Postul explică o baterie simplă cu polimer de litiu (Lipo) cu funcție de întrerupere a supraîncărcării. Ideea a fost cerută de domnul Arun Prashan.

Încărcarea unei singure celule lipo cu CC și CV

Am dat peste munca ta despre „Circuitul încărcătorului de baterie dinamic bicicletă” în blogul de proiectare a circuitului de casă. A fost cu adevărat informativ.

Aș dori să întreb ceva cu privire la articolul respectiv. Lucrez la un robot hexapedal cu mecanism de comutare a bateriei. Odată ce bateria primară depășește o tensiune prestabilită, bateria secundară va alimenta sistemul robotului. Preocuparea mea nu este legată de circuitul de comutare.

Împreună cu aceasta, lucrez la generarea de energie prin atașarea unui generator la fiecare motor. Curentul generat este destinat să fie utilizat pentru reîncărcarea bateriei LiPo cu 3 celule 30C 11.1V 2200mAh.

Sunt conștient de faptul că circuitul menționat în „Circuitul încărcătorului de biciclete dinamo” nu va fi util în scopul meu. Îmi puteți oferi orice altă opțiune referitoare la problema mea. Trebuie doar să știu cum să modific circuitul pentru a-l face compatibil cu LiPo cu tensiune constantă și curent constant sau rate CC și CV. Mulțumesc, aștept cu nerăbdare un răspuns.

Salutari,

“3 faze la 1 fază ”

Arun Prashan

Malaezia

Design-ul

O baterie litiu-polimer sau pur și simplu o baterie lipo este o rasă avansată a celei mai populare baterii litiu-ion și, la fel ca și omologul său mai vechi, este specificată cu parametri de încărcare și descărcare stricți.

Cu toate acestea, dacă ne uităm la aceste specificații în detaliu, considerăm că este destul de îngăduitor în ceea ce privește tarifele, pentru a fi mai precis, o baterie Lipo poate fi încărcată la o rată de 5C și descărcată chiar și la rate mult mai mari, aici 'C 'este ratingul AH al bateriei.

Specificațiile de mai sus ne oferă, de fapt, libertatea de a folosi intrări de curent mult mai mari, fără a vă face griji cu privire la o situație de supracurent pentru baterie, ceea ce este în mod normal cazul când sunt implicate baterii cu plumb acid.

Înseamnă că amplificarea intrării ar putea fi ignorată în majoritatea cazurilor, deoarece clasificarea nu poate depăși specificațiile de 5 x AH ale bateriei, în majoritatea cazurilor. Acestea fiind spuse, este întotdeauna o idee mai bună și mai sigură să încărcați astfel de dispozitive critice cu o rată care poate fi mai mică decât nivelul maxim specificat, un C x 1 ar putea fi luat ca rata optimă și cea mai sigură de încărcare.

Deoarece aici suntem interesați să proiectăm un circuit de încărcare a bateriei cu polimer de litiu (Lipo), ne vom concentra mai mult pe acest lucru și vom vedea cum o baterie lipo poate fi încărcată în siguranță, dar în mod optim, utilizând componente care ar putea fi deja așezate în cutia dvs. de gunoi electronică.

Referindu-ne la schema circuitului încărcătorului de baterii Lipo prezentat, întregul design ar putea fi văzut configurat în jurul IC LM317, care este practic un cip regulator de tensiune versatil și are toate caracteristicile de protecție încorporate. Nu va permite mai mult de 1,5 amperi pe ieșirile sale și asigură un nivel sigur al amplificatorului pentru baterie.

“cum să faci un post de radio FM acasă ”

IC-ul de aici este utilizat practic pentru setarea nivelului exact de tensiune de încărcare necesar pentru bateria lipo. Acest lucru poate fi realizat prin ajustarea potului de 10k însoțit sau a unei presetări.

Diagrama circuitului

Secțiunea din extrema dreaptă care încorporează un opamp este etapa de întrerupere a supraîncărcării și se asigură că bateriei nu i se permite niciodată supraîncărcarea și întrerupe alimentarea bateriei imediat ce pragul de supraîncărcare este atins.

Funcționarea circuitului

Presetarea de 10 k poziționată la pinul 3 al opampului este utilizată pentru setarea nivelului de supraîncărcare, pentru o baterie de 3,7 V li-polimer, aceasta poate fi setată astfel încât ieșirea opampului să crească imediat ce bateria este încărcată la 4,2 V (pentru o singură celulă). Deoarece o diodă este poziționată la pozitivul bateriei, ieșirea LM 317 trebuie setată la aproximativ 4,2 + 0,6 = 4,8 V (pentru o singură celulă) pentru compensarea căderii de tensiune înainte a diodei însoțite. Pentru 3 celule din serie, această valoare va trebui ajustată la 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V

Când este pornită prima dată (acest lucru trebuie făcut după conectarea bateriei în poziția indicată), bateria aflată într-o stare descărcată trage alimentarea de la LM317 la nivelul existent al nivelului său de tensiune, să presupunem că este de 3,6 V .

Situația de mai sus menține pin3 al opampului mult sub nivelul de tensiune de referință fixat la pin2 al IC, creând o logică scăzută la pin6 sau la ieșirea IC.

Acum, pe măsură ce bateria începe să acumuleze încărcare, nivelul său de tensiune începe să crească până când atinge semnul de 4,2 V care trage potențialul pin3 al opampului chiar deasupra pinului 2 forțând ieșirea IC-ului să meargă instantaneu ridicat sau la nivelul de alimentare.

Cele de mai sus solicită LED-ul indicator să aprindă comutatorul de pe tranzistorul BC547 conectat la pinul ADJ al LM 317.

“frecvența de întrerupere pentru filtrul de trecere înaltă ”

Odată ce acest lucru se întâmplă, pinul ADJ al LM 317 este împământat, forțându-l să oprească sursa de ieșire a bateriei lipo.

Cu toate acestea, în acest moment, întregul circuit se blochează în această poziție de întrerupere din cauza tensiunii de feedback la pin3 din opamp prin intermediul rezistorului 1K. Această operațiune asigură faptul că bateriei nu i se permite în niciun caz să primească tensiunea de încărcare odată ce limita de supraîncărcare este atinsă.

Situația rămâne blocată până când sistemul este oprit și resetat pentru inițierea unui nou ciclu de încărcare.

Adăugarea unui CC de curent constant

În proiectarea de mai sus putem vedea o instalație de control al tensiunii constante folosind IC LM338, totuși un curent constant pare să lipsească aici. Pentru a activa un CC în acest circuit, o mică modificare ar putea fi suficientă pentru a include această caracteristică, așa cum se arată în figura următoare.

După cum se poate vedea, o simplă adăugare a unui rezistor de limitare a curentului și a unei legături de diodă transformă proiectarea într-un încărcător de celule Lipo CC sau curent constant. Acum, când ieșirea încearcă să atragă curent peste limita CC specificată, se dezvoltă un potențial calculat pe Rx, care trece prin dioda 1N4148 declanșând baza BC547, care la rândul său conduce și pune la punct pinul ADJ al IC LM338, forțând IC-ul pentru a opri alimentarea la încărcător.

Rx poate fi calculat cu următoarea formulă:

Rx = Limita de tensiune înainte de BC547 și 1N41448 / Limita maximă a curentului bateriei

Prin urmare, Rx = 0,6 + 0,6 / Limita maximă a curentului bateriei

Baterie Lipo cu celule din seria 3

În pachetul de baterii de 11,1V propus mai sus, există 3 celule în serie, iar stâlpii bateriei sunt terminați separat printr-un conector.
Se recomandă încărcarea bateriilor individuale separat, localizând corect stâlpii de la conector. Diagrama prezintă detaliile de bază ale cablării celulelor cu conectorul:

ACTUALIZARE: Pentru a realiza o încărcare automată continuă a unei baterii Lipo cu mai multe celule, puteți consulta articolul următor, care poate fi utilizat pentru încărcarea tuturor tipurilor de baterii Lipo, indiferent de numărul de celule incluse în aceasta. Circuitul este conceput pentru a monitoriza și transfera automat tensiunea de încărcare către celulele care ar putea fi descărcate și trebuie încărcate: