DIY litium-ion batterioplader: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Batterier spiller en vigtig rolle i ethvert batteridrevet projekt/produkter. Genopladelige batterier er dyre, da vi skal købe batterioplader sammen med batterier (indtil nu) sammenlignet med brug og smid batterier, men er meget for pengene. Genopladelige batterier bruger flere forskellige kombinationer af elektrodematerialer og elektrolytter, f.eks. Blysyre, nikkelcadmium (NiCd), nikkelmetalhydrid (NiMH), lithiumion (Li-ion) og lithiumionpolymer (Li-ion-polymer).

Jeg brugte Li-ion batteri i et af mine projekter og besluttede at bygge en oplader i stedet for at købe et dyrt, så lad os komme i gang.

Trin 1: Hurtig video

Her er en hurtig video, som tager dig igennem alle trin på få minutter.

Klik her for at se det på youtube

Trin 2: Liste over elektronikkomponenter

Her er listen over komponenter, der er nødvendige for denne Li-ion batterioplader.

• TP4056 baseret lithium -ion batterioplader modul med batteribeskyttelse,
• 12 Volt 2 Amp vægadapter,
• SPST 2-bens switch,
• 7805 spændingsregulator (1 i mængde) (du kan springe dette over, hvis du har en 5 V vægadapter),
• 100 nF kondensator (4 i mængde) (du kan springe dette over, hvis du har en 5 V vægadapter),
• Li-ion 18650 batteriholder
• DC -stik og,
• almindeligt printkort.

Trin 3: Liste over værktøjer

Her er listen over værktøjer, der bruges i denne Li-ion batterioplader.

• Loddejern, loddetråd,
• Hot blade (link til min instruerbare, der hjælper dig med at lave dette blad),
• Limpistol, limpinde,
• Skruetrækker og ekstra skruer og,
• Plastik kabinet - 8 cm x 7 cm x 3 cm (omkring denne størrelse skal fungere).

Nu hvor alle værktøjer og komponenter er på plads, lad os se nærmere på vores TP4056 -modul, som er en integreret del af vores batterioplader.

Trin 4: TP4056 -baseret litiumionbatterioplader

Lad os komme ind på detaljerne i dette modul. Der er to versioner af dette TP4056-baserede Li-ion-opladerudbrudstavle tilgængeligt på markedet; med og uden batteribeskyttelseskredsløb. Vi bruger en med batteribeskyttelseskredsløb.

Breakout board, der indeholder batteribeskyttelseskredsløb, giver beskyttelse ved hjælp af DW01A (batteribeskyttelse IC) og FS8205A (Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET) IC'er. Derfor indeholder breakout board med batteribeskyttelse 3 IC'er (TP4056+DW01A+FS8205A), mens den uden batteribeskyttelse kun indeholder 1 IC (TP4056).

TP4056 er et komplet lineært opladermodul med konstant strøm/konstant spænding til encellede lithium-ion-batterier. Dens SOP -pakke og lave eksterne komponentantal gør TP4056 ideel til gør -det -selv -applikationer. Det kan fungere både med USB og vægadaptere. Jeg har vedhæftet et billede af stiftdiagram over TP4056 (billede nr. 2) sammen med billede af en opladningscyklus (billede nr. 3), der viser konstant strøm og konstant spændingsopladning. To lysdioder på dette breakout -kort viser forskellige driftsstatus som opladning, afslutning af opladning osv. (Billede nr. 4).

For sikker opladning af 3,7 V Lithium-ion batterier skal de oplades med en konstant strøm på 0,2 til 0,7 gange deres kapacitet, indtil deres terminal spænding når 4,2 V, senere skal de oplades i konstant spænding, indtil ladestrøm falder til 10% af den oprindelige opladningshastighed. Vi kan ikke afslutte opladningen ved 4,2 V, fordi kapaciteten nået ved 4,2 V kun er omkring 40-70 % af fuld kapacitet. Alt dette er taget hånd om af TP4056. Nu er en vigtig ting, ladestrøm bestemmes af modstand tilsluttet PROG pin, moduler på markedet leveres generelt med 1,2 KOhm forbundet til denne pin, hvilket svarer til 1 Ampere ladestrøm (Billede nr. 5). Du kan lege med denne modstand for at få den ønskede ladestrøm.

Link til datablad af TP4056

DW01A er en batteribeskyttelses IC, billede nr. 6 viser det typiske applikationskredsløb. MOSFETS M1 og M2 er eksternt forbundet via FS8205A IC.

Link til datablad for DW01A

Link til datablad for FS8205A

Alle disse ting er samlet på TP4056 Li-ion batterioplader breakout board, hvis link er nævnt i trin nr. 2. Vi skal kun gøre to ting, give en spænding i området 4,0 til 8,0 V ved indgangsterminaler og tilslutte et batteri på B+ og B- terminaler på TP4056.

Dernæst bygger vi vores resten af batteriopladerens kredsløb.

Trin 5: Kredsløb

Lad os nu forbinde elektriske komponenter ved hjælp af loddejern og loddetråd for at fuldføre kredsløbet. Jeg har vedhæftet billeder af Fritzing skematisk og min version af det fysiske kredsløb, se det. Følgende er en beskrivelse af det samme.

1. '+' terminal på DC jack forbindes til en terminal på switch og '-' terminal for DC jack forbindes til GND pin på 7805 regulator.
2. Anden pin af switch er forbundet til Vin pin fra 7805 regulator.
3. Tilslut tre 100 nF kondensatorer parallelt mellem Vin og GND pin på spændingsregulatoren. (Brug almindeligt printkort til dette formål)
4. Tilslut en 100 nF kondensator mellem Vout og GND pin på spændingsregulatoren. (Brug almindeligt printkort til dette formål)
5. Tilslut Vout pin på 7805 spændingsregulator med IN+ pin på TP4056 modul.
6. Tilslut GND pin på 7805 spændingsregulator med IN-pin på TP4056 modul.
7. Tilslut '+' terminal på batteriholder til B+ pin og '-' terminal for batteriholder til B- pin på TP4056-modul.

Færdig.

Bemærk:- hvis du bruger en 5 V vægadapter, kan du springe 7805 regulatordel (inklusive kondensatorer) over og direkte tilslutte '+' terminal og '-' terminal på vægadapter til henholdsvis IN+ og IN-pins på TP4056

Bemærk:- Når du bruger en 12V adapter, bliver 7805 varm, når den bærer 1A, køleplade kan være praktisk

Dernæst samler vi alle ting i kabinettet.

Trin 6: Montering: Del 1- Ændring af kabinettet

Følg disse trin for at ændre kabinettet for at passe ind i elektronikkredsløbet.

1. Marker målene på batteriholderen på kabinettet ved hjælp af en kniv. (Billede No-1)
2. Brug hot-blade til at skære igennem kabinettet i henhold til mærket på batteriholderen. (Billede nr. 2 og 3)
3. Efter at have skåret ved hjælp af hot-blade kabinet skal ligne billede nr. 4.
4. Lav markeringer af USB -porten på TP4056 på kabinettet. (Billede nr. 5 og 6)
5. Brug hot-blade til at skære igennem kabinettet i henhold til markeringen af USB-porten. (Billede nr. 7)
6. Tag dimension og lav markeringer af TP4056s lysdioder på kabinettet. (Billede nr. 8 og 9)
7. Brug hot-blade til at skære igennem kabinettet i henhold til markeringen af lysdioder. (Billede nr. 10)
8. Følg lignende trin for at lave monteringshuller til DC-stik og switch. (Billede nr. 11 og 12)

Efter ændring af kabinettet, lader den passe ind i elektronikken.

Trin 7: Montering: Del 2- Sætte elektronik inde i kabinettet

Følg disse trin for at sætte elektronik inde i kabinettet.

1. Indsæt batteriholderen, så monteringspunkterne er uden for kabinettet; brug limpistol til at lave en fast samling. (Billede No-1)
2. Placer TP4056-modulet, så LED'er og USB-port er tilgængelige uden for kabinettet, ingen grund til bekymring, hvis der blev foretaget korrekte målinger i forrige trin, tingene falder på plads automatisk, brug endelig limpistol til at lave en fast samling. (Billede nr. 2)
3. Placer 7805 spændingsregulator kredsløb; brug limpistol til at lave en fast samling. (Billede nr. 3)
4. Placer DC -stik og switch på deres tilsvarende steder, og brug igen limpistol til at lave en fast samling. (Billede nr. 4)
5. Endelig skal det efter montering ligne billede nr. 5 inde i kabinettet.
6. Brug nogle ekstra skruer og skruetrækker til at lukke baglåget. (Billede nr. 6)
7. Senere brugte jeg endda noget sort isoleringstape til at dække over uønskede fremspring som følge af skæring gennem varmt blad. (arkivering er også en god mulighed)

Færdig litium-ion oplader ser ud som vist på billede nr. 7. Lad os nu teste opladeren.

Trin 8: Prøvekørsel

Indsæt et afladet lithium-ion-batteri i opladeren, tilslut en 12 V DC-indgang eller en USB-indgang. Opladeren skal blinke RØD, hvilket angiver, at opladningen er i gang.

Efter et stykke tid, når batteriet er opladet, skal opladeren blinke BLÅ LED.

Jeg har vedhæftet billeder af min oplader, der udfører batteriopladning og afslutter opladningsprocessen.

Så. Endelig er vi færdige.

Tak for din tid. Glem ikke at tjekke mine andre instruktører og min youtube -kanal..