Lademodul für Li-Ion-Akkus mit einstellbarem Ladestrom

Grundlegende Anforderungen und Voraussetzungen des Projekts

Das beliebte Lademodul für Li-Ion-Akkus auf Basis des TP4056 lädt mit einem Strom von bis zu 1A. Das kann für Akkus mit geringer Kapazität - unter 500mAh (zum Beispiel aus E-Zigaretten) - zu viel sein.
Es soll möglich sein, Akkus je nach Bedarf mit unterschiedlichen Strömen zu laden: im ursprünglichen Betriebsmodus mit 1A sowie mit 500mA und 100mA.

Schaltplan und fertiges Gerät

Schaltplan des Li-Ion-Lademoduls mit einstellbarem Ladestrom

Li-Ion-Lademodul mit einstellbarem Ladestrom

Vorgehensweise und im Projekt verwendete Komponenten

Das Lademodul für Li-Ion-Akkus auf Basis des ICs TP4056 enthält einen Widerstand mit 1.2 kOhm (Code 122, Widerstand R3 auf dem Foto des Moduls mit micro-USB-Anschluss). Dieser Widerstand legt den Ladestrom des Akkus fest.
Der Widerstand, der den Ladestrom festlegt, ist der einzige Widerstand mit diesem Wert auf der Modulplatine. Bei verschiedenen Modulversionen kann er sich an unterschiedlichen Stellen befinden, liegt aber immer in der Nähe des ICs TP4056 und hat einen Wert von 1.2 kOhm (122).
Ich habe den Widerstand mit 1.2 kOhm (122) ausgelötet und an seine Lötpads zwei Drähte angelötet, die mit einer separaten Platine verbunden sind.
Der Einfachheit halber habe ich eine Platine passend zur Größe des Moduls TP4056 ausgewählt und sie darüber mit vier am Rand angeordneten Stücken Kupferdraht mit 0.75mm befestigt.
Auf der Platine habe ich einen DIP-Schalter mit drei Schaltpositionen montiert. Alle drei Kontakte auf einer Seite des Schalters habe ich miteinander verlötet. Verbunden sind sie mit einem der Lötpads des ausgelöteten Widerstands mit 1.2 kOhm (122) auf dem Modul TP4056. An die drei Kontakte auf der anderen Seite habe ich drei Widerstandsschaltungen angeschlossen:
1. Der erste Schalterkontakt ist mit zwei in Reihe geschalteten Widerständen mit 1 kOhm und 200 Ohm verbunden. Zusammen ergeben sie den gleichen Widerstandswert wie der ursprüngliche Widerstand mit 1.2 kOhm (122). Dieser Betriebsmodus entspricht dem ursprünglichen Ladestrom von 1A.
2. Der zweite Schalterkontakt ist mit einem Widerstand mit 2 kOhm verbunden. Bei diesem Widerstandswert beträgt der typische Ladestrom etwa 580mA.
3. Der dritte Schalterkontakt ist mit einem Widerstand mit 10 kOhm verbunden. Bei diesem Widerstandswert beträgt der typische Ladestrom etwa 130mA.
Die freien Anschlüsse der oben genannten Widerstände habe ich miteinander verbunden und an das zweite Lötpad angeschlossen, von dem ich den Widerstand mit dem Code "122" ausgelötet habe. Dieses Lötpad befindet sich auf der Platine des Moduls TP4056.
Durch die Wahl einer der drei Schaltpositionen legt der Benutzer somit fest, welcher Widerstand verwendet wird und damit welcher Ladestrom eingestellt ist.
Um den Akku bequem anschließen zu können, habe ich die Kontakte des Lademoduls TP4056 über die Drahtstützen nach oben geführt; daran habe ich Leitungen mit Krokodilklemmen angeschlossen.
Achten Sie darauf, nur einen Widerstand in den Stromkreis einzuschalten. Werden mehrere Widerstände gleichzeitig eingeschaltet, sind sie parallel geschaltet, wodurch der Ersatzwiderstand sinkt. Das kann zu einer Fehlfunktion des TP4056.

Eine Liste der im Projekt verwendeten Komponenten mit Links finden Sie im Google-Dokument (Tabellenblatt "Slow pace Li-ion charger").