Modul Powerbank pentru 4S, QC4.0, QC3.0, PD, 5A, 100W, setabil 2S, 3S, 5S si 6S

Modulul powerbank este o placa completa de management pentru acumulatori litiu, care transforma un pachet de celule 18650 sau litiu-polimer intr-un powerbank de mare putere, cu incarcare rapida bidirectionala. Este setat din fabrica pentru configuratie 4S si poate livra pana la 100W si 5A, suficient pentru laptopuri, tablete, telefoane sau echipamente portabile cu consum ridicat. Placa integreaza suport pentru majoritatea protocoalelor moderne de incarcare rapida, printre care PPS, PD3.0, PD2.0, QC3+, QC3.0, QC2.0, AFC, FCP, SCP si VOOC, ceea ce ii asigura compatibilitate cu o gama foarte larga de dispozitive si incarcatoare.

Placa dispune de cinci interfete USB si un port DC: doua porturi Type-A mama, un port Type-C care functioneaza atat pentru incarcare cat si pentru descarcare, un port MicroUSB, un port Lightning si o mufa DC de 5.5x2.5mm. Portul DC accepta 5-12VDC si este destinat exclusiv incarcarii pachetului, nu si descarcarii. Type-C, Type-A1 si Type-A2 pot livra energie simultan, astfel incat mai multe dispozitive pot fi incarcate in acelasi timp.

Elementul care diferentiaza acest modul de alte solutii similare este flexibilitatea configurarii. Din fabrica functioneaza in 4S, dar prin modificari simple pe placa poate fi reconfigurat pentru 2S, 3S, 5S si 6S, ultima varianta fiind rezervata exclusiv celulelor LiFePO4. Tensiunea de incarcare per celula este selectabila intre 4.15V, 4.2V, 4.35V, 4.4V si 3.65V, acoperind atat chimiile litiu-ion si litiu-polimer, cat si fosfatul de fier cu litiu. Tot prin modificarea unor componente pot fi ajustate capacitatea declarata a bateriei, puterea maxima de iesire (27W, 30W, 45W, 60W, 65W sau 100W) si pragul de temperatura la care intervine protectia termica.

Celulele se conecteaza individual la placa prin linia de balans, ceea ce activeaza functia de tip BMS de monitorizare a tensiunilor individuale si de protectie in cazul aparitiei unor dezechilibre majore intre celule. Placa pune la dispozitie doar patru paduri de balans, deci monitorizarea completa este posibila pana la 4S inclusiv. In configuratii de 5S sau 6S linia de balans nu se mai conecteaza integral, iar functia de supraveghere individuala a celulelor nu va fi activa, motiv pentru care pachetul are nevoie de o placa de protectie proprie.

Afisajul integrat indica nivelul de incarcare al pachetului, iar un termistor amplasat pe celule permite modulului sa monitorizeze temperatura si sa intervina atunci cand se atinge pragul critic. Cu dimensiuni de doar 72 x 27 x 6mm, placa se integreaza usor in carcase personalizate, statii portabile de alimentare sau proiecte DIY de tip powerbank de mare capacitate. Porturile USB de 5V pot alimenta fara probleme placi de dezvoltare Arduino UNO, Arduino Nano, Arduino Mega, ESP32, ESP8266, STM32 sau Raspberry Pi Pico, fiind o solutie practica de alimentare mobila pentru proiecte embedded

Rezistentele R63 si R69 sunt amplasate in proximitatea conectorului de balans, nemarcate. R69 este amplasata la marginea PCB-ului. Firele dintre pachet si modul trebuie sa suporte cel putin 10A. Se recomanda conductor de 16AWG sau mai gros.

Recomandari:

Portul DC este doar pentru incarcarea Powerbank, nu pentru descarcare.

Firele conectate intre modul si acumulator trebuie sa fie capabile sa suporte pana la 10A. Recomandam folosirea firelor 16AWG.

Placa de baza are propriul sau cip de protectie, care sustine doar 2-5 linii in serie. Bateria de fosfat de fier cu litiu de 6 in serie necesita propria sa placa de protectie, iar curentul de protectie la supratensiune a placii de protectie trebuie sa fie mai mare de 15A, in caz contrar nu poate functiona normal, ceea ce va deteriora grav cipul placii de baza.

Datorita curentului ridicat la capatul bateriei, bateria trebuie sudata cu fir gros pentru testare. Nu este permis sa utilizati clema crocodil pentru a fixa pad-ul pentru a testa incarcarea si descarcarea. Arderea modulului folosit impropriu duce la pierderea garantiei.

Bateriile de 18650 de 4,15V/4,2V/4,35V/4,4V, polimer si litiu ternar pot fi folosite pentru realizarea bateriei. Se poate utiliza un monomer mare. Capacitatea unui singur sir de baterii nu trebuie sa depaseasca 25000mAh, iar afisajul va fi inexact daca depaseste capacitatea. Se suporta baterii de fosfat de fier cu litiu de 3,65V, NU baterii uscate de unica folosinta, nichel hidrogen, nichel crom, baterii cu plumb, etc. Bateria trebuie sa fie formata din cel putin 2 in serie si cel mult 6 in serie, iar tensiunea totala nu trebuie sa depaseasca 23V. Capacitatea minima de incarcare si descarcare al unui singur sir de celule trebuie sa fie mai mare de 10A. Daca nu, va rugam sa reduceti puterea.

Capacitatea bateriei de pe placa de baza trebuie presetata. Va rugam sa consultati instructiunile din pagina.

Sustine incarcarea flash OPO si incarcarea super rapida HW. Diferitele protocoale au puteri diferite. 65W si 100W sunt puteri ale protocolului PD. VOOC are 20W, iar SCP are 22,5W.

Bateria conectata la aceasta placa de baza trebuie sa indeplineasca cerintele si sa fie conectata in serie. Bateria folosita trebuie sa fie una de calitate (de evitat spre exemplu bateriile 18650 de 10000mAh dar care cantaresc 20 grame si costa 10 Lei. Acestea nu sunt baterii, sunt tuburi goale), cu o rezistenta interna mica. Toate celulele folosite vor fi de acelasi tip, aceeasi tensiune, aceeasi capacitate si aceeasi rezistenta interna.

Firul care conecteaza bateria la placa principala trebuie sa fie gros, iar bateria trebuie sa poata trece prin fir peste 10A fara a se incalzi.

Specificatii:

Tip baterie: Litiu-polimer

Configuratie acumualtori: 4S din fabrica, setabil 2S, 3S, 4S, 5S si 6S

Putere maxima de iesire: 100W din fabrica, setabil 27W, 30W, 45W, 60W, 65W

Porturi USB: Type-C, Lightning, MicroUSB, Type-A1 si Type-A2.

Port DC: 5.5x2.5

Tensiune alimentare port DC: 5-12VDC

Lightning: suporta intrare incarcare rapida PD2.0

Type-C: suporta intrare incarcare rapida AFC/FCP/SCP/VOOC/PD3.0/PD2.0

Suport iesire incarcare rapida: PPS/PD3.0/PD2.0/AFC/FCP/QC3+/QC3.0/QC2.0/SCP

Type-A1/Type-A2: suporta iesire incarcare rapida Apple/AFC/FCP/VOOC/QC3+/QC3.0/QC2.0/SCP

MicroUSB: suporta intrare incarcare rapida AFC/FCP/SCP

Type-C: suporta incarcare si descarcare bidirectionala rapida

Intrarea suporta tensiuni de: 5V/9V/12V/15V/20V

Iesirea PPS: suporta 3.3V-21V/3A

Iesirea PD3.0/PD2.0: suporta 5V3A/9V3A/12V3A/15V3A/20V5A

Iesirea QC2.0: suporta 5V3A/9V3A/12V3A

QC3.0: suporta tensiuni de iesire de la 5V la 12V, cu pas de 200mV

Iesirea AFC: suporta 5V3A/9V2A/12V2A

Intrarea DC: suporta tensiuni de 5V/9V/12V

Iesirea FCP: suporta 5V3A/9V2A/12V1.5A

Iesirea SCP: suporta 5V4.5A si 10V2.2A

Iesirea VOOC: suporta 5V@4A

Interfata Type-A1/Type-A2/Type-C: poate descarca in acelasi timp

Dimensiuni mm: 72 x 27 x 6mm

Atentie!

Firele dintre pachet si modul trebuie sa suporte cel putin 10A. Se recomanda conductor de 16AWG sau mai gros.

Bateria trebuie lipita cu fir gros inclusiv pentru probe. Este interzisa folosirea clemelor crocodil pe paduri pentru testarea incarcarii si descarcarii. Deteriorarea modulului prin utilizare improprie duce la pierderea garantiei.

Cipul de protectie de pe placa acopera doar configuratii de 2 pana la 5 celule in serie. Un pachet LiFePO4 de 6 celule in serie necesita obligatoriu propria placa de protectie, cu prag de protectie la supracurent de peste 15A. In lipsa acesteia, cipul placii de baza se poate deteriora grav.

Nu folositi baterii uscate de unica folosinta, nichel-metal hidrura, nichel-cadmiu sau plumb-acid.

Evitati celulele 18650 contrafacute, cu capacitati declarate nerealist de mari si greutate foarte mica. Acestea nu pot livra curentul cerut de modul.

Nu depasiti 21V tensiune totala a pachetului.

Puterile de 65W si 100W se obtin doar prin protocolul PD. VOOC livreaza 20W, iar SCP 22.5W.

Folosire:

Alegeti celulele pachetului. Toate trebuie sa fie de acelasi tip, aceeasi capacitate, aceeasi tensiune si cu rezistenta interna cat mai apropiata.

Verificati ca pachetul respecta limitele placii, minim 2 celule in serie, maxim 6 celule in serie, tensiune totala sub 23V si capacitate per sir sub 25000mAh.

Daca folositi alta configuratie decat 4S sau alta chimie decat litiu-ion la 4.2V, efectuati mai intai modificarile de pe placa pentru numarul de celule si pentru tensiunea per celula, inainte de a conecta pachetul.

Setati capacitatea bateriei pe placa, altfel indicatia de pe afisaj va fi incorecta.

Lipiti firele de alimentare intre pachet si padurile de baterie, folosind conductor de minim 16AWG, capabil sa suporte peste 10A fara incalzire.

Conectati linia de balans la cele patru paduri, respectand ordinea celulelor in serie, pentru a activa monitorizarea individuala.

Fixati termistorul pe corpul celulelor, astfel incat protectia termica sa citeasca temperatura reala a pachetului.

Verificati inca o data polaritatea si absenta scurtcircuitelor, apoi alimentati modulul printr-un incarcator de 5V sau printr-un incarcator QC ori PD prin portul Type-C, MicroUSB, Lightning sau DC.

Urmariti afisajul pentru nivelul de incarcare si asteptati oprirea automata a incarcarii.

Conectati consumatorii la porturile Type-A1, Type-A2 sau Type-C, tinand cont ca portul DC nu poate fi folosit pentru descarcare.

La prima utilizare, pentru pornire, este necesara incarcarea pachetului de baterii prin modul.

Conectare celule in 4S:

Conectare celule in 3S (dupa modificare placa):

Conectare celule in 5S (dupa modifcare placa):

Modificare parametrii placa:

Rezistentele R63 si R69 sunt amplasate in proximitatea conectorului de balans, nemarcate. R69 este amplasata la marginea PCB-ului.

Parametrii tensiune celule:

Modificare parametrii celule in serie:

Modificare parametrii temperatura:

Modificare parametrii putere:

Modificare parametrii capacitate acumulator: