ماژول پاوربانک شارژ سریع دوطرفه 100 وات IP2368 Type-C - سازنده ™ATORSE

مشخصات :

• تراشه اصلی: IP2368
• توان شارژ سریع: حداکثر ۱۰۰ وات.
• جریان کاری پیوسته: ۱۸ آمپر.
• جریان لحظه‌ای: حداکثر ۳۰ آمپر.
• جریان شارژ قابل تنظیم: ۱ تا ۱۰ آمپر.
• خروجی‌های قابل تنظیم: ۵ ولت و ۲۰ ولت.
• پشتیبانی از پک‌های ۲ تا ۶ سلولی سری.
•  پیش‌فرض پک باتری: لیتیوم‌یون 4S
• پشتیبانی از باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر .
• ولتاژ شارژ کامل در تنظیم پیش‌فرض 4S: 16.8V
• پشتیبانی از باتری لیتیوم آهن فسفات LiFePO4.
• دارای رابط USB Type-C دوطرفه.
• فاصله سوراخ‌های نصب: ۴۳٫۵ × ۲۸٫۵ میلی‌متر.
• پروتکل‌های خروجی شارژ سریع: PD2.0، PD3.0، QC2.0، QC3.0، QC3+، FCP، AFC و SCP
• ولتاژهای USB PD: 5V، 9V، 12V، 15V و 20V

این برد از توان شارژ سریع تا ۱۰۰ وات پشتیبانی می‌کند و برای شارژ لپ‌تاپ، گوشی هوشمند، تبلت و دیگر دستگاه‌های سازگار با پروتکل‌های رایج شارژ سریع مناسب است. خروجی ماژول می‌تواند روی ولتاژهای کاربردی مانند ۵ یا ۲۰ ولت تنظیم شود. به ترتیب پروتکل های ولتاژهای USB PD: 5V، 9V، 12V، 15V و 20v می تواند ارائه دهد .

سازگاری با باتری‌های لیتیوم یون و پلیمر و لیتیوم فسفات آهن

ماژول IP2368 به‌صورت پیش‌فرض برای پک چهار سلولی سری لیتیومی طراحی شده است، اما با تغییر مقاومت‌های روی برد، از پک‌های ۲، ۳، ۴، ۵ و ۶ سلولی سری نیز پشتیبانی می‌کند. همچنین امکان تنظیم برد برای باتری‌های لیتیوم یون و LiFePO4 وجود دارد.این ماژول قابلیت تنظیم ولتاژ دوطرفه را دارد و می‌تواند ولتاژ 5 ولت تا 20 ولت ثابت را خروجی دهد، بدون توجه به تغییرات ولتاژ باتری. باید توجه داشت که 100 وات، ولتاژ شارژ و تخلیه باید 20 ولت باشد، در حالی که اگر خروجی 12 ولت باشد، حداکثر جریان تنها 3A آمپر (معادل 36 وات) خواهد بود.

تنظیم تعداد سلول‌ها

تعداد سلول‌های سری با مقاومت R7 تعیین می‌شود:

• ۶٫۲ کیلو‌اهم: پک ۲ سلولی.
• ۹۱ کیلو‌اهم: پک ۳ سلولی.
• ۱۳ کیلو‌اهم: پک ۴ سلولی. 
• ۱۸ کیلو‌اهم: پک ۵ سلولی.
• ۲۷ کیلو‌اهم: پک ۶ سلولی.

مقدار مقاومت باید دقیقاً مطابق تعداد سلول‌های متصل انتخاب شود. برای مثال، پک چهار سلولی به تنظیم مقاومت ۱۳ کیلو‌اهم نیاز دارد.که در این ورژن از ماژول مقاومت R7 برابر با 13 کیلو اهم به صورت پیشفرض رو ماژول قرار دارد و با پک 4 سلولی 16.8 v کاملا سازگار است و نیاز به تغییر مقاومت در ماژول وجود ندارد .

انتخاب نوع باتری و ولتاژ شارژ

برای انتخاب نوع باتری، وضعیت R2 تغییر می‌کند:

• R2 باز: باتری لیتیومی معمولی.
• R2 اتصال کوتاه: باتری LiFePO4.

ولتاژ شارژ کامل هر سلول لیتیومی معمولی می‌تواند روی ۴٫۱۵، ۴٫۲، ۴٫۳، ۴٫۳۵ یا ۴٫۴ ولت تنظیم شود. برای سلول‌های LiFePO4 نیز مقادیر ۳٫۵، ۳٫۵۵، ۳٫۶، ۳٫۶۵ یا ۳٫۷ ولت قابل انتخاب است.

کاربردهای پیشنهادی :

• ساخت پاوربانک USB-C پرقدرت.
• شارژ لپ‌تاپ از طریق باتری لیتیومی.
• ساخت منبع تغذیه قابل‌حمل.
• شارژ گوشی و تبلت با توان بالا.
• پروژه‌های DIY و الکترونیکی.
• سیستم‌های برق پشتیبان.
• تجهیزات قابل‌حمل کمپینگ.
• پروژه‌های رباتیک و اتوماسیون.
• استفاده در سیستم‌های خورشیدی کوچک.
•  ساخت پاور استیشن 100 وات 
• ایمنی و کارایی
  ایمنی یکی از اولویت‌های اصلی این ماژول است. این ماژول دارای مکانیزم‌های محافظتی در برابر شارژ بیش از حد و تخلیه زیاد است. ولتاژ شارژ بیش از حد این ماژول 4.235 ولت +0.025 ولت و ولتاژ تخلیه بیش از حد آن 2.8 ولت +0.08 ولت تنظیم شده است. این ویژگی‌ها از آسیب به باتری جلوگیری کرده و طول عمر آن را افزایش می‌دهند. علاوه بر این، ماژول دارای ولتاژ شروع متعادل 4.19 ولت +0.05 ولت است که به بهبود کارایی و پایداری فرآیند شارژ کمک می‌کند.
  • 
    
  • 

• پروژه‌های DIY الکترونیکی: برای افرادی که می‌خواهند باتری‌های خود را به‌سرعت شارژ کنند و یا در کل سیستمی با مصرف انرژی بالا بسازند.
• تجهیزات قابل حمل: برای استفاده در لپ‌تاپ‌ها، دوربین‌ها و سایر دستگاه‌هایی که به منبع تغذیه قوی و سریع نیاز دارند.
• رباتیک و خودروهای الکتریکی: در سیستم‌های رباتیک و خودروهای الکتریکی برای مدیریت انرژی به‌طور مؤثر.

پرسش‌های اصلی درباره محصول

۱. ماژول IP2368 دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟

این برد انرژی ذخیره‌شده در پک باتری را دریافت می‌کند و آن را به خروجی مناسب برای شارژ دستگاه‌های مختلف تبدیل می‌کند.

مثلاً می‌توانید یک پک چهار سلولی لیتیومی به آن وصل کنید و از طریق درگاه USB-C، گوشی، تبلت یا لپ‌تاپ را شارژ کنید. اگر دستگاه به ۵ ولت نیاز داشته باشد، خود ماژول ولتاژ را تنظیم می‌کند. برای دستگاه‌هایی مانند لپ‌تاپ که به ولتاژ بالاتری نیاز دارند، خروجی می‌تواند تا ۲۰ ولت افزایش پیدا کند.

از طرف دیگر، در زمان اتصال شارژر، مدار می‌تواند انرژی را به باتری برگرداند و پک را شارژ کند. به همین دلیل به آن «مبدل دوطرفه» گفته می‌شود.

۲. منظور از دوطرفه‌بودن ماژول چیست؟

دوطرفه‌بودن یعنی انرژی می‌تواند در هر دو مسیر حرکت کند:

• از باتری به سمت خروجی USB-C برای شارژ دستگاه.
• از شارژر USB-C به سمت باتری برای شارژ پک.

در حالت اول، ماژول نقش مبدل DC-DC را دارد و ولتاژ باتری را به مقدار مناسب خروجی تبدیل می‌کند. در حالت دوم، انرژی ورودی را مدیریت می‌کند تا باتری با ولتاژ و جریان مناسب شارژ شود.

بذار ساده بگم: این برد فقط یک مبدل افزاینده معمولی نیست. هم می‌تواند ولتاژ را بالا ببرد و هم پایین بیاورد و مسیر شارژ و دشارژ را مدیریت کند.

۳. چرا این ماژول برای پک ۴ سلولی مناسب است؟

ماژول به‌صورت پیش‌فرض برای چهار سلول لیتیومی سری طراحی شده است. در یک پک چهار سلولی، ولتاژ نامی معمولاً حدود ۱۴٫۸ ولت است و ولتاژ شارژ کامل آن به حدود ۱۶٫۸ تا ۱۷ ولت می‌رسد.

این محدوده با طراحی ماژول IP2368 هماهنگ است. به همین دلیل، اگر قصد دارید یک پاوربانک پرقدرت برای شارژ لپ‌تاپ بسازید، پک چهار سلولی انتخاب اصلی این برد محسوب می‌شود.

در اتصال سری، ولتاژ سلول‌ها با هم جمع می‌شود، اما ظرفیت آمپرساعت مانند اتصال موازی افزایش پیدا نمی‌کند. بنابراین ظرفیت نهایی پک به ظرفیت هر سلول و نحوه آرایش باتری‌ها بستگی دارد.

۴. آیا امکان استفاده از پک ۲ تا ۶ سلولی وجود دارد؟

بله. این ماژول از پک‌های ۲، ۳، ۴، ۵ و ۶ سلولی سری پشتیبانی می‌کند؛ اما برای تغییر تعداد سلول‌ها باید مقاومت تنظیمی روی برد تغییر کند.

مقادیر اعلام‌شده برای مقاومت R7 عبارت‌اند از:

• ۶٫۲ کیلو‌اهم برای پک ۲ سلولی.
• ۹۱ کیلو‌اهم برای پک ۳ سلولی.
• ۱۳ کیلو‌اهم برای پک ۴ سلولی.
• ۱۸ کیلو‌اهم برای پک ۵ سلولی.
• ۲۷ کیلو‌اهم برای پک ۶ سلولی.

اگر پک چهار سلولی دارید، مقدار مربوط به چهار سلول را انتخاب کنید. نصب مقاومت اشتباه می‌تواند باعث شود ماژول ولتاژ شارژ نامناسبی انتخاب کند؛ این مسئله برای باتری‌های لیتیومی خطرناک است.

۵. آیا استفاده از BMS ضروری است؟

بله، استفاده از BMS یا مدار محافظ برای پک باتری ضروری است.

BMS می‌تواند از باتری در برابر این موارد محافظت کند:

• شارژ بیش از حد.
• تخلیه بیش از حد.
• اتصال کوتاه.
• جریان بیش از اندازه.
• نامتعادل‌شدن سلول‌ها.

طبق مشخصات محصول، پک باتری باید به مدار محافظ BMS مجهز باشد و توان دشارژ آن از ۵ آمپر بیشتر باشد.

حتی اگر خود ماژول امکاناتی برای کنترل شارژ داشته باشد، نباید آن را جایگزین BMS پک در نظر گرفت. هر سلول ممکن است رفتار متفاوتی داشته باشد و بالانس‌کردن سلول‌ها به مدار مخصوص خودش نیاز دارد.

۶. چه نوع باتری‌هایی با این برد سازگارند؟

این ماژول می‌تواند برای دو گروه اصلی تنظیم شود:

• باتری‌های لیتیوم یونی .
• باتری‌های لیتیوم آهن فسفات یا LiFePO4.

این دو نوع باتری ولتاژ شارژ یکسانی ندارند. در باتری لیتیومی معمولی، ولتاژ شارژ کامل هر سلول معمولاً بالاتر از LiFePO4 است. بنابراین نوع باتری باید روی برد درست انتخاب شود.

برای باتری لیتیومی معمولی، وضعیت R2 باید باز باشد. برای باتری LiFePO4، طبق مشخصات محصول، R2 باید اتصال کوتاه شود.

قبل از تغییر این بخش، نوع دقیق سلول را مشخص کنید. اگر مطمئن نیستید باتری شما لیتیوم یونی است یا LiFePO4، از روی ظاهر آن تصمیم نگیرید؛ مدل و دیتاشیت باتری را بررسی کنید.

۷. ولتاژ شارژ باتری چگونه تنظیم می‌شود؟

ولتاژ شارژ کامل هر سلول با مقاومت خارجی قابل تنظیم است.

برای باتری لیتیومی معمولی، مقادیر قابل انتخاب عبارت‌اند از:

• ۴٫۱۵ ولت.
• ۴٫۲ ولت.
• ۴٫۳ ولت.
• ۴٫۳۵ ولت.
• ۴٫۴ ولت.

برای باتری LiFePO4 نیز مقادیر زیر اعلام شده است:

• ۳٫۵ ولت.
• ۳٫۵۵ ولت.
• ۳٫۶ ولت.
• ۳٫۶۵ ولت.
• ۳٫۷ ولت.

برای استفاده معمول، باید مقدار متناسب با دیتاشیت سلول انتخاب شود. مثلاً هر سلول لیتیومی معمولی که برای شارژ کامل ۴٫۲ ولت طراحی شده، نباید با تنظیم ۴٫۳۵ یا ۴٫۴ ولت شارژ شود.

۸. توان ۱۰۰ وات واقعاً قابل‌دستیابی است؟

بله، اما فقط با فراهم‌بودن شرایط مناسب. عدد ۱۰۰ وات به این معنی نیست که در هر شرایطی و با هر باتری، خروجی ۱۰۰ وات دریافت می‌کنید.

برای توان ۱۰۰ وات معمولاً به این موارد نیاز دارید:

• خروجی ۲۰ ولت.
• باتری با ظرفیت دشارژ مناسب.
• BMS پرقدرت.
• سیم‌های ضخیم و کوتاه.
• کانکتورهای استاندارد.
• شارژر و دستگاه سازگار با پروتکل مربوط.

اگر خروجی روی ۱۲ ولت قرار داشته باشد، طبق مشخصات محصول حداکثر جریان حدود ۳ آمپر است:

۱۲×۳=۳۶وات

پس از خروجی ۱۲ ولت نباید انتظار توان ۱۰۰ وات داشته باشید. برای شارژ لپ‌تاپ‌های پرمصرف، معمولاً خروجی ۲۰ ولت لازم است.

۹. خروجی‌های ۵ و ۲۰ ولت چه کاربردی دارند؟

خروجی ۵ ولت برای دستگاه‌هایی مانند گوشی‌های معمولی، چراغ USB، هدفون، ساعت هوشمند و بعضی تجهیزات کوچک مناسب است.

خروجی ۲۰ ولت بیشتر برای لپ‌تاپ‌ها، برخی مانیتورهای قابل‌حمل و دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که از USB Power Delivery پشتیبانی می‌کنند.ماژول با توجه به نیاز دستگاه و پروتکل شارژ، ولتاژ موردنیاز را مذاکره می‌کند. البته دستگاه، شارژر و کابل نیز باید از همان پروتکل پشتیبانی کنند. اگر یکی از این بخش‌ها محدود باشد، توان واقعی پایین‌تر خواهد بود.

۱۰. آیا ماژول از شارژ سریع گوشی پشتیبانی می‌کند؟

طبق توضیحات ، IP2368 از تقریباً تمام پروتکل‌های رایج شارژ سریع پشتیبانی می‌کند. این موضوع باعث می‌شود برای شارژ بسیاری از گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها و تجهیزات USB-C کاربرد داشته باشد.

۱۱. آیا این ماژول برای شارژ لپ‌تاپ مناسب است؟

بله، برای ساخت پاوربانک لپ‌تاپ مناسب است؛ به‌شرطی که لپ‌تاپ از شارژ USB-C PD پشتیبانی کند.

برای شارژ لپ‌تاپ معمولاً خروجی ۲۰ ولت لازم است. اگر لپ‌تاپ توان ۶۵ وات بخواهد، باتری و BMS باید بتوانند جریان لازم را تأمین کنند. برای لپ‌تاپ‌های ۱۰۰ واتی، فشار بیشتری به باتری، سیم‌کشی و برد وارد می‌شود.

۱۲. درگاه Type-C دوطرفه چه محدودیتی دارد؟

پورت USB-C این ماژول دوطرفه است؛ یعنی می‌تواند هم ورودی شارژ و هم خروجی شارژ باشد. اما نباید آن را به وسیله دیگری که پورت USB-C دوطرفه دارد، مستقیم متصل کنید.

برای مثال، اتصال دو ماژول پاوربانک دوطرفه به یکدیگر می‌تواند باعث شود هر دو تلاش کنند نقش منبع تغذیه را بر عهده بگیرند. در این حالت، مدارها ممکن است مرتباً بین شارژ و دشارژ جابه‌جا شوند یا اصلاً یکدیگر را تشخیص ندهند.

به همین دلیل، پورت را به شارژر، گوشی، لپ‌تاپ یا وسیله‌ای متصل کنید که نقش آن در اتصال مشخص باشد.

۱۳. جریان کاری ۱۸ آمپر یعنی چه؟

جریان کاری پیوسته ماژول ۱۸ آمپر اعلام شده است. این مقدار نشان می‌دهد مدار قدرت برای عبور جریان بالا طراحی شده، اما به معنی آن نیست که همیشه باید با ۱۸ آمپر کار کند.

جریان واقعی به توان خروجی و ولتاژ بستگی دارد. مثلاً برای توان ۱۰۰ وات در خروجی ۲۰ ولت، جریان خروجی حدود ۵ آمپر است؛ اما سمت باتری، به دلیل پایین‌تر بودن ولتاژ و وجود تلفات، ممکن است جریان بیشتری کشیده شود.

جریان لحظه‌ای نیز تا ۳۰ آمپر اعلام شده است. به همین دلیل استفاده از سیم مناسب، اتصالات محکم و باتری پرقدرت اهمیت زیادی دارد.

۱۴. نصب این ماژول چگونه انجام می‌شود؟

ابتدا منبع تغذیه و باتری را جدا کنید. سپس:

1. تعداد سلول‌های سری را مشخص کنید.
2. نوع باتری را تعیین کنید.
3. مقدار مقاومت مربوط به تعداد سلول‌ها را نصب کنید.
4. حالت باتری لیتیومی یا LiFePO4 را تنظیم کنید.
5. پک را از طریق BMS به برد متصل کنید.
6. قطب مثبت و منفی را با مولتی‌متر بررسی کنید.
7. خروجی USB-C را بدون اتصال دستگاه اندازه‌گیری کنید.
8. ابتدا یک وسیله کم‌مصرف را به خروجی وصل کنید.
9. دما و جریان را زیر نظر بگیرید.
10. بعد سراغ بارهای پرقدرت بروید.

در زمان تغییر مقاومت‌ها، باتری نباید به برد وصل باشد. این کار ریسک اتصال کوتاه و آسیب به تراشه را کمتر می‌کند.

۱۵. فاصله سوراخ‌های نصب چقدر است؟

فاصله بین مراکز سوراخ‌های نصب حدود ۴۳٫۵ × ۲۸٫۵ میلی‌متر است و روی برد چهار سوراخ برای پیچ‌های M2 وجود دارد.

می‌توانید برد را داخل قاب پاوربانک یا محفظه پروژه نصب کنید، اما بین برد و بدنه از فاصله مناسب استفاده کنید. اگر قاب فلزی است، پشت برد عایق قرار دهید تا احتمال اتصال کوتاه کاهش پیدا کند.

چند سؤال کاربردی قبل از خرید

آیا این برد برای ساخت پاوربانک مناسب است؟

بله. اگر باتری، BMS و سیم‌کشی مناسب انتخاب شوند، می‌توان با آن پاوربانک پرقدرت USB-C ساخت.

آیا برای باتری تک‌سلولی مناسب است؟

خیر، این نسخه برای پک‌های ۲ تا ۶ سلولی سری طراحی شده است و به‌صورت پیش‌فرض با پک چهار سلولی کار می‌کند.

آیا بدون BMS هم کار می‌کند؟

ممکن است روشن شود، اما استفاده بدون BMS ایمن نیست و توصیه نمی‌شود.

آیا می‌توان از باتری LiFePO4 استفاده کرد؟

بله، اما باید نوع باتری و ولتاژ شارژ روی برد درست تنظیم شود.

آیا توان ۱۰۰ وات برای خروجی ۱۲ ولت هم وجود دارد؟

خیر. طبق مشخصات، خروجی ۱۲ ولت حداکثر حدود ۳ آمپر و ۳۶ وات خواهد بود.

آیا می‌توان دو پورت USB-C دوطرفه را به هم وصل کرد؟

خیر. چنین اتصالی ممکن است باعث شناسایی نادرست، قطع و وصل مداوم یا آسیب مدار شود.