Як зарядити акумулятор 18650 за допомогою зарядного пристрою для телефону?

Багато хто запитує, чи можна використовувати зарядний пристрій для телефону для зарядки акумулятора 18650.

Відповідь залежить від того, що мається на увазі під 'використанням зарядного пристрою для телефону'. Зарядний пристрій для телефону часто може забезпечити живленням відповідну схему заряджання USB. Однак сам зарядний пристрій не є автоматично безпечним зарядним пристроєм для елемента 18650.

Зарядний пристрій телефону зазвичай діє як зовнішній адаптер живлення. Він може забезпечувати вихід USB, наприклад 5 В, або погоджувати більший вихід через протокол швидкої зарядки. Для батареї 18650 все ще потрібна схема заряджання, яка контролює напругу, струм і кінцеву зарядку на стороні батареї.

Зазвичай правильною системою є:

Зарядний пристрій для телефону → USB-кабель → Li-Ion Charging Circuit → 18650 Battery

Неправильний підхід:

Phone Charger → USB Cable → Bare 18650 Cell

Друге розташування не забезпечує контролю, необхідного для літій-іонної батареї, і його не слід використовувати.

Путівник ЗЕРНЕ по безпечне заряджання акумулятора 18650 пояснює загальні вимоги до заряджання. Ця стаття присвячена саме сумісності зарядних пристроїв телефону, вибору USB-входу та дизайну системи заряджання OEM.

Швидка відповідь: чи можна заряджати акумулятор 18650 за допомогою зарядного пристрою для телефону?

Так, зарядний пристрій телефону можна використовувати як джерело живлення для відповідної системи заряджання 18650.

Його не можна підключати безпосередньо до голої комірки 18650.

Перш ніж використовувати зарядний пристрій для телефону, перевірте:

• хімічний склад батареї;

• чи є батарея одноелементною, 1S або багатоелементною;

• необхідна напруга повного заряду;

• допустимий зарядний струм;

• вхідна напруга USB, підтримувана ланцюгом зарядки;

• сумісність BMS або схеми захисту;

• стан акумулятора;

• чи має продукт спеціальний зарядний порт.

Зарядний пристрій для телефону підходить лише тоді, коли:

1. Акумулятор має сумісну схему зарядки.

2. Схема зарядки розроблена для конфігурації акумулятора.

3. USB-кабель і роз'єм можуть забезпечити необхідний вхід.

4. Вихід зарядного пристрою знаходиться в межах вхідного діапазону системи заряджання.

5. Вся система була перевірена на температуру та захист.

Не підключайте комірку 18650 безпосередньо до:

• зарядний пристрій для телефону;

• кабель USB;

• адаптер USB-C;

• адаптер швидкої зарядки;

• порт USB комп'ютера;

• імпровізоване підключення проводів.

1. Зарядний пристрій для телефону – це джерело живлення, а не зарядний пристрій для акумулятора

Зарядний пристрій для телефону призначений для живлення електронного пристрою. Він не обов'язково знає акумулятор:

• хімія;

• стан заряду;

• напруга зарядки;

• зарядний струм;

• температура;

• охоронний статус;

• умова припинення заряду.

Літій-іонна зарядна схема відповідає за перетворення вихідного сигналу зарядного пристрою телефону в контрольований процес заряджання акумулятора.

Залежно від конструкції схема заряджання може керувати:

• регулювання вхідної напруги;

• обмеження вхідного струму;

• зарядка постійним струмом;

• зарядка постійною напругою;

• припинення заряду;

• моніторинг температури;

• виявлення несправностей;

• координація захисту акумулятора.

Це означає, що зарядний пристрій для телефону може живити плату заряджання, але не замінює цю плату.

Ця відмінність важлива, оскільки зарядні пристрої для телефонів можуть мати дуже різні рейтинги. Зарядний пристрій із позначкою 5 В/2 А, 9 В/2 А або 20 Вт не означає, що під’єднаний елемент 18650 має отримувати ці значення безпосередньо.

2. Перевірте, чи є батарея одноелементною чи акумуляторною

Фізична етикетка '18650' не містить достатньо інформації, щоб вибрати зарядний пристрій.

Акумулятор 18650 може бути:

• одна пухка циліндрична комірка;

• одна захищена клітина;

• акумулятор 1S;

• кілька комірок, з’єднаних паралельно;

• пакет 2S, 3S або вищої серії;

• готовий акумуляторний блок із вбудованою BMS;

• акумулятор, встановлений всередині пристрою з вбудованою схемою зарядки.

Одноелементна літій-іонна схема зарядки призначена для однієї комірки або сумісної конфігурації 1S. Його не слід використовувати безпосередньо з багатокомпонентною серією пакетів.

Для упаковки 2S, 3S або більшої системи заряджання має відповідати:

• кількість серій;

• загальна напруга повного заряду;

• BMS;

• вимоги до балансування;

• зарядний струм;

• роз'єм для зарядки;

• етап перетворення вхідної потужності.

Зарядний пристрій телефону можна використовувати як вихідне джерело живлення для багатоелементного зарядного пристрою, але вся система має бути розроблена для акумуляторної батареї. Сам зарядний пристрій телефону не визначає правильну зарядну напругу.

3. Перевірте хімічний склад батареї

Формат 18650 описує фізичні розміри циліндричної комірки. Це не гарантує, що кожна клітина 18650 використовує однакову хімію.

У багатьох елементах 18650 використовується звичайна літій-іонна хімія. Інші елементи можуть використовувати фосфат літію, заліза або іншу хімію з іншими вимогами до зарядки.

Перш ніж вибрати систему на основі зарядного пристрою для телефону, підтвердьте:

• хімія;

• номінальна напруга;

• максимальна напруга зарядки;

• рекомендований струм зарядки;

• максимальний зарядний струм;

• температурний діапазон зарядки;

• вимоги захисту.

Звичайний літій-іонний елемент 18650 і елемент LiFePO4 18650 не повинні автоматично мати однаковий профіль заряджання.

Зарядний пристрій слід вибирати на основі затвердженої таблиці даних осередку, а не на основі формату батареї чи зовнішнього вигляду зарядного пристрою.

4. Зрозумійте вихідну потужність зарядного пристрою для телефону

Етикетка вихідного сигналу на зарядному пристрої для телефону зазвичай описує максимальну потужність або струм, які може забезпечити адаптер за певних умов напруги.

Загальна інформація може включати:

• вихідна напруга;

• максимальний вихідний струм;

• кілька профілів напруги;

• вихід USB-A або USB-C;

• протокол швидкої зарядки;

• номінальна потужність;

• інформація про вхідну частоту.

Ці специфікації корисні, але вони безпосередньо не визначають зарядний струм акумулятора.

Наприклад, зарядний пристрій для телефону може забезпечити більший струм, ніж повинен отримувати елемент 18650. Схема заряджання має обмежувати струм на стороні батареї відповідно до специфікацій елемента та пакета.

Тому зарядний пристрій слід оцінювати в два етапи:

Зарядний пристрій телефону з вищим номіналом не забезпечує автоматично швидшу або безпечнішу зарядку акумулятора. Схема заряджання контролює фактичний процес заряджання на стороні акумулятора.

5. Перевірте сумісність USB-A, USB-C і швидкої зарядки

Зарядні пристрої для телефонів можуть використовувати виходи USB-A або USB-C.

Зарядний пристрій USB-A може забезпечувати базовий регульований вихід, тоді як зарядний пристрій USB-C може підтримувати узгодження живлення. Деякі зарядні пристрої також підтримують системи швидкого заряджання, такі як USB Power Delivery або інші власні протоколи.

Слід дотримуватися наступної відмінності:

USB-C — це формат роз’єму. Швидке заряджання – це функція узгодження вхідної потужності. Жоден з них не замінює зарядний пристрій літій-іонного акумулятора.

Для конструкції заряджання 18650 на основі USB-C системі може знадобитися:

• захист входу USB-C;

• конфігурація владної ролі;

• виявлення раковини;

• Переговори щодо доставки живлення через USB, якщо це необхідно;

• захист від перенапруги на вході;

• сумісна зарядна мікросхема;

• каскад перетворення DC-DC;

• Координація BMS або PCM.

Зарядний пристрій для телефону може запропонувати 9 В або вищу напругу після узгодження. Цей вихід має бути доставлений до відповідного вхідного каскаду. Його не слід підключати безпосередньо до комірки 18650.

Якщо продукт розроблено для основного входу USB 5 В, використання адаптера швидкої зарядки не обов’язково покращить результат. Схема зарядки все ще визначає, скільки струму досягає акумулятора.

6. Підберіть зарядну напругу до елемента та упаковки

Вихідна напруга зарядного пристрою телефону та напруга заряджання акумулятора відрізняються.

Зарядний пристрій телефону може живити вхідну сторону системи. Потім схема заряджання регулює напругу на стороні акумулятора відповідно до:

• клітинна хімія;

• кількість серій;

• максимальна зарядна напруга на елемент;

• конфігурація упаковки;

• Вимоги до BMS.

Для звичайної одноелементної літій-іонної батареї схема заряджання зазвичай розроблена відповідно до вказаної напруги повного заряду елемента. Точне значення має виходити із затвердженої таблиці даних клітинки.

Для серійного блоку напруга заряджання залежить від кількості елементів, з’єднаних послідовно. Багатокомпонентна упаковка також може вимагати балансування та моніторингу окремої групи клітин.

Корисна таблиця вибору:

Зарядний пристрій телефону забезпечує лише вхідну енергію. Це не визначає, який рядок застосовується.

7. Зіставте зарядний струм і час заряджання

Струм зарядки впливає на:

• час зарядки;

• температура клітини;

• старіння акумулятора;

• температура роз'єму;

• втрати в ланцюзі зарядки;

• Потреба в USB-вході.

Зарядний пристрій для телефону з високим номінальним струмом не означає, що елемент 18650 може безпечно приймати цей струм.

Фактичний зарядний струм повинен бути обмежений найнижчим застосовним значенням серед:

• специфікація зарядного струму клітини;

• можливість паралельної групи;

• Номінальний зарядний струм BMS;

• налаштування зарядки IC;

• номінал роз'єму і проводу;

• тепловий дизайн;

• можливість підключення зарядного пристрою телефону.

Основна формула планування:

Розрахунковий час заряджання ≈ Ємність батареї (А·год) ÷ Струм заряджання на стороні батареї (A) + час конусності постійної напруги

Оцінка не є точною, оскільки струм зазвичай зменшується ближче до кінця заряджання. Температура акумулятора, вік елемента, початковий стан заряду та поведінка BMS також можуть впливати на результат.

Вихідний струм зарядного пристрою телефону не можна використовувати як заміну специфікації струму заряджання акумулятора.

8. Перевірте систему захисту батареї

Захищена комірка 18650 може містити невелику схему захисту. Акумуляторна батарея може використовувати PCM або BMS.

Ці системи можуть забезпечувати:

• захист від перезаряду;

• захист від перерозряду;

• захист від надструму;

• захист від короткого замикання;

• контроль температури;

• балансування клітин;

• функції спілкування.

Однак захист — це не те саме, що контроль заряджання.

BMS може від'єднати батарею під час ненормальних умов, але вона не обов'язково перетворює зарядний пристрій телефону на повний літій-іонний зарядний пристрій. Зарядний пристрій і BMS повинні працювати разом.

Додаткову інформацію про різницю між захищеними та незахищеними клітинами див Вибір захищеної та незахищеної батареї 18650.

Для акумуляторної батареї OEM підтвердьте:

• модель BMS;

• обмеження зарядного струму;

• межа зарядної напруги;

• конфігурація датчика температури;

• функція балансування;

• цоколевка роз'єму;

• комунікаційні вимоги;

• шлях заряду і розряду.

Не обходьте схему захисту, оскільки зарядний пристрій телефону не починає заряджатися. Реакція захисту може вказувати на дисбаланс клітин, проблему з проводкою, аномальну температуру або пошкоджену батарею.

9. Використовуйте правильний зарядний порт

Деякі акумуляторні батареї 18650 мають спеціальний зарядний порт. Інші використовують зарядний порт на рівні пристрою, підключений до внутрішньої схеми заряджання.

Зарядний пристрій для телефону можна підключати лише до призначеного вхідного порту, якщо:

• порт призначений для зарядки;

• підтримується вхідна напруга;

• встановлена ​​схема зарядки;

• полярність роз'єму правильна;

• акумуляторна батарея в нормальному стані;

• інструкції виробника дозволяють підключення.

Не думайте, що кожен USB-порт пристрою може заряджати акумулятор. Порт USB може бути призначений лише для:

• дані;

• потужність пристрою;

• зовнішній вихід;

• доступ до сервісу;

• інша система напруги.

Для OEM-пристрою зарядний порт має бути чітко визначений на електричному кресленні та перевірений під час тестування системи.

10. Подумайте про заряджання під час роботи пристрою

Деякі продукти дозволяють заряджати акумулятор під час роботи пристрою. Це створює додаткові вимоги до потужності та тепла.

Зарядний пристрій для телефону може забезпечити:

потужність заряджання + робочу потужність пристрою + втрати від перетворення

Якщо адаптер не може задовольнити сукупний попит, система може:

• зменшити зарядний струм;

• перейти в режим обмеженої потужності;

• розрядити батарею під час підключення;

• перезавантажте пристрій;

• захист тригерного входу;

• підвищення температури роз’єму або конвертера.

Слід оцінювати нормальне та пікове навантаження пристрою, а не використовувати лише номінальну ємність акумулятора.

Це особливо важливо для:

• кишенькові термінали;

• GPS трекери;

• пристрої розумного будинку;

• портативні інструменти;

• медична електроніка;

• комунікаційне обладнання;

• продукти промислового моніторингу.

Акумулятор слід вибирати разом з профілем потужності пристрою. The Процес вибору батареї 18650 для пристроїв OEM забезпечує ширшу структуру для відповідності напруги, струму, ємності та упаковки.

11. Перевірте повну систему заряджання

Перш ніж схвалити дизайн 18650 на основі зарядного пристрою для телефону, перевірте всю систему, а не лише телефонний адаптер.

Електричні перевірки

Підтвердити:

• вхідна напруга;

• межа вхідного струму;

• напруга зарядки;

• зарядний струм на стороні акумулятора;

• припинення заряду;

• падіння напруги;

• поведінка повторного підключення USB;

• стан зарядки;

• навантаження пристрою під час зарядки.

Теплові перевірки

міра:

• температура акумулятора;

• температура зарядки IC;

• температура BMS;

• температура роз'єму;

• температура кабельної клеми;

• температура корпусу.

Перевірки захисту

Оцініть функції, застосовні до дизайну:

• захист від перезаряду;

• захист від перерозряду;

• захист від надструму;

• захист від короткого замикання;

• захист від перегріву;

• захист від перегріву зарядки;

• реакція клітинного дисбалансу;

• поведінка спілкування.

Ці тести слід проводити з відповідним лабораторним обладнанням і дотримуватись процедур безпеки. Не замикайте, не проколюйте, не відкривайте та не заряджайте акумулятор вручну.

Механічні перевірки

Оглянути:

• утримання порту USB;

• площа вигину кабелю;

• зазор роз'єму;

• рух батареї;

• тиск в корпусі;

• ізоляція;

• кріплення BMS;

• прокладання кабелю;

• доступ до служби.

Для OEM-продукту тестування має включати зарядний пристрій телефону, USB-кабель, схему заряджання, акумуляторну батарею, корпус і навантаження на пристрій.

12. Коли зарядний пристрій для телефону підходить для продукту OEM?

Зарядний пристрій для телефону може бути придатним як джерело вхідного сигналу, коли:

• схема зарядки приймає його вихід;

• хімічний склад батареї підтверджено;

• конфігурація акумулятора задокументована;

• контролюється зарядний струм;

• BMS і зарядний пристрій сумісні;

• інтерфейс USB стабільний;

• тепловий проект перевірено;

• кінцевий продукт пройшов тестування на рівні пристрою.

Індивідуальний дизайн може бути доцільнішим, якщо продукт вимагає:

• виділений інтерфейс USB-C;

• швидка зарядка переговорів;

• зарядка під час роботи;

• багатокомпонентна упаковка 18650;

• індивідуальна BMS;

• фіксований кабель або роз'єм;

• зв'язок з головним пристроєм;

• компактний корпус;

• контрольована виробнича документація.

ЗЕРНЕ Акумуляторні рішення 18650 можна оцінити відповідно до необхідної конфігурації елемента, ємності, струму та механічної структури.

13. Поширені помилки

Підключення зарядного пристрою телефону безпосередньо до стільникового

Зарядний пристрій телефону не забезпечує повний профіль заряджання батареї для елемента 18650.

Вибирайте зарядний пристрій лише за його потужністю

Номінальна потужність адаптера 20 або 30 Вт не визначає правильний зарядний струм 18650.

Припустимо, що кожен зарядний пристрій USB-C сумісний

Зарядні пристрої USB-C можуть використовувати різні профілі напруги та поведінку переговорів. Вхідна схема повинна бути розрахована на обраний зарядний пристрій.

Використання зарядної плати 1S для серії

Одноелементний зарядний пристрій не підходить для пакетів серії 2S, 3S або вищих.

Припущення захисту робить кожне з’єднання безпечним

Захисна плата не може виправити кожну невідповідність зарядного пристрою, електропроводки чи хімічних елементів.

Ігнорування навантаження пристрою

Коли виріб працює під час заряджання, зарядний пристрій телефону повинен живити як пристрій, так і систему заряджання акумулятора.

Використання невідомої або пошкодженої батареї

Акумулятор із пошкодженою оболонкою, здуттям, витоком, незвичним запахом, сильною деформацією або незрозумілим нагріванням не можна заряджати.

FAQ

Чи можна заряджати батарею 18650 безпосередньо за допомогою зарядного пристрою телефону?

Ні. Зарядний пристрій для телефону не слід підключати безпосередньо до оголеного елемента 18650. Його можна використовувати для живлення сумісної схеми зарядки Li-ion.

Чи може зарядний пристрій телефону 5 В зарядити акумулятор 18650 3,7 В?

Зарядний пристрій для телефону на 5 В може забезпечувати вхідну сторону відповідної схеми зарядки 1S. Його не слід підключати безпосередньо до акумулятора.

Чи можна використовувати швидкий зарядний пристрій для телефону з акумулятором 18650?

Швидкий зарядний пристрій для телефону можна використовувати, лише якщо ланцюг заряджання підтримує його вхідну поведінку. Можливість швидкого заряджання не замінює необхідний контроль заряджання літій-іонних батарей.

Чи можна USB-C заряджати акумуляторну батарею 2S або 3S 18650?

USB-C може забезпечити вхідне живлення для відповідної багатоелементної системи зарядки. Зарядний пристрій і BMS мають відповідати серійній конфігурації упаковки.

Чи потрібна схема зарядного пристрою для акумулятора 18650 із захисною платою?

так Захисна плата не обов’язково забезпечує повні функції постійного струму, постійної напруги та термінації, необхідні для заряджання.

Чи можу я використовувати будь-який USB-кабель із зарядним пристроєм телефону та зарядним модулем 18650?

Кабель повинен підтримувати необхідний струм, тип роз'єму і інтерфейс зарядки. Кабель, зарядний пристрій, модуль і акумуляторну систему слід перевіряти разом.

Чи може зарядний пристрій телефону живити акумуляторну батарею 18650 у пристрої?

Так, якщо пристрій містить сумісну схему заряджання та призначений зарядний вхід. Акумуляторна батарея, зарядний пристрій, BMS і навантаження пристрою повинні бути перевірені як одна система.

Висновок

Зарядний пристрій для телефону можна використовувати для забезпечення вхідного живлення для системи заряджання 18650, але він не є автоматично зарядним пристроєм 18650.

Для безпечної архітектури потрібна сумісна літій-іонна схема зарядки між зарядним пристроєм телефону та акумулятором. Схема має відповідати хімічній структурі елемента, конфігурації серії, зарядній напрузі, зарядному струму та системі захисту.

USB-C і функції швидкого заряджання можуть підвищити гнучкість введення, але вони не замінять керування заряджанням на стороні акумулятора. Для додатків OEM кінцевий зарядний пристрій для телефону, кабель, ланцюг заряджання, BMS, акумуляторна батарея та пристрій повинні бути перевірені разом перед затвердженням виробництва.

Якщо для вашого продукту потрібна інтегрована батарея 18650, інтерфейс зарядки, система захисту або спеціальна структура упаковки, зв’яжіться з ZERNE для розробки індивідуальної літієвої батареї.