DIY litium-ion batterilader: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Batterier spiller en viktig rolle i ethvert batteridrevet prosjekt/produkt. Oppladbare batterier er dyre, ettersom vi må kjøpe batterilader sammen med batterier (til nå) sammenlignet med bruk og kast batterier, men gir mye for pengene. Oppladbare batterier bruker flere forskjellige kombinasjoner av elektrodematerialer og elektrolytter, for eksempel blysyre, nikkelkadmium (NiCd), nikkelmetallhydrid (NiMH), litiumion (Li-ion) og litiumionpolymer (Li-ion-polymer).

Jeg brukte Li-ion-batteri i et av prosjektene mine og bestemte meg for å bygge lader i stedet for å kjøpe et dyrt, så La oss komme i gang.

Trinn 1: Rask video

Her er en rask video, som tar deg gjennom alle trinnene på få minutter.

Klikk her for å se den på youtube

Trinn 2: Liste over elektronikkomponenter

Her er listen over komponenter som trengs for denne Li-ion batteriladeren.

• TP4056 -basert litiumionbatterilader med batteribeskyttelse,
• 12 Volt 2 Amp veggadapter,
• SPST 2-pinners bryter,
• 7805 spenningsregulator (1 i mengde) (du kan hoppe over dette hvis du har 5 V veggadapter),
• 100 nF kondensator (4 i mengde) (du kan hoppe over dette hvis du har 5 V veggadapter),
• Li-ion 18650 batteriholder
• DC -kontakt og,
• generelle kretskort.

Trinn 3: Liste over verktøy

Her er listen over verktøy som brukes i denne Li-ion batteriladeren.

• Loddejern, loddetråd,
• Hot blade (lenke til min instruerbare, som vil hjelpe deg med å lage dette bladet),
• Limpistol, limpinner,
• Skrutrekker og reserve skruer og,
• Kapsling i plast - 8 cm x 7 cm x 3 cm (rundt denne størrelsen burde fungere).

Nå som alle verktøy og komponenter er på plass, la oss se nærmere på vår TP4056 -modul, som er en integrert del av batteriladeren vår.

Trinn 4: TP4056 -basert litiumionbatterilader

La oss gå inn på detaljer om denne modulen. Det er to versjoner av dette TP4056-baserte Li-ion-laderutbruddskortet tilgjengelig på markedet; med og uten batteribeskyttelseskretser. Vi bruker en med batteribeskyttelseskretser.

Breakout board som inneholder batteribeskyttelseskretser, gir beskyttelse ved bruk av DW01A (batteribeskyttelse IC) og FS8205A (Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET) ICer. Derfor inneholder breakout board med batteribeskyttelse 3 ICer (TP4056+DW01A+FS8205A), mens den uten batteribeskyttelse bare inneholder 1 IC (TP4056).

TP4056 er en komplett lineær ladermodul for konstant strøm/konstant spenning for encellede litiumionbatterier. SOP -pakken og lavt antall eksterne komponenter gjør TP4056 ideell for gjør -det -selv -applikasjoner. Den kan fungere både med USB og veggadaptere. Jeg har lagt ved et bilde av pin-diagrammet til TP4056 (Bilde nr. 2) sammen med bildet av en ladesyklus (Bilde nr. 3) som viser konstant strøm og konstant spenning. To lysdioder på dette breakout -kortet viser forskjellige driftsstatuser som lading, ladeterminering osv. (Bilde nr. 4).

For sikker lading av 3,7 V litiumionbatterier bør de lades med konstant strøm på 0,2 til 0,7 ganger kapasiteten, til terminalspenningen når 4,2 V, senere skal de lades i konstant spenningsmodus til ladestrøm faller til 10% av den opprinnelige ladehastigheten. Vi kan ikke avslutte lading med 4,2 V fordi kapasiteten på 4,2 V bare er omtrent 40-70 % av full kapasitet. Alt dette blir tatt hånd om av TP4056. Nå er en viktig ting, ladestrøm bestemmes av motstand koblet til PROG -pinne, moduler som er tilgjengelige på markedet kommer vanligvis med 1,2 KOhm koblet til denne pinnen, som tilsvarer 1 ampere ladestrøm (Bilde nr. 5). Du kan leke med denne motstanden for å få ønsket ladestrøm.

Lenke til datablad for TP4056

DW01A er en batteribeskyttelses IC, Bilde nr. 6 viser den typiske applikasjonskretsen. MOSFETS M1 og M2 er koblet eksternt gjennom FS8205A IC.

Lenke til datablad for DW01A

Link til datablad for FS8205A

Alle disse tingene er satt sammen på TP4056 Li-ion batteriladerutbruddskort hvis lenke er nevnt i trinn nr. 2. Vi trenger bare å gjøre to ting, gi en spenning i området 4,0 til 8,0 V ved inngangsklemmer og koble til et batteri på B+ og B- terminaler på TP4056.

Deretter bygger vi resten av batteriladerens kretser.

Trinn 5: Krets

La oss nå koble til elektriske komponenter ved hjelp av loddejern og loddetråd for å fullføre kretsen. Jeg har lagt ved bilder av Fritzing skjematisk og min versjon av de fysiske kretsene, ta en titt på den. Følgende er en beskrivelse av det samme.

1. '+' terminalen på DC-kontakten kobles til en terminal på bryteren og '-' terminalen på DC-kontakten kobles til GND-pinnen på 7805-regulatoren.
2. Den andre bryteren er koblet til Vin pin på 7805 -regulatoren.
3. Koble tre 100 nF kondensatorer parallelt mellom Vin og GND -pinnen til spenningsregulatoren. (Bruk kretskort for generelle formål til dette formålet)
4. Koble en 100 nF kondensator mellom Vout og GND pin på spenningsregulatoren. (Bruk kretskort for generelle formål til dette formålet)
5. Koble Vout -pinnen på 7805 spenningsregulator med IN+ pin på TP4056 -modulen.
6. Koble GND-pinnen på 7805 spenningsregulator med IN-pinnen til TP4056-modulen.
7. Koble '+' terminalen på batteriholderen til B+ pin og '-' terminalen til batteriholderen til B-pin på TP4056-modulen.

Ferdig.

Merk:- hvis du bruker 5 V veggadapter kan du hoppe over 7805 regulatordel (inkludert kondensatorer) og direkte koble '+' terminal og '-' terminal på veggadapter til henholdsvis IN+ og IN-pins på TP4056

Merk:- Når du bruker 12V adapter, vil 7805 bli varm når den bærer 1A, og varmeavleder kan komme godt med

Deretter monterer vi alt i foringsrøret.

Trinn 6: Montering: Del 1- Endring av vedlegg

Følg disse trinnene for å endre kabinettet for å passe inn i elektronikkretsene.

1. Merk dimensjonene til batteriholderen på kabinettet ved hjelp av en bladkniv. (Bilde nr. 1)
2. Bruk varmt blad for å skjære gjennom kabinettet i henhold til merkingen av batteriholderen. (Bilde nr. 2 og 3)
3. Etter å ha kuttet med varmtbladshus, skal det ligne på bilde nr. 4.
4. Merk USB -porten på TP4056 på kabinettet. (Bilde nr. 5 og 6)
5. Bruk hot-blade til å skjære gjennom kabinettet i henhold til merkingen av USB-porten. (Bilde nr. 7)
6. Ta dimensjon og merk av lysdiodene til TP4056 på kabinettet. (Bilde nr. 8 og 9)
7. Bruk hot-blade for å skjære gjennom kabinettet i henhold til merkingen av lysdioder. (Bilde nr. 10)
8. Følg lignende trinn for å lage monteringshull for DC-kontakt og bryter. (Bilde nr. 11 og 12)

Etter å ha endret kabinettet, får den plass i elektronikken.

Trinn 7: Montering: Del 2- Sette elektronikk inne i kabinettet

Følg disse trinnene for å sette elektronikk inne i kabinettet.

1. Sett inn batteriholderen slik at monteringspunktene er utenfor kabinettet; bruk limpistol for å lage en fast skjøt. (Bilde nr. 1)
2. Plasser TP4056-modulen, slik at lysdioder og USB-port er tilgjengelig fra utsiden av kabinettet, du trenger ikke bekymre deg hvis riktige målinger ble gjort i forrige trinn, ting vil falle på plass automatisk, til slutt bruk limpistol for å lage en fast skjøt. (Bilde nr. 2)
3. Plasser 7805 spenningsregulator krets; bruk limpistol for å lage en fast skjøt. (Bilde nr. 3)
4. Plasser DC -kontakten og bryteren på de tilsvarende stedene, og bruk igjen limpistol for å lage en fast skjøt. (Bilde nr. 4)
5. Til slutt etter montering skal det se ut som Image No-5 inne i kabinettet.
6. Bruk noen ekstra skruer og skrutrekker til å lukke baklokket. (Bilde nr. 6)
7. Senere brukte jeg til og med litt svart isolasjonstape for å dekke over uønskede fremspring som følge av skjæring gjennom varmt blad. (arkivering er også et godt alternativ)

Ferdig litiumionlader ser ut som vist på bilde nr. 7. La oss nå teste laderen.

Trinn 8: Prøvekjøring

Sett inn et utladet litiumionbatteri i laderen, koble til en 12 V DC-inngang eller en USB-inngang. Laderen skal blinke RØD, noe som indikerer at lading pågår.

Etter en stund, når batteriet er ladet, bør laderen blinke BLÅ.

Jeg har lagt ved bilder av laderen min som utfører batterilading og avslutter ladeprosessen.

Så. Endelig er vi ferdige.

Takk for din tid. Ikke glem å sjekke ut de andre instruksjonene mine og YouTube -kanalen min.