Digitrode

Представленный в данном материале проект шилда зарядного устройства в основном предназначен для питания Arduino от одной литий-полимерной (Li-Po) или литий-ионной (Li-Ion) батареи 3,6 В. Зарядное устройство Li-Ion и Li-Pol с DC-DC повышающим преобразователем обеспечивает питание 6,5 В / 400 мА Arduino от одного элемента питания.

Данный шилд Arduino оснащен интегральной схемой зарядного устройства BQ21040 и повышающим преобразователем постоянного тока CS5171. Шилд также имеет область прототипирования, чтобы использовать максимальную площадь печатной платы. Аккумулятор LIPO может быть установлен на одной плате. Микросхема BQ21040 помогает заряжать батарею LIPO 3,6 В, а микросхема повышающего преобразователя CS5171 преобразует 3,6 В в прибл. 6,5 В для включения Arduino.

Суперконденсаторы или ионисторы и их возможное использование в электромобилях, смартфонах и устройствах Интернета вещей в последнее время широко обсуждается, но сама идея создания суперконденсатора восходит к 1957 году, когда компания General Electric впервые провела эксперимент с целью увеличения емкости своего накопителя. За прошедшие годы технология суперконденсаторов значительно улучшилась, и сегодня они используются в качестве резервных батарей, солнечных батарей и других приложений, где требуется кратковременное повышение мощности. Многие ошибочно полагают, что ионисторы заменяют батареи в долгосрочной перспективе, но, по крайней мере, с современными технологиями суперконденсаторов – это не что иное, как конденсаторы с высокой емкостью зарядки.

В этой статье мы узнаем, как безопасно зарядить такие суперконденсаторы, разработав простую схему зарядного устройства, а затем использовать ее для зарядки нашего суперконденсатора, чтобы проверить, насколько он хорошо удерживает энергию. Подобно аккумуляторным элементам, суперконденсатор также можно комбинировать для формирования блоков питания, но подход к зарядке блока суперконденсаторов отличается и выходит за рамки данной статьи. Здесь будет использоваться простой и общедоступный суперконденсатор 1F емкостью 5,5 В, который выглядит как монета. Мы научимся заряжать такой суперконденсатор и использовать его в подходящих приложениях.

В наши дни почти все портативные электронные устройства и гаджеты работают от аккумуляторов и батарей. Вы можете найти среди них множество устройств, таких как мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки, камеры и т. д., которые работают от литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов. Помимо небольших устройств автомобили, мотоциклы, электромобили также содержат аккумулятор и требуют механизма зарядки аккумулятора.

И когда упоминается аккумулятор, зарядное устройство для него также должно иметься в виду. Зарядные устройства для аккумуляторов – это устройства, которые заряжают аккумуляторы, внося в них энергию. В этом проекте мы рассмотрим зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов на основе микросхемы TP4056.

Магнитная индукция – это технология, которую вы, вероятно, помните из занятий по физике в старших классах школы. Для беспроводной передачи энергии вам понадобятся две катушки: катушка передатчика и катушка приемника. Переменный ток в катушке передатчика генерирует магнитное поле, которое индуцирует напряжение в катушке приемника. Это напряжение может использоваться для питания мобильного устройства или для зарядки аккумулятора.

Магнитная индукция – это технология, которую вы, вероятно, помните из занятий по физике в старших классах школы. Для беспроводной передачи энергии вам понадобятся две катушки: катушка передатчика и катушка приемника. Переменный ток в катушке передатчика генерирует магнитное поле, которое индуцирует напряжение в катушке приемника. Это напряжение может использоваться для питания мобильного устройства или для зарядки аккумулятора.

С помощью одноплатного компьютера Raspberry Pi можно сделать «умное» зарядное устройство для мобильных телефонов и прочих портативных гаджетов.

В данном проекте Raspberry Pi будет получать от телефона актуальную информацию о состоянии заряда и завершать процесс зарядки, когда аккумулятор аппарата будет полностью заряжен.

Сегодня большинство мобильных телефонов можно заряжать через порт USB персонального компьютера или ноутбука. Большинство аккумуляторов мобильных телефонов имеют рабочее напряжение 3.6 В при емкости заряда от 1000 до 1300 мАч. Эти аккумуляторы представляют собой комбинацию из трех литиевых ячеек, где номинальное напряжение каждого из них составляет 1.2 В.

Для быстрой зарядки мобильного телефона потребуется 4.5 В при токе 300-500 мА. Но если вы хотите повысить эффективность вашей батареи, то лучше заряжать ее медленно. Представленная в данном материале схема зарядного устройства обеспечивает 4.7 В регулируемого напряжения и выдает достаточное количество тока (около 100 мА) для медленной, но в то же время щадящей зарядки мобильных телефонов.

Простое и компактное зарядное устройство, схема которого приведена в данном материале, может использоваться для зарядки практически любого литий-полимерного аккумулятора 2S LiPo. Схема основана на распространенных и дешевых компонентах, она легка в сборке, и устройство, выполненное в соответствии с этой схемой, достаточно безопасно.

Стандартное целевое напряжение аккумуляторов 2S LiPo составляет 8.4 В, при этом не стоит путать его с номинальным напряжением, которое равно 7.4 В. Поэтому для литий-полимерных аккумуляторов требуется специальный вид режима зарядки, который использует так называемый метод CC/CV (постоянный ток / постоянное напряжение) с классом заряда 1-C (1 А на аккумулятор 1000 мА*ч).

Мобильные телефоны - штуки довольно капризные в плате уровня заряда аккумулятора. Как правило, они разряжаются в самый неподходящий момент, и под рукой в это время нет зарядного устройства. Было бы хорошо, если бы можно было зарядить телефон от какого-либо более распространенного источника энергии, например, от батарейки. Так, представленная в данном материале схема позволит собрать простое зарядное устройство для мобильного телефона, которое может питаться от одной батарейки типа AA (пальчиковая батарейка) напряжением 1.5 В. Время заряда составит примерно 45 минут. Также можно использовать две батарейки типа AAA (мизинчиковая батарейка) 1.2 В (суммарное напряжение 2.4 В). В этом случае зарядка может завершиться через 30 минут. Можно воспользоваться и одной батарейкой типа AAA, поскольку начальное напряжение заряда данной схемы составляет 1 В, но сам процесс зарядки тогда будет довольно долгим.

Такое зарядное устройство будет полезно, если потребуется зарядить мобильный телефон на природе или в другом месте, где нет напряжения сети.

Литий-полимерные аккумуляторы сегодня находят широкое применение. Множество устройств имеют их в своем составе благодаря их превосходным характеристикам. По своей сути литий-полимерные аккумуляторы представляют собой улучшенные литий-ионные аккумуляторы. Здесь в роли электролита выступает полимерный материал. Если сравнивать с литий-ионными аккумуляторами, то литий-полимерные аккумуляторы характеризуются большей плотностью энергии на единицу объёма и массы, а также более низким уровнем саморазряда и несущественным перепадом напряжения по мере разряда. Литий-полимерные аккумуляторы зачастую используют в составе игрушек, радиоуправляемых моделях и квадрокоптерах, в мобильных телефонах и планшетах.

Хотя они довольно долго держат заряд, но все же эти устройства не вечные, и рано или поздно их приходится заряжать. И если нет готового прибора для зарядки, то всегда можно сделать такое зарядное устройство для аккумуляторов своими руками.

Когда нет под рукой фирменного зарядного устройства, или оно сломалось, практически любой радиолюбитель и электронщик начнет собирать свое зарядное устройство, особенно если нет денег покупать фирменные зарядники именитых производителей, таких, например, как Apple.

Возможно, вы уже самостоятельно пытались собрать из всякого хлама зарядное устройство для своего iPhone, iPad или iPod. Но у вас постоянно вылезало сообщение типа «Зарядка с помощью данного аксессуара не поддерживается».

Но есть простое и надежное решение!