Ishqoriy batareyalar uchun aqlli zaryadlovchi: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Siz har yili, butun dunyo bo'ylab tashlaydigan ishqoriy batareyalar sonini hisoblab chiqdingizmi? Bu ulkan ….!

Frantsiyadagi batareya bozori har yili 600 million dona sotiladi, 25 ming tonna va maishiy chiqindilarning 0,5%. Ademaga ko'ra, bu raqam batareyalar uchun 1 milliard 90 millionni tashkil qiladi … 2009 yilda batareyalarning 80 foizi Evropada qayta ishlanmagan.

2006 yilda Frantsiyada 3 ta qoziqdan 2 tasi axlatga tashlandi: atigi 9 000 tonna ishlatilgan batareya yig'ildi, shu bilan birga 30 000 tonna yangi batareya sotildi. 2009 yilda Evropada ishlatilgan batareyalarning 80% qayta ishlanmagan!

Bu o'zgarish uchun hammamiz nimadir qilishimiz kerak …. masalan, ishlatiladigan gidroksidi batareyalar sonini kamaytirishdan boshlash.

Bir necha yil oldin men frantsuz ishlab chiqaruvchisidan ishqoriy batareyalar haqidagi "Wonder" hujjatini topdim, bu meni hayratga soldi. U ularni bir necha bor zaryad qilishni tushuntirdi … gallyutsinatsiya. Mana.

Xulosa qilib aytganda, gidroksidi batareyani qayta zaryad qilish uchun quyidagilar zarur:

• 1,5V batareya uchun terminal voltaji 1,25V dan katta bo'lishi kerak.
• Batareyani qisman zaryadsizlantirish kerak (20-30%) va bu muddatni uzaytirishi mumkin.
• Zaryad olayotganda, batareya terminallaridagi kuchlanish 1,7 V dan oshmasligi kerak.
• Zaryadlovchi oqimi C / 15 dan oshmasligi kerak. "C" - bu batareyaning nazariy quvvati. masalan, R6 batareyasi uchun C = 1100mAh.

• Agar bu nuqta hurmat qilinsa, o'nlab zaryadlash mumkin.

2017 yilda yosh bolalarim o'yinchoqlarida ishlatilgan batareyalarni tashlab yuborishimga to'g'ri keldi. Shunday qilib, ishqoriy batareyalar uchun zaryadlovchilarni (1 va 2 -sonli) batareyalarni sinab ko'rishni boshladim. Ammo ularning hech biri Wonder ishlab chiqaruvchi hujjatida tushuntirilgan yuklanish shartlariga javob bermagan. Oxir -oqibat, bu zaryadlovchilar tomonidan zaryadlangan batareyalar yaxshi tashlandi.

O'shanda menda boshqa iloj yo'q edi. Men o'zimni dizayn qilishim kerak edi.

1 -qadam: U bajarishi kerak bo'lgan vazifalar

• 1,5 V AA va 1,5 AA 1,5 V ishqoriy batareyalarni zaryadlang.
• Bir element uchun yukni 1,7 V ga cheklang.
• 1200mAh / 1,5V batareya uchun C / 15, taxminan 80mAh zaryadlovchi oqimi.
• Batareyani qayta zaryadlash mumkinligini aniqlang.
• Batareya to'liq zaryadlanganligini aniqlang.
• Bonus sifatida batareyalarning kuchlanishini ketma -ket havola orqali o'tkazing.

2 -qadam: quti

Men akkumulyatorlar va LEDlarni mahkamlashning mexanik tizimidan foydalanish uchun Aliexpress -da topilgan eng arzon 4 qutini ishlatdim.

Elektron PCB faqat LEDlar va batareya zaryadlari uchun 5 ta rezistordan iborat. Men bu ultra oddiy kartani LED quvvat manbalari va ulardan foydalanish uchun mexanik kontaktlarni ajratish uchun yo'llarni kesib o'zgartiraman. Elektron kartani birlashtirish uchun men qutining yuqori qismiga yopishtirilgan va qutining pastki qismiga vidalanadigan quti kengaytmasini chop etdim. STL fayli bu erda mavjud.

3 -qadam: elektronika

Zaryadlovchi qurilmasi 28 pinli dsPIC30F2010 atrofida ishlab chiqilgan. Ushbu kirish / chiqish quyidagilarga imkon beradi:

• Batareya kuchlanishini o'lchang.
• Har bir batareyaning zaryadlanishini nazorat qiling.
• Batareyalarning zaryadlanish holatidagi LEDlarini boshqaring.
• Kuchlanishlarni ketma -ket havola orqali uzatish.

Har bir 1,5V batareyaning zaryadlanishiga 2N2222 tranzistorining PWM boshqaruvi (T1 dan T4 gacha) va qarshilikni (R2, R5, R8, R11) C / 15, 83mA / soatgacha cheklash orqali erishiladi. 1N4148 diodi (D1 dan D4 gacha) batareyani va zaryadlash davrini batareyani korpusni sozlashda mumkin bo'lgan xatolardan himoya qiladi.

R2, R5, R8 va R11 rezistorlarining qiymatlari ko'proq yoki ko'proq batareyalarni zaryad qilish uchun o'zgartirilishi mumkin. Ammo ehtiyot bo'ling, T1 dan T4 tranzistorlarining issiqlik tarqalish kuchini oshirib yubormang.

Karta dsPIC30F2010 dasturlash uchun ICSP ulagichi bilan jihozlangan.

LM317 regulyatori 9V batareyalarni 38mAh @ 10.2V da zaryad qilish uchun taqdim etilgan. Ammo testlar natija bermaganini ko'rsatdi. Men bu funktsiyadan foydalanmayman.

Transistorlar (T1 dan T4 gacha) o'chirilgan holatda, dSPIC analog kirishlari batareyadagi kuchlanishni o'lchaydi. Shunday qilib, biz ularning terminallaridagi kuchlanishni bilamiz.

LEDlar (DS1dan DS5gacha) har bir 1,5V (DS1dan DS4gacha) va 9V (DS5) batareyalarining zaryad / tushirish holatini ko'rsatadi.

Kengash 12V / 1.6Ah quvvat manbai bilan quvvatlanadi.

5V 12V- 5V DC / DC kommutatsiya paneli tomonidan ishlab chiqariladi.

4 -qadam: sxematik

5 -qadam: operatsiya

LEDlarning holati batareyaning zaryadlangan / zaryadsizlangan / zaryadlanmaganligini ko'rsatadi. LED o'chirilgan: batareya yoki batareya zaryadlanmaydi Yonib -o'chib turadigan LED: zaryadlangan batareya LED yoniq: batareyani zaryadlash

Agar 12 soatlik zaryaddan keyin LED doimiy bo'lib qolsa, batareya zaryadlangan hisoblanadi. Uni zaryadlovchidan olib tashlash kerak.

6 -qadam: PCB

Ular 4 ta 1,5V va 9V batareyalarni zaryad qilish uchun mo'ljallangan. Afsuski, 9V batareyani zaryadlash sinovlari natija bermadi: 9V batareyalar zaryadlash o'rniga zaryadsizlanmoqda. Shunday qilib, men bu funktsiyani keyinchalik ishlatmadim, garchi dastur 9V batareyaning kuchlanishini o'lchasa va uni ketma -ket havola orqali uzatsa.

Uning o'lchamlari: 68x38 mm.

DC / DC quvvat adapteri quyidagicha sozlanishi kerak: ADJ ulagichlarini bir -biriga lehimlang. Keyin potentsiometrni 5V kuchlanish chiqarishga sozlang. Kartaning "5V" oldingi sozlamasi to'g'ri ishlamaydi.

7 -qadam: nomenklatura

• 4 ta batareya uchun 1 ta quti
• 1 ta PCB + komponentlari
• 1 ta quvvat manbai kartasi 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 blokli 220V kuchlanishli rozetka (yoki 110Vac) 12V / 1.6Achgacha
• 1 ta kengaytma (3D bosib chiqarish)

Komponentlarning to'liq nomenklaturasi bu erda mavjud.

8 -qadam: ketma -ket aloqa

Aloqa konfiguratsiyasi quyidagicha: 9600 bod, 1 boshlanish biti, 1 to'xtash biti, paritet yo'q.

Chiqish kuchlanish darajasi TTL.

9 -qadam: Buni o'zingiz qiling

Siz buni qilmoqchisiz, tashvishlanmang, men byudjetga qarab bir nechta to'plamlarni taklif qilaman. Ular mening veb -saytim do'konida mavjud.

Bu erda barcha fayllar mavjud.