Модули заряда литиевых аккумуляторов 2S, 7,4В (8,4В) TP5100 и FM4256

Для заряда одно-баночных 1S Li-ion батарей на 3,7В существует несколько популярных модулей заряда, например, TP4056, в нём также есть защита для аккумуляторов, они довольно широко сейчас используются в самоделках и проблем с ними нет. А вот с зарядом двух-баночных батарей 2S с последовательным подключением двух аккумуляторов с суммарным напряжением 7,4В (2 аккумулятора по 3,7В) уже дело обстоит немного сложнее и тут одним модулем можем не обойтись.

Давайте разберёмся как можно зарядить два последовательно включённых аккумулятора или двух-баночный аккумулятор на 7,4В, я нашёл 2 модуля для заряда литиевых аккумуляторов (2S), это TP5100 и некий FM4256, они полностью отличаются друг от друга, так как собраны на разных контроллерах, давайте рассмотрим как пользоваться каждым из них и как подключить их правильно.

Оглавление:

1. Модуль заряда 1S/2S Li-ion аккумуляторов TP5100
2. Модуль заряда 2S Li-ion аккумуляторов FM4256
3. Модуль балансировки для 2S Li-ion аккумуляторов

Модуль заряда 1S/2S Li-ion аккумуляторов TP5100

На Алиекспрессе сейчас можно купить недорогой модуль заряда собранный на микросхеме TP5100 (https://alii.pub/6x3gek), он может заряжать как одиночный аккумулятор (или несколько аккумуляторов подключенных параллельно) 1S, так и батарею собранную из двух аккумуляторов подключенных последовательно 2S. В первом случае перемычка, которая стоит на плате должна быть разомкнута, во втором нужно её замкнуть, например, кусочком провода или просто каплей припоя, переводя контроллер в режим заряда двух аккумуляторов.

При зарядке одного аккумулятора модуль может запитывается от блока питания с напряжением 5-12В и он заряжает аккумуляторы до напряжения 4,2В.

При зарядке двух последовательно включенных аккумуляторов модуль TP5100 подключается к БП с напряжением 10-15В и заряжает аккумуляторы до напряжения 8,4В, после чего заряд останавливается.

Следует отметить, что модуль не содержит в себе балансировки заряда между двумя аккумуляторами, поэтому им можно заряжать напрямую только аккумуляторы со встроенным балансиром и защитой, такие аккумуляторы используются например, в камерах, фотоаппаратах, рациях и в других устройствах питающихся от напряжения 7,4В. Если хотите этим модулем заряжать Li-ion аккумуляторы 18650 то потребуется использовать дополнительно плату балансир, о ней расскажем в последней части статьи.

Ток заряда в модуле TP5100 можно задать с помощью резисторов на плате, и при установленных изначально 2-х резисторах ток заряда составляет до 2А, а чтобы получить ток до 1А то нужно один резистор выпаять.

На модуле имеются контакты для подключения выводного двухцветного светодиода с общим анодом для того чтобы вывести его куда-то на панель устройства и видеть когда батарея зарядится.

Модуль заряда 2S Li-ion аккумуляторов FM4256

Главным отличием модуля зарядки Li-ion аккумуляторов на контроллере FM4256 от модуля TP5100 (https://alii.pub/6x3gi2) заключается в том, что двух-баночную батарею (2S) на 7,4В можно заряжать от напряжения всего 5В (4,6-5,5В), то есть подойдёт любая USB зарядка с током 2А, от смартфона или планшета, что довольно актуально, так как найти мощный БП 10-15В сейчас сложнее, чем на 5В. Один элемент на 3,7В он заряжать не может в отличии от предыдущей платы заряда.

На выходе модуля зарядки FM4256 напряжение составляет 8,4В, что соответствует максимальному напряжению двух полностью заряженных аккумуляторов и при зарядке максимальный ток составляет 1,2А.

И опять же должны отметить, что модуль предназначен для заряда аккумуляторов от камер и раций, а для самодельных аккумуляторов собранных из двух штук 18650 (или других типоразмеров) понадобится балансир, который ставится между платой заряда FM4256 и аккумуляторами.

Ток заряда в этом модуле изначально задан резистором, который подключен к ноге Iset микросхемы FM4256, и сопротивление резистора составляет 5 кОм, на выходе при этом установлен ток 1,2А, но можно рассчитать и на другой ток по этой формуле:

 

Или можно взять номинал резистора из таблицы:

Модуль балансировки для 2S Li-ion аккумуляторов

Итак мы уже выбрали нужный нам модуль для заряда двух аккумуляторов, а как же теперь защитить эти аккумуляторы, так как сами эти платы не умеют это делать и распределять заряд между ними правильно. Для такого существуют специальные модули, называемые балансирами (http://alii.pub/65s7tv), эти платы умеют балансировать и контролировать во время заряда два последовательно подключённых аккумулятора на 3,7В, она также защищает от повышенного и пониженного напряжения на них и от короткого замыкания.

Схема подключения платы балансира к двум аккумуляторам проста и показана ниже, к контактам P+ и P- подключается нагрузка, или же при заряде батареи какой-то из модулей заряда, например TP5100 или FM4256. Максимальный постоянный ток заряда данного балансира составляет 3А и пиковый до 5А но существуют и более мощные модули балансировки аккумуляторов 2S но здесь из приводить не буду так как подключение у них будет строится по такой же схеме.

В данной статье я собрал наиболее известные и популярные модули зарядки для двух Li-ion аккумуляторов 2S на 7,4В, разобрались как можно их подключить и использовать совместно с аккумуляторами типа 18650 или других типов на 3,7В используя плату балансировки и защиты, надеюсь данная статья Вам поможет при создании своих самоделок.