O post explica um circuito de carregador de bateria Li-Ion de alta corrente que pode ser usado para carregar qualquer corrente alta, como baterias 2S3P, 3S2P. Ele também pode ser usado para carregar outra bateria de íons de lítio de alta classificação Ah semelhante de um carro ou uma bateria de caminhão. A ideia foi solicitada pelo Sr. Neil
Carregar um pacote de íons de lítio de 8800 mAh
Talvez seja muito atrevido da minha parte pedir sua ajuda, mas minhas habilidades de design são limitadas em eletrônica e, como voluntário, meu orçamento é limitado.
Sou voluntário de uma organização local de Busca e Resgate (Busca e Resgate em Suffolk Lowland), estamos de plantão 24 horas por dia, 365 dias por ano, nosso trabalho envolve encontrar qualquer pessoa que tenha desaparecido em Suffolk (e nos condados vizinhos).
A busca geralmente ocorre durante as horas de escuridão e temos uma necessidade particular de boas tochas, que precisam estar prontas para ação a qualquer momento.
Faço parte da equipe de resgate de mountain bike, cobrimos o terreno muito rapidamente e podemos procurar caminhos muito mais rápido do que as equipes a pé, as luzes são novamente muito importantes e espero que seja aqui que você possa ajudar.
Comprei recentemente uma luz LED Cree para minha bicicleta, é alimentada por uma bateria de 8.4v Li-ion 8800mAh, tenho 2.
Essas unidades vêm com um carregador de rede (240v UK) e o que eu gostaria é de poder carregá-las no carro onde a bicicleta é mantida.
Percebi que você já projetou alguns circuitos de carregamento para esse tipo de bateria e gostaria de saber se você poderia modificar seu projeto para poder carregar de um circuito de carro de 12v para essas baterias de especificação.
O circuito do carro será ligado com a ignição. Eu sou muito capaz de construir o circuito, são apenas minhas habilidades de design que são limitadas!
Eu aprecio muito cada vez que você gastar com isso, isso ajudará não apenas a mim, mas potencialmente a qualquer linguado perdido em Suffolk.
Atenciosamente,
Neil.
O design
O circuito de carregador de bateria de íon de lítio de alta corrente mostrado é apresentado para carregar qualquer bateria de íon de lítio até 5 AH com o IC2 mostrado, ou para baterias de 10 AH se o IC2 for substituído adequadamente por um LM396
O LM338 IC2 é um IC regulador de tensão versátil que pode ser configurado especificamente para carregar células Li-Ion com os recursos essenciais como corrente constante e tensão constante.
O projeto acima é configurado como um carregador de íons de lítio de tensão constante, uma vez que assumimos que a alimentação de entrada é uma corrente constante.
No entanto, caso a alimentação de entrada não seja limitada por corrente, o IC2 pode ser aprimorado com um recurso de corrente constante efetiva. Discutiremos isso no final desta explicação.
O projeto consiste em dois estágios fundamentais, o estágio regulador de tensão IC2 e o estágio de corte de sobrecarga IC1.
O IC2 é configurado em sua forma de regulador de tensão padrão, onde P1 funciona como o botão de controle e pode ser ajustado para gerar a tensão de carregamento necessária na bateria de íon de lítio conectada na saída.
O pino 3 do IC1 é a entrada de detecção do IC e termina com um P2 predefinido para facilitar o ajuste do nível de tensão de sobrecarga.
O pré-ajuste P2 é ajustado de tal forma que quando a bateria atinge seu valor de carga total, a tensão no pino 3 se torna maior que no pino 2, resultando em uma alta instantânea no pino 6 do IC.
Uma vez que isso acontece, o alto do pino6 trava no pino3 com um alto permanente via R3, D2, congelando o circuito nessa posição. Lembre-se de que esta rede de travamento é opcional, você pode removê-la se desejar, mas a bateria Li-ion não será permanentemente cortada, em vez disso, ligar/desligar intermitentemente dependendo do limite do nível de carga total da bateria.
A alta acima também é fornecida na base do BC547, que imediatamente aterra o pino ADJ do IC2, forçando-o a desligar sua tensão de saída, cortando assim a tensão da bateria de íon de lítio.
O LED vermelho agora acende indicando o nível de carga total e as condições de corte do circuito.
Diagrama de circuito
Projeto PCB
Lista de peças do circuito de carregador de bateria de íons de lítio de alta corrente 12V/24V proposto
- R1, R5 = 4K7
- R2 = 240 Ohms
- P1, P2 = 10 K Predefinições
- R3, R4 = 10K
- D1, D5 = diodo 6A4
- D2 = 1N4148
- D3, D4 = 4,7V diodo zener 1/2 watt
- IC1 = 741 opamp para entrada de 12V, LM321 para entrada de 24V
- IC2 = LM338
Como configurar o circuito.
- Inicialmente não conecte nenhuma bateria na saída, e gire P2 de forma que seu controle deslizante toque a extremidade do terra, ou seja, ajuste P2 para fazer o pino 3 em zero ou no nível do solo.
- Alimente a tensão de entrada, ajuste P1 para obter o nível de tensão necessário na saída onde a bateria deve ser conectada, o LED verde acenderá nesta posição.
- Agora, com muito cuidado, mova P2 para cima até que o LED vermelho acenda e trave nessa posição, pare de mover P2 mais, confirme com o LED verde se apagando em resposta à iluminação do LED vermelho.
- O circuito está definido agora para o carregamento de íons de lítio de alta corrente necessário de uma bateria de carro ou qualquer fonte de 12/24V.
Adicionando um recurso de corrente constante no projeto acima
Como mostrado abaixo, o design acima pode ser melhorado ainda mais adicionando um recurso de controle de corrente, o que torna o circuito de carregador de íons de lítio de alta corrente proposto perfeito com os recursos de CC e CV, ou seja, com atributos de tensão e corrente constantes.
Nota: O travamento do amplificador operacional não é obrigatório, portanto, o D2 e o R3 podem ser removidos, e o circuito ainda funcionará bem e será cortado automaticamente quando a bateria estiver totalmente carregada.
Projeto simplificado
Embora os circuitos explicados acima sejam ótimos com seus recursos e funcionamento, o uso do LM338 torna o projeto um pouco complexo e caro.
Um pouco de ajustes revela que o aplicativo poderia ser implementado usando apenas um único amplificador operacional e um controle de corrente baseado em BJT, conforme mostrado abaixo:
Um capacitor de 1uF é introduzido na entrada inversora do IC, o que garante que o IC sempre comece com sua saída em positivo alto quando alimentado. Isso, por sua vez, permite um LIGAR garantido do transistor de saída e permite que a bateria conectada trave com o processo de carregamento.
O conceito foi testado exaustivamente, a prova em vídeo pode ser vista aqui.
Circuito do carregador de bateria de íon de lítio de 22,2 V
O diagrama a seguir mostra um circuito de carregador de bateria Li-Ion simples, mas muito preciso, com corte. Este carregador pode ser usado para carregar uma bateria de iões de lítio 6S de 22,2 V.
AVISO: EM TODOS OS CONCEITOS ACIMA, NÃO ESTÁ INCLUÍDA A REGULAÇÃO DE TEMPERATURA DA BATERIA, PORTANTO, CERTIFIQUE-SE DE AJUSTAR A CORRENTE PARA UM NÍVEL QUE NÃO FAÇA A TEMPERATURA DA BATERIA ATINGIR ACIMA DE 40 GRAUS CELSIUS.
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FONTE
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