Controlador de carga e descarga da bateria: 3 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Tenho usado um carregador ruim para células de íons de lítio por vários anos. É por isso que eu queria construir o meu próprio, que pode carregar e descarregar células de íons de lítio. Além disso, meu próprio carregador também deve ter um display que mostre a tensão, temperatura e outros dados. Neste tutorial, mostrarei como construir o seu próprio.

Suprimentos

Este projeto contém as seguintes partes:

• 24x resistor 90Ω (THT)
• 1x PCB
• 3x Pin header 4 pin
• 13x Transistor (THT)
• 1x Pin header 3 pin
• 4x diodo (SMD)
• 1x joystick (SMD)
• 34x resistor 1KΩ (SMD)
• 10x resistor de 100Ω (SMD)
• 6x 1, resistor 2KΩ (SMD)
• 3 resistor de 10KΩ (SMD)
• 15x LED (SMD)
• 3x RGB LED (SMD)
• 1x Ventilador + 12V 40 mm x 40 mm x 10 mm
• 1x ATMEGA328P-AU (SMD)
• 1x mini campainha (THT)
• 1x conector de alimentação DC
• 1x Pin jumper
• 1x conversor de buck DC-DC (THT)
• 1x conector USB 3.1 (SMD)
• 16x Pin header masculino
• 1x display I2C oled (THT)
• 2x cristal 16MHZ (SMD)
• 1x USB-B (SMD)
• 6x controlador de carga de íons de lítio (SMD)
• 1x controlador USB
• 1x botão (SMD)
• 12x 8µF cap (SMD)
• 4x 0, limite de 1µF (SMD)
• 6x 400mΩ shunt de resistor (SMD)
• 1 sensor de temperatura I2C (THT)
• 3x registrador de deslocamento (THT)

Além disso, você deve ter um conjunto de solda e medição adequado, que consiste em um ferro de solda, solda (dispositivo de solda a ar quente), multímetro e assim por diante.

O seguinte software foi usado:

• Autodesk EAGLE
• IDE Arduino
• 123D Design

Você pode encontrar mais dados neste link: github.com/MarvinsTech/Battery-charge-and-discharge-controller

Etapa 1: Solda

Primeiro você solda todos os componentes (como nas fotos) na placa, mas certifique-se de que os componentes SMD sejam soldados na orientação correta. Você pode reconhecer a direção correta pelos pontos brancos no quadro. Quando terminar de soldar, em nenhuma circunstância conecte a placa de circuito com corrente, pois isso pode danificar os componentes!

Etapa 2: Preparativos para o comissionamento

Para poder operar a placa com a corrente de entrada necessária, primeiro temos que configurar o conversor DC para DC Buck para uma tensão de saída de + 5V. Para fazer isso, primeiro puxamos o jumper de + 5V na placa e depois o conectamos à alimentação por meio do conector DC. Certifique-se de que a tensão esteja na faixa de + 6 V a + 12 V, caso contrário, podem ocorrer danos ao conversor DC para DC. Em seguida, meça a tensão na saída do conversor (veja a imagem) e ao mesmo tempo ajuste uma tensão aproximada de + 5V com uma chave de fenda. Se o voltímetro não mostrar tensão, pressione o interruptor na placa de circuito para fornecer energia ao conversor CC para CC.

Quando terminar, você também pode cortar uma placa de alumínio ou aço e colocá-la nos resistores com almofadas térmicas. Através do qual o calor pode ser dissipado ainda melhor. No entanto, as células de íons de lítio com esta constelação de resistência são descarregadas em cerca de 220mA. O que significa que os resistores podem atingir um máximo de 60 ° C ou 140 ° F de acordo com minhas medições. É por isso que acho que isso também poderia ser deixado de fora.

Etapa 3: faça upload do programa

Na última etapa, você deve conectar a placa a um computador através da conexão USB tipo B e carregar o código com a versão mais recente. Para fazer isso, selecione o Arduino Nano no Arduino IDE em Tools -> Board e o ATmega 328P (Old Bootloader) no item Processor. Em seguida, pressione o botão de upload e seu próprio controlador de carga e descarga da bateria estará pronto.