[Project] DIY mạch bảo vệ cell pin Lithium-Ion

Vấn đề thực tế

Hiện tại ngoài thị trường có bán rất nhiều loại pin Li-Ion, như pin điện thoại di động, cell pin 18650 mà các bạn hay thấy trong các đèn pin sạc hoặc trong pin laptop….

Đặc điểm của loại pin này là có dung lượng khá lớn, gọn nhẹ dễ sử dụng. Tuy nhiên việc sử dụng hợp lý để cho pin bền và an toàn thì không phải ai cũng biết. Chúng ta cùng điểm qua một số đặc tính của loại cell pin này:

• Điện áp sử dụng trong dải 3.6V – 4.2V, có một số loại cho phép từ 2.75V – 4.2V (ít phổ biến). Có thể hiểu là khi đầy thì điện áp pin sẽ đạt 4.2V, và khi cạn là 3.3V – 3.6V (Ngưỡng này là để giúp pin an toàn).
• Điện áp của pin không được vượt quá 4.2V, và không được thấp dưới 3V.
• Không nên sạc pin với cường độ dòng điện quá cao (pin sẽ nhanh hỏng).
  Thông thường là dưới 1C (1C ~ 1000mA)
• Sạc pin trong giới hạn nhiệt độ khoảng 0 – 50 °C.

Và cell pin bạn mua ngoài thị trường thì tùy loại mà chúng có mạch bảo vệ đi kèm hay không. Bạn có thể xem rõ hơn cấu tạo của loại pin có sẵn mạch bảo vệ trong bài viết Giải phẫu một viên pin sạc có mạch bảo vệ.

DIY mạch bảo vệ pin

Lưu ý: mạch bảo vệ pin trong bài viết này không phải là mạch sạc cho pin, nó chỉ đơn giản là mạch bảo vệ pin. Giúp bạn không sạc quá đầy pin và không cho bạn xả pin xuống quá thấp, bảo vệ pin khi phần tải bị đoản mạch.

Thông số của mạch như sau:

• Chống xả pin quá ngưỡng 2.5V, sẽ đóng mạch khi sạc.
• Chống sạc quá đầy khi điện áp pin vượt ngưỡng 4.26V, lúc này mạch sẽ ngắt pin ra khỏi nguồn sạc và đóng mạch trở lại khi ngừng sạc.
• Ngắt tải khi đoản mạch hoặc quá dòng tiêu thụ cho phép (dòng xả max 4A)
  Thời gian đáp ứng 1ms
• Dòng dò là 4uA, điện áp rơi trong mạch tại 1A – 2.9V là khoảng 30mV

Mạch sử dụng IC DW01 kết hợp mosfet đôi FS8205A, chúng ta có thể dễ dàng mua chúng ở các cửa hàng bán linh kiện. Mạch này mấy anh TQ khá ưa chuộng vì giá rẻ mà ổn định:D.

Datasheet có thể xem tại đây: DW01 – FS8205A

Sơ đồ nguyên lý

PCB

Trong một số cell pin bán trên thị trường đã có tích hợp sẵn mạch này bên trong, hình dáng loại này tương tự cell pin không tích hợp mạch, có điều dài hơn cell thô một chút.

Mạch đi kèm pin có dạng như trong hình dưới đây

Mạch tích hợp bên trong cell pin 18650 ngoài thị trường

Hiện tại tôi đang sử dụng mạch diy này cho khối pin đã tháo trong cục pin laptop. Đánh giá cá nhân sau gần 1 năm dùng thấy tương đối tốt. :)

Khối pin tháo ra từ pin laptop

Enjoy! :D