リチウム

ここまでで、LiIon の取り扱いの基本と仕組みについて説明しました。 リチウムイオン電池を中心とした回路を設計する場合には、直接的な提案が記載されたクックブックからも恩恵を受けることができると思います。 ここでは、長年にわたって私にとってうまくいったLiIonレシピのコレクションを紹介したいと思います。

私が単一シリーズ (1sXp) セル構成について説明するのは単純な理由です。複数シリーズ構成は、私自身が広範囲に取り組んだものではないと考えているからです。 単一シリーズの構成だけでもかなり広範な記事になりますが、LiIon の取り扱いに精通している方は、ぜひコメント セクションでヒント、コツ、観察を共有してください。前回はかなりの興味深い点を取り上げました。 ！

デバイスに追加したセルを充電する方法はたくさんあります。さまざまな充電器 IC やその他のソリューションを自由に使用できます。 もっと知っておくことが重要であると考えられる 1 つの特定のモジュールに焦点を当てたいと思います。

おそらく青色の TP4056 ボードを見たことがあると思います。これらは安価で、Aliexpress の注文 1 回で大量のボードを所有でき、12 枚のボードがわずか数ドルで買えます。 TP4056 は、最大 1 A のレートでセルに充電できる LiIon 充電器 IC です。多くの TP4056 ボードには保護回路が組み込まれており、このようなボードは LiIon セルを外部からも保護できることを意味します。 このボード自体をモジュールとして扱うことができます。 5 年以上にわたり、PCB のフットプリントは変わっておらず、LiIon の充電と保護が必要な場合は、TP4056 ボードのフットプリントを独自の PCB に追加できるほどです。 私はこれをよく行います。TP4056 とそのすべてのサポート コンポーネントをはんだ付けするよりもはるかに簡単で、さらに安価です。 KiCad のフットプリントも必要な場合は、こちらを参照してください。

これはリニア充電器 IC です。1 A 出力が必要な場合は 1 A 入力が必要で、入出力電圧差と電流の積が熱に変換されます。 ありがたいことに、TP4056 モジュールは高温に十分に対処できるように構築されており、必要に応じてヒートシンクを追加できます。 最大充電電流は、グランドといずれかのピンの間の抵抗によって設定されます。デフォルトの抵抗は 1.2 kΩ で、電流は 1 A になります。 低容量セルの場合は、10 kΩ の抵抗に置き換えて 130 mA 制限を設定できます。また、中間値の表をオンラインで見つけることができます。

TP4056 IC には、モジュールをそのまま使用している場合、ほとんどの人が知らない優れた点がいくつかあります。 IC の CE ピンは 5 V VIN に配線されていますが、そのピンを持ち上げると、MCU からのロジック レベル入力で充電を無効または有効にするために使用できます。 MCU の ADC を PROG ピン (電流設定抵抗に使用されるのと同じピン) に接続することで、充電電流を監視できます。 また、サーミスタ ピンもあり、通常はアースに配線されますが、パウチ セルに取り付けられたサーミスタであっても、18650 ホルダーに外部に追加されたサーミスタであっても、抵抗分圧器を使用して幅広いサーミスタに適応できます。

TP4056 にも問題があります。これは非常に単純な IC です。 壁面電源が利用できる場合、効率は必須ではありませんが、TP4056 はかなりの量の電力を熱として浪費します。 スイッチング充電器ベースのモジュールはそれを回避し、多くの場合、必要に応じてより高い電流での充電も可能にします。 セルを逆に接続すると、チップが壊れ、保護回路も壊れます。この間違いは犯しやすいものです。私も何度もそうしてきました。だからこそスペアが必要なのです。 セルの接点を逆にした場合は、ボードを捨ててください。欠陥のある IC でセルを充電しないでください。

また、TP4056 の人気を考慮して、この IC のコピーは中国の複数の異なるチップ ベンダーによって製造されており、これらのコピー IC の一部は他のものよりも壊れやすく、たとえば、セルを充電できなくなることが観察されています。繰り返しになりますが、予備品。 TP4056 には、他の最新の IC のような充電タイマーもありません。これについては、最初の記事のコメント セクションで触れました。