Схемы зарядных устройств для аккумуляторов и батарей

Зарядное устройство для двух аккумуляторов на 1,2В (APL1117)

В данной статье предлагается схема встроенного зарядного устройства с индикацией зарядки, которое питается через стандартный разъем USB или микро-USB от любого блока питания, предназначенного для зарядки сотовых телефонов. Существует достаточно много портативной аппаратуры, рассчитанной …

1 744 0

Автоматическое зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторов (CD4033E, CD4013A)

Предлагаемое автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки Ni-Cd аккумуляторов модели радиоуправляемого глиссера и аккумуляторов передатчика управления, от бортовой сети автомобиля. Так как питание передатчика управления составляет +12В, возникла необходимость в повышении …

1 409 0

Зарядное устройство для двух пальчиковых аккумуляторов, питание от USB

Несмотря на повсеместное внедрение аппаратуры со встроенными аккумуляторами.

заряжающимися от USB, еще очень много продается, и имеется в эксплуатации аппаратуры, работающей от обычных гальванических элементов. Обычно, такая аппаратура питается от батареи из двух элементов типоразмера …

0 677 0

Схема таймера для зарядки автомобильных аккумуляторов (реле времени)

Современные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов очень легки и компактны, сделаны по импульсной схеме, и управляются контроллерами, но бывалые автолюбители предпочитают пользоваться тяжелыми и громоздкими зарядными устройствами, состоящими из мощного низкочастотного трансформатора …

0 1459 0

Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов (MAX713)

Описывается схема несложного зарядного устройства для зарядки Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Имеется переключатель, при помощи которого можно выбрать батарею из скольких аккумуляторных элементов питания нужно зарядить, — из 1-го, 2-х или 3-х.

Традиционная зарядка Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов током …

1 1830 0

Зарядное устройство для батареи из двух Ni-MH аккумуляторов АА от USB

Несмотря на то, что сейчас есть очень много портативной аппаратуры, питающейся от встроенных аккумуляторов, остается еще и много аппаратуры, рассчитанной на питание от гальванических элементов типо-размера «ААА» или «АА». Это создает определенные трудности эксплуатации, потому …

1 1894 0

Простейшее зарядное устройство для двух Ni-Mh пальчиковых аккумуляторов типа AA

Сейчас уже почти вся портативная электроника питается от встроенных аккумуляторов и заряжается от универсальных зарядных устройств с разъемами типа USB. Но, несмотря на это, большинство портативных радиовещательных приемников по-прежнему питаются от гальванических батарей …

1 3711 0

Блок заряда и питания от Li-ion аккумулятора для пульта управления

ИК — пульт дистанционного управления (ИК ПДУ) Lotos модели RM-909E позволяет управлять десятью единицами разных видов бытовой техники, содержит в своей базе сотни групп кодов, которые подходят для нескольких тысяч моделей телевизоров, DVD-проигрывателей и другого мультимедийного оборудования.

0 1986 0

Схема устройства питания на основе миниатюрного аккумулятора 3.7В-4.2В от сотового телефона

Еще совсем недавно, да впрочем, и сейчас, есть много аппаратуры, питающейся от гальванических батарей, обычно, это два элемента по 1,5V, то есть 3V. Это и пульты ДУ, и приемники, и игрушки и многое еще чего Конечно, есть альтернатива, — «пальчиковые» аккумуляторы по 1.2V. Но тут две …

4 2960 0

Схема зарядного устройства для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов

Самодельное зарядное устройство для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов, принципиальная схема. Чтобы аккумулятор служил долго нужно обеспечить его оптимальный режим, как зарядки, так и разрядки. Никель-кадмиевым аккумуляторам присущ так называемый «эффект памяти». Заключающийся в том, что …

4 5131 2

1 2  3  4  5  … 8 

Самодельное зарядное устройство для акб. Схема зарядного устройства.

Самодельное зарядное устройство для акб. Схема зарядного устройства. 

| Зарядные устройства | Металлоискатели | Основы электроники | Справка по электронным компонентам | Строительство | Прочее |

Очень простая схема зарядного устройства, в котором используется только один транзистор для определения напряжения автоматического отключения аккумулятора от сети, когда он будет полностью заряжен.

На рисунке мы видим простую схему, где один транзистор включен в его стандартном режиме работы.

Принцип работы схемы можно понять из следующих пунктов:

1. Заряд аккумулятора считается законченным, когда напряжение на его клеммах достигнет 13,5 – 14 вольт.
2. Порог отключения (13,5 – 14 вольт) устанавливается подстроечным резистором R2 при подключенном, полностью заряженном аккумуляторе. Когда напряжение на клеммах аккумулятора будет около 14 вольт, транзистор Т1 включит реле и цепь заряда будет разорвана.

Это автоматическое автомобильное зарядное устройство не только просто в изготовлении, но и достаточно умное для того что бы заботиться о состоянии аккумулятора и заряжать его очень эффективно.

• R1 = 4,7 кОм;
• R2 = 10K подстроечный;
• T1 = BC547B;
• Реле = 12В, 400 Ом, SPDT;
• TR1 = напряжение вторичной обмотки 14 В, ток 1/10 от емкости АКБ;
• Диодный мост = на ток равный номинальному току трансформатора;
• Диоды D2 и D3 = 1N4007;
• C1 = 100uF/25V.

Статья носит теоретический характер, на практике я эту схему не собирал. Рекомендую обратить внимание на такие важные моменты:

1. Отключение аккумулятора от зарядного устройства происходит при достижении зарядного напряжения 13,5 – 14 вольт. Устанавливать этот порог напряжения (подстроечный резистор R2) нужно при подключенном, полностью заряженном аккумуляторе. Если заряженного аккумулятора нет, тогда нужно R2 выставить в нижнее (по схеме) положение, то есть «посадить» базу транзистора на землю.
   Затем подключить аккумулятор и включить зарядное устройство в сеть. Далее нужно постоянно контролировать зарядное напряжение, когда оно достигнет 13,5 – 14 вольт нужно выставить R2 в такое положение, что бы реле разомкнуло свои контакты.
2. При достижении на клеммах аккумулятора напряжения 13,5 – 14 вольт, устройство отключается от аккумулятора. Далее при снижении напряжения до 11,4 вольт, зарядка снова возобновляется. В оригинале статьи написано, что такой гистерезис обеспечивают диоды в эмиттере транзистора.
3. В схеме отсутствует ограничение зарядного тока, поэтому рекомендую при изготовлении этого зарядного устройства использовать трансформатор мощностью не менее 150 ватт, вторичная обмотка которого рассчитана на ток не менее 10 ампер. Диодный мост так же должен соответствовать указанному току.

Самодельная сбалансированная схема зарядного устройства BMS Руководство по схеме «сделай сам»

Самодельная схема BMS

24. 07.2021 | Просмотров: 27615 | Схемы | автор: ELECTRONOOBS

Доля

Сегодня пробуем схему из интернета для зарядки аккумуляторов, BMS или системы управления батареями. Я покажу вам схему только для одной ячейки и масштабирую ее для любого количества батарей, если вам нужен аккумуляторный блок 2S, 3S и так далее. Функция этой схемы заключается в зарядке аккумуляторов, их защите от перенапряжения, ограничении тока, а также балансировке аккумуляторов в случае более чем одной ячейки. Не самая лучшая схема или самая компактная, но работает ли она? Что ж, держись до конца, чтобы узнать. Я покажу компоненты, которые нам нужны, и то, что каждая часть будет делать в схеме, и тем самым, как работает схема. Мы устанавливаем его на печатную плату и тестируем, чтобы зарядить и сбалансировать наши батареи. Эта схема не моя идея, в интернете уже есть много подобных схем, таких как эта. Итак, ребята, приступим.

Часть 1 — Зачем нам нужна BMS?

Как дела, друзья, с возвращением. Это ниже PCB мы проанализируем сегодня и узнаем, как это работает. Сможет ли эта простая схема ограничить ток, контролировать перенапряжение и сбалансировать аккумулятор? Что ж, посмотрим. Литий-ионные или LiPo аккумуляторы очень популярны, особенно у таких производителей, как мы, небольших роботов, портативных устройств, игрушечных радиоуправляемых машинок, дронов и так далее. Но эти аккумуляторы тоже очень разумно и опасно . Если не контролировать процесс зарядки и разрядки таких аккумуляторов,

они перестанут работать или хуже. Ячейки батареи могут вздуться и даже взорваться от перезарядки, а глубокая разрядка может привести к выходу батареи из строя.

Вот почему эти батареи следует использовать вместе с системой управления батареями или BMS . Это позволит контролировать напряжение и ток от батареи и сохранить их в безопасности. Обычно номинальное напряжение батареи LIPO составляет 3,8 вольта и 4,2 вольта при полной зарядке. Итак, как только элемент батареи достигнет этого значения, процесс зарядки должен прекратиться, что и должна делать эта схема.

Часть 2.1 — Зарядное устройство 1S

Когда у вас есть только одна ячейка, вы заботитесь только о максимальном напряжении и ограничении тока для защиты батареи. Но когда у вас есть аккумуляторная батарея из более чем 1 ячейки, то есть 2S, 3S и т. д., вам также необходимо сбалансировать стоимость каждой отдельной ячейки.

У нас есть транзистор PNP, соединенный последовательно с 4 диодами, которые будут имитировать нагрузку. В базе транзистора у нас есть эталонный диод ZENNER (TL431), который открывается при определенном значении напряжения и тем самым соединяет землю с базой транзистора, и когда транзистор активен, мы шунтируем батарею и тратим энергию на вместо них диоды. Этот диод ZENNER — TL431, и у него есть эталонный контакт, поэтому, регулируя потенциометр, мы можем установить это опорное напряжение на уровне 4,2 В, таким образом мы выбираем, когда процесс зарядки остановится.

Часть 2.2 — Список деталей

Как видите, эта схема не так эффективна, так как мы тратим энергию внутри диодов и транзистора. Кроме того, если потери мощности слишком велики, возможно, транзистору потребуется рассеиватель тепла, чтобы он не сгорел. Но мы не ищем эффективности с этой схемой, потому что мы можем использовать это зарядное устройство с питанием от основной розетки, поэтому мы не очень заботимся об эффективности.

Так же добавляем регулятор LM317 на место входа в токовом режиме. В этой конфигурации предельный ток задается резистором на выходе и равен формуле VREF, деленной на значение сопротивления. VREF для LM317 составляет 1,25 В, поэтому несложно выбрать резистор и ограничить зарядный ток, скажем, на уровне 600 мА. Добавляем второй стабилизатор LM317, но в режиме управления напряжением. Без этого на входе должно быть ровно 4,2В. Но иногда у нас есть только 5 В от USB-разъема или, может быть, 12 В от адаптера постоянного тока. Таким образом, используя этот второй LM317, мы можем настроить выходное напряжение на 4,2 В, поэтому независимо от входного значения напряжение, подаваемое на батарею, составляет 4,2 В. Выходное значение определяется этими двумя резисторами.

• 1 литий-ионный аккумулятор 1S (для теста): ССЫЛКА eBay
  
• 1 x TL431 zenner артикул: ССЫЛКА eBay
  
• 1 x транзистор BD140 PNP: ССЫЛКА eBay
  
• 4 диода 1N4007: ССЫЛКА eBay
  
• 2 регулятора LM317: ССЫЛКА eBay
  
• 1 светодиод 5 мм: ССЫЛКА eBay
  
• Комплект резисторов LINK eBay
  
• 1 x 20K потенциометр LINK eBay
  
• 1 x резистор 2R 1 Вт LINK eBay
  
• 2 конденсатора по 100 мкФ ССЫЛКА eBay
  
• 1 x прототипирование печатной платы LINK eBay
  

Часть 2.3. Проверка цепи

Я монтирую эту простую схему на макетной плате. Я питаю его 4,2 В от моего блока питания. Я подключаю свой мультиметр к выходу и с помощью потенциометра мы сначала фиксируем пороговое значение около 4,16 В, некоторое значение ниже 4,2 В. Я буду использовать батарею, которая разряжена и ниже 4,2 В (было 3,8 В). Когда я подключаю его к зарядному устройству, светодиод гаснет. У нас есть ток около 450 мА, и батарея заряжается. Через некоторое время, когда мы превысим 4,16 В, светодиод загорится, что означает, что процесс зарядки завершен. Теперь ток течет через диоды и транзистор, и мы пропускаем батарею, поэтому ячейка защищена от перенапряжения. Я измеряю tge батареи, и это 4,11 вольта. Хорошо, но теперь, как мы можем контролировать ограничение по току, которое также является важным фактором защиты? На данный момент мы не можем реально регулировать ограничение тока с помощью этой схемы.

Часть 3.1 — Цепь 3S

Теперь самое интересное. Мы можем взять эту простую схему и соединить ее последовательно с другими идентичными схемами. Теперь мы можем заряжать аккумуляторы 2S, 3S и более, а также балансировать напряжение, как я упоминал ранее. С помощью этой схемы мы можем, например, зарядить аккумулятор 3S, и все отдельные элементы перестанут заряжаться при напряжении 4,2 В. Кроме того, имея два регулятора LM317 на входе, мы имеем защиту от ограничения тока, но мы также можем питать всю схему, скажем, от 16 до 20 В и устанавливать напряжение, подаваемое на аккумулятор, равным 12,6 В, что соответствует напряжению заряда. из 3-х аккумуляторов последовательно.

Часть 3.2. Сборка печатной платы

Список деталей такой же, как и для 1S, но в 3 раза больше тех же компонентов, не считая LM317, которых нам нужно только 2. Получите эту окончательную схему сверху. Я получаю все необходимые компоненты и припаиваю схему к макетной плате. Сначала я добавляю транзисторы и диоды ZENNER, затем потенциометры и 4 обычных диода для каждой группы. Затем я добавляю светодиоды и, наконец, добавляю регуляторы LM317 и токоограничивающий резистор, состоящий из 5 резисторов по 10 Ом. Я делаю соединения припоем и проводами сзади. Теперь у нас есть 3 пары соединений для аккумулятора и два провода для входа и выхода. Каждый светодиод включается, когда каждая отдельная ячейка заполнена. Используя потенциометр, вы можете точно настроить пороговое значение. Изменение этого резистора, подключенного ко второму LM317, может изменить ограничение зарядного тока.

Часть 3.3 — Испытание

Подключаю все и запитываю схему 16В от своего блока питания. Теперь все аккумуляторы заряжаются. Через некоторое время один светодиод загорелся почти при достижении максимального напряжения. Затем загорается второй светодиод и, наконец, загораются все 3, так что все батареи заряжены почти до 12,6 вольт. Напряжение проверяю мультиметром и чуть ниже 4,2В. Так что схема работает без проблем. Единственным недостатком является эффективность и тепловыделение. Но если вас это не волнует, эта схема может быть полезна для вашего аккумулятора. И если вы хотите больше мощности, вы должны использовать мощные транзисторы, большие диоды для имитации нагрузки, а также добавить рассеиватель тепла на компоненты. Вы также должны изменить значение и мощность токоограничивающего резистора, поэтому возьмите его побольше.

Часть 4 — Смотрите полное видео

Я надеюсь, что вам понравилось это видео, и вы узнали что-то новое. Теперь вы можете сделать свою собственную схему BMS, и компоненты очень дешевы. Общая стоимость этой печатной платы меньше доллара, если вы покупаете пакеты из 50 компонентов всего за несколько центов.

Надеюсь, вам понравился этот урок и, возможно, вы узнали что-то новое. Если мои видео помогут вам, поддержите мою работу на моем PATREON или сделайте пожертвование на моем PayPal. Еще раз спасибо и увидимся позже, ребята.

24. 07.2021 | Просмотров: 27615 | Схемы | автор: ELECTRONOOBS

Поделиться

BU-405: Зарядка от блока питания

Аккумуляторы можно заряжать вручную от блока питания с регулируемым пользователем напряжением и ограничением тока. Я подчеркиваю ручной , потому что зарядка требует ноу-хау и никогда не может быть оставлена ​​без присмотра; прекращение заряда не автоматизировано. Из-за трудностей с определением полного заряда никелевых аккумуляторов я рекомендую заряжать вручную только свинцовые и литиевые аккумуляторы.

Свинцово-кислотный

Перед подключением аккумулятора рассчитайте напряжение заряда в соответствии с количеством последовательно соединенных элементов, а затем установите желаемое напряжение и ограничение тока. Чтобы зарядить 12-вольтовую свинцово-кислотную батарею (шесть элементов) до предела напряжения 2,40 В, установите напряжение на 14,40 В (6 x 2,40). Выберите ток заряда в соответствии с размером батареи. Для свинцово-кислотных аккумуляторов это составляет от 10 до 30 процентов от номинальной емкости. Аккумулятор емкостью 10 Ач при 30-процентной зарядке около 3А; процент может быть ниже. Стартерный аккумулятор емкостью 80 Ач может заряжаться током 8А. (10-процентная скорость зарядки равна 0,1C.)

Следите за температурой, напряжением и током батареи во время зарядки. Заряжайте только при температуре окружающей среды в хорошо проветриваемом помещении. Как только батарея полностью заряжена и ток упал до 3 процентов от номинального Ач, зарядка завершена. Отключите зарядку. Также отключите заряд через 16–24 часа, если ток достиг нижнего предела и не может опуститься ниже; высокий саморазряд (мягкое короткое замыкание) может помешать аккумулятору достичь низкого уровня насыщения. Если вам нужен плавающий заряд для готовности к работе, уменьшите напряжение заряда примерно до 2,25 В на элемент.

Вы также можете использовать источник питания для выравнивания свинцово-кислотной батареи, установив напряжение заряда на 10 процентов выше рекомендуемого. Время перезарядки имеет решающее значение и должно тщательно соблюдаться. (См. BU-404: Что такое выравнивающий заряд)

Блок питания также может устранить сульфатацию. Установите напряжение заряда выше рекомендованного уровня, отрегулируйте ограничение тока до минимально возможного значения и наблюдайте за напряжением батареи. Полностью сульфатированная свинцово-кислотная батарея сначала может потреблять очень небольшой ток, но по мере растворения слоя сульфатации ток будет постепенно увеличиваться. Повышение температуры и размещение батареи на ультразвуковом вибраторе также могут помочь в этом процессе. Если батарея не принимает заряд через 24 часа, восстановление маловероятно. (См. BU-804b: Сульфатация и способы ее предотвращения)

Литий-ионный

Литий-ионный заряжается так же, как и свинцово-кислотный, и вы также можете использовать блок питания, но соблюдайте особую осторожность. Проверьте напряжение полного заряда, которое обычно составляет 4,20 В на элемент, и установите пороговое значение соответствующим образом. Убедитесь, что ни один из элементов, соединенных последовательно, не превышает это напряжение. (Схема защиты в коммерческом блоке делает это.) Полный заряд достигается, когда элемент(ы) достигает 4,20 В/напряжение элемента, а ток падает до 3 процентов от номинального тока или достигает нижнего предела и не может снижаться дальше. После полной зарядки отсоедините аккумулятор. Никогда не оставляйте ячейку при напряжении 4,20 В более чем на несколько часов. (см. БУ-409: Зарядка литий-ионных)

Обратите внимание, что не все литий-ионные аккумуляторы заряжаются до порогового напряжения 4,20 В/элемент. Фосфат лития-железа обычно заряжается до напряжения отсечки 3,65 В на элемент, а титанат лития — до 2,85 В на элемент. Некоторые энергетические элементы могут принимать напряжение 4,30 В/элемент и выше. Важно соблюдать эти пределы напряжения. (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов)

NiCd и NiMH

Зарядка никелевых аккумуляторов с помощью источника питания является сложной задачей, поскольку обнаружение полного заряда основано на сигнатуре напряжения, которая меняется в зависимости от применяемого ток заряда.