Tích hợp pin và bộ sạc pin với dự án của tôi - Tôi không bao giờ muốn tháo pin khỏi thiết bị này để sạc, làm thế nào để làm điều đó?


10

(Tôi đã từng thiết kế và xây dựng các thiết bị điện tử - HiFi, tự động hóa, hệ thống kỹ thuật số lên đến và bao gồm cả bộ điều khiển dựa trên CPU - vì vậy tôi hiểu rất rõ về những điều cơ bản. về những gì hiện có sẵn về mặt linh kiện khá mờ.)

Thiết bị này là một bộ điều khiển cho một công cụ khoa học. Việc tháo pin để sạc mỗi lần một lần sẽ rất khó khăn. Thêm vào đó, tôi muốn chuyển đổi liền mạch giữa pin và AC (tốt, không phải AC mỗi se, mà là DC bên ngoài ở điện áp cao hơn).

Pin cần phải cao hơn 12 V hoặc cao hơn một chút. Xét về lượng năng lượng cần thiết để lưu trữ, một cái gì đó như pin máy tính xách tay nhỏ là đủ.

Vì vậy, về cơ bản, tôi cần tích hợp mạch sạc pin với thiết bị. Pin sẽ không thể (dễ dàng) có thể tháo rời. Thiết bị sẽ cung cấp một cổng cho nguồn cung cấp DC bên ngoài để sạc. Chuyển đổi giữa pin bên trong và DC bên ngoài phải liền mạch. Nó phải tự động xử lý tất cả các công việc liên quan đến sạc pin (điều chỉnh dòng điện, dừng sạc khi được sạc đầy, dừng thiết bị khi xả hết và không có DC bên ngoài, v.v.). Cho biết mức phí hiện tại sẽ tốt đẹp.

Bất kỳ đề xuất?

Tôi khá chắc chắn rằng tôi có thể sử dụng pin máy tính xách tay thực tế cho mục đích này, tôi chỉ không biết cách kết nối nó.

Tôi có thể sử dụng 4 x LiPo hoặc 4 x 18650 trong chuỗi không? Tôi phải sử dụng một số loại bộ sạc / bộ điều khiển pin, tôi khá chắc chắn một thứ như vậy đã tồn tại, tôi chỉ không biết bắt đầu tìm nó ở đâu. Tôi biết những yếu tố này là khó khăn.

Bất kỳ trợ giúp sẽ được đánh giá cao, cảm ơn.


4
Bắt đầu tìm kiếm IC quản lý năng lượng, viết tắt PMIC: ở đây trên Digikey . Có khá nhiều thông số bạn thiếu trong câu hỏi (như thời gian sạc, dòng điện tối đa , hiệu quả và kích thước) mà chúng tôi cần biết trước khi chúng tôi có thể đề xuất giải pháp. Hầu hết các bộ điều khiển đảm bảo sự chuyển tiếp liền mạch giữa sạc và năng lượng pin.
Kevin Vermeer

3
Với 4 ô bạn cũng phải xem xét độ bóng của ô. Nó có thể trở nên phức tạp.
Olin Lathrop

Whoa, liên kết Digikey là tuyệt vời. Tôi sẽ bắt đầu đào qua nó. Dòng điện tối đa: 1 A nên cung cấp nhiều chi phí (khiên thẻ Arduino + SD, LCD 20x4, một vài cảm biến nhiệt độ, quạt PC 120mm với tốc độ được điều khiển bởi Arduino). Thời gian sạc: 12 giờ là được. Kích thước: nhỏ hơn là tốt hơn nhưng nó không quan trọng. Hiệu quả: miễn là nó không lãng phí quá nhiều pin, tôi không quan tâm.
Florin Andrei

1
eevblog.com/projects/usupply là một ví dụ. Ông sử dụng hai pin và bộ chuyển đổi tăng tốc.
joeforker

Câu trả lời:


6

Pin máy tính xách tay có thể là một lựa chọn tốt nếu các đặc tính Li-ion phù hợp với bạn. Chúng có thể có 2 hoặc 3 hoặc 4 ô theo chuỗi. Một số cung cấp quyền truy cập vào tất cả các điểm kết nối di động, một số thì không. Những người không có bộ điều khiển bên trong để duy trì cân bằng tế bào.

Nếu đây là một ứng dụng tắt hoặc âm lượng thấp, bạn có thể muốn xem xét sử dụng bất cứ thứ gì máy tính xách tay liên quan sử dụng. Nếu đây là để sử dụng khối lượng lớn thì Digikey và những người khác bán một loạt các IC phù hợp. Một cách khác là sử dụng ít tế bào hơn và bộ chuyển đổi tăng tốc. Có nhiều pin đơn LiPo có sẵn cho máy tính bảng / điện thoại / pdas / .... Có rất nhiều pin 2 cell có sẵn cho máy ảnh. Đây thường là thân yêu trên mỗi công suất trừ khi bạn mua pin hậu mãi. Một lợi thế của pin máy ảnh là thường có sẵn các bộ sạc hậu mãi giá rẻ nhắm vào một loại pin máy ảnh cụ thể và hoạt động đủ [tm] để sạc pin. Giá của các bộ sạc như vậy thường đủ thấp để xây dựng bộ sạc thương mại thành sản phẩm có thể hấp dẫn $.

Nếu bạn muốn tối thiểu 12 V thì bạn sẽ cần 4 tế bào Li-ion - tối thiểu khoảng 12 V (bạn chọn) và chỉ dưới 17V được sạc đầy.

Một thay thế có thể là các tế bào axit chì niêm phong. Rẻ hơn trên mỗi công suất nhưng mật độ năng lượng khối lượng và khối lượng thấp hơn và tuổi thọ chu kỳ thấp hơn trong sử dụng xả sâu.

LiFePO4 (Lithium Ferro phosphate) có điện áp trên mỗi tế bào thấp hơn LiIon và mật độ năng lượng thấp hơn nhưng có khả năng vòng đời lớn hơn nhiều. LiFePO4 dài hạn cung cấp chu kỳ pe chi phí tốt nhất nhưng giá ban đầu cao.

NiMH - không nên dùng.


Thêm:

Florin nhận xét:

Vì ở giai đoạn này, tôi không cần nhiều năng lượng được lưu trữ trong pin, ý tưởng mạch tăng áp đơn + pin lithium có vẻ rất hấp dẫn, đặc biệt là vì tôi có thể dễ dàng tìm thấy mô-đun vệ sinh có chức năng sạc trong khi cũng nạp DC cho thiết bị của mình . Tất nhiên, bây giờ tôi phải tìm một booster phù hợp; lý tưởng một cái gì đó dựa trên một IC với một vài thành phần xung quanh nó. Yêu cầu cường độ khá ít ỏi. Tôi cần xây dựng hai, một cho 5V và một cho 12V.

IC này sẽ cung cấp tới 80 mA AT 18V (100 mA + AT 12 v) hoặc 280 mA ở 5V từ một tế bào LiIon hoặc LiFePO4. Trong kho tại Digikey với giá ~ $ 2/1.

Bộ chuyển đổi DC / DC đồng bộ TI / NatSemi LM4510 với cách ly tắt máy thực sự

Hiệu quả là "OK" trong phạm vi tải hợp lý.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Và mạch cung cấp một mức độ phức tạp có thể chịu được.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Một bộ đánh giá có sẵn - PCB có con trỏ tốt để bố trí phù hợp:

nhập mô tả hình ảnh ở đây


Một tế bào Li-ion hoặc LiFePO4 sẽ cung cấp năng lượng tốt cho việc này. Loại thứ hai có mật độ năng lượng thấp hơn nhưng có lợi thế về chu kỳ dài hơn và cách cư xử bảng tốt hơn nói chung. Một tế bào Li-ion 18650 (như được sử dụng trong hầu hết các bộ pin máy tính xách tay) sẽ cho khoảng 7 - 9 Wh khi mới hoặc nói 6 Wh sau khi chuyển đổi tăng cường. Một tế bào LiFePO4 18650 sẽ cung cấp khoảng 50% hàm lượng năng lượng của một tế bào Li-ion tiêu chuẩn. Nói 3,5 đến 4 giờ.


Vì ở giai đoạn này, tôi không cần nhiều năng lượng được lưu trữ trong pin, ý tưởng mạch tăng áp đơn + pin lithium có vẻ rất hấp dẫn, đặc biệt là vì tôi có thể dễ dàng tìm thấy mô-đun vệ sinh có chức năng sạc trong khi cũng nạp DC cho thiết bị của mình . Tất nhiên, bây giờ tôi phải tìm một booster phù hợp; lý tưởng một cái gì đó dựa trên một IC với một vài thành phần xung quanh nó. Yêu cầu cường độ khá ít ỏi. Tôi cần xây dựng hai, một cho 5V và một cho 12V.
Florin Andrei

Russell, thật tuyệt vời, cảm ơn bạn. Tôi sẽ thử và tìm một IC là bước tiếp theo về cường độ đầu ra, để đảm bảo an toàn. Tôi sẽ cảm thấy tốt hơn rất nhiều nếu đầu ra được hỗ trợ gần với 1A hơn - mặc dù, thực tế, điều đó sẽ không bao giờ xảy ra. Một fan hâm mộ PC sẽ ngồi trên nhánh 12V và nó có thể rút ra hơn 100 mA.
Florin Andrei

Tôi đã học được bài học của mình trên các bảng đánh giá. Bạn sẽ không bao giờ có một bố cục như vậy. Giống như câu nói, bạn sẽ chỉ thấy điều đó trong các bộ phim. Vâng, bạn sẽ chỉ nhìn thấy bố cục đẹp như thế trong bảng eval. Một cái gì đó sẽ ngăn cản bạn, bằng cách nào đó, ít nhất là đối với tôi :)
abdullah kahraman
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.