4 सरल ली-आयन बैटरी चार्जर सर्किट - LM317, NE555, LM324 का उपयोग करना

4 सरल ली-आयन बैटरी चार्जर सर्किट - LM317, NE555, LM324 का उपयोग करना

निम्न पोस्ट एक चार सरल को बताती है लेकिन LM317 और NE555 जैसे साधारण आईसी का उपयोग करके ली-आयन बैटरी को चार्ज करने का एक सुरक्षित तरीका है जो किसी भी नए शौक़ीन द्वारा आसानी से घर पर बनाया जा सकता है।



हालाँकि Li-Ion बैटरी कमजोर डिवाइस हैं, लेकिन इनसे सरल सर्किट के माध्यम से चार्ज किया जा सकता है, यदि चार्जिंग दर बैटरी की महत्वपूर्ण वार्मिंग का कारण नहीं बनती है, और यदि उपयोगकर्ता सेल के चार्जिंग की अवधि में थोड़ी भी देरी नहीं करता है।

उन उपयोगकर्ताओं के लिए जो बैटरी की तीव्र चार्जिंग चाहते हैं, उन्हें नीचे बताई गई अवधारणाओं का उपयोग नहीं करना चाहिए, इसके बजाय वे इनमें से किसी एक को नियोजित कर सकते हैं पेशेवर स्मार्ट डिजाइन





ली-आयन चार्जिंग के बारे में बुनियादी तथ्य

ली-आयन चार्जर की निर्माण प्रक्रियाओं को सीखने से पहले, चार्जिंग ली-आयन बैटरी से संबंधित बुनियादी मापदंडों को जानना हमारे लिए महत्वपूर्ण होगा।

इसके विपरीत, लीड एसिड बैटरी, एक ली-आयन बैटरी को काफी उच्च प्रारंभिक धाराओं पर चार्ज किया जा सकता है जो बैटरी की आह रेटिंग के रूप में उच्च हो सकती है। इसे 1 सी दर से चार्ज करने के रूप में कहा जाता है, जहां सी बैटरी का आह मूल्य है।



यह कहने के बाद, इस चरम दर का उपयोग करना कभी भी उचित नहीं है, क्योंकि इसका अर्थ होगा कि इसके तापमान में वृद्धि के कारण अत्यधिक तनावपूर्ण परिस्थितियों में बैटरी को चार्ज करना। इसलिए 0.5C की दर को एक मानक अनुशंसित मूल्य माना जाता है।

0.5C चार्जिंग करंट दर को दर्शाता है जो बैटरी के आह मान का 50% है। उष्णकटिबंधीय गर्मियों की स्थितियों में, यहां तक ​​कि यह दर मौजूदा उच्च परिवेश के तापमान के कारण बैटरी के लिए प्रतिकूल दर में बदल सकती है।

क्या ली-आयन बैटरी चार्ज करने के लिए जटिल विचारों की आवश्यकता होती है?

बिलकुल नहीं। यह वास्तव में बैटरी का एक अत्यंत अनुकूल रूप है, और कम से कम विचार के साथ चार्ज हो जाएगा, हालांकि ये न्यूनतम विचार आवश्यक हैं और बिना असफलता के पालन किया जाना चाहिए।

कुछ महत्वपूर्ण लेकिन विचार को लागू करने में आसान हैं: पूर्ण शुल्क स्तर पर ऑटो कट-ऑफ, निरंतर वोल्टेज और निरंतर वर्तमान इनपुट आपूर्ति।

निम्नलिखित स्पष्टीकरण इस बेहतर को समझने में मदद करेगा।

निम्नलिखित ग्राफ एक मानक 3.7 V Li-Ion सेल के आदर्श चार्जिंग प्रक्रिया का सुझाव देता है, जिसे पूर्ण प्रभार स्तर के रूप में 4.2 V के साथ मूल्यांकन किया गया है।

ली-आयन चार्ज तरंग, ग्राफ, वर्तमान वोल्टेज, संतृप्ति ट्रेस।

प्रथम चरण : प्रारंभिक चरण # 1 में हम देखते हैं कि बैटरी का वोल्टेज 0.25 V से 4.0 V के स्तर पर लगभग 1 घंटे में 1 amp निरंतर वर्तमान चार्जिंग दर से बढ़ जाता है। यह BLUE लाइन द्वारा इंगित किया गया है। 0.25 वी केवल सांकेतिक उद्देश्य के लिए है, एक वास्तविक 3.7 वी सेल को 3 वी से नीचे कभी भी छुट्टी नहीं दी जानी चाहिए।

चरण 2: चरण # 2 में, चार्जिंग प्रवेश करती है संतृप्ति प्रभार अवस्था , जहां वोल्टेज 4.2 V के पूर्ण प्रभार स्तर तक पहुंचता है, और वर्तमान खपत कम होने लगती है। मौजूदा दर में यह गिरावट अगले कुछ घंटों तक जारी है। चार्जिंग वर्तमान को लाल बिंदीदार रेखा द्वारा इंगित किया गया है।

स्टेज # 3 : वर्तमान में गिरावट के रूप में, यह अपने निम्नतम स्तर पर पहुंच जाता है जो सेल की आह रेटिंग के 3% से कम है।

एक बार ऐसा होने पर, इनपुट सप्लाई को बंद कर दिया जाता है और सेल को एक और 1 घंटे के लिए सेटल होने दिया जाता है।

एक घंटे के बाद सेल वोल्टेज वास्तविक इंगित करता है राज्य का प्रभार या एसओसी सेल का। किसी सेल या बैटरी का SoC वह इष्टतम आवेश स्तर होता है जो उसे पूर्ण चार्ज करने के बाद प्राप्त होता है, और यह स्तर वास्तविक स्तर को दर्शाता है जिसका उपयोग किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए किया जा सकता है।

इस स्थिति में हम कह सकते हैं कि सेल की स्थिति उपयोग के लिए तैयार है।

स्टेज # 4 : जिन स्थितियों में सेल का उपयोग लंबे समय तक नहीं किया जाता है, एक टॉपिंग चार्जिंग को समय-समय पर लागू किया जाता है, जिसमें सेल द्वारा ली जाने वाली वर्तमान खपत इसके आह मूल्य के 3% से कम होती है।

याद रखें, हालांकि ग्राफ 4.2 V तक पहुंचने के बाद भी सेल को चार्ज किए जाने को दिखाता है, वह है ली-आयन सेल के व्यावहारिक चार्जिंग के दौरान कड़ाई से अनुशंसित नहीं है । जैसे ही सेल 4.2 V लेवल पर पहुंचती है, सप्लाई अपने आप कट जाती है।

तो ग्राफ़ मूल रूप से क्या सुझाव देता है?

  1. एक इनपुट आपूर्ति का उपयोग करें जिसमें एक निश्चित वर्तमान और निश्चित वोल्टेज आउटपुट है, जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है। (आमतौर पर यह = मुद्रित मूल्य से वोल्टेज 14% अधिक हो सकता है, आह मूल्य का वर्तमान 50%, इससे कम वर्तमान भी अच्छी तरह से काम करेगा, हालांकि चार्जिंग समय अनुपात में वृद्धि होगी)
  2. चार्जर को अनुशंसित पूर्ण प्रभार स्तर पर एक ऑटो-कट बंद होना चाहिए।
  3. बैटरी के लिए तापमान प्रबंधन या नियंत्रण की आवश्यकता नहीं हो सकती है यदि इनपुट वर्तमान एक मूल्य तक सीमित है जो बैटरी के वार्मिंग का कारण नहीं बनता है

यदि आपके पास ऑटो कट-ऑफ नहीं है, तो बस निरंतर वोल्टेज इनपुट को 4.1 V तक सीमित रखें।

1) एक एकल MOSFET का उपयोग करके सरलतम Li-Ion चार्जर

यदि आप सबसे सस्ता और सरलतम ली-आयन चार्जर सर्किट ढूंढ रहे हैं, तो इससे बेहतर विकल्प नहीं हो सकता।

यह डिजाइन तापमान विनियमन के बिना है, इसलिए कम इनपुट वर्तमान की सिफारिश की जाती है

एक एकल MOSFET, एक पूर्व निर्धारित या ट्रिमर और एक 470 ओम 1/4 वाट अवरोधक यह सब आपको एक सरल और सुरक्षित चार्जर सर्किट बनाने की आवश्यकता होगी।

ली-आयन सेल में आउटपुट कनेक्ट करने से पहले कुछ चीजों का ध्यान रखें।

1) चूंकि उपरोक्त डिज़ाइन तापमान विनियमन को शामिल नहीं करता है, इसलिए इनपुट वर्तमान को एक स्तर तक सीमित करना चाहिए जो सेल के महत्वपूर्ण हीटिंग का कारण नहीं बनता है।

2) चार्जिंग टर्मिनलों में जहां सेल जुड़ा होना चाहिए, वहां ठीक 4.1V पाने के लिए प्रीसेट को एडजस्ट करें। इसे ठीक करने का एक शानदार तरीका प्रीसेट के स्थान पर एक सटीक जेनर डायोड कनेक्ट करना है, और 470 ओम को 1 K रोकनेवाला के साथ बदलना है।

वर्तमान के लिए, आम तौर पर लगभग 0.5C का एक निरंतर वर्तमान इनपुट सही होगा, यह सेल के mAh मूल्य का 50% है।

एक वर्तमान नियंत्रक जोड़ना

यदि इनपुट स्रोत वर्तमान नियंत्रित नहीं है, तो उस स्थिति में हम उपरोक्त सर्किट को सरल BJT करंट कंट्रोल स्टेज के साथ जल्दी से अपग्रेड कर सकते हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

आरएक्स = 07 / मैक्स चार्जिंग करंट

ली-आयन बैटरी का लाभ

ली-आयन कोशिकाओं के साथ मुख्य लाभ एक त्वरित, और एक कुशल दर पर चार्ज स्वीकार करने की उनकी क्षमता है। हालाँकि Li-Ion कोशिकाओं में प्रतिकूल वोल्टेज, उच्च धारा, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से चार्जिंग स्थितियों जैसे प्रतिकूल इनपुट के प्रति संवेदनशील होने की बुरी प्रतिष्ठा है।

उपरोक्त शर्तों में से किसी के तहत चार्ज किए जाने पर, सेल बहुत गर्म हो सकता है, और यदि स्थिति बनी रहती है, तो सेल द्रव या यहां तक ​​कि विस्फोट हो सकता है, अंततः सेल को स्थायी रूप से नुकसान पहुंचा सकता है।

किसी भी प्रतिकूल चार्जिंग स्थिति के तहत सेल में होने वाली पहली चीज़ उसके तापमान में वृद्धि होती है, और प्रस्तावित सर्किट अवधारणा में हम आवश्यक सुरक्षा संचालन को लागू करने के लिए डिवाइस की इस विशेषता का उपयोग करते हैं, जहां सेल को कभी भी उच्च तापमान तक पहुंचने की अनुमति नहीं होती है। सेल के आवश्यक चश्मे के तहत अच्छी तरह से मापदंडों।

2) नियंत्रक आईसी के रूप में LM317 का उपयोग करना

इस ब्लॉग में हम कई लोगों के सामने आए हैं आईसी LM317 और LM338 का उपयोग कर बैटरी चार्जर सर्किट जो सबसे बहुमुखी हैं, और चर्चा किए गए कार्यों के लिए सबसे उपयुक्त उपकरण हैं।

यहाँ भी हम IC LM317 को नियोजित करते हैं, हालाँकि इस उपकरण का उपयोग केवल आवश्यक विनियमित वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, और कनेक्टेड Li-Ion सेल के लिए करंट।

वास्तविक संवेदी कार्य एनपीएन ट्रांजिस्टर के जोड़े द्वारा किया जाता है जो इस तरह तैनात होते हैं कि वे सेल के तहत भौतिक संपर्क में आते हैं।

दिए गए सर्किट आरेख को देखते हुए, हम प्राप्त करते हैं तीन प्रकार की सुरक्षा एक साथ:

जब पावर सेट अप के लिए लागू किया जाता है, तो आईसी 317 प्रतिबंधित होता है, और कनेक्टेड ली-आयन बैटरी को 3.9V के बराबर आउटपुट उत्पन्न करता है।

  1. 640 ओम अवरोधक यह सुनिश्चित करता है कि यह वोल्टेज कभी भी पूर्ण आवेश सीमा से अधिक न हो।
  2. आईसी के एडीजे पिन के लिए एक मानक डार्लिंगटन मोड में जुड़े दो एनपीएन ट्रांजिस्टर सेल तापमान को नियंत्रित करते हैं।
  3. ये ट्रांजिस्टर भी काम करते हैं वर्तमान सीमक , ली-आयन सेल के लिए एक वर्तमान स्थिति को रोकने।

हम जानते हैं कि यदि IC 317 का ADJ पिन ग्राउंडेड है, तो स्थिति पूरी तरह से आउटपुट वोल्टेज से अलग हो जाती है।

इसका मतलब यह है कि यदि ट्रांजिस्टर का संचालन एडीजे पिन के शॉर्ट सर्किट का कारण होगा, तो आउटपुट बैटरी को बंद कर देगा।

हाथ में उपरोक्त सुविधा के साथ, यहाँ डार्लिंगटॉम जोड़ी कुछ दिलचस्प सुरक्षा कार्य करती है।

इसके आधार और जमीन के पार जुड़ा हुआ 0.8 अवरोधक अधिकतम वर्तमान को लगभग 500 mA तक सीमित कर देता है, यदि वर्तमान सीमा इस सीमा को पार कर जाती है, तो 0.8 ओम प्रतिरोध के पार वोल्टेज ट्रांजिस्टर को सक्रिय करने के लिए पर्याप्त हो जाता है जो IC के आउटपुट को 'चोक' करता है। , और वर्तमान में किसी भी और वृद्धि को रोकता है। यह बदले में बैटरी को चालू की अवांछित मात्रा में रखने में मदद करता है।

पैरामीटर के रूप में तापमान जांच का उपयोग करना

हालांकि, ट्रांजिस्टर द्वारा संचालित मुख्य सुरक्षा फ़ंक्शन ली-आयन बैटरी के तापमान में वृद्धि का पता लगा रहा है।

सभी अर्धचालक उपकरणों की तरह ट्रांजिस्टर परिवेश या उनके शरीर के तापमान में वृद्धि के साथ अधिक आनुपातिक रूप से वर्तमान का संचालन करते हैं।

जैसा कि चर्चा की गई है, इन ट्रांजिस्टर को बैटरी के साथ निकट शारीरिक संपर्क में रखा जाना चाहिए।

अब मान लें कि सेल का तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, तो ट्रांजिस्टर इस पर प्रतिक्रिया देते हैं और उसका संचालन शुरू कर देते हैं, प्रवाहकत्त्व तुरंत आईसी की पिन को ग्राउंड पोटेंशियल के अधिक अधीन कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज में कमी होती है।

चार्जिंग वोल्टेज में कमी के साथ, कनेक्टेड ली-आयन बैटरी का तापमान भी घट जाएगा। यह परिणाम है कि सेल का एक नियंत्रित चार्ज होता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि सेल कभी भी दूर की स्थितियों में नहीं जाता है, और एक सुरक्षित चार्जिंग प्रोफ़ाइल को बनाए रखता है।

उपरोक्त सर्किट तापमान मुआवजा सिद्धांत के साथ काम करता है, लेकिन इसमें एक स्वचालित ओवर चार्ज सुविधा शामिल नहीं है, और इसलिए अधिकतम चार्ज वोल्टेज 4.1 वी पर तय किया जा रहा है।

तापमान मुआवजा के बिना

यदि आप परेशानियों को नियंत्रित करने वाले तापमान से बचना चाहते हैं, तो आप बस BC547 की डार्लिंगटन जोड़ी को अनदेखा कर सकते हैं, और इसके बजाय एकल BC247 का उपयोग कर सकते हैं।

अब, यह केवल ली-आयन सेल के लिए वर्तमान / वोल्टेज नियंत्रित आपूर्ति के रूप में काम करेगा। यहां आवश्यक संशोधित डिजाइन है।

ट्रांसफार्मर 0-6 / 9 / 12V ट्रांसफार्मर हो सकता है

चूँकि, यहाँ तापमान नियंत्रण नियोजित नहीं है, इसलिए सुनिश्चित करें कि Rc मान 0.5 C दर के लिए सही रूप से परिमाणित है। इसके लिए आप निम्न सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:

आरसी = 0.7 / 50% आह मूल्य

मान लीजिए कि आह मूल्य 2800 mAh के रूप में छपा है। तब उपरोक्त सूत्र को इस प्रकार हल किया जा सकता है:

आरसी = 0.7 / 1400 mA = 0.7 / 1.4 = 0.5 ओम

वाट क्षमता 0.7 x 1.4 = 0.98, या केवल 1 वाट होगी।

इसी तरह, सुनिश्चित करें कि 4k7 पूर्व निर्धारित आउटपुट टर्मिनलों में एक सटीक 4.1 V के लिए समायोजित किया गया है।

एक बार उपरोक्त समायोजन किए जाने के बाद, आप किसी भी अप्रिय स्थिति की चिंता किए बिना, इरादा ली-आयन बैटरी को सुरक्षित रूप से चार्ज कर सकते हैं।

चूंकि, 4.1 वी पर हम बैटरी को पूरी तरह चार्ज करने के लिए मान नहीं सकते हैं।

उपरोक्त खामी का मुकाबला करने के लिए, उपरोक्त अवधारणा की तुलना में एक स्वचालित कट ऑफ सुविधा अधिक अनुकूल हो जाती है।

मैंने इस ब्लॉग में कई op amp स्वचालित चार्जर सर्किट पर चर्चा की है, उनमें से किसी एक को प्रस्तावित डिज़ाइन के लिए लागू किया जा सकता है, लेकिन चूंकि हम डिज़ाइन को सस्ता और आसान रखने के लिए इच्छुक हैं, इसलिए एक वैकल्पिक विचार जो नीचे दिखाया गया है, उसे आज़माया जा सकता है।

कट-ऑफ के लिए एक एससीआर नियुक्त करना

यदि आप केवल तापमान की निगरानी के बिना, ऑटो कट ऑफ करने के इच्छुक हैं, तो आप नीचे बताए गए एससीआर आधारित डिज़ाइन को आज़मा सकते हैं। SCR का उपयोग ADJ भर में किया जाता है और IC के ग्राउंड को लैचिंग ऑपरेशन के लिए उपयोग किया जाता है। गेट आउटपुट के साथ धांधली की गई है कि जब संभावित 4.2V पर पहुंचता है, तो SCR आग लगा देता है और बैटरी को बिजली काटकर स्थायी रूप से चालू कर देता है।

सीमा को निम्नलिखित तरीके से समायोजित किया जा सकता है:

प्रारंभ में 1K प्रीसेट को जमीनी स्तर (चरम दाएं) पर समायोजित करें, आउटपुट टर्मिनलों पर 4.3V बाहरी वोल्टेज स्रोत लागू करें।
अब धीरे-धीरे एससेट को तब तक एडजस्ट करें जब तक कि एससीआर सिर्फ आग (एलईडी रोशन) न हो जाए।

यह ऑटो शट-ऑफ एक्शन के लिए सर्किट सेट करता है।

उपरोक्त सर्किट को कैसे सेट-अप करें

प्रारंभ में प्रीसेट के केंद्रीय स्लाइडर हाथ को सर्किट की जमीनी रेल को छूते हुए रखें।

अब, बैटरी स्विच ऑन पावर को कनेक्ट किए बिना, आउटपुट वोल्टेज की जांच करें जो स्वाभाविक रूप से 700 ओम अवरोधक द्वारा निर्धारित पूर्ण चार्ज स्तर दिखाएगा।

अगला, बहुत कुशलता से और धीरे से पूर्व निर्धारित समायोजित करें जब तक कि एससीआर सिर्फ उत्पादन वोल्टेज को शून्य से बंद नहीं करता।

बस यही है, अब आप मान सकते हैं कि सर्किट बिल्कुल तैयार है।

एक डिस्चार्ज की गई बैटरी कनेक्ट करें, बिजली चालू करें और प्रतिक्रिया की जांच करें, संभवतः एससीआर तब तक फायर नहीं करेगा जब तक कि सेट थ्रेशोल्ड तक नहीं पहुंच जाता है, और जैसे ही बैटरी सेट फुल चार्ज थ्रेशोल्ड तक पहुंचती है, कट जाती है।

3) Li-Ion बैटरी चार्जर सर्किट IC 555 का उपयोग करना

दूसरा सरल डिजाइन सर्वव्यापी आईसी 555 का उपयोग करते हुए एक सीधा लेकिन सटीक स्वचालित ली-आयन बैटरी चार्जर सर्किट बताता है।

चार्जिंग ली-आयन बैटरी क्रिटिकल हो सकती है

एक ली-आयन बैटरी, जैसा कि हम सभी जानते हैं कि नियंत्रित परिस्थितियों में चार्ज करने की आवश्यकता होती है, अगर यह सामान्य साधनों से चार्ज किया जाता है, तो बैटरी को नुकसान या विस्फोट भी हो सकता है।

मूल रूप से ली-आयन बैटरी अपनी कोशिकाओं को चार्ज करने से अधिक पसंद नहीं करती हैं। एक बार जब कोशिकाएं ऊपरी दहलीज पर पहुंच जाती हैं, तो चार्ज वोल्टेज को काट दिया जाना चाहिए।

निम्न ली-आयन बैटरी चार्जर सर्किट बहुत कुशलता से उपरोक्त शर्तों का पालन करता है जैसे कि कनेक्टेड बैटरी को कभी भी अपनी चार्ज सीमा से अधिक नहीं होने दिया जाता है।

जब IC 555 को एक तुलनित्र के रूप में उपयोग किया जाता है, तो इसके पिन # 2 और पिन # 6 प्रासंगिक प्रीसेट्स की सेटिंग के आधार पर निचले और ऊपरी वोल्टेज सीमा सीमा का पता लगाने के लिए प्रभावी संवेदी इनपुट बन जाते हैं।

पिन # 2 कम वोल्टेज थ्रेशोल्ड स्तर की निगरानी करता है, और सेट सीमा से नीचे स्तर गिरने की स्थिति में आउटपुट को एक उच्च तर्क के लिए ट्रिगर करता है।

इसके विपरीत, पिन # 6 ऊपरी वोल्टेज सीमा की निगरानी करता है और सेट हाई डिटेक्शन लिमिट से अधिक वोल्टेज स्तर का पता लगाने पर आउटपुट को कम कर देता है।

मूल रूप से ऊपरी कट ऑफ और लोअर स्विच ऑन को संबंधित प्रीसेट की मदद से सेट किया जाना चाहिए, जो आईसी के मानक चश्मे के साथ-साथ कनेक्टेड बैटरी को संतुष्ट करता है।

पिन # 2 से संबंधित पूर्व निर्धारित को इस तरह सेट किया जाना चाहिए कि निचली सीमा Vcc के 1 / 3rd से मेल खाती है, और इसी तरह पिन # 6 से जुड़े पूर्व निर्धारित को ऐसे सेट किया जाना चाहिए कि ऊपरी कट ऑफ की सीमा Vcc के 2 / 3rd से मेल खाती हो, आईसी 555 के मानक नियमों के अनुसार।

यह काम किस प्रकार करता है

आईसी 555 का उपयोग कर प्रस्तावित ली-आयन चार्जर सर्किट का पूरा कामकाज निम्न चर्चा में बताया गया है:

मान लें कि पूरी तरह से डिस्चार्ज ली-आयन बैटरी (लगभग 3.4V पर) नीचे दिखाए गए सर्किट के आउटपुट में जुड़ी हुई है।

3.4V स्तर से ऊपर कहीं स्थापित करने के लिए निचले सीमा को मानते हुए, पिन # 2 तुरंत कम वोल्टेज की स्थिति को भांप लेता है और पिन # 3 पर आउटपुट को उच्च खींचता है।

पिन # 3 पर उच्च ट्रांजिस्टर को सक्रिय करता है जो इनपुट पावर को कनेक्टेड बैटरी पर स्विच करता है।

बैटरी अब धीरे-धीरे चार्ज होने लगती है।

जैसे ही बैटरी फुल चार्ज (@ 4.2V) पर पहुंचती है, पिन 4.2 पर ऊपरी कट ऑफ थ्रेशोल्ड मानकर लगभग 4.2v पर सेट किया जाता है, लेवल को पिन # 6 पर सेंस किया जाता है, जो आउटपुट को तुरंत कम पर पहुंचा देता है।

कम आउटपुट तुरन्त ट्रांजिस्टर को बंद कर देता है जिसका अर्थ है कि चार्जिंग इनपुट अब बाधित हो गया है या बैटरी से कट गया है।

एक ट्रांजिस्टर चरण का समावेश उच्च वर्तमान ली-आयन कोशिकाओं को भी चार्ज करने की सुविधा प्रदान करता है।

ट्रांसफार्मर को 6V से अधिक नहीं वोल्टेज के साथ चुना जाना चाहिए, और वर्तमान रेटिंग 1/5 वीं बैटरी एएच रेटिंग।

सर्किट आरेख

यदि आपको लगता है कि उपरोक्त डिज़ाइन बहुत जटिल है, तो आप निम्नलिखित डिज़ाइन आज़मा सकते हैं जो बहुत सरल लगता है:

सर्किट कैसे सेट करें

दिखाए गए बिंदुओं पर एक पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी कनेक्ट करें और प्रीसेट को समायोजित करें जैसे कि रिले सिर्फ एन / सी से एन / ओ स्थिति को निष्क्रिय करता है .... सर्किट के किसी भी चार्ज डीसी इनपुट को जोड़ने के बिना ऐसा करें।

एक बार यह पूरा हो जाने पर आप सर्किट को सेट होने के लिए मान सकते हैं और पूरी तरह से चार्ज होने पर स्वचालित बैटरी की आपूर्ति के लिए उपयोग करने योग्य हो सकते हैं।

वास्तविक चार्जिंग के दौरान, सुनिश्चित करें कि चार्जिंग इनपुट करंट हमेशा बैटरी AH रेटिंग से कम होता है, मतलब अगर मान लें कि AH 900mAH है, तो इनपुट 500mA से अधिक नहीं होना चाहिए।

1K पूर्व निर्धारित के माध्यम से बैटरी के स्व-निर्वहन को रोकने के लिए रिले स्विच ऑफ होते ही बैटरी को हटा दिया जाना चाहिए।

IC1 = IC555

सभी प्रतिरोधक 1/4 वाट के CFR हैं

आईसी 555 पिनआउट

आईसी 555 पिनआउट

निष्कर्ष

यद्यपि ऊपर प्रस्तुत डिज़ाइन सभी तकनीकी रूप से सही हैं और प्रस्तावित विनिर्देशों के अनुसार कार्यों का प्रदर्शन करेंगे, वे वास्तव में एक ओवरकिल के रूप में दिखाई देते हैं।

ली-आयन सेल को चार्ज करने का एक सरल लेकिन प्रभावी और सुरक्षित तरीका बताया गया है इस पोस्ट में , और यह सर्किट बैटरी के सभी रूपों पर लागू हो सकता है क्योंकि यह पूरी तरह से दो महत्वपूर्ण मापदंडों का ध्यान रखता है: लगातार-चालू और पूर्ण चार्ज ऑटो कट-ऑफ। एक निरंतर वोल्टेज चार्जिंग स्रोत से उपलब्ध माना जाता है।

4) कई ली-आयन बैटरियों को चार्ज करना

लेख एक सरल सर्किट की व्याख्या करता है जिसका उपयोग एक वोल्टेज स्रोत जैसे कि 12 वी बैटरी या 12 वी सौर पैनल से कम से कम 25 एनओएस ली-आयन कोशिकाओं को एक साथ समानांतर में जल्दी से चार्ज करने के लिए किया जा सकता है।

इस ब्लॉग के एक उत्सुक अनुयायियों द्वारा विचार का अनुरोध किया गया था, आइए इसे सुनें:

एक साथ कई ली-आयन बैटरी चार्ज करना

क्या आप एक ही समय में 25 ली-ऑन सेल बैटरी (3.7v- 800mA प्रत्येक) को चार्ज करने के लिए सर्किट डिजाइन करने में मेरी मदद कर सकते हैं। मेरा पावर सोर्स 12v- 50AH की बैटरी से है। मुझे यह भी बताएं कि प्रति घंटे इस सेटअप के साथ 12v बैटरी के कितने एम्पियर खींचे जाएंगे ... अग्रिम धन्यवाद।

परिरूप

जब चार्जिंग की बात आती है, तो ली-आयन कोशिकाओं को एसिड बैटरी की तुलना में अधिक कड़े मापदंडों की आवश्यकता होती है।

यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि ली-आयन कोशिकाएं चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान काफी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करती हैं, और अगर यह गर्मी उत्पादन नियंत्रण से परे जाती है, तो सेल को गंभीर नुकसान हो सकता है या एक संभावित विस्फोट भी हो सकता है।

हालांकि ली-आयन कोशिकाओं के बारे में एक अच्छी बात यह है कि उन्हें शुरू में पूर्ण 1 सी दर से चार्ज किया जा सकता है, एसिड बैटरी का नेतृत्व करने के विपरीत जो सी / 5 चार्जिंग दर से अधिक की अनुमति नहीं देता है।

उपरोक्त लाभ ली-आयन कोशिकाओं को लीड एसिड काउंटर भाग की तुलना में 10 गुना तेज दर पर चार्ज करने की अनुमति देता है।

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, चूंकि गर्मी प्रबंधन महत्वपूर्ण मुद्दा बन जाता है, अगर इस पैरामीटर को उचित रूप से नियंत्रित किया जाता है, तो बाकी चीजें बहुत सरल हो जाती हैं।

इसका मतलब है कि हम ली-आयन कोशिकाओं को पूर्ण 1C दर पर बिना किसी चीज के बारे में परेशान किए बिना चार्ज कर सकते हैं क्योंकि हमारे पास ऐसा कुछ है जो इन कोशिकाओं से गर्मी उत्पादन की निगरानी करता है और आवश्यक सुधारात्मक उपाय शुरू करता है।

मैंने इसे एक अलग हीट सेंसिंग सर्किट संलग्न करके इसे लागू करने की कोशिश की है जो कोशिकाओं से गर्मी की निगरानी करता है और अगर गर्मी सुरक्षित स्तर से भटकना शुरू कर देती है तो चार्जिंग करंट को नियंत्रित करती है।

1C दर पर तापमान को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है

नीचे पहला सर्किट आरेख आईसी LM324 का उपयोग करके एक सटीक तापमान सेंसर सर्किट दिखाता है। इसके तीन ऑप्स यहां लगाए गए हैं।

डायोड डी 1 एक 1 एन 4148 है जो प्रभावी रूप से यहां तापमान सेंसर के रूप में कार्य करता है। तापमान में हर डिग्री वृद्धि के साथ इस डायोड में वोल्टेज 2mV तक गिर जाता है।

डी 1 के पार वोल्टेज में यह परिवर्तन A2 को इसके आउटपुट लॉजिक को बदलने के लिए प्रेरित करता है, जो बदले में A3 को धीरे-धीरे अपने आउटपुट वोल्टेज को समान रूप से बढ़ाने की पहल करता है।

A3 का आउटपुट एक ऑप्टो कपलर एलईडी से जुड़ा है। पी 1 की सेटिंग के अनुसार, ए 4 आउटपुट सेल से गर्मी की प्रतिक्रिया में वृद्धि करता है, जब तक कि जुड़ा हुआ एलईडी लाइट्स और ऑप्टो कंडक्टर के आंतरिक ट्रांजिस्टर तक।

जब ऐसा होता है ऑप्टो ट्रांजिस्टर आवश्यक सुधारात्मक क्रियाओं को शुरू करने के लिए LMV8 सर्किट को 12V की आपूर्ति करता है।

दूसरा सर्किट आईसी LM338 का उपयोग करके एक सरल विनियमित बिजली आपूर्ति दिखाता है। 2k2 पॉट जुड़े ली-आयन कोशिकाओं के पार 4.5V का उत्पादन करने के लिए समायोजित किया गया है।

पूर्ववर्ती IC741 सर्किट एक ओवर चार्ज कट सर्किट है जो कोशिकाओं पर चार्ज की निगरानी करता है और आपूर्ति को 4.2V से ऊपर पहुंचने पर डिस्कनेक्ट कर देता है।

ICLM338 के पास बाईं ओर BC547 को उचित सुधारात्मक कार्यों को लागू करने के लिए पेश किया जाता है जब कोशिकाएं गर्म होने लगती हैं।

यदि कोशिकाएं बहुत अधिक गर्म होने लगती हैं, तो तापमान संवेदक ऑप्टो कपलर से आपूर्ति LM338 ट्रांजिस्टर (BC547) से टकराती है, ट्रांजिस्टर का संचालन होता है, और तुरंत LM338 आउटपुट को बंद कर देता है, जब तक कि तापमान सामान्य स्तर तक नीचे नहीं आता, यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है, जब तक यह प्रक्रिया जारी रहती है। कोशिकाओं को पूरी तरह से चार्ज किया जाता है जब आईसी 741 सक्रिय हो जाता है और स्रोत से कोशिकाओं को स्थायी रूप से काट देता है।

सभी 25 कोशिकाओं को समानांतर में इस सर्किट से जोड़ा जा सकता है, प्रत्येक सकारात्मक लाइन में आवेश के समान वितरण के लिए एक अलग डायोड और एक 5 ओम 1 वाट प्रतिरोधक शामिल होना चाहिए।

पूरे सेल पैकेज को एक सामान्य एल्युमीनियम प्लेटफॉर्म पर तय किया जाना चाहिए ताकि एल्युमीनियम प्लेट पर समान रूप से गर्मी का प्रसार हो।

इस एल्युमीनियम प्लेट के ऊपर डी 1 को उचित रूप से चिपकाया जाना चाहिए, ताकि सेंसर डी 1 द्वारा खराब हो चुकी गर्मी को बेहतर तरीके से महसूस किया जा सके।

स्वचालित ली-आयन सेल चार्जर और नियंत्रक सर्किट।

निष्कर्ष

  • बुनियादी मानदंड जिन्हें किसी भी बैटरी के लिए बनाए रखने की आवश्यकता होती है, वे हैं: सुविधाजनक तापमान के तहत चार्ज करना, और जैसे ही यह पूर्ण शुल्क पर पहुंचता है, आपूर्ति को काट देना। बैटरी प्रकार की परवाह किए बिना आपको मूल चीज़ का पालन करना होगा। आप इसे मैन्युअल रूप से मॉनिटर कर सकते हैं या इसे स्वचालित बना सकते हैं, दोनों मामलों में आपकी बैटरी सुरक्षित रूप से चार्ज होगी और एक लंबा जीवन होगा।
  • चार्ज / डिस्चार्जिंग करंट बैटरी के तापमान के लिए ज़िम्मेदार होता है, अगर ये परिवेश के तापमान की तुलना में बहुत अधिक हैं तो आपकी बैटरी लंबे समय में भारी नुकसान करेगी।
  • दूसरा महत्वपूर्ण कारक कभी भी बैटरी को भारी निर्वहन करने की अनुमति नहीं देता है। पूर्ण प्रभार स्तर को बहाल करना या जब भी संभव हो ऊपर रखना। यह सुनिश्चित करेगा कि बैटरी अपने निचले निर्वहन स्तर तक कभी नहीं पहुंचे।
  • यदि आपको मैन्युअल रूप से इस पर नज़र रखना मुश्किल है तो आप वर्णित के रूप में एक स्वचालित सर्किट के लिए जा सकते हैं इस पृष्ठ पर ।

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