Плата заряда аккумулятора li-ion и LiFePO₄ - модуль TP5000 (контроллер заряда)

Плата заряда аккумулятора li-ion и LiFePO₄ - модуль TP5000 (контроллер заряда)
#tp5000 #LiFePO₄ #li-ion

Всем привет. Сегодня мы рассмотрим плату заряда TP5000, которая может заряжать литиевые аккумуляторы и литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Режим работы платы управляется перемычкой.
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед широко распространенными литий-ионными. У них более стабильное напряжение разряда, которое не сильно меняется в процессе потери емкости, они могут выдавать гораздо большие пиковые токи, обладают морозостойкостью, низким саморазрядом, большим количеством циклов заряда-разряда без потери емкости, термической и химической стабильностью, что делает их максимально безопасными. Но при этом они сильно проигрывают в удельной плотности энергии. Это значит, что при равных объемах литий-ионные аккумуляторы будут иметь значительно большую емкость. Поэтому мы и не видим литий-железо-фосфатные аккумуляторы в наших девайсах.

У меня, к сожалению, тоже нету литий-железо-фосфатного аккумулятора, поэтому тестировать плату будем с обычными литий-ионными 18650. Основное отличие платы TP5000 от платы TP4056 в том, что на ней присутствует DC-DC преобразователь, значительно повышающий КПД ее работы. Управляет всеми процессами микросхема TP5000.

По умолчанию присылают плату, настроенную для заряда литий-железо-фосфатных аккумуляторов, перемычка, обозначенная как F на плате не запаяна. Ток заряда аккумулятора по умолчанию ограничивается 1А, но есть возможность поднять его до 2А. Ток заряда определяет вот этот резистор. По умолчанию это 100 мОм. Если параллельно ему установить точно такой-же резистор, для которого тут и предусмотрено место, то ток заряда увеличится в двое. В даташите можно найти табличку с номиналами резисторов и соответствующим током.

Еще один резистор имеет нулевое значение, т.е. выполняет роль перемычки. Он отвечает за величину тока предзаряда, а нулевое сопротивление резистора означает, что ток предзаряда будет равен 10% он максимального. Заряд аккумулятора осуществляется в режиме постоянное напряжение/постоянный ток.

На плате имеется несколько выводов, предназначенные для подключения аккумулятора и питания. На этих выводах есть только два обозначения, В+ и IN+. Средние два вывода общие, это B- и IN- соответственно.

Идущий в комплекте светодиод двухцветный и предназначен для индикации режима работы платы, заряд и окончание заряда. Для правильного монтажа короткую ножку светодиода нужно припаивать ближе к контакту IN+. Чтобы использовать плату для заряда литиевых аккумуляторов, мне придется запаять перемычку F.

Вот, что у меня в итоге получилось. К плате я подпаял разъем, для подключения к блоку питания, и холдер, для установки литиевого аккумулятора. Первое подключение сделал без аккумулятора, чтобы посмотреть на работу светодиода. При подключении питания загорелся зеленый светодиод, значит подключено все правильно.

Для первого теста я установил практически заряженный аккумулятор, выставил на блоке питания 5 с лишним вольт и подключил. Аккумулятор сразу начал заряжаться и загорелся красный светодиод. Отключение заряда произошло при напряжении где-то 4.23В, после чего загорелся зеленый светодиод.

Сейчас я хочу выяснить, при каком напряжении на аккумуляторе включится его заряд, если не отключать блок питания. Для имитации разряда я нагружу аккумулятор резистором, что приведет к просадке напряжения. Когда напряжение стало приближаться к 4.06В включился заряд аккумулятора. Но если отключать блок питания, то плата ведет себя уже под другому, и при его подключении начинает заряд даже при напряжении на аккумуляторе 4.2В.

Теперь проверим самое большое преимущество данной платы, ее высокий КПД. На плату можно подавать напряжение от 4.5В до 9В, и при увеличении входного напряжения ток на входе должен уменьшаться. Я подключил два мультиметра в режиме измерения тока. Левый показывает ток на входе, правый ток на аккумуляторе. При установке на блоке питания 5 вольт токи практически не отличаются, а вот при увеличении напряжения ток на входе платы значительно меньше. При напряжении на входе почти 9 В разница составляет практически в два раза. Все это благодаря встроенному DC-DC преобразователю.

[conltti]

Отличный ролик! Всё что нужно сказано, без лишней чепухи. Приятно слушать человека с высоким интеллектом.

[Ak_Bars]

Самый подробный обзор. Искал цоколёвку светодиода. Спасибо

[VladimirSafonov]

Самый конкретный разбор по этой плате и без ошибок.

[AOstudio]

Отличный модуль!👍🏿
Банку lifepo4 280 ah будет заряжать *140 часов* 😂

[samopal]

Как его применить в павербанке со сквозным режимом? Имею в виду, что если подсоединить повышайку (скажем MT3608) к батарее, чтобы получать, например, 5 вольт или 12, то при постоянно подключенном питании нагрузка будет питаться от аккума (ну или частично от аккума), то есть аккумулятор будет постоянно заряжаться-разряжаться, что вряд ли для него полезно. Можно сделать, чтобы при наличии внешнего питания аккум только заряжался, а питание на повышайку шло прямо со входа?

[shmuzer_]

Странное поведение модуля при питании от солнечной панели (6в) и двух паралено подключенных. При ярком солнце модуль прекращает заряд уже при 4.06-4.08. Если панель затенить, то заряжает посильней. Но нужно не просто затенить, а какбы отключить и опять подать свет.

[art]

Здравствуйте! Подскажите - а защиту от переполюсовки как можно внедрить?

[olegsmirnov]

Что то странно лифепо заряжается при 3.65 а не 4.20?

[arsenyvoronov]

Здравствуйте не подскажите в чём разница между зарядами LiIo и LiFePo4 ?сам принцеп или только конечное напряжение?

[yBak]

на 2-х платах проверял, нифига не идет зарядка.может из за того что lifepo4 высокотоковый?

[АлександрКанцедал]

Здравствуйте. Я так понимаю что если припаять еще один резистор R100, то на правом мультиметре показывло бы 2А ? И еще скажите пожалуйста в каком случае этот резистор желательно впаять. Спасибо.

[alexpan]

Где взять резистор 0.1 ома дополнительный или хотя бы 0.2 где такой можно выпасть? Пытался найти на материнках не нашел, мелкое все очень

[ИванФаков-цл]

Может кто нибудь в теме и подскажет по одному вопросу. Есть ли подобная компактная плата но способная работать от 1, 2 вольт?
Есть желание переделать свой триммер, заменить NiMh на тот же lifepo4.