Krug punjača za litij-polimerne (Lipo) baterije

Post objašnjava jednostavnu litij-polimernu (Lipo) bateriju s značajkom prekida punjenja. Ideju je zatražio gospodin Arun Prashan.

Punjenje jedne Lipo ćelije CC-om i CV-om

Naišao sam na vaš rad na 'Bicycle Dynamo Battery Charger Circuit' u blogu Homemade design circuit. Bilo je stvarno informativno.

Htio bih pitati nešto u vezi s tim člankom. Radim na šesterostranom robotu s mehanizmom za prebacivanje baterija. Kad primarna baterija prijeđe unaprijed zadani napon, sekundarna će baterija uključiti sustav robota. Moja se briga ne odnosi na sklopni krug.

Zajedno s tim radim na proizvodnji energije pričvršćujući generator na svaki motor. Stvorena struja namijenjena je za punjenje LiPo baterije od 3 ćelije od 11,1 V i 2200 mAh.

Svjestan sam da mi krug spomenut u 'Kružnom krugu punjača za biciklističke dinamo' neće biti koristan u moju svrhu. Možete li mi dati bilo koju drugu mogućnost koja se odnosi na moj problem. Samo trebam znati kako modificirati sklop kako bi bio LiPo kompatibilan s konstantnim naponom i konstantnom strujom ili CC i CV brzinama. Hvala, radujem se odgovoru.

Pozdrav,

Arun Prashan

Malezija

Dizajn

Litij-polimerna baterija ili jednostavno lipo-baterija napredna je vrsta popularnije litij-ionske baterije, i baš kao što je starija kolegica određena strogim parametrima punjenja i pražnjenja.

No ako detaljno pogledamo ove specifikacije, smatramo da je prilično blag što se tiče brzina, točnije Lipo baterija može se puniti brzinom od 5C i isprazniti čak i pri mnogo višim brzinama, ovdje 'C 'je AH ocjena baterije.

Gore navedene specifikacije zapravo nam daju slobodu da koristimo mnogo veće strujne ulaze bez brige o prenaponskoj situaciji za bateriju, što je obično slučaj kada su u pitanju olovne baterije.

To znači da bi se pojačala na ulazu u većini slučajeva mogla zanemariti, jer u većini slučajeva ocjena ne smije prelaziti 5 x AH specifikacije baterije. Kad se to već kaže, uvijek je bolja i sigurnija ideja puniti takve kritične uređaje brzinom koja može biti niža od maksimalno zadane razine, a C x 1 bi se mogao uzeti kao optimalna i najsigurnija brzina punjenja.

Budući da smo ovdje zainteresirani za dizajniranje kruga punjača za litij-polimerne (Lipo) baterije, koncentrirat ćemo se više na to i vidjeti kako se lipo baterija može napuniti sigurno, ali optimalno pomoću komponenata koje možda već sjede u vašem elektroničkom smeću.

Pozivajući se na prikazanu shemu kruga punjača za Lipo baterije, cjelokupni dizajn mogao se vidjeti konfiguriran oko IC LM317 koji je u osnovi svestran čip regulatora napona i ima sve ugrađene zaštitne značajke. Neće dopustiti više od 1,5 ampera na svojim izlazima i osigurava sigurnu razinu pojačala za bateriju.

IC se ovdje u osnovi koristi za podešavanje točne potrebne razine napona punjenja za lipo bateriju. To se može postići podešavanjem popraćenog spremnika od 10k ili unaprijed postavljene postavke.

Kružni dijagram

Krajnji desni dio koji sadrži opamp je faza prekida prekomjernog punjenja i osigurava da se baterija nikada ne dopušta prekomjerno punjenje te prekida dotok baterije čim se dostigne prag prenapunjenosti.

Kružni rad

10 kset postavljenih na pin3 opampa koristi se za podešavanje prenapunjenosti, za 3,7 V li-polimernu bateriju to može biti postavljeno tako da izlaz opampa postane visok čim se baterija napuni na 4,2 V (za jednu ćeliju). Budući da je dioda postavljena na pozitivnu stranu akumulatora, LM 317 izlaz mora biti postavljen na oko 4,2 + 0,6 = 4,8 V (za jednu ćeliju) za kompenzaciju praćenog pada napona naprijed diode. Za 3 ćelije u nizu, ovu će vrijednost trebati prilagoditi na 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V

Kad se napajanje prvi put uključi (to se mora učiniti nakon spajanja baterije preko prikazanog položaja), baterija u ispražnjenom stanju povlači napajanje iz LM317 na postojeću razinu napona, pretpostavimo da je 3,6 V .

Gore navedena situacija drži pin3 opampa znatno ispod referentne razine napona fiksiranog na pin2 IC-a, stvarajući nisku logiku na pin6 ili izlazu IC-a.

Sada, kada baterija počinje akumulirati naboj, njezin napon počinje rasti sve dok ne dosegne oznaku od 4,2 V koja povlači potencijal pin3 opampa malo iznad pin2, prisiljavajući izlaz IC-a da ide trenutno visoko ili na razinu napajanja.

Gore navedeno traži LED indikator da svijetli prekidač ON BC547 tranzistor povezan preko ADJ pina na LM 317.

Jednom kada se to dogodi, ADJ pin LM 317 dobiva uzemljenje prisiljavajući ga da isključi svoje izlazno napajanje lipo baterije.

Međutim, u ovom trenutku cijeli se krug zakači u ovom odsječenom položaju zbog povratnog napona na pin3 opampa putem 1K otpornika. Ovim postupkom osigurava se da baterija ni u kojem slučaju ne smije primati napon punjenja kada se dostigne ograničenje prekomjernog punjenja.

Situacija ostaje zaključana sve dok se sustav ne isključi i resetira radi mogućeg pokretanja novog ciklusa punjenja.

Dodavanje konstantne struje CC

U gore navedenom dizajnu možemo vidjeti uređaj za regulaciju stalnog napona pomoću LM338 IC, međutim čini se da ovdje nedostaje konstantna struja. Da bi se CC omogućio u ovom krugu, možda će vam biti dovoljan mali ugađanje da se ova značajka uključi, kao što je prikazano na sljedećoj slici.

Kao što se može vidjeti, jednostavnim dodavanjem otpornika koji ograničava struju i diodne veze transformira dizajn u učinkoviti punjač Lipo ćelija s konstantnom strujom ili stalnom strujom. Sada kada izlaz pokušava povući struju iznad određene CC granice, razvija se izračunati potencijal preko Rx, koji prolazi kroz diodu 1N4148 koja pokreće bazu BC547, koja zauzvrat vodi i uzemljuje ADJ pin IC LM338, prisiljavajući IC za isključivanje napajanja punjačem.

Rx se može izračunati prema sljedećoj formuli:

Rx = Ograničenje napona naprijed BC547 i 1N41448 / Maksimalno ograničenje struje baterije

Stoga je Rx = 0,6 + 0,6 / Maksimalno ograničenje struje baterije

Lipo baterija s ćelijama serije 3

U gore predloženom paketu baterija od 11,1 V nalaze se 3 ćelije u nizu, a baterijski polovi odvojeno se završavaju pomoću konektora.
Preporuča se pojedinačne baterije napuniti odvojeno postavljanjem polova ispravno od konektora. Dijagram prikazuje osnovne pojedinosti ožičenja ćelija s priključkom:

AŽURIRANJE: Da biste postigli kontinuirano automatsko punjenje višećelijske Lipo baterije, možete se pozvati na sljedeći članak koji se može koristiti za punjenje svih vrsta Lipo baterija, bez obzira na broj ćelija u njima. Sklop je dizajniran za nadzor i automatski prijenos napona punjenja u ćelije koje bi se mogle isprazniti i koje treba napuniti:

Krug punjača za uravnoteženje baterija Lipo