شارژر هوشمند برای باتری های قلیایی: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

آیا تعداد باتری های قلیایی که هر سال در سراسر جهان پرتاب می کنیم را محاسبه کرده اید. عظیم است…!

بازار باتری در فرانسه سالانه 600 میلیون دستگاه فروخته می شود ، 25000 تن و 0.5٪ زباله های خانگی. به گفته Ademe ، این عدد برای باتری ها 1 میلیارد و 90 میلیون است … 80 درصد باتری ها در اروپا در سال 2009 بازیافت نمی شوند.

در فرانسه ، در سال 2006 ، 2 مورد از 3 شمع در سطل زباله قرار گرفت: فقط 9000 تن باتری استفاده شده جمع آوری شد و در همان زمان 30،000 تن باتری جدید فروخته شد. 80 درصد باتری های مورد استفاده در اروپا در سال 2009 بازیافت نمی شوند!

همه ما باید کاری کنیم که این تغییر ایجاد شود…. به عنوان مثال ، برای شروع با کاهش تعداد باتری های قلیایی استفاده شده.

چند سال پیش ، سندی از سازنده فرانسوی "Wonder" باتری های قلیایی پیدا کردم که مرا شگفت زده کرده بود. او توضیح داد که چگونه آنها را چندین بار شارژ کند … توهم آور. ایناهاش.

به طور خلاصه ، مواردی که برای شارژ مجدد باتری قلیایی لازم است رعایت کنید:

• ولتاژ پایانه برای باتری 1.5 ولت باید بیشتر از 1.25 ولت باشد.
• باتری باید تا حدی (20-30٪) تخلیه شود تا این عمر افزایش یابد و تعداد شارژ احتمالی آن نیز افزایش یابد.
• هنگام شارژ ، ولتاژ پایانه های باتری نباید بیش از 1.7 ولت باشد.
• جریان شارژ نباید بیش از C / 15 باشد. "C" ظرفیت نظری باتری است. به عنوان مثال C = 1100mAh برای باتری R6.

• در صورت رعایت این نکته دوازده بار امکان شارژ مجدد وجود دارد.

در سال 2017 ، من به اندازه کافی باتری های مورد استفاده در اسباب بازی های کودکان خردسالم را دور ریختم. بنابراین من شروع به آزمایش باتری های شارژر (شماره 1 و شماره 2) برای باتری های قلیایی کردم. اما هیچ یک از آنها شرایط بار را که در سند سازنده Wonder توضیح داده شده است برآورده نکرده اند. در نهایت ، باتری هایی که توسط این شارژرها شارژ می شوند خوب انداخته می شوند.

آن زمان چاره ای نداشتم. مجبور شدم خودم یکی را طراحی کنم

مرحله 1: وظایفی که باید انجام دهد

• 4 باتری قلیایی 1.5 ولت 1.5 و AAA 1.5 ولت را شارژ کنید.
• بار را در هر عنصر به 1.7 ولت محدود کنید.
• جریان شارژ C / 15 ، حدود 80mAh برای باتری 1200mAh / 1.5V.
• تشخیص دهید که آیا باتری قابل شارژ است یا خیر.
• تشخیص دهید که باتری به طور کامل شارژ شده است.
• به عنوان یک امتیاز ، ولتاژ باتری ها را با پیوند سریال منتقل کنید.

مرحله 2: جعبه

من از جعبه 4 باتری ارزان ترین نوع ممکن استفاده کردم ، که در Aliexpress برای استفاده از سیستم مکانیکی تعمیر باتری ها و LED ها استفاده شده است.

PCB الکترونیکی فقط از 5 مقاومت برای LED ها و شارژ باتری تشکیل شده است. من این کارت فوق العاده ساده را با قطع آهنگ ها برای جدا کردن منبع تغذیه LED و تماس مکانیکی برای استفاده از آنها ، اصلاح می کنم. برای اینکه بتوانم کارت الکترونیکی را ادغام کنم ، یک افزونه جعبه ای چاپ کردم که در قسمت بالای جعبه می چسبد و در پایین جعبه پیچ می شود. فایل STL در اینجا موجود است.

مرحله 3: الکترونیک

شارژر در اطراف 28 پین dsPIC30F2010 طراحی شده است. این ورودی ها / خروجی ها به شما امکان می دهد:

• ولتاژ باتری را اندازه بگیرید.
• میزان شارژ هر باتری را کنترل کنید.
• LED های حالت شارژ باتری ها را کنترل کنید.
• انتقال ولتاژها توسط پیوند سریال

شارژ هر باتری 1.5 ولت با کنترل PWM ترانزیستور 2N2222 (T1 تا T4) و مقاومت (R2 ، R5 ، R8 ، R11) که جریان را به C / 15 ، 83mAh محدود می کند ، بدست می آید. دیود 1N4148 (D1 تا D4) از باتری و مدار شارژ در برابر خطای احتمالی تنظیم باتری در قاب محافظت می کند.

مقادیر مقاومت R2 ، R5 ، R8 و R11 را می توان برای شارژ بیشتر یا بیشتر باتری های قابل تغییر تغییر داد. اما مراقب باشید از قدرت اتلاف گرمای ترانزیستورهای T1 تا T4 فراتر نروید.

کارت مجهز به اتصال ICSP برای برنامه ریزی dsPIC30F2010 است.

تنظیم کننده LM317 برای شارژ باتری های 9V با 38mAh @ 10.2V ارائه شده است. اما آزمایشات نشان داد که کار نمی کند. من از این عملکرد استفاده نمی کنم.

ورودی های آنالوگ dsPIC ولتاژ باتری را هنگامی که ترانزیستورها (T1 تا T4) در حالت خاموش هستند اندازه گیری می کند. بنابراین ، ما ولتاژ پایانه های آنها را می دانیم.

LED ها (DS1 تا DS5) وضعیت شارژ / تخلیه هر باتری 1.5 ولت (DS1 تا DS4) و 9 ولت (DS5) را نشان می دهند.

منبع تغذیه این برد از منبع تغذیه 12 ولت / 1.6 آمپر ساعت است.

5V توسط یک سوئیچینگ 12V- 5V DC / DC تولید می شود.

مرحله 4: شماتیک

مرحله 5: عملیات

وضعیت LED ها نشان می دهد که آیا باتری شارژ / تخلیه شده یا قابل شارژ نیست. LED خاموش: بدون باتری یا باتری قابل شارژ نیست LED چشمک زن: LED باتری شارژ روشن است: شارژ باتری

اگر LED پس از 12 ساعت شارژ ثابت بماند ، باتری شارژ در نظر گرفته می شود. باید از شارژر خارج شود.

مرحله 6: PCB

آنها برای شارژ 4 باتری 1.5 ولت و یک باتری 9 ولت طراحی شده اند. متأسفانه آزمایش های شارژ باتری 9V بدون نتیجه بود: باتری های 9V به جای شارژ در حال تخلیه هستند. بنابراین من بعداً از این عملکرد استفاده نکردم ، حتی اگر برنامه ولتاژ باتری 9V را اندازه گیری کرده و آن را با پیوند سریال منتقل می کند.

ابعاد آن 68x38 میلی متر است.

آداپتور برق DC / DC باید به صورت زیر پیکربندی شود: اتصالات ADJ را با هم لحیم کنید. سپس پتانسیومتر را طوری تنظیم کنید که ولتاژ خروجی آن 5 ولت باشد. پیش تنظیم "5V" کارت به درستی کار نمی کند.

مرحله 7: نامگذاری

• 1 کیف برای 4 باتری
• 1 قطعه PCB +
• 1 کارت منبع تغذیه 12vDC / 5Vdc 0.8Ah
• 1 بلوک 220Vac سوکت (یا 110Vac) تا 12V / 1.6Ah
• یک پسوند مورد (چاپ سه بعدی)

نام کامل اجزا در اینجا موجود است.

مرحله هشتم: ارتباط سریال

پیکربندی ارتباطات به شرح زیر است: 9600 باود ، 1 بیت شروع ، 1 بیت توقف ، بدون برابری.

سطوح ولتاژ خروجی TTL است.

مرحله 9: خودتان این کار را انجام دهید

شما می خواهید این کار را انجام دهید ، نگران نباشید ، من بسته به بودجه ای که می خواهید تعیین کنید ، چندین کیت را پیشنهاد می کنم. آنها در فروشگاه وب سایت من موجود هستند.

همه فایلها در اینجا موجود است.