ماژول شارژ و مدیریت باتری 1 تا 4 سل لیتیوم‑یون (Lithium‑ion) یک برد کوچک و پرکاربرد با ابعاد 36 × 17 × 9 میلیمتر است که برای شارژ ایمن، حفاظت و مانیتورینگ باتریهای سری تا 4 سل طراحی شده است. این ماژول از ورودی 5–26 ولت پشتیبانی میکند (ورودی باید بالاتر از ولتاژ باتری کامل شارژ شده باشد)، حداکثر جریان شارژ تا 3A را فراهم میکند و از محافظتهای ولتاژ ورودی، جریان خروجی، اتصال کوتاه و حرارتی برخوردار است. برد شامل المانهای کنترلی دقیق، آیسی با مقایسهگر 4 کاناله، پینهای ارتباطی (SCL/SDA)، رابط NTC و نقاط پین برای تنظیم تعداد سلها و تنظیم جریان میباشد.
مشخصات :
- ولتاژ ورودی: 5 تا 26 ولت DC
- تعداد سلولهای پشتیبانیشده: 1S تا 4S (قابل انتخاب با اتصال پد)
- ولتاژ خروجی: حداکثر 16.8V برای 4S
- حداکثر توان خروجی: 40 وات
- بر پایه تراشه IP2365
- تنظیم جریان ورودی: مشابه جریان شارژ، با مقاومت جداگانه (INN)
- ساختار مبدل: Step-Down (Buck)
- پورت NTC: برای سنسور دما (اختیاری)
- رابط I²C (SCL/SDA): برای توسعه MCU (پیشفرض غیرفعال)
• محافظ دمای بالا
• محافظ ولتاژ ورودی (زیاد و کم)
• محافظ جریان ورودی
• محافظ اتصال کوتاه خروجی
• محافظ اضافهولتاژ خروجی - ابعاد برد: 36 × 17 × 9 میلیمتر
- وزن: 5.5 گرم
- توضیحات دقیق و مراحل راه اندازی عملی ماژول
این ماژول برای طیف گستردهای از پروژهها و محصولات مناسب است: پاوربانکهای سفارشی، دستگاههای IoT، تجهیزات صوتی/تصویری قابل حمل، تابلوهای کنترل صنعتی و دستگاههای پزشکی یا اندازهگیری که نیاز به شارژ و حفاظت باتری دارند. طراحی فشرده (ابعاد 36 × 17 × 9 میلیمتر) امکان نصب در فضاهای محدود را فراهم میکند. بدنه شامل سوراخ نصب با قطر 2.2 میلیمتر (دو نیم‑سوراخ) است که برای فیکس کردن ماژول روی پنل یا شاسی مناسب است.
ویژگیهای سختافزاری و عملکردی با توضیح دقیق
دامنه ورودی گسترده (Input Voltage)
ورودی ماژول: 5V تا 26V. نکته مهم این است که ولتاژ ورودی باید همیشه بالاتر از ولتاژ باتری در حالت شارژ کامل باشد؛ بهعنوان مثال برای یک باتری 3S (3 × 4.2V = 12.6V) ورودی باید بالاتر از 12.6V قرار گیرد تا ماژول بتواند شارژ را بهدرستی انجام دهد. این ماژول از نوع کاهنده (step‑down) است و بنابراین ولتاژ ورودی باید از ولتاژ باتری بیشتر باشد.
پشتیبانی از 1 تا 4 سل (1S–4S)
ماژول قابلیت شارژ و مدیریت باتریهای سری 1 تا 4 سل لیتیوم‑یون و یا لیتیوم پلیمر را دارد. با استفاده از نقاط تنظیم (jumper) میتوانید تعداد سلها را انتخاب کنید — برای هر تنظیم باید یک نقطه از چهار نقطه پین دستگاه لحیم شود (Short one of the points) تا ماژول مقدار ولتاژ هدف هر سل را مطابق تعداد سلها تنظیم کند.
تنظیم جریان شارژ و محدودیت ورودی
ماژول با تنظیم مقاومتهای R‑config امکان تعیین جریان شارژ باتری و محدودیت جریان ورودی را فراهم میکند. حداکثر جریان شارژ پیشفرض 3A است، اما میتوان آن را با تغییر مقاومتهای مشخصشده به 2A، 1.5A یا 1A کاهش داد (جدول زیر - مقاومت در تصاویر).
- جریان شارژ قابل تنظیم:
• 1.0A با مقاومت 75K
• 1.5A با مقاومت 50K
• 2.0A با مقاومت 37.5K
• 3.0A با مقاومت 25K (پیشفرض)
همچنین محدودیت جریان ورودی (Input current limiting) با مقاومتهای مجزا قابل تنظیم است تا در صورت محدودیت توان منبع تغذیه، از افت ولتاژ و خاموشی منبع جلوگیری شود.برای اطمینان از سازگاری منبع تغذیه، میتوانید با توجه به تصویر راهنما، حداکثر جریان ورودی را تنظیم کنید. ماژول به طور پیشفرض دارای دو مقاومت 75K و 50K است که به ترتیب معادل 1 آمپر و 1.5 آمپر هستند و مجموعاً 2.5 آمپر جریان را پشتیبانی میکنند. سایر مقادیر جریان ورودی را میتوان با تغییر مقاومت تنظیم کرد. فرمول برای محاسبه مقاومت به شکل زیر است:
حفاظتها و ایمنی
محافظت در برابر اضافهولتاژ و زیرولتاژ ورودی (input over-voltage / under-voltage protection).
حفاظت خروجی در برابر اضافهجریان، اضافهولتاژ و اتصال کوتاه (output over-current, over-voltage, short‑circuit protection).
حفاظت دمایی کل دستگاه (over‑temperature protection) برای جلوگیری از آسیب به مدار و سلولها.
سختافزار داخلی و اجزاء کلیدی
آیسی کنترلی با مقایسهگر 4 کاناله (4‑channel comparator) و حلقه فیدبک بسیاردقیق داخل برد موجود است که تشخیص ولتاژ سلها را با دقت بالا انجام میدهد.
وجود SCL / SDA: پینهای ارتباطی برای توسعه سیستم با MCU یا نمایشگر (I2C) — در حالت عادی نیاز به استفاده ندارند اما در مدل یا نسخههای دارای امکان مانیتورینگ میتوان از آنها بهره برد.
پورت NTC GND: پشتیبانی از سنسور دما (NTC) برای مانیتورینگ دمای سل و اجرای سیاستهای شارژ ایمن.
خازنها و سلف با توان بالا (پایداری خروجی) و هیتسینک پاسیو برای دفع حرارت در شرایط کاری سنگین را دارد.
نحوه انتخاب منبع تغذیه برای ماژول
ورودی را با ولتاژ مناسب انتخاب کنید: ولتاژ ورودی باید بیشتر از ولتاژ باتری در حالت شارژ کامل باشد (4.2V × تعداد سلها). برای مثال برای 4 سل، ولتاژ کامل باتری حدود 16.8V است، بنابراین ورودی 18–24V مناسب است.
توان منبع تغذیه باید قابلیت تأمین جریان شارژ انتخابی را داشته باشد؛ برای جریان 3A و ولتاژ ورودی 13V، توان ≈39W مورد نیاز است (ولتاژ ورودی × جریان). در صورت محدود بودن منبع، جریان ورودی را کاهش دهید یا محدودیت ورودی ماژول را تنظیم کنید.
تنظیم تعداد سلها (Short set points)
روی برد نقاط شمارهگذاریشده (1 تا 4) وجود دارد که برای تعیین تعداد سلها استفاده میشود. فقط یکی از نقاط را لحیم کنید تا ماژول بر اساس تعداد سل انتخابشده ولتاژ پایان شارژ و نقاط حفاظتی را تنظیم کند. توجه داشته باشید که اشتباه در تنظیم تعداد سلها میتواند باعث شارژ نامناسب یا آسیب به سلهای باتری شود.
تنظیم جریان شارژ و جریان ورودی
برد دارای دو گروه مقاومت تنظیم است: یکی برای تعیین جریان شارژ باتری (RICHG / ICC_BAT) و دیگری برای تعیین محدودیت جریان ورودی (RIADP / ICC_VIN). با تغییر مقاومتها میتوانید جریان را تا مقادیر مشخص تنظیم کنید
جریان شارژ قابل تنظیم:
• 1.0A با مقاومت 75K
• 1.5A با مقاومت 50K
• 2.0A با مقاومت 37.5K
• 3.0A با مقاومت 25K (پیشفرض)
جریان شارژ واقعی بردار کمترین مقدار بین جریان تنظیمشده روی باتری و جریان محدودکننده ورودی است (the lesser of set charging current at battery side and input-side current limit).
تهویه و مدیریت حرارتی
در کاربردهای با جریان بالا (بیش از 1–2A) احتمال تولید گرما در ماسفتها، مقاومتها و مبدل وجود دارد؛ این ماژول دارای ابعاد بسیار کوچک است و به دلیل محدودیت در سطح دفع حرارت، خروجی حرارت بالا یک پدیده طبیعی است. با این حال، چون از مواد با کیفیت استفاده شده، نیازی نیست نگران تأثیر حرارت بر عمر ماژول باشید.فقط جهت احتیاط مکان نصب دارای تهویه مناسب باشد یا هیتسینک و مسیری برای تبادل حرارت تعبیه شود.
پینها و رابطها (Module Interface)
VIN+: ترمینال مثبت منبع تغذیه (Input positive). ورودی باید از ولتاژ باتری کامل شارژ شده بیشتر باشد.
GND / VIN‑: سیم منفی منبع تغذیه
BAT+: متصل به ترمینال مثبت بستهبندی باتری سری
BAT‑: متصل به ترمینال منفی بستهبندی باتری (P‑).
SCL / SDA: پینهای ارتباطی برای توسعهدهنده (I2C) — معمولا استفاده نمیشود مگر نسخهای از برد که I²C مانیتورینگ را پشتیبانی کند.
NTC / GND: رابط سنسور دما (NTC) برای مانیتورینگ و اعمال پروفایل شارژ مبتنی بر دما.
کاربردها و سناریوهای استفاده پیشنهادی
- پاوربانکها و ایستگاههای شارژ کوچک: توانایی مدیریت 1–4 سل و جریان تا 3A برای شارژ کامل و سریع مناسب است.
- دستگاههای IoT و بردهای توسعه: ابعاد کوچک و پینهای لحیمکاری آسان، نصب در کیسها و ابزارهای کوچک را ممکن میکند.
- تجهیزات صوتی/تصویری پرتابل: برای تجهیزاتی که نیاز به باتری سری چند سل و شارژ ایمن دارند.
- تابلوهای کنترل صنعتی و سیستمهای اتوماسیون: طراحی رو پنلی و بدنه محکم امکان نصب در پنلهای کنترلی را فراهم میکند.
- پروژههای DIY و ساخت سفارشی باتری: مناسب علاقهمندان برای ساخت بستههای باتری و مدیریت شارژ.
- سوالات متداول
- آیا این ماژول میتواند یک باتری 4S را شارژ کند؟
- بله — با لحیم صحیح نقطه تعداد سلها و ورودی مناسب (بالاتر از 16.8V) ماژول توانایی شارژ تا 4 سل را دارد.
- چگونه جریان شارژ را تنظیم کنم؟
فرض کنید میخواهید جریان شارژ 1.5A برای پک 3S تنظیم کنید و منبع تغذیه شما 3A توان دارد.
با توجه به جدول زیر
- در جدول ICC_BAT (جدول سبز) مقدار 50K ≈ 1.5A را انتخاب کنید (یا مقاومت مربوطه را روی برد تنظیم کنید).
- در جدول ICC_VIN (جدول قرمز ) مقدار معادل ≥1.5A یا بالاتر را انتخاب کنید (مثلاً 3.0A) تا محدودیت ورودی باعث کاهش جریان نشود.
- آیا ماژول قابلیت بالانس سلها (balance) را دارد؟
- پاسخ: این ماژول برای شارژ و محافظ شارژ طراحی شده اما معمولاً بالانس فعال برای سلها را انجام نمیدهد. اگر بالانس دقیق بین سلها نیاز دارید، از مدار محافظ شارژ/بالانسر جداگانه یا بسته باتری با مدار BMS تعبیهشده استفاده کنید.این محافظ شارژ بایستی به نسبت سل های باتری انتخاب شود.
- اگر تعداد سلها اشتباه تنظیم شود چه اتفاقی میافتد؟
- پاسخ: تنظیم نادرست تعداد سلها میتواند منجر به قطع یا کاملنشدن شارژ، یا شارژ بیشازحد یک یا چند سل شود؛ قبل از اتصال باتری تنظیم صحیح را انجام دهید تا از آسیب دیدن سلها جلوگیری شود.
- چگونه از پینهای SCL و SDA استفاده کنم؟ آیا برد دادهای از طریق I2C ارسال میکند؟
- پاسخ: در نسخهٔ پایه معمولاً این پینها استفاده نمیشوند. در صورتی که برد شما از مانیتورینگ I2C پشتیبانی کند، میتوان با میکروکنترلر از طریق پروتکل I2C مقادیر ولتاژ/دمای ماژول را خواند .
- NTC چیست و چگونه آن را وصل کنم؟
- پاسخ: NTC یک مقاومت حسگر دما است که با تغییر دما مقدار مقاومت آن تغییر میکند. پین NTC/GND برد برای اتصال سنسور دما (معمولاً یک ترمیستور) تعبیه شده تا در صورت افزایش دما، ماژول جریان شارژ را محدود یا قطع کند. مشخصات NTC برای (مثلاً 10K@25°C) می باشد .
- آیا ماژول ایزوله ولتاژ بین ورودی و باتری است؟
- پاسخ: معمولاً این نوع ماژولهای کاهنده غیر ایزوله (non‑isolated) هستند؛ بنابراین ورودی و خروجی از نظر الکتریکی مشترک (GND مشترک) خواهند بود. اگر ایزولاسیون نیاز دارید، از مبدل ایزوله جداگانه استفاده کنید.
- چه نوع باتریهایی را میتوانم مستقیماً به ماژول وصل کنم؟
- پاسخ: این ماژول مخصوص باتریهای لیتیم‑یون/لیتیوم پلیمر سری (Li‑ion / LiPo) طراحی شده است. استفاده مستقیم از باتریهای دارای شیمی متفاوت (مثل NiMH یا سرب‑اسید) توصیه نمیشود .
- آیا میتوانم از ماژول برای تغذیه بار همزمان با شارژ باتری استفاده کنم (pass‑through / power‑path)؟
- پاسخ: بسته به طراحی برد، ممکن است بار همزمان تغذیه شود اما باید به محدودیتهای جریان و مدیریت حرارتی توجه کنید. اگر نیاز به power‑path مطمئن و بدون وقفه دارید، از مدارهای مدیریت انرژی مخصوص (power path controller) استفاده کنید.
- چگونه میزان جریان واقعی شارژ را اندازهگیری یا تأیید کنم؟
- پاسخ: با استفاده از آمپرمتر در مسیر مثبت ورودی یا مثبت باتری میتوانید جریان لحظهای را اندازهگیری کنید؛ همچنین با مشاهده گرمای قطعات و زمان شارژ میتوان تقریبی از جریانگیری بهدست آورد. برای اندازهگیری دقیقتر از شانت و ADC یا دیتالاگر استفاده کنید.
- آیا ماژول مقاوم در برابر نویز و تداخل الکترومغناطیسی است؟
- پاسخ: برد شامل خازنها و فیلترهای معمول برای پایداری است، اما برای محیطهای پرنویز یا حساس باید اقدامات EMI/EMC اضافی (فیلتر ورودی، شیلدینگ، مسیر زمینی مناسب) اعمال شود.
1. Made of high quality materials, durable and practical- 2. Exquisite appearance, beautiful arrangement of components
- 3. Module ultra-small size, limited heat dissipation area, high-power output heat is a normal phenomenon, we choose the high quality materials, do not have to worry about heat affecting the life of the module.
- 4. The product supports 1-4S lithium-ion battery charging, you can use the resistor to adjust the charging current (input side and battery side)
- 5. The module has multiple protection, output over-current, over-voltage, short circuit
- Product Description:
- This module charges 1S to 4S lithium-ion battery module, short-circuit settings. Current
- maximum support 3A, charging power, then according to the battery voltage to calculate,
- such as the current voltage of the battery when 13V, multiplied by 3A is 39W, this power is relatively large, the power supply power is not large enough, we can set the input current to
- set the setting of the maximum power of charging to ensure that the compatibility of the
- entire charging system, note that the module is a step-down type, the input voltage should be
- higher than the value of the voltage of your fully charged battery. That is to say, generally
- should be greater than 4.2V multiplied by the voltage of the number of set battery series.
Parameter: - Input: working input voltage range 5V to 26V, note that the module is buck type, the input voltage should be higher than the voltage value of your battery fully charged. That is, the input voltage should be greater than 4.2V multiplied by the voltage of the set number of battery strings. To ensure the compatibility of the power supply, you can refer to the
- instruction picture to set the upper limit of input current. Board default posted a 75K and a 50K (INN), respectively, corresponding to 1A and 1.5A current total of 2.5A. Other input
- current value can be set by their own change resistance, the formula is: resistance R = 75K / input current A.
- سیستمهای انرژی خورشیدی: استفاده در سیستمهای خورشیدی برای مدیریت و شارژ باتریهای لیتیومی، به ویژه در سیستمهایی که ولتاژ ورودی میتواند متغیر باشد.
- وسایل نقلیه برقی: شارژ باتریهای لیتیومی در دوچرخههای برقی، موتورها و اسکوترهای برقی، که به شارژ سریع و کارآمد نیاز دارند.
تجهیزات ذخیره انرژی: در سیستمهای ذخیره انرژی خانگی، برای مدیریت و شارژ باتریها به عنوان منبع پشتیبان انرژی. - مدیریت باتری (BMS): در سیستمهای مدیریت باتری، برای ردیابی وضعیت شارژ و دما و اطمینان از ایمن بودن شارژ باتریها.
- لوازم خانگی هوشمند: در دستگاههای خانگی هوشمند که نیاز به باتری برای عملکرد بیسیم دارند، مانند دوربینهای امنیتی و سنسورهای هوشمند.
محصولات مشابه
ماژول شارژر باتری لیتیومی 2سل و3 سل بنفش IP2326– شارژ سریع 15 وات با محافظ و بالانسر باتری
تستر ظرفیت و مقاومت داخلی باتری های لیتیوم یون 18650 2 کاناله با نمایشگر رنگی_ ورژن 6.1
دیدگاه خود را بنویسید