Как я пытался победить TP4056
Несколько слов о популярном модуле для зарядки литиевых аккумуляторов на базе контроллера TP4056.
Некоторое время назад китайские собратья начали выпускать модули для зарядки li-on элементов на основе микросхемы TP4056. Сначала это были просто модули заряда, причем первые варианты выпускались с разъемом MiniUSB. Потом стали устанавливать MicroUSB. Последние варианты этого модуля идут со встроенной защитой аккумулятора на базе DW01 (защита от КЗ, от переразряда).
Это небольшие модули для встраивания в различную аппаратуру, в основном для самоделок (DIY) и ремонта. Крайне удобно для замены практически любых соляных и щелочных элементов питания: батареек типа АА, ААА, D, «Кроны» и так далее, главное требования, чтобы аккумулятор «вытягивал» требуемые параметры. Как правило, литиевые элементы на порядок мощнее, чем те же соляные АА батарейки.
Внешний вид модуля зарядки на TP4056
К подобным «апгрейдам» обычно приходят либо от безысходности (нет элементов в продаже, устаревшая конструкция аппаратуры, а использовать надо), либо при повышенном расходе батареек. Например, в детских игрушках используются либо Ni-Cd элементы питания (4-5 элементов по 1.2В), либо АА батарейки, 5-6 штук. Как было бы удобно, если бы все эти игрушки, мультиметры и прочая аппаратура при работе питалась бы не от батареек, а заряжалась бы от распространенного USB.
Ниже на картинке представлены: первый вариант платы (c MiniUSB), с обозначением основных функциональных узлов, второй вариант платы (c MicroUSB и защитой). Обратите внимание на Rprog/R3. С помощью этого резистора можно задавать ток зарядки аккумуляторов. Справа показана таблица выбора значения этого резистора.
Я пробовал «дорабатывать» схему, модифицируя модуль для параллельного подключения модулей, добавляя в цепь диоды для развязки питающих цепей, комбинировал дорожки и т.п. Попытка подобных доработок привела к тому, что вроде как можно подключить 2-3 модуля вместе, для зарядки 2S (или 3S) аккумулятора, но при срабатывании защиты на одном из них, ток, протекающий через другие элементы увеличивается и может привести к выходу из строя остальных модулей.
Так что, я делаю вывод, что подобные модули не подходят для комбинирования и параллельного подключения типа 2S-3S. Есть другой выход. Этот модуль может неплохо работать с 1S2P (1S3P. ) батареями элементов, например, 18650. А для получения на выходе нужного напряжения лучше использовать Step-Up DC-DC модуль нужной мощности.
Просто подключаем к выходу модуля на TP4056 Step-Up DC-DC (они бывают на фиксированный выход, и с регулируемым выходом). Подобный модуль на фото имеет выход до 2А и регулируемое напряжение.
На фото модуль со Step-Up и аккумулятором 08570 от электронной сигареты.
Подобную сборку планирую установить в мультиметр, для замены батарейки «Крона» 9В. Минус — придется «запилить» наружу коннектор MicroUSB для зарядки устройства.
Для замены 5 элементов Ni-Cd на преобразователе можно установить 6.0В. Подобные сборки используются в старых р/у игрушках и не только.
А вот для замены трех АА или ААА батареек устанавливаем 4.5В. Это самые распространенные кейсы применения подобного модуля.
Модуль контроллера заряда TP4056 + защита для аккумуляторов BW01 (5 шт. в лоте) брал с купоном DIY3M, цена что-то там около $2. Пока все платы разошлись по устройствам, а вот для 2S. 3S вариантов лучше поискать специализированные модули BMS с балансировкой и защитой.
malykh.com notes
Блоки питания, работающие в режимах CC/CV, могут быть использованы для заряда некоторых видов аккумуляторов. Например, Li-Ion или свинцово-кислотных.
В качестве примера зарядка автомобильного свинцово-кислотного 12В аккумулятора при помощи БП Gophert CPS-3205 II.
Пределом напряжения выставлял 14.7В, пределом тока — 5А. А далее идет зарядка, которую продемонстрирую следующим графиком:
Первый этап заряда — это режим CC. Напряжение меньше выставленного, поэтому используется полный ток (5А). Напряжение медленно растет, ток сохраняется.
Второй этап заряда — это режим CV. Напряжение достигает предела, ток начинает уменьшаться для удержания напряжения.
И здесь есть один момент. БП измеряет напряжение на выходе, но до аккумулятора еще идут провода со своим сопротивлением. Сопротивление проводов вызывает падение напряжения, поэтому напряжение на аккумуляторе меньше, чем на выходе из БП. БП уже видит напряжение 14.7В, а на аккумуляторе его еще нет, поэтому переход в режим CV с началом снижения тока происходит раньше времени. На графике это видно, поскольку он отображает напряжение на аккумуляторе, а не на БП.
Само по себе это не так страшно. Поскольку БП начинает снижать ток, то и падение напряжения уменьшается. По мере уменьшения тока измеренное БП напряжение приближается к напряжению на аккумуляторе. Но это затягивает процесс заряда. Идеальным вариантом было бы использование четырехпроводной схемы подключения БП к аккумулятору (когда напряжение измеряется на отдельных двух проводах, которые можно присоединить непосредственно к аккумулятору), но далеко не все БП это умеют. Мой Gophert не поддерживает.
В некоторых ситуациях можно искусственно завышать настройки напряжения БП, контролируя реальное напряжение на аккумуляторе, а потом понижать настройку по мере заряда. Но это уже не автоматически режим.
После ощутимого падения тока на графике видно, что я руками уменьшил настройку напряжения с 14.7В до 13.7В. БП на некоторое время вообще отключил выдачу тока, а потом перешел в удержание 13.7В небольшим током, это буферный режим для аккумулятора.
Аналогичным способом (но без буферного режима и с другим напряжением) можно заряжать аккумуляторы Li-Ion, они подходят для заряда CC/CV. Например, я заряжал литий-титанатные элементы перед тестовой установкой на автомобиль.
Но хочу обратить внимание на защиту БП Gophert от перенапряжения. Если в настройках выставлено небольшое напряжение (например, 5В), а подключается аккумулятор с заметно большим напряжением (например, 12В), то БП выводит на экране 0UP (OUP, что означает OVP — Over Voltage Protection) и перестает реагировать на управление. Отключите провода от аккумулятора, выключите-включите БП и выставите правильное значение напряжения. И только после этого подключайте аккумулятор. Небольшое превышение допускается (как в примере было ограничение 13.7В при напряжении на аккумуляторе больше 14В).
- DEFA SmartCharge 4A: два года постоянной эксплуатации (2020-01-14)
- DEFA SmartCharge 4A: если низкое напряжение аккумулятора (2018-12-21)
- DEFA SmartCharge 4A: лог заряда (напряжение, ток) (2018-05-31)
- Литий-титанатные аккумуляторы: проверка баланса (2018-05-03)
- Зарядно/пусковое универсальное устройство КОСМОС-ЭНВО (УЗПУ-С-12-9) (2018-03-16)
Arduino.ru
Подключение 2 модуля зарядки по 1 на каждый аккумулятор
- Войдите на сайт для отправки комментариев
40 ответов [Последнее сообщение]
Втр, 11/08/2015 — 06:21
Зарегистрирован: 21.03.2014
Правильное ли будет подключение? Ничего не которнет?
Что необходимо собрать чтобы загоралась лампочка при напряжении 3.7В без ардуины
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 06:22
Зарегистрирован: 21.03.2014
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 06:41
Julian Gardna
Зарегистрирован: 09.03.2015
Нижнюю батарею закоротишь через минусовые провода зарядок.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 06:47
Зарегистрирован: 21.03.2014
Julian Gardna пишет:
Нижнюю батарею закоротишь через минусовые провода зарядок.
Из данную 2х модулей реально собрать? или нужно еще что-то подцепить?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 07:10
Зарегистрирован: 05.04.2015
Нет, так не пойдёт, спалиш всё. Используй такую плату На ней можно выставить CV 8.4в и ток СС какой хочется до 3х ампер. Светодиоды индикаторы присутствуют. Балансира тут конечно не будет, но можно на ардуине замерять на средней точке и если напряжение уплыло в ту или другую сторону — уведомлять, типо хозяин! Алярма! Отбалансируй меня!
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 07:17
Зарегистрирован: 05.04.2015
LYNX пишет:
Что необходимо собрать чтобы загоралась лампочка при напряжении 3.7В без ардуины
Чвота с просони я эту строку просмотрел оО, чего за лампочка?
Берёш 1 акум 18650 и лампочку на 3.6в, соединяеш и вуаля! она горит!
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 07:20
Зарегистрирован: 21.03.2014
заряжать аккуму от усб
на выходе нужно >7.2В
При почти разряженной аккуме загорать лампочку
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 07:32
Зарегистрирован: 05.04.2015
Вот есть такая платка с повышайкой и индикацией, только там индикация режимов заряда а не разряда. Индикацию разряда надо будет городить отдельно
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 07:43
Зарегистрирован: 21.03.2014
Повышайка есть, хотелось бы платки зарядки последовательно подключить
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 08:08
Зарегистрирован: 05.04.2015
LYNX пишет:
Повышайка есть, хотелось бы платки зарядки последовательно подключить
Это как взять одну батарейку на 1.5в, вывести от неё 4 провода, 2 плюса и два минуса, потом соединить последовательно и получить 3в, а потом ещё последоватьельно и уже 6в 🙂
Плата на которую я дал ссылку — включает в себя ту функцию, что и плата зарядки на вашей схеме. т.е. она может работать в 2х режимах, СС и CV, то есть так, как это нужно литий-ионникам, имеет индикацию режима заряда (3 светодиода: ОК, CHARGE, CC/CV), и есть функция повышайки. Балансира только нет. Выставляете на этой плате CV в 8.4в, СС в 0.5 — 2А подаёте на неё с USB и с неё выводите к 2м подключеным последовательно акумам (18650?)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 21:13
Зарегистрирован: 27.01.2015
так вся фишка то в том что автору темы надо с балансировкой , вот только он про это почемуто молчит . а во всех китай dc-cc\cv о балансировке и речи быть не может
если вам нужно 7.4 вольт и не важно количество банок в акуме , то поставте одну банку полимера и преобразователь DC-DC step UP
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 11/08/2015 — 21:37
Зарегистрирован: 27.01.2015
у меня это так выглядит
внешнее питание от 5 до 30 вольт. включение отключение одной кнопкой. полное отключение по команде с МК. два выхода: силовой отдает все на что способна батарея он не стабилизирован и стабилизированный на 5 вольт порядка 2 ампер . управление процессом заряда и контроль температуры силовой части . в двух словах это УПС для ардуинки под её-же управлением
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 12/08/2015 — 22:53
Зарегистрирован: 05.04.2015
Впринципе можно сделать как он пишет, только питание на модули зарядки надо будет с 2х разных ноутбуков подавать )
А ещё, эти модули зарядки обычно настроены на 1А (можно перепаять на другие токи) а усб компа-ноута обычно 500мА (USB 3.0 до 900mA)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Чт, 13/08/2015 — 00:39
Зарегистрирован: 21.03.2014
Решил протестить на 1 аккуме как будет по времени, там и решу как лучше будет
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 18/08/2015 — 22:24
Зарегистрирован: 18.08.2015
можно так попробовать подключить
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 18/08/2015 — 22:43
Зарегистрирован: 05.04.2015
Nokrat пишет:
можно так попробовать подключить
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 18/08/2015 — 23:00
Зарегистрирован: 18.08.2015
А так ?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 18/08/2015 — 23:01
Клапауций 998
Зарегистрирован: 12.08.2015
Nokrat пишет:
А так ?
это мост в Крым?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 18/08/2015 — 23:16
Зарегистрирован: 05.04.2015
Nokrat пишет:
Если диоды помощнее поставить то получица норм фейерверк из 2х литийионников 🙂
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 02:50
Зарегистрирован: 21.03.2014
Если использовать повышающий преобразователь, сколько он примерно кушает мА ?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 06:18
Зарегистрирован: 27.01.2015
ток потребляемый любым преобразователем dcup / dcdown в основном зависит от разности между желаемым и действительным напряжением . dcup потребляет больше если разница по входу и выходу меньше , dcdown наоборот.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 07:21
Зарегистрирован: 05.04.2015
LYNX пишет:
Если использовать повышающий преобразователь, сколько он примерно кушает мА ?
если вам например нужно запитать устройство 100мА 8в от например 4в то ток будет 200мА+то что сьест сама повышайка (говорят что у них сейчас высокий КПД, в районе 90%)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 17:42
Зарегистрирован: 08.04.2011
Nokrat пишет:
А так ?
Красный провод- плюс , верхний второй (слева) диод, нижний третий (слева) диод и на чёрный- минус.
Два последовательно открытых диода на блок питания.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 21:55
Зарегистрирован: 18.08.2015
немного неправильно нарисовал схему до етого ,при такой схеме должно работать ?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 21:59
Клапауций 998
Зарегистрирован: 12.08.2015
Nokrat пишет:
немного неправильно нарисовал схему до етого ,при такой схеме должно работать ?
это крымский мост — вид с севера
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 22:03
Зарегистрирован: 05.04.2015
Помоему он нас тролит 😀
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 22:07
Клапауций 998
Зарегистрирован: 12.08.2015
Focus пишет:
Помоему он нас тролит 😀
путин не может нас троллить
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 22:17
Зарегистрирован: 05.04.2015
Клапауций 998 пишет:
Focus пишет:
Помоему он нас тролит 😀
путин не может нас троллить
Путина не существует? )
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 22:31
Клапауций 998
Зарегистрирован: 12.08.2015
Focus пишет:
Клапауций 998 пишет:
Focus пишет:
Помоему он нас тролит 😀
путин не может нас троллить
Путина не существует? )
путин живёт, а вот ты — существуешь
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 22:36
Зарегистрирован: 05.04.2015
Все в жизни относительно.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 22:41
Зарегистрирован: 18.08.2015
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 19/08/2015 — 23:08
Зарегистрирован: 05.04.2015
Nokrat пишет:
а где там видно чтоработает? видно что на 2х последовательно-соединённых акумах 8в, видно что на БП показывает ток 110мА вроде и напряжение 3.6в вроде. А где видно что акумы заряжаются? Ток? это ток который идёт на разогрев 4х последовательно подключеных диодов и никуда более.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Чт, 20/08/2015 — 04:57
Зарегистрирован: 08.04.2011
Какая зарядка? на каждый элемент посажено по два диода для скорейшей его разрядки в хлам.
А повезёт и окажутся крепкие аккумуляторы и диоды- расплавление лития с пожаром.
Так что лучше держите вашу «зарядку» в кастрюльке с крышкой во дворе- там и заряжайте.
Выкиньте все диоды, берите зарядку с ограничением тока и напряжения и балансир на конденсаторе.
Сделайте как обычно делают велосипед.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пт, 21/08/2015 — 08:54
Зарегистрирован: 17.06.2014
народ, что тролите?
Для этих плат надо взять тупо 2 зарядки от сотовых тлф. microUSB 5ти вольтовых , в них и гальваническая развязка друг от друга. Или применить трансформатор с 2мя пятивольтовыми обмотками. Или можно сгородить на трансформаторике и танзисторе или IR2153 DC-DC и им заряжать одновременно второй акб через его платку. Только зарядка USB должна в лёгкую тянуть 10 ватт.
Вообщето, на али есть платы CC CV за 100ку , себе такой пользую, поставил на 8,0в (ибо режим использования аккумов буферный, а не циклический).
Для защиты на али много микро плат на 7.4v модулей и они со средней точкой, думается для балансировки. по 80руб.
Ну если совсем денех жалко , поспрашайте у друзей старае аккумы 7,2в от старых кассетных видеокамер, пока ещё не повыкидывали этих мамонтов. И зарядки к ним.
вот нашёл большой с увеличенной емкостью
родной маленький на 7,2 довно уж канул куда-то в забвение.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Модуль зарядки Li-ion 3A на IP2312 USB type-C CC/CV
Плата модуля зарядки АКБ основана на микросхеме-контроллере IP2312 с разъемом для подключения зарядного питания к USB type-C или к контактным площадкам IN-/IN+. Модуль подойдет для зарядки Li-ion и Li-Po аккумуляторов. Плата модуля может быть альтернативой при замене вышедших из строя плат зарядки аккумуляторов в фонариках, светильниках, радиоприемниках, других устройствах с подобными неполадками. Зарядка проходит по улучшенной схеме CC/CV, при которой при напряжении батареи ниже 3В, зарядный ток ограничивается 100 мА. После перехода через 3 В ток выходит на номинальное значение. При приближении порогового напряжения 4,35В (4,2 В) и по снижению тока до 300 мА начинается фаза постоянного напряжения.
Характеристики модуль зарядки и защиты li-ion на IP2312 type-C:
- Контроллер: IP2312
- Входное напряжение: 4,5…5,5 В
- Напряжение отключения батареи при зарядке: 4,35 В
- Максимальный ток зарядки: 3 А
- Диапазон рабочих температур: -10…+85°C
- Тип аккумуляторов: Li-ion, Li-Po
- Частота преобразования: 750 кГц
- Функции защиты: нет
- Индикация работы:
- красный: процесс зарядки
- синий: зарядка завершена
- 3 А: 93%
- 2 А: 94%
- 1 А: 95%
По умолчанию ток зарядки имеет значение в 3 А, но с помощью токозадающего резистора можно изменить этот параметр на следующие величины:
Ограничение верхнего порогового напряжения установлено на 4,35 В и задается соответствующим резистором:
Контроллер заряда аккумуляторов на IP2312 type-C имеет 4 вывода на плате и 1 разъем:
- B+: + клемма аккумулятора
- B-: – клемма аккумулятора
- IN-: – клемма входного питания
- IN+: + клемма входного питания
- USB-C: разъем входного питания