В сообщении рассказывается о простом литий-полимерном (Lipo) аккумуляторе с функцией отключения избыточного заряда. Идея была предложена г-ном Аруном Прашаном.

Зарядка одной липо-ячейки с помощью CC и CV

Я наткнулся на вашу работу над «Цепью зарядного устройства для батареи динамо-велосипеда» в блоге Homemade circuit design. Это было действительно информативно.

Я хотел бы спросить кое-что об этой статье. Я работаю над гексапедальным роботом с механизмом переключения батарей. Когда напряжение первичной батареи превышает заданное значение, вторичная батарея включает систему робота. Меня беспокоит не схема переключения.

Вместе с этим я работаю над выработкой энергии, прикрепляя генератор к каждому мотору. Генерируемый ток предназначен для подзарядки 3-элементной LiPo батареи 30C 11,1 В 2200 мАч.

Я знаю, что схема, упомянутая в «Цепи зарядного устройства батареи велосипедного динамо», не будет полезна для моей цели. Можете ли вы дать мне другой вариант решения моей проблемы. Мне просто нужно знать, как модифицировать схему, чтобы сделать ее LiPo совместимой с постоянным напряжением и постоянным током или скоростями CC и CV. Спасибо, жду ответа.

С уважением,

“3-фазный регулятор скорости двигателя переменного тока ”

Арун Прашан

Малайзия

Дизайн

Литий-полимерный аккумулятор или просто липо-аккумулятор является усовершенствованной разновидностью более популярного литий-ионного аккумулятора, и, как и его более старый аналог, имеет строгие параметры зарядки и разрядки.

Однако, если взглянуть на эти спецификации подробно, мы обнаружим, что они довольно снисходительны в том, что касается скорости, а точнее, Lipo аккумулятор может заряжаться со скоростью 5C и разряжаться даже с гораздо более высокими скоростями, здесь 'C '- рейтинг батареи в AH.

Приведенные выше характеристики фактически дают нам возможность использовать гораздо более высокие входные токи, не беспокоясь о ситуации перегрузки по току для батареи, что обычно имеет место, когда задействованы свинцово-кислотные батареи.

Это означает, что номинальным током входа в большинстве случаев можно пренебречь, поскольку в большинстве случаев он не может превышать 5 x AH спецификации батареи. При этом всегда лучше и безопаснее заряжать такие критически важные устройства со скоростью, которая может быть ниже, чем максимальный указанный уровень, C x 1 может быть принят как оптимальная и самая безопасная скорость зарядки.

Поскольку здесь мы заинтересованы в разработке схемы зарядного устройства для литий-полимерных (липо) аккумуляторов, мы сконцентрируемся на этом больше и посмотрим, как липо-аккумулятор можно заряжать безопасно, но оптимально, используя компоненты, которые могут уже находиться в вашем электронном мусорном ящике.

Ссылаясь на показанную схему зарядного устройства для аккумуляторов Lipo, можно увидеть всю конструкцию, сконфигурированную вокруг микросхемы IC LM317, которая по сути представляет собой универсальный чип стабилизатора напряжения и имеет все встроенные функции защиты. Она не допускает пропускания более 1,5 А на выходах и обеспечивает безопасный уровень заряда аккумулятора.

“электрическая схема регулятора напряжения генератора ”

Микросхема здесь в основном используется для установки точного требуемого уровня напряжения зарядки липо-батареи. Это может быть достигнуто путем настройки сопутствующего банка 10k или пресета.

Принципиальная электрическая схема

Крайняя правая секция, которая включает в себя операционный усилитель, является ступенью отключения избыточного заряда и гарантирует, что аккумулятор никогда не будет чрезмерно заряжена, и отключает подачу питания на аккумулятор, как только достигается порог избыточного заряда.

Схема работы

Предустановка 10 кОм, расположенная на выводе 3 операционного усилителя, используется для установки уровня перезарядки, для литий-полимерной батареи 3,7 В это может быть установлено так, что выход операционного усилителя становится высоким, как только батарея заряжается до 4,2 В. (для одиночной ячейки). Поскольку диод расположен на плюсе батареи, выход LM 317 должен быть установлен примерно на 4,2 + 0,6 = 4,8 В (для одиночного элемента) для компенсации сопровождающего его прямого падения напряжения на диоде. Для 3 ячеек, соединенных последовательно, это значение необходимо отрегулировать до 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 В.

При первом включении питания (это необходимо сделать после подключения батареи к показанному положению), батарея, находящаяся в разряженном состоянии, подтягивает питание от LM317 к существующему уровню своего уровня напряжения, предположим, что это 3,6 В. .

Выше ситуация продолжает pin3 из операционного усилителя значительно ниже уровня опорного напряжения, закрепленный на pin2 от IC, создавая низкую логику на pin6 или выход IC.

Теперь, когда батарея начинает накапливать заряд, ее уровень напряжения начинает расти, пока не достигнет отметки 4,2 В, что подтягивает потенциал вывода 3 операционного усилителя чуть выше вывода 2, заставляя выход IC мгновенно становиться высоким или на уровне питания.

Вышеупомянутый индикатор указывает на то, что светодиодный индикатор загорится, включите транзистор BC547, подключенный к выводу ADJ на LM 317.

“что делает esc ”

Как только это произойдет, контакт ADJ LM 317 будет заземлен, что вынудит его отключить выходное питание липо-батареи.

Однако в этот момент вся схема блокируется в этом положении отключения из-за напряжения обратной связи на выводе 3 операционного усилителя через резистор 1 кОм. Эта операция гарантирует, что аккумулятор ни при каких обстоятельствах не сможет получить зарядное напряжение после достижения предела избыточного заряда.

Ситуация остается заблокированной до тех пор, пока система не будет выключена и не сброшена для возможного запуска нового цикла зарядки.

Добавление постоянного текущего CC

В приведенной выше конструкции мы видим средство контроля постоянного напряжения с использованием микросхемы LM338, однако здесь, похоже, отсутствует постоянный ток. Чтобы включить CC в этой схеме, может быть достаточно небольшой настройки, чтобы включить эту функцию, как показано на следующем рисунке.

Как можно видеть, простое добавление токоограничивающего резистора и диодной перемычки превращает конструкцию в эффективное зарядное устройство CC или липоэлемент постоянного тока. Теперь, когда выход пытается потреблять ток выше указанного предела CC, на Rx создается расчетный потенциал, который проходит через диод 1N4148, запускающий базу BC547, которая, в свою очередь, проводит и заземляет вывод ADJ микросхемы LM338, заставляя IC отключить питание зарядного устройства.

Rx можно рассчитать по следующей формуле:

Rx = Предел прямого напряжения BC547 и 1N41448 / Предел максимального тока батареи

Следовательно, Rx = 0,6 + 0,6 / Максимальный предел тока батареи.

Батарея Lipo с ячейками 3 серии

В предложенном выше аккумуляторном блоке на 11,1 В имеется 3 последовательно соединенных элемента, а полюса аккумулятора оканчиваются отдельно через разъем.
Рекомендуется заряжать отдельные батареи отдельно, правильно расположив полюса на разъеме. На схеме показаны основные детали подключения ячеек с разъемом:

ОБНОВЛЕНИЕ: чтобы добиться непрерывной автоматической зарядки многоэлементной батареи Lipo, вы можете обратиться к следующей статье, которая может использоваться для зарядки всех типов батарей Lipo независимо от количества ячеек, включенных в нее. Схема предназначена для контроля и автоматической передачи зарядного напряжения на элементы, которые могут быть разряжены и нуждаются в зарядке: