Li-Ion-batteriopladerkreds med høj strøm

Indlægget forklarer et Li-Ion-batteriopladekredsløb med høj strøm, som kan bruges til opladning af enhver høj strøm, såsom 2S3P, 3S2P batteripakker. Det kan også bruges til opladning af andre lignende Li-ion-batterier med høj Ah-vurdering fra en bil eller et lastbilbatteri. Ideen blev anmodet om af Mr. Neil

Opladning af en 8800 mAh Li-Ion-pakke

Dette er måske meget frækt af mig at bede om din hjælp, men mine designfærdigheder er begrænsede inden for elektronik, og som frivillig er mit budget begrænset.

Jeg er frivillig for en lokal søge- og redningsorganisation (Suffolk Lowland Search and Rescue), vi er på vagt 24 timer i døgnet 365 dage om året, vores arbejde indebærer at finde nogen, der er forsvundet i Suffolk (og grænser op til amtets).

Søgning finder ofte sted i mørketimerne, og vi har et særligt behov for gode fakler, som skal være klar til handling med et øjebliks varsel.

Jeg er en del af mountainbike-redningsteamet, vi dækker meget hurtigt jorden og kan søge stier meget hurtigere end fodteams, lys er igen meget vigtige, og jeg håber, det er her, du kan hjælpe.

Jeg har for nylig købt et Cree LED-lys til min cykel, det drives af en 8,4v Li-ion 8800mAh batteripakke, jeg har 2.

Disse enheder kom med en strømforsyningslader (240v UK), og hvad jeg gerne vil have, er at kunne oplade dem i bilen, hvor cyklen opbevares.

Jeg har bemærket, at du allerede har gjort det designet nogle opladningskredsløb til denne type batteri, og jeg spekulerer på, om du kunne ændre dit design for at kunne oplade fra et 12v bilkredsløb til disse specifikationsbatterier.

Bilens kredsløb skiftes med tændingen. Jeg er meget i stand til at konstruere kredsløbet, det er bare mine designfærdigheder, der er begrænsede!

Jeg sætter stor pris på når som helst du bruger på dette, det hjælper ikke kun mig, men potentielt enhver mistet sål i Suffolk.

Venlig hilsen

Neil.

Designet

Det viste Li-Ion-batteriopladekredsløb med høj strøm er udstyret til at oplade ethvert Li-ion-batteri op til 5 AH med det viste IC2 eller til 10AH-batterier, hvis IC2 udskiftes korrekt med en LM396

LM338 IC2 er en alsidig spændingsregulator IC, der kan konfigureres specifikt til opladning af Li-Ion-celler med de væsentlige funktioner såsom konstant strøm og konstant spænding.

Ovenstående design er konfigureret som en konstant spænding Li-ion-oplader, da vi antager, at indgangsforsyningen er en konstant strøm.

Men hvis inputforsyningen ikke er strømbegrænset, kan IC2 forbedres med en effektiv konstant strømfunktion. Vi vil diskutere dette i slutningen af ​​denne forklaring.

Designet består af to grundlæggende faser, IC2 spændingsreguleringstrin og IC1 overladningsafbrydelsestrin.

IC2 er konfigureret i sin standardspændingsregulatorform, hvor P1 fungerer som kontrolknappen og kan justeres til at generere den krævede opladningsspænding over det tilsluttede Li-ion-batteri ved udgangen.

IC1 pin3 er detekteringsindgangen på IC'en og afsluttes med en forudindstillet P2 til at lette overladningsspændingsniveaujusteringen.

Den forudindstillede P2 justeres således, at når batteriet når sin fulde opladningsværdi, bliver spændingen ved pin3 bare højere end pin2, hvilket resulterer i en øjeblikkelig høj ved pin6 på IC.

Når dette sker, låses højt fra pin6 til pin3 med en permanent high via R3, D2, der fryser kredsløbet i den position. Husk, at dette låsningsnetværk er valgfrit, du kan fjerne det, hvis du ønsker det, men så vil Li-ion-batteriet ikke blive permanent afbrudt, men med mellemrum tænde / slukke afhængigt af batteriets fulde opladningsniveau.

Ovenstående høje leveres også i bunden af ​​BC547, som straks begrunder ADJ-stiften på IC2, der tvinger den til at lukke udgangsspændingen og derved afbryde spændingen til Li-ion-batteriet.

Den røde LED lyser nu, hvilket indikerer det fulde opladningsniveau og kredsløbets afskæringsforhold.

Kredsløbsdiagram

PCB-design

Deleliste fra det foreslåede 12V / 24V li-ion-batteriopladekredsløb med høj strøm

• R1, R5 = 4K7
• R2 = 240 ohm
• P1, P2 = 10 K forudindstillinger
• R3, R4 = 10K
• D1, D5 = 6A4-diode
• D2 = 1N4148
• D3, D4 = 4,7 Vzenerdiode 1/2 watt
• IC1 = 741 opamp til 12V-indgang, LM321 til 24V-indgang
• IC2 = LM338

Sådan opsættes kredsløbet.

1. Tilslut oprindeligt ikke noget batteri ved udgangen, og drej P2, så dens skyder berører jordenden, med andre ord juster P2 for at gøre pin3 til nul eller jordniveau.
2. Før indgangsspændingen, juster P1 for at få det krævede niveau af spænding over det output, hvor batteriet skal tilsluttes, den grønne LED lyser i denne position.
3. Flyt nu meget forsigtigt P2 opad, indtil den røde LED bare lyser og låser i den position, stop med at bevæge P2 yderligere, bekræft med grøn LED-lukning af som reaktion på rød LED-belysning.
4. Kredsløbet er nu indstillet til den krævede højstrøms Li-ion-opladning fra et bilbatteri eller en hvilken som helst 12 / 24V kilde.

Tilføjelse af en konstant strømfunktion i ovenstående design

Som vist nedenfor kan ovenstående design forbedres yderligere ved at tilføje en strømstyringsfunktion, som gør det foreslåede Li-ion-opladerkredsløb med høj strøm perfekt med funktionerne i CC og CV, dvs. med konstant spænding og konstant strømattributter.

Forenklet design

Mens de ovenfor forklarede kredsløb er gode med deres funktioner og arbejde, gør brugen af ​​LM338 designet lidt kompliceret og dyrt.

Lidt tinkering afslører, at applikationen snarere kunne implementeres ved kun at bruge en enkelt opamp og en BJT-baseret strømstyring som vist nedenfor:

En 1uF kondensator introduceres ved IC'ens inverterende indgang, hvilket sikrer, at IC'en altid starter med sin output på positiv høj, når den er tændt. Dette tillader igen en garanteret tænding af outputtransistoren og gør det tilsluttede batteri i stand til at låse sig sammen med opladningsprocessen.

Konceptet er testet grundigt, video beviset kan ses her.

ADVARSEL: I ALLE Ovenstående begreber, TEMPERATURORDNING FOR BATTERIET ER IKKE INKLUDERET, SÅ DAN SKAL DU VÆRE SIKKER FOR AT JUSTERE STRØMMEN TIL ET NIVEAU, DER IKKE FORÅRSAGER BATTERITEMPERATUREN FOR AT NÅ OVER 35 GRADER CELSIUS.