Bài đăng giải thích về pin lithium polymer (Lipo) đơn giản với tính năng cắt sạc quá mức. Ý tưởng do ông Arun Prashan yêu cầu.

Sạc một tế bào Lipo đơn với CC và CV

Tôi đã xem qua tác phẩm của bạn về “Mạch sạc pin Dynamo dành cho xe đạp” trong blog thiết kế mạch tự chế. Nó thực sự có nhiều thông tin.

Tôi muốn hỏi điều gì đó liên quan đến bài báo đó. Tôi đang làm việc trên một robot hexapedal với cơ chế chuyển đổi pin. Khi pin chính vượt quá điện áp đặt trước, pin phụ sẽ cung cấp năng lượng cho hệ thống của rô bốt. Mối quan tâm của tôi không liên quan đến mạch chuyển đổi.

Cùng với đó, tôi đang nghiên cứu việc tạo ra năng lượng bằng cách gắn một máy phát điện vào mỗi động cơ. Dòng điện được tạo ra nhằm mục đích sử dụng để sạc lại pin LiPo 30C 11.1V 2200mAh 3 cell.

Tôi biết rằng mạch được đề cập trong “Mạch sạc pin Dynamo dành cho xe đạp” sẽ không hữu ích cho mục đích của tôi. Bạn có thể cho tôi bất kỳ tùy chọn nào khác liên quan đến vấn đề của tôi. Tôi chỉ cần biết cách sửa đổi mạch để làm cho nó tương thích với LiPo với điện áp không đổi và dòng điện không đổi hoặc tỷ lệ CC và CV. Cảm ơn, mong được hồi âm.

Trân trọng,

“cường độ và quan hệ điện trường ”

Arun Prashan

Malaysia

Thiết kế

Pin Lithium polymer hoặc đơn giản là pin lipo là một giống tiên tiến của pin lithium ion phổ biến hơn và giống như loại pin cũ hơn được chỉ định với các thông số sạc và xả nghiêm ngặt.

Tuy nhiên, nếu xem xét chi tiết các thông số kỹ thuật này, chúng tôi thấy nó khá dễ chịu khi có liên quan đến tỷ lệ, chính xác hơn là pin Lipo có thể được sạc ở tốc độ 5C và xả thậm chí ở tốc độ cao hơn nhiều, đây 'C 'là chỉ số AH của pin.

Các thông số kỹ thuật trên thực sự cho chúng ta sự thoải mái khi sử dụng đầu vào dòng điện cao hơn nhiều mà không phải lo lắng về tình trạng quá dòng cho pin, đây là trường hợp thường xảy ra khi có liên quan đến pin axit chì.

Nó có nghĩa là xếp hạng amp của đầu vào có thể bị bỏ qua trong hầu hết các trường hợp vì xếp hạng có thể không vượt quá thông số 5 x AH của pin, trong hầu hết các trường hợp. Phải nói rằng, luôn là một ý tưởng tốt hơn và an toàn khi sạc các thiết bị quan trọng như vậy với tốc độ có thể thấp hơn mức quy định tối đa, C x 1 có thể được coi là tốc độ sạc tối ưu và an toàn nhất.

Vì ở đây chúng tôi quan tâm đến việc thiết kế mạch sạc pin lithium polymer (Lipo), chúng tôi sẽ tập trung hơn vào vấn đề này và xem cách sạc pin lipo một cách an toàn nhưng tối ưu bằng cách sử dụng các thành phần có thể đã nằm trong hộp rác điện tử của bạn.

Đề cập đến sơ đồ mạch sạc pin Lipo được trình bày, có thể thấy toàn bộ thiết kế được cấu hình xung quanh IC LM317, về cơ bản là một chip điều chỉnh điện áp đa năng và có tất cả các tính năng bảo vệ được tích hợp. Nó sẽ không cho phép nhiều hơn 1,5 ampe trên các đầu ra và đảm bảo mức amp an toàn cho pin.

“sơ đồ mạch sạc pin lithium ion ”

IC ở đây về cơ bản được sử dụng để thiết lập mức điện áp sạc cần thiết chính xác cho pin lipo. Điều này có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh nồi 10k đi kèm hoặc một giá trị đặt trước.

Sơ đồ mạch

Phần ở cùng bên phải kết hợp opamp là giai đoạn cắt sạc quá mức và đảm bảo rằng pin không bao giờ được phép sạc quá mức và cắt nguồn cung cấp cho pin ngay khi đạt đến ngưỡng sạc quá mức.

Hoạt động mạch

Giá trị đặt trước 10 k ở chân 3 của opamp được sử dụng để đặt mức sạc quá mức, đối với pin li-polymer 3,7 V, giá trị này có thể được đặt sao cho đầu ra của opamp tăng cao ngay sau khi pin được sạc đến 4,2 V (đối với một ô). Vì một diode được đặt ở cực dương của pin, đầu ra LM 317 phải được đặt thành khoảng 4,2 + 0,6 = 4,8 V (đối với một tế bào) để bù cho sự sụt giảm điện áp chuyển tiếp của diode đi kèm. Đối với 3 ô trong chuỗi, giá trị này sẽ cần được điều chỉnh thành 4,2 x 3 + 0,6 = 13,2 V

Khi nguồn lần đầu tiên được BẬT (điều này phải được thực hiện sau khi kết nối pin qua vị trí được hiển thị), pin đang ở trạng thái phóng điện kéo nguồn cung cấp từ LM317 về mức hiện có của mức điện áp của nó, giả sử nó là 3,6 V .

Tình huống trên giữ cho chân 3 của opamp thấp hơn mức điện áp tham chiếu cố định tại chân2 của IC, tạo ra mức logic thấp ở chân 6 hoặc đầu ra của IC.

Bây giờ khi pin bắt đầu tích lũy, mức điện áp của nó bắt đầu tăng cho đến khi đạt đến mốc 4,2 V, kéo điện thế pin3 của opamp ngay trên pin2 buộc đầu ra của IC phải tăng ngay lập tức hoặc ở mức cung cấp.

Ở trên nhắc đèn LED báo sáng lên công tắc BẬT bóng bán dẫn BC547 được kết nối qua chân ADJ pf của LM 317.

“các loại phương tiện không dây chính là ”

Khi điều này xảy ra, chân ADJ của LM 317 được nối đất buộc nó phải ngắt nguồn cung cấp đầu ra cho pin lipo.

Tuy nhiên tại thời điểm này, toàn bộ mạch được chốt ở vị trí bị cắt này do điện áp phản hồi đến chân 3 của opamp thông qua điện trở 1K. Thao tác này đảm bảo rằng pin trong mọi trường hợp không được phép nhận điện áp sạc khi đạt đến giới hạn sạc quá mức.

Tình trạng vẫn bị khóa cho đến khi hệ thống TẮT và đặt lại để có thể bắt đầu một chu kỳ sạc mới.

Thêm CC dòng điện không đổi

Trong thiết kế trên, chúng ta có thể thấy một cơ sở điều khiển điện áp không đổi sử dụng IC LM338, tuy nhiên dòng điện không đổi dường như bị thiếu ở đây. Để kích hoạt CC trong mạch này, một chỉnh sửa nhỏ có thể đủ để đưa tính năng này vào, như thể hiện trong hình sau.

Như có thể thấy, việc bổ sung đơn giản một điện trở hạn chế dòng điện và một liên kết diode biến thiết kế thành một bộ sạc pin Lipo CC hiệu dụng hoặc dòng điện không đổi. Bây giờ khi đầu ra cố gắng tạo ra dòng điện trên giới hạn CC được chỉ định, một điện thế tính toán được phát triển trên Rx, đi qua diode 1N4148 kích hoạt đế BC547, đến lượt nó dẫn và đặt chân ADJ của IC LM338, buộc IC để TẮT nguồn cung cấp cho bộ sạc.

Rx có thể được tính theo công thức sau:

Rx = Giới hạn điện áp chuyển tiếp của BC547 và 1N41448 / Giới hạn dòng pin tối đa

Do đó Rx = 0,6 + 0,6 / Giới hạn dòng điện tối đa của pin

Pin Lipo với 3 ô Series

Trong bộ pin 11,1V được đề xuất ở trên, có 3 ô mắc nối tiếp và các cực của pin được kết nối riêng biệt thông qua một đầu nối.
Bạn nên sạc riêng từng pin bằng cách định vị chính xác các cực từ đầu nối. Sơ đồ cho thấy các chi tiết đi dây cơ bản của các ô có đầu nối:

CẬP NHẬT: Để có thể sạc pin Lipo nhiều cell tự động liên tục, bạn có thể tham khảo bài viết sau, bài viết này có thể được sử dụng để sạc tất cả các loại pin Lipo bất kể số lượng cell có trong đó là bao nhiêu. Mạch được thiết kế để theo dõi và tự động chuyển điện áp sạc đến các tế bào có thể bị phóng điện và cần được sạc: