DIY litij-ionski punjač baterija: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Baterije igraju važnu ulogu u bilo kojem projektu/proizvodu na baterije. Punjive baterije su skupe jer moramo kupiti punjač zajedno s baterijama (do sada) u usporedbi s upotrebom i bacanjem 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 kupiti punjač umjesto da kupim skupu, pa krenimo.

Korak 1: Brzi video

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.

• Modul punjača litij -ionske baterije na bazi TP4056 sa zaštitom baterije,
• 12 Volt 2 Amp zidni adapter,
• 2-polni prekidač SPST,
• 7805 regulator napona (1 u količini) (ovo možete preskočiti ako imate zidni adapter od 5 V),
• Kondenzator od 100 nF (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: Popis alata

Ovdje je popis alata koji se koriste u ovom Li-ion punjaču.

• Lemljeno željezo, žica za lemljenje,
• Vruća oštrica (veza do mojih instrukcija, koja 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 kruga baterije. Koristit ćemo onu sa zaštitnim krugom baterije.

Pločica za isključivanje koja sadrži sklop zaštite baterije, pruža zaštitu pomoću DW01A (IC zaštitna baterija) i FS8205A (MOSFET napajanja s dva načina poboljšanja N-kanala). Stoga 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 nizak 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 potrebno ih je puniti konstantnom strujom od 0,2 do 0,7 puta više 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 s 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 izvana putem 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 kruga punjača baterija.

Korak 5: Krug

Spojimo sada električne komponente pomoću lemilice i žice za lemljenje kako bismo dovršili sklop. Priložio sam slike Fritzing sheme i moju verziju fizičkog kruga, pogledajte je. Slijedi opis istog.

1. '+' terminal DC utičnice spaja se na jedan terminal sklopke, a '-' terminal DC utičnice spaja se na GND pin 7805 regulatora.
2. Drugi pin prekidača spojen je na Vin pin 7805 regulatora.
3. Spojite tri kondenzatora od 100 nF paralelno 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 s IN+ pinom modula TP4056.
6. Spojite GND pin 7805 regulatora napona s 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 zidni adapter od 5 V, možete preskočiti dio regulatora 7805 (uključujući kondenzatore) i izravno 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 svaku stvar u kućištu.

Korak 6: Montaža: 1. dio Izmjena kućišta

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

1. Označite dimenzije držača baterije na kućištu pomoću oštrice. (Slika br. 1)
2. Vrelom oštricom prorežite kućište prema oznaci držača baterije. (Slika br. 2 i 3)
3. Nakon rezanja pomoću kućišta s vrućim oštricama trebalo bi nalikovati slici br. 4.
4. Označite USB priključak TP4056 na kućištu. (Slika br. 5 i 6)
5. Vrućom oštricom izrežite kućište prema oznaci USB priključka. (Slika br. 7)
6. Uzmite dimenziju i označite LED diode TP4056 na kućištu. (Slika br. 8 i 9)
7. Vrelom oštricom prorežite kućište prema oznakama LED dioda. (Slika br. 10)
8. Slijedite slične korake za izradu montažnih rupa za DC utičnicu i prekidač. (Slika br. 11 i 12)

Nakon izmjene kućišta, ugradimo u 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 točke ugradnje izvan kućišta; pištoljem za ljepilo 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 ponovno upotrijebite pištolj za ljepilo da biste napravili čvrsti spoj. (Slika br. 4)
5. Konačno, nakon montaže trebao bi 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 također dobra opcija)

Gotov litij-ionski punjač izgleda kao što je prikazano na slici br. 7. Sada testirajmo punjač.

Korak 8: Probno trčanje

Umetnite ispražnjenu litij-ionsku bateriju u punjač, spojite 12 V DC ulaz ili USB ulaz. Punjač bi trebao treptati CRVENO LED koji označava da je punjenje u tijeku.

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

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

Tako. Napokon smo gotovi.

Hvala na Vašem vremenu. Ne zaboravite pogledati moje ostale upute i moj youtube kanal.