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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Jeste li izračunali broj alkalnih baterija koje bacimo svake godine diljem svijeta. Ogromno je…!

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

U Francuskoj su 2006. godine 2 od 3 hrpe 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 Europi 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 poštivati 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 nadopuna ako se ova točka poštuje.

2017. godine imao sam dovoljno za baciti baterije koje se koriste u igračkama moje male djece. Tako sam počeo testirati punjače (br. 1 i br. 2) za takozvane alkalne baterije. No nitko od njih nije zadovoljio uvjete opterećenja objašnjene u dokumentu proizvođača Wonder. Na kraju, baterije koje su se napunile ovim punjačima bilo je dobro baciti.

Tada nisam imao izbora. Morao sam ga sam dizajnirati.

Korak 1: Funkcije koje mora ispuniti

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

Korak 2: Kutija

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

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

Korak 3: Elektronika

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

• Izmjerite napone akumulatora.
• Kontrolirajte napunjenost svake baterije.
• Kontrolirajte LED napunjenosti 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 pogreške pri postavljanju baterije u kućištu.

Vrijednosti otpornika R2, R5, R8 i R11 mogu se promijeniti za punjenje više + ili - značajnih baterija. No pazite da ne premašite snagu odvođenja topline tranzistora T1 do T4.

Kartica je opremljena ICSP priključkom za programiranje dsPIC30F2010.

Dostupan je regulator LM317 za punjenje 9V baterija na 38mAh @ 10.2V. No 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 stanje napunjenosti / 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: Shematski prikaz

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 Treperi LED: napunjena LED LED svijetli: punjenje baterije

Ako LED dioda ostane mirna 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: spajati 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 komponente PCB +
• 1 kartica za napajanje 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 utičnica 220Vac (ili 110Vac) do 12V / 1.6Ah
• 1 proširenje kućišta (3D ispis)

Kompletna nomenklatura komponenti dostupna je ovdje.

Korak 8: Serijska komunikacija

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

Razine izlaznog napona su TTL.

Korak 9: Učinite 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.