Li-ion batteriladerkrets med høy strøm

Innlegget forklarer en strømstrøm Li-Ion batteriladerkrets som kan brukes til å lade hvilken som helst høy strøm, for eksempel 2S3P, 3S2P batteripakker. Den kan også brukes til å lade andre lignende Li-ion-batterier med høy Ah-vurdering fra en bil eller et lastebilbatteri. Ideen ble bedt om av Mr. Neil

Lader en 8800 mAh Li-Ion-pakke

Dette er kanskje veldig frekt av meg å be om din hjelp, men designferdighetene mine er begrenset innen elektronikk, og som frivillig er budsjettet mitt begrenset.

Jeg er frivillig for en lokal søke- og redningsorganisasjon (Suffolk Lowland Search and Rescue), vi er på vakt 24 timer i døgnet 365 dager i året, vårt arbeid innebærer å finne noen som har blitt savnet i Suffolk (og grenser til fylkets).

Søk foregår ofte i mørketimene, og vi har et spesielt behov for gode fakler, som må være klare til handling på et øyeblikk.

Jeg er en del av terrengsykkelredningsteamet, vi dekker bakken veldig raskt og kan søke stier mye raskere enn fotteam, lys er igjen veldig viktig, og jeg håper det er her du kan hjelpe.

Jeg har nylig kjøpt et Cree LED-lys til sykkelen min, den drives av en 8,4v Li-ion 8800mAh batteripakke, jeg har 2.

Disse enhetene kom med en nettdrevet lader (240V UK), og det jeg ønsker er å kunne lade dem i bilen der sykkelen er oppbevart.

Jeg la merke til at du allerede har gjort det designet noen ladekretser for denne typen batterier, og jeg lurer på om du kan endre designet ditt for å kunne lade fra en 12v bilkrets til disse spesifikasjonene batteriene.

Bilkretsen vil bli slått med tenningen. Jeg er veldig i stand til å konstruere kretsen, det er bare mine designferdigheter som er begrenset!

Jeg setter stor pris på når du bruker på dette, det vil ikke bare hjelpe meg, men potensielt tapt såle i Suffolk.

Beste hilsener,

Neil.

Designet

Den viste strømstrøm Li-Ion-batteriladerkretsen er utstyrt for å lade ethvert Li-ion-batteri opptil 5 AH med vist IC2, eller for 10AH-batterier hvis IC2 skiftes ut riktig med en LM396

LM338 IC2 er en allsidig spenningsregulator IC som kan konfigureres spesielt for lading av Li-Ion-celler med de essensielle funksjonene som konstant strøm og konstant spenning.

Ovennevnte design er konfigurert som en konstant spenning Li-ion-lader, siden vi antar at inngangsforsyningen er en konstant strøm.

I tilfelle inngangsforsyningen ikke er strømbegrenset, kan IC2 imidlertid forbedres med en effektiv konstantstrømfunksjon. Vi vil diskutere dette på slutten av denne forklaringen.

Designet består av to grunnleggende trinn, IC2-spenningsregulator-trinnet og IC1 overladningsavskjæringstrinnet.

IC2 er konfigurert i sin standard spenningsregulatorform, hvor P1 fungerer som kontrollknapp og kan justeres for å generere den nødvendige ladningsspenningen over det tilkoblede Li-ion-batteriet ved utgangen.

IC1 pin3 er sensorinngangen til IC og avsluttes med en forhåndsinnstilt P2 for å lette overladningsspenningsnivåjusteringen.

Den forhåndsinnstilte P2 justeres slik at når batteriet når full ladningsverdi, blir spenningen ved pin3 bare høyere enn pin2, noe som resulterer i en øyeblikkelig høy ved pin6 på IC.

Når dette skjer, låses det høye fra pin6 til pin3 med en permanent high via R3, D2, og fryser kretsen i den posisjonen. Husk at dette låsingsnettverket er valgfritt, du kan fjerne det hvis du ønsker det, men da vil ikke Li-ion-batteriet være permanent avbrutt, men heller av og på slå PÅ / AV avhengig av batteriets fullverdinivå.

Ovennevnte høye leveres også ved foten av BC547, som umiddelbart begrunner ADJ-pinnen på IC2 og tvinger den til å slå av utgangsspenningen og derved kutte spenningen til Li-ion-batteriet.

Den røde LED-lampen lyser nå og indikerer full ladningsnivå og kretsforholdene.

Kretsdiagram

PCB-design

Deleliste fra den foreslåtte høyspent 12V / 24V li-ion batteriladerkretsen

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

Hvordan sette opp kretsen.

1. Først må du ikke koble til noe batteri ved utgangen, og rotere P2 slik at glidebryteren berører bakkeenden, med andre ord juster P2 for å gjøre pin3 til null eller bakkenivå.
2. Mat inngangsspenningen, juster P1 for å få det nødvendige spenningsnivået over utgangen der batteriet skal være tilkoblet, den grønne LED-en vil lyse opp i denne posisjonen.
3. Flytt nå P2 veldig forsiktig oppover til den røde lysdioden bare lyser og låses i den posisjonen. Slutt å bevege P2 lenger, bekreft med grønn LED-utkobling som svar på rød LED-belysning.
4. Kretsen er nå satt for den nødvendige høystrøm Li-ion-lading fra et bilbatteri eller en hvilken som helst 12 / 24V kilde.

Legge til en konstant strømfunksjon i designen ovenfor

Som vist nedenfor kan designen ovenfor forbedres ytterligere ved å legge til en strømstyringsfunksjon, som gjør den foreslåtte Li-ion-laderkretsen med høy strøm perfekt med funksjonene til CC og CV, det vil si med konstant spenning og konstant strømattributter.

Forenklet design

Mens de ovennevnte kretsene er gode med funksjonene og funksjonene, gjør bruken av LM338 designet litt komplisert og kostbart.

Litt flikking avslører at applikasjonen heller kan implementeres ved å bruke bare en enkelt opamp og en BJT-basert strømkontroll som vist nedenfor:

En 1uF kondensator blir introdusert ved den inverterende inngangen til IC, noe som sikrer at IC alltid starter med sin utgang på positiv høy når den blir drevet. Dette tillater igjen en garantert bryter PÅ utgangstransistoren, og gjør det tilkoblede batteriet i stand til å låse seg inn under ladeprosessen.

Konseptet er testet grundig, video beviset kan sees her.

ADVARSEL: I ALLE OVENNE BEGREPPER TEMPERATURREGULERING FOR BATTERIET ER IKKE INKLUDERT, så VENNLIGST SIKRER DU FOR Å JUSTERE STRØMMEN TIL EN NIVÅ SOM IKKE FORÅRSAKER BATTERITEMPERATUREN FOR Å NÅ OVER 35 GRADER CELSIUS.