Gdzie podłączyć akumulator Li-Ion w latarce z ładowaniem sieciowym – pola B+ B- na płytce głównej

Pytanie

W którym miejscu na płycie głównej podłączyć akumulator w latarce ładowanej sieciowo

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Akumulator w typowej latarce ładowanej sieciowo lutuje się do pól oznaczonych B+ (BAT+) – biegun dodatni oraz B- (BAT- / GND) – biegun ujemny.
• Gdy na płytce znajduje się moduł ochronny (PCM/BMS), ogniwo łączysz z polami B+ / B-, a wyprowadzenia P+ / P- zasilają resztę układu (LED, ładowarka, przełącznik).
• Jeśli oznaczeń brak, polaryzację potwierdź multimetrem (ciągłość do masy, pomiar napięcia ładowania) lub prześledź ścieżki do układu ładowania.

Szczegółowa analiza problemu

1. Identyfikacja pól lutowniczych
   • Sprawdź warstwę opisową: B+, BAT+, VBAT ↔ plus akumulatora; B-, BAT-, GND ↔ minus/masa.
   • Duża „wylewka” miedzi (ground plane) prowadzi niemal zawsze do B-.
   • Ścieżka od B+ zwykle trafia najpierw do kontrolera ładowania (np. TP4056, MCP73831) lub układu zabezpieczającego DW01+8205A.

2. Weryfikacja multimetrem
   • Test ciągłości: sonda „-” multimetru do potencjalnej masy (obudowa gniazda USB, minus kondensatora elektrolitycznego). Pad, który daje ≈0 Ω to B-.
   • Pomiar napięcia (bez akumulatora, z włączonym zasilaczem): punkt, na którym pojawia się ≈4,0-4,2 V DC to B+.

3. Scenariusze konstrukcyjne
   a) Prosta latarka Li-Ion 1×18650 z TP4056 – tylko dwa pady B+/B-.
   b) Latarka z modułem BMS: B+/B- ⇆ ogniwo, P+/P- ⇆ sterownik LED/gniazdo ładowania.
   c) Latarki Ni-MH/SLA – napięcia niższe, zasada polaryzacji identyczna.

4. Bezpieczne lutowanie
   • Odłącz sieć 230 V i rozładuj kondensatory.
   • Użyj grota 350 °C, czasu maks. ~2 s, cyna Sn60Pb40 lub bezołowiowa SAC305 z topnikiem.
   • Nie przegrzewaj ogniwa – groźba termicznego runaway (szczególnie Li-Ion).

5. Konsekwencje odwrócenia polaryzacji
   • Natychmiastowa destrukcja układu ładowania/sterownika LED, ryzyko zwarcia i zapłonu ogniwa.
   • W nowoczesnych płytkach przed odwrotną polaryzacją chroni MOSFET lub dioda Schottky, ale nie należy na to liczyć.

Aktualne informacje i trendy

• USB-C PD jako standard ładowania latarek (integracja buck-boost, balancerów).
• Coraz powszechniejsze ogniwa 21700 z BMS 10 A+, a nie klasyczne 18650 5 A.
• Wzorowanie się na normach IEC 62133-2:2017 (bezpieczeństwo przenośnych akumulatorów litowych) oraz UN38.3 (transport).
• Trend „power-bank flashlight”: płytka ma dwa tory – ładowanie Li-Ion i 5 V boost do USB-A; akumulator zawsze na B+/B-, zewnętrzne zasilanie na P+/P-.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• PCM/BMS (Protection Circuit Module / Battery Management System) monitoruje: OVP (over-voltage ≈4,25 V), UVP (under-voltage ≈2,4 V), OCP (over-current), SCP (short-circuit).
• TP4056 – linearny ładowarz Li-Ion 1-celowy, pin BAT → B+, pin GND → B-.
• DW01 + 8205A – klasyczny chiński duet ochronny: B- wspólne, B+ do ogniwa, P+ / P- do układu.

Aspekty etyczne i prawne

• Przeróbki zasilania mogą naruszać gwarancję i certyfikaty CE/UKCA/RoHS.
• Nielegalna utylizacja lub niewłaściwe ładowanie Li-Ion zagraża środowisku i bezpieczeństwu.
• Zgodnie z dyrektywą 2006/66/WE zużyte ogniwa należy oddać do punktu zbiórki.

Praktyczne wskazówki

• Zrób zdjęcie płytki przed demontażem – łatwiejsza identyfikacja pól.
• Po lutowaniu przepłucz topnik IPA, żeby zapobiec korozji.
• Testuj latarkę najpierw z ogranicznikiem prądu (zasilacz laboratoryjny 4,2 V / 0,5 A).
• Jeśli akumulator ma własne zabezpieczenie (cienka płytka na +), traktuj go nadal jak pojedyncze ogniwo – lutujesz tylko dwa przewody.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Bez schematu konkretnego modelu istnieje ryzyko nietypowego rozmieszczenia pól.
• Niektóre latarki zasilane są pakietem 2S (7,4 V) – wtedy na płycie mogą występować dodatkowe punkty balansowania (B1, B2).
• W tanich konstrukcjach masa bywa uruchamiana przełącznikiem (low-side switching) – B- nie zawsze jest „twardą” masą.

Sugestie dalszych badań

• Analiza ścieżek w darmowym oprogramowaniu (KiCad, EasyEDA) po zeskanowaniu płytki – ułatwia reverse-engineering.
• Badanie zgodności układu ładowania z USB-PD/QC (przy modach >2 A).
• Wykorzystanie dedykowanych SoC (np. MCP73871, IP5328P) do integracji ładowarki, boosta 5 V i BMS na jednej płytce.

Krótkie podsumowanie

Podłącz akumulator do padów B+ (czerwony przewód) i B- (czarny przewód). Jeśli płytka zawiera ochronę BMS, ogniwo idzie na B+ / B-, a reszta układu do P+ / P-. Brak oznaczeń weryfikuj miernikiem (ciągłość do masy, pomiar napięcia ładowania). Zachowaj poprawną polaryzację, lutuj krótko i chłodno, a po pracy sprawdź funkcjonowanie prądowo-napięciowe.