Pametni polnilnik za alkalne baterije: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ste izračunali število alkalnih baterij, ki jih vsako leto vržemo po vsem svetu. Ogromno je…!

Na trgu baterij v Franciji vsako leto prodajo 600 milijonov enot, 25 000 ton in 0,5% gospodinjskih odpadkov. Ademe pravi, da je to 1 milijarda in 90 milijonov baterij … 80% baterij se v Evropi leta 2009 ne reciklira.

V Franciji je leta 2006 2 od 3 kupov končalo v smeteh: zbranih je bilo le 9 000 ton izrabljenih baterij, hkrati pa je bilo prodanih 30 000 ton novih baterij. 80% baterij, uporabljenih v Evropi leta 2009, ni recikliranih!

Vsi moramo nekaj narediti za to spremembo … na primer za začetek z zmanjšanjem števila uporabljenih alkalnih baterij.

Pred nekaj leti sem našel dokument francoskega proizvajalca "Wonder" o alkalnih baterijah, ki me je presenetil. Večkrat jim je razložil, kako jih napolniti … halucinirajo. Tukaj je.

Če povzamemo, pri polnjenju alkalne baterije morate upoštevati naslednje:

• Napetost priključka mora biti za 1,5 V baterijo večja od 1,25 V.
• Baterijo je treba izprazniti le delno (20-30%), da podaljšate življenjsko dobo in se lahko napolnijo.
• Med polnjenjem napetost na sponkah akumulatorja ne sme presegati 1,7 V.
• Polnilni tok ne sme presegati C / 15. "C" je teoretična zmogljivost baterije. na primer C = 1100mAh za baterijo R6.

• Ob upoštevanju te točke je možen ducat polnjenja.

Leta 2017 sem imel dovolj, da sem zavrgel baterije, ki so bile uporabljene v igračah mojih majhnih otrok. Tako sem začel testirati polnilnike (št. 1 in št. 2) za tako imenovane alkalne baterije. Toda nobeden od njih ni izpolnjeval pogojev obremenitve, razloženih v dokumentu proizvajalca Wonder. Na koncu je bilo dobro napolniti baterije, ki so jih napolnili ti polnilniki.

Takrat nisem imel izbire. Enega sem moral oblikovati sam.

1. korak: Naloge, ki jih mora izpolniti

• Napolnite 4 alkalne baterije 1,5 V AA in AAA 1,5 V.
• Omejite obremenitev na 1,7 V na element.
• Polnilni tok C / 15, približno 80mAh za baterijo 1200mAh / 1.5V.
• Ugotovite, ali je mogoče baterijo napolniti.
• Ugotovite, ali je baterija popolnoma napolnjena.
• Kot bonus prenesite napetosti baterij po serijski povezavi.

2. korak: Škatla

Uporabil sem najcenejšo možno baterijo s škatlo 4, ki sem jo našel na Aliexpressu in uporabil mehanski sistem pritrditve baterij in LED.

Elektronsko tiskano vezje je sestavljeno samo iz 5 uporov za LED in polnjenje baterije. To izjemno preprosto kartico spremenim tako, da izrežem steze, da izoliram LED napajalnike in mehanske kontakte, da jih uporabljam. Da bi lahko integriral elektronsko kartico, sem natisnil podaljšek škatle, ki se prilepi na visok del škatle in je privit na dno škatle. Datoteka STL je na voljo tukaj.

3. korak: Elektronika

Polnilnik je zasnovan okoli 28 -polnega dsPIC30F2010. Ti vhodi / izhodi bodo omogočili:

• Izmerite napetosti akumulatorja.
• Nadzirajte polnjenje vsake baterije.
• Upravljajte LED napolnjenosti baterij.
• Prenos napetosti po serijski povezavi.

Napolnjenost vsake baterije 1,5 V se doseže s krmiljenjem PWM tranzistorja 2N2222 (T1 do T4) in upora (R2, R5, R8, R11), ki omejuje tok na C / 15, 83 mAh. Dioda 1N4148 (D1 do D4) ščiti baterijo in polnilni krog pred morebitno napako pri nastavitvi baterije v ohišju.

Vrednosti uporov R2, R5, R8 in R11 lahko spremenite, da napolnite več + ali - pomembnih baterij. Vendar pazite, da ne presežete moči odvajanja toplote tranzistorjev T1 do T4.

Kartica je opremljena s priključkom ICSP za programiranje dsPIC30F2010.

Na voljo je regulator LM317 za polnjenje 9V baterij pri 38mAh pri 10.2V. Toda testi so pokazali, da ne deluje. Te funkcije ne uporabljam.

Analogni vhodi dsPIC merijo napetost na bateriji, ko so tranzistorji (T1 do T4) izklopljeni. Tako poznamo napetost na njihovih sponkah.

LED diode (DS1 do DS5) prikazujejo stanje napolnjenosti / praznjenja vsake baterije 1,5 V (DS1 do DS4) in 9 V (DS5).

Ploščo napaja 12V / 1.6Ah napajalnik.

5V proizvaja 12v-5V DC / DC stikalna plošča.

4. korak: Shema

5. korak: Delovanje

Stanje LED diod označuje, ali je baterija napolnjena / izpraznjena / ni za ponovno polnjenje. LED izklopljena: brez baterije ali baterije ni mogoče ponovno napolniti Utripajoča LED: LED napolnjene baterije sveti: polnjenje baterije

Če LED sveti po 12 urah polnjenja, se šteje, da je baterija napolnjena. Odstraniti ga je treba iz polnilnika.

6. korak: PCB

Zasnovani so za polnjenje 4 1,5V baterij in 9V baterije. Na žalost testi polnjenja akumulatorja 9V niso bili prepričljivi: baterije 9V se izpraznijo, namesto da bi se napolnile. Zato pozneje te funkcije nisem uporabil, čeprav program meri napetost 9V baterije in jo prenaša po serijski povezavi.

Njegove dimenzije: 68 x 38 mm.

Napajalnik DC / DC morate konfigurirati na naslednji način: spajajte priključke ADJ skupaj. Nato nastavite potenciometer na izhodno napetost 5V. Prednastavitev kartice "5V" ne deluje pravilno.

7. korak: Nomenklatura

• 1 etui za 4 baterije
• 1 komponente PCB +
• 1 napajalna kartica 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 blok 220Vac vtičnice (ali 110Vac) do 12V / 1.6Ah
• 1 razširitev ohišja (3D tiskanje)

Celotna nomenklatura sestavnih delov je na voljo tukaj.

8. korak: Serijska komunikacija

Konfiguracija komunikacije je naslednja: 9600 baudov, 1 začetni bit, 1 stop bit, brez parnosti.

Ravni izhodne napetosti so TTL.

9. korak: Naredite sami

Če želite to narediti, brez skrbi, predlagam več kompletov, odvisno od proračuna, ki ga želite dati. Na voljo so v trgovini moje spletne strani.

Vse datoteke so na voljo tukaj.