществления требуется специальный инструмент, возможно, дополнительные части (тот же контроллер питания, только новый) и многие другие детали.

Как продлить срок службы?

Разобравшись в том, что же такое контроллер питания, можно дать несколько полезных, пусть и не новых, рекомендаций о том, как продлить работу вашего гаджета.

Самое главное – не использовать зарядные устройства других производителей. Несмотря на то что кругом говорят, что такая замена безопасна – лучше не рисковать лишний раз. Небольшая разница в напряжении, которая может быть вызывана чем угодно, вплоть до различных материалов изготовителей устройств, вполне способна вывести из строя и контроллер питания, и аккумулятор.

Что касается самого устройства, то, кроме зарядных устройств, лучше не пользоваться батареями от других гаджетов. Конечно, эра поддельных аккумуляторов практически прошла, но, возможно, остались совместимые устройства.

Ну и последний, вполне логичный совет – избегайте влаги. Если ваше устройство не защищено от воды, то лучше лишний раз его не мочить.

Теперь вы можете ответить на вопрос: “Контроллер питания в телефоне – что это такое?” Однако не пытайтесь самостоятельно чинить эту деталь. Без необходимого опыта и инструмента это, вероятнее всего, доломает ваш смартфон. Лучше обратиться в специальную ремонтную мастерскую, где имеют опыт работы с подобными поломками.

Кроме того, если вы замечаете такие признаки, как, например, частые перезагрузки при полной батарее, быстрая разрядка, и то, что ваш смарфтон не видит зарядное устройство, – это опять же повод отнести телефон мастерам.

Контроллер питания: что это? Контроллер питания – что это? В данной статье речь пойдёт о маленькой составляющей вашего гаджета, например мобильного телефона или планшета. Технологии давно не стоят на месте, поэтому различные сбои могут возникать, казалось бы, по непонятным причинам.

Если нет возможности купить

Конечно, зачастую прибор, собранный своими руками, будет хуже, чем аналогичное устройство, произведенное на заводе. Но сегодня мало кому можно доверять. И дешевые контроллеры для солнечной батареи, поставляемые из Китая, также могли быть собраны в какой-нибудь подсобке. Так зачем покупать устройство, в качестве которого Вы не уверены, если есть возможность соорудить его дома.

Читайте так же:  Делаем абажур из обычных банок

Модули защиты и контроллеры зарядразряд для Li-ion аккумуляторовНа рисунке 1 приведена простейшая схема, воспользовавшись которой Вы сможете своими руками собрать контроллер, пригодный для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора 12 В с помощью маломощной СБ с током в несколько ампер. Изменив номиналы используемых элементов, Вы сможете адаптировать собранный прибор под АКБ с другими техническими характеристиками. Следует отметить, что данная схема предполагает использование вместо защитного диода полевого транзистора, управляемого компаратором.

Видео Вам в помощь:

Принцип работы достаточно прост: когда напряжение на АКБ достигнет заданного значения, контроллер остановит зарядку, в случае его снижения ниже порогового значения, зарядка будет вновь включена. При напряжении меньше 11 В нагрузка будет отключаться, а при напряжении больше 12,5 В, наоборот, подключаться к аккумулятору. Этот небольшой прибор спасет Ваш аккумулятор от самопроизвольного разряда в отсутствие солнца. На рисунке 2 представлен уже собранный комплект, состоящий из двух аккумуляторов, DC/DC-конверторов и индикации.

Контроллеры заряда солнечной батареи, собранные своими руками по более сложным схемам, смогут гарантировать Вам надежную и стабильную работу. Поэтому, если Вы чувствуете в себе силы, то ниже представлена еще одна схема. Она состоит из большего числа компонентов, зато и функционирует без «глюков» (рисунок 3).

Модули защиты и контроллеры зарядразряд для Li-ion аккумуляторовСамодельный контроллер, собранный по данной схеме, подойдет для системы энергообеспечения, работающей, как от СБ, так и от ветрогенератора. Сигнал, который приходит от используемого источника альтернативной энергии, коммутируется реле, которое в свою очередь управляется полевым транзисторным ключом. Для регулировки порогов переключения режимов используются подстроечные резисторы.

Не бойтесь экспериментировать, ведь у самых лучших умов человечества тоже случались ошибки и падения, поэтому, если с первого раза Вам не удалось собрать своими руками надежный контроллер, не отчаивайтесь. Попробуйте еще раз, и, возможно, со второго раза у Вас все получится. Зато Вас будет «греть» само осознание того, что Вы сделали его сами.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Как доработать устройство для контроля заряда:

Для чего литийионному аккумулятору нужен контроллер зарядки

Многие читатели сайта спрашивают о том, что такое контроллер заряда литий─ионного аккумулятора, и для чего он нужен. Этот вопрос кратко упоминался в материалах, где описывались различные типы литиевых аккумуляторов. Этот тип аккумуляторных батарей практически всегда имеет в своём составе контроллер зарядки, ещё называемый платой защиты Battery Monitoring System (BMS). В этой заметке подробнее рассмотрим, что это за устройство, и как оно функционирует.

Что представляет собой контроллер зарядки Li─Ion аккумуляторов?

Простейший вариант контроллера зарядки литий─ионных АКБ можно увидеть, если разобрать аккумулятор планшетного компьютера или телефона. Он состоит из банки (аккумуляторного элемента) и печатной платы защиты BMS. Это и есть контроллер зарядки, который можно видеть на фото ниже.

Контроллер зарядки Li─Ion аккумулятора

Назначение контроллера защиты в том, что он следит за тем, чтобы банка не заряжалась выше напряжения 4,2 вольта. Литиевый аккумуляторный элемент имеет номинальное напряжение 3,7 вольта. Перезаряд и превышение напряжения выше 4,2 вольта могут привести к тому, что элемент выйдет из строя.

В аккумуляторах смартфонов и планшетов плата BMS следит за процессом заряда и разряда одного элемента (банки). В аккумуляторах ноутбуков таких банок несколько. Обычно от 4 до 8.

Контроллер зарядки и литий─ионные элементы аккумулятора ноутбука

Также контроллер следит за процессом разрядки аккумуляторного элемента. При падении напряжения ниже порогового (обычно 3 вольта) схема отключает банку от потребителя тока. В результате устройство, работающее от аккумулятора, просто выключается. Среди прочих функций контроллера зарядки стоит отметить защиту от короткого замыкания. На некоторых платах защиты BMS устанавливается терморезистор для защиты аккумуляторного элемента от перегрева.

Платы защиты BMS для литий─ионных аккумуляторов

Контроллер, рассмотренный выше, является простейшим вариантом защиты BMS. На самом деле разновидностей таких плат гораздо больше и есть довольно сложные и дорогостоящие. В зависимости от сферы применения выделяют следующие виды:

  • Для портативной мобильной электроники,
  • Для бытовой техники,
  • Применяемые в возобновляемых источниках энергии.

Пример контроллера заряда для солнечной панели

При увеличении напряжения на аккумуляторе более 15 вольт срабатывают реле и размыкают цепь заряда. После этого источник энергии работает на предусмотренный для этого балласт. Как говорят специалисты, в случае с солнечными панелями это может дать нежелательные побочные эффекты.

В случае ветряных генераторов BMS контроллеры применяются обязательно. Контроллеры зарядки литий─ионных аккумуляторов для бытовой техники и мобильных устройств имеют существенные различия. А вот контроллеры аккумуляторов ноутбуков, планшетов и телефонов имеют одинаковую схему. Разница заключается только в количестве контролируемых аккумуляторных элементов.

Как зарядить литий─ионных аккумулятор без контроллера?

Здесь сразу стоит сказать, что заряжать Li─Ion банку в обход контроллера крайне не рекомендуется. В этом случае все функции контроллера зарядки вы должны будете выполнять самостоятельно. То есть, нужно будет вовремя отключить заряд при достижении верхнего порога напряжения, а также следить за температурой банки. Поэтому так делать крайне нежелательно.

Читайте так же:  Принцип работы и разновидности электрических диодов

Зарядка банки аккумулятора телефона без контроллера

Вместе с тем бывают ситуации, когда есть реальная необходимость в такой зарядке. Например, банка сильно разряжена и контроллер не позволяет зарядить её штатным способом. Такое бывает, если устройство долго не использовалось, и аккумулятор испытал глубокий разряд.

Тогда следует отпаять плату BMS, подключить зарядное устройство к выводам банки и провести зарядку. Конкретные параметры зарядки зависят от аккумуляторного элемента. Если банок несколько, как в батарее ноутбука, нужно будет определять разряженные и проводить их зарядку отдельно. В любом случае процесс зарядки литиевого аккумулятора должен идти под контролем. Нужно проверять напряжение элемента и прервать процесс при достижении верхнего порога по напряжению. Кроме того, следует следить за температурой банки.

Для чего литий─ионному аккумулятору нужен контроллер зарядки? Контроллер зарядки литий─ионного аккумулятора необходим для управления процессом заряда и разряда аккумуляторного элемента. И защита от короткого замыкания.

Вкратце основные возможности контроллера

Так же отображается температура окружающей среды на экране. Сверху есть USB выход, через него можно например заряжать телефон. Все входы и выходы обозначены на самом контроллере, поэтому подключение думаю проблем ни у кого не вызовет, самое главное подключать первым аккумулятор, а потом солнечные панели и потребителей. Напряжение 12 или 24 вольта контроллер сам определяет во время подключения аккумуляторов.

Контроллер я разбирать не стал так как видел внутренности его в интернете. Там 6 мощных ключей, по 2 на вход, выход и нагрузку, рассчитаны на 30Ампер, поэтому нагрузку можно до 30Ампер подключать. Кстати хоть и написано на этом контроллере что он MPPT, это не совсем так, это PVM(ШИМ) контроллер, а MPPT просто рекламный ход. Я не заметил за время использования никакой прибавки мощности. Как было у меня максимум 12А с двух панелей по 100 ватт, так оно и есть, то-есть обещанного прироста до 30% нет, хотя может мои дохлые аккумуляторы больше не могут переварить, ну если что опровергну если вдруг увижу больше 12А.

О контроллере солар30 MPPT

Модули защиты и контроллеры зарядразряд для Li-ion аккумуляторов

Так же и показатель ампер отображает информацию не верно и занижает показатель. Например когда включено светодиодное освещение, то контроллер может показывать ток потребления как 0,6А, та и 0,2А, в общем по разному, хотя ваттметр, который включен на выходе контроллера всегда показывает точно 0,5А. Если нагрузка превышает 2А, то контроллер занижает показатель на 0,5А в среднем. Но это я думаю не критично, хотя хотелось бы хоть какой то точности, а то одни и теже потребители показывают всегда немного разное потребление.

Ну и еще претензия по отображению процентов количества энергии в аккумуляторе. Контроллер показывает 100% зарядку при 13,8вольт, а 0% при 10,0 вольт. При этом как только наступает вечер и прекращается зарядка, контроллер показывает зарядку акб всего 60%. Казалось бы, куда так быстро делось аж 40% энергии. А все просто, напряжение аккумулятора без зарядки приходит в норму и падает до 12,7вольт, о контроллер считает его недозаряженным, хотя по факту в аккумуляторе реально 100% процентов энергии.

Так же и нижний порог в 10,0 вольт, при котором количество энергии на экране контроллера 0% тоже не верен. Везде где я читал про свинцово кислотные аккумуляторы пишут что разряжен полностью аккумулятор уже при 11,7 вольта если без нагрузки. Конечно, чем больше нагрузка тем сильнее просаживается напряжение, поэтому за основу взяли 10,0 вольт чтобы брать всю энергию даже мощными потребителями. К примеру с потреблением 100-200ватт и более напряжение заметно проседает, и при 10.0 вольт показатель емкости 0%, но стоит отключить нагрузку и напряжение поднимается до примерно 11вольт.

Но и это не правильно, все равно если ставить порог отключения на 10вольт, то маломощные потребители высаживают аккумулятор почти до 10-ти вольт пока не сработает отключение. И получается что из аккумулятора забрали все что можно и при этом высадили его еще больше, и в таком состоянии он как минимум до следующего солнышка. При таких условиях естественно наступает сульфатация пластин. Плотность электролита сильно падает вследствие глубокого проникания кислоты в пластины, а потом уже сульфат не дает ей выйти обратно и подняться плотности при зарядке, а ионам вернутся на свои места. При этом еще деградирует активная масса пластин, которая расширяется и постепенно теряется контакт с решеткой.

В общем в следствии всего этого аккумулятор быстро теряет емкость и умирает. Хотя энергия в нем остается и его можно и до 8-ми вольт разрядить, но это уже извращение и гарантированная смерть аккумулятора в ближайшее время. Кстати именно по этим причинам я брал контроллер с возможностью ручного выставления порогов включения и отключения. А в совсем дешевых контроллерах обычно порог на 10 вольт настроен, и его изменить нельзя, поэтому многие жалуются что аккумуляторы быстро умирают. Я считаю что лучше ставить порог отключения потребителей на 11,7вольт как и положено, пусть лучше там что-то останется чем аккумулятор умрет от сульфатации в первый же год.

Читайте так же:  Часы на газоразрядных индикаторах

А смерть аккумулятора происходит в основном зимой. Солнца нет, аккумуляторы не успевают до конца заряжаться, да еще каждую ночь до 10-ти вольт высаживаются, вот вам и постоянный разряд ниже минимальной нормы, сульфатация и стремительная потеря емкости, особенно для кальциевых аккумуляторов.

Модули защиты и контроллеры зарядразряд для Li-ion аккумуляторов>

А так контроллер своих 50$ вроде стоит, но никак не больше, хотя качество и точность оставляют желать лучшего. Но лучше за такую цену нет, все хорошее от 200$ начинается, поэтому буду считать этот контроллер нормальным.

Что такое контроллер заряда аккумуляторов и для чего он нужен

Что такое контроллер заряда аккумуляторов и для чего он нужен

Зачем нужен контроллер заряда?

Контроллер заряда это устройство которое автоматически регулирует уровень тока и напряжения от источника (например солнечных батарей) для обеспечения заряда аккумуляторных батарей, таким образом предохраняя аккумуляторы от повреждений.

Можно ли обойтись без контроллера заряда?

Имея некоторый опыт работы с электроприборами, умея пользоваться вольтметром и амперметром, внимательно изучив инструкцию аккумулятора на предмет зарядных и разрядных характеристик безусловно можно обойтись без контроллера заряда.

Заряд аккумулятора определяется напряжением между клеммами. Ничего не мешает подсоединить источник (например солнечные батареи) напрямую к аккумулятору, при этом контролируя значения напряжения на клеммах и силу тока от источника (чтобы аккумулятор не был поврежден). Когда напряжение на клеммах будет соответствовать максимуму заряда нужно просто отключить источник. Это позволит зарядить аккумулятор на 60-70 % от максимальной емкости. Для того чтобы зарядить его на 100 % , аккумулятору необходимо стабилизироваться – некоторое время после достижения максимального напряжения продолжать заряжаться при этом напряжении.

При таком способе заряда АКБ велика вероятность снижения номинальной емкости (в связи с систематическим недозарядом) или выхода из строя из-за высокого тока или напряжения. Именно поэтому используются различные контроллеры заряда.

Какие бывают контроллеры заряда?

В основном разделяют три типа контроллеров заряда – on/off контроллер, PWM ( ШИМ) контроллер и MPPT (ТММ) контроллеры. В чем же их особенности и чем они отличаются:

on/off контроллер заряда

данное устройство выполняет функцию отключения аккумуляторов от источника при достижении определенного напряжения. Такой тип контроллеров на сегодняшний день практически не используется. Это простейшая альтернатива ручному контролю заряда аккумуляторов о котором мы говорили ранее.

PWM ( ШИМ) контроллер

Этот прибор является уже более продвинутым вариантом для заряда аккумуляторов, поскольку в автоматическом режиме контролирует уровень тока и напряжения, а также следит за наступлением максимума напряжения. После того как максимум напряжения достигнут, ШИМ контроллер удерживает его некоторое время для стабилизации аккумулятора и достижения его максимальной емкости. Как правило такие контроллеры стоят недорого и могут удовлетворить простым солнечным системам.

О том как подобрать такой контроллер вы можете прочитать тут –

MPPT (ТММ) контроллеры

Данный контроллер является наиболее современным решением для солнечных электростанций. Солнечные панели вырабатывают дают мощность при строго определенном значении тока и напряжении (кривой ВАХ – вольт-амперной характеристики) – этот режим называется Точкой Максимальной Мощности (ТММ). MPPT контроллер позволяет отслеживать эту точку и может наиболее эффективно использовать энергию солнечных батарей, что в свою очередь увеличивает скорость заряда аккумуляторов. Такие контроллеры могут на 30-40 % эффективнее заряжать аккумуляторы (банк аккумуляторов) , поэтому для резервных и автономных солнечных электростанций наиболее выгодным становится использование именно таких контроллеров не смотря на их высокую стоимость относительно ШИМ контроллеров.

Какой контроллер заряда выбрать?

Выбирая контроллер для солнечной системы прежде всего нужно понять масштаб самой системы. Если вы собираете небольшую солнечную системудля обеспечения наиболее необходимых бытовых приборов электричеством (от 0.3 кВт до 2кВт) то вполне можно обойтись правильно подобранным ШИМ контроллером. Если же речь идет об автономной системе, резервной системе или, возможно, о системе совместимой с сетевым электричеством, то в данном случае не обойтись без хорошего MPPT контроллера.

Калькулятор для подбора комплекта освещение и светофор на солнечной батарее

Значения терминов связанных с Альтернативной энергетикой

Что такое контроллер заряда аккумуляторов и для чего он нужен Что такое контроллер заряда аккумуляторов и для чего он нужен &amp,nbsp, Зачем нужен контроллер заряда?

Контроллеры зарядки для СБ краткое описание

Существует несколько разновидностей описываемого устройства. Самые простые из них выполняет лишь одну функцию: включает и выключает батареи в зависимости от их заряда. Более «продвинутые» модели снабжены функцией отслеживания точки максимального значения мощности, что обеспечивает более высокий выходной ток по сравнению с током солнечной батареи. А это, в свою очередь, повышает КПД всей установки в целом.

Более усовершенствованные модели – способны понижать напряжение на СБ и поддерживать его на требуемом уровне. Наличие данной функции способствует более полной зарядке АКБ.

Любой контроллер, в том числе и самодельный, должен отвечать определенным требованиям:

  • 1,2P ≤ I×U, где P – суммарная мощность солнечных батарей всей системы; I – выходной ток контроллера; U – напряжение системы при разряженных аккумуляторах.
  • 1,2Uвх = Uх.х, где Uвх – максимально допустимое входное напряжение, Uх.х – суммарное напряжение холостого хода всех солнечных батарей системы.

Список источников

  • altenergiya.ru
  • avtonomny-dom.ru
  • e-veterok.ru
Ссылка на основную публикацию