NiCd - Carregador inteligente baseado em PC NiMH - Discharger: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Como construir um carregador-descarregador inteligente de baixo custo e excelentes recursos baseado em PC que pode carregar qualquer bateria NiCd ou NiMH. - O circuito usa a fonte de alimentação do PC ou qualquer fonte de alimentação de 12V. é o método mais preciso e seguro, neste caso os packs são carregados monitorando a temperatura e encerram a carga quando o carregador detecta o fim da carga dT / dt, que depende do tipo de bateria. Dois parâmetros são usados como backup para evitar o excesso de carga: - Tempo máximo: O carregador irá parar após um tempo pré-determinado de acordo com a capacidade da bateria - Temperatura máxima: Você pode definir o máx. temperatura da bateria para interromper o carregamento quando ficar muito quente (cerca de 50 C).- O carregador usa a porta serial do PC, eu construí o software com Microsoft Visual Basic 6 com um banco de dados Access para armazenar os parâmetros da bateria e perfis de carregamento.- Um arquivo de registro é gerado com cada processo de carregamento mostrando a capacidade carregada, o tempo de carregamento, o método de corte (tempo ou temperatura máxima ou inclinação máxima) - As características de carregamento são exibidas online por meio de um gráfico (tempo versus temperatura) para monitorar a temperatura da bateria.- Você pode descarregar seus packs assim como medir sua capacidade real.- O carregador foi testado com mais de 50 packs de bateria, realmente funciona muito bem.

Etapa 1: o esquema

O circuito pode ser dividido em partes principais: Medição da temperatura: Esta é a parte mais interessante do projeto, o objetivo é utilizar um projeto de baixo custo com componentes de baixo custo e uma boa precisão. Usei a grande ideia de https://www.electronics-lab.com/projects/pc/013/, revise-a, ela contém todos os detalhes necessários. Um módulo separado no programa foi escrito para medir a temperatura, pois pode ser usado para outros fins. O circuito de carga: ================ - Usei o LM317 no primeiro projeto, mas a eficiência era muito ruim e a corrente de carga foi limitada a 1,5A, neste circuito eu usei uma fonte de corrente constante ajustável simples, usando um comparador do LM324 IC. e o transistor MOSFET de alta corrente IRF520.- A corrente é ajustada manualmente usando o resistor variável de 10Kohm. (estou trabalhando na mudança da corrente através do software).- O programa controla o processo de carga puxando o pino (7) para cima ou para baixo. O circuito de descarga: =============== ==== - Usei os dois comparadores restantes do IC, um para descarregar a bateria e outro para ouvir a tensão da bateria e interromper o processo de descarga assim que cair para um valor predeterminado (por exemplo, 1V para cada célula) - O programa monitora o pino (8), desligará a bateria e parará de carregar quando estiver no nível lógico "0".- Você pode usar qualquer transistor de potência para lidar com a corrente de descarga.- Outro resistor variável (5K ohm) controla a corrente de descarga.

Etapa 2: O circuito na placa de pão

O projeto foi testado na minha placa de projeto antes de fazer o PCB

Etapa 3: Preparando o PCB

Para o processo de carga rápida você vai precisar de uma alta corrente, neste caso você deve usar um dissipador de calor, usei um ventilador com seu dissipador de uma placa VEGA antiga. funcionou perfeitamente. o circuito pode suportar correntes de até 3A.

- Fixei o módulo do ventilador ao PCB.

Etapa 4: consertando o MOSFET

O transistor deve ter um contato térmico muito forte com o dissipador de calor, eu o fixei na parte traseira do módulo do ventilador. conforme mostrado na imagem abaixo.

TENHA CUIDADO, NÃO DEIXE OS TERMINAIS DO TRANSISTOR TOCAREM NA PLACA.

Etapa 5: soldando os componentes

Então comecei a adicionar os componentes um por um.

Espero ter tempo de fazer um PCB profissional, mas essa foi minha primeira versão do projeto.

Etapa 6: O circuito completo

Este é o circuito final após adicionar todos os componentes

olhe as notas.

Etapa 7: montagem do transistor de descarga

Esta é uma imagem fechada que mostra como montei o transistor de descarga.

Etapa 8: o programa

Uma captura de tela do meu programa

Estou trabalhando no upload do software (é grande)

Etapa 9: Curvas de carregamento

Esta é uma amostra de curva de carga para uma bateria Sanyo 2100 mAH carregada com 0,5C (1A)

observe o dT / dt na curva. Observe que o programa interrompe o processo de carregamento quando a temperatura da bateria aumenta rapidamente e é igual a (0,08 - 1 C / min)