Circuito do carregador de bateria de polímero de lítio (Lipo)

A publicação explica uma bateria simples de polímero de lítio (Lipo) com função de corte de sobrecarga. A idéia foi solicitada pelo Sr. Arun Prashan.

Carga Única de Células Lipo com DC e CV

Encontrei seu trabalho no “Circuito do Carregador de Bateria de Bicicleta Dínamo” no blog de design de circuitos domésticos. Foi realmente informativo.

Eu gostaria de perguntar algo sobre esse artigo. Estou trabalhando em um robô hexapedal com um mecanismo de troca de bateria. Quando a bateria principal exceder a tensão predefinida, a bateria secundária ligará o sistema do robô. Minha preocupação não é com relação ao circuito de comutação.

Junto com isso, estou trabalhando na geração de energia conectando um gerador a cada motor. A corrente gerada deve ser recarregada com uma bateria de 3 células LiPo 30C 11.1V 2200mAh.

Estou ciente de que o circuito mencionado em “Circuito do Carregador de Bateria de Bicicleta Dínamo” não será útil para o meu propósito. Você pode me dar outra opção relacionada ao meu problema? Eu só preciso saber como modificar o circuito para torná-lo compatível com o LiPo com tensão constante e corrente constante ou taxas de CC e CV. Obrigado, esperando por uma resposta.

Felicidades,

Arun Prashan

Malásia

O desenho

Uma bateria de polímero de lítio ou simplesmente uma bateria lipo é uma geração avançada da bateria de íon de lítio mais popular e, como sua contraparte mais antiga, é especificada com rigorosos parâmetros de carga e descarga.

No entanto, se observarmos essas especificações em detalhes, consideramos bastante branda no que diz respeito às taxas, para ser mais preciso, uma bateria Lipo pode ser carregada a uma taxa de 5C e descarregada até taxas muito mais altas, aqui “C “é a classificação AH da bateria.

As especificações acima, na verdade, nos dão a liberdade de usar entradas de corrente muito mais altas sem se preocupar com uma situação de sobrecorrente para a bateria, o que normalmente acontece quando se trata de baterias de chumbo-ácido.

Isso significa que a classificação do amplificador de entrada pode ser ignorada na maioria dos casos, pois não pode exceder a especificação de 5 x AH da bateria, na maioria dos casos. Dito isso, é sempre uma idéia melhor e mais segura carregar esses dispositivos críticos com uma velocidade que pode ser menor que o nível máximo especificado, um C x 1 pode ser considerado como a velocidade de carregamento ideal e mais segura.

Como estamos interessados ​​em projetar um circuito de carregador de bateria de polímero de lítio (Lipo) aqui, focaremos mais nisso e veremos como uma bateria lipo pode ser carregada com segurança, mas de forma otimizada, usando componentes que já podem estar na caixa de lixo eletrônico.

Referindo-se ao diagrama de circuito do carregador de bateria Lipo mostrado, todo o design pode ser visto configurado em torno do IC LM317, que é basicamente um chip regulador de tensão versátil e possui todos os recursos de proteção embutidos. Ele não permitirá mais de 1,5 ampères através de suas saídas e garante um nível de amplificador seguro para a bateria.

O IC aqui é basicamente usado para configurar o nível exato de tensão de carga necessário para a bateria lipo. Isso pode ser feito ajustando o pote de 10k acompanhado ou uma predefinição.

Diagrama de circuito

1590426176 203 circuito do carregador de bateria de polimero de litio lipo

A seção na extrema direita que incorpora um opamp é o estágio de corte de sobrecarga e garante que a bateria nunca seja sobrecarregada, além de interromper o fornecimento da bateria assim que o limite de sobrecarga for atingido.

Operação em circuito

A predefinição de 10k colocada no pino3 do opamp é usada para definir o nível de sobrecarga; para uma bateria de polímero de lítio de 3.7V, isso pode ser configurado para que a saída do opamp aumente assim que a bateria for carregada a 4,2 V (para uma única célula). Como um diodo é colocado na bateria positiva, a saída do LM 317 deve ser ajustada para aproximadamente 4,2 + 0,6 = 4,8 V (para uma única célula) para compensar a queda de tensão direta do diodo acompanhado. Para 3 células em série, esse valor deve ser ajustado para 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V

Quando a energia é ligada pela primeira vez (isso deve ser feito após conectar a bateria na posição mostrada), a bateria descarregada atrai a alimentação do LM317 para o nível existente de seu nível de tensão, suponha que seja 3,6V.

A situação acima mantém o pino3 do opamp bem abaixo do nível de tensão de referência fixo no pino2 do IC, criando baixa lógica no pino6 ou na saída do IC.

Agora, quando a bateria começa a acumular carga, seu nível de tensão começa a subir até atingir a marca de 4,2V, que puxa o potencial do pino3 do opamp logo acima do pino2, forçando a saída do IC a aumentar instantaneamente ou no nível do suprimento.

Isso faz com que o LED indicador acenda e ligue o transistor BC547 conectado através do pino ADM do LM 317.

Quando isso acontece, o pino ADJ do LM 317 é aterrado, forçando-o a desligar a fonte de saída da bateria lipo.

No entanto, neste ponto, todo o circuito trava nessa posição de corte devido à tensão de realimentação no pino3 do opamp através do resistor de 1K. Esta operação assegura que a bateria não possa, em circunstância alguma, receber a tensão de carregamento assim que o limite de sobrecarga for atingido.

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