Постът обяснява обикновена литиево-полимерна (Lipo) батерия с функция за прекъсване на зареждането. Идеята е поискана от г-н Арун Прашан.

Зареждане на единична Lipo клетка с CC и CV

Попаднах на вашата работа по „Верига за зарядно устройство за батерия на Динамо“ в блога за домашно проектиране на вериги. Беше наистина информативно.

Бих искал да попитам нещо относно тази статия. Работя върху шестостенен робот с механизъм за превключване на батерията. След като първичната батерия надхвърли предварително зададеното напрежение, вторичната батерия ще задейства системата на робота. Притеснението ми не се отнася до комутационната верига.

Заедно с това работя върху генерирането на енергия чрез свързване на генератор към всеки двигател. Генерираният ток е предназначен да се използва за презареждане на 30C 11.1V 2200mAh 3-клетъчна LiPo батерия.

Наясно съм, че схемата, спомената в „Верига за зарядно устройство за велосипеди Динамо“, няма да бъде полезна за моята цел. Можете ли да ми дадете друга възможност, свързана с проблема ми. Просто трябва да знам как да модифицирам веригата, за да я направя LiPo съвместима с постоянно напрежение и постоянен ток или CC и CV скорости. Благодаря, очаквам отговор.

За разбирането,

“проекти за компютърни науки за начинаещи ”

Арун Прашан

Малайзия

Дизайнът

Литиево-полимерната батерия или просто липо батерията е напреднала порода на по-популярната литиево-йонна батерия и точно както по-старият й аналог е определен със строги параметри на зареждане и разреждане.

Въпреки това, ако разгледаме тези спецификации в детайли, ние смятаме, че това е доста снизходително, що се отнася до тарифите, за да бъдем по-точни, Lipo батерията може да се зарежда със скорост 5C и да се разрежда дори при много по-високи скорости, тук 'C 'е AH рейтингът на батерията.

Горните спецификации всъщност ни дават свободата да използваме много по-високи токови входове, без да се притесняваме за свръх текущо състояние на батерията, което обикновено е случаят, когато участват оловни батерии.

Това означава, че мощността на усилвателя на входа може да бъде игнорирана в повечето случаи, тъй като в повечето случаи номиналът може да не надвишава 5 x AH спецификации на батерията. Като каза това, винаги е по-добра и сигурна идея да зареждате такива критични устройства със скорост, която може да е по-ниска от максимално определеното ниво, а C x 1 може да се приеме като оптималната и най-безопасната скорост на зареждане.

Тъй като тук се интересуваме от проектирането на верига за зарядно устройство за литиево-полимерна (Lipo) батерия, ще се концентрираме повече върху това и ще видим как липо батерията може да се зарежда безопасно, но оптимално, използвайки компоненти, които може би вече седят в електронната ви боклук кутия.

Позовавайки се на показаната електрическа схема на зарядното устройство Lipo, целият дизайн може да се види конфигуриран около IC LM317, който по същество е универсален чип на регулатора на напрежението и има всички вградени функции за защита. Той няма да позволи повече от 1,5 ампера през изходите си и осигурява безопасно ниво на усилвателя за батерията.

“прости проекти по роботика за начинаещи ”

IC тук се използва основно за настройка на точното необходимо ниво на напрежение за зареждане на lipo батерията. Това може да се постигне чрез регулиране на придружаващия 10k пот или предварително зададена настройка.

Електрическа схема

Секцията в крайния десен ъгъл, която включва усилвател, е етапът на прекъсване на презареждането и гарантира, че батерията никога не може да се презарежда, и прекъсва захранването на батерията веднага щом се достигне прагът на презареждане.

Операция на веригата

Предварително зададените 10 k, разположени на pin3 на операционния усилвател, се използват за настройка на нивото на свръхзаряд, за литиево-полимерна батерия от 3,7 V това може да бъде настроено така, че изходът на операционния усилвател да се повиши веднага щом батерията се зареди до 4,2 V (за една клетка). Тъй като диодът е позициониран в положителната част на батерията, изходът LM 317 трябва да бъде настроен на около 4,2 + 0,6 = 4,8 V (за една клетка) за компенсиране на придружаващия спад на напрежението на диода. За 3 клетки в серия тази стойност ще трябва да бъде коригирана на 4,2 х 3 + 0,6 = 13,2 V

Когато захранването е включено за първи път (това трябва да се направи след свързване на батерията в показаната позиция), батерията в разредено състояние изтегля захранването от LM317 до съществуващото ниво на нивото на напрежението, да приемем, че е 3,6 V .

Горната ситуация поддържа pin3 на opamp доста под референтното ниво на напрежение, фиксирано на pin2 на IC, създавайки ниска логика на pin6 или изхода на IC.

Сега, когато батерията започне да натрупва заряд, нейното напрежение започва да се покачва, докато достигне 4.2 V, което издърпва потенциала на pin3 на операционния усилвател точно над pin2, принуждавайки изхода на IC да премине незабавно високо или на ниво на захранване.

Горното подканва индикаторния светодиод да включи превключвателя BC547 транзистор, свързан през ADJ щифта на LM 317.

“ройер осцилатор теория на работа ”

След като това се случи, ADJ щифтът на LM 317 се заземява, принуждавайки го да изключи изходното си захранване към липо батерията.

В този момент обаче цялата верига се фиксира в това отрязано положение поради напрежението на обратната връзка към pin3 на операционния усилвател чрез 1K резистор. Тази операция гарантира, че батерията при никакви обстоятелства няма право да получава зарядното напрежение, след като се достигне ограничението за презареждане.

Ситуацията остава заключена, докато системата не бъде изключена и нулирана за възможно започване на нов цикъл на зареждане.

Добавяне на постоянен ток CC

В горния дизайн можем да видим съоръжение за контрол на постоянно напрежение, използващо LM338 IC, но тук изглежда липсва постоянен ток. За да активирате CC в тази схема, може да е достатъчно малко ощипване, за да включите тази функция, както е показано на следващата фигура.

Както се вижда, просто добавяне на токоограничаващ резистор и диодна връзка превръща дизайна в ефективно CC или зарядно устройство с постоянен ток Lipo. Сега, когато изходът се опитва да изтегли ток над определената граница на CC, се развива изчислен потенциал през Rx, който преминава през диода 1N4148, задействащ базата BC547, което от своя страна провежда и основава ADJ щифта на IC LM338, принуждавайки IC за да изключите захранването към зарядното устройство.

Rx може да се изчисли със следната формула:

Rx = Граница на напрежението напред от BC547 и 1N41448 / Максимална граница на тока на батерията

Следователно Rx = 0,6 + 0,6 / Максимално ограничение на тока на батерията

Lipo батерия с 3 серии клетки

В предложената по-горе 11,1V батерия има 3 клетки последователно и полюсите на батерията се завършват отделно чрез съединител.
Препоръчва се отделните батерии да се зареждат отделно, като се поставят полюсите правилно от конектора. Диаграмата показва основните подробности за окабеляването на клетките с конектора:

АКТУАЛИЗАЦИЯ: За да постигнете непрекъснато автоматично зареждане на многоклетъчна Lipo батерия, можете да се обърнете към следната статия, която може да се използва за зареждане на всички видове Lipo батерии, независимо от броя на клетките, включени в нея. Веригата е предназначена за наблюдение и автоматично прехвърляне на зареждащото напрежение към клетките, които могат да бъдат разредени и трябва да бъдат заредени: