Столкнувшись с неполадками в зарядке мобильного гаджета, следует разобраться в особенностях этого процесса и в том, как именно работает контроллер батареи на основе литий-ионной технологии. Мы должны понимать источник возникшей проблемы, чтобы исправить её.
В этой статье предлагаем вкратце рассмотреть принцип работы контроллера батареи и узнать его назначение.
Что такое контроллер батареи?
Контроллер заряда аккумулятора — простыми словами, это печатная плата внутри элемента питания (иногда крепится прямо на его корпусе). Правильное её название «BMS-плата» (), то есть плата системы управления аккумулятором.
Прежде всего, контроллер нужен для сохранения дорогостоящего аккумулятора от критических отклонений напряжения от номинальных 3,7 Вольт путём отключения.
На BMS-плате распаяны электронные компоненты для защиты устройства от неисправностей по электроцепи питания. Без неё работать литий-ионные аккумуляторы теоретически могут, но это приведёт к их скорейшему выходу из строя с высокой вероятностью взрыва.
Из чего состоит контроллер батареи?
Электросхема очень простая и не требует глубоких познаний в схемотехнике. Хотя производители дорогостоящих смартфонов и пытаются усовершенствовать её, но принцип конструкции остаётся одинаковым для всех.
В ряде случаев контроллер распаян на три контакта вместо двух — тогда помимо традиционных «плюса» и «минуса» производитель применяет так называемый «информационный контакт».
Принцип работы контроллера батареи в гаджетах
Каких-то редких узлов контроля цепи питания на аккумуляторах в телефонах, планшетах и ноутбуках вы не встретите, поэтому можно условиться, что все они выполняют примерно одинаковые задачи в мобильных устройствах.
1. Контролирует процесс заряда устройства.
При зарядке с 0% включает режим предварительной зарядки до примерно 10%. Затем увеличивает скорость заполнения ёмкости аккумулятора и постоянным током заряжает до 70-85%. Далее снижает напряжение для завершающего этапа в режиме дозарядки — процесс замедляется для меньшей нагрузки на элемент питания.
Бывает, что контроллер неправильно определяет пограничные значения процента заряда и требует «калибровки».
2. Не даёт аккумулятору перезарядиться.
Есть установленное максимальное значение напряжения для Li-Ion — 4,15-4,2 В. При достижении такой высокой цифры питание отключается (иначе батарея вздуется или даже взорвётся).
3. Защищает батарею от глубокого разряда
Есть также пороговое минимальное значение напряжения для Li-Ion — 2,9-3 В. Более низкие значения приводят к потере ёмкости и другим неприятным последствиям.
4. Ограничивает ток
Принципиальная функция для защиты по току электросиловой цепи («просадки» напряжения на 150 мВ и более), без которой срок службы аккумулятора уменьшится, а также от короткого замыкания.
5. Оптимизация батареи
Её ещё называют «балансировка аккумулятора» — система из последовательно установленных электронных компонентов. Нужна для устранения разброса значений по электросхеме, что увеличивает срок службы слабых звеньев элемента питания, а значит и его самого.
6. Отслеживание температуры
Присутствует не во всех аккумуляторных контроллерах для удешевления, но практически всегда такая функция необходима для защиты от перегрева или переохлаждения. Операционная система также получает эту информацию для отслеживания состояния батареи.
Все значения однократно вносятся в контроллер ещё на производстве. Подстройка через ОС или «перешивка» значений встречается крайне редко. Также производители нередко удешевляют конструкцию контроллера для аккумуляторов телефона и урезают принцип работы в том или ином виде.
***
Теперь вы знаете, что такое контроллер батареи в мобильном устройстве и сможете разобраться, является ли причиной неполадки одна из его функций. Например, это может быть перегрев, либо неисправный адаптер питания со слишком высоким значением напряжения.
Уверены, что правильно описали функции модуля защиты аккумулятора?. Кроме него есть ещеи контроллер заряда, расположенный на плате самого устройства и в большинстве публикаций описанные вами функции выполняет именно он. А именно, контроль за процессом зарядки в томчислеи отключение устройства при снижении уровня заряда аккумулятора. А модуль защиты аккумулятора работает как аварийное устройство и выключает зарядку при превышении уровня заряда выше критического и отключает аккумулятор при снижении уровня заряда ниже критического!!!
Да, все так. Но это тема другой статьи :)
Здравствуйте. Волею обстоятельств столкнулся с этой проблемой только сегодня. Пару месяцев у телефона ьул вздут аккумулятор. Но он работал, как обычно. Сегодня решил его отремонтировать. Обратился в ближайший ларек по ремонту. honor7C замена аккумулятора 1500. При разборе телефона, со слов мастера, он нашел замыкание контроллера, из за чего аккумулятор и вздулся. После ремонта, заменив контроллер и аккумулятор мастер запросил 6000 руб. Вопрос: на сколько меня лохонули? Спасибо
Здравствуйте Думаю на 4500руб.
три аккумулятора 18650 соединены последовательно. Подскажите, пожалуйста, как распаять модуль контроля заряда? Не хочется ставить BMS, толку от него нету, насколько понимаю...
Здравствуйте Какой модуль контроля заряда имеете ввиду? Обычно это и есть BMS, в который входит и контроль максимального и минимального напряжения и другие защитные функции. Без BMS использовать нельзя, может воспламенится.
да кто вам сказал такую чушь - "нельзя!" ?!?! можно и ещё как! "..может воспламениться" - а может и НЕ воспламениться!!! - не превышайте входное на зарядке и влепите отсечку по нижнему (хотя можно и без неё) - КУЧА китайщины так и работает и ни-фи-га не произошло!
Здравствуйте. Небезопасно. Вы рискуете не только своим здоровьем, но и окружающими. Аккумуляторы 18650 имеют высокую энергетическую плотность и могут легко перегреться, взорваться или загореться. Китайские изделия без BMS - это либо управление на стороне устройства, либо действительно лотерея, ибо Вы не знаете, что там внутри и как они сделаны. Рекомендуем не экономить на своей безопасности и купить качественный BMS для своего проекта. Обращаю Ваше внимание, что речь про BMS, а не балансир. Вот без балансиров многие батареи в проектах до 24 В работают вполне нормально, но недолго — отсутствие балансира в батареях с несколькими элементами является частью запланированного устаревания электроники.
а если ток акб выше чем указано на контролерє это плохо или нет спосибо
Здравствуйте Это хорошо, контроллер отключит аккумулятор раньше, а если пиковый ток меньше тока контроллера то элементы будут в перегрузке и раньше выйдут из строя.
Здравствуйте! Несколько лет назад возникла следующая проблема: я сильно переморозил телефон, после чего начались проблемы с зарядкой, а скорее даже с отображением. Индикатор может показывать 9%, а сколько по факту, узнать невозможно. Если фактический заряд ниже этого процента, то это отобразится, если выше, то телефон покажет 9%. Хотя иногда, при высоком % заряда, может отобразиться реальная цифра 60-100%. Это проблема микросхемы контроллера, под замену? Или может быть ещё что-то?
Здравствуйте Если аккумулятор уже в возрасте (больше 3 лет для литиевых) то замените. Если проблема останется то контроллер.
Здравствуйте. Контролёр на батарее выключает её при 4,1-4,2V, в то время как везде написано-батарея должна работать до 3,6V разряда. В итоге, телефон вырубается при достижении 75-80% заряда и резко показывает 3-5%. Думаю отключить его к... Это уже опыт многолетних покупок через 0,5 года новых батарей.
Здравствуйте Это брак батареи, а не ее контроллера.
Здравствуйте, телефон стал перезагружаться сам по себе по 5 раз на дню и больше. Может это быть связано с бмс платой? Небольшой период пользовалась некачественным проводом и блоком. Спасибо
Здравствуйте 1. Программы, можете сбросить в заводские установки и проверить. 2. Аккумулятор, если после включения % заряда показывает по разному, быстро заряжается, то меняйте. Это не BMS плата, а скорее сам элемент аккумулятора. 3. Трещина в плате
Добрый день. Друг выбросил с колонки jbl charge 2 аккумулятор который имеет плату внутри. Не подскажите чем её заменить там парно стоят 2 аккумулятор и выходит 2 красных и 2 чёрных по середине белый провод. Что делает белый? Это стабилизатор или модуль защиты. Теперь ломаю голову как ему отремонтировать. Батарея есть.
Здравствуйте Плата это BMS 1S, элементы соединены параллельно. Белый - это термистор NTC 10k.
Добрый день, купил на Xiaomi Mi 8 новый аккумулятор, после замены телефон с ним не включается, появляется значок разряженной батареи потом надпись андроид и выключается, сразу пытается включиться и всё по новой, так происходит постоянно. Вопрос, можно ли новую, видимо бракованную батарею отремонтировать?
Здравствуйте. Это заводской брак. Только замена на другую заведомо исправную батарею. Требуйте у продавца гарантию на возврат, чтобы избежать таких проблем. Очень часто сталкиваются с браком смартфонных аккумуляторов покупатели на Aliexpress - потому что недостаточно смотреть рейтинг (чаще всего 5 звёзд ставят сразу после покупки на эмоциях), нужно проверять именно дополненные отзывы с учётом опыта использования (есть такая галочка в разделе "отзывы").
Телефон заряжается через раз, т.е. подключаешь шнур - почти нет контакта, даже если держать; через несколько часов включаю - все заряжается, как шнур ни дергай, не отваливается. Подскажите, что может быть?
Здравствуйте. Посмотрите на ютуб как почистить контакты смартфона и штекеры кабеля. Проверьте разъём также у зарядного устройства. Раз подключили - попал диэлектрик, плохой контакт. Другой раз подключили - диэлектрик может даже и влияет на заряд, но в меньшей степени, поэтому электроника запускает процесс зарядки. Очистите и обезжирьте разъёмы.
Добрый день. Есть наушники xiaomi mi air 2 там установлен АКБ на 250mah, и он на три провода. Я хочу заказать АКБ на 500mah с двумя проводами, по размеру проверил все ок. На двух проводах он вроде как не будет работать. Хочу у вас спросить, если я контроллер с батареи меньшей емкости перекину на новую с большей емкостью, будет ли он нормально работать, или есть еще какие нибудь нюансы? Спасибо!
Здравствуйте. Многое зависит от устройства контроллера. У Xiaomi Mi Air 2 вероятно простой контроллер с терморезистором (для безопасности). Работать будет, если совпадает напряжение (может отличаться количество элементов, например, или предельное напряжение).
Здравствуйте. Терефон samsung galaxy А3 2016. Сломалось зарядное гнездо вообще. От павербанка провода прокинул в телефон на клеммы аккумулятора. потом через какое-то время. примерно пару месяцев аккум вздулся (он уже дано не держался). Думаю от павербанка провода подцепить на контроллер акб без его участия (аккума). Определить полярность батареи не могу. он коротит. на планке контроллера выходы полярности от выходящих клемм могут быть не по логике: что плюс будет ближе к плюсу, а могут наинженерить?
Здравствуйте. Вздулся так как был постоянно на предельном напряжении и гонялся в режиме микроциклов подзарядки малым током. Это известная проблема литий-ионной технологии из-за образующегося газа в электролите в условиях удерживания пограничного напряжения.Контроллер аккумулятора смартфона может быть несовместим с конфигурацией внешнего аккумулятора, в котором обычно многоэлементная электрохимическая система.Что касается логики размещения терминалов, то не всегда она подчиняется принятым в обычной бытовой электронике нормам и правилам, так как компоненты мобильных устройств зачастую собираются унифицировано для целых серий в угоду экономии и компактности.
Здравствуйте. Планшет вечером был заряжен до 45 процентов, утром я обнаружил что он выключен, на зарядку не реагировал, вечером на зарядку стала включатся красная лампочка (мол очень сильно разряжен), и так стоит целый день на зарядке, зато время напряжение на аккумуляторе изменилось с 3,7 до 4.0 вольт, но ничего больше не происходит
Здравствуйте. Не совсем понятны вводные. Какая модель планшета? Зарядник для планшета используете родной штатный? Зарядник греется во время зарядки? Рекомендуем попробовать заменить зарядное устройство на заведомо исправное, если не поможет, то выполнить сброс ПО, если и это не поможет, то попробуйте откалибровать индикацию заряда аккумулятора — полностью зарядите, подержите на зарядке несколько часов, затем штатным образом разрядите планшет до автоматического выключения, повторите процедуру 2-3 раза. Совокупность этих действий поможет оживить даже проблемную батарею на какое-то время. Если проблема повторится или ничего не изменится, тогда замените аккумулятор на новый.
Планшет huawei mediapad T3, зарядник был штатный всегда на 1ма-5Вольт, пробовал заряжать и разными другими-бесполезно, батарея за это время очень медленно (за два полных дня), с 3,7 вольт начала показывать 4,2, но все так же горит на зарядке красная лампочка индикатора (мол заряд ниже 5%), планшет при этом никак на включение не реагирует, не включается ни с зажатием качельки громкости, ни просто так, вообще ноль(соответственно не могу я сбросить ПО и тем более разрядить его штатным образом)
Здесь поможет только диагностика. Предположительны два варианта: 1. неисправен контроллер, который допустил замыкание и стремительный разряд, сработала защита от глубокого разряд; 2. неисправна ячейка из-за износа или старости, возможно сработал какой-то внешний фактор (температура, высокие нагрузки во время зарядки), что привело к резкому возрастанию внутреннего сопротивления и заряднику просто не удаётся зарядить устройство. Во втором случае можно попробовать использовать надёжный проверенный зарядник помощнее 5В/2А и оставить на зарядке на 10-20 часов. Если не поможет, то диагностика в сервисном центре должна определить причину неполадки. Есть риск, что повреждён и контроллер питания на системной плате планшета. Но озвученные Вами симптомы редки для данной проблемы.
1.Никакого глубокого разряда не было, судя по замерам батарея как раз находилось примерно на половине заряда (3,7-3,8 вольта), как и была вечером, когда я его выключил и поклал на стол на ночь...2. Никаких внешних воздействий не было негативных не было, ни в ту ночь, ни во время эксплуатации. Ну а зарядкаами я естественно пытался разными зарядить, и на два Ампера, и шнуры менял разные и все такое. Ноль...
Симптомы очень странные — не похоже на мёртвую батарею. Вы не разбирали планшет? Подобное происходит ещё при нарушении контактов. Также может быть неисправен терморезистор. И, конечно, не имея возможности посмотреть очно на это устройство, можно предположить его программное «окирпичивание» из-за прошивки или нарушения работы подсистемы памяти (и ОЗУ, и флеш-памяти). Рекомендуем обратиться за диагностикой. Для T3 и 8", и 10" проблема не распространена.
Вопрос собственно в том, может ли быть дело в аккамуляторе(если тестер показывает на нем 4 вольта), или все же это скорее контроллер на устройстве или материнка полетела
Тестер может показывать неверные цифры (особенно китайские с Aliexpress), это нужно учитывать. 4В — это 80% заряда. Но напряжение не единственный показатель, так как на неисправных ячейках есть свойство «быстро отскакивать» по напряжению. Нужно проверять внутреннее сопротивление и способность батареи принимать и отдавать заряд.
Та нее, тестер нормальный, уже не первый год у меня испытывается. Проверял ещё напряжение "скачет" ли на аккумуляторе когда планшет включить пытаешься (думал вдруг просаживается под нагрузкой), но параметры никак не меняются, он даже не пытается включиться....
Добрый день. Я заменил Li-Pol аккумулятор в устройстве для усиления звука для слуховых аппаратов. Так называемая FM система . Она используется для моего ребенка в школе. Учителя не слышно из другого конца класса.И это устройство работает теперь неправильно.(Раньше не работало вообще). Теперь оно работает от внешнего питания- что не удобно и громоздко или от заранее заряженного аккумулятора. А устройство не рассчитано на ежедневный разбор. Соответственно к вам вопрос:) Может ли на новом аккумуляторе стоять контроллер питания и на плате устройства то же..И они вместе не дают нормально заряжать аккумулятор.? Старый аккумулятор я успел выбросить :(, поэтому не могу посмотреть был там контроллер или нет. То есть вопрос о том будут ли два защитных контроллера , включенных последовательно работать по зарядке Li Pol аккумулятора?
Здравствуйте. Спасибо за интересный вопрос. К сожалению, ответ на него будет общий. Дело в том, что всё индивидуально зависит от схемы электроцепи устройства. Где-то компоненты позволяют и конструкция будет работать, где-то работоспособность будет невозможна. Рекомендуем обратиться в сервисную мастерскую, чтобы специалист предметно посмотрел и диагностировал проблемы. Старый аккумулятор для этого не потребуется. Кроме того, вероятно, если выяснить название модели устройства, то можно найти Data Sheet с описанием электроцепи.
Здравствуйте, интересует вопрос Есть светодиодный ночник, работающий от 3 батареек АА ( 1.5в каждая), так же есть аккамулятор 3.7в на 1000mah, безопасно ли припаять этот аккумулятор к светильнику и кинуть провод зарядки на аккумулятор?
Здравствуйте. Нужно смотреть схему. В большинстве случаев используют 2 АКБ и преобразователь.