Pengecas Pintar untuk Bateri Alkali: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Sudahkah anda mengira bilangan bateri alkali yang kami lemparkan setiap tahun, di seluruh dunia. Ia sangat besar …!

Pasaran bateri di Perancis adalah 600 juta unit terjual setiap tahun, 25, 000 tan dan 0.5% sampah isi rumah. Menurut Ademe, jumlah ini adalah 1 bilion dan 90 juta untuk bateri… 80% bateri tidak dikitar semula di Eropah pada tahun 2009.

Di Perancis, pada tahun 2006, 2 dari 3 timbunan berakhir di tempat sampah: hanya 9, 000 tan bateri terpakai yang dikumpulkan dan pada masa yang sama 30, 000 tan bateri baru terjual. 80% bateri yang digunakan di Eropah pada tahun 2009 tidak dikitar semula!

Kita semua perlu melakukan sesuatu untuk membuat perubahan ini…. sebagai contoh, untuk memulakan dengan mengurangkan bilangan bateri alkali yang digunakan.

Beberapa tahun yang lalu, saya menjumpai dokumen dari pengeluar Perancis "Wonder" bateri alkali yang telah mengejutkan saya. Dia menerangkan bagaimana mengisinya beberapa kali… berhalusinasi. Ini dia.

Ringkasnya, inilah yang perlu anda hormati untuk mengisi semula bateri alkali:

• Voltan terminal mestilah lebih besar daripada 1.25V untuk bateri 1.5V.
• Bateri harus habis hanya sebahagian (20-30%) untuk meningkatkan jangka hayat ini dan kemungkinan jumlah pengisian semula.
• Semasa mengecas, voltan di terminal bateri tidak boleh melebihi 1.7V.
• Arus pengecasan tidak boleh melebihi C / 15. "C" adalah kapasiti teori bateri. contohnya C = 1100mAh untuk bateri R6.

• Berpeluang mengisi semula mungkin jika titik ini dihormati.

Pada tahun 2017, saya cukup membuang bateri yang digunakan dalam mainan anak-anak saya. Oleh itu, saya mula menguji bateri pengecas (No. 1 dan No. 2) untuk bateri alkali yang disebut. Tetapi tidak ada yang memenuhi syarat beban yang dijelaskan dalam dokumen pengeluar Wonder. Pada akhirnya, bateri yang diisi semula oleh pengecas ini bagus untuk dibuang.

Saya tidak mempunyai pilihan ketika itu. Saya mesti merancang sendiri.

Langkah 1: Fungsi yang Dia Perlu Laksanakan

• Cas 4 bateri alkali 1.5v AA dan AAA 1.5v.
• Hadkan beban hingga 1.7V setiap elemen.
• Mengecas arus C / 15, sekitar 80mAh untuk bateri 1200mAh / 1.5V.
• Kesan jika bateri boleh dicas semula.
• Kesan jika bateri terisi penuh.
• Sebagai bonus, hantarkan voltan bateri melalui pautan bersiri.

Langkah 2: Kotak

Saya menggunakan bateri kotak 4 dengan harga termurah, yang terdapat di Aliexpress untuk menggunakan sistem mekanikalnya untuk memasang bateri dan LED.

PCB elektronik hanya terdiri daripada 5 perintang untuk LED dan cas bateri. Saya mengubah kad ultra mudah ini dengan memotong trek untuk mengasingkan bekalan kuasa LED dan kenalan mekanikal untuk menggunakannya. Untuk dapat mengintegrasikan kad elektronik, saya mencetak sambungan kotak, yang menempel pada bahagian tinggi kotak dan disekat di bahagian bawah kotak. Fail STL boleh didapati di sini.

Langkah 3: Elektronik

Pengecas direka dengan dsPIC30F2010 28 pin. Input / output ini akan memungkinkan untuk:

• Ukur voltan bateri.
• Kawal cas setiap bateri.
• Kawal LED keadaan cas bateri.
• Hantar voltan melalui pautan bersiri.

Pengisian setiap bateri 1.5V dicapai dengan kawalan PWM transistor 2N2222 (T1 hingga T4) dan perintang (R2, R5, R8, R11) yang menghadkan arus ke C / 15, 83mAh. Diod 1N4148 (D1 hingga D4) melindungi bateri dan litar pengecasan daripada kemungkinan kesalahan memasang bateri dalam casing tersebut.

Nilai perintang R2, R5, R8 dan R11 dapat diubah untuk mengecas lebih banyak + atau - bateri penting. Tetapi berhati-hatilah untuk tidak melebihi daya pelesapan haba transistor T1 hingga T4.

Kad ini dilengkapi dengan penyambung ICSP untuk memprogram dsPIC30F2010.

Pengatur LM317 disediakan untuk mengecas bateri 9V pada 38mAh @ 10.2V. Tetapi ujian menunjukkan bahawa ia tidak berjaya. Saya tidak menggunakan fungsi ini.

Input analog dsPIC mengukur voltan merentasi bateri ketika transistor (T1 hingga T4) berada dalam keadaan mati. Oleh itu, kita mengetahui voltan di terminal mereka.

LED (DS1 hingga DS5) menunjukkan status pengisian / pelepasan setiap bateri 1.5V (DS1 hingga DS4) dan 9V (DS5).

Papan ini dikuasakan oleh bekalan kuasa 12V / 1.6Ah.

5V dihasilkan oleh papan suis DC / DC 12v- 5V.

Langkah 4: Skematik

Langkah 5: Operasi

Status LED menunjukkan sama ada bateri dicas / habis atau tidak boleh dicas semula. LED mati: tiada bateri atau bateri tidak boleh dicas semula LED berkedip: bateri terisi LED menyala: pengecasan bateri

Sekiranya LED tetap stabil setelah 12 jam dicas, bateri dianggap sudah dicas. Ia mesti dikeluarkan dari pengecas.

Langkah 6: PCB

Mereka direka untuk mengecas 4 bateri 1.5V dan bateri 9V. Sayangnya ujian pengecasan bateri 9V tidak dapat disimpulkan: bateri 9V habis dan bukannya mengecas. Oleh itu, saya tidak menggunakan fungsi ini kemudian, walaupun program mengukur voltan bateri 9V dan menghantarnya melalui pautan bersiri.

Dimensinya ialah: 68x38mm.

Penyesuai kuasa DC / DC mesti dikonfigurasikan seperti berikut: menyatukan penyambung ADJ bersama-sama. Kemudian sesuaikan potensiometer untuk menghasilkan voltan 5V. Pra-tetapan kad "5V" tidak berfungsi dengan baik.

Langkah 7: Tatanama

• 1 kes untuk 4 bateri
• 1 komponen PCB +
• 1 kad bekalan kuasa 12vDC / 5Vdc 0.8Ah
• 1 blok soket 220Vac (atau 110Vac) hingga 12V / 1.6Ah
• Sambungan 1 kes (percetakan 3D)

Tatanama komponen lengkap terdapat di sini.

Langkah 8: Komunikasi Bersiri

Konfigurasi komunikasi adalah seperti berikut: 9600 baud, 1 bit permulaan, 1 bit berhenti, tanpa pariti.

Tahap voltan keluaran adalah TTL.

Langkah 9: Lakukan Sendiri

Anda mahu melakukannya, jangan risau, saya mencadangkan beberapa kit bergantung pada anggaran yang ingin anda letakkan. Mereka boleh didapati di kedai laman web saya.

Semua fail boleh didapati di sini.