Smart lader for alkaliske batterier: 9 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Har du beregnet antall alkaliske batterier vi kaster hvert år, rundt om i verden. Det er enormt…!

Batterimarkedet i Frankrike er 600 millioner solgte enheter hvert år, 25 000 tonn og 0,5% av husholdningsavfallet. I følge Ademe er dette tallet 1 milliard og 90 millioner for batterier … 80% av batteriene blir ikke resirkulert i Europa i 2009.

I Frankrike havnet 2 av 3 hauger i 2006 i søpla: bare 9 000 tonn brukte batterier ble samlet inn, mens det samtidig ble solgt 30 000 tonn nye batterier. 80% av batteriene som ble brukt i Europa i 2009 blir ikke resirkulert!

Vi må alle gjøre noe for å gjøre denne endringen …. for eksempel å starte med å redusere antall alkaliske batterier som brukes.

For noen år siden fant jeg et dokument fra en fransk produsent "Wonder" av alkaliske batterier som hadde overrasket meg. Han forklarte hvordan han skal lade dem flere ganger … hallusinere. Her er det.

Oppsummert er det du trenger å respektere for å lade et alkalisk batteri:

• Terminalspenningen må være større enn 1,25V for et 1,5V batteri.
• Batteriet bør bare tømmes delvis (20-30%) for å øke levetiden og er mulig ladetall.
• Ved lading må spenningen ved batteripolene ikke overstige 1,7V.
• Ladestrømmen må ikke overstige C / 15. "C" er batteriets teoretiske kapasitet. for eksempel C = 1100mAh for et R6 -batteri.

• Et dusin oppladning mulig hvis dette punktet respekteres.

I 2017 hadde jeg nok til å kaste batteriene som ble brukt i lekene til mine små barn. Så jeg begynte å teste ladere (nr. 1 og nr. 2) batterier for såkalte alkaliske batterier. Men ingen av dem oppfylte belastningsbetingelsene forklart i Wonder -produsentens dokument. Til slutt var batteriene som ble ladet opp av disse laderne gode å kaste.

Jeg hadde ikke noe valg da. Jeg måtte designe en selv.

Trinn 1: Funksjonene han må oppfylle

• Lad 4 1,5v AA og AAA 1,5v alkaliske batterier.
• Begrens belastningen til 1,7V per element.
• Ladestrøm på C / 15, ca 80mAh for et 1200mAh / 1,5V batteri.
• Finn ut om batteriet kan lades opp.
• Finn ut om batteriet er fulladet.
• Som en bonus, overfør spenningene til batteriene med seriell lenke.

Trinn 2: Boksen

Jeg brukte en eske med 4 batterier som er billigst mulig, funnet på Aliexpress for å bruke det mekaniske systemet for å fikse batterier og lysdioder.

Den elektroniske kretskortet består bare av 5 motstander for lysdiodene og batteriladningen. Jeg endrer dette ultra enkle kortet ved å kutte spor for å isolere LED -strømforsyninger og mekaniske kontakter for å bruke dem. For å kunne integrere det elektroniske kortet, skrev jeg ut en eskeforlengelse, som fester seg på den høye delen av esken og er skrudd på bunnen av esken. Filen STL er tilgjengelig her.

Trinn 3: Elektronikk

Laderen er designet rundt en 28 -pins dsPIC30F2010. Disse inngangene / utgangene vil tillate:

• Mål batterispenningene.
• Kontroller ladningen for hvert batteri.
• Kontroller ladestatus -lysdiodene til batteriene.
• Overfør spenninger ved seriell lenke.

Ladingen av hvert 1,5V batteri oppnås ved PWM -kontroll av en transistor 2N2222 (T1 til T4) og en motstand (R2, R5, R8, R11) som begrenser strømmen til C / 15, 83mAh. En diode 1N4148 (D1 til D4) beskytter batteriet og ladekretsen mot en mulig feil ved oppsett av batteriet i etuiet.

Verdiene til motstandene R2, R5, R8 og R11 kan endres for å lade flere + eller - betydelige batterier. Men vær forsiktig så du ikke overskrider varmespredningseffekten til transistorene T1 til T4.

Kortet er utstyrt med en ICSP -kontakt for å programmere dsPIC30F2010.

En LM317 -regulator er tilgjengelig for å lade 9V -batterier ved 38mAh @ 10.2V. Men testene viste at det ikke fungerte. Jeg bruker ikke denne funksjonen.

De analoge inngangene til dsPIC måler spenningen over batteriet når transistorene (T1 til T4) er i av -tilstand. Dermed kjenner vi spenningen på terminalene deres.

Lysdiodene (DS1 til DS5) indikerer ladnings- / utladningsstatus for hvert 1,5V (DS1 til DS4) og 9V (DS5) batteri.

Brettet drives av en 12V / 1.6Ah strømforsyning.

5V er produsert av et 12v- 5V DC / DC bryterkort.

Trinn 4: Skjematisk

Trinn 5: Drift

Statusen til LED -lampene indikerer om batteriet er ladet / utladet / ikke oppladbart. LED av: ikke batteri eller batteri ikke oppladbart Blinkende LED: ladet batteri LED på: batterilading

Hvis lysdioden forblir konstant etter 12 timers lading, regnes batteriet som oppladet. Den må fjernes fra laderen.

Trinn 6: PCB

De er designet for å lade 4 1,5V batterier og et 9V batteri. Dessverre var 9V batteriladetestene ikke avgjørende: 9V batteriene lades ut i stedet for å lades. Så jeg brukte ikke denne funksjonen senere, selv om programmet måler spenningen til 9V -batteriet og sender det via seriell lenke.

Dimensjonene er: 68x38mm.

DC / DC -strømadapteren må konfigureres som følger: lodd ADJ -kontaktene sammen. Juster deretter potensiometeret for å levere en spenning på 5V. "5V" forhåndsinnstilling av kortet fungerer ikke som det skal.

Trinn 7: Nomenklatur

• 1 etui for 4 batterier
• 1 PCB + komponenter
• 1 strømforsyningskort 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 blokk 220Vac -kontakt (eller 110Vac) til 12V / 1,6Ah
• 1 sakstillegg (3D -utskrift)

Hele komponentnomenklaturen er tilgjengelig her.

Trinn 8: Seriell kommunikasjon

Konfigurasjonen av kommunikasjonen er som følger: 9600 bauds, 1 startbit, 1 stoppbit, ingen paritet.

Utgangsspenningsnivåene er TTL.

Trinn 9: Gjør det selv

Du vil gjøre det, ingen bekymringer, jeg foreslår flere sett, avhengig av budsjettet du vil sette. De er tilgjengelige i butikken på nettstedet mitt.

Alle filer er tilgjengelige her.