Naredi sam polnilnik litij-ionske baterije: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Baterije igrajo pomembno vlogo pri vseh projektih/izdelkih na baterije. Polnilne baterije so drage, saj moramo skupaj z baterijami (do sedaj) kupiti polnilnik baterij (do zdaj) v primerjavi z uporabo in metanjem baterij, vendar so odlična vrednost za denar. Polnilne baterije uporabljajo več različnih kombinacij materialov elektrod in elektrolitov, na primer svinčevo kislino, nikelj kadmij (NiCd), nikelj-kovinski hidrid (NiMH), litij-ionski (Li-ion) in litij-ionski polimer (Li-ionski polimer).

V enem od svojih projektov sem uporabil Li-ion baterijo in se odločil, da namesto dragega kupim polnilnik, zato začnimo.

1. korak: hiter video

Tukaj je hiter videoposnetek, ki vas bo v nekaj minutah popeljal skozi vse korake.

Kliknite tukaj za ogled na youtube

2. korak: Seznam elektronskih komponent

Tu je seznam komponent, ki so potrebne za ta polnilnik Li-ion baterij.

• Modul za polnjenje litij -ionskih baterij na osnovi TP4056 z zaščito baterije,
• 12 Voltni 2 Amp stenski adapter,
• 2-polno stikalo SPST,
• Regulator napetosti 7805 (1 v količini) (tega lahko preskočite, če imate stenski adapter 5 V),
• Kondenzator 100 nF (4 v količini) (tega lahko preskočite, če imate stenski adapter 5 V),
• Držalo za baterije Li-ion 18650
• DC priključek in,
• vezje za splošno uporabo.

3. korak: Seznam orodij

Tu je seznam orodij, ki se uporabljajo v tem polnilniku za litij-ionske baterije.

• Spajkalno železo, spajkalna žica,
• Vroče rezilo (povezava do mojega navodila, ki vam bo pomagalo pri izdelavi tega rezila),
• Pištola za lepilo, lepilne palice,
• Izvijač in rezervni vijaki ter,
• Plastično ohišje - 8 cm x 7 cm x 3 cm (približno ta velikost bi morala delovati).

Zdaj, ko so vsa orodja in komponente nameščene, zaključimo pogled na naš modul TP4056, ki je sestavni del našega polnilnika baterij.

4. korak: Modul za polnjenje litij -ionskih baterij na osnovi TP4056

Poglejmo podrobnosti tega modula. Na trgu sta na voljo dve različici te litij-ionske polnilne plošče na osnovi TP4056; z in brez zaščitnega vezja baterije. Uporabljali bomo eno z vezjem za zaščito baterije.

Odklopna plošča, ki vsebuje zaščitno vezje baterije, zagotavlja zaščito z uporabo DW01A (IC zaščita baterije) in FS8205A (Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET) IC. Zato odklopna plošča z zaščito baterije vsebuje 3 IC (TP4056+DW01A+FS8205A), medtem ko plošča brez zaščite baterije vsebuje samo 1 IC (TP4056).

TP4056 je popoln linearni polnilni modul s konstantnim tokom/konstantno napetostjo za enocelične litij-ionske baterije. Zaradi svojega paketa SOP in nizkega števila zunanjih komponent je TP4056 idealen za aplikacije »naredi sam«. Deluje lahko tako z USB kot tudi s stenskimi adapterji. Priložil sem sliko pin-diagrama TP4056 (slika št. 2) skupaj s sliko cikla polnjenja (slika št. 3), ki prikazuje polnjenje s konstantnim tokom in konstantno napetostjo. Dve LED diodi na tej plošči prikazujeta različna stanja delovanja, kot sta polnjenje, prekinitev polnjenja itd. (Slika št. 4).

Za varno polnjenje 3,7 V litij-ionskih baterij jih je treba napolniti s konstantnim tokom 0,2 do 0,7-kratne zmogljivosti, dokler njihova napetost na sponkah ne doseže 4,2 V, kasneje jih je treba polniti v načinu s konstantno napetostjo, dokler polnilni tok ne pade na 10% začetne stopnje polnjenja. Polnjenja pri 4,2 V ne moremo prekiniti, ker je zmogljivost, dosežena pri 4,2 V, le približno 40-70 % polne zmogljivosti. Za vse to skrbi TP4056. Ena pomembna stvar je, da je polnilni tok določen z uporom, priključenim na nožico PROG, moduli, ki so na voljo na trgu, imajo na splošno priključen 1,2 KOhm, ki ustreza polnilnemu toku 1 Amper (slika št. 5). S tem uporom se lahko igrate, da dobite želeni polnilni tok.

Povezava do podatkovnega lista TP4056

DW01A je IC za zaščito baterije, slika št. 6 prikazuje tipično aplikacijsko vezje. MOSFETI M1 in M2 so zunanje povezani prek vmesnika FS8205A.

Povezava do podatkovnega lista DW01A

Povezava do podatkovnega lista FS8205A

Vse te stvari so sestavljene na odklopni plošči polnilnika litij-ionskih baterij TP4056, čigar povezava je omenjena v koraku 2. Narediti moramo le dve stvari, dati napetost v območju od 4,0 do 8,0 V na vhodnih sponkah in priključiti baterijo na sponki B+ in B- TP4056.

Nato bomo zgradili preostanek vezja polnilnika baterij.

5. korak: Vezje

Zdaj povežimo električne komponente s spajkalnikom in spajkalno žico, da dokončamo vezje. Priložil sem slike sheme Fritzing in mojo različico fizičnega vezja, poglejte jo. Sledi opis istega.

1. "+" priključek DC vtičnice se poveže z enim kontaktom stikala, "-" priključek DC priključka pa se poveže z zatičem GND regulatorja 7805.
2. Drugi pin stikala je priključen na Vin pin regulatorja 7805.
3. Vzporedno priključite tri kondenzatorje po 100 nF med Vin in GND zatiča regulatorja napetosti. (V ta namen uporabite vezje za splošno uporabo)
4. Kondenzator 100 nF povežite med Vout in GND zatičem regulatorja napetosti. (V ta namen uporabite vezje za splošno uporabo)
5. Priključite Vout pin 7805 regulatorja napetosti z IN+ pin modula TP4056.
6. Priključite pin GND regulatorja napetosti 7805 z vtičem modula TP4056.
7. Priključite '+' priključek nosilca baterije na B+ pin in '-' priključek držala baterije na B-pin modula TP4056.

Končano.

Opomba:- če uporabljate 5 V stenski adapter, lahko preskočite del regulatorja 7805 (vključno s kondenzatorji) in neposredno priključite priključek '+' in '-' stenskega adapterja na vtiče IN+ in IN na vtičih TP4056

Opomba:- Med uporabo 12V adapterja se 7805 segreje, ko nosi 1A, lahko pride do hladilnika

Nato bomo vse stvari sestavili v ohišju.

6. korak: Montaža: 1. del- Sprememba ohišja

Sledite tem korakom, da spremenite ohišje, da se prilega elektronskemu vezju.

1. Z ostrim nožem označite dimenzije nosilca baterije na ohišju. (Slika št. 1)
2. Z vročim rezilom prerežite ohišje v skladu z oznako držala za baterije. (Slika št. 2 in 3)
3. Po rezanju z ohišjem z vročimi rezili mora biti podobno sliki št. 4.
4. Na ohišju označite vrata USB TP4056. (Slika št. 5 in 6)
5. Z vročim rezilom prerežite ohišje v skladu z oznako vrat USB. (Slika št. 7)
6. Vzemite dimenzijo in označite LED diode TP4056 na ohišju. (Slika št. 8 in 9)
7. Z vročim rezilom prerežite ohišje v skladu z oznako LED. (Slika št. 10)
8. Sledite podobnim korakom, da naredite montažne luknje za vtičnico in stikalo DC (slika št. 11 in 12)

Po spremembi ohišja lahko vgradimo elektroniko.

Korak 7: Montaža: 2. del- Vstavite elektroniko v ohišje

Sledite tem korakom, da vstavite elektroniko v ohišje.

1. Nosilec baterije vstavite tako, da so pritrdilne točke zunaj ohišja; za lepljenje spoja uporabite pištolo za lepilo. (Slika št. 1)
2. Modul TP4056 postavite tako, da so LED in vrata USB dostopna zunaj ohišja, ni treba skrbeti, če so bile v prejšnjem koraku izvedene ustrezne meritve, se bodo stvari samodejno namestile, končno uporabite pištolo za lepilo za trden spoj. (Slika št. 2)
3. Namestite vezje regulatorja napetosti 7805; za lepljenje spoja uporabite pištolo za lepilo. (Slika št. 3)
4. DC priključek in stikalo postavite na ustrezna mesta in znova uporabite pištolo za lepilo, da naredite trden spoj. (Slika št. 4)
5. Nazadnje bi po montaži v ohišju moralo izgledati kot slika št. 5.
6. Z nekaj rezervnimi vijaki in izvijačem zaprite zadnji pokrov. (Slika št. 6)
7. Kasneje sem celo uporabil nekaj črnega izolacijskega traku, da sem prikril neželene izbokline, ki so nastale zaradi prereza vročega rezila. (vložitev je tudi dobra možnost)

Končan litij-ionski polnilnik izgleda, kot je prikazano na sliki št. 7. Zdaj pa preizkusimo polnilnik.

8. korak: Poskusni tek

V polnilnik vstavite izpraznjeno litij-ionsko baterijo, priključite 12 V DC vhod ali USB vhod. Polnilnik naj utripa RDEČO, kar pomeni, da polnjenje poteka.

Čez nekaj časa, ko se baterija napolni, mora polnilnik utripati MODRO.

Priložil sem slike mojega polnilnika, ki polni baterijo in konča postopek polnjenja.

Torej. Končno smo končali.

Hvala za vaš čas. Ne pozabite pogledati mojih drugih navodil in mojega youtube kanala.