Jak nabít baterii 18650 pomocí nabíječky telefonu?

Mnoho lidí se ptá, zda lze k nabíjení baterie 18650 použít nabíječku telefonu.

Odpověď závisí na tom, co znamená 'používání nabíječky telefonu'. Nabíječka telefonu může často dodávat energii vhodnému nabíjecímu obvodu USB. Samotná nabíječka však není automaticky bezpečnou nabíječkou pro holý článek 18650.

Nabíječka telefonu normálně funguje jako externí napájecí adaptér. Může poskytovat výstup USB, například 5 V, nebo vyjednat vyšší výstup prostřednictvím protokolu rychlého nabíjení. Baterie 18650 stále vyžaduje nabíjecí obvod, který řídí napětí, proud a ukončení nabíjení na straně baterie.

Správný systém je obvykle:

Nabíječka telefonu → Kabel USB → Nabíjecí obvod Li-Ion → Baterie 18650

Nesprávný přístup je:

Nabíječka telefonu → Kabel USB → Holý 18650 Cell

Druhé uspořádání neposkytuje ovládání požadované lithium-iontovou baterií a nemělo by se používat.

Průvodce ZERNE bezpečné nabíjení baterie 18650 vysvětluje obecné požadavky na nabíjení. Tento článek se zaměřuje konkrétně na kompatibilitu nabíječky telefonu, výběr vstupu USB a design nabíjecího systému OEM.

Rychlá odpověď: Můžete nabíjet baterii 18650 pomocí nabíječky telefonu?

Ano, nabíječku telefonu lze použít jako vstupní zdroj energie pro vhodný nabíjecí systém 18650.

Nesmí být připojen přímo k holé buňce 18650.

Před použitím nabíječky telefonu potvrďte:

• chemie baterie;

• zda je baterie jednočlánková, 1S nebo vícečlánková;

• požadované napětí při plném nabití;

• povolený nabíjecí proud;

• vstupní napětí USB podporované nabíjecím obvodem;

• kompatibilita BMS nebo ochranného obvodu;

• stav baterie;

• zda má produkt určený nabíjecí port.

Nabíječka telefonu je vhodná pouze v případě, že:

1. Baterie má kompatibilní nabíjecí obvod.

2. Nabíjecí obvod je určen pro konfiguraci baterie.

3. USB kabel a konektor mohou poskytnout požadovaný vstup.

4. Výstup nabíječky je ve vstupním rozsahu nabíjecího systému.

5. Celý systém byl ověřen z hlediska teploty a ochrany.

Nepřipojujte buňku 18650 přímo k:

• nabíječka telefonu;

• USB kabel;

• adaptér USB-C;

• adaptér pro rychlé nabíjení;

• port USB počítače;

• improvizované drátové spojení.

1. Nabíječka telefonu je zdroj energie, nikoli automaticky nabíječka baterie

Nabíječka telefonu je navržena tak, aby napájela elektronické zařízení. Nemusí nutně znát stav baterie:

• chemie;

• stav nabití;

• nabíjecí napětí;

• nabíjecí proud;

• teplota;

• stav ochrany;

• podmínka ukončení nabíjení.

Lithium-iontový nabíjecí obvod je zodpovědný za přeměnu výstupu nabíječky telefonu na řízený proces nabíjení baterie.

V závislosti na konstrukci může nabíjecí obvod ovládat:

• regulace vstupního napětí;

• omezení vstupního proudu;

• nabíjení konstantním proudem;

• nabíjení konstantním napětím;

• ukončení poplatku;

• monitorování teploty;

• detekce závad;

• koordinace ochrany baterie.

To znamená, že nabíječka telefonu může napájet nabíjecí desku, ale nenahrazuje tuto nabíjecí desku.

Rozdíl je důležitý, protože nabíječky telefonů mohou mít velmi odlišné hodnocení. Nabíječka s označením 5 V/2 A, 9 V/2 A nebo 20 W neznamená, že by tyto hodnoty měl přijímat přímo připojený článek 18650.

2. Zkontrolujte, zda je baterie jednočlánková nebo bateriová sada

Fyzický štítek '18650' neposkytuje dostatek informací pro výběr nabíječky.

Baterie 18650 může být:

• jeden volný válcový článek;

• jedna chráněná buňka;

• 1S baterie;

• více článků zapojených paralelně;

• balení 2S, 3S nebo vyšší série;

• hotový bateriový blok s integrovaným BMS;

• baterie instalovaná uvnitř zařízení s vestavěným nabíjecím obvodem.

Jednočlánkový lithium-iontový nabíjecí obvod je určen pro jeden článek nebo kompatibilní konfiguraci 1S. Neměl by být používán přímo s vícečlánkovým sériovým balením.

U 2S, 3S nebo většího balení musí nabíjecí systém odpovídat:

• počet sérií;

• celkové napětí při plném nabití;

• BMS;

• požadavky na vyvážení;

• nabíjecí proud;

• nabíjecí konektor;

• stupeň konverze vstupního výkonu.

Nabíječku telefonu lze použít jako předřazený zdroj energie pro vícečlánkovou nabíječku, ale celý systém musí být navržen pro baterii. Nabíječka telefonu sama o sobě neurčuje správné nabíjecí napětí.

3. Potvrďte chemii baterie

Formát 18650 popisuje fyzické rozměry cylindrické buňky. Nezaručuje, že každá buňka 18650 používá stejnou chemii.

Mnoho článků 18650 používá konvenční lithium-iontovou chemii. Jiné články mohou používat fosforečnan lithný nebo jinou chemii s různými požadavky na nabíjení.

Před výběrem systému založeného na nabíječce telefonu potvrďte:

• chemie;

• jmenovité napětí;

• maximální nabíjecí napětí;

• doporučený nabíjecí proud;

• maximální nabíjecí proud;

• teplotní rozsah nabíjení;

• požadavky na ochranu.

Konvenční článek Li-ion 18650 a článek LiFePO4 18650 by neměly automaticky sdílet stejný nabíjecí profil.

Nabíječka by měla být vybrána ze schváleného datového listu článků, nikoli podle formátu baterie nebo vzhledu nabíječky.

4. Pochopte výstupní hodnocení nabíječky telefonu

Výstupní štítek na nabíječce telefonu obvykle popisuje maximální výkon nebo proud, který může adaptér poskytnout za určitých podmínek napětí.

Společné informace mohou zahrnovat:

• výstupní napětí;

• maximální výstupní proud;

• více napěťových profilů;

• výstup USB-A nebo USB-C;

• protokol rychlého nabíjení;

• jmenovitý výkon;

• informace o vstupní frekvenci.

Tyto specifikace jsou užitečné, ale nedefinují přímo nabíjecí proud baterie.

Například nabíječka telefonu může být schopna dodávat více proudu, než by měl přijmout článek 18650. Nabíjecí obvod musí omezit proud na straně baterie podle specifikací článku a sady.

Nabíječka by proto měla být hodnocena ve dvou fázích:

Nabíječka telefonu vyšší třídy nezajišťuje automaticky rychlejší nebo bezpečnější nabíjení baterie. Nabíjecí obvod řídí skutečný proces nabíjení na straně baterie.

5. Zkontrolujte kompatibilitu USB-A, USB-C a Fast-Charging

Nabíječky telefonu mohou používat výstupy USB-A nebo USB-C.

Nabíječka USB-A může poskytovat základní regulovaný výstup, zatímco nabíječka USB-C může podporovat vyjednávání o napájení. Některé nabíječky také podporují systémy rychlého nabíjení, jako je USB Power Delivery nebo jiné proprietární protokoly.

Mělo by být zachováno následující rozlišení:

USB-C je formát konektoru. Rychlé nabíjení je funkce vyjednávání vstupního výkonu. Ani jeden nenahrazuje nabíječku lithium-iontových baterií.

Pro design nabíjení 18650 na bázi USB-C může systém vyžadovat:

• ochrana vstupu USB-C;

• konfigurace výkonové role;

• detekce dřezu;

• V případě potřeby vyjednávání o dodávce napájení přes USB;

• vstupní přepěťová ochrana;

• kompatibilní nabíjecí IC;

• DC-DC konverzní stupeň;

• BMS nebo PCM koordinace.

Nabíječka telefonu může po domluvě nabídnout napětí 9 V nebo vyšší. Tento výstup musí být přiveden do vhodného vstupního stupně. Neměl by být připojen přímo k buňce 18650.

Pokud je produkt navržen pro základní 5V USB vstup, použití rychlonabíjecího adaptéru nemusí nutně zlepšit výsledek. Nabíjecí obvod stále určuje, kolik proudu dosáhne baterie.

6. Přizpůsobte nabíjecí napětí článku a balení

Výstupní napětí nabíječky telefonu a nabíjecí napětí baterie jsou různé specifikace.

Nabíječka telefonu může napájet vstupní stranu systému. Nabíjecí obvod pak reguluje napětí na straně baterie podle:

• buněčná chemie;

• počet sérií;

• maximální nabíjecí napětí na článek;

• konfigurace balení;

• Požadavky na BMS.

Pro konvenční jednočlánkovou Li-ion baterii je nabíjecí obvod běžně navržen kolem specifikovaného napětí pro plné nabití článku. Přesná hodnota musí pocházet ze schváleného datového listu buňky.

U sériové sady je nabíjecí napětí vztaženo k počtu článků zapojených v sérii. Balení více buněk může také vyžadovat vyvážení a monitorování jednotlivých buněčných skupin.

Užitečná tabulka výběru je:

Nabíječka telefonu dodává pouze vstupní energii. Neurčuje, který řádek platí.

7. Srovnejte nabíjecí proud a dobu nabíjení

Nabíjecí proud ovlivňuje:

• doba nabíjení;

• teplota buňky;

• stárnutí baterie;

• teplota konektoru;

• ztráty nabíjecího obvodu;

• Požadavky na USB vstup.

Nabíječka telefonu s vysokým jmenovitým proudem neznamená, že článek 18650 může tento proud bezpečně přijmout.

Skutečný nabíjecí proud by měl být omezen nejnižší použitelnou hodnotou z:

• specifikace nabíjecího proudu článku;

• schopnost paralelních skupin;

• Jmenovitý nabíjecí proud BMS;

• nastavení nabíjení-IC;

• hodnocení konektoru a vodiče;

• tepelný design;

• možnost vstupu nabíječky telefonu.

Základní plánovací vzorec je:

Odhadovaná doba nabíjení ≈ Kapacita baterie (Ah) ÷ Nabíjecí proud na straně baterie (A) + doba zužování konstantního napětí

Odhad není přesný, protože proud obecně klesá ke konci nabíjení. Výsledek může ovlivnit také teplota baterie, stáří článků, počáteční stav nabití a chování BMS.

Výstupní proud nabíječky telefonu by neměl být používán jako náhrada za specifikaci nabíjecího proudu na straně baterie.

8. Zkontrolujte systém ochrany baterie

Chráněný článek 18650 může obsahovat malý ochranný obvod. Baterie může používat PCM nebo BMS.

Tyto systémy mohou poskytovat:

• ochrana proti přebití;

• ochrana proti nadměrnému vybití;

• nadproudová ochrana;

• ochrana proti zkratu;

• monitorování teploty;

• vyvažování buněk;

• komunikační funkce.

Ochrana však není totéž jako kontrola nabíjení.

BMS může odpojit baterii během abnormálního stavu, ale nemusí nutně přeměnit nabíječku telefonu na kompletní Li-ion nabíječku. Nabíječka a BMS musí být navrženy tak, aby fungovaly společně.

Další informace o rozdílu mezi chráněnými a nechráněnými buňkami viz výběr chráněné versus nechráněné baterie 18650.

U baterie OEM potvrďte:

• BMS model;

• limit nabíjecího proudu;

• limit nabíjecího napětí;

• konfigurace teplotního čidla;

• vyrovnávací funkce;

• konektor konektoru;

• požadavky na komunikaci;

• nabíjecí a vybíjecí dráha.

Neobcházejte ochranný obvod, protože nabíječka telefonu se nezačne nabíjet. Reakce ochrany může indikovat nerovnováhu článků, problém s kabeláží, abnormální teplotu nebo poškozenou baterii.

9. Použijte správný nabíjecí port

Některé baterie 18650 jsou navrženy s vyhrazeným nabíjecím portem. Jiné používají nabíjecí port na úrovni zařízení připojený k internímu nabíjecímu obvodu.

Nabíječku telefonu lze připojit pouze k určenému vstupnímu portu, když:

• port je určen pro nabíjení;

• vstupní napětí je podporováno;

• nabíjecí obvod je nainstalován;

• polarita konektoru je správná;

• baterie je v normálním stavu;

• Pokyny výrobce připojení umožňují.

Nepředpokládejte, že každý port USB na zařízení může nabíjet baterii. Port USB může být určen pouze pro:

• data;

• napájení zařízení;

• externí výstup;

• přístup ke službám;

• jiný napěťový systém.

U zařízení OEM by měl být nabíjecí port jasně definován v elektrickém výkresu a ověřen během testování systému.

10. Zvažte nabíjení, když je zařízení v provozu

Některé produkty umožňují nabíjení baterie, když je zařízení v provozu. To vytváří další energetické a tepelné požadavky.

Nabíječka telefonu může potřebovat dodávat:

Nabíjecí výkon + Provozní výkon zařízení + Konverzní ztráty

Pokud adaptér nemůže zajistit kombinovanou poptávku, systém může:

• snížit nabíjecí proud;

• přejděte do režimu s omezeným výkonem;

• vybijte baterii při připojení;

• restartujte zařízení;

• ochrana vstupu spouště;

• zvýšit teplotu konektoru nebo převodníku.

Mělo by být vyhodnoceno běžné zatížení a špičkové zatížení zařízení spíše než použití pouze jmenovité kapacity baterie.

To je důležité zejména pro:

• ruční terminály;

• GPS sledovače;

• zařízení pro chytrou domácnost;

• přenosné nástroje;

• lékařská elektronika;

• komunikační zařízení;

• průmyslové monitorovací produkty.

Baterie by měla být vybrána společně s profilem napájení zařízení. The Proces výběru baterie 18650 pro zařízení OEM poskytuje širší rámec pro přizpůsobení napětí, proudu, kapacity a balení.

11. Ověřte kompletní nabíjecí systém

Před schválením designu 18650 založeného na nabíječce telefonu otestujte raději celý systém než pouze telefonní adaptér.

Elektrické kontroly

Ověřte:

• vstupní napětí;

• omezení vstupního proudu;

• nabíjecí napětí;

• nabíjecí proud na straně baterie;

• ukončení poplatku;

• pokles napětí;

• chování při opětovném připojení USB;

• stav nabíjení;

• zatížení zařízení během nabíjení.

Tepelné kontroly

Opatření:

• teplota baterie;

• teplota nabíjení-IC;

• teplota BMS;

• teplota konektoru;

• teplota koncovky kabelu;

• teplota krytu.

Ochranné kontroly

Vyhodnoťte funkce použitelné pro návrh:

• ochrana proti přebití;

• ochrana proti nadměrnému vybití;

• nadproudová ochrana;

• ochrana proti zkratu;

• ochrana proti přehřátí;

• ochrana nabíjení pod nízkou teplotou;

• odpověď buněčné nerovnováhy;

• komunikační chování.

Tyto testy by měly být prováděny s vhodným laboratorním vybavením a bezpečnostními postupy. Baterii ručně nezkratujte, nepropichujte, neotevírejte ani nenabíjejte násilím.

Mechanické kontroly

Kontrolovat:

• zachování portu USB;

• oblast ohybu kabelu;

• vůle konektoru;

• pohyb baterie;

• tlak v krytu;

• izolace;

• upevnění BMS;

• vedení kabelů;

• servisní přístup.

U produktu OEM by testování mělo zahrnovat konečnou nabíječku telefonu, kabel USB, nabíjecí obvod, baterii, kryt a zatížení zařízení.

12. Kdy je nabíječka telefonu vhodná pro produkt OEM?

Nabíječka telefonu může být vhodná jako vstupní zdroj, když:

• nabíjecí obvod přijímá jeho výstup;

• chemické složení baterie je potvrzeno;

• konfigurace baterie je zdokumentována;

• nabíjecí proud je řízen;

• BMS a nabíječka jsou kompatibilní;

• rozhraní USB je stabilní;

• tepelný návrh byl ověřen;

• konečný produkt prošel testováním na úrovni zařízení.

Vlastní design může být vhodnější, když produkt vyžaduje:

• vyhrazené rozhraní USB-C;

• rychlé vyjednávání;

• nabíjení za provozu;

• vícečlánkové balení 18650;

• vlastní BMS;

• pevný kabel nebo konektor;

• komunikace s hostitelským zařízením;

• kompaktní kryt;

• řízená výrobní dokumentace.

ZERNE's Řešení baterií 18650 lze hodnotit podle požadované konfigurace článků, kapacity, proudu a mechanické struktury.

13. Časté chyby

Připojení nabíječky telefonu přímo k článku

Nabíječka telefonu neposkytuje úplný profil nabíjení baterie pro holý článek 18650.

Výběr nabíječky pouze podle jejího výkonu

Jmenovitý výkon adaptéru 20 W nebo 30 W neurčuje správný nabíjecí proud 18650.

Za předpokladu, že je každá nabíječka USB-C kompatibilní

Nabíječky USB-C mohou používat různé profily napětí a chování při vyjednávání. Vstupní obvod musí být navržen pro vybranou nabíječku.

Použití nabíjecí desky 1S pro sériové balení

Jednočlánková nabíječka není vhodná pro sadu 2S, 3S nebo vyšší.

Za předpokladu ochrany je každé připojení bezpečné

Ochranná deska nemůže opravit každou nabíječku, kabeláž nebo nesoulad mezi chemií článků.

Ignorování zatížení zařízení

Když je produkt během nabíjení v provozu, nabíječka telefonu musí napájet zařízení i systém nabíjení baterie.

Používání neznámé nebo poškozené baterie

Baterie s poškozeným obalem, bobtnáním, prosakováním, abnormálním zápachem, silnou deformací nebo nevysvětlitelným zahříváním by se neměla nabíjet.

FAQ

Mohu nabíjet baterii 18650 přímo pomocí nabíječky telefonu?

Ne. Nabíječka telefonu by neměla být připojena přímo k holému článku 18650. Může být použit k napájení kompatibilního nabíjecího obvodu Li-ion.

Může 5V nabíječka telefonu nabíjet 3,7V baterii 18650?

Nabíječka telefonu 5 V může napájet vstupní stranu vhodného nabíjecího obvodu 1S. Neměl by být připojen přímo k baterii.

Mohu použít rychlou nabíječku telefonu s baterií 18650?

Rychlou nabíječku telefonu lze použít pouze v případě, že nabíjecí obvod podporuje její vstupní chování. Funkce rychlého nabíjení nenahrazuje požadovanou lithium-iontovou kontrolu nabíjení.

Může USB-C nabíjet baterii 2S nebo 3S 18650?

USB-C může poskytnout vstupní napájení vhodnému vícečlánkovému nabíjecímu systému. Nabíječka a BMS musí stále odpovídat sériové konfiguraci sady.

Potřebuje baterie 18650 s ochrannou deskou obvod nabíječky?

Ano. Ochranná deska nemusí nutně poskytovat kompletní funkce konstantního proudu, konstantního napětí a ukončení potřebné pro nabíjení.

Mohu použít jakýkoli kabel USB s nabíječkou telefonu a nabíjecím modulem 18650?

Kabel musí podporovat požadovaný proud, typ konektoru a nabíjecí rozhraní. Kompletní kabel, nabíječka, modul a bateriový systém by měly být zkontrolovány společně.

Může nabíječka telefonu napájet baterii 18650 uvnitř zařízení?

Ano, pokud zařízení obsahuje kompatibilní nabíjecí obvod a určený nabíjecí vstup. Baterie, nabíječka, BMS a zatížení zařízení musí být ověřeny jako jeden systém.

Závěr

Nabíječku telefonu lze použít k poskytování vstupní energie pro nabíjecí systém 18650, ale není to automaticky nabíječka baterií 18650.

Bezpečná architektura vyžaduje kompatibilní lithium-iontový nabíjecí obvod mezi nabíječkou telefonu a baterií. Obvod musí odpovídat chemii článku, sériové konfiguraci, nabíjecímu napětí, nabíjecímu proudu a ochrannému systému.

Funkce USB-C a rychlé nabíjení mohou zlepšit vstupní flexibilitu, ale nenahrazují ovládání nabíjení na straně baterie. U aplikací OEM by měla být před schválením výroby společně otestována konečná nabíječka telefonu, kabel, nabíjecí obvod, BMS, baterie a zařízení.

Pokud váš produkt vyžaduje integrovanou baterii 18650, nabíjecí rozhraní, ochranný systém nebo vlastní strukturu balení, obraťte se na společnost ZERNE pro vývoj vlastní lithiové baterie.