Cum să încărcați o baterie 18650 cu un încărcător de telefon?

Mulți oameni întreabă dacă un încărcător de telefon poate fi folosit pentru a încărca o baterie 18650.

Răspunsul depinde de ceea ce se înțelege prin „folosirea unui încărcător de telefon”. Un încărcător de telefon poate furniza adesea energie unui circuit de încărcare USB adecvat. Cu toate acestea, încărcătorul în sine nu este automat un încărcător sigur pentru o celulă goală 18650.

Un încărcător de telefon acționează în mod normal ca un adaptor de alimentare extern. Poate furniza o ieșire USB, cum ar fi 5 V, sau poate negocia o ieșire mai mare printr-un protocol de încărcare rapidă. Bateria 18650 necesită încă un circuit de încărcare care controlează tensiunea, curentul și terminarea încărcării din partea bateriei.

Sistemul corect este de obicei:

Încărcător telefon → Cablu USB → Circuit de încărcare Li-Ion → Baterie 18650

Abordarea incorectă este:

Încărcător telefon → Cablu USB → Celulă 18650 Bare

Al doilea aranjament nu asigură controlul necesar unei baterii litiu-ion și nu trebuie utilizat.

Ghidul lui ZENE pentru încărcarea sigură a bateriei 18650 explică cerințele generale de încărcare. Acest articol se concentrează în mod special pe compatibilitatea încărcătoarelor de telefon, selecția intrării USB și designul sistemului de încărcare OEM.

Răspuns rapid: Puteți încărca o baterie 18650 cu un încărcător de telefon?

Da, un încărcător de telefon poate fi folosit ca sursă de alimentare de intrare pentru un sistem de încărcare 18650 adecvat.

Nu trebuie conectat direct la o celulă goală 18650.

Înainte de a utiliza un încărcător de telefon, confirmați:

• chimia bateriei;

• dacă bateria este o singură celulă, pachet 1S sau pachet cu mai multe celule;

• tensiunea de încărcare completă necesară;

• curentul de încărcare admis;

• tensiunea de intrare USB suportată de circuitul de încărcare;

• compatibilitatea BMS sau a circuitului de protecție;

• starea bateriei;

• dacă produsul are un port de încărcare desemnat.

Un încărcător de telefon este potrivit numai atunci când:

1. Bateria are un circuit de încărcare compatibil.

2. Circuitul de încărcare este proiectat pentru configurația bateriei.

3. Cablul și conectorul USB pot furniza intrarea necesară.

4. Ieșirea încărcătorului se află în domeniul de intrare al sistemului de încărcare.

5. Sistemul complet a fost validat pentru temperatură și comportament de protecție.

Nu conectați o celulă 18650 direct la:

• un încărcător de telefon;

• un cablu USB;

• un adaptor USB-C;

• un adaptor de încărcare rapidă;

• un port USB pentru computer;

• o conexiune prin cablu improvizată.

1. Un încărcător de telefon este o sursă de alimentare, nu automat un încărcător de baterie

Un încărcător de telefon este conceput pentru a furniza energie unui dispozitiv electronic. Nu știe neapărat bateria:

• chimie;

• starea de sarcina;

• tensiune de încărcare;

• curent de încărcare;

• temperatură;

• statutul de protecție;

• condiție de terminare a încărcării.

Un circuit de încărcare cu litiu-ion este responsabil pentru transformarea ieșirii încărcătorului telefonului într-un proces controlat de încărcare a bateriei.

În funcție de design, circuitul de încărcare poate controla:

• reglarea tensiunii de intrare;

• limitarea curentului de intrare;

• încărcare cu curent constant;

• încărcare cu tensiune constantă;

• terminarea taxei;

• monitorizarea temperaturii;

• detectarea defecțiunilor;

• coordonarea protecției bateriei.

Aceasta înseamnă că un încărcător de telefon poate alimenta o placă de încărcare, dar nu înlocuiește acea placă de încărcare.

Distincția este importantă deoarece încărcătoarele de telefon pot avea evaluări foarte diferite. Un încărcător etichetat 5 V/2 A, 9 V/2 A sau 20 W nu înseamnă că celula 18650 conectată ar trebui să primească acele valori direct.

2. Verificați dacă bateria este o singură celulă sau un pachet de baterii

Eticheta fizică „18650” nu oferă suficiente informații pentru a selecta un încărcător.

O baterie 18650 poate fi:

• o celulă cilindrică liberă;

• o celulă protejată;

• un pachet de baterii 1S;

• mai multe celule conectate în paralel;

• un pachet de serie 2S, 3S sau mai mare;

• un pachet de baterii finit cu un BMS integrat;

• o baterie instalată în interiorul unui dispozitiv cu un circuit de încărcare încorporat.

Un circuit de încărcare cu litiu-ion cu o singură celulă este destinat unei singure celule sau unei configurații 1S compatibile. Nu trebuie utilizat direct cu un pachet cu mai multe celule.

Pentru un pachet 2S, 3S sau mai mare, sistemul de încărcare trebuie să se potrivească cu:

• numărul de serii;

• tensiunea totală de încărcare completă;

• BMS;

• cerințele de echilibrare;

• curentul de încărcare;

• conectorul de încărcare;

• etapa de conversie a puterii de intrare.

Un încărcător de telefon poate fi utilizat ca sursă de alimentare în amonte pentru un încărcător cu mai multe celule, dar sistemul complet trebuie să fie proiectat pentru acumulatorul. Încărcătorul telefonului în sine nu determină tensiunea corectă de încărcare a pachetului.

3. Confirmați chimia bateriei

Formatul 18650 descrie dimensiunile fizice ale unei celule cilindrice. Nu garantează că fiecare celulă 18650 utilizează aceeași chimie.

Multe celule 18650 folosesc chimia convențională cu ioni de litiu. Alte celule pot folosi fosfat de litiu fier sau o altă substanță chimică cu cerințe de încărcare diferite.

Înainte de a selecta un sistem bazat pe încărcător de telefon, confirmați:

• chimie;

• tensiune nominală;

• tensiune maximă de încărcare;

• curent de încărcare recomandat;

• curent de încărcare maxim;

• intervalul de temperatură de încărcare;

• cerințele de protecție.

O celulă Li-ion 18650 convențională și o celulă LiFePO4 18650 nu ar trebui să aibă în mod automat același profil de încărcare.

Încărcătorul ar trebui să fie selectat din fișa de date aprobată a celulei, mai degrabă decât din formatul bateriei sau din aspectul încărcătorului.

4. Înțelegeți ratingul de ieșire al încărcătorului de telefon

Eticheta de ieșire de pe încărcătorul de telefon descrie de obicei puterea sau curentul maxim pe care adaptorul îl poate furniza într-o anumită condiție de tensiune.

Informațiile comune pot include:

• tensiune de ieșire;

• curent maxim de ieșire;

• mai multe profile de tensiune;

• ieșire USB-A sau USB-C;

• protocol de încărcare rapidă;

• puterea nominală;

• informații despre frecvența de intrare.

Aceste specificații sunt utile, dar nu definesc direct curentul de încărcare a bateriei.

De exemplu, un încărcător de telefon poate fi capabil să furnizeze mai mult curent decât ar trebui să primească celula 18650. Circuitul de încărcare trebuie să limiteze curentul din partea bateriei conform specificațiilor celulei și pachetului.

Prin urmare, încărcătorul trebuie evaluat în două etape:

Un încărcător de telefon cu rating mai mare nu asigură automat încărcare mai rapidă sau mai sigură a bateriei. Circuitul de încărcare controlează procesul real de încărcare din partea bateriei.

5. Verificați compatibilitatea USB-A, USB-C și încărcare rapidă

Încărcătoarele de telefon pot folosi ieșiri USB-A sau USB-C.

Un încărcător USB-A poate oferi o ieșire reglată de bază, în timp ce un încărcător USB-C poate suporta negocierea alimentării. Unele încărcătoare acceptă și sisteme de încărcare rapidă, cum ar fi USB Power Delivery sau alte protocoale proprietare.

Trebuie menținută următoarea distincție:

USB-C este un format de conector. Încărcarea rapidă este o funcție de negociere a puterii de intrare. Nici unul nu înlocuiește încărcătorul de baterie litiu-ion.

Pentru un design de încărcare 18650 bazat pe USB-C, sistemul poate necesita:

• Protecție intrare USB-C;

• configurație putere-rol;

• detectarea chiuvetei;

• Negociere USB Power Delivery acolo unde este necesar;

• protectie la supratensiune de intrare;

• un circuit integrat de încărcare compatibil;

• o etapă de conversie DC-DC;

• Coordonare BMS sau PCM.

Un încărcător de telefon poate oferi 9 V sau o tensiune mai mare după negociere. Acea ieșire trebuie să fie livrată la o etapă de intrare adecvată. Nu trebuie conectat direct la celula 18650.

Dacă un produs este proiectat pentru o intrare USB de bază de 5 V, utilizarea unui adaptor de încărcare rapidă nu îmbunătățește neapărat rezultatul. Circuitul de încărcare încă determină cât de mult curent ajunge la baterie.

6. Potriviți tensiunea de încărcare la celulă și la pachet

Tensiunea de ieșire a încărcătorului de telefon și tensiunea de încărcare a bateriei sunt specificații diferite.

Încărcătorul telefonului poate alimenta partea de intrare a sistemului. Circuitul de încărcare reglează apoi tensiunea bateriei în funcție de:

• chimia celulară;

• număr de serii;

• tensiune maximă de încărcare per celulă;

• configurarea pachetului;

• Cerințe BMS.

Pentru o baterie Li-ion convențională cu o singură celulă, circuitul de încărcare este de obicei proiectat în jurul tensiunii de încărcare completă specificată a celulei. Valoarea exactă trebuie să provină din foaia de date aprobată pentru celulă.

Pentru un pachet în serie, tensiunea de încărcare este legată de numărul de celule conectate în serie. Un pachet cu mai multe celule poate necesita, de asemenea, echilibrare și monitorizare individuală a grupului de celule.

Un tabel de selecție util este:

Încărcătorul telefonului furnizează doar energie de intrare. Nu determină ce rând se aplică.

7. Potriviți curentul de încărcare și timpul de încărcare

Curentul de încărcare afectează:

• timpul de încărcare;

• temperatura celulei;

• îmbătrânirea bateriei;

• temperatura conectorului;

• pierderi de circuit de încărcare;

• Cerere de intrare USB.

Un încărcător de telefon cu un curent nominal ridicat nu înseamnă că celula 18650 poate accepta în siguranță acel curent.

Curentul real de încărcare ar trebui limitat de cea mai mică valoare aplicabilă dintre:

• specificația curentului de încărcare a celulei;

• capacitate de grup paralel;

• Evaluarea curentului de încărcare BMS;

• setare încărcare-IC;

• rating conector și fire;

• proiectare termică;

• capacitatea de intrare a încărcătorului de telefon.

O formulă de planificare de bază este:

Timpul de încărcare estimat ≈ Capacitatea bateriei (Ah) ÷ Curentul de încărcare pe partea bateriei (A) + Timpul conic de tensiune constantă

Estimarea nu este exactă, deoarece curentul scade în general aproape de sfârșitul încărcării. Temperatura bateriei, vârsta celulei, starea de pornire de încărcare și comportamentul BMS pot afecta, de asemenea, rezultatul.

Curentul de ieșire al încărcătorului telefonului nu trebuie utilizat ca înlocuitor pentru specificația curentului de încărcare de pe partea bateriei.

8. Verificați sistemul de protecție a bateriei

O celulă 18650 protejată poate conține un mic circuit de protecție. Un acumulator poate folosi un PCM sau BMS.

Aceste sisteme pot oferi:

• protecție la supraîncărcare;

• protecție la supradescărcare;

• protecție la supracurent;

• protectie la scurtcircuit;

• monitorizarea temperaturii;

• echilibrarea celulelor;

• funcții de comunicare.

Cu toate acestea, protecția nu este același lucru cu controlul încărcării.

Un BMS poate deconecta o baterie în timpul unei stări anormale, dar nu transformă neapărat un încărcător de telefon într-un încărcător complet Li-ion. Încărcătorul și BMS trebuie proiectate să funcționeze împreună.

Pentru mai multe informații despre diferența dintre celulele protejate și cele neprotejate, consultați selectarea bateriei 18650 protejate versus neprotejate.

Pentru un pachet de baterii OEM, confirmați:

• model BMS;

• limita curentului de incarcare;

• limita de sarcină-tensiune;

• configuratie temperatura-senzor;

• funcția de echilibrare;

• pinout conector;

• cerințele de comunicare;

• calea de încărcare și descărcare.

Nu ocoliți un circuit de protecție deoarece încărcătorul de telefon nu începe să se încarce. Un răspuns de protecție poate indica un dezechilibru al celulei, o problemă de cablare, o temperatură anormală sau o baterie deteriorată.

9. Utilizați portul de încărcare corect

Unele baterii 18650 sunt proiectate cu un port de încărcare dedicat. Alții folosesc un port de încărcare la nivel de dispozitiv conectat la un circuit intern de încărcare.

Un încărcător de telefon poate fi conectat numai la portul de intrare desemnat atunci când:

• portul este proiectat pentru încărcare;

• tensiunea de intrare este suportată;

• circuitul de încărcare este instalat;

• polaritatea conectorului este corectă;

• acumulatorul este în stare normală;

• instrucțiunile producătorului permit conectarea.

Nu presupuneți că fiecare port USB al unui dispozitiv poate încărca bateria. Un port USB poate fi destinat numai pentru:

• date;

• puterea dispozitivului;

• ieșire externă;

• acces la serviciu;

• un sistem diferit de tensiune.

Pentru un dispozitiv OEM, portul de încărcare ar trebui să fie clar definit în desenul electric și verificat în timpul testării sistemului.

10. Luați în considerare încărcarea în timp ce dispozitivul funcționează

Unele produse permit încărcarea bateriei în timp ce dispozitivul funcționează. Acest lucru creează cerințe suplimentare de putere și termică.

Încărcătorul telefonului poate avea nevoie să furnizeze:

putere de încărcare + putere de funcționare a dispozitivului + pierderi de conversie

Dacă adaptorul nu poate asigura cererea combinată, sistemul poate:

• reduce curentul de încărcare;

• intră într-un mod de putere limitată;

• descărcați bateria în timp ce este conectat;

• reporniți dispozitivul;

• protecția intrării declanșatorului;

• crește temperatura conectorului sau convertorului.

Sarcina normală și sarcina maximă a dispozitivului ar trebui evaluate în loc să se utilizeze numai capacitatea nominală a bateriei.

Acest lucru este deosebit de important pentru:

• terminale portabile;

• Trackere GPS;

• dispozitive inteligente pentru casă;

• instrumente portabile;

• electronice medicale;

• echipamente de comunicații;

• produse de monitorizare industrială.

Bateria trebuie selectată împreună cu profilul de putere al dispozitivului. The Procesul de selecție a bateriei 18650 pentru dispozitivele OEM oferă un cadru mai larg pentru potrivirea tensiunii, curentului, capacității și ambalajului.

11. Validați sistemul complet de încărcare

Înainte de a aproba un design 18650 bazat pe încărcător de telefon, testați sistemul complet și nu numai adaptorul pentru telefon.

Verificări electrice

Verifica:

• tensiune de intrare;

• limita curentului de intrare;

• tensiune de încărcare;

• curent de încărcare pe partea bateriei;

• terminarea taxei;

• căderea de tensiune;

• Comportamentul reconectarii USB;

• starea de încărcare;

• încărcarea dispozitivului în timpul încărcării.

Verificări termice

Măsură:

• temperatura bateriei;

• temperatura de încărcare-IC;

• temperatura BMS;

• temperatura conectorului;

• temperatura cablu-terminal;

• temperatura incintei.

Verificări de protecție

Evaluați funcțiile aplicabile proiectării:

• protecție la supraîncărcare;

• protecție la supradescărcare;

• protecție la supracurent;

• protectie la scurtcircuit;

• protectie la supratemperatura;

• protecție la încărcare sub temperatură;

• răspunsul la dezechilibru celular;

• comportamentul de comunicare.

Aceste teste trebuie efectuate cu echipament de laborator adecvat și cu proceduri de siguranță. Nu scurtcircuitați, perforați, deschideți sau încărcați manual o baterie.

Verificări mecanice

Inspecta:

• Reținerea portului USB;

• zona de îndoire a cablului;

• jocul conectorului;

• mișcarea bateriei;

• presiunea incintei;

• izolare;

• Fixare BMS;

• trasarea cablurilor;

• acces la serviciu.

Pentru un produs OEM, testarea ar trebui să includă încărcătorul final al telefonului, cablul USB, circuitul de încărcare, acumulatorul, carcasa și încărcarea dispozitivului.

12. Când este un încărcător de telefon potrivit pentru un produs OEM?

Un încărcător de telefon poate fi potrivit ca sursă de intrare atunci când:

• circuitul de încărcare își acceptă ieșirea;

• chimia bateriei este confirmată;

• configurația bateriei este documentată;

• curentul de încărcare este controlat;

• BMS și încărcătorul sunt compatibile;

• interfața USB este stabilă;

• proiectul termic a fost validat;

• produsul final a trecut testarea la nivel de dispozitiv.

Un design personalizat poate fi mai potrivit atunci când produsul necesită:

• o interfață USB-C dedicată;

• negociere cu încărcare rapidă;

• încărcarea în timpul funcționării;

• un pachet cu mai multe celule 18650;

• un BMS personalizat;

• un cablu sau conector fix;

• comunicare cu dispozitivul gazdă;

• o carcasă compactă;

• documentatie de productie controlata.

ale lui ZENE Soluțiile de baterii 18650 pot fi evaluate în funcție de configurația necesară a celulei, capacitatea, curentul și structura mecanică.

13. Greșeli frecvente

Conectarea încărcătorului telefonului direct la celulă

Încărcătorul de telefon nu oferă profilul complet de încărcare a bateriei pentru o celulă goală 18650.

Selectarea unui încărcător numai după puterea sa

Un adaptor de 20 W sau 30 W nu determină curentul corect de încărcare 18650.

Presupunând că fiecare încărcător USB-C este compatibil

Încărcătoarele USB-C pot folosi diferite profiluri de tensiune și comportament de negociere. Circuitul de intrare trebuie să fie proiectat pentru încărcătorul selectat.

Folosind o placă de încărcare 1S pentru un pachet de serie

Un încărcător cu o singură celulă nu este potrivit pentru un pachet 2S, 3S sau o serie superioară.

Asumarea protecției face ca fiecare conexiune să fie sigură

O placă de protecție nu poate corecta fiecare încărcător, cablare sau nepotrivire a celulei-chimie.

Ignorarea încărcării dispozitivului

Când produsul funcționează în timpul încărcării, încărcătorul telefonului trebuie să alimenteze atât dispozitivul, cât și sistemul de încărcare a bateriei.

Folosind o baterie necunoscută sau deteriorată

O baterie cu un înveliș deteriorat, umflare, scurgere, miros anormal, deformare severă sau încălzire inexplicabilă nu trebuie încărcată.

FAQ

Pot încărca o baterie 18650 direct cu un încărcător de telefon?

Nu. Un încărcător de telefon nu trebuie conectat direct la o celulă 18650 goală. Poate fi folosit pentru a alimenta un circuit de încărcare Li-ion compatibil.

Un încărcător de telefon de 5 V poate încărca o baterie de 3,7 V 18650?

Un încărcător de telefon de 5 V poate alimenta partea de intrare a unui circuit de încărcare 1S adecvat. Nu trebuie conectat direct la baterie.

Pot folosi un încărcător rapid de telefon cu o baterie 18650?

Un încărcător rapid de telefon poate fi utilizat numai atunci când circuitul de încărcare acceptă comportamentul său de intrare. Capacitatea de încărcare rapidă nu înlocuiește controlul de încărcare cu litiu-ion necesar.

USB-C poate încărca un acumulator 2S sau 3S 18650?

USB-C poate furniza putere de intrare unui sistem de încărcare cu mai multe celule adecvat. Încărcătorul și BMS trebuie să se potrivească în continuare cu configurația de serie a pachetului.

O baterie 18650 cu o placă de protecție are nevoie de un circuit de încărcare?

Da. O placă de protecție nu oferă neapărat funcțiile complete de curent constant, tensiune constantă și terminare necesare pentru încărcare.

Pot folosi orice cablu USB cu un încărcător de telefon și un modul de încărcare 18650?

Cablul trebuie să accepte curentul necesar, tipul de conector și interfața de încărcare. Cablul complet, încărcătorul, modulul și sistemul de baterie trebuie verificate împreună.

Un încărcător de telefon poate alimenta un acumulator 18650 în interiorul unui dispozitiv?

Da, dacă dispozitivul include un circuit de încărcare compatibil și o intrare de încărcare desemnată. Acumulatorul, încărcătorul, BMS și încărcarea dispozitivului trebuie validate ca un singur sistem.

Concluzie

Un încărcător de telefon poate fi folosit pentru a furniza putere de intrare pentru un sistem de încărcare 18650, dar nu este automat un încărcător de baterie 18650.

Arhitectura sigură necesită un circuit de încărcare cu litiu-ion compatibil între încărcătorul telefonului și baterie. Circuitul trebuie să se potrivească cu chimia celulei, configurația seriei, tensiunea de încărcare, curentul de încărcare și sistemul de protecție.

Funcțiile USB-C și de încărcare rapidă pot îmbunătăți flexibilitatea de intrare, dar nu înlocuiesc controlul de încărcare pe partea bateriei. Pentru aplicațiile OEM, încărcătorul final al telefonului, cablul, circuitul de încărcare, BMS, acumulatorul și dispozitivul trebuie testate împreună înainte de aprobarea producției.

Dacă produsul dvs. necesită o baterie 18650 integrată, o interfață de încărcare, un sistem de protecție sau o structură personalizată a pachetului, contactați ZENE pentru dezvoltarea bateriilor cu litiu personalizate.