Uradi sam litijum-jonski punjač baterija: 8 koraka (sa slikama)

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

Baterije igraju važnu ulogu u bilo kojem projektu/proizvodu na baterije. Punjive baterije su skupe, jer moramo kupiti punjač zajedno sa baterijama (do sada) u odnosu na upotrebu i bacanje baterija, ali su velika vrijednost za novac. Punjive baterije koriste nekoliko različitih kombinacija materijala elektroda i elektrolita, na primjer, olovnu kiselinu, nikal kadmij (NiCd), nikl metal hidrid (NiMH), litij-ionski (Li-ion) i litij-ionski polimer (Li-ionski polimer).

Koristio sam Li-ion bateriju u jednom od svojih projekata i odlučio da napravim punjač umjesto da kupim skupu pa, Počnimo.

Korak 1: Brzi video zapis

Evo kratkog videa koji će vas provesti kroz sve korake u nekoliko minuta.

Kliknite ovdje za gledanje na youtube -u

Korak 2: Popis elektroničkih komponenti

Evo popisa komponenti potrebnih za ovaj Li-ion punjač baterija.

• Litijum -jonski modul punjača baterija na bazi TP4056 sa zaštitom baterije,
• 12 Volt 2 Amp zidni adapter,
• SPST 2-pinski prekidač,
• 7805 regulator napona (1 u količini) (ovo možete preskočiti ako imate zidni adapter od 5 V),
• 100 nF kondenzator (4 u količini) (ovo možete preskočiti ako imate zidni adapter od 5 V),
• Li-ion držač baterije 18650
• DC priključak i,
• ploča opće namjene.

Korak 3: Lista alata

Evo popisa alata koji se koriste u ovom Li-ion punjaču.

• Lemljeno gvožđe, lemna žica,
• Vruća oštrica (veza do mojih instrukcija, koje će vam pomoći u izradi ove oštrice),
• Pištolj za ljepilo, štapići za ljepilo,
• Odvijač i rezervni vijci i,
• Plastično kućište - 8 cm x 7 cm x 3 cm (otprilike ova veličina bi trebala funkcionirati).

Sada kada su svi alati i komponente postavljeni, pogledajmo zatvoreno naš modul TP4056, koji je sastavni dio našeg punjača baterija.

Korak 4: Modul punjača litij -ionske baterije na bazi TP4056

Uđimo u detalje ovog modula. Na tržištu postoje dvije verzije ove ploče za razbijanje Li-ion punjača zasnovane na TP4056; sa i bez zaštitnog kola baterije. Koristit ćemo onu sa zaštitnim krugom baterije.

Razvodna ploča koja sadrži sklop zaštite baterije, pruža zaštitu pomoću DW01A (IC zaštitna baterija) i FS8205A (MOSFET napajanja s dva N-kanala za poboljšanje). Otuda probojna ploča sa zaštitom baterije sadrži 3 IC (TP4056+DW01A+FS8205A), dok ona bez zaštite baterije sadrži samo 1 IC (TP4056).

TP4056 je potpuni linearni modul punjača konstantne struje/konstantnog napona za jednoćelijske litij-ionske baterije. Njegov SOP paket i mali broj vanjskih komponenti čini TP4056 idealnim za DIY aplikacije. Može raditi s USB -om, kao i sa zidnim adapterima. Priložio sam sliku pin dijagrama TP4056 (slika br. 2) zajedno sa slikom ciklusa punjenja (slika br. 3) koja prikazuje punjenje konstantnom strujom i konstantnim naponom. Dvije LED diode na ovoj ploči za razbijanje pokazuju različite operativne statuse poput punjenja, prestanka punjenja itd. (Slika br. 4).

Za sigurno punjenje litij-ionskih baterija od 3,7 V treba ih puniti konstantnom strujom od 0,2 do 0,7 puta većom od njihovog kapaciteta, sve dok im napon na terminalu ne dosegne 4,2 V, kasnije ih treba puniti u načinu s konstantnim naponom sve dok struja punjenja ne padne na 10% početne stope punjenja. Ne možemo prekinuti punjenje na 4,2 V jer je kapacitet dosegnut na 4,2 V samo oko 40-70 % punog kapaciteta. O svemu tome brine TP4056. Jedna važna stvar, struja punjenja određena je otpornikom spojenim na PROG pin, moduli dostupni na tržištu općenito dolaze sa 1,2 KOhm spojenim na ovaj pin, što odgovara struji punjenja od 1 Ampera (Slika br. 5). Možete se igrati s ovim otpornikom kako biste dobili željenu struju punjenja.

Veza do podatkovnog lista TP4056

DW01A je zaštitni sklop baterije, slika br. 6 prikazuje tipična aplikacijska kola. MOSFET -ovi M1 i M2 spojeni su eksterno preko FS8205A IC.

Veza do podatkovnog lista DW01A

Veza do podatkovnog lista FS8205A

Sve ove stvari sastavljene su na probojnoj ploči punjača Li-ion baterija TP4056 čija se veza spominje u koraku br. 2. Moramo učiniti samo dvije stvari, dati napon u rasponu od 4,0 do 8,0 V na ulaznim stezaljkama i spojiti bateriju na stezaljkama B+ i B- TP4056.

Zatim ćemo izgraditi ostatak kola punjača baterija.

Korak 5: Krug

Sada spojimo električne komponente pomoću lemilice i žice za lemljenje kako bismo upotpunili krug. Priložio sam slike Fritzing šeme i moju verziju fizičkog kola, pogledajte je. Slijedi opis istog.

1. '+' terminal DC utičnice spaja se na jedan terminal prekidača, a '-' terminal DC utičnice spaja se na GND pin 7805 regulatora.
2. Drugi pin prekidača spojen je na Vin pin 7805 regulatora.
3. Paralelno spojite tri kondenzatora od 100 nF između Vin i GND pina regulatora napona. (U tu svrhu koristite ploču opće namjene)
4. Spojite kondenzator od 100 nF između Vout i GND pina regulatora napona. (U tu svrhu koristite ploču opće namjene)
5. Spojite Vout pin 7805 regulatora napona sa IN+ iglom TP4056 modula.
6. Spojite GND pin 7805 regulatora napona sa IN-pinom modula TP4056.
7. Spojite '+' terminal držača baterije na B+ pin i '-' terminal držača baterije na B-pin TP4056 modula.

Gotovo.

Napomena:- ako koristite 5 V zidni adapter, možete preskočiti dio regulatora 7805 (uključujući kondenzatore) i direktno spojiti '+' terminal i '-' priključak zidnog adaptera na IN+ i IN-pinove TP4056

Napomena:- Dok se koristi 12V adapter, 7805 će se zagrijati kada nosi 1A, hladnjak može biti koristan

Zatim ćemo sastaviti sve stvari u kućištu.

Korak 6: Montaža: Dio 1- Promjena kućišta

Slijedite ove korake za izmjenu kućišta kako bi se uklopilo u električna kola.

1. Označite dimenzije držača baterije na kućištu pomoću noža. (Slika br. 1)
2. Vrućim sečivom prorežite kućište prema oznaci držača baterije. (Slika br. 2 i 3)
3. Nakon rezanja pomoću kućišta sa vrućim sečivima, trebalo bi da liči na sliku br. 4.
4. Označite USB priključak TP4056 na kućištu. (Slika br. 5 i 6)
5. Vrućim sečivom prorežite kućište prema oznaci USB priključka. (Slika br. 7)
6. Uzmite dimenziju i označite LED diode TP4056 na kućištu. (Slika br. 8 i 9)
7. Upotrijebite vruće sječivo za rezanje kućišta prema oznakama LED dioda. (Slika br. 10)
8. Slijedite slične korake za izradu rupa za pričvršćivanje DC priključnice i prekidača. (Slika br. 11 i 12)

Nakon izmjene kućišta, ugradimo elektroniku.

Korak 7: Montaža: Dio 2- Stavljanje elektronike unutar kućišta

Slijedite ove korake za stavljanje elektronike u kućište.

1. Umetnite držač baterije tako da su tačke za montažu izvan kućišta; upotrijebite pištolj za ljepilo da napravite čvrsti spoj. (Slika br. 1)
2. Postavite modul TP4056, tako da su LED diode i USB priključci dostupni izvan kućišta, ne morate brinuti ako su u prethodnom koraku izvršena odgovarajuća mjerenja, stvari će se automatski postaviti na mjesto, konačno upotrijebite pištolj za ljepilo za čvrsto učvršćivanje. (Slika br. 2)
3. Postavite krug regulatora napona 7805; pištoljem za ljepilo napravite čvrsti spoj. (Slika br. 3)
4. Postavite DC utičnicu i prekidač na odgovarajuća mjesta i ponovo upotrijebite pištolj za ljepilo da biste napravili čvrsti spoj. (Slika br. 4)
5. Konačno, nakon montaže bi trebao izgledati nešto poput slike br. 5 unutar kućišta.
6. Upotrijebite neke rezervne vijke i odvijač da zatvorite stražnji poklopac. (Slika br. 6)
7. Kasnije sam čak koristio i neku crnu izolacijsku traku kako bih prikrio neželjene izbočine nastale rezanjem kroz vruću oštricu. (podnošenje je takođe dobra opcija)

Gotovi litijum-jonski punjač izgleda kao što je prikazano na slici br. 7. Sada hajde da testiramo punjač.

Korak 8: Probno trčanje

Umetnite ispražnjenu litij-ionsku bateriju u punjač, spojite 12 V DC ulaz ili USB ulaz. Punjač treba da treperi CRVENO, što znači da je punjenje u toku.

Nakon nekog vremena, kad se baterija napuni, punjač bi trebao zasvijetliti PLAVO.

Priložio sam slike punjača koji vrši punjenje baterije i završava proces punjenja.

Dakle. Konačno smo završili.

Hvala ti na tvom vremenu. Ne zaboravite pogledati moje ostale instrukcije i moj youtube kanal.