Instrukcja i dane produktu

• budowa prototypów i urządzeń elektronicznych niskiego napięcia
• zasilanie awaryjne niewielkich odbiorników 12 V
• zastosowania edukacyjne, warsztatowe i hobbystyczne
• urządzenia, w których ewentualne wyłączenie nie powoduje zagrożenia dla ludzi ani mienia
• projekty pracujące pod nadzorem użytkownika lub wyposażone w odpowiednią obudowę i dodatkowe zabezpieczenia
• zastosowania zgodne z podanymi parametrami elektrycznymi i cieplnymi

• Produkt jest modułem elektronicznym przeznaczonym do zabudowy w urządzeniach i projektach niskonapięciowych.
• Montaż i uruchomienie powinny być wykonywane przez osoby posiadające podstawową wiedzę z zakresu elektroniki i zasad pracy z ogniwami Li-Ion.
• Przed montażem należy odłączyć zasilanie wejściowe, odbiornik oraz wszystkie źródła energii.
• Należy stosować wyłącznie sprawne ogniwa Li-Ion 18650 o zgodnych parametrach.
• Nie należy łączyć równolegle ogniw o znacznie różnym napięciu, pojemności, chemii, wieku lub stopniu zużycia.
• Przed włożeniem ogniw należy sprawdzić ich polaryzację.
• Nie wolno zwierać biegunów ogniw ani wyjścia modułu.
• Nie wolno przekraczać napięcia wejściowego 5 V.
• Nie wolno przekraczać dopuszczalnej mocy wyjściowej modułu.
• Moduł podczas pracy może się nagrzewać. Należy zapewnić wentylację i zachować odstęp od materiałów łatwopalnych.
• Produkt należy chronić przed wilgocią, wodą, pyłem przewodzącym, metalowymi przedmiotami i ładunkami elektrostatycznymi.
• Nie należy używać modułu, jeżeli płytka, uchwyt ogniw, przewody lub ogniwa są uszkodzone.
• Spuchnięte, przegrzane, skorodowane lub mechanicznie uszkodzone ogniwa należy natychmiast wycofać z użytkowania.
• Modułu nie należy pozostawiać bez nadzoru podczas pierwszego ładowania i pierwszych testów pod obciążeniem.
• Produkt nie jest zabawką. Należy przechowywać go poza zasięgiem dzieci.
• Zużytych ogniw i elektroniki nie wolno wyrzucać razem z odpadami komunalnymi.
• Lutowanie należy wykonywać lutownicą zabezpieczoną przed wyładowaniami elektrostatycznymi.
• Gotowe urządzenie powinno posiadać obudowę chroniącą przed przypadkowym dotknięciem, zwarciem i odwrotnym włożeniem ogniw.

• Napięcie wejściowe nie może przekraczać 5 V.
• Gniazdo USB-C jest wejściem zasilania, a nie wyjściem 12 V.
• Wyjście 12 V jest dostępne na polach UPS+ i UPS-.
• Ogniwa 18650 są połączone równolegle. Nie wolno stosować ogniw o wyraźnie różnym napięciu.
• Odwrotne włożenie ogniwa może natychmiast uszkodzić moduł i spowodować przegrzanie lub pożar.
• Nie przekraczać około 1,2 A przy napięciu wyjściowym 12 V.
• Moc 20 W jest wartością szczytową podaną przez dostawcę, a nie zalecaną mocą pracy ciągłej.
• Przy wysokim obciążeniu wymagane jest skuteczne odprowadzanie ciepła.
• Nie używać w szczelnej obudowie bez wentylacji przy dużym obciążeniu.
• Nie podłączać odbiorników o wysokim prądzie rozruchowym bez wcześniejszego testu.
• Nie łączyć wyjść kilku modułów równolegle bez dokumentacji producenta i właściwego układu wyrównywania prądów.
• Nie wykonywać modyfikacji płytki podczas podłączonych ogniw.
• Moduł pobiera energię również bez obciążenia i może z czasem rozładować akumulatory.
• Funkcję podtrzymania należy sprawdzić z docelowym urządzeniem przed rozpoczęciem normalnego użytkowania.

Specyfikacja:

• Napięcie wejściowe: 5 V DC
• Maksymalne napięcie wejściowe: 5 V DC
• Złącze wejściowe: USB-C
• Dodatkowe wejście zasilania: pola lutownicze 5V+ i 5V-
• Napięcie wyjściowe: 12 V DC
• Zalecany maksymalny prąd wyjściowy: 1,2 A
• Zalecana maksymalna moc ciągła: poniżej 15 W
• Moc znamionowa według dostawcy: do 15 W
• Moc szczytowa według dostawcy: do 20 W
• Sprawność przetwornicy według dostawcy: do 96%
• Pobór spoczynkowy według dostawcy: około 25 mA
• Rodzaj akumulatorów: Li-Ion 18650
• Liczba ogniw: 2
• Konfiguracja ogniw: 1S2P, połączenie równoległe
• Napięcie nominalne pakietu: 3,6–3,7 V
• Napięcie pełnego naładowania pakietu: 4,2 V
• Wyjście: pola lub zaciski UPS+ i UPS-
• Funkcje zintegrowane: ładowanie, ochrona ogniw, przetwornica podwyższająca, automatyczne przełączanie UPS
• Sygnalizacja ładowania: dwukolorowa dioda LED
• Chłodzenie: pasywne; przy dużym obciążeniu wymagany swobodny przepływ powietrza
• Ogniwa w zestawie: nie

Parametry maksymalne zależą od jakości ogniw, napięcia wejściowego, wydajności zasilacza 5 V, temperatury pracy, sposobu chłodzenia oraz jakości połączeń przewodów.

Moduł wymaga stabilizowanego napięcia wejściowego 5 V DC. Zasilanie można doprowadzić przez gniazdo USB-C albo przez pola lutownicze 5V+ i 5V-. Nie należy korzystać jednocześnie z obu wejść, jeżeli źródła zasilania nie są przeznaczone do pracy równoległej.

Zasilacz wejściowy musi zapewnić energię zarówno dla odbiornika 12 V, jak i dla ładowania akumulatorów. Przy dużym obciążeniu wyjścia zwykły zasilacz USB 5 V / 2 A może być niewystarczający. Do pracy w pobliżu maksymalnej mocy modułu potrzebny jest wydajny zasilacz 5 V oraz przewód USB-C o odpowiednim przekroju i małych spadkach napięcia.

Gniazdo USB-C pracuje jako wejście 5 V. Moduł nie wymaga napięcia USB Power Delivery 9 V ani 12 V i nie należy podawać na wejście napięcia wyższego niż 5 V.

1. Montaż ogniw

1. Odłącz zasilanie wejściowe oraz odbiornik.
2. Przygotuj dwa sprawne ogniwa Li-Ion 18650 o takim samym typie, pojemności i zbliżonym stopniu zużycia.
3. Przed połączeniem sprawdź napięcie obu ogniw. Powinno być możliwie zbliżone.
4. Włóż ogniwa zgodnie z oznaczeniami biegunowości na uchwycie.
5. Nie wkładaj ogniw odwrotnie. Odwrotna polaryzacja może trwale uszkodzić moduł i stworzyć zagrożenie pożarowe.

2. Podłączenie wejścia 5 V

Wybierz jeden sposób zasilania:

• gniazdo USB-C,
• pola lutownicze 5V+ i 5V-.

Nie podawaj na wejście napięcia wyższego niż 5 V.

3. Podłączenie odbiornika 12 V

• dodatni przewód odbiornika podłącz do UPS+,
• ujemny przewód odbiornika podłącz do UPS-,
• przed włączeniem sprawdź polaryzację i brak zwarcia,
• upewnij się, że odbiornik pracuje z napięciem 12 V i nie przekracza dopuszczalnej mocy modułu.

4. Pierwsze uruchomienie

1. Zamontuj ogniwa.
2. Podłącz zasilacz 5 V.
3. Poczekaj na rozpoczęcie ładowania.
4. Sprawdź napięcie wyjściowe miernikiem.
5. Podłącz odbiornik.
6. Odłącz na chwilę zasilanie wejściowe i sprawdź, czy urządzenie nadal pracuje z akumulatorów.
7. Podłącz ponownie zasilanie 5 V i sprawdź powrót do ładowania.

Tryb zasilania sieciowego

Po podłączeniu zewnętrznego zasilania 5 V moduł zasila przetwornicę wyjściową 12 V i jednocześnie ładuje ogniwa. Zasilacz wejściowy musi mieć odpowiednią wydajność prądową, aby pokryć pobór odbiornika oraz prąd ładowania.

Tryb akumulatorowy

Po zaniku napięcia wejściowego moduł automatycznie pobiera energię z ogniw 18650 i nadal zasila wyjście 12 V. Przełączenie odbywa się automatycznie, bez konieczności użycia dodatkowego przełącznika.

Producent modułu opisuje przełączanie jako bezopóźnieniowe, jednak w urządzeniach szczególnie wrażliwych na krótkotrwałe spadki napięcia należy wcześniej wykonać test praktyczny. Zachowanie może zależeć od zasilacza wejściowego, kondensatorów w odbiorniku, przewodów oraz wartości obciążenia.

Powrót zasilania

Po przywróceniu napięcia 5 V moduł ponownie zasila układ z wejścia i rozpoczyna ładowanie akumulatorów. Proces nie wymaga ręcznego resetowania.

Aktywacja po zadziałaniu zabezpieczenia

Po zwarciu, przeciążeniu lub nadmiernym rozładowaniu układ może odłączyć wyjście. W takim przypadku:

1. odłącz odbiornik,
2. usuń przyczynę zwarcia lub przeciążenia,
3. sprawdź poprawność polaryzacji,
4. podłącz do wejścia prawidłowe napięcie 5 V,
5. poczekaj na ponowną aktywację modułu,
6. przed ponownym podłączeniem odbiornika sprawdź napięcie wyjściowe.

Kontrola temperatury

Podczas pracy obserwuj temperaturę przetwornicy, tranzystorów MOSFET oraz ogniw. Wyraźne nagrzewanie przy wysokim obciążeniu jest możliwe, ale moduł nie powinien pracować w zamkniętej, nie wentylowanej obudowie ani w pobliżu materiałów łatwopalnych.

• ogniwa Li-Ion 18650 o napięciu nominalnym 3,6–3,7 V
• odbiorniki zasilane napięciem 12 V DC
• urządzenia o poborze mocy nieprzekraczającym około 15 W
• zasilacze USB 5 V o odpowiedniej wydajności prądowej
• przewody USB-C obsługujące stabilne zasilanie 5 V
• projekty wykorzystujące wspólną masę wejścia i wyjścia

• systemy, w których dopuszczalne jest zastosowanie niecertyfikowanego modułu elektronicznego do zabudowy Nie jest przeznaczony do:

• akumulatorów LiFePO4, Ni-MH, Ni-Cd ani baterii pierwotnych

• pakietów 2S, 3S lub innych połączeń szeregowych
• odbiorników wymagających napięcia 5 V lub 9 V
• urządzeń pobierających stale więcej niż 1,2 A przy 12 V
• zasilania urządzeń medycznych, ratunkowych i podtrzymujących życie
• instalacji, w których przerwa lub spadek napięcia może spowodować zagrożenie
• bezpośredniego podłączenia do instalacji 230 V AC
• zasilania silników i obciążeń o dużym prądzie rozruchowym bez wcześniejszego pomiaru

• 1× moduł zasilania awaryjnego UPS 12 V
• 1× zintegrowany uchwyt na dwa ogniwa 18650

Ogniwa 18650, zasilacz USB i przewody nie wchodzą w skład zestawu.

Cechy:

• wyjście stabilizowane 12 V
• moc ciągła do 15 W
• zalecany prąd wyjściowy do 1,2 A
• krótkotrwała moc szczytowa do 20 W według danych dostawcy
• wejście zasilania i ładowania USB-C 5 V
• alternatywne wejście lutownicze 5V+ i 5V-
• automatyczne przełączanie na zasilanie akumulatorowe
• automatyczne rozpoczęcie ładowania po powrocie zasilania
• miejsce na dwa ogniwa Li-Ion 18650
• połączenie ogniw równoległe 1S2P
• zintegrowana przetwornica podwyższająca napięcie
• zabezpieczenie przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem
• zabezpieczenie nadprądowe, zwarciowe i temperaturowe
• wskaźnik LED stanu ładowania
• automatyczne zakończenie ładowania po naładowaniu ogniw
• możliwość pracy jako autonomiczne źródło zasilania 12 V

• Funkcja UPS: podczas obecności napięcia wejściowego moduł zasila odbiornik i jednocześnie ładuje akumulatory. Po zaniku zasilania wejściowego automatycznie przechodzi na energię zgromadzoną w ogniwach.
• Automatyczny powrót do ładowania: po ponownym pojawieniu się napięcia 5 V moduł wraca do zasilania z wejścia oraz rozpoczyna ładowanie ogniw.
• Przetwornica podwyższająca napięcie: napięcie pakietu 1S2P wynoszące nominalnie około 3,7 V jest podwyższane do stabilizowanego napięcia wyjściowego 12 V.
• Dwa ogniwa równolegle: połączenie 1S2P zwiększa dostępną pojemność i wydajność prądową, ale nie zwiększa napięcia pakietu. Oba ogniwa muszą mieć zgodne parametry i zbliżony poziom naładowania.
• Zintegrowana ochrona: moduł nadzoruje ładowanie oraz rozładowanie ogniw i może odłączyć wyjście po wykryciu zwarcia, przeciążenia, nadmiernego rozładowania lub nieprawidłowej temperatury.
• Praca bez akumulatorów: działanie modułu bez prawidłowo zamontowanych ogniw może różnić się zależnie od obciążenia. Do wykorzystania pełnej funkcji UPS wymagane są dwa poprawnie zamontowane ogniwa.
• Brak typowego wyjścia USB: gniazdo USB-C jest wejściem zasilania 5 V. Odbiornik 12 V podłącza się do zacisków lub pól wyjściowych UPS+ i UPS-.
• Pobór własny: układ pobiera energię również bez podłączonego odbiornika. Według danych dostawcy pobór spoczynkowy modułu wynosi około 25 mA, dlatego pozostawienie modułu przez długi czas bez ładowania może rozładować akumulatory.
• Praca przy dużej mocy: podczas zasilania odbiornika o mocy zbliżonej do 15 W przetwornica i elementy mocy mogą się wyraźnie nagrzewać. Moduł wymaga swobodnego przepływu powietrza.

zastosowanie

• podtrzymanie zasilania routerów i urządzeń sieciowych 12 V
• podtrzymanie niewielkich sterowników i systemów automatyki
• zasilanie modułów elektronicznych wymagających napięcia 12 V
• zasilanie urządzeń pomiarowych i rejestratorów
• awaryjne zasilanie niewielkich urządzeń IoT
• projekty DIY z akumulatorowym źródłem zasilania
• mobilne źródło napięcia 12 V
• zasilanie urządzeń uruchamianych automatycznie po zaniku sieci
• prototypowe systemy zasilania rezerwowego

Czy moduł działa jak powerbank?

Tak, może zasilać odbiornik z wcześniej naładowanych ogniw, ale nie jest typowym powerbankiem USB. Gniazdo USB-C służy wyłącznie jako wejście 5 V, a napięcie wyjściowe 12 V jest dostępne na zaciskach UPS+ i UPS-.

Czy odbiornik może pracować podczas ładowania ogniw?

Tak. Jest to podstawowa funkcja modułu UPS. Przy obecnym zasilaniu 5 V moduł zasila odbiornik i jednocześnie ładuje ogniwa. Zasilacz wejściowy musi mieć odpowiednią wydajność prądową.

Czy po zaniku zasilania odbiornik wyłączy się?

Moduł automatycznie przełącza się na zasilanie z ogniw. Dostawca opisuje przełączenie jako bezopóźnieniowe, jednak urządzenia bardzo wrażliwe na krótkie spadki napięcia należy przetestować z docelowym zasilaczem i obciążeniem.

Czy moduł daje na wyjściu 3 A?

Nie w wersji 12 V. Zalecany maksymalny prąd wyjściowy wynosi około 1,2 A, co odpowiada mocy około 14,4 W. Wartość 3 A dotyczy wariantu z wyjściem 5 V.

Czy mogę zasilić moduł napięciem 9 V lub 12 V przez USB-C?

Nie. Wejście modułu wymaga napięcia 5 V. Podanie wyższego napięcia może uszkodzić płytkę.

Czy USB-C obsługuje Power Delivery?

Moduł korzysta ze standardowego napięcia 5 V. Nie wymaga trybu USB Power Delivery i nie należy zasilać go wymuszonym napięciem 9 V, 12 V ani wyższym.

Czy można zamontować tylko jedno ogniwo?

Moduł może w niektórych warunkach uruchomić się z jednym ogniwem, jednak jest przeznaczony do pracy z dwoma ogniwami równoległymi. Przy jednym ogniwie wydajność prądowa, czas pracy i bezpieczeństwo przy dużym obciążeniu będą gorsze. Do normalnej pracy należy stosować dwa zgodne ogniwa.

Czy ogniwa muszą być identyczne?

Powinny być tego samego typu, o takiej samej pojemności znamionowej, podobnym wieku, stopniu zużycia i zbliżonym napięciu początkowym. Nie należy łączyć równolegle przypadkowych ogniw.

Czy można użyć ogniw zabezpieczonych?

Zależy to od wymiarów uchwytu. Ogniwa z dodatkowym zabezpieczeniem są zwykle dłuższe od standardowych ogniw 18650 i mogą nie pasować mechanicznie.

Jak długo moduł będzie zasilał urządzenie?

Czas zależy od rzeczywistej pojemności ogniw, poboru mocy urządzenia i sprawności przetwornicy. Można go w przybliżeniu oszacować:

czas [h] ≈ energia ogniw [Wh] × sprawność / moc odbiornika [W]

Dla dwóch ogniw 3000 mAh połączonych równolegle energia nominalna wynosi około:

3,7 V × 6 Ah = 22,2 Wh

Przy odbiorniku 12 W i przyjętej sprawności 85% orientacyjny czas pracy wyniesie:

22,2 Wh × 0,85 / 12 W ≈ 1,57 h

Jest to wartość szacunkowa. Rzeczywisty czas zależy od stanu ogniw, temperatury i progu zabezpieczenia przed rozładowaniem.

Dlaczego moduł nie uruchamia wyjścia po zwarciu lub rozładowaniu?

Mógł zadziałać układ zabezpieczający. Należy usunąć przyczynę problemu, odłączyć odbiornik i podłączyć prawidłowe zasilanie 5 V do wejścia. Zwykle powoduje to ponowną aktywację wyjścia.

Dlaczego urządzenie resetuje się przy zaniku zasilania?

Niektóre zasilacze 5 V mają duże kondensatory wyjściowe i po odłączeniu obniżają napięcie bardzo powoli. Może to zakłócić moment przełączenia modułu. Przyczyną mogą być również zbyt cienkie przewody, przeciążenie, słabe ogniwa lub duży prąd rozruchowy odbiornika.

Czy można łączyć kilka modułów równolegle?

Nie zaleca się równoległego łączenia wyjść bez specjalnego układu wyrównywania prądów. Mimo informacji występujących w opisach dostawców taka konfiguracja wymaga potwierdzonej dokumentacji technicznej i dodatkowych zabezpieczeń.

Czy moduł nagrzewa się podczas pracy?

Tak, szczególnie przy dużym obciążeniu. Należy zapewnić swobodny przepływ powietrza i nie przekraczać zalecanej mocy ciągłej.

Czy diody LED pobierają energię z ogniw?

Tak. Sygnalizacja LED oraz elektronika modułu zwiększają pobór własny. Moduł nie powinien być pozostawiany przez długi czas bez kontroli stanu naładowania.

• urządzenia medyczne i diagnostyczne
• systemy podtrzymywania życia
• systemy przeciwpożarowe i alarmowe wymagające certyfikowanego zasilania
• instalacje bezpieczeństwa i systemy ratunkowe
• sterowanie pojazdami lub maszynami, których awaria może wywołać niebezpieczeństwo
• bezpośrednia praca z napięciem sieciowym
• środowiska mokre, wybuchowe lub o wysokim zapyleniu przewodzącym
• praca bez odpowiedniej obudowy w miejscu dostępnym dla dzieci
• ładowanie ogniw innych niż Li-Ion 1S
• stosowanie jako certyfikowany zasilacz UPS do urządzeń o znaczeniu krytycznym
• równoległe łączenie wyjść kilku modułów bez projektu technicznego
• praca ciągła powyżej dopuszczalnej mocy lub temperatury