Incarcator acumulatori Litiu

[sesebe]

Mi-am facut si eu un mic incarcator pt acumulatori litiu (18650).

Avind in vedere ca oferta in acest domeniu aici pe forum nu este foarte generoasa, m-am gindit sa-l fac public pt ca poate mai au nevoie si altii.

 

Nu s-a incercat o realizare foarte ieftina ci una cit mai simplu de realizat care sa permita incarcarea simultana a 2 acumulatori 18650 si sa semnalizeze prin doua leduri starea: Rosu=in curs de incarcare, Verde=incarcare terminata. Am vrut sa obtin un incarcator relativ rapid.

Este realizat pe baza la un integrat special conceput pt acest task: LTC4052-4.2 (doua bucati).

Pt a permite utilizarea oricarui alimentator avut la dispozitie intre 5V/1,5A si 18V/1,5A, s-a prevazut si posibilitatea de a planta la intrarea in placa a unei surse in comutatie.

Valorile divizorului de la sursa in comutatie sint luate direct din datasheet dar, eu recomand modificarea valorii rezistorului de 6,4K in 6,2K (valoare mult mai raspindita) si care va permite o disipatie mai mica pe integratul incarcator, avind o tensiune ceva mai mica la intrare.

Eu personal nu am mai plantat sursa book de la intrare pt ca utilizez o sursa de 5V/2A pt alimentarea placutei incarcator.

 

In aceasta configuratie incarcatorul functioneaza foarte bine semnalizind si sfirsitul incarcarii printr-un led verde (cam principala mea contributie inafara datasheet-urilor).

 

Aveti mai jos ceva imagini.

[sesebe]

Mda, se pare ca pe nimeni nu intereseaza....

Este un incarcator automat pt doi acumulatori Li-Ion cu incarcare, supraveghere si afisare a statusului independenta pt fiecare dintre ei.

PCB-ul este proiectat pt a permite utilizarea unui suport pt doi acumulatori 18650 independenti.

Pt cei interesati, este disponibil si PCB-ul in format Eagle.

[briobit]

Eu am citit topicul tau pentru cam am avut o problema cu un astfel de incarcator din cauza unei celule in scurt, am facut ceva simplu cu 2 tranzistoare care a mers cu brio pana au venit incarcatoarele din China.

[sesebe]

Da, incarcarea acumulatorilor Litiu nu-i foarte complicata si se poate face foarte usor un incarcator "rezonabil".

Problema este ca daca tii la acumulatorii tai, n-ar trebui sa folosesti asa ceva ....

 

Pe scurt: incarcarea acumulatorilor Litiu se face in doua stadii curent constant pina ce tensiunea atinge 4,2V si apoi tensiune constanta pina ce curentul scade la 10% din valoarea de start. Apoi incarcarea TREBUIE sa se opreasca. Un incarcator simplu se poate face utilizind o sursa de tensiune setata la 4,2V si care sa aiba limitare de curent la curentul de incarcare dorit.

 

Problema cu incarcatoarele simple (si aici intra majoritatea celor chinezesti - daca nu toate chiar) este ca nu se mai opresc la atingerea maximului de incarcare si, daca "uiti" mai mult timp acumulatorul in incarcator, in timp se va deteriora prin supra incarcare.

 

Eu am folosit un integrat relativ scump dar am dorit sa aiba cit mai multe facilitati deja integrate, ca de exemplu indicarea sfirsitului incarcarii si controlul temperaturii pt a evita supra-incalzirea acumulatorului.

Tot la TME (de unde am cumparat eu aceste integrate) exista si integrate mult mai ieftine, de peste 5 ori mai ieftine care sint la fel de bune dar nu au indicare de end of charge, iar eu vroiam si asa ceva ca sa pot si sa sortez acumulatorii in functie de cit de buni sint. Mai mult am vrut si incarcare rapida ceea ce integratele mai ieftine nu prea pot face. Integratul utilizat de mine, prin amplasamentul sau lipit de acumulator, monitorizeaza si temperatura acumulatorului si regleaza curentul in asa fel ca sa nu supra-infierbinte acumulatorul (mai ales la inceputul incarcarii unui acumulator foarte descarcat).

 

Dupa cum ziceai si tu, fac si chnezii dar in stilul lor caracteristic: ieftin si prost.

Editat Noiembrie 10, 2015 de sesebe

[Alexutz]

Felicitari! Chargerele la 10lei, atat de mult laudate de unii incarca cu 200-300mA, unele variante punand elementii in paralel de parca incarci un powerbank si nu acumulatori cu grade diferite de descarcare dar si de uzura.

Acumulatorul foarte descarcat trebuie sa aiba 3V macar.

[rlodina]

Mersi de schema.

 

Chiar ma gandeam sa-mi fac un incarcator - momentan le incarc folosind un sursa de lab. pe care o pot controla de pe pc (am un mic programel care modifica regimul CC, CV) - dar e destul de incomod tot procedeul + am tot amanat  sa-mi fac un senzor de temp pe care sa-l urmaresc in paralel cu incarcarea.

 

Am o problema : nu gasesc in oferta TME : LT4052-4.2  are alt cod ?

[Ticu]

Este LTC4054-4.2

http://www.tme.com/ro/katalog/?idp=1&search=ltc5054&cleanParameters=1#search=ltc4054&s_field=accuracy&s_order=DESC&id_category=112884&visible_params=2%2C367%2C35%2C365%2C10%2C624%2C743&used_params=367%3A56710%3B
sau
http://ro.farnell.com/linear-technology/ltc4054les5-4-2-pbf/charger-battery-li-ion-0-15a-5sot23/dp/2102610?ost=LTC4054&categoryId=&categoryName=

Editat Noiembrie 10, 2015 de Ticu

[sesebe]

Scuze, greseala mea, este vorba de LTC4054ES5-4.2 nu LT4052.Iar aici datasheetul.

[hixpp02]

Este vorba despre asta, cred:@ http://www.tme.eu/ro/details/ltc4054es5-4.2trmp/baterii-si-controlere-celule-baterii/linear-technology/ltc4054es5-42_trmpbf/Oricum, este o realizare buna, felicitari !

[rlodina]

Gata - l-am gasit.

 

@sesebe - ai putea te rog sa postezi si fisierele Eagle 

 

Multumesc mult

[sesebe]

Miine daca nu uit pe pun si pe ele.

Sint facute in Eagle 5.6.

[digix]

Am mereu teama de supraincalzire la celulele 18650.

 

Intr-un incarcator de acest gen:

http://www.ebay.com/itm/NITECORE-Intellicharger-i4-Li-ion-Ni-MH-Ni-Cd-Universal-Battery-Charger-2014-/171057822536

s-a ambalat termic o celula si spre norocul meu eram pe aproape, am scos celula fierbinte din incarcator si dupa racire am continuat procesul de incarcare. S-a finalizat incarcarea celulei fara probleme.

 

Am dedus din pozele postate ca te-ai gandit la un contact termic intre celula si  LTC4054.

Ne-ar lamuri o poza cu suportul utilizat si ma gandeam sa-ti recomand aceste cleme cu prindere pe cablaj, se gasesc la un pret bun tot la TME:

 

http://www.tme.eu/ro/details/keys54/baterii-carcase/keystone/54/

[sesebe]

Salut,

 

Cablajul este proiectat sa utilizeze acest suport pt doua baterii/acumulatori tip 18650.

Atasez si doua poze cu placutele din timpul asamblarii, din pacate facute exact inaintea atasarii suportului de acumulatori.

Calitatea pozelor nu-i prea buna pt ca sint facute cu un telefon fara prea multa lumina.

Poate miine am sa pun si o poza cu incarcatorul complet asamblat sa se vada mai bine si cum face contact termic cu integratul. Cu un pic de imaginatie se poate "vedea" si acum, totusi.

 

 

@digix

Daca acumulatorii sint "obositi" se vor incalzi si pe acest incarcator pt ca incarcatorul incearca sa-i aduca la 4,2V si la cei obisiti nu prea merge.

Oricum acumulatorii buni, nu se incalzesc deloc, chiar daca incarcarea este una relativ rapida, se opreste incarcarea cu ei reci.

Totusi chiar si atunci cind se incalzesc, integratul reduce mult curentul de incarcare si riscul de a face explozie este mult diminuat.

Eu dupa citeva incarcari ale acumulatorilor mai obositi care se incalzesc, daca nu-si "revin" voi renunta sa-i mai folosesc.

 

Si fisierele Eagle:

 

incarcator.ZIP

 

 

[sesebe]

Si cum am promis...citeva poze:

 

     

 

Dupa cum se vede am mai facut o modificare, de fapt a fost un test si asa a ramas.

Am inlocuit dioda serie de la intrare cu una de putere mai mare dar fara nici o modificare semnificativa, numai caderea de tensiune s-a redus de la 0.65V la 0.34V masurati la curentul maxim de incarcare, dar absolut ne necesar.

 

In poze se poate vedea cum in prima poza ambii acumulatori se incarca, Ledurile de incarcare aprinse, unul din acumulatori s-a terminat de incarcat in timp ce celalat inca nu, si un detaliu cu pozitia in care este pozitionat integratul ca sa poata citi temperatura acumulatorului. 

[Dr.L]

Felicitari pt realizare!

 

Niste observatii: noua dioda e Shottky, d-aia are caderea de 0,3V si nu de 0,6V, ca diodele normale. Degeaba ai fi pus una mai mare, daca nu era shottky.

Totodata, sunt si skottly in capsula mai mica, inclusiv smd.

 

Sigur integratul monitorizeaza temperatura acumulatorilor?

Fiind o sursa liniara, integratul e de fapt sursa de caldura. Datorita capsulei miniaturale cu transfer termic f slab, integratele de genul merg (si) in limitare termica (lucreaza la 100 si de grade!) datorita problemelor anterioare.

Ce ziceam, la pagina 3.

 

La pagina 5. La o temperatura ambienta de 25 de grade, nici macar nu poate incarca acumulatorul in curent constant!

Daca curentul e programat la 500mA, integratul va scoate 350mA, cand tensiunea acumulatorului e inca mica (in imprejurul a 3V). Pt ca disipa 5-3V*0,35A=0,7W. Rezistenta termica de la cipul de siliciu la ambient e de cam 125 grade pt fiecare W dispat. Asta daca ajuta cablajul, adica trasee cat mai groase, cablaj dublu-placat cu treceri metalizate la greu etc. Vad ca in alte grafice, rezistenta termica e data ca 80 grade/Watt. Pe undeva printre astea e sigur.

0,7W cu 125 grade / W = 87,5 grade peste ambient.

0,7W cu 80 grade / W = 56 grade peste ambient

 

Integratul incalzeste acumulatorul...

 

Am studiat cipurile de genul de la TME, pana la urma am ramas la varianta chinezeasca de pe E-Bay (vanduta de colegi pe forum, 15 lei), cu TP4056.

Are urmatoarele beneficii:

- chiar are functie de monitorizare a temperaturii acumulatorului cu NTC

- suporta o rezistenta pe alimentare, pt reducerea disipatiei cipului

- de pe pinul PROG se poate citi si curentul de incarcare

- indica ce face cu 2 leduri (are iesiri dedicate, nu mai trebuie decat rezistentele)

- e mai ieftin (15 lei tot montajul, de pe care se dezlipeste in voie )

 

Ce-au facut chinezii bine:

Acum, cat o trai integratul asta, e alta discutie.

Dar in oferta TME mai sunt integrate care au multe din functiile astea implementate (mai putin afisarea curentului).

Cele de la Microchip merita studiate.

Sper sa fie de ajutor observatiile de mai sus.