Кратко о мини-индикаторе 1S Li-ion
Мини-индикатор показывает ориентировочное состояние одноэлементной Li-ion батареи 1S с помощью четырёх светодиодов. Плата рассчитана на аккумулятор класса 3,7 В с напряжением полного заряда до 4,2 В и имеет размеры 9,5 × 5 мм.
Ключевые характеристики
- Конфигурация батареи
- 1S
- Типичное применение
- Li-ion 18650 с полным зарядом до 4,2 В
- Индикация
- 4 светодиода, шкала 25% / 50% / 75% / 100%
- Диапазон порогов
- 3,4–4,2 В
- Точность порогов
- 1%
- Размеры модуля
- 9,5 × 5 мм
- Подключение
- два контакта «+» и «−», параллельно батарее
Подробное описание и особенности
Ступенчатая оценка по напряжению
Мини-индикатор сравнивает напряжение батареи с четырьмя пороговыми зонами и показывает соответствующий уровень LED-шкалы. Такой принцип позволяет быстро оценить состояние питания без дисплея, микроконтроллера или программирования.
Точность порогов 1% относится к переключению индикации, но не означает точность определения фактической остаточной ёмкости. Оценка только по напряжению не учитывает в полной мере ток нагрузки, температуру и старение аккумулятора; под нагрузкой дополнительно возникает падение напряжения.[1]
Выбор аккумулятора и монтаж
Формат 18650 является типичным применением, однако электрическую совместимость определяют конфигурация 1S, химическая система и верхнее напряжение заряда 4,2 В. Плата не предназначена для последовательных батарей 2S и выше или аккумуляторов с другими порогами напряжения.
Габариты 9,5 × 5 мм упрощают встраивание в компактный корпус. При компоновке оставьте светодиоды видимыми, закрепите плату и изолируйте открытые контакты от металлических деталей.
Пороги LED-индикации
| Отметка шкалы | Напряжение батареи | Назначение |
|---|---|---|
| 25% | 3,4–3,55 В | нижняя зона индикации |
| 50% | 3,55–3,7 В | вторая зона индикации |
| 75% | 3,7–3,87 В | третья зона индикации |
| 100% | 3,87–4,2 В | верхняя зона индикации |
Проценты являются названиями ступеней шкалы. Для точной проверки напряжения, диагностики аккумулятора или зарядного тракта используйте мультиметр.
Подойдёт / не подойдёт
Подойдёт
- для визуальной индикации батареи Li-ion 1S в портативном устройстве;
- для проекта на одном аккумуляторе 18650 с напряжением полного заряда 4,2 В;
- когда требуется компактная четырёхуровневая LED-шкала без программирования;
- для корпуса, в котором есть место под плату 9,5 × 5 мм и обеспечен обзор светодиодов.
Не подойдёт
- для последовательных батарей 2S и выше или напряжения свыше 4,2 В;
- для LiFePO4 и других аккумуляторов с другой кривой напряжения;
- для точного подсчёта остаточных мА·ч или прогнозирования времени работы;
- в качестве зарядного контроллера, BMS, балансира или защиты от короткого замыкания.
Примеры применения
Плату можно установить на панели самодельного фонаря, сенсорного узла или другого устройства, питающегося от одной Li-ion секции 1S.
Индикатор добавляет четырёхуровневую визуальную шкалу к батарейному узлу, в котором зарядка и защита уже реализованы отдельными компонентами.
Модуль даёт предварительную оценку зоны напряжения исправного аккумулятора 1S, а точное значение при необходимости проверяется мультиметром.
Подключение
Проверьте батарею
Используйте Li-ion батарею 1S с верхним напряжением заряда 4,2 В. Перед монтажом отсоедините зарядный источник и нагрузку.
Сверьте полярность
Определите «+» и «−» на батарее и плате. Не ориентируйтесь только на цвет случайных проводов; при необходимости проверьте полярность мультиметром.
Подключите параллельно
Соедините «+» индикатора с плюсом батареи, а «−» — с минусом. В системе с BMS подключайте индикатор к защищённой стороне батарейного узла в соответствии со схемой BMS.
Проверьте показания
После первого включения сравните LED-уровень с напряжением, измеренным мультиметром. Оценивайте показания в том режиме нагрузки, в котором будет работать устройство.
Завершите монтаж
Закрепите плату, изолируйте места пайки и не допускайте короткого замыкания соседних контактов.
Ограничения и безопасность
Не превышайте 4,2 В и не путайте полярность
Подавайте на плату только напряжение совместимой батареи Li-ion 1S. Перед включением проверяйте «+» и «−» и не полагайтесь на защиту индикатора от переполюсовки или перенапряжения.
Индикатор не защищает аккумулятор
LED-шкала только показывает зону напряжения. Для зарядки и защиты от перезаряда, чрезмерного разряда, перегрузки и короткого замыкания используйте совместимые контроллеры для Li-ion 1S.
Процент является ориентировочным
Показания 25–100% не являются точным значением остаточной ёмкости. Под нагрузкой напряжение может проседать, а после отключения нагрузки — частично восстанавливаться.[1]
Учитывайте собственное потребление
Подключённая плата питается от контролируемой батареи. Для длительного хранения или аккумулятора небольшой ёмкости предусмотрите кнопку или выключатель, если постоянная индикация не нужна.
Совместимые товары и аксессуары
Для съёмного элемента можно выбрать батарейный отсек 18650 в исполнении 1S1P и аккумулятор CX XNY 18650 3,7 В. Перед сборкой проверьте посадку, допустимый ток и требования всего устройства.
Для зарядного и защитного тракта доступны модуль зарядки TP4056 для Li-ion 1S и плата защиты BMS 1S GB-326. Модификацию и токовые параметры подбирайте по аккумулятору и нагрузке.
Для батарей 2S–4S или индикации только во время нажатия кнопки используйте LED-индикатор с отдельными исполнениями 1S, 2S, 3S и 4S, выбрав версию точно по количеству последовательных секций.
FAQ
Показывает ли плата точный остаток ёмкости?
Мини-индикатор показывает одну из четырёх зон напряжения. Для учёта заряда в мА·ч требуется специализированный fuel gauge, а для точного измерения напряжения — мультиметр.
Можно ли использовать индикатор с двумя аккумуляторами?
Последовательная сборка 2S не подходит. Параллельная сборка 1S возможна только при условии правильно подобранных элементов, BMS и зарядного тракта, поскольку напряжение остаётся в пределах одной секции.
Нужна ли отдельная BMS?
Отдельная BMS нужна, если защита не реализована в аккумуляторе или устройстве. Индикатор не отключает батарею при перезаряде, чрезмерном разряде или перегрузке.
Почему уровень меняется после включения нагрузки?
Под токовой нагрузкой напряжение аккумулятора снижается, поэтому индикатор может перейти в более низкую зону. После снятия нагрузки напряжение частично восстанавливается.
Подойдёт ли плата для LiFePO4?
Плата не подходит для LiFePO4: её пороги рассчитаны на Li-ion 1S с полным зарядом до 4,2 В.
Документы и источники
- Texas Instruments, Battery Gauging Algorithm Comparison, декабрь 2023 — ограничения оценки состояния заряда только по напряжению и влияние нагрузки, температуры и старения аккумулятора.