Yüksek Akımlı Li-Ion Pil Şarj Devresi

Gönderi, 2S3P, 3S2P pil paketleri gibi herhangi bir yüksek akımı şarj etmek için kullanılabilecek yüksek akımlı bir Li-Ion pil şarj devresini açıklar. Bir arabadan veya kamyon aküsünden diğer benzer yüksek Ah dereceli Li-ion aküyü şarj etmek için de kullanılabilir. Fikir, Bay Neil tarafından talep edildi

8800 mAh Li-Ion Paketini Şarj Etme

Bu belki de yardımınızı istemem çok küstahça olabilir, ancak tasarım becerilerim elektronikte sınırlı ve gönüllü olarak bütçem sınırlı.

Yerel bir Arama ve Kurtarma organizasyonunda (Suffolk Lowland Arama ve Kurtarma) gönüllüyüm, yılın 365 günü 24 saat arıyoruz, işimiz Suffolk'ta (ve sınırdaki ilçelerde) kaybolan herkesi bulmayı içeriyor.

Arama genellikle karanlık saatlerde gerçekleşir ve bir an önce harekete geçmeye hazır olması gereken iyi meşaleler için özel bir ihtiyacımız vardır.

Dağ bisikleti kurtarma ekibinin bir parçasıyım, çok hızlı bir şekilde araziyi tarıyoruz ve yolları ayak takımlarından çok daha hızlı arayabiliyoruz, ışıklar yine çok önemli ve umarım yardım edebileceğiniz yer burasıdır.

Kısa süre önce bisikletim için bir Cree LED ışığı satın aldım, 8.4v Li-ion 8800mAh pil takımı ile çalışıyor, 2 tane var.

Bu üniteler, elektrikle çalışan bir şarj cihazıyla (240v İngiltere) geldi ve istediğim şey, onları bisikletin bulunduğu arabada şarj edebilmek.

Zaten olduğunu fark ettim bazı şarj devreleri tasarladı Bu tür bir pil için ve tasarımınızı 12v araba devresinden bu özellikteki pillere şarj edebilecek şekilde değiştirebilir misiniz diye merak ediyorum.

Araba devresi, kontak ile değiştirilecektir. Devreyi inşa etme konusunda çok yetenekliyim, sınırlı olan sadece tasarım becerilerim!

Bunun için ne zaman harcarsanız çok minnettarım, sadece bana değil, aynı zamanda Suffolk'taki herhangi bir kaybedilmiş tabana da yardımcı olacaktır.

Saygılarla,

Neil.

Dizayn

Gösterilen yüksek akımlı Li-Ion pil şarj devresi, gösterilen IC2 ile 5 AH'ye kadar herhangi bir Li-ion pili veya IC2 uygun şekilde değiştirilirse 10AH pilleri şarj etmek için öne çıkarılmıştır. LM396 ile

LM338 IC2, Li-Ion hücrelerini sabit akım ve sabit voltaj gibi temel özelliklerle şarj etmek için özel olarak yapılandırılabilen çok yönlü bir voltaj regülatörü IC'dir.

Yukarıdaki tasarım, giriş kaynağının sabit bir akım olduğunu varsaydığımız için sabit voltajlı bir Li-ion şarj cihazı olarak yapılandırılmıştır.

Bununla birlikte, giriş beslemesinin akımla sınırlı olmaması durumunda, IC2 etkili bir sabit akım özelliği ile geliştirilebilir. Bunu bu açıklamanın sonunda tartışacağız.

Tasarım iki temel aşamadan oluşur: IC2 voltaj regülatörü aşaması ve IC1 aşırı şarj kesme aşaması.

IC2, standart voltaj regülatörü biçiminde yapılandırılmıştır, burada P1 kontrol düğmesi olarak işlev görür ve çıkışta bağlı Li-ion pil boyunca gerekli şarj voltajını oluşturmak için ayarlanabilir.

IC1 pin3, IC'nin algılama girişidir ve aşırı şarj voltaj seviyesi ayarını kolaylaştırmak için önceden ayarlanmış bir P2 ile sonlandırılır.

Önceden ayarlanmış P2, pil tam şarj değerine ulaştığında, pin3'teki voltaj pin2'den daha yüksek olacak ve böylece IC'nin pin6'sında bir anlık yüksekliğe neden olacak şekilde ayarlanır.

Bu gerçekleştiğinde pin6 mandallarından pin3'e R3, D2 yoluyla kalıcı bir yüksek olan yüksek, devreyi bu konumda dondurur. Bu mandallı ağın isteğe bağlı olduğunu unutmayın, isterseniz onu kaldırabilirsiniz, ancak o zaman Li-ion pil kalıcı olarak kesilmeyecek, pilin tam şarj seviyesi eşiğine bağlı olarak aralıklı olarak AÇIK / KAPALI konuma geçecektir.

Yukarıdaki yüksek, aynı zamanda, IC2'nin ADJ pinini derhal topraklayan BC547'nin tabanında da iletilir ve onu çıkış voltajını kapatmaya zorlar ve böylece Li-ion bataryaya giden voltajı keser.

Kırmızı LED artık tam şarj seviyesini ve devrenin kesme koşullarını gösterecek şekilde yanar.

Devre şeması

PCB Tasarımı

Önerilen yüksek akım 12V / 24V li-ion pil şarj devresi için Parça Listesi

• R1, R5 = 4K7
• R2 = 240 Ohm
• P1, P2 = 10 K Ön Ayar
• R3, R4 = 10K
• D1, D5 = 6A4 diyot
• D2 = 1N4148
• D3, D4 = 4.7 Zener diyot 1/2 watt
• IC1 = 741 opamp, 12V giriş için, LM321 24V giriş için
• IC2 = LM338

Devre nasıl kurulur.

1. Başlangıçta çıkışa herhangi bir pil bağlamayın ve P2'yi kaydırıcıyı yere değecek şekilde döndürün, diğer bir deyişle P2'yi pin3'ü sıfıra veya zemin seviyesine getirmek için ayarlayın.
2. Giriş voltajını besleyin, pilin bağlanması gereken çıkışta gerekli voltaj seviyesini elde etmek için P1'i ayarlayın, yeşil LED bu konumda yanacaktır.
3. Şimdi, kırmızı LED yanana ve bu konumda kilitlenene kadar P2'yi çok dikkatli bir şekilde yukarı hareket ettirin, P2'yi daha fazla hareket ettirmeyi bırakın, kırmızı LED'in yanmasına yanıt olarak yeşil LED'in kapanmasını onaylayın.
4. Devre şimdi bir araba aküsünden veya herhangi bir 12 / 24V kaynaktan gerekli yüksek akım Li-ion şarjı için ayarlanmıştır ..

Yukarıdaki Tasarımda Sabit Akım Özelliği Ekleme

Aşağıda gösterildiği gibi, yukarıdaki tasarım, önerilen yüksek akım Li-ion şarj devresini sabit voltaj ve sabit akım özellikleriyle CC ve CV'nin özellikleriyle mükemmel kılan bir akım kontrol özelliği eklenerek daha da geliştirilebilir.

Basitleştirilmiş Tasarım

Yukarıda açıklanan devreler özellikleri ve çalışmaları ile harika olsa da, LM338'in kullanımı tasarımı biraz karmaşık ve maliyetli hale getirir.

Biraz düzeltme, uygulamanın yalnızca tek bir opamp ve aşağıda gösterildiği gibi BJT tabanlı bir akım kontrolü kullanılarak uygulanabileceğini ortaya koymaktadır:

IC'nin ters çevirme girişine bir 1uF kapasitör yerleştirilir ve bu, IC'nin güç verildiğinde her zaman çıkışını pozitif yükseklikte başlatmasını sağlar. Bu da çıkış transistörünün garantili bir şekilde AÇIK konuma getirilmesine izin verir ve bağlı pilin şarj işlemi ile kilitlenmesini sağlar.

Konsept kapsamlı bir şekilde test edildi, video kanıtı görülebilir İşte.

UYARI: YUKARIDAKİ TÜM KAVRAMLARDA, SICAKLIK DÜZENLEME PİL DAHİL OLMADIĞINDAN, LÜTFEN AKÜ SICAKLIĞININ 35 DERECE CELSIUS'UN ÜZERİNDE ERİŞMESİNE NEDEN OLMAYACAK BİR SEVİYEYE AYARLAYIN.