4 einfache Li-Ionen-Batterieladekreise - Verwenden von LM317, NE555, LM324

Versuchen Sie Unser Instrument, Um Probleme Zu Beseitigen





Im folgenden Beitrag werden vier einfache und dennoch sichere Methoden zum Laden eines Li-Ionen-Akkus mit herkömmlichen ICs wie LM317 und NE555 erläutert, die von jedem neuen Bastler problemlos zu Hause konstruiert werden können.

Obwohl Li-Ion-Akkus anfällige Geräte sind, können diese über einfachere Schaltkreise aufgeladen werden, wenn die Laderate keine signifikante Erwärmung des Akkus verursacht und der Benutzer eine leichte Verzögerung der Ladezeit der Zelle nicht stört.



Benutzer, die den Akku schnell aufladen möchten, dürfen die unten erläuterten Konzepte nicht verwenden, sondern können eines davon verwenden professionelle smarte Designs .

Grundlegende Fakten zum Aufladen von Li-Ionen

Bevor wir die Konstruktionsverfahren eines Li-Ion-Ladegeräts kennenlernen, ist es wichtig, dass wir die grundlegenden Parameter kennen, die mit dem Laden des Li-Ion-Akkus zusammenhängen.



Im Gegensatz zu Blei-Säure-Akkus kann ein Li-Ion-Akku mit sehr hohen Anfangsströmen aufgeladen werden, die bis zur Ah-Bewertung des Akkus reichen können. Dies wird als Laden mit einer Rate von 1 ° C bezeichnet, wobei C der Ah-Wert der Batterie ist.

Trotzdem ist es niemals ratsam, diese extreme Rate zu verwenden, da dies bedeuten würde, dass der Akku aufgrund des Temperaturanstiegs unter sehr stressigen Bedingungen aufgeladen wird. Eine Rate von 0,5 ° C wird daher als empfohlener Standardwert angesehen.

0,5 ° C bedeutet eine Ladestromrate, die 50% des Ah-Werts der Batterie beträgt. Unter tropischen Sommerbedingungen kann selbst diese Rate aufgrund der vorhandenen hohen Umgebungstemperatur zu einer ungünstigen Rate für die Batterie werden.

Erfordert das Laden eines Li-Ionen-Akkus komplexe Überlegungen?

Absolut nicht. Es ist eigentlich eine äußerst freundliche Form der Batterie und wird mit minimalen Überlegungen aufgeladen, obwohl diese minimalen Überlegungen wesentlich sind und unbedingt befolgt werden müssen.

Einige wichtige, aber einfach zu implementierende Überlegungen sind: automatische Abschaltung bei vollem Ladezustand, konstante Spannung und konstante Stromeingangsversorgung.

Die folgende Erklärung hilft, dies besser zu verstehen.

Die folgende Grafik zeigt das ideale Ladeverfahren für eine Standard-Li-Ion-Zelle mit 3,7 V, die mit 4,2 V als vollem Ladezustand bewertet wird.

Li-Ionen-Ladewellenform, Grafik, Stromspannung, Sättigungsspur.

Bühne 1 : In der Anfangsphase Nr. 1 sehen wir, dass die Batteriespannung in etwa einer Stunde bei einer konstanten Stromladerate von 1 Ampere von 0,25 V auf 4,0 V ansteigt. Dies wird durch die BLAUE Linie angezeigt. Die 0,25 V dienen nur zu Richtzwecken. Eine tatsächliche 3,7 V-Zelle sollte niemals unter 3 V entladen werden.

Stufe 2: In Stufe 2 tritt die Aufladung in die Sättigungsladungszustand , wo die Spannung den vollen Ladepegel von 4,2 V erreicht und der Stromverbrauch abfällt. Dieser Rückgang der aktuellen Rate hält für die nächsten paar Stunden an. Der Ladestrom wird durch die ROTE gepunktete Linie angezeigt.

Stufe 3 : Wenn der Strom abfällt, erreicht er seinen niedrigsten Wert, der unter 3% der Ah-Bewertung der Zelle liegt.

Sobald dies geschieht, wird die Eingangsversorgung ausgeschaltet und die Zelle kann sich für weitere 1 Stunde beruhigen.

Nach einer Stunde zeigt die Zellenspannung den Real an State-of-Charge oder der SoC der Zelle. Der SoC einer Zelle oder Batterie ist der optimale Ladezustand, den sie nach einem vollständigen Ladevorgang erreicht hat, und dieser Stand zeigt den tatsächlichen Füllstand, der für eine bestimmte Anwendung verwendet werden kann.

In diesem Zustand können wir sagen, dass der Zellzustand einsatzbereit ist.

Stufe 4 : In Situationen, in denen die Zelle längere Zeit nicht verwendet wird, wird von Zeit zu Zeit eine Aufladeladung durchgeführt, bei der der von der Zelle verbrauchte Strom unter 3% ihres Ah-Werts liegt.

Denken Sie daran, obwohl die Grafik zeigt, dass die Zelle auch nach Erreichen von 4,2 V aufgeladen wird. das ist Während des praktischen Ladens einer Li-Ion-Zelle wird dies strikt nicht empfohlen . Die Versorgung muss automatisch unterbrochen werden, sobald die Zelle einen Pegel von 4,2 V erreicht.

Was schlägt die Grafik grundsätzlich vor?

  1. Verwenden Sie eine Eingangsversorgung mit festem Strom und fester Spannung, wie oben beschrieben. (In der Regel kann dies sein = Spannung 14% höher als der gedruckte Wert, Strom 50% des Ah-Werts, niedrigerer Strom als dieser funktioniert auch gut, obwohl die Ladezeit proportional zunimmt)
  2. Das Ladegerät sollte bei dem empfohlenen vollen Ladezustand automatisch abgeschaltet werden.
  3. Ein Temperaturmanagement oder eine Temperatursteuerung für die Batterie ist möglicherweise nicht erforderlich, wenn der Eingangsstrom auf einen Wert beschränkt ist, der keine Erwärmung der Batterie verursacht

Wenn Sie keine automatische Abschaltung haben, beschränken Sie einfach den Konstantspannungseingang auf 4,1 V.

1) Einfachstes Li-Ionen-Ladegerät mit einem einzigen MOSFET

Wenn Sie nach einer billigsten und einfachsten Li-Ion-Ladeschaltung suchen, gibt es keine bessere Option als diese.

Diese Konstruktion ist ohne Temperaturregelung, daher wird ein niedrigerer Eingangsstrom empfohlen

Ein einzelner MOSFET, ein Preset oder Trimmer und ein 1/4 Watt Ohm 1/4 Watt Widerstand sind alles, was Sie benötigen, um eine einfache und sichere Ladeschaltung herzustellen.

Stellen Sie vor dem Anschließen des Ausgangs an eine Li-Ion-Zelle einige Dinge sicher.

1) Da das obige Design keine Temperaturregelung beinhaltet, muss der Eingangsstrom auf einen Pegel begrenzt werden, der keine signifikante Erwärmung der Zelle verursacht.

2) Stellen Sie die Voreinstellung so ein, dass genau 4,1 V an den Ladeanschlüssen anliegen, an denen die Zelle angeschlossen werden soll. Eine gute Möglichkeit, dies zu beheben, besteht darin, anstelle des Presets eine präzise Zenerdiode anzuschließen und den 470 Ohm durch einen 1 K-Widerstand zu ersetzen.

Für den Strom wäre typischerweise ein Konstantstromeingang von etwa 0,5 ° C genau richtig, dh 50% des mAh-Werts der Zelle.

Hinzufügen eines Stromreglers

Wenn die Eingangsquelle nicht stromgesteuert ist, können wir in diesem Fall die obige Schaltung schnell mit einer einfachen BJT-Stromsteuerungsstufe aufrüsten, wie unten gezeigt:

RX = 07 / Max. Ladestrom

Vorteil des Li-Ionen-Akkus

Der Hauptvorteil von Li-Ion-Zellen ist ihre Fähigkeit, Ladung schnell und effizient anzunehmen. Li-Ion-Zellen haben jedoch den schlechten Ruf, zu empfindlich gegenüber ungünstigen Eingaben wie Hochspannung, Hochstrom und vor allem unter Ladebedingungen zu sein.

Wenn die Zelle unter einer der oben genannten Bedingungen aufgeladen wird, kann sie zu warm werden. Wenn die Bedingungen weiterhin bestehen, kann die Zellflüssigkeit austreten oder sogar explodieren und die Zelle dauerhaft beschädigen.

Unter ungünstigen Ladebedingungen ist das erste, was mit der Zelle passiert, ein Temperaturanstieg, und im vorgeschlagenen Schaltungskonzept verwenden wir diese Eigenschaft des Geräts zur Implementierung der erforderlichen Sicherheitsvorgänge, bei denen die Zelle niemals hohe Temperaturen erreichen darf die Parameter liegen deutlich unter den erforderlichen Spezifikationen der Zelle.

2) Verwenden von LM317 als Controller-IC

In diesem Blog sind wir auf viele gestoßen Batterieladekreise mit dem IC LM317 und LM338 welche die vielseitigsten und am besten geeigneten Geräte für die besprochenen Operationen sind.

Auch hier verwenden wir den IC LM317, obwohl dieses Gerät nur zur Erzeugung der erforderlichen geregelten Spannung und des Stroms für die angeschlossene Li-Ion-Zelle verwendet wird.

Die eigentliche Erfassungsfunktion wird von zwei NPN-Transistoren ausgeführt, die so positioniert sind, dass sie in physischen Kontakt mit der geladenen Zelle kommen.

Wenn wir uns den gegebenen Schaltplan ansehen, erhalten wir drei Arten von Schutzmaßnahmen gleichzeitig:

Wenn das Setup mit Strom versorgt wird, wird der IC 317 eingeschränkt und erzeugt einen Ausgang von 3,9 V für den angeschlossenen Li-Ionen-Akku.

  1. Das 640 Ohm Widerstand stellt sicher, dass diese Spannung niemals die volle Ladegrenze überschreitet.
  2. Zwei NPN-Transistoren, die in einem Standard-Darlington-Modus mit dem ADJ-Pin des IC verbunden sind, steuern die Zelltemperatur.
  3. Diese Transistoren funktionieren auch wie Strombegrenzer Dies verhindert eine Überstromsituation für die Li-Ion-Zelle.

Wir wissen, dass, wenn der ADJ-Pin des IC 317 geerdet ist, die Situation die Ausgangsspannung von ihm vollständig abschaltet.

Dies bedeutet, wenn das Verhalten der Transistoren einen Kurzschluss des ADJ-Pins gegen Masse verursachen würde, wodurch der Ausgang zur Batterie abgeschaltet würde.

Mit der oben genannten Funktion erfüllt das Darlingtom-Paar hier einige interessante Sicherheitsfunktionen.

Der über seine Basis und Masse angeschlossene 0,8-Widerstand begrenzt den maximalen Strom auf etwa 500 mA. Wenn der Strom dazu neigt, diese Grenze zu überschreiten, wird die Spannung über dem 0,8-Ohm-Widerstand ausreichend, um die Transistoren zu aktivieren, die den Ausgang des IC 'drosseln' und verhindert einen weiteren Anstieg des Stroms. Dies wiederum verhindert, dass der Akku unerwünschte Strommengen erhält.

Verwenden der Temperaturerkennung als Parameter

Die wichtigste Sicherheitsfunktion, die von den Transistoren ausgeführt wird, ist jedoch die Erfassung des Temperaturanstiegs des Li-Ionen-Akkus.

Transistoren neigen wie alle Halbleiterbauelemente dazu, Strom mit zunehmender Umgebungstemperatur oder Körpertemperatur proportionaler zu leiten.

Wie bereits erwähnt, muss dieser Transistor in engem physischen Kontakt mit der Batterie stehen.

Nehmen wir nun an, wenn die Zelltemperatur zu steigen beginnt, die Transistoren darauf reagieren und zu leiten beginnen, würde die Leitung sofort dazu führen, dass der ADJ-Pin des IC stärker dem Erdpotential ausgesetzt wird, was zu einer Abnahme der Ausgangsspannung führt.

Mit einer Abnahme der Ladespannung würde auch der Temperaturanstieg des angeschlossenen Li-Ion-Akkus abnehmen. Das Ergebnis ist ein kontrolliertes Laden der Zelle, das sicherstellt, dass die Zelle niemals in eine außer Kontrolle geratene Situation gerät, und ein sicheres Ladeprofil beibehält.

Die obige Schaltung arbeitet mit dem Temperaturkompensationsprinzip, enthält jedoch keine automatische Überladungsabschaltung, und daher wird die maximale Ladespannung auf 4,1 V festgelegt.

Ohne Temperaturkompensation

Wenn Sie die Probleme bei der Temperaturregelung vermeiden möchten, können Sie das Darlington-Paar BC547 einfach ignorieren und stattdessen ein einzelnes BC547 verwenden.

Dies funktioniert jetzt nur als strom- / spannungsgesteuerte Versorgung für die Li-Ion-Zelle. Hier ist das erforderliche modifizierte Design.

Der Transformator kann ein 0-6 / 9 / 12V-Transformator sein

Da hier keine Temperaturregelung angewendet wird, stellen Sie sicher, dass der Rc-Wert für eine Rate von 0,5 ° C korrekt dimensioniert ist. Hierfür können Sie folgende Formel verwenden:

Rc = 0,7 / 50% des Ah-Wertes

Angenommen, der Ah-Wert wird als 2800 mAh gedruckt. Dann könnte die obige Formel wie folgt gelöst werden:

Rc = 0,7 / 1400 mA = 0,7 / 1,4 = 0,5 Ohm

Die Leistung beträgt 0,7 x 1,4 = 0,98 oder einfach 1 Watt.

Stellen Sie ebenfalls sicher, dass die 4k7-Voreinstellung an den Ausgangsanschlüssen auf exakte 4,1 V eingestellt ist.

Sobald die oben genannten Einstellungen vorgenommen wurden, können Sie den vorgesehenen Li-Ion-Akku sicher aufladen, ohne sich um ungünstige Situationen sorgen zu müssen.

Da wir bei 4,1 V nicht davon ausgehen können, dass der Akku vollständig aufgeladen ist.

Um dem obigen Nachteil entgegenzuwirken, wird eine automatische Abschaltvorrichtung günstiger als das obige Konzept.

Ich habe in diesem Blog viele automatische Ladeschaltungen für Operationsverstärker besprochen. Jede davon kann für das vorgeschlagene Design verwendet werden. Da wir jedoch daran interessiert sind, das Design billig und einfach zu halten, kann eine alternative Idee, die unten gezeigt wird, ausprobiert werden.

Einsatz eines SCR für den Cut-Off

Wenn Sie nur eine automatische Abschaltung ohne Temperaturüberwachung wünschen, können Sie das unten erläuterte SCR-basierte Design ausprobieren. Der SCR wird über den ADJ und die Masse des IC für einen Verriegelungsvorgang verwendet. Das Gate ist so mit dem Ausgang ausgestattet, dass der SCR bei Erreichen des Potentials von etwa 4,2 V ausgelöst wird und einrastet, wodurch die Stromversorgung der Batterie dauerhaft unterbrochen wird.

Der Schwellenwert kann auf folgende Weise eingestellt werden:

Halten Sie die 1K-Voreinstellung zunächst auf Masse (ganz rechts) und legen Sie eine externe 4,3-V-Spannungsquelle an die Ausgangsklemmen an.
Stellen Sie nun die Voreinstellung langsam ein, bis der SCR gerade ausgelöst wird (LED leuchtet).

Dies stellt die Schaltung für die automatische Abschaltaktion ein.

So richten Sie den obigen Schaltkreis ein

Lassen Sie den mittleren Schieberarm des Presets zunächst die Erdungsschiene des Stromkreises berühren.

Überprüfen Sie nun, ohne den Batterieschalter einzuschalten, die Ausgangsspannung, die natürlich den vom 700-Ohm-Widerstand eingestellten vollen Ladezustand anzeigt.

Als nächstes stellen Sie die Voreinstellung sehr geschickt und vorsichtig ein, bis der SCR nur noch zündet und die Ausgangsspannung auf Null abschaltet.

Das war's, jetzt können Sie davon ausgehen, dass die Schaltung vollständig eingestellt ist.

Schließen Sie eine entladene Batterie an, schalten Sie die Stromversorgung ein und überprüfen Sie die Reaktion. Vermutlich wird der SCR erst ausgelöst, wenn der eingestellte Schwellenwert erreicht ist, und schalten Sie ab, sobald der Akku den eingestellten Schwellenwert für die volle Ladung erreicht.

3) Li-Ionen-Batterieladekreis mit IC 555

Das zweite einfache Design erklärt eine einfache und dennoch präzise automatische Li-Ion-Batterieladeschaltung unter Verwendung des allgegenwärtigen IC 555.

Das Laden des Li-Ionen-Akkus kann kritisch sein

Wie wir alle wissen, muss ein Li-Ionen-Akku unter kontrollierten Bedingungen aufgeladen werden. Wenn er mit normalen Mitteln aufgeladen wird, kann dies zu einer Beschädigung oder sogar Explosion des Akkus führen.

Grundsätzlich mögen Li-Ionen-Akkus das Überladen ihrer Zellen nicht. Sobald die Zellen die obere Schwelle erreicht haben, sollte die Ladespannung abgeschaltet werden.

Die folgende Li-Ion-Batterieladeschaltung folgt sehr effizient den obigen Bedingungen, so dass die angeschlossene Batterie niemals ihre Überladegrenze überschreiten darf.

Wenn der IC 555 als Komparator verwendet wird, werden seine Stifte 2 und 6 zu effektiven Erfassungseingängen zum Erfassen der unteren und oberen Spannungsschwellengrenzen in Abhängigkeit von der Einstellung der relevanten Voreinstellungen.

Pin 2 überwacht den Niederspannungsschwellenpegel und löst den Ausgang auf eine hohe Logik aus, falls der Pegel unter den eingestellten Grenzwert fällt.

Umgekehrt überwacht Pin 6 die obere Spannungsschwelle und setzt den Ausgang auf niedrig zurück, wenn ein Spannungspegel erkannt wird, der über der eingestellten oberen Erkennungsgrenze liegt.

Grundsätzlich müssen die oberen Abschalt- und unteren Einschaltvorgänge mit Hilfe der entsprechenden Voreinstellungen eingestellt werden, die den Standardspezifikationen des IC sowie der angeschlossenen Batterie entsprechen.

Die Voreinstellung für Pin 2 muss so eingestellt werden, dass die untere Grenze 1/3 des Vcc entspricht, und die Voreinstellung für Pin 6 muss so eingestellt werden, dass die obere Grenzgrenze 2/3 von Vcc entspricht gemäß den Standardregeln des IC 555.

Wie es funktioniert

Die gesamte Funktionsweise der vorgeschlagenen Li-Ionen-Ladeschaltung unter Verwendung des IC 555 erfolgt wie in der folgenden Diskussion erläutert:

Angenommen, am Ausgang der unten gezeigten Schaltung ist eine vollständig entladene Li-Ionen-Batterie (ca. 3,4 V) angeschlossen.

Unter der Annahme, dass der untere Schwellenwert irgendwo über dem 3,4-V-Pegel liegt, erkennt Pin 2 sofort die Niederspannungssituation und zieht den Ausgang an Pin 3 hoch.

Das High an Pin 3 aktiviert den Transistor, der die Eingangsleistung der angeschlossenen Batterie einschaltet.

Der Akku wird nun allmählich aufgeladen.

Sobald der Akku die volle Ladung erreicht hat (bei 4,2 V), wird der Pegel an Pin 6 gemessen, wobei angenommen wird, dass die obere Abschaltschwelle an Pin 6 auf etwa 4,2 V eingestellt ist, wodurch der Ausgang sofort auf niedrig zurückgesetzt wird.

Der niedrige Ausgang schaltet den Transistor sofort aus, was bedeutet, dass der Ladeeingang jetzt gesperrt oder für die Batterie abgeschaltet ist.

Der Einschluss einer Transistorstufe bietet die Möglichkeit, auch Li-Ionen-Zellen mit höherem Strom zu laden.

Der Transformator muss mit einer Spannung von nicht mehr als 6 V und einer Stromstärke von 1/5 der Batterie-AH-Leistung ausgewählt werden.

Schaltplan

Wenn Sie der Meinung sind, dass das obige Design sehr komplex ist, können Sie das folgende Design ausprobieren, das viel einfacher aussieht:

So richten Sie die Schaltung ein

Schließen Sie eine voll aufgeladene Batterie an die angezeigten Punkte an und stellen Sie die Voreinstellung so ein, dass das Relais gerade von N / C in die Position N / O deaktiviert wird. Führen Sie dies aus, ohne einen Lade-Gleichstromeingang an den Stromkreis anzuschließen.

Sobald dies erledigt ist, können Sie davon ausgehen, dass der Stromkreis eingestellt und für eine automatische Unterbrechung der Batterieversorgung bei voller Ladung verwendet werden kann.

Stellen Sie während des tatsächlichen Ladevorgangs sicher, dass der Ladeeingangsstrom immer niedriger als der AH-Wert der Batterie ist. Wenn also angenommen wird, dass der AH des Akkus 900 mAH beträgt, sollte der Eingang nicht mehr als 500 mA betragen.

Die Batterie sollte entfernt werden, sobald sich das Relais ausschaltet, um eine Selbstentladung der Batterie über die 1K-Voreinstellung zu verhindern.

IC1 = IC555

Alle Widerstände sind 1/4 Watt CFR

Pinbelegung IC 555

Pinbelegung des IC 555

Fazit

Obwohl die oben dargestellten Entwürfe alle technisch korrekt sind und die Aufgaben gemäß den vorgeschlagenen Spezifikationen ausführen, erscheinen sie tatsächlich als Overkill.

Eine einfache, aber effektive und sichere Methode zum Laden einer Li-Ionen-Zelle wird erläutert in diesem Beitrag Diese Schaltung kann auf alle Arten von Batterien angewendet werden, da sie zwei entscheidende Parameter perfekt berücksichtigt: Konstantstrom und automatische Abschaltung bei voller Ladung. Es wird angenommen, dass eine konstante Spannung von der Ladequelle verfügbar ist.

4) Laden vieler Li-Ionen-Akkus

In diesem Artikel wird eine einfache Schaltung erläutert, mit der mindestens 25 nos Li-Ion-Zellen schnell parallel von einer einzelnen Spannungsquelle wie einer 12-V-Batterie oder einem 12-V-Solarpanel parallel geladen werden können.

Die Idee wurde von einem der begeisterten Anhänger dieses Blogs angefordert. Hören wir es uns an:

Laden Sie viele Li-Ionen-Akkus zusammen

Können Sie mir helfen, eine Schaltung zum gleichzeitigen Laden von 25 Li-On-Zellenbatterien (jeweils 3,7 V bis 800 mA) zu entwickeln? Meine Stromquelle ist eine 12V-50AH Batterie. Lassen Sie mich auch wissen, wie viele Ampere der 12-V-Batterie mit diesem Setup pro Stunde verbraucht würden ... danke im Voraus.

Das Design

Beim Laden erfordern Li-Ionen-Zellen im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien strengere Parameter.

Dies ist besonders wichtig, da Li-Ionen-Zellen im Verlauf des Ladevorgangs dazu neigen, eine beträchtliche Wärmemenge zu erzeugen. Wenn diese Wärmeerzeugung außer Kontrolle gerät, kann dies zu ernsthaften Schäden an der Zelle oder sogar zu einer möglichen Explosion führen.

Eine gute Sache bei Li-Ionen-Zellen ist jedoch, dass sie anfänglich mit der vollen 1C-Rate geladen werden können, im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien, die nicht mehr als eine C / 5-Laderate zulassen.

Der obige Vorteil ermöglicht es Li-Ionen-Zellen, sich zehnmal schneller als das Blei-Säure-Gegenstück aufzuladen.

Wie oben erläutert, wird der Rest der Dinge ziemlich einfach, da das Wärmemanagement das entscheidende Problem wird, wenn dieser Parameter angemessen gesteuert wird.

Dies bedeutet, dass wir die Li-Ionen-Zellen mit voller 1C-Rate aufladen können, ohne uns um irgendetwas zu kümmern, solange wir etwas haben, das die Wärmeerzeugung aus diesen Zellen überwacht und die erforderlichen Korrekturmaßnahmen einleitet.

Ich habe versucht, dies zu implementieren, indem ich einen separaten Wärmeerfassungskreis angeschlossen habe, der die Wärme von den Zellen überwacht und den Ladestrom reguliert, falls die Wärme von sicheren Werten abweicht.

Die Steuerung der Temperatur bei 1 ° C ist entscheidend

Das erste Schaltbild unten zeigt eine genaue Temperatursensorschaltung mit dem IC LM324. Drei seiner Opamps wurden hier eingesetzt.

Die Diode D1 ist eine 1N4148, die hier effektiv als Temperatursensor fungiert. Die Spannung an dieser Diode fällt mit jedem Temperaturanstieg um 2 mV ab.

Diese Änderung der Spannung an D1 veranlasst A2, seine Ausgangslogik zu ändern, was wiederum A3 veranlasst, seine Ausgangsspannung entsprechend entsprechend zu erhöhen.

Der Ausgang von A3 ist mit einer Optokoppler-LED verbunden. Gemäß der Einstellung von P1 steigt der A4-Ausgang tendenziell als Reaktion auf die Wärme von der Zelle an, bis schließlich die angeschlossene LED aufleuchtet und der interne Transistor des Optos leitet.

In diesem Fall liefert der Optotransistor die 12 V an die LM338-Schaltung, um die erforderlichen Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Die zweite Schaltung zeigt eine einfache geregelte Stromversorgung mit dem IC LM338. Der 2k2-Topf ist so eingestellt, dass an den angeschlossenen Li-Ionen-Zellen genau 4,5 V erzeugt werden.

Die vorhergehende IC741-Schaltung ist eine Überladungsunterbrechungsschaltung, die die Ladung über den Zellen überwacht und die Versorgung unterbricht, wenn sie über 4,2 V erreicht.

Der BC547 links neben dem ICLM338 wird eingeführt, um die entsprechenden Korrekturmaßnahmen anzuwenden, wenn die Zellen heiß werden.

Wenn die Zellen zu heiß werden, trifft die Versorgung des Optokopplers des Temperatursensors auf den LM338-Transistor (BC547), der Transistor leitet und schaltet den LM338-Ausgang sofort ab, bis die Temperatur auf normale Werte abfällt. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Zellen werden vollständig aufgeladen, wenn der IC 741 die Zellen aktiviert und dauerhaft von der Quelle trennt.

In allen 25 Zellen, die parallel an diese Schaltung angeschlossen werden dürfen, muss jede positive Leitung eine separate Diode und einen 5 Ohm 1 Watt Widerstand für eine gleichmäßige Ladungsverteilung enthalten.

Das gesamte Zellenpaket sollte über einer gemeinsamen Aluminiumplattform befestigt werden, damit die Wärme gleichmäßig über die Aluminiumplatte abgeführt wird.

D1 sollte angemessen über diese Aluminiumplatte geklebt werden, damit die abgegebene Wärme vom Sensor D1 optimal erfasst wird.

Automatische Li-Ion-Zellenlade- und Steuerschaltung.

Fazit

  • Die grundlegenden Kriterien, die für jeden Akku eingehalten werden müssen, sind: Laden bei geeigneten Temperaturen und Unterbrechen der Stromversorgung, sobald die volle Ladung erreicht ist. Dies ist die grundlegende Sache, die Sie unabhängig vom Batterietyp befolgen müssen. Sie können dies manuell überwachen oder automatisch einstellen. In beiden Fällen wird Ihr Akku sicher aufgeladen und hat eine längere Lebensdauer.
  • Der Lade- / Entladestrom ist für die Temperatur des Akkus verantwortlich. Wenn diese im Vergleich zur Umgebungstemperatur zu hoch sind, leidet Ihr Akku auf lange Sicht stark.
  • Der zweite wichtige Faktor ist, dass sich der Akku niemals stark entladen kann. Stellen Sie den vollen Ladezustand wieder her oder füllen Sie ihn nach Möglichkeit nach. Dadurch wird sichergestellt, dass der Akku niemals seine niedrigeren Entladungsniveaus erreicht.
  • Wenn Sie Schwierigkeiten haben, dies manuell zu überwachen, können Sie wie beschrieben eine automatische Schaltung wählen auf dieser Seite .

Haben Sie weitere Zweifel? Bitte lassen Sie sie durch das Kommentarfeld unten kommen




Zurück: Sequentieller Balkendiagramm Blinker-Anzeigeschaltung für Auto Weiter: Einfacher Solar Garden Light Circuit - mit automatischer Abschaltung