Inlägget förklarar ett enkelt litiumpolymerbatteri (Lipo) med överladdningsfunktion. Idén begärdes av Arun Prashan.

Laddning av en enda Lipo-cell med CC och CV

Jag stötte på ditt arbete med 'Bicycle Dynamo Battery Charger Circuit' i bloggen för hemmagjord kretsdesign. Det var verkligen informativt.

Jag skulle vilja fråga något om den artikeln. Jag jobbar på en hexformad robot med batteribyte. När det primära batteriet har kommit längre än en förinställd spänning, kommer det sekundära batteriet att starta robotens system. Min oro gäller inte omkopplingskretsen.

Tillsammans med detta arbetar jag med energiproduktion genom att ansluta en generator till varje motor. Den genererade strömmen är avsedd att användas för att ladda 30C 11.1V 2200mAh 3-cell LiPo-batteri.

Jag är medveten om att kretsen som nämns i 'Bicycle Dynamo Battery Charger Circuit' inte kommer att vara användbar för mitt ändamål. Kan du ge mig något annat alternativ som rör mitt problem. Jag behöver bara veta hur man ändrar kretsen för att göra den LiPo-kompatibel med konstant spänning och konstant ström eller CC- och CV-hastigheter. Tack, ser fram emot ett svar.

Hälsningar,

“hur man får 3 -fasskraft från enfas ”

Arun Prashan

Malaysia

Designen

Ett litiumpolymerbatteri eller helt enkelt ett lipobatteri är en avancerad ras av det mer populära litiumjonbatteriet, och precis som det är äldre motsvarighet specificeras med stränga laddnings- och urladdningsparametrar.

Men om vi tittar på dessa specifikationer i detalj finner vi att det är ganska smidigt vad gäller priserna, för att vara mer exakt kan ett Lipo-batteri laddas med en hastighet av 5C och urladdas även till mycket högre priser, här 'C 'är batteriets AH-betyg.

Ovanstående specifikationer ger oss faktiskt friheten att använda mycket högre strömingångar utan att oroa oss för en alltför aktuell situation för batteriet, vilket normalt är fallet när blybatterier är inblandade.

Det betyder att ingångens förstärkarklass kan ignoreras i de flesta fall eftersom betyget kanske inte överstiger batteriets 5 x AH-specifikation, i de flesta fall. Med detta sagt är det alltid en bättre och en säker idé att ladda sådana kritiska enheter med en hastighet som kan vara lägre än den maximalt angivna nivån, en C x 1 kan anses vara den optimala och säkraste laddningshastigheten.

Eftersom vi här är intresserade av att designa en litiumpolymer (Lipo) batteriladdarkrets, kommer vi att koncentrera oss mer på detta och se hur ett lipo-batteri kan laddas säkert men ändå optimalt med hjälp av komponenter som kanske redan sitter i din elektroniska skräpbox.

Med hänvisning till det visade kretsschemat för Lipo-batteriladdare kan hela konstruktionen ses konfigurerad runt IC LM317 som i grunden är ett mångsidigt spänningsregulatorchip och har alla inbyggda skyddsfunktioner. Det tillåter inte mer än 1,5 ampere över dess utgångar och säkerställer en säker amp-nivå för batteriet.

“skillnaden mellan analog och digital elektronik ”

IC här används i princip för att ställa in den exakta nödvändiga laddningsspänningsnivån för lipo-batteriet. Detta kan åstadkommas genom att justera den medföljande 10k-potten eller en förinställning.

Kretsschema

Avsnittet längst till höger som innehåller en opamp är överladdningsavstängningssteget och ser till att batteriet aldrig får överladdas och avbryter försörjningen till batteriet så snart överladdningsgränsen uppnås.

Kretsdrift

10 k förinställning placerad vid pin3 på opamp används för att ställa in överladdningsnivån, för ett 3,7 V li-polymerbatteri kan detta ställas in så att utmatningen från opampen blir hög så snart batteriet laddas till 4,2 V (för en enda cell). Eftersom en diod är placerad på batteriets positiva måste LM 317-utgången ställas in på cirka 4,2 + 0,6 = 4,8 V (för en enda cell) för att kompensera det åtföljande diodens spänningsfall. För tre celler i serie måste detta värde justeras till 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V

När strömmen slås på först (detta måste göras efter att du har anslutit batteriet över det visade läget) drar batteriet i urladdat tillstånd matningen från LM317 till den befintliga nivån på dess spänningsnivå, låt oss anta att den är 3,6 V .

Ovanstående situation håller pin3 i opampen väl under referensspänningsnivån fixerad vid pin2 på IC, vilket skapar en låg logik vid pin6 eller IC: ns utgång.

Nu när batteriet börjar ackumuleras börjar dess spänningsnivå stiga tills det når 4,2 V-märket, vilket drar pin3-potentialen på opampen strax ovanför pin2 och tvingar IC-utgången att gå direkt högt eller på matningsnivån.

Ovanstående uppmanar indikatorlampan att tända strömbrytaren PÅ BC547-transistorn ansluten över ADJ-stiftet till LM 317.

“reducerad instruktionsuppsättning datorarkitektur ”

När detta händer blir ADJ-stiftet på LM 317 jordat och tvingar det att stänga av utmatningen till lipo-batteriet.

Men vid denna tidpunkt låses hela kretsen i detta avskurna läge på grund av återkopplingsspänningen till pin3 på opampen via 1K-motståndet. Denna åtgärd ser till att batteriet under inga omständigheter får ta emot laddningsspänningen när överladdningsgränsen har uppnåtts.

Situationen förblir låst tills systemet stängs av och återställs för att eventuellt starta en ny laddningscykel.

Lägga till en konstant ström CC

I ovanstående design kan vi se en anläggning för konstant spänningskontroll som använder LM338 IC, men en konstant ström verkar saknas här. För att möjliggöra en CC i denna krets kan en liten tweak vara tillräcklig för att få den här funktionen inkluderad, som visas i följande bild.

Som framgår omvandlar ett enkelt tillägg av ett strömbegränsningsmotstånd och en diodlänk designen till en effektiv CC- eller konstantströmslipo-laddare. Nu när utgången försöker dra ström över den angivna CC-gränsen utvecklas en beräknad potential över Rx, som passerar genom 1N4148-dioden som utlöser BC547-basen, som i sin tur leder och jordar ADJ-stiftet på IC LM338 och tvingar IC för att stänga av strömmen till laddaren.

Rx kan beräknas med följande formel:

Rx = Framspänningsgräns för BC547 och 1N41448 / Max batteriströmgräns

Därför är Rx = 0,6 + 0,6 / Max batteriströmgräns

Lipo-batteri med 3-serie celler

I det ovan föreslagna 11.1V batteripaketet finns det 3 celler i serie och batteripolerna avslutas separat via en kontakt.
Det rekommenderas att ladda de enskilda batterierna separat genom att placera polerna korrekt från kontakten. Diagrammet visar de grundläggande kabeldetaljerna för cellerna med kontakten:

UPPDATERING: För att uppnå kontinuerlig automatisk laddning av ett Lipo-batteri med flera celler kan du hänvisa till följande artikel, som kan användas för att ladda alla typer av Lipo-batterier oavsett antalet celler som ingår i det. Kretsen är utformad för att övervaka och automatiskt överföra laddningsspänningen till cellerna som kan urladdas och måste laddas: