Smart oplader til alkaliske batterier: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Har du beregnet antallet af alkaliske batterier, vi smider hvert år rundt om i verden. Det er enormt…!

Batterimarkedet i Frankrig er 600 millioner solgte enheder hvert år, 25.000 tons og 0,5% af husholdningsaffaldet. Ifølge Ademe er dette tal 1 milliard og 90 millioner for batterier … 80% af batterierne genbruges ikke i Europa i 2009.

I Frankrig, i 2006, endte 2 ud af 3 bunker i skraldespanden: kun 9.000 tons brugte batterier blev indsamlet, mens der samtidig blev solgt 30.000 tons nye batterier. 80% af de batterier, der blev brugt i Europa i 2009, genbruges ikke!

Vi er alle nødt til at gøre noget for at få denne forandring…. for eksempel at starte med at reducere antallet af anvendte alkaliske batterier.

For et par år siden fandt jeg et dokument fra en fransk producent "Wonder" af alkaliske batterier, der havde overrasket mig. Han forklarede, hvordan man oplader dem flere gange … hallucinerer. Her er det.

Sammenfattende er det, du skal respektere for at genoplade et alkalisk batteri:

• Terminalspændingen skal være større end 1,25V for et 1,5V batteri.
• Batteriet bør kun oplades delvist (20-30%) for at forlænge denne levetid og er muligt genopladningsnummer.
• Ved opladning må spændingen ved batteripolerne ikke overstige 1,7V.
• Ladestrømmen må ikke overstige C / 15. "C" er batteriets teoretiske kapacitet. for eksempel C = 1100mAh for et R6 -batteri.

• Et dusin genopladning er mulig, hvis dette punkt respekteres.

I 2017 havde jeg nok til at smide batterierne, der blev brugt i mine små børns legetøj. Så jeg begyndte at teste opladere (nr. 1 og nr. 2) batterier til såkaldte alkaliske batterier. Men ingen af dem opfyldte belastningsbetingelserne forklaret i Wonder -producentens dokument. I sidste ende var batterierne genopladet af disse opladere gode at kaste.

Jeg havde ikke noget valg dengang. Jeg var nødt til at designe en selv.

Trin 1: De funktioner, han skal udføre

• Oplad 4 1,5v AA og AAA 1,5v alkaline batterier.
• Begræns belastningen til 1,7V pr. Element.
• Opladestrøm på C / 15, omkring 80mAh for et 1200mAh / 1,5V batteri.
• Find ud af, om batteriet kan oplades.
• Find ud af, om batteriet er fuldt opladet.
• Som en bonus kan du overføre batteriernes spændinger ved hjælp af et serielt link.

Trin 2: Kassen

Jeg brugte en kasse 4 batterier den billigste mulige, fundet på Aliexpress for at bruge sit mekaniske system til fastgørelse af batterier og lysdioder.

Det elektroniske printkort består kun af 5 modstande til lysdioderne og batteriopladningen. Jeg ændrer dette ultra simple kort ved at skære spor for at isolere LED -strømforsyninger og mekaniske kontakter til at bruge dem. For at kunne integrere det elektroniske kort har jeg printet en kasseforlænger, som sidder fast på den høje del af kassen og er skruet fast i kassen. Filen STL er tilgængelig her.

Trin 3: Elektronik

Opladeren er designet omkring en 28 pin dsPIC30F2010. Disse input / output giver mulighed for at:

• Mål batterispændinger.
• Kontroller opladningen af hvert batteri.
• Kontroller batteriernes opladningstilstands -LED'er.
• Overfør spændinger ved serielt link.

Opladningen af hvert 1,5V batteri opnås ved PWM -styring af en transistor 2N2222 (T1 til T4) og en modstand (R2, R5, R8, R11), der begrænser strømmen til C / 15, 83mAh. En diode 1N4148 (D1 til D4) beskytter batteriet og opladningskredsløbet mod en mulig fejl ved opsætning af batteriet i etuiet.

Værdierne for modstande R2, R5, R8 og R11 kan ændres for at oplade flere + eller - betydelige batterier. Men pas på ikke at overskride varmeafledningseffekten af transistorer T1 til T4.

Kortet er udstyret med et ICSP -stik til programmering af dsPIC30F2010.

En LM317 -regulator leveres til opladning af 9V batterier ved 38mAh @ 10.2V. Men testene viste, at det ikke virkede. Jeg bruger ikke denne funktion.

De analoge indgange på dsPIC måler spændingen over batteriet, når transistorer (T1 til T4) er i slukket tilstand. Således kender vi spændingen ved deres terminaler.

Lysdioderne (DS1 til DS5) angiver opladnings- / afladningsstatus for hvert 1,5V (DS1 til DS4) og 9V (DS5) batteri.

Brættet drives af en 12V / 1,6Ah strømforsyning.

5V produceres af et 12v- 5V DC / DC omskiftningskort.

Trin 4: Skematisk

Trin 5: Betjening

Status for LED'erne angiver, om batteriet er opladet / afladet / ikke genopladeligt. LED slukket: intet batteri eller batteri ikke genopladeligt Blinkende LED: opladet batteri LED tændt: batteriopladning

Hvis lysdioden forbliver konstant efter 12 timers opladning, betragtes batteriet som opladet. Det skal fjernes fra opladeren.

Trin 6: PCB

De er designet til at oplade 4 1,5V batterier og et 9V batteri. Desværre var 9V -batteriets opladningstest ufuldstændige: 9V -batterierne aflades i stedet for at oplades. Så jeg brugte ikke denne funktion senere, selvom programmet måler spændingen på 9V batteriet og sender det via et serielt link.

Dens dimensioner er: 68x38mm.

DC / DC -strømadapteren skal konfigureres på følgende måde: lod ADJ -stikene sammen. Justér derefter potentiometeret for at udsende en spænding på 5V. "5V" forudindstilling af kortet fungerer ikke korrekt.

Trin 7: Nomenklatur

• 1 etui til 4 batterier
• 1 PCB + komponenter
• 1 strømforsyningskort 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 blok 220Vac stikkontakt (eller 110Vac) til 12V / 1,6Ah
• 1 sagsudvidelse (3D -udskrivning)

Den komplette komponentnomenklatur er tilgængelig her.

Trin 8: Seriel kommunikation

Kommunikationens konfiguration er som følger: 9600 bauds, 1 startbit, 1 stopbit, ingen paritet.

Udgangsspændingsniveauerne er TTL.

Trin 9: Gør det selv

Du vil gøre det, ingen bekymringer, jeg foreslår flere kits afhængigt af det budget, du vil lægge. De er tilgængelige i butikken på mit websted.

Alle filer er tilgængelige her.