大電流リチウムイオンバッテリー充電回路

問題を排除するために楽器を試してください





投稿では、2S3P、3S2Pバッテリーパックなど、あらゆる大電流の充電に使用できる大電流リチウムイオンバッテリー充電器回路について説明しています。また、車やトラックのバッテリーから他の同様の高Ah定格リチウムイオンバッテリーを充電するために使用することもできます。アイデアはニール氏からリクエストされました

12.6Vリチウムイオン電池

8800mAhリチウムイオンパックの充電

これはおそらく私があなたの助けを求めるのは非常に生意気ですが、私のデザインスキルは電子機器で限られており、ボランティアとしての私の予算は限られています。



私は地元の捜索救助組織(サフォーク低地捜索救助)のボランティアです。私たちは24時間年中無休で電話をかけています。私たちの仕事はサフォーク(および国境を接する郡)で行方不明になった人を見つけることです。

捜索は暗闇の時間帯に行われることが多く、私たちは特に良い懐中電灯を必要としています。それはすぐに行動に移す準備ができている必要があります。



私はマウンテンバイクレスキューチームの一員です。私たちは地面を非常にすばやくカバーし、フットチームよりもはるかに速くパスを検索できます。ライトも非常に重要です。

最近、自転車用のCree LEDライトを購入しました。これは、8.4v Li-ion8800mAhバッテリーパックを搭載しています。2つあります。

これらのユニットには主電源充電器(240v UK)が付属しており、自転車が保管されている車で充電できるようにしたいと思います。

私はあなたがすでに持っていることに気づきました いくつかの充電回路を設計しました このタイプのバッテリーの場合、12vの自動車回路からこれらの仕様のバッテリーに充電できるように設計を変更できるかどうか疑問に思います。

車の回路はイグニッションで切り替わります。私は回路を構築する能力が非常に高く、制限されているのは私の設計スキルだけです。

あなたがこれに費やすときはいつでも私は非常に感謝します、それは私だけでなく、潜在的にサフォークで失われた足裏を助けるでしょう。

よろしくお願いいたします。

ニール。

デザイン

示されている大電流リチウムイオンバッテリー充電回路は、示されているIC2で最大5 AHまでのリチウムイオンバッテリーを充電するために、またはIC2が適切に交換されている場合は10AHバッテリー用に機能します。 LM396付き

LM338 IC2は、定電流や定電圧などの重要な機能を備えたリチウムイオン電池を充電するために特別に構成できる多用途の電圧レギュレータICです。

上記の設計は、入力電源が定電流であると想定しているため、定電圧リチウムイオン充電器として構成されています。

ただし、入力電源が電流制限されていない場合は、IC2を効果的な定電流機能で拡張できます。これについては、この説明の最後で説明します。

この設計は、IC2電圧レギュレータステージとIC1過充電カットオフステージの2つの基本ステージで構成されています。

IC2は、標準の電圧レギュレーター形式で構成され、P1は制御ノブとして機能し、出力で接続されたリチウムイオンバッテリーの両端に必要な充電電圧を生成するように調整できます。

IC1ピン3はICの検出入力であり、過充電電圧レベルの調整を容易にするためにプリセットP2で終端されています。

プリセットP2は、バッテリーがフル充電値に達すると、ピン3の電圧がピン2よりも高くなり、ICのピン6が瞬時にハイになるように調整されます。

これが発生すると、ピン6からのハイがピン3にラッチされ、R3、D2を介して永続的なハイになり、回路がその位置でフリーズします。 このラッチングネットワークはオプションであり、必要に応じて取り外すことができますが、Li-ionバッテリーは完全に遮断されるのではなく、バッテリーのフル充電レベルのしきい値に応じて断続的にオン/オフを切り替えます。

上記の高値は、IC2のADJピンをすぐに接地するBC547のベースにも供給され、出力電圧を強制的にシャットダウンして、リチウムイオン電池への電圧を遮断します。

赤色のLEDが点灯し、回路のフル充電レベルとカットオフ状態を示します。

回路図

PCB設計

提案された高電流12V / 24Vリチウムイオンバッテリー充電器回路のパーツリスト

  • R1、R5 = 4K7
  • R2 = 240オーム
  • P1、P2 = 10Kプリセット
  • R3、R4 = 10K
  • D1、D5 = 6A4ダイオード
  • D2 = 1N4148
  • D3、D4 = 4.7Vzenerダイオード1/2ワット
  • IC1 = 12V入力用の741オペアンプ、24V入力用のLM321
  • IC2 = LM338

回路の設定方法。

  1. 最初は出力にバッテリーを接続せず、スライダーが接地端に接触するようにP2を回転させます。つまり、P2を調整して、ピン3をゼロまたは接地レベルにします。
  2. 入力電圧を供給し、バッテリーが接続されているはずの出力の両端に必要なレベルの電圧が得られるようにP1を調整すると、この位置で緑色のLEDが点灯します。
  3. ここで、赤色LEDがちょうど点灯し、その位置でラッチするまで、P2を慎重に上に動かし、それ以上P2の移動を停止し、赤色LEDの点灯に応じて緑色のLEDが閉じることを確認します。
  4. これで、車のバッテリーまたは任意の12 / 24Vソースから必要な大電流リチウムイオン充電用に回路が設定されました。

上記の設計に定電流機能を追加する

以下に示すように、上記の設計は、電流制御機能を追加することによってさらに改善できます。これにより、提案された高電流リチウムイオン充電器回路は、定電圧および定電流属性を持つCCおよびCVの機能と完全に一致します。

簡素化された設計

上で説明した回路はその機能と動作に優れていますが、LM338を使用すると、設計が少し複雑になり、コストがかかります。

少しいじくり回すと、以下に示すように、単一のオペアンプとBJTベースの電流制御のみを使用してアプリケーションを実装できることがわかります。

ICの反転入力に1uFのコンデンサが導入されているため、電源を入れたときにICは常に正のHighで出力を開始します。これにより、出力トランジスタのスイッチオンが保証され、接続されたバッテリが充電プロセスにロックインできるようになります。

コンセプトは徹底的にテストされており、ビデオプルーフを見ることができます ここに。

警告:上記のすべての概念において、 体温調節 バッテリーは含まれていませんので、バッテリーの温度が摂氏35度を超えないレベルに電流を調整してください。




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