Strujni krug punjača za litij-jonske baterije

Post objašnjava krug punjača Li-Ion baterije s velikom strujom koji se može koristiti za punjenje bilo koje velike struje, poput 2S3P, 3S2P baterija. Može se koristiti i za punjenje drugih sličnih Li-ionskih baterija visoke vrijednosti Ah iz automobila ili kamiona. Ideju je zatražio gospodin Neil

Punjenje Li-Ion paketa od 8800 mAh

Ovo je možda vrlo drsko od mene što tražim vašu pomoć, ali moje dizajnerske vještine su ograničene u elektronici, a kao volonter moj je proračun ograničen.

Volonter sam za lokalnu organizaciju za traganje i spašavanje (Suffolk Lowland Search and Rescue), dežuramo 24 sata dnevno 365 dana u godini, naš posao uključuje pronalazak bilo koga tko je nestao u Suffolku (i pograničnoj županiji).

Potraga se često odvija tijekom sati mraka, a mi imamo posebnu potrebu za dobrim bakljama, koje u trenu moraju biti spremne za akciju.

Dio sam tima za spašavanje brdskih bicikala, vrlo brzo pokrivamo zemlju i možemo pretraživati ​​staze puno brže od pješačkih timova, svjetla su opet vrlo važna i nadam se da ovdje možete pomoći.

Nedavno sam kupio Cree LED svjetlo za svoj bicikl, napaja ga Li-ion 8800mAh baterija od 8,4 v, imam 2.

Ovi su uređaji dolazili s mrežnim punjačem (240 V UK), a ono što bih želio je da ih mogu napuniti u automobilu u kojem se nalazi bicikl.

Primijetio sam da već jeste dizajnirao neke krugove za punjenje za ovu vrstu baterija i pitam se biste li mogli izmijeniti svoj dizajn kako biste mogli puniti od 12v kola automobila do ovih specifikacija baterija.

Krug automobila prebacit će se s kontaktom. Vrlo sam sposoban konstruirati sklop, samo su moje dizajnerske vještine ograničene!

Iznimno cijenim bilo kada što potrošite na ovo, pomoći će ne samo meni, već i potencijalno izgubljenom potplatu u Suffolku.

Srdačan pozdrav,

Neil.

Dizajn

Prikazani krug punjača Li-Ion jake baterije za punjenje bilo koje Li-ion baterije do 5 AH prikazanim IC2 ili za baterije od 10 AH ako je IC2 odgovarajuće zamijenjen s LM396

LM338 IC2 je svestrani IC regulator napona koji se može posebno konfigurirati za punjenje Li-Ion ćelija s bitnim značajkama poput konstantne struje i konstantnog napona.

Gornji dizajn je konfiguriran kao Li-ion punjač s konstantnim naponom, budući da pretpostavljamo da je ulazna opskrba konstantna struja.

Međutim, u slučaju da ulazno napajanje nije ograničeno strujom, IC2 se može poboljšati efektivnom značajkom konstantne struje. O tome ćemo razgovarati na kraju ovog objašnjenja.

Dizajn se sastoji od dvije temeljne faze, stupnja IC2 regulatora napona i stupnja prekida IC1 preko naboja.

IC2 je konfiguriran u svom standardnom obliku regulatora napona, gdje P1 funkcionira kao upravljačka tipka i može se podesiti tako da generira potrebni napon punjenja na priključenoj Li-ion bateriji na izlazu.

IC1 pin3 je osjetnički ulaz IC-a i završava se unaprijed postavljenim P2 za olakšavanje podešavanja razine prenapunjenog napona.

Unaprijed postavljeni P2 podešen je tako da kada baterija dosegne svoju punu vrijednost napunjenosti, napon na pin3 samo postane veći od pin2, što rezultira trenutnim visokim na pin6 IC-a.

Jednom kada se to dogodi, maksimum od pin6 zasuni na pin3 s trajnim maksimumom preko R3, D2, smrzavajući krug u tom položaju. Imajte na umu da je ta mreža za zaključavanje neobavezna, ako je želite, možete je ukloniti, ali Li-ion baterija tada neće biti trajno isključena, već se povremeno UKLJUČUJE / ISKLJUČUJE ovisno o pragu pune napunjenosti baterije.

Gornja visina isporučuje se i na osnovi BC547 što odmah uzemljuje ADJ pin IC2 prisiljavajući ga da isključi svoj izlazni napon čime se prekida napon na Li-ion bateriji.

Crvena LED lampica sada svijetli ukazujući na punu razinu napunjenosti i uvjete prekida u krugu.

Kružni dijagram

Dizajn PCB-a

Popis dijelova za predloženi krug punjača za li-ionske baterije od 12 V / 24 V

• R1, R5 = 4K7
• R2 = 240 ohma
• P1, P2 = 10 K unaprijed zadanih postavki
• R3, R4 = 10K
• D1, D5 = 6A4 dioda
• D2 = 1N4148
• D3, D4 = 4,7Venerova dioda 1/2 vata
• IC1 = 741 opamp za 12V ulaz, LM321 za 24V ulaz
• IC2 = LM338

Kako postaviti sklop.

1. U početku nemojte spajati nijednu bateriju na izlazu i zakrenite P2 tako da klizač dodiruje kraj tla, drugim riječima prilagodite P2 tako da pin3 postane nula ili razina tla.
2. Napojite ulazni napon, podesite P1 da postignete potrebnu razinu napona na izlazu na koji bi baterija trebala biti spojena, zelena LED lampica svijetlit će u ovom položaju.
3. Sada vrlo pažljivo pomaknite P2 prema gore dok crvena LED samo ne zasvijetli i zaskoči se u tom položaju, prestanite dalje pomicati P2, potvrdite zelenim LED gašenjem kao odgovor na crveno LED osvjetljenje.
4. Krug je sada postavljen za potrebno jako strujno punjenje Li-iona iz automobilske baterije ili bilo kojeg izvora 12 / 24V.

Dodavanje značajke konstantne struje u gornji dizajn

Kao što je prikazano u nastavku, gornji dizajn može se dodatno poboljšati dodavanjem značajke upravljanja strujom, što čini predloženi krug Li-ionskog punjača velike struje savršenim sa značajkama CC i CV, to jest s atributima konstantnog napona i konstantne struje.

Pojednostavljeni dizajn

Iako su gore objašnjeni sklopovi izvrsni svojim značajkama i radom, upotreba LM338 čini dizajn pomalo složenim i skupim.

Malo prtljanja otkriva da bi se aplikacija radije mogla implementirati samo s jednim opamperom i trenutnom upravljačkom strujom zasnovanom na BJT-u, kao što je prikazano dolje:

Kondenzator od 1uF uvodi se na invertirajućem ulazu IC-a, što osigurava da IC uvijek započne s izlaznim naponom pri pozitivnom maksimumu kada se napaja. To zauzvrat omogućuje zajamčeno uključivanje izlaznog tranzistora i omogućuje priključenu bateriju da se zaključa s procesom punjenja.

Koncept je temeljito testiran, vidi se video dokaz ovdje.

UPOZORENJE: U SVIM GORNJIM POJMOVIMA, UREDBA TEMPERATURE BATERIJA NIJE UKLJUČENA, PA MOLIMO OBAVEZNO PRILAGODITE STRUJU NA RAZINU KOJA NE PROIZVODI TEMPERATURU BATERIJE KOJA BI DOSEGA PREKO 35 STUPNJA CELSIUSA.