Indlægget forklarer et simpelt lithiumpolymerbatteri (Lipo) batteri med overladningsafskæringsfunktion. Idéen blev anmodet om af hr. Arun Prashan.

Opladning af en enkelt Lipo-celle med CC og CV

Jeg stødte på dit arbejde med 'Bicycle Dynamo Battery Charger Circuit' i hjemmelavet kredsløbsdesignblog. Det var virkelig informativt.

Jeg vil gerne spørge noget om den artikel. Jeg arbejder på en sekskantet robot med batteriskiftemekanisme. Når det primære batteri kommer ud over en forudindstillet spænding, vil sekundært batteri tænde for robotens system. Min bekymring vedrører ikke koblingskredsløbet.

Sammen med dette arbejder jeg på energiproduktion ved at fastgøre en generator til hver motor. Den genererede strøm er beregnet til at blive brugt til at genoplade 30C 11.1V 2200mAh 3-cellers LiPo-batteri.

Jeg er opmærksom på, at det kredsløb, der er nævnt i 'Bicycle Dynamo Battery Charger Circuit', ikke vil være nyttigt til mit formål. Kan du give mig nogen anden mulighed for mit problem. Jeg skal bare vide, hvordan man ændrer kredsløbet for at gøre det LiPo-kompatibelt med konstant spænding og konstant strøm eller CC- og CV-satser. Tak, ser frem til et svar.

Hilsen,

“cloud computing arkitektur diagram med forklaring ”

Arun Prashan

Malaysia

Designet

Et lithiumpolymerbatteri eller blot et lipo-batteri er en avanceret race af det mere populære lithiumionbatteri, og ligesom det er ældre modstykke er specificeret med strenge opladnings- og afladningsparametre.

Men hvis man ser nærmere på disse specifikationer, finder vi det ret mildt for priserne, for at være mere præcist kan et Lipo-batteri oplades med en hastighed på 5C og aflades selv med meget højere priser, her 'C 'er AH-klassificeringen for batteriet.

Ovenstående specifikationer giver os faktisk friheden til at bruge meget højere strømindgange uden at bekymre os om en alt for nuværende situation for batteriet, hvilket normalt er tilfældet, når der er involveret blybatterier.

Det betyder, at indgangens forstærkerklasse i de fleste tilfælde kan ignoreres, da klassificeringen i de fleste tilfælde muligvis ikke overstiger batteriets 5 x AH-specifikation. Når det er sagt, er det altid en bedre og en sikker idé at oplade sådanne kritiske enheder med en hastighed, der kan være lavere end det maksimale specificerede niveau, en C x 1 kunne betragtes som den optimale og sikreste opladningshastighed.

Da vi her er interesserede i at designe et lithium-polymer (Lipo) batteriopladekredsløb, koncentrerer vi os mere om dette og ser, hvordan et lipo-batteri muligvis oplades sikkert, men alligevel optimalt ved hjælp af komponenter, der måske allerede sidder i din elektroniske skraldespand.

Med henvisning til det viste kredsløbsdiagram fra Lipo-batteriopladeren kunne hele designet ses konfigureret omkring IC LM317, som grundlæggende er en alsidig spændingsregulatorchip og har alle beskyttelsesfunktionerne indbygget. Det tillader ikke mere end 1,5 ampere på tværs af dets udgange og sikrer et sikkert forstærkerniveau for batteriet.

“forskel mellem kombineret og sekventielt kredsløb ”

IC her bruges grundlæggende til opsætning af det nøjagtige krævede opladningsspændingsniveau for lipo-batteriet. Dette kan opnås ved at justere den ledsagende 10k pot eller en forudindstilling.

Kredsløbsdiagram

Sektionen yderst til højre, som indeholder en opamp, er overladningsafskæringsfasen og sørger for, at batteriet aldrig får lov til at overoplade, og afbryder forsyningen til batteriet, så snart tærsklen for overopladning er nået.

Kredsløb

Den forudindstillede 10 k, der er placeret ved pin3 på opampen, bruges til at indstille overopladningsniveauet. For et 3,7 V li-polymerbatteri kan dette indstilles således, at opampens output bliver højt, så snart batteriet oplades til 4,2 V (for en enkelt celle). Da en diode er placeret ved det positive i batteriet, skal LM 317-udgangen indstilles til ca. 4,2 + 0,6 = 4,8 V (for en enkelt celle) for at kompensere for det ledsagende diode fremad spændingsfald. For 3 celler i serie skal denne værdi justeres til 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V

Når der først tændes for strømmen (dette skal gøres efter tilslutning af batteriet over den viste position), trækker batteriet i afladet tilstand forsyningen fra LM317 til det nuværende niveau af dets spændingsniveau, lad os antage, at det er 3,6 V .

Ovenstående situation holder pin3 i opampen godt under referencespændingsniveauet fastgjort ved pin2 på IC, hvilket skaber en lav logik ved pin6 eller output fra IC.

Nu når batteriet begynder at akkumulere, begynder dets spændingsniveau at stige, indtil det når 4,2 V-mærket, der trækker pin3-potentialet i opampen lige over pin2, hvilket tvinger IC's output til at gå øjeblikkeligt højt eller på forsyningsniveauet.

Ovenstående beder indikatorlampen om at tænde kontakten TIL BC547-transistoren, der er tilsluttet over ADJ-stiften på LM 317.

“anden ordens højpasfilter ”

Når dette sker, bliver ADJ-stiften på LM 317 jordet og tvinger den til at lukke for sin udgangsforsyning til lipo-batteriet.

Men på dette tidspunkt bliver hele kredsløbet låst i denne afskærmede position på grund af feedback-spændingen til pin3 af opampen via 1K-modstanden. Denne handling sørger for, at batteriet under ingen omstændigheder får lov til at modtage opladningsspændingen, når grænsen for overopladning er nået.

Situationen forbliver låst, indtil systemet slukkes og nulstilles for muligvis at starte en ny opladningscyklus.

Tilføjelse af en konstant strøm CC

I ovenstående design kan vi se en konstant spændingsreguleringsfacilitet ved hjælp af LM338 IC, men en konstant strøm synes at mangle her. For at aktivere en CC i dette kredsløb kan en lille tweak være nok til at få denne funktion inkluderet, som vist i den følgende figur.

Som det kan ses, transformerer en simpel tilføjelse af en strømbegrænsende modstand og et diodeforbindelse designet til en effektiv CC eller konstant strøm Lipo-celleoplader. Når output nu forsøger at trække strøm over den specificerede CC-grænse, udvikles et beregnet potentiale på tværs af Rx, der passerer gennem 1N4148-dioden, der udløser BC547-basen, som igen leder og jordforbinder ADJ-stiften på IC LM338 og tvinger IC for at slukke for strømmen til opladeren.

Rx kan beregnes med følgende formel:

Rx = Fremspændingsgrænse på BC547 og 1N41448 / Maks. Batteristrømgrænse

Derfor er Rx = 0,6 + 0,6 / maks. Batteristrømgrænse

Lipo-batteri med 3-serie celler

I den ovennævnte foreslåede 11,1 V batteripakke er der 3 celler i serie, og batteripolerne afbrydes separat gennem et stik.
Det anbefales at oplade de enkelte batterier separat ved at placere polerne korrekt fra stikket. Diagrammet viser de grundlæggende ledningsdetaljer for cellerne med stikket:

OPDATERING: For at opnå en kontinuerlig automatisk opladning af et Lipo-batteri med flere celler, kan du henvise til den følgende artikel, som kan bruges til opladning af alle typer Lipo-batterier uanset antallet af celler, der er inkluderet i det. Kredsløbet er designet til at overvåge og automatisk overføre opladningsspændingen til de celler, der muligvis aflades og skal oplades: