Gönderi, aşırı şarj kesme özelliğine sahip basit bir lityum polimer (Lipo) pili açıklıyor. Fikir, Bay Arun Prashan tarafından talep edildi.

Tek Bir Lipo Hücresinin CC ve CV ile Şarj Edilmesi

Ev yapımı devre tasarımı blogunda 'Bisiklet Dinamo Akü Şarj Devresi' çalışmanızla karşılaştım. Gerçekten bilgilendiriciydi.

O yazı ile ilgili bir şey sormak istiyorum. Pil değiştirme mekanizmasına sahip altı ayaklı bir robot üzerinde çalışıyorum. Birincil pil önceden belirlenmiş bir voltajın üzerine çıktığında, ikincil pil robotun sistemini çalıştırır. Benim endişem anahtarlama devresiyle ilgili değil.

Bununla birlikte her motora bir jeneratör bağlayarak enerji üretimi üzerine çalışıyorum. Üretilen akımın 30C 11.1V 2200mAh 3 hücreli LiPo pili şarj etmek için kullanılması amaçlanmıştır.

“Bisiklet Dinamo Akü Şarj Devresi” nde bahsedilen devrenin benim amacıma uygun olmayacağının farkındayım. Sorunumla ilgili başka bir seçenek verebilir misiniz? LiPo'yu sabit voltaj ve sabit akım veya CC ve CV oranları ile uyumlu hale getirmek için devreyi nasıl değiştireceğimi bilmem gerekiyor. Teşekkürler, cevap bekliyorum.

Saygılarımızla,

“analog ve dijital elektronik arasındaki fark ”

Arun Prashan

Malezya

Dizayn

Bir Lityum polimer pil veya basitçe bir lipo pil, daha popüler lityum iyon pilin gelişmiş bir türüdür ve tıpkı eski muadili olduğu gibi, sıkı şarj ve deşarj parametreleri ile belirtilmiştir.

Bununla birlikte, bu özelliklere ayrıntılı olarak bakarsanız, oranlar söz konusu olduğunda oldukça yumuşak olduğunu görürüz, daha kesin olmak gerekirse, bir Lipo pil 5C oranında şarj edilebilir ve çok daha yüksek oranlarda bile deşarj edilebilir, burada 'C ', pilin AH derecesi.

Yukarıdaki özellikler bize, pil için aşırı akım durumu hakkında endişelenmeden çok daha yüksek akım girişlerini kullanma özgürlüğü verir, bu normalde kurşun asit piller söz konusu olduğunda durumdur.

Bu, girişin amper değerinin çoğu durumda göz ardı edilebileceği anlamına gelir çünkü derecelendirme çoğu durumda pilin 5 x AH spesifikasyonunu aşamaz. Bunu söyledikten sonra, bu tür kritik cihazları belirtilen maksimum seviyeden daha düşük bir hızda şarj etmenin her zaman daha iyi ve güvenli bir fikir olduğunu, bir C x 1, optimum ve en güvenli şarj oranı olarak alınabilir.

Burada bir lityum polimer (Lipo) pil şarj devresi tasarlamakla ilgilendiğimizden, buna daha fazla konsantre olacağız ve bir lipo pilin zaten elektronik çöp kutunuzda bulunan bileşenleri kullanarak güvenli ancak en iyi şekilde nasıl şarj edilebileceğini göreceğiz.

Gösterilen Lipo pil şarj cihazı devre şemasına bakıldığında, tasarımın tamamı, temelde çok yönlü bir voltaj regülatörü çipi olan ve tüm koruma özelliklerine sahip olan IC LM317 etrafında yapılandırılmış olarak görülebilir. Çıkışlarında 1,5 amperden fazlasına izin vermez ve pil için güvenli bir amplifikatör seviyesi sağlar.

“ethernet ne tür bir teknolojiye örnektir? ”

Buradaki IC, temel olarak lipo pil için gerekli olan tam şarj voltajı seviyesini ayarlamak için kullanılır. Bu, birlikte verilen 10k potu veya bir ön ayarı ayarlayarak gerçekleştirilebilir.

Devre şeması

Bir opamp içeren en sağdaki bölüm aşırı şarj kesme aşamasıdır ve pilin asla aşırı şarj edilmesine izin verilmemesini sağlar ve aşırı şarj eşiğine ulaşılır ulaşılmaz pil beslemesini keser.

Devre Çalışması

Opamp'ın pin 3'ünde bulunan 10 k önceden ayarlanmış, aşırı şarj seviyesini ayarlamak için kullanılır, 3,7 V li-polimer pil için bu, opamp çıkışının, pil 4,2 V'a şarj olur olmaz yüksek çıkacak şekilde ayarlanabilir. (tek bir hücre için). Bataryanın pozitif tarafında bir diyot bulunduğundan, LM 317 çıkışı, eşlik eden diyot ileri voltaj düşüşünü telafi etmek için yaklaşık 4,2 + 0,6 = 4,8 V'a (tek bir hücre için) ayarlanmalıdır. Serideki 3 hücre için, bu değerin 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V olarak ayarlanması gerekecektir.

Güç ilk kez AÇIK konuma getirildiğinde (bu, pili gösterilen konuma bağladıktan sonra yapılmalıdır), deşarj olmuş durumda olan pil, LM317'den kaynağı voltaj seviyesinin mevcut seviyesine çeker, 3.6 V olduğunu varsayalım. .

Yukarıdaki durum, opampın pin3'ünü, IC'nin pin2'sinde sabitlenmiş referans voltaj seviyesinin çok altında tutar ve pin6'da veya IC'nin çıkışında düşük bir mantık oluşturur.

Şimdi, pil şarj biriktirmeye başladığında, voltaj seviyesi, opampın pin3 potansiyelini pin2'nin hemen üstüne çeken ve IC'nin çıkışını anında yüksek veya besleme seviyesinde zorlayan 4,2 V işaretine ulaşana kadar yükselmeye başlar.

Yukarıdakiler, gösterge LED'inin LM 317'nin ADJ pinine bağlı BC547 transistörünü AÇIK anahtarını yakmasını ister.

“açık ve kapalı döngü arasındaki fark ”

Bu gerçekleştiğinde, LM 317'nin ADJ pini topraklanır ve lipo bataryaya çıkış beslemesini kesmeye zorlar.

Bununla birlikte, bu noktada, opampın pin3'üne 1K direnç üzerinden geri besleme voltajı nedeniyle tüm devre bu kesme konumunda kilitlenir. Bu işlem, pilin aşırı şarj sınırına ulaşıldığında hiçbir koşulda şarj voltajını almasına izin verilmemesini sağlar.

Durum, sistem kapatılana ve muhtemelen yeni bir şarj döngüsü başlatmak için sıfırlanana kadar kilitli kalır.

Sabit Akım CC Ekleme

Yukarıdaki tasarımda LM338 IC kullanan bir sabit voltaj kontrol tesisi görebiliriz, ancak burada sabit bir akım eksik görünüyor. Bu devrede bir CC'yi etkinleştirmek için, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bu özelliğin dahil edilmesi için küçük bir ince ayar yeterli olabilir.

Görülebileceği gibi, bir akım sınırlayıcı direnç ve bir diyot bağlantısının basit bir şekilde eklenmesi, tasarımı etkili bir CC veya sabit akım Lipo hücre şarj cihazına dönüştürür. Şimdi çıkış, belirtilen CC sınırının üzerine akım çekmeye çalıştığında, Rx boyunca hesaplanan bir potansiyel geliştirilir ve bu da 1N4148 diyotundan geçerek BC547 tabanını tetikler ve bu da IC LM338'in ADJ pinini iletir ve topraklayarak IC'yi zorlar. şarj cihazına giden beslemeyi KAPATMAK için.

Rx aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

Rx = BC547 ve 1N41448'in ileri gerilim sınırı / Maksimum pil akımı sınırı

Bu nedenle Rx = 0.6 + 0.6 / Maksimum pil akımı sınırı

3 Seri Hücreli Lipo Pil

Yukarıda önerilen 11.1V pil takımında seri olarak 3 hücre vardır ve pil kutupları bir konektör vasıtasıyla ayrı ayrı sonlandırılır.
Konektörden kutupları doğru bir şekilde yerleştirerek ayrı pilleri ayrı ayrı şarj etmeniz önerilir. Şema, konektörlü hücrelerin temel kablolama ayrıntılarını gösterir:

GÜNCELLEME: Çok hücreli bir Lipo pilin sürekli otomatik olarak şarj edilmesini sağlamak için, içerdiği hücre sayısına bakılmaksızın tüm Lipo pil türlerini şarj etmek için kullanılabilecek aşağıdaki makaleye başvurabilirsiniz. Devre, şarj voltajını izlemek ve deşarj olabilen ve şarj edilmesi gereken hücrelere otomatik olarak aktarmak için tasarlanmıştır: