Cargador inteligente basado en PC NiCd - NiMH - Descargador: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Cómo construir un cargador-descargador inteligente de bajo costo basado en PC que puede cargar cualquier paquete de baterías de NiCd o NiMH.- El circuito usa la fuente de alimentación de la PC, o cualquier fuente de energía de 12V.- El circuito usa el método de "pendiente de temperatura" que es el método más preciso y seguro, en este caso los paquetes se cargan controlando la temperatura y finalizan la carga cuando el cargador detecta el final de la carga dT / dt, que depende del tipo de batería. Se utilizan dos parámetros como respaldo para evitar la sobrecarga: - Tiempo máximo: el cargador se detendrá después de un tiempo predeterminado de acuerdo con la capacidad de la batería - Temperatura máxima: puede configurar el Max. temperatura de la batería para detener la carga cuando hace demasiado calor (alrededor de 50 C).- El cargador usa el puerto serie de la PC, he construido el software con Microsoft Visual Basic 6 con una base de datos de Access para almacenar los parámetros de la batería y los perfiles de carga.- Se genera un archivo de registro con cada proceso de carga que muestra la capacidad cargada, el tiempo de carga, el método de corte (tiempo o temperatura máxima o pendiente máxima) - Las características de carga se muestran en línea a través de un gráfico (tiempo versus temperatura) para monitorear la temperatura de la batería.- Puede descargar sus paquetes y medir su capacidad real.- El cargador ha sido probado con más de 50 paquetes de baterías, realmente funciona muy bien.

Paso 1: el esquema

El circuito se puede dividir en partes principales: Medición de la temperatura: Esta es la parte más interesante del proyecto, el propósito es utilizar un diseño de bajo costo con componentes de bajo costo junto con una buena precisión. He utilizado la gran idea de https://www.electronics-lab.com/projects/pc/013/, revísela, contiene todos los detalles requeridos. Se ha escrito un módulo separado en el programa para medir la temperatura, ya que se puede usar para otros fines. El circuito de carga: ================ - Usé LM317 en el primer diseño, pero la eficiencia era demasiado mala y la corriente de carga se limitaba a 1.5A, en este circuito utilicé una fuente de corriente constante ajustable simple, usando un comparador del LM324 IC. y el transistor MOSFET de alta corriente IRF520.- La corriente se ajusta manualmente utilizando la resistencia variable de 10Kohm. (Estoy trabajando en cambiar la corriente a través del software).- El programa controla el proceso de carga tirando del Pin (7) hacia arriba o hacia abajo. El circuito de descarga: =============== ==== - He usado los dos comparadores restantes del IC, uno para descargar el paquete de baterías y el otro para escuchar el voltaje de la batería y detener el proceso de descarga tan pronto como desciende a un valor predeterminado (por ejemplo, 1V para cada celda) - El programa monitorea el pin (8), desconectará la batería y dejará de cargar cuando esté en el nivel lógico "0".- Puede usar cualquier transistor de potencia que pueda manejar la corriente de descarga.- Otra resistencia variable (5K ohmios) controla la corriente de descarga.

Paso 2: el circuito en el tablero de pan

El proyecto ha sido probado en mi tablero de proyecto antes de hacer el PCB

Paso 3: preparación de la placa de circuito impreso

Para el proceso de carga rápida, necesitará una corriente alta, en este caso debe usar un disipador de calor, he usado un ventilador con su disipador de calor de una tarjeta VEGA antigua. funcionó perfectamente. el circuito puede manejar corrientes de hasta 3A.

- Fijé el módulo del ventilador a la PCB.

Paso 4: arreglar el MOSFET

El transistor debe tener un contacto térmico muy fuerte con el disipador de calor, lo fijé en la parte posterior del módulo del ventilador. como se muestra en la imagen de abajo.

TENGA CUIDADO, NO PERMITA QUE LOS TERMINALES DEL TRANSISTOR TOQUEN LA PLACA.

Paso 5: Soldar los componentes

Luego comencé a agregar los componentes uno por uno.

Espero tener tiempo para hacer un PCB profesional, pero esa fue mi primera versión del proyecto.

Paso 6: el circuito completo

Este es el circuito final después de agregar todos los componentes.

mira las notas.

Paso 7: Montaje del transistor de descarga

Esta es una imagen cerrada que muestra cómo monté el transistor de descarga.

Paso 8: el programa

Una captura de pantalla de mi programa.

Estoy trabajando para cargar el software (es grande)

Paso 9: Curvas de carga

Esta es una curva de carga de muestra para una batería Sanyo 2100 mAH cargada con 0.5C (1A)

observe el dT / dt en la curva. Tenga en cuenta que el programa detiene el proceso de carga cuando la temperatura de la batería aumenta rápidamente la pendiente es igual a (.08 - 1 C / min)