4 Simple Li-Ion Battery Charger Circuits - Paggamit ng LM317, NE555, LM324

Ang sumusunod na post ay nagpapaliwanag ng isang apat na simple ngunit isang ligtas na paraan ng pagsingil ng isang baterya ng Li-ion gamit ang mga ordinaryong IC tulad ng LM317 at NE555 na maaaring madaling maitayo sa bahay ng anumang bagong hobbyist.

Bagaman ang mga baterya ng Li-Ion ay mahina ang aparato, maaari itong singilin sa pamamagitan ng mas simpleng mga circuit kung ang rate ng pagsingil ay hindi sanhi ng makabuluhang pag-init ng baterya., At kung ang gumagamit ay hindi mag-isip ng kaunting pagkaantala sa panahon ng pagsingil ng cell.

Para sa mga gumagamit na nais ang mabilis na pagsingil ng baterya, hindi dapat gamitin ang mga ipinaliwanag na konsepto sa ibaba, sa halip ay maaari silang gumamit ng isa sa mga ito propesyonal na mga disenyo ng matalino .

Pangunahing Mga Katotohanan tungkol sa Pagsingil sa Li-Ion

Bago malaman ang mga pamamaraan sa pagtatayo ng isang li-Ion Charger, mahalaga na malaman natin ang mga pangunahing parameter na nababahala sa pagsingil ng baterya ng Li-Ion.

Hindi tulad ng, lead acid na baterya, ang isang baterya ng Li-Ion ay maaaring singilin sa makabuluhang mataas na mga paunang alon na maaaring kasing taas ng rating ng Ah ng baterya mismo. Ito ay tinatawag na singilin sa rate ng 1C, kung saan ang C ay ang halaga ng Ah ng baterya.

Nasabi ito, hindi maipapayo na gamitin ang matinding rate na ito, dahil nangangahulugan ito ng pagsingil ng baterya sa lubos na nakababahalang mga kondisyon dahil sa pagtaas ng temperatura nito. Ang isang 0.5C rate samakatuwid ay isinasaalang-alang bilang isang karaniwang inirekumendang halaga.

Ang 0.5C ay nangangahulugang isang kasalukuyang singil na rate na 50% ng halaga ng Ah ng baterya. Sa mga kondisyon ng tropikal na tag-init, kahit na ang rate na ito ay maaaring maging isang hindi kanais-nais na rate para sa baterya dahil sa umiiral na mataas na temperatura sa paligid.

Ang Pagcha-charge ba ng Baterya ng Li-Ion ay Nangangailangan ng Mga Pagsasaalang-alang sa Komplikado

Talagang hindi. Ito ay talagang isang napaka-palakaibigang anyo ng baterya, at sisingilin ng kaunting pagsasaalang-alang, kahit na ang kaunting pagsasaalang-alang na ito ay mahalaga at dapat sundin nang walang kabiguan.

Ang ilang kritikal ngunit madaling ipatupad ang mga pagsasaalang-alang ay: auto cut-off sa buong antas ng singil, pare-pareho ang boltahe, at pare-pareho ang kasalukuyang supply ng input.

Ang sumusunod na paliwanag ay makakatulong upang higit na maunawaan ito.

Iminumungkahi ng sumusunod na grap ang perpektong pamamaraan ng pagsingil ng isang pamantayang 3.7 V Li-Ion Cell, na na-rate na may 4.2 V bilang buong antas ng pagsingil.

Yugto # 1 : Sa paunang yugto # 1 nakikita natin na ang boltahe ng baterya ay tumataas mula sa 0.25 V hanggang 4.0 V na antas sa halos isang oras sa 1 amp pare-pareho na kasalukuyang rate ng pagsingil. Ito ay ipinahiwatig ng linya ng BLUE. Ang 0.25 V ay para lamang sa layunin na nagpapahiwatig, ang isang aktwal na 3.7 V na cell ay hindi dapat palabasin sa ibaba 3 V.

Yugto # 2: Sa yugto # 2, ang singilin ay pumapasok sa estado ng singil ng saturation , kung saan ang boltahe ay umakyat sa buong antas ng singil na 4.2 V, at ang kasalukuyang pagkonsumo ay nagsisimulang bumaba. Ang pagbaba na ito sa kasalukuyang rate ay nagpapatuloy para sa susunod na ilang oras. Ang kasalukuyang singilin ay ipinahiwatig ng RED na may tuldok na linya.

Yugto # 3 : Tulad ng kasalukuyang pagbagsak, umabot ito sa pinakamababang antas na mas mababa sa 3% ng rating ng cell ng cell.

Kapag nangyari ito, ang input ng input ay naka-OFF at pinapayagan ang cell na tumira nang isa pang 1 oras.

Pagkatapos ng isang oras ang boltahe ng cell ay nagpapahiwatig ng totoong State-Of-Charge o ang SoC ng cell. Ang SoC ng isang cell o baterya ay ang pinakamainam na antas ng pagsingil na nakamit nito pagkatapos ng isang kurso ng buong pagsingil, at ipinapakita ng antas na ito ang aktwal na antas na maaaring magamit para sa isang naibigay na aplikasyon.

Sa estado na ito maaari nating sabihin na ang kondisyon ng cell ay handa nang gamitin.

Yugto # 4 : Sa mga sitwasyon kung saan ang cell ay hindi ginagamit sa mahabang panahon, ang isang pag-topping up na singil ay inilalagay paminsan-minsan, kung saan ang kasalukuyang natupok ng cell ay mas mababa sa 3% ng Ah na halaga.

Tandaan, bagaman ipinapakita ng grap ang cell na sisingilin kahit na naabot nito ang 4.2 V, yun pala mahigpit na hindi inirerekomenda sa panahon ng praktikal na pagsingil ng isang Li-Ion cell . Ang supply ay dapat na awtomatikong putulin kaagad kapag naabot ng cell ang antas ng 4.2 V.

Kaya Ano ang Iminumungkahi ng Karaniwang Basahin ng Grap?

1. Gumamit ng isang supply ng input na mayroong isang nakapirming kasalukuyang at nakapirming output ng boltahe, tulad ng tinalakay sa itaas. (Karaniwan ay maaaring ito = Boltahe 14% na mas mataas kaysa sa nakalimbag na halaga, Kasalukuyang 50% ng halaga ng Ah, mas mababang kasalukuyang kaysa sa ito ay gagana rin nang maayos, kahit na ang oras ng pagsingil ay tataas nang proporsyonal)
2. Ang charger ay dapat magkaroon ng isang auto-cut off sa inirekumendang buong antas ng singil.
3. Ang pamamahala ng temperatura o kontrol para sa baterya ay maaaring hindi kinakailangan kung ang kasalukuyang pag-input ay limitado sa isang halaga na hindi sanhi ng pag-init ng baterya

Kung wala kang isang auto cut-off, paghigpitan lamang ang patuloy na pag-input ng boltahe sa 4.1 V.

1) Pinakasimpleng Li-Ion Charger na gumagamit ng isang solong MOSFET

Kung naghahanap ka para sa isang pinakamurang at pinakasimpleng circuit ng charger ng Li-Ion, kung gayon hindi maaaring maging isang mas mahusay na pagpipilian kaysa sa isang ito.

Ang disenyo na ito ay walang regulasyon sa temperatura, samakatuwid ang mas mababang kasalukuyang kasalukuyang pag-input ay inirerekumenda

Ang isang solong MOSFET, isang preset o trimmer at isang 470 ohm 1/4 watt risistor ay ang kailangan mo upang makagawa ng isang simple at ligtas na charger circuit.

Bago ikonekta ang output sa isang Li-Ion cell tiyakin ang ilang mga bagay.

1) Dahil ang disenyo sa itaas ay hindi nagsasama ng regulasyon ng temperatura, ang kasalukuyang pag-input ay dapat na limitahan sa isang antas na hindi maging sanhi ng makabuluhang pag-init ng cell.

2) Ayusin ang preset upang makakuha ng eksaktong 4.1V sa mga singilin na terminal kung saan ang cell ay dapat na konektado. Ang isang mahusay na paraan upang ayusin ito ay upang ikonekta ang isang tumpak na diode ng zener sa lugar ng preset, at palitan ang 470 ohm ng isang resistor na 1 K.

Para sa kasalukuyang, karaniwang isang pare-pareho ang kasalukuyang input ng paligid ng 0.5C ay magiging tama, iyon ay 50% ng mAh halaga ng cell.

Pagdaragdag ng isang Kasalukuyang Controller

Kung ang mapagkukunan ng pag-input ay hindi kasalukuyang kontrolado, sa kasong iyon maaari nating mabilis na i-upgrade ang circuit sa itaas gamit ang isang simpleng yugto ng kasalukuyang kontrol ng BJT tulad ng ipinakita sa ibaba:

RX = 07 / Max Kasalukuyang Pagsingil

Kalamangan ng baterya ng Li-Ion

Ang pangunahing bentahe ng mga cell ng Li-Ion ay ang kanilang kakayahang tumanggap ng singil sa isang mabilis, at isang mahusay na rate. Gayunpaman ang mga cell ng Li-Ion ay may masamang reputasyon ng pagiging masyadong sensitibo sa mga hindi kanais-nais na input tulad ng mataas na boltahe, mataas na kasalukuyang, at pinakamahalaga sa mga kundisyon ng pagsingil.

Kapag nasingil sa ilalim ng alinman sa mga kondisyon sa itaas, ang cell ay maaaring maging masyadong mainit, at kung magpapatuloy ang mga kondisyon, maaaring magresulta sa pagtulo ng cell fluid o kahit isang pagsabog, na tuluyang makapinsala sa cell.

Sa ilalim ng anumang hindi kanais-nais na mga kondisyon sa pagsingil ang unang bagay na nangyari sa cell ay tumaas sa temperatura nito, at sa iminungkahing konsepto ng circuit ay ginagamit namin ang katangiang ito ng aparato para sa pagpapatupad ng kinakailangang mga operasyon sa kaligtasan, kung saan ang cell ay hindi pinapayagan na maabot ang mataas na temperatura na pinapanatili ang mga parameter na rin sa ilalim ng kinakailangang mga pagtutukoy ng cell.

2) Paggamit ng LM317 bilang Controller IC

Sa blog na ito marami kaming nakatagpo baterya charger circuit gamit ang IC LM317 at LM338 alin ang pinaka maraming nalalaman, at ang pinakaangkop na mga aparato para sa tinalakay na operasyon.

Dito din namin ginagamit ang IC LM317, kahit na ang aparatong ito ay ginagamit lamang upang makabuo ng kinakailangang kinokontrol na boltahe, at kasalukuyang para sa konektadong Li-Ion cell.

Ang aktwal na pag-andar ng sensing ay ginagawa ng mag-asawa ng NPN transistors na nakaposisyon na sa pisikal na pakikipag-ugnay sa cell na sisingilin.

Sa pagtingin sa ibinigay na diagram ng circuit, nakukuha natin tatlong uri ng mga proteksyon sabay-sabay:

Kapag ang kapangyarihan ay inilapat sa pag-set up, ang IC 317 ay naghihigpit, at bumubuo ng isang output na katumbas ng 3.9V sa nakakonektang baterya ng Li-ion.

1. Ang 640 ohm risistor tinitiyak na ang boltahe na ito ay hindi lalampas sa buong limitasyon sa singil.
2. Dalawang NPN transistors na konektado sa isang karaniwang mode na Darlington sa ADJ pin ng IC ang kumokontrol sa temperatura ng cell.
3. Gumagana din ang mga transistor na ito kasalukuyang limiter , pinipigilan ang isang kasalukuyang sitwasyon para sa Li-Ion cell.

Alam namin na kung ang ADJ pin ng IC 317 ay na-grounded, ang sitwasyon ay ganap na pumapatay ng output boltahe mula dito.

Nangangahulugan ito kung ang pag-uugali ng transistors ay magiging sanhi ng isang maikling circuit ng ADJ pin sa lupa na sanhi ng output sa baterya na nakasara.

Sa kamay na tampok sa itaas, narito ang pares ng Darlingtom na gumagawa ng isang kawili-wiling mga function ng kaligtasan.

Ang 0.8 risistor na konektado sa kabuuan ng kanyang base at lupa ay nagbabawal ng kasalukuyang kasalukuyang sa paligid ng 500 mA, kung ang kasalukuyang may kaugaliang lumampas sa limitasyong ito, ang boltahe sa 0.8 ohm risistor ay magiging sapat upang buhayin ang mga transistors na 'nasasakal' ang output ng IC , at pinipigilan ang anumang karagdagang pagtaas sa kasalukuyang. Ito naman ay makakatulong na pigilan ang baterya mula sa pagkuha ng mga hindi kanais-nais na dami ng kasalukuyang.

Paggamit ng Temperatura Detection bilang Parameter

Gayunpaman, ang pangunahing function ng kaligtasan na isinasagawa ng mga transistors ay nakita ang pagtaas ng temperatura ng baterya ng Li-Ion.

Ang mga transistor tulad ng lahat ng mga aparato na semiconductor ay may kaugaliang magsagawa ng kasalukuyang mas proporsyonal na may pagtaas sa paligid o temperatura ng kanilang katawan.

Tulad ng tinalakay, ang transistor na ito ay dapat na nakaposisyon sa malapit na pisikal na pakikipag-ugnay sa baterya.

Ngayon halimbawa kung sakaling ang temperatura ng cell ay nagsisimulang tumaas, ang mga transistors ay tutugon dito at magsimulang magsagawa, ang pagpapadaloy ay agad na magiging sanhi ng ADJ pin ng IC na masailalim sa potensyal sa lupa, na magreresulta sa pagbaba ng boltahe ng output.

Sa pagbawas ng boltahe ng singilin ang pagtaas ng temperatura ng nakakonektang baterya ng Li-Ion ay bababa din. Ang resulta ay isang kinokontrol na pagsingil ng cell, tinitiyak na ang cell ay hindi kailanman napupunta sa isang tumatakas na mga sitwasyon, at nagpapanatili ng isang ligtas na profile sa pagsingil.

Gumagana ang circuit sa itaas na may prinsipyo sa pagbabayad ng temperatura, ngunit hindi ito nagsasama ng isang tampok na awtomatikong pag-cut off ng singil, at samakatuwid ang maximum na boltahe ng pagsingil ay naayos sa 4.1 V.

Nang walang Bayad sa Temperatura

Kung nais mong maiwasan ang temperatura sa pagkontrol ng mga abala, maaari mo lamang balewalain ang pares ng Darlington ng BC547, at sa halip ay gumamit ng isang solong BC547.

Ngayon, gagana lamang ito bilang isang kasalukuyang / boltahe na kinokontrol na supply para sa Li-Ion cell. Narito ang kinakailangang binagong disenyo.

Ang transpormer ay maaaring isang 0-6 / 9 / 12V transpormer

Dahil, dito hindi ginagamit ang pagkontrol sa temperatura, siguraduhin na ang halaga ng Rc ay na-dimensyon nang tama para sa isang 0.5 C rate. Para sa mga ito maaari mong gamitin ang sumusunod na pormula:

Rc = 0.7 / 50% ng halaga ng Ah

Ipagpalagay na ang halaga ng Ah ay nakalimbag bilang 2800 mah. Pagkatapos ang formula sa itaas ay maaaring malutas bilang:

Rc = 0.7 / 1400 mA = 0.7 / 1.4 = 0.5 Ohms

Ang Wattage ay 0.7 x 1.4 = 0.98, o simpleng 1 wat.

Gayundin, siguraduhin na ang 4k7 preset ay nababagay sa isang eksaktong 4.1 V sa mga output terminal.

Kapag nagawa ang mga pagsasaayos sa itaas, maaari mong singilin nang ligtas ang inilaan na baterya ng Li-Ion, nang hindi nag-aalala tungkol sa anumang hindi kanais-nais na sitwasyon.

Dahil, sa 4.1 V hindi namin maaaring ipalagay na ang baterya ay ganap na sisingilin.

Upang kontrahin ang sagabal sa itaas, ang isang awtomatikong pag-cut off na pasilidad ay magiging mas kanais-nais kaysa sa konsepto sa itaas.

Tinalakay ko ang maraming op amp na awtomatikong mga circuit ng charger sa blog na ito, ang alinman sa mga ito ay maaaring mailapat para sa iminungkahing disenyo, ngunit dahil interesado kaming panatilihin ang disenyo na mura at madali, ang isang alternatibong ideya na ipinapakita sa ibaba ay maaaring subukan.

Paggamit ng isang SCR para sa Cut-Off

Kung interesado kang magkaroon ng isang auto cut off lamang, nang walang pagsubaybay sa temperatura, maaari mong subukan ang ibabang ipinaliwanag na disenyo ng batay sa SCR. Ang SCR ay ginagamit sa kabuuan ng ADJ at ground ng IC para sa isang operasyon ng pagdumi. Ang gate ay rigged sa output tulad na kapag ang potensyal na maabot sa tungkol sa 4.2V, ang SCR apoy at latches ON, pagputol ng lakas sa baterya permanenteng.

Maaaring ayusin ang threshold sa sumusunod na pamamaraan:

Sa una panatilihin ang 1K preset na naayos sa antas ng lupa (matinding kanan), maglapat ng isang 4.3V panlabas na boltahe na mapagkukunan sa mga output terminal.
Ngayon ay dahan-dahang ayusin ang preset hanggang sa mag-apoy ang SCR (iluminado ang LED).

Itinatakda nito ang circuit para sa awtomatikong pag-shut off ng pagkilos.

Paano Mag-set-Up sa Itaas ng Circuit

Sa una panatilihin ang gitnang slider braso ng preset na hawakan ang ground rail ng circuit.

Ngayon, nang walang pagkonekta sa switch ng baterya na ON power, suriin ang output boltahe na natural na magpapakita ng buong antas ng singil na itinakda ng 700 ohm risistor.

Susunod, napaka-husay at dahan-dahang ayusin ang preset hanggang sa ang SCR ay sunog lamang na patayin ang output boltahe sa zero.

Iyon lang, ngayon ay maaari mong ipagpalagay na ang circuit ay nakaayos na.

Ikonekta ang isang pinalabas na baterya, lumipat sa ON power at suriin ang tugon, marahil ang SCR ay hindi magpapaputok hanggang sa maabot ang itinakdang threshold, at putulin kaagad kapag naabot ng baterya ang itinakdang buong singil ng threshold.

3) Li-Ion Battery Charger Circuit Gamit ang IC 555

Ang pangalawang simpleng disenyo ay nagpapaliwanag ng isang prangka ngunit tumpak na awtomatikong circuit ng charger ng baterya ng Li-Ion gamit ang lahat ng lugar sa IC 555.

Ang Pagsingil ng Li-ion Battery ay maaaring maging Kritikal

Ang isang baterya ng Li-ion na alam nating lahat ay kailangang singilin sa ilalim ng mga kondisyong kinokontrol, kung sisingilin ito ng ordinaryong paraan ay maaaring humantong sa pinsala o kahit pagsabog ng baterya.

Karaniwan ang mga baterya ng Li-ion ay hindi gusto ng labis na pagsingil sa kanilang mga cell. Kapag naabot na ng mga cell ang itaas na threshold, dapat na putulin ang boltahe ng singilin.

Ang sumusunod na Li-Ion baterya ng charger circuit ay napakahusay na sumusunod sa mga kondisyon sa itaas na ang konektadong baterya ay hindi pinapayagan na lumampas sa higit sa limitasyon ng singil.

Kapag ginamit ang IC 555 bilang isang kumpare, ang pin # 2 at pin # 6 na ito ay naging mabisang input ng sensing para sa pagtuklas ng mas mababa at sa itaas na boltahe na limitasyon ng threshold depende sa setting ng mga nauugnay na preset.

Sinusubaybayan ng Pin # 2 ang antas ng mababang boltahe na threshold, at pinapalabas ang output sa isang mataas na lohika sakaling bumaba ang antas sa ibaba ng itinakdang limitasyon.

Sa kabaligtaran, sinusubaybayan ng pin # 6 ang pang-itaas na threshold ng boltahe at ibabalik ang output sa mababang pagtuklas ng isang antas ng boltahe na mas mataas kaysa sa itinakdang limitasyon ng mataas na pagtuklas.

Talaga ang itaas na cut off at mas mababang switch ON na mga aksyon ay dapat na maitakda sa tulong ng mga nauugnay na preset na nagbibigay-kasiyahan sa mga pamantayan ng IC pati na rin ang nakakonektang baterya.

Ang preset na patungkol sa pin # 2 ay dapat itakda na ang mas mababang limitasyon ay tumutugma sa 1/3 ng Vcc, at katulad na preset na nauugnay sa pin # 6 ay dapat itakda na ang itaas na cut off na limitasyon ay tumutugma sa 2/3 ng Vcc, bilang alinsunod sa karaniwang mga patakaran ng IC 555.

Paano ito gumagana

Ang buong paggana ng ipinanukalang Li-Ion charger circuit gamit ang IC 555 ay nagaganap tulad ng ipinaliwanag sa sumusunod na talakayan:

Ipagpalagay natin na ang isang ganap na pinalabas na baterya ng li-ion (sa paligid ng 3.4V) ay konektado sa output ng ipinakitang circuit sa ibaba.

Ipagpalagay na ang mas mababang threshold upang maitakda sa isang lugar sa itaas ng antas ng 3.4V, agad na nadama ng pin # 2 ang mababang sitwasyon ng boltahe at hinihila ang output na mataas sa pin # 3.

Ang mataas sa pin # 3 ay nagpapagana ng transistor kung saan lumilipat SA input power sa nakakonektang baterya.

Ang baterya ngayon ay unti-unting nagsisimulang singilin.

Sa sandaling maabot ng baterya ang buong pagsingil (@ 4.2V), sa pag-aakalang ang itaas na cut off threshold sa pin # 6 upang maitakda sa paligid ng 4.2v, ang antas ay nadama sa pin # 6 na agad na ibabalik ang output sa mababang.

Ang mababang output ay agad na pinapatay ang transistor na nangangahulugang ang input ng singilin ay na-inhibit o pinutol sa baterya.

Ang pagsasama ng isang yugto ng transistor ay nagbibigay ng pasilidad ng pagsingil din ng mas mataas na kasalukuyang mga cell ng Li-Ion din.

Ang transpormer ay dapat mapili na may boltahe na hindi hihigit sa 6V, at kasalukuyang rating na 1 / ika-5 ng rating ng baterya AH.

Diagram ng Circuit

Kung sa tingin mo na ang disenyo sa itaas ay mas kumplikado maaari mong subukan ang sumusunod na disenyo na mukhang mas simple:

Paano i-set up ang Circuit

Ikonekta ang isang ganap na sisingilin na baterya sa mga ipinakita na puntos at ayusin ang preset na tulad na ang relay ay nagde-deactivate lamang mula sa N / C hanggang sa posisyon na N / O .... gawin ito nang hindi kumokonekta sa anumang pag-charge ng DC input sa circuit.

Kapag tapos na ito maaari mong ipalagay ang circuit na maitatakda at magagamit para sa isang awtomatikong pag-utos ng supply ng baterya kapag ganap na nasingil.

Sa panahon ng aktwal na pagsingil, siguraduhin na ang kasalukuyang pag-charge ng pag-input ay laging mas mababa kaysa sa rating ng baterya AH, ibig sabihin kung ipagpalagay na ang baterya AH ay 900mAH, ang input ay hindi dapat higit sa 500mA.

Ang baterya ay dapat na alisin kaagad sa oras na ang relay ay patayin upang maiwasan ang paglabas ng sarili ng baterya sa pamamagitan ng 1K preset.

IC1 = IC555

Ang lahat ng mga resistors ay 1/4 watt CFR

IC 555 Pinout

Konklusyon

Kahit na ang mga disenyo na ipinakita sa itaas ay lahat ng tama sa teknikal at isasagawa ang mga gawain ayon sa ipinanukalang mga pagtutukoy, lumilitaw talaga silang bilang isang labis na paggamit.

Ipinaliwanag ang isang simple ngunit mabisa at ligtas na paraan upang singilin ang isang Li-Ion Cell sa post na ito , at ang circuit na ito ay maaaring mailalapat sa lahat ng mga paraan ng baterya dahil perpektong ito ang nag-aalaga ng dalawang mahahalagang parameter: Ang Patuloy-Kasalukuyang at buong singil na auto cut-off. Ang isang pare-pareho na boltahe ay ipinapalagay na magagamit mula sa pinagmulan ng pagsingil.

4) Nagcha-charge na Maraming Baterya ng Li-Ion

Ipinapaliwanag ng artikulo ang isang simpleng circuit na maaaring magamit para sa pagsingil ng hindi bababa sa 25 nos ng mga Li-Ion cells na kahanay nang mabilis, mula sa isang solong mapagkukunan ng boltahe tulad ng isang 12V na baterya o isang 12V solar panel.

Ang ideya ay hiniling ng isa sa mga masigasig na tagasunod ng blog na ito, pakinggan natin ito:

Pagsingil ng magkasama ng maraming baterya ng Li-ion

Maaari mo ba akong tulungan na magdisenyo ng isang circuit upang singilin ang 25 li-on cell baterya (3.7v- 800mA bawat isa) nang sabay. Ang pinagmulan ng aking kuryente ay mula sa 12v- 50AH na baterya. Ipaalam din sa akin kung gaano karaming mga amp ng 12v na baterya ang iginuhit sa setup na ito bawat oras ... salamat nang maaga.

Ang disenyo

Pagdating sa pagsingil, ang mga cell ng Li-ion ay nangangailangan ng mas mahigpit na mga parameter kumpara sa mga lead acid na baterya.

Lalo na naging mahalaga ito sapagkat ang mga cell ng Li-ion ay may posibilidad na makabuo ng labis na init sa kurso ng proseso ng pagsingil, at kung ang pagbuo ng init na ito ay lampas sa kontrol ay maaaring humantong sa malubhang pinsala sa cell o kahit na isang posibleng pagsabog.

Gayunpaman ang isang mabuting bagay tungkol sa mga cell ng Li-ion ay maaari silang singilin sa buong rate ng 1C sa una, salungat sa mga lead acid na baterya na hindi pinapayagan ang higit sa C / 5 rate ng pagsingil.

Pinahihintulutan ng kalamangan sa itaas ang mga cell ng Li-ion na masingil ng 10 beses na mas mabilis kaysa sa bahagi ng lead acid counter.

Tulad ng tinalakay sa itaas, dahil ang pamamahala ng init ay naging kritikal na isyu, kung ang parameter na ito ay naaangkop na kinokontrol, ang natitirang mga bagay ay naging medyo simple.

Nangangahulugan ito na maaari nating singilin ang mga cell ng Li-ion nang buong rate ng 1C nang hindi maaabala tungkol sa anumang bagay hangga't mayroon kaming isang bagay na sinusubaybayan ang henerasyon ng init mula sa mga cell na ito at pinasimulan ang mga kinakailangang hakbang sa pagwawasto.

Sinubukan kong ipatupad ito sa pamamagitan ng paglakip ng isang hiwalay na circuit ng sensing ng init na sinusubaybayan ang init mula sa mga cell at kinokontrol ang kasalukuyang singilin kung sakaling ang init ay nagsimulang lumihis mula sa ligtas na mga antas.

Ang Pagkontrol sa Temperatura sa 1C Rate ay Puro Puro

Ang unang diagram ng circuit sa ibaba ay nagpapakita ng isang tumpak na circuit ng sensor ng temperatura gamit ang IC LM324. Tatlo sa mga opamp nito ay nagtrabaho dito.

Ang diode D1 ay isang 1N4148 na mabisang gumaganap bilang sensor ng temperatura dito. Ang boltahe sa diode na ito ay bumaba ng 2mV sa bawat antas ng pagtaas ng temperatura.

Ang pagbabago sa boltahe sa kabuuan ng D1 ay nag-uudyok sa A2 na baguhin ang output lohika, na pinasimulan din ang A3 upang dahan-dahang taasan ang output boltahe na tumutugma.

Ang output ng A3 ay konektado sa isang opto coupler LED. Alinsunod sa setting ng P1, ang output ng A4 ay may kaugaliang tumaas bilang tugon sa init mula sa cell, hanggang sa kalaunan ang mga nakakonektang LED na ilaw at ang panloob na transistor ng opto ay nagsasagawa.

Kapag nangyari ito ang opto transistor ay nagbibigay ng 12V sa LM338 circuit para sa pagpapasimula ng kinakailangang mga pagkilos na pagwawasto.

Ang pangalawang circuit ay nagpapakita ng isang simpleng kinokontrol na supply ng kuryente gamit ang IC LM338. Ang 2k2 pot ay nababagay upang makagawa ng eksaktong 4.5V sa kabuuan ng mga konektadong Li-ion cells.

Ang naunang IC741 circuit ay isang over charge cut off circuit na sinusubaybayan ang singil sa mga cell at ididiskonekta ang supply kapag umabot ito sa itaas 4.2V.

Ang BC547 sa kaliwa malapit sa ICLM338 ay ipinakilala para sa paglalapat ng naaangkop na mga pagkilos na pagwawasto kapag ang mga cell ay nagsimulang mag-init.

Kung sakaling magsimulang maging mainit ang mga cell, ang supply mula sa temperatura sensor opto coupler ay tumama sa LM338 transistor (BC547), nagsasagawa ang transistor, at agad na pinapatay ang output ng LM338 hanggang sa bumaba ang temperatura sa normal na antas, nagpapatuloy ang prosesong ito hanggang sa ganap na nasingil ang mga cell kapag ang IC 741 ay aktibo at ididiskonekta ang mga cell nang permanente mula sa pinagmulan.

Sa lahat ng 25 na mga cell ay maaaring konektado sa circuit na ito nang kahanay, ang bawat positibong linya ay dapat na isama ang isang hiwalay na diode at isang resistor na 5 Ohm 1 watt para sa pantay na pamamahagi ng singil.

Ang buong pakete ng cell ay dapat na maayos sa isang karaniwang platform ng aluminyo upang ang init ay mawala sa pantay na plato ng aluminyo.

Ang D1 ay dapat na nakadikit nang naaangkop sa plate na ito ng aluminyo upang ang dissipated heat ay na-optimize ng sensor ng D1.

Awtomatikong Li-Ion Cell Charger at Controller Circuit.

Konklusyon

• Ang pangunahing pamantayan na kailangang panatilihin para sa anumang baterya ay ang: singilin sa ilalim ng maginhawang temperatura, at i-cut ang supply sa lalong madaling maabot ang buong singil. Iyon ang pangunahing bagay na kailangan mong sundin anuman ang uri ng baterya. Maaari mong subaybayan ito nang manu-mano o gawin itong awtomatiko, sa ilalim ng parehong mga kaso ang iyong baterya ay ligtas na singilin at magkaroon ng mas mahabang buhay.
• Ang kasalukuyang singilin / naglalabas ay responsable para sa temperatura ng baterya, kung ang mga ito ay masyadong mataas kumpara sa temperatura ng paligid kung gayon ang iyong baterya ay labis na magdurusa sa pangmatagalan.
• Pangalawang mahalagang kadahilanan ay hindi kailanman pinapayagan ang baterya na maalis nang husto. Patuloy na ibalik ang buong antas ng singil o panatilihin ang pag-topping ito hangga't maaari. Titiyakin nito na hindi maaabot ng baterya ang mga mas mababang antas ng paglabas.
• Kung nahihirapan kang subaybayan ito nang manu-mano pagkatapos ay maaari kang pumunta para sa isang awtomatikong circuit tulad ng inilarawan sa pahinang ito .

Mayroon pang mga pagdududa? Mangyaring hayaan silang dumaan sa kahon ng puna sa ibaba