Suurivirtainen litiumioniakkulaturi

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Posti selittää suurivirtaisen litiumioniakkulaturin virtapiirin, jota voidaan käyttää minkä tahansa suuren virran, kuten 2S3P, 3S2P -akkujen, lataamiseen. Sitä voidaan käyttää myös muiden vastaavien korkean Ah-luokituksen omaavien litiumioniakkujen lataamiseen autoista tai kuorma-autojen akuista. Idean pyysi herra Neil

12,6 V: n litiumioniakku

8800 mAh: n litiumionipakkauksen lataaminen

Minulta on ehkä erittäin röyhkeä pyytää apua, mutta suunnittelutaitoni ovat rajalliset elektroniikassa ja vapaaehtoisena budjettini on rajallinen.



Olen vapaaehtoinen paikallisessa etsintä- ja pelastusjärjestössä (Suffolk Lowland Search and Rescue). Olemme päivystys 24 tuntia vuorokaudessa 365 päivää vuodessa. Työssämme löydämme ketään, joka on kadonnut Suffolkista (ja sen naapurimaasta).

Etsintä tapahtuu usein pimeyden aikana, ja meillä on erityinen tarve hyville soihtuille, joiden on oltava valmiita toimintaan hetkessä.



Olen osa maastopyörän pelastusryhmää, peitämme maata hyvin nopeasti ja voimme etsiä polkuja paljon nopeammin kuin jalkapallojoukkueet, valot ovat jälleen erittäin tärkeitä ja toivon, että voit auttaa tässä.

Olen äskettäin ostanut Cree-LED-valoni polkupyörääni, se saa virtansa 8.4v Li-ion 8800mAh -akusta, minulla on 2.

Näissä yksiköissä oli verkkovirtalaturi (240 V UK), ja haluaisin ladata ne autossa, jossa polkupyörää pidetään.

Huomasin, että sinulla on jo suunnitellut joitain latauspiirejä tämän tyyppiselle akulle ja ihmettelen, voisitko muokata suunnittelua voidaksesi ladata 12 V: n autopiiristä näihin spesifikaatioihin kuuluviin akuihin.

Autopiiri kytketään sytytyksellä. Pystyn rakentamaan piirin erittäin hyvin, vain suunnittelutaitoni ovat rajalliset!

Arvostan suuresti milloin tahansa tähän käyttöösi, se auttaa paitsi minua, myös mahdollisesti kaikkia Suffolkin kadonneita kielikampeloita.

Ystävällisin terveisin

Neil.

Muotoilu

Esitetty suurvirtainen litiumioniakkujen latauspiiri on tarkoitettu lataamaan kaikki 5 AH: n litiumioniakut näytetyllä IC2: lla tai 10AH: n akuille, jos IC2 on vaihdettu asianmukaisesti LM396: lla

LM338 IC2 on monipuolinen jännitteen säätimen IC, joka voidaan konfiguroida erityisesti lataamaan Li-Ion-kennoja olennaisilla ominaisuuksilla, kuten vakiovirta ja vakiojännite.

Yllä oleva rakenne on konfiguroitu vakiojännitteiseksi litiumionivaraajaksi, koska oletamme, että tulojännite on vakiovirta.

Jos tulonsyöttöä ei kuitenkaan ole rajoitettu virralla, IC2: ta voidaan parantaa tehokkaalla vakiovirtaominaisuudella. Keskustelemme tästä selityksen lopussa.

Suunnittelu koostuu kahdesta perustasosta, IC2-jännitesäätimen vaiheesta ja IC1-ylilatauksen vaiheesta.

IC2 on konfiguroitu vakiojännitteen säätimen muodossa, jossa P1 toimii säätönupina ja voidaan säätää tuottamaan vaadittu latausjännite liitetyn litiumioniakun yli ulostulossa.

IC1-nasta 3 on IC: n anturitulo ja se on päätetty ennalta asetetulla P2: lla ylilatausjännitteen tason säätämisen helpottamiseksi.

Esiasetettu P2 on säädetty siten, että kun akku saavuttaa täyden latausarvonsa, jännite pin3: ssa nousee vain korkeammaksi kuin pin2, mikä johtaa hetkellisesti korkeaan IC: n pin6: een.

Kun tämä tapahtuu, korkea nastasta 6 salpautuu nastaan ​​3 pysyvästi korkealla R3: n, D2: n kautta, pakastamalla piiri siihen asentoon. Muista, että lukitusverkko on valinnainen, voit poistaa sen haluttaessa, mutta silloin litiumioniakku ei ole pysyvästi katkaistu, vaan kytkeytyy päälle / pois päältä ajoittain riippuen akun täydestä lataustasosta.

Yllä oleva korkea toimitetaan myös BC547: n pohjaan, joka välittömästi maadoittaa IC2: n ADJ-nastan pakottaen sen sammuttamaan lähtöjännitteen ja katkaisemaan siten litiumioniakun jännitteen.

Punainen LED palaa nyt osoittaen piirin täydellisen lataustason ja katkaisutilanteen.

Piirikaavio

PCB-suunnittelu

Osaluettelo ehdotetusta suurvirtaisesta 12 V / 24 V: n litiumioniakkujen laturipiiristä

  • R1, R5 = 4K7
  • R2 = 240 ohmia
  • P1, P2 = 10 K esiasetukset
  • R3, R4 = 10K
  • D1, D5 = 6A4-diodi
  • D2 = 1N4148
  • D3, D4 = 4,7 Vzener-diodi 1/2 wattia
  • IC1 = 741 opamp 12 V: n tulolle, LM321 - 24 V: n tulolle
  • IC2 = LM338

Piirin asettaminen.

  1. Älä kytke akkua aluksi lähtöön ja kierrä P2: ta siten, että sen liukusäädin koskettaa maadoituspäätä, toisin sanoen säädä P2: n asettamiseksi nasta 3 nollaan tai maanpinnalle.
  2. Syötä syöttöjännite, säädä P1 saadaksesi tarvittavan jännitetason lähtöön, johon pariston on tarkoitus olla kytketty, vihreä LED palaa tässä asennossa.
  3. Siirrä nyt erittäin varovasti P2: ta ylöspäin, kunnes punainen LED vain syttyy ja lukittuu siinä asennossa, lopeta P2: n liikkuminen edelleen, vahvista vihreällä LED: n sammumisella vastauksena punaiseen LED-valaistukseen.
  4. Piiri on nyt asetettu vaadittavalle suurvirtaiselle litiumionilataukselle auton akusta tai mistä tahansa 12 / 24V-lähteestä.

Vakiovirtaominaisuuden lisääminen yllä olevaan suunnitteluun

Kuten alla on esitetty, yllä olevaa rakennetta voidaan parantaa edelleen lisäämällä virranohjausominaisuus, joka tekee ehdotetusta suurvirtaisesta litiumionilatauspiiristä täydellisen CC: n ja CV: n ominaisuuksien kanssa, toisin sanoen vakiojännitteellä ja vakiovirtaominaisuuksilla.

Yksinkertaistettu suunnittelu

Vaikka yllä selitetyt piirit ovat ominaisuuksiltaan ja toiminnoiltaan hyvät, LM338: n käyttö tekee suunnittelusta hieman monimutkaisen ja kallista.

Pieni nokkela paljastaa, että sovellus voitaisiin pikemminkin toteuttaa vain yhdellä opampilla ja BJT-pohjaisella virranhallinnalla, kuten alla on esitetty:

1uF-kondensaattori asetetaan mikropiirin invertoivaan tuloon, mikä varmistaa, että IC alkaa aina lähdön ollessa positiivinen korkealla virran ollessa kytkettynä. Tämä puolestaan ​​sallii lähtötransistorin taatun kytkennän PÄÄLLE ja mahdollistaa liitetyn akun lukkiutumisen latausprosessin aikana.

Konsepti on testattu perusteellisesti, videon todiste on nähtävissä tässä.

VAROITUS: KAIKISSA YLEISISSÄ KÄSITTEISSÄ LÄMPÖTILAN SÄÄTÖ Sillä akkua ei sisälly, joten varmista, että säätät virtaa tasolle, joka ei aiheuta paristolämpötilaa saavuttaa yli 35 astetta.




Pari: 220V / 120V LED-merkkijono valopiiri käyttäen yhtä kondensaattoria Seuraava: MPPT vs Solar Tracker - tutkittuja eroja