लिथियम पॉलिमर (लिपो) बैटरी चार्जर सर्किट

पोस्ट एक साधारण लिथियम पॉलीमर (लाइपो) बैटरी को ओवर कट ऑफ फीचर के साथ बताता है। श्री अरुण प्रधान द्वारा विचार का अनुरोध किया गया था।

CC और CV के साथ एक सिंगल लिपो सेल को चार्ज करना

मैं होममेड सर्किट डिजाइन ब्लॉग में 'साइकिल डायनमो बैटरी चार्जर सर्किट' पर आपके काम में आया। यह वास्तव में जानकारीपूर्ण था।

मैं उस लेख के संबंध में कुछ पूछना चाहूंगा। मैं बैटरी स्विचिंग मैकेनिज्म के साथ हेक्सापेडल रोबोट पर काम कर रहा हूं। एक बार जब प्राथमिक बैटरी प्रीसेट वोल्टेज से परे हो जाती है, तो माध्यमिक बैटरी रोबोट के सिस्टम को शक्ति प्रदान करेगी। मेरी चिंता स्विचिंग सर्किट को लेकर नहीं है।

इसके साथ, मैं प्रत्येक मोटर के लिए एक जनरेटर संलग्न करके ऊर्जा उत्पादन पर काम कर रहा हूं। उत्पन्न वर्तमान का उपयोग 30C 11.1V 2200mAh 3 सेल लीपो बैटरी को रिचार्ज करने के लिए किया जाता है।

मुझे पता है कि 'साइकिल डायनमो बैटरी चार्जर सर्किट' में वर्णित सर्किट मेरे उद्देश्य के लिए उपयोगी नहीं होगा। क्या आप मुझे मेरी समस्या से संबंधित कोई अन्य विकल्प दे सकते हैं। मुझे बस यह जानने की जरूरत है कि निरंतर वोल्टेज और निरंतर वर्तमान या सीसी और सीवी दरों के साथ लीपो को संगत बनाने के लिए सर्किट को कैसे संशोधित किया जाए। धन्यवाद, उत्तर के लिए आगे देख रहे हैं।

सादर प्रणाम,

अरुण प्रधान

मलेशिया

परिरूप

लिथियम पॉलिमर बैटरी या बस एक लिपो बैटरी अधिक लोकप्रिय लिथियम आयन बैटरी की उन्नत नस्ल है, और ठीक उसी तरह जैसे कि पुराने समकक्ष कड़े चार्ज और निर्वहन मापदंडों के साथ निर्दिष्ट होते हैं।

हालाँकि अगर हम इन विशिष्टताओं को विस्तार से देखें, तो हम इसे कम होने के बजाय कमतर पाते हैं, अधिक सटीक होने के लिए एक लिपो बैटरी को 5C की दर से चार्ज किया जा सकता है और बहुत अधिक दरों पर भी डिस्चार्ज किया जा सकता है, यहाँ 'C 'बैटरी की एएच रेटिंग है।

उपरोक्त चश्मा वास्तव में हमें बैटरी के लिए वर्तमान स्थिति के बारे में चिंता किए बिना बहुत अधिक वर्तमान इनपुट का उपयोग करने की स्वतंत्रता देता है, जो कि आमतौर पर मामला होता है जब लीड एसिड बैटरी शामिल होती हैं।

इसका मतलब है कि इनपुट की amp रेटिंग को ज्यादातर मामलों में नजरअंदाज किया जा सकता है क्योंकि रेटिंग ज्यादातर मामलों में बैटरी के 5 x AH से अधिक नहीं हो सकती है। कहा जाता है कि, ऐसे महत्वपूर्ण उपकरणों को एक दर के साथ चार्ज करने के लिए हमेशा एक बेहतर और एक सुरक्षित विचार होता है जो अधिकतम निर्दिष्ट स्तर से कम हो सकता है, एक सी x 1 को चार्ज करने के लिए इष्टतम और सबसे सुरक्षित दर के रूप में लिया जा सकता है।

चूंकि हम लिथियम पॉलीमर (लाइपो) बैटरी चार्जर सर्किट को डिजाइन करने में रुचि रखते हैं, हम इस पर अधिक ध्यान केंद्रित करेंगे और देखेंगे कि कैसे लिपो बैटरी को उन घटकों के उपयोग से सुरक्षित रूप से अभी तक चार्ज किया जा सकता है जो पहले से ही आपके इलेक्ट्रॉनिक कबाड़ बॉक्स में बैठे हों।

दिखाए गए लिपो बैटरी चार्जर सर्किट सर्किट आरेख का हवाला देते हुए, पूरे डिजाइन को आईसी LM317 के आसपास कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, जो मूल रूप से एक बहुमुखी वोल्टेज नियामक चिप है और इसमें सभी सुरक्षा विशेषताएं हैं। यह 1.5 से अधिक एम्पों को इसके आउटपुट की अनुमति नहीं देगा। बैटरी के लिए एक सुरक्षित amp स्तर सुनिश्चित करता है।

यहां आईसी मूल रूप से लाइपो बैटरी के लिए सटीक आवश्यक चार्ज वोल्टेज स्तर को स्थापित करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह 10k पॉट या एक पूर्व निर्धारित समायोजित करके पूरा किया जा सकता है।

सर्किट आरेख

चरम दाईं ओर जो एक opamp को शामिल करता है वह ओवर चार्ज कट ऑफ स्टेज है और यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी को कभी भी ओवरचार्ज करने की अनुमति न हो और ओवर चार्ज थ्रेशहोल्ड तक पहुँचते ही बैटरी को सप्लाई काट दे।

सर्किट ऑपरेशन

Opamp के pin3 पर तैनात 10 k प्रीसेट का उपयोग ओवर चार्ज स्तर सेट करने के लिए किया जाता है, 3.7 V ली ली-पॉलीमर बैटरी के लिए इसे इस तरह सेट किया जा सकता है कि बैटरी के 4.2 V पर चार्ज होते ही opamp का आउटपुट उच्च हो जाता है (सिंगल सेल के लिए)। चूंकि डायोड को बैटरी के पॉजिटिव पर तैनात किया जाता है, लिम 317 आउटपुट को डायोड फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए लगभग 4.2 + 0.6 = 4.8 V (सिंगल सेल के लिए) सेट किया जाना चाहिए। श्रृंखला में 3 कोशिकाओं के लिए, इस मान को 4.2 x 3 + 0.6 = 13.2 V से समायोजित करने की आवश्यकता होगी

जब बिजली को पहले चालू किया जाता है (यह दिखाए गए स्थान पर बैटरी को जोड़ने के बाद किया जाना चाहिए), डिस्चार्ज स्थिति में होने वाली बैटरी LM317 से अपने वोल्टेज स्तर के मौजूदा स्तर तक आपूर्ति खींचती है, मान लें कि यह 3.6 वी है ।

उपरोक्त स्थिति IC3 के पिन 2 पर तय किए गए संदर्भ वोल्टेज स्तर के नीचे अच्छी तरह से opamp के पिन 3 को बनाए रखती है, जिससे पिन 6 या आईसी के आउटपुट में कम तर्क पैदा होता है।

अब जैसे ही बैटरी चार्ज होने लगती है उसका वोल्टेज स्तर तब तक बढ़ना शुरू हो जाता है जब तक कि यह 4.2 V के निशान तक नहीं पहुंच जाता है, जो पिन के ठीक ऊपर pin2 की पिन 3 पोटेंशियल को खींच लेता है, जिससे IC का आउटपुट तुरंत हाई या सप्लाई लेवल पर चला जाता है।

उपरोक्त सूचक ADJ पिन से जुड़े BC547 ट्रांजिस्टर पर LM 317 को स्विच करने के लिए LED को लाइट अप करने का संकेत देता है।

एक बार ऐसा होने के बाद LM 317 का ADJ पिन लाइपो बैटरी को अपनी आउटपुट सप्लाई बंद करने के लिए मजबूर कर देता है।

हालांकि इस बिंदु पर पूरे सर्किट 1K रोकनेवाला के माध्यम से opamp के pin3 के लिए प्रतिक्रिया के कारण इस कट ऑफ की स्थिति में हो जाता है। यह ऑपरेशन यह सुनिश्चित करता है कि किसी भी परिस्थिति में बैटरी को चार्जिंग वोल्टेज प्राप्त करने की अनुमति नहीं दी जाती है, जब एक बार चार्ज सीमा समाप्त हो जाती है।

सिस्टम बंद होने तक स्थिति लॉक रहती है और संभवतः एक नया चार्जिंग चक्र शुरू करने के लिए रीसेट हो जाता है।

एक निरंतर वर्तमान सीसी जोड़ना

उपरोक्त डिज़ाइन में हम LM338 IC का उपयोग करते हुए एक निरंतर वोल्टेज नियंत्रण सुविधा देख सकते हैं, हालाँकि एक निरंतर करंट यहाँ गायब लगता है। इस सर्किट में एक सीसी को सक्षम करने के लिए, इस सुविधा को शामिल करने के लिए एक छोटा सा ट्वीक पर्याप्त हो सकता है, जैसा कि निम्न आकृति में दिखाया गया है।

जैसा कि देखा जा सकता है, एक वर्तमान सीमित रोकनेवाला और डायोड लिंक का एक सरल जोड़ एक प्रभावी सीसी या निरंतर वर्तमान लिपो सेल चार्जर में डिजाइन को बदल देता है। अब जब आउटपुट निर्दिष्ट CC सीमा के ऊपर करंट खींचने की कोशिश करता है, तो Rx में एक परिकलित पोटेंशिअल विकसित किया जाता है, जो BCN47 बेस को ट्रिगर करने वाले 1N4148 डायोड से होकर गुजरता है, जो बदले में IC LM338 के ADJ पिन को संचालित करता है और IC को मजबूर करता है। स्विच ऑफ करने के लिए चार्जर को सप्लाई बंद करें।

Rx की गणना निम्न सूत्र से की जा सकती है:

Rx = BC547 और 1N41448 / अधिकतम बैटरी वर्तमान सीमा की आगे की वोल्टेज सीमा

इसलिए आरएक्स = 0.6 + 0.6 / मैक्स बैटरी वर्तमान सीमा

3 सीरीज सेल के साथ लिपो बैटरी

उपरोक्त प्रस्तावित 11.1V बैटरी पैक में, श्रृंखला में 3 सेल हैं और एक कनेक्टर के माध्यम से बैटरी के खंभे को अलग से समाप्त किया जाता है।
यह कनेक्टर से ध्रुवों को सही ढंग से पता लगाकर अलग-अलग बैटरी को चार्ज करने की सिफारिश की जाती है। आरेख कनेक्टर के साथ कोशिकाओं के मूल तारों का विवरण दिखाता है:

अद्यतन: बहु-सेल लाइपो बैटरी की निरंतर स्वचालित चार्जिंग को प्राप्त करने के लिए, आप निम्नलिखित लेख का उपयोग कर सकते हैं, जिसका उपयोग सभी प्रकार की लाइपो बैटरी को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है, भले ही इसमें शामिल कोशिकाओं की संख्या की परवाह किए बिना। सर्किट को चार्जिंग वोल्टेज को मॉनिटर करने और स्वचालित रूप से उन कोशिकाओं में स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें डिस्चार्ज किया जा सकता है और चार्ज करने की आवश्यकता है:

लाइपो बैटरी बैलेंस चार्जर सर्किट