Pametni punjač za alkalne baterije: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Jeste li izračunali broj alkalnih baterija koje bacamo svake godine širom svijeta. Ogromno je…!

Tržište baterija u Francuskoj godišnje se proda 600 miliona jedinica, 25 000 tona i 0,5% kućnog otpada. Prema Ademeu, ovaj broj je milijardu i 90 miliona za baterije … 80% baterija se ne reciklira u Evropi 2009.

U Francuskoj su 2006. godine 2 od 3 gomile završile u smeću: prikupljeno je samo 9 000 tona istrošenih baterija, dok je u isto vrijeme prodano 30 000 tona novih baterija. 80% baterija korištenih u Evropi 2009. nije reciklirano!

Svi moramo učiniti nešto kako bismo doveli do ove promjene…. na primjer, za početak smanjivanjem broja korištenih alkalnih baterija.

Prije nekoliko godina pronašao sam dokument francuskog proizvođača "Wonder" o alkalnim baterijama koji me iznenadio. Objasnio je kako ih napuniti nekoliko puta … halucinirajući. Evo ga.

Ukratko, evo što trebate poštovati da biste napunili alkalnu bateriju:

• Napon terminala mora biti veći od 1,25 V za bateriju od 1,5 V.
• Bateriju treba isprazniti samo djelomično (20-30%) kako bi se povećao vijek trajanja i moguće je punjenje.
• Prilikom punjenja, napon na priključcima akumulatora ne smije prelaziti 1,7 V.
• Struja punjenja ne smije prelaziti C / 15. "C" je teoretski kapacitet baterije. na primjer C = 1100mAh za bateriju R6.

• Moguće je desetak dopuna ako se ova točka poštuje.

2017. godine imao sam dovoljno da bacim baterije koje se koriste u igračkama moje male djece. Tako sam počeo testirati punjače (br. 1 i br. 2) za takozvane alkalne baterije. Ali nitko od njih nije ispunio uvjete opterećenja objašnjene u dokumentu proizvođača Wonder. Na kraju, baterije koje su se napunile ovim punjačima bile su dobre za bacanje.

Tada nisam imao izbora. Morao sam ga sam dizajnirati.

Korak 1: Funkcije koje mora ispuniti

• Napunite 4 1,5V AA i AAA 1,5v alkalne baterije.
• Ograničite opterećenje na 1,7 V po elementu.
• Struja punjenja C / 15, oko 80mAh za bateriju od 1200mAh / 1.5V.
• Otkrijte da li se baterija može puniti.
• Otkrijte je li baterija potpuno napunjena.
• Kao bonus, prenesite napone baterija putem serijske veze.

Korak 2: Kutija

Koristio sam najjeftinije moguće baterije sa kutijom 4, pronađene na Aliexpressu, kako bih koristio njegov mehanički sistem za pričvršćivanje baterija i LED dioda.

Elektronička tiskana ploča sastoji se samo od 5 otpornika za LED diode i punjenje baterije. Mijenjam ovu ultra jednostavnu karticu izrezivanjem tragova radi izolacije LED napajanja i mehaničkih kontakata za njihovu upotrebu. Da bih mogao integrirati elektroničku karticu, odštampao sam nastavak za kutiju, koji se lijepi na visoki dio kutije i pričvršćen je za dno kutije. Datoteka STL dostupna je ovdje.

Korak 3: Elektronika

Punjač je dizajniran oko 28 -pinskog dsPIC30F2010. Ovi ulazi / izlazi će omogućiti:

• Izmjerite napone akumulatora.
• Kontrolišite punjenje svake baterije.
• Upravljajte LED indikatorima stanja punjenja baterija.
• Prenosite napone serijskom vezom.

Punjenje svake baterije od 1,5 V postiže se PWM kontrolom tranzistora 2N2222 (T1 do T4) i otpornika (R2, R5, R8, R11) koji ograničava struju na C / 15, 83mAh. Dioda 1N4148 (D1 do D4) štiti bateriju i krug punjenja od moguće greške pri postavljanju baterije u kućištu.

Vrijednosti otpornika R2, R5, R8 i R11 mogu se promijeniti za punjenje više + ili - značajnih baterija. Ali pazite da ne prekoračite snagu rasipanja topline tranzistora T1 do T4.

Kartica je opremljena ICSP konektorom za programiranje dsPIC30F2010.

Dostupan je regulator LM317 za punjenje 9V baterija na 38mAh @ 10.2V. Ali testovi su pokazali da to nije uspjelo. Ne koristim ovu funkciju.

Analogni ulazi dsPIC -a mjere napon na bateriji kada su tranzistori (T1 do T4) u isključenom stanju. Dakle, znamo napon na njihovim stezaljkama.

LED diode (DS1 do DS5) pokazuju status punjenja / pražnjenja svake baterije od 1,5 V (DS1 do DS4) i 9 V (DS5).

Ploča se napaja napajanjem od 12V / 1.6Ah.

5V se proizvodi od 12v-5V DC / DC razvodne ploče.

Korak 4: Shema

Korak 5: Operacija

Status LED dioda pokazuje je li baterija napunjena / prazna / ne može se puniti. LED isključen: nema baterije ili se baterija ne može puniti Trepereća LED: napunjena LED dioda uključena: punjenje baterije

Ako LED dioda ostane postojana nakon 12 sati punjenja, baterija se smatra napunjenom. Mora se izvaditi iz punjača.

Korak 6: PCB

Dizajnirane su za punjenje 4 baterije od 1,5V i 9V baterije. Nažalost, testovi punjenja baterije od 9 V bili su neuspješni: baterije od 9 V se prazne umjesto punjenja. Stoga kasnije nisam koristio ovu funkciju, iako program mjeri napon 9V baterije i prenosi ga serijskom vezom.

Njegove dimenzije su: 68x38mm.

DC / DC adapter za napajanje mora biti konfiguriran na sljedeći način: lemiti ADJ konektore zajedno. Zatim podesite potenciometar za izlaz napona od 5V. Prednamještanje kartice "5V" ne radi ispravno.

Korak 7: Nomenklatura

• 1 futrola za 4 baterije
• 1 PCB + komponente
• 1 kartica za napajanje 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 blok 220Vac utičnica (ili 110Vac) do 12V / 1.6Ah
• 1 nastavak kućišta (3D štampanje)

Kompletna nomenklatura komponenti dostupna je ovdje.

Korak 8: Serijska komunikacija

Konfiguracija komunikacije je sljedeća: 9600 bauda, 1 početni bit, 1 zaustavni bit, bez pariteta.

Izlazni naponski nivoi su TTL.

Korak 9: Uradite to sami

Želite to učiniti, bez brige, predlažem nekoliko kompleta ovisno o budžetu koji želite staviti. Dostupne su u trgovini moje web stranice.

Sve datoteke su dostupne ovdje.