많은 사람들이 휴대폰 충전기를 사용하여 18650 배터리를 충전할 수 있는지 묻습니다.
대답은 '휴대폰 충전기 사용'이 무엇을 의미하는지에 따라 달라집니다. 휴대폰 충전기는 종종 적합한 USB 충전 회로에 전원을 공급할 수 있습니다. 그러나 충전기 자체는 자동으로 기본 18650 셀의 안전한 충전기가 아닙니다.
휴대폰 충전기는 일반적으로 외부 전원 어댑터 역할을 합니다. 5V와 같은 USB 출력을 제공하거나 고속 충전 프로토콜을 통해 더 높은 출력을 협상할 수 있습니다. 18650 배터리에는 여전히 배터리 측 전압, 전류 및 충전 종료를 제어하는 충전 회로가 필요합니다.
올바른 시스템은 일반적으로
휴대폰 충전기 → USB 케이블 → 리튬 이온 충전 회로 → 18650 배터리 입니다.잘못된 접근 방식은 다음과 같습니다:
휴대폰 충전기 → USB 케이블 → 베어 18650 셀두 번째 배열은 리튬 이온 배터리에 필요한 제어 기능을 제공하지 않으므로 사용해서는 안 됩니다.
ZERNE의 가이드 안전한 18650 배터리 충전에서는 일반적인 충전 요구 사항을 설명합니다. 이 기사에서는 특히 휴대폰 충전기 호환성, USB 입력 선택 및 OEM 충전 시스템 설계에 중점을 둡니다.
예, 휴대폰 충전기를 적합한 18650 충전 시스템의 입력 전원으로 사용할 수 있습니다.
베어 18650 셀에 직접 연결하면 안 됩니다.
휴대폰 충전기를 사용하기 전에 다음을 확인하세요.
배터리 화학;
배터리가 단일 셀, 1S 팩 또는 다중 셀 팩인지 여부;
필요한 완전 충전 전압;
허용된 충전 전류;
충전 회로가 지원하는 USB 입력 전압;
BMS 또는 보호 회로의 호환성;
배터리 상태;
제품에 지정된 충전 포트가 있는지 여부.
휴대폰 충전기는 다음과 같은 경우에만 적합합니다.
배터리에는 호환되는 충전 회로가 있습니다.
충전 회로는 배터리 구성에 맞게 설계되었습니다.
USB 케이블과 커넥터는 필요한 입력을 제공할 수 있습니다.
충전기 출력이 충전 시스템의 입력 범위 내에 있습니다.
전체 시스템은 온도 및 보호 동작에 대해 검증되었습니다.
18650 셀을 다음 장치에 직접 연결하지 마십시오.
휴대폰 충전기;
USB 케이블;
USB-C 어댑터;
고속 충전 어댑터;
컴퓨터 USB 포트;
즉석에서 전선 연결.
휴대폰 충전기는 전자 장치에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 배터리의 다음 사항을 반드시 알 수는 없습니다.
화학;
충전 상태;
충전전압;
충전 전류;
온도;
보호 상태;
충전 종료 조건.
리튬 이온 충전 회로는 휴대폰 충전기의 출력을 제어된 배터리 충전 프로세스로 변환하는 역할을 합니다.
설계에 따라 충전 회로는 다음을 제어할 수 있습니다.
입력 전압 조절;
입력 전류 제한;
정전류 충전;
정전압 충전;
충전 종료;
온도 모니터링;
결함 감지;
배터리 보호 조정.
이는 휴대폰 충전기가 충전 보드에 전원을 공급할 수 있지만 해당 충전 보드를 대체할 수는 없음을 의미합니다.
휴대폰 충전기의 등급은 매우 다를 수 있으므로 구별이 중요합니다. 5V/2A, 9V/2A 또는 20W라고 표시된 충전기가 연결된 18650 셀이 해당 값을 직접 수신해야 한다는 의미는 아닙니다.
실제 라벨 '18650'은 충전기를 선택하는 데 충분한 정보를 제공하지 않습니다.
18650 배터리는 다음과 같습니다.
하나의 느슨한 원통형 셀;
하나의 보호된 셀;
1S 배터리 팩;
병렬로 연결된 여러 셀;
2S, 3S 또는 그 이상의 시리즈 팩;
BMS가 통합된 완성된 배터리 팩;
충전 회로가 내장된 장치 내부에 설치된 배터리입니다.
단일 셀 리튬 이온 충전 회로는 단일 셀 또는 호환 가능한 1S 구성용으로 설계되었습니다. 다중 셀 시리즈 팩과 함께 직접 사용하면 안 됩니다.
2S, 3S 또는 더 큰 팩의 경우 충전 시스템이 다음과 일치해야 합니다.
시리즈 수;
총 완전 충전 전압;
BMS;
균형 요구 사항;
충전 전류;
충전 커넥터;
입력 전력 변환 단계.
휴대폰 충전기는 다중 셀 충전기의 업스트림 전원으로 사용될 수 있지만 전체 시스템은 배터리 팩에 맞게 설계되어야 합니다. 휴대폰 충전기 자체는 올바른 팩 충전 전압을 결정하지 않습니다.
18650 형식은 원통형 셀의 물리적 크기를 설명합니다. 모든 18650 셀이 동일한 화학 물질을 사용한다는 것을 보장하지는 않습니다.
많은 18650 셀은 기존 리튬 이온 화학을 사용합니다. 다른 셀은 인산철리튬이나 충전 요구 사항이 다른 다른 화학 물질을 사용할 수 있습니다.
휴대폰 충전기 기반 시스템을 선택하기 전에 다음을 확인하세요.
화학;
공칭 전압;
최대 충전 전압;
권장 충전 전류;
최대 충전 전류;
충전 온도 범위;
보호 요구 사항.
기존 리튬 이온 18650 셀과 LiFePO4 18650 셀은 자동으로 동일한 충전 프로필을 공유해서는 안 됩니다.
충전기는 배터리 형식이나 충전기의 외관보다는 승인된 셀 데이터시트를 기준으로 선택해야 합니다.
휴대폰 충전기의 출력 라벨은 일반적으로 특정 전압 조건에서 어댑터가 제공할 수 있는 최대 전력 또는 전류를 설명합니다.
일반적인 정보에는 다음이 포함될 수 있습니다.
출력 전압;
최대 출력 전류;
다중 전압 프로파일;
USB-A 또는 USB-C 출력;
고속 충전 프로토콜;
정격 출력;
입력 주파수 정보.
이러한 사양은 유용하지만 배터리 충전 전류를 직접적으로 정의하지는 않습니다.
예를 들어, 휴대폰 충전기는 18650 셀이 수신해야 하는 것보다 더 많은 전류를 공급할 수 있습니다. 충전 회로는 셀 및 팩 사양에 따라 배터리 측 전류를 제한해야 합니다.
따라서 충전기는 두 단계로 평가되어야 합니다.
평가영역 |
주요 질문 |
|---|---|
휴대폰 충전기 출력 |
충전 회로에 안정적인 전원을 공급할 수 있나요? |
충전회로 입력 |
회로가 충전기의 전압 및 전류 프로필을 수용합니까? |
배터리 측 출력 |
회로가 셀이나 팩의 충전 요구 사항과 일치합니까? |
보호 시스템 |
BMS 또는 PCM이 충전기 및 팩과 함께 작동합니까? |
열적 거동 |
시스템이 허용 가능한 온도 한계 내에서 유지됩니까? |
등급이 높은 휴대폰 충전기는 자동으로 더 빠르고 안전한 배터리 충전을 제공하지 않습니다. 충전 회로는 실제 배터리 측 충전 프로세스를 제어합니다.
휴대폰 충전기는 USB-A 또는 USB-C 출력을 사용할 수 있습니다.
USB-A 충전기는 기본 조정 출력을 제공할 수 있는 반면, USB-C 충전기는 전력 협상을 지원할 수 있습니다. 일부 충전기는 USB Power Delivery 또는 기타 독점 프로토콜과 같은 고속 충전 시스템도 지원합니다.
다음과 같은 구별이 유지되어야 합니다.
USB-C는 커넥터 형식입니다. 고속 충전은 입력 전력 협상 기능입니다. 어느 쪽도 리튬 이온 배터리 충전기를 대체하지 않습니다.
USB-C 기반 18650 충전 설계의 경우 시스템에 다음이 필요할 수 있습니다.
USB-C 입력 보호;
권력 역할 구성;
싱크 감지;
필요한 경우 USB 전원 공급 협상;
입력 과전압 보호;
호환 가능한 충전 IC;
DC-DC 변환단;
BMS 또는 PCM 조정.
휴대폰 충전기는 협상 후 9V 이상의 전압을 제공할 수 있습니다. 해당 출력은 적절한 입력 단계로 전달되어야 합니다. 18650 셀에 직접 연결하면 안 됩니다.
제품이 기본 5V USB 입력용으로 설계된 경우 고속 충전 어댑터를 사용해도 결과가 반드시 개선되는 것은 아닙니다. 충전 회로는 여전히 배터리에 도달하는 전류량을 결정합니다.
휴대폰 충전기의 출력 전압과 배터리 충전 전압은 사양이 다릅니다.
휴대폰 충전기는 시스템의 입력 측에 전원을 공급할 수 있습니다. 그런 다음 충전 회로는 다음에 따라 배터리 측 전압을 조절합니다.
세포화학;
시리즈 수;
셀당 최대 충전 전압;
팩 구성;
BMS 요구 사항.
기존 단일 셀 리튬 이온 배터리의 경우 충전 회로는 일반적으로 셀의 지정된 완전 충전 전압을 중심으로 설계됩니다. 정확한 값은 승인된 셀 데이터시트에서 나와야 합니다.
직렬 팩의 경우 충전 전압은 직렬로 연결된 셀 수와 관련이 있습니다. 다중 셀 팩에는 균형 조정 및 개별 셀 그룹 모니터링이 필요할 수도 있습니다.
유용한 선택 테이블은 다음과 같습니다.
배터리 구성 |
필수 충전 방식 |
|---|---|
기존 리튬 이온 18650 1개 |
호환 가능한 1S 리튬 이온 충전 회로 |
1S 병렬 그룹 |
전체 그룹에 전류가 일치하는 1S 충전기 |
2S 리튬 이온 팩 |
2S 호환 충전기 및 BMS |
3S 리튬 이온 팩 |
3S 호환 충전기 및 BMS |
LiFePO4 18650 셀 |
화학별 충전기 |
맞춤형 OEM 팩 |
전체 팩에 지정된 충전기 |
휴대폰 충전기는 입력 에너지만 공급합니다. 어떤 행이 적용되는지는 결정되지 않습니다.
충전 전류는 다음에 영향을 미칩니다.
충전시간;
세포 온도;
배터리 노화;
커넥터 온도;
충전 회로 손실;
USB 입력 요구.
정격 전류가 높은 휴대폰 충전기가 18650 셀이 해당 전류를 안전하게 수용할 수 있다는 의미는 아닙니다.
실제 충전 전류는 다음 중 적용 가능한 가장 낮은 값으로 제한되어야 합니다.
셀 충전 전류 사양;
병렬 그룹 기능;
BMS 충전 전류 등급;
충전 IC 설정;
커넥터 및 와이어 등급;
열 설계;
휴대폰 충전기 입력 기능.
기본 계획 공식은 다음과 같습니다.
예상 충전 시간 ≒ 배터리 용량(Ah) │ 배터리 측 충전 전류(A) + 정전압 테이퍼 시간전류는 일반적으로 충전이 끝날 무렵에 감소하기 때문에 추정치는 정확하지 않습니다. 배터리 온도, 셀 수명, 충전 시작 상태 및 BMS 동작도 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
휴대폰 충전기의 출력 전류를 배터리 측 충전 전류 사양 대신 사용해서는 안 됩니다.
보호되는 18650 셀에는 작은 보호 회로가 포함될 수 있습니다. 배터리 팩은 PCM 또는 BMS를 사용할 수 있습니다.
이러한 시스템은 다음을 제공할 수 있습니다.
과충전 보호;
과방 전 보호;
과전류 보호;
단락 보호;
온도 모니터링;
셀 밸런싱;
통신 기능.
그러나 보호는 충전 제어와 동일하지 않습니다.
BMS는 비정상적인 상황에서 배터리를 분리할 수 있지만 반드시 휴대폰 충전기를 완전한 리튬 이온 충전기로 변환하는 것은 아닙니다. 충전기와 BMS는 함께 작동하도록 설계되어야 합니다.
보호된 셀과 보호되지 않은 셀의 차이점에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 보호 대 비보호 18650 배터리 선택.
OEM 배터리 팩의 경우 다음을 확인하세요.
BMS 모델;
충전 전류 제한;
충전 전압 제한;
온도 센서 구성;
균형 기능;
커넥터 핀아웃;
통신 요구 사항;
충전 및 방전 경로.
휴대폰 충전기는 충전이 시작되지 않으므로 보호회로를 우회하지 마세요. 보호 응답은 셀 불균형, 배선 문제, 비정상적인 온도 또는 손상된 배터리를 나타낼 수 있습니다.
일부 18650 배터리 팩은 전용 충전 포트로 설계되었습니다. 다른 것들은 내부 충전 회로에 연결된 장치 수준 충전 포트를 사용합니다.
휴대폰 충전기는 다음과 같은 경우 지정된 입력 포트에만 연결할 수 있습니다.
포트는 충전용으로 설계되었습니다.
입력 전압이 지원됩니다.
충전 회로가 설치되었습니다.
커넥터 극성이 정확합니다.
배터리 팩이 정상 상태입니다.
제조업체의 지침에 따라 연결이 허용됩니다.
장치의 모든 USB 포트가 배터리를 충전할 수 있다고 가정하지 마십시오. USB 포트는 다음 용도로만 사용됩니다.
데이터;
장치 전원;
외부 출력;
서비스 접근;
다른 전압 시스템.
OEM 장치의 경우 충전 포트는 전기 도면에 명확하게 정의되어야 하며 시스템 테스트 중에 확인되어야 합니다.
일부 제품에서는 장치가 작동하는 동안 배터리를 충전할 수 있습니다. 이로 인해 추가 전력 및 열 요구 사항이 발생합니다.
휴대폰 충전기는 다음을 공급해야 할 수 있습니다.
충전 전력 + 장치 작동 전력 + 변환 손실어댑터가 결합된 수요를 공급할 수 없는 경우 시스템은 다음을 수행할 수 있습니다.
충전 전류를 줄입니다.
전력 제한 모드로 들어가십시오.
연결된 동안 배터리를 방전하십시오.
장치를 다시 시작하십시오.
트리거 입력 보호;
커넥터 또는 변환기 온도를 높이십시오.
배터리의 공칭 용량만 사용하기보다는 장치의 정상 부하와 최대 부하를 평가해야 합니다.
이는 특히 다음과 같은 경우에 중요합니다.
휴대용 단말기;
GPS 추적기;
스마트 홈 기기;
휴대용 기기;
의료 전자;
통신 장비;
산업용 모니터링 제품.
배터리는 장치의 전원 프로필과 함께 선택해야 합니다. 그만큼 OEM 장치를 위한 18650 배터리 선택 프로세스는 전압, 전류, 용량 및 패키징을 일치시키기 위한 더 광범위한 프레임워크를 제공합니다.
휴대폰 충전기 기반 18650 설계를 승인하기 전에 휴대폰 어댑터만이 아닌 전체 시스템을 테스트하십시오.
확인하다:
입력 전압;
입력 전류 제한;
충전전압;
배터리 측 충전 전류;
충전 종료;
전압 강하;
USB 재연결 동작;
충전상태;
충전 중 장치 부하.
측정하다:
배터리 온도;
충전 IC 온도;
BMS 온도;
커넥터 온도;
케이블 터미널 온도;
인클로저 온도.
설계에 적용할 수 있는 기능을 평가합니다.
과충전 보호;
과방 전 보호;
과전류 보호;
단락 보호;
과열 보호;
저온 충전 보호;
세포 불균형 반응;
의사소통 행동.
이러한 테스트는 적절한 실험실 장비와 안전 절차를 통해 수행되어야 합니다. 배터리를 수동으로 단락시키거나 구멍을 뚫거나 열거나 강제 충전하지 마십시오.
검사:
USB 포트 유지;
케이블 굽힘 영역;
커넥터 정리;
배터리 이동;
인클로저 압력;
격리;
BMS 고정;
케이블 라우팅;
서비스 접근.
OEM 제품의 경우 테스트에는 최종 휴대폰 충전기, USB 케이블, 충전 회로, 배터리 팩, 인클로저 및 장치 부하가 포함되어야 합니다.
다음과 같은 경우 휴대폰 충전기가 입력 소스로 적합할 수 있습니다.
충전 회로는 출력을 받아들입니다.
배터리 화학이 확인되었습니다.
배터리 구성이 문서화되어 있습니다.
충전 전류가 제어됩니다.
BMS와 충전기는 호환됩니다.
USB 인터페이스는 안정적입니다.
열 설계가 검증되었습니다.
최종 제품은 장치 수준 테스트를 통과했습니다.
제품에 다음이 필요한 경우 맞춤형 디자인이 더 적절할 수 있습니다.
전용 USB-C 인터페이스;
급속도로 진행되는 협상;
작동 중 충전;
다중 셀 18650 팩;
맞춤형 BMS;
고정 케이블 또는 커넥터;
호스트 장치와의 통신;
컴팩트한 인클로저;
통제된 생산 문서.
ZERNE의 18650 배터리 솔루션은 필요한 셀 구성, 용량, 전류 및 기계 구조에 따라 평가할 수 있습니다.
휴대폰 충전기는 기본 18650 셀에 대한 완전한 배터리 충전 프로필을 제공하지 않습니다.
20W 또는 30W 어댑터 정격은 올바른 18650 충전 전류를 결정하지 않습니다.
USB-C 충전기는 다양한 전압 프로필과 협상 동작을 사용할 수 있습니다. 입력 회로는 선택한 충전기에 맞게 설계되어야 합니다.
단일 셀 충전기는 2S, 3S 또는 그 이상의 시리즈 팩에는 적합하지 않습니다.
보호 보드는 모든 충전기, 배선 또는 셀 화학적 불일치를 수정할 수 없습니다.
충전 중에 제품이 작동하는 경우 휴대폰 충전기는 장치와 배터리 충전 시스템을 모두 공급해야 합니다.
포장지가 손상되었거나, 부풀어오르거나, 누출이 있거나, 이상한 냄새가 나거나, 심한 변형이 있거나, 원인을 알 수 없는 발열이 있는 배터리는 충전해서는 안 됩니다.
아니요. 휴대폰 충전기를 18650 셀에 직접 연결하면 안 됩니다. 호환되는 리튬 이온 충전 회로에 전원을 공급하는 데 사용될 수 있습니다.
5V 휴대폰 충전기는 적합한 1S 충전 회로의 입력측을 공급할 수 있습니다. 배터리에 직접 연결하면 안 됩니다.
고속 휴대폰 충전기는 충전 회로가 입력 동작을 지원하는 경우에만 사용할 수 있습니다. 고속 충전 기능은 필수 리튬 이온 충전 제어를 대체하지 않습니다.
USB-C는 적합한 다중 셀 충전 시스템에 입력 전원을 제공할 수 있습니다. 충전기와 BMS는 팩의 시리즈 구성과 일치해야 합니다.
예. 보호보드는 충전에 필요한 완전한 정전류, 정전압, 종단 기능을 반드시 제공하지는 않습니다.
케이블은 필요한 전류, 커넥터 유형 및 충전 인터페이스를 지원해야 합니다. 전체 케이블, 충전기, 모듈 및 배터리 시스템을 함께 확인해야 합니다.
예, 장치에 호환되는 충전 회로와 지정된 충전 입력이 포함된 경우 가능합니다. 배터리 팩, 충전기, BMS 및 장치 로드는 하나의 시스템으로 검증되어야 합니다.
휴대폰 충전기를 사용하여 18650 충전 시스템에 입력 전원을 공급할 수 있지만 자동으로 18650 배터리 충전기가 되는 것은 아닙니다.
안전한 아키텍처를 위해서는 휴대폰 충전기와 배터리 사이에 호환 가능한 리튬 이온 충전 회로가 필요합니다. 회로는 셀 화학, 직렬 구성, 충전 전압, 충전 전류 및 보호 시스템과 일치해야 합니다.
USB-C 및 고속 충전 기능은 입력 유연성을 향상시킬 수 있지만 배터리 측 충전 제어를 대체하지는 않습니다. OEM 애플리케이션의 경우 생산 승인 전에 최종 휴대폰 충전기, 케이블, 충전 회로, BMS, 배터리 팩 및 장치를 함께 테스트해야 합니다.
귀하의 제품에 통합 18650 배터리, 충전 인터페이스, 보호 시스템 또는 맞춤형 팩 구조가 필요한 경우 맞춤형 리튬 배터리 개발을 위해 ZERNE에 문의하세요.
