고전류 리튬 이온 배터리 충전기 회로

이 게시물에서는 2S3P, 3S2P 배터리 팩과 같은 고전류 충전에 사용할 수있는 고전류 리튬 이온 배터리 충전기 회로에 대해 설명합니다. 또한 자동차 또는 트럭 배터리에서 유사한 높은 Ah 등급의 리튬 이온 배터리를 충전하는 데 사용할 수 있습니다. Neil 씨가 요청한 아이디어

8800mAh 리튬 이온 팩 충전

이것은 아마도 당신의 도움을 요청하는 저에게 매우 건방진 일이지만 제 디자인 기술은 전자 제품에 제한이 있고 자원 봉사자로서 저의 예산은 제한되어 있습니다.

저는 지역 수색 및 구조 조직 (Suffolk 저지대 수색 및 구조)의 자원 봉사자입니다. 우리는 연중 무휴 24 시간 전화를 걸고 있습니다. 우리의 업무에는 Suffolk (및 인접 카운티)에서 실종 된 사람을 찾는 것이 포함됩니다.

수색은 종종 어둠의 시간에 이루어지며, 우리는 순간적으로 조치를 취할 준비가되어 있어야하는 좋은 횃불이 특히 필요합니다.

저는 산악 자전거 구조 팀의 일원입니다. 우리는 매우 빠르게지면을 커버하고 풋 팀보다 훨씬 빠르게 경로를 검색 할 수 있습니다. 조명은 다시 매우 중요하며 이것이 도움이 될 수 있기를 바랍니다.

최근에 자전거 용 크리어 LED 라이트를 구입했는데 8.4v 리튬 이온 8800mAh 배터리 팩으로 구동되며 2 개가 있습니다.

이 장치는 주전원 충전기 (240v UK)와 함께 제공되었으며 자전거가 보관 된 차에서 충전 할 수 있기를 바랍니다.

나는 당신이 이미 알고 일부 충전 회로 설계 이 유형의 배터리에 대해 12v 자동차 회로에서 이러한 사양의 배터리로 충전 할 수 있도록 설계를 수정할 수 있는지 궁금합니다.

자동차 회로는 점화와 함께 전환됩니다. 저는 회로를 구성 할 수있는 능력이 매우 뛰어납니다. 제한된 것은 제 디자인 기술뿐입니다!

나는 당신이 이것에 쓸 때마다 대단히 감사합니다. 그것은 나뿐만 아니라 잠재적으로 Suffolk에서 잃어버린 솔을 도울 것입니다.

감사합니다.

닐.

디자인

표시된 고전류 리튬 이온 배터리 충전기 회로는 표시된 IC2로 최대 5AH의 리튬 이온 배터리를 충전하거나 IC2가 적절하게 교체 된 경우 10AH 배터리를 충전 할 수 있습니다. LM396 사용

LM338 IC2는 정전류 및 정전압과 같은 필수 기능으로 리튬 이온 셀을 충전하도록 특별히 구성 할 수있는 다목적 전압 조정기 IC입니다.

위의 디자인은 입력 공급이 정전류라고 가정하므로 정전압 리튬 이온 충전기로 구성됩니다.

그러나 입력 공급이 전류 제한이없는 경우 IC2는 효과적인 정전류 기능으로 향상 될 수 있습니다. 이 설명의 끝에서 이에 대해 논의 할 것입니다.

이 설계는 IC2 전압 레귤레이터 단계와 IC1 과충전 차단 단계의 두 가지 기본 단계로 구성됩니다.

IC2는 표준 전압 조정기 형태로 구성되며, 여기서 P1은 제어 노브로 작동하며 출력에서 ​​연결된 리튬 이온 배터리에 필요한 충전 전압을 생성하도록 조정할 수 있습니다.

IC1 pin3은 IC의 감지 입력이며 과충전 전압 레벨 조정을 용이하게하기 위해 사전 설정된 P2로 종료됩니다.

배터리가 완전 충전 값에 도달하면 핀 3의 전압이 핀 2보다 높아져 IC의 핀 6이 순간적으로 높아지도록 사전 설정 P2가 조정됩니다.

이런 일이 발생하면 pin6에서 high가 R3, D2를 통해 영구적 인 high로 pin3에 래치되어 해당 위치에서 회로가 동결됩니다. 이 래칭 네트워크는 선택 사항이며 원하는 경우 제거 할 수 있지만 리튬 이온 배터리는 영구적으로 차단되지 않고 배터리의 전체 충전 수준 임계 값에 따라 간헐적으로 ON / OFF를 전환합니다.

위의 높은 값은 BC547의베이스에서도 전달되어 IC2의 ADJ 핀을 즉시 접지하여 출력 전압을 강제 종료하여 리튬 이온 배터리에 대한 전압을 차단합니다.

이제 빨간색 LED가 켜지면서 완전 충전 수준과 회로의 차단 상태를 나타냅니다.

회로도

PCB 설계

제안 된 고전류 12V / 24V 리튬 이온 배터리 충전기 회로의 부품 목록

• R1, R5 = 4K7
• R2 = 240 옴
• P1, P2 = 10K 사전 설정
• R3, R4 = 10K
• D1, D5 = 6A4 다이오드
• D2 = 1N4148
• D3, D4 = 4.7V 제너 다이오드 1/2 와트
• IC1 = 12V 입력의 경우 741 opamp, 24V 입력의 경우 LM321
• IC2 = LM338

회로 설정 방법.

1. 처음에는 출력에 배터리를 연결하지 말고 P2를 회전시켜 슬라이더가 접지 끝에 닿도록합니다. 즉, P2를 조정하여 pin3을 0 또는 접지 수준으로 만듭니다.
2. 입력 전압을 공급하고 P1을 조정하여 배터리가 연결되어야하는 출력에서 ​​필요한 전압 수준을 얻습니다.이 위치에서 녹색 LED가 켜집니다.
3. 이제 빨간색 LED가 켜지고 해당 위치에 고정 될 때까지 P2를 매우 조심스럽게 위쪽으로 이동하고, P2를 더 이상 움직이지 않게하고, 빨간색 LED 조명에 대한 응답으로 녹색 LED 종료로 확인합니다.
4. 회로는 이제 자동차 배터리 또는 12 / 24V 소스에서 필요한 고전류 리튬 이온 충전을 위해 설정됩니다.

위 디자인에 정전류 기능 추가

아래 그림과 같이 전류 제어 기능을 추가하여 위의 설계를 더욱 개선 할 수 있으며, 제안 된 고전류 리튬 이온 충전기 회로는 정전압 및 정전류 속성 인 CC 및 CV의 기능으로 완벽합니다.

단순화 된 디자인

위에서 설명한 회로는 기능과 작동면에서 훌륭하지만 LM338을 사용하면 설계가 약간 복잡하고 비용이 많이 듭니다.

약간의 땜질을 통해 아래에 표시된 것처럼 단일 opamp와 BJT 기반 전류 제어 만 사용하여 애플리케이션을 구현할 수 있음을 알 수 있습니다.

IC의 반전 입력에 1uF 커패시터가 도입되어 IC가 전원이 공급 될 때 항상 포지티브 하이에서 출력이 시작되도록합니다. 그러면 출력 트랜지스터의 스위치 ON이 보장되고 연결된 배터리가 충전 프로세스에 고정 될 수 있습니다.

개념은 철저히 테스트되었으며 비디오 증명을 볼 수 있습니다. 여기.

경고 : 위의 모든 개념에서 온도 규제 배터리가 포함되어 있지 않으므로 배터리 온도가 섭씨 35도 이상에 도달하지 않는 수준으로 전류를 조정하십시오.