» » » Зарядное устройство Li-Ion аккумуляторов с проверкой ёмкости, PIC12F675

 
 
 
5

Зарядное устройство Li-Ion аккумуляторов с проверкой ёмкости, PIC12F675

Разместил if33 12 декабря 2016. Просмотров: 5 715

У меня скопилось около двух десятков Li-Ion батарей от плееров, бритв, телефонов. Это и послужило причиной создания описываемого ЗУ. С его помощью я все аккумуляторы проверил и рассортировал. Часть из них после проверки выкинул, а на остальных написал фактическую ёмкость.

Прочитав датагорскую статью «Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675)» задумал собрать что-то подобное для проверки Li-ion аккумуляторов по аналогичному алгоритму.

Схема

Ток заряда-разряда был выбран 300 мА, такой ток легко получить от обычного телефонного адаптера и он хорошо подходил для всех аккумуляторов, которые были у меня.

Силовая часть представляет собой два стабилизатора тока, включаемых поочередно по команде от микроконтроллера. Узел на U1 поддерживает постоянный ток заряда, а U2 – ток разряда.

Как уже упоминалось, величина тока выбрана 300 мА. При такой величине за одну минуту батарея получает или отдает 5 мАч.
Транзисторы Q1 и Q2 управляют работой стабилизаторов. Дополнительная индикация осуществляется с помощью светодиодов. Красный горит во время заряда или разряда, зеленый во время измерений и по окончании всех циклов.

Кнопка «Кн2» переключает режимы и индикацию. Кнопка «Кн1» зарезервирована для будущих доработок.

Из недостатков следует отметить невозможность выбора тока заряда и разряда и, как следствие, полный цикл на аккумуляторе большой ёмкости может продолжаться довольно долго. Зато есть над чем подумать для улучшения устройства. Все возможности для этого заложены в железо.

Индикация

Индикатор взят 4-х разрядный, 1-й разряд используется для отображения текущего шага цикла. Следующие три знака – ёмкость в Ампер-часах или напряжение в Вольтах.
«u» — начальное напряжение батареи;
«1» — первоначальный разряд АКБ до напряжения 3,00 Вольта;
«2» — заряд АКБ до напряжения 4,20 Вольта;
«3» — разряд АКБ до напряжения 3,00 Вольта (определение ёмкости);
«4» — окончательный заряд АКБ до напряжения 4,20 Вольта;
«U» — конечное напряжение батареи;
«E» — вывод и просмотр значений ёмкости по циклам;

Работа с ЗУ

Полный цикл программы включает в себя четыре шага. Для каждого шага измеряется ёмкость в Ампер-часах. Основным показателем состояния аккумулятора является ёмкость, измеренная на третьем цикле – ёмкость, которую может отдать полностью зараженный аккумулятор при полной разрядке.
Есть возможность пропустить не нужные шаги нажатием «Кн2». Например, можно сразу перейти на зарядку АКБ, выбрав 4-й шаг цикла.

Подключаем аккумулятор, соблюдая полярность, и включаем устройство.

При этом на индикаторе загорится символ «u» и начальное напряжение аккумулятора.

При однократном нажатии на кнопку устройство перейдет в цикл. При этом в 1-ом разряде индикатора загорается номер режима с точкой, а в следующих 3-х разрядах — ёмкость.

«1» — первоначальный разряд АКБ до напряжения 2,90 Вольта.


«2» — заряд АКБ до напряжения 4,20 Вольта.
«3» — разряд АКБ до напряжения 2,90 Вольта (определение ёмкости).
«4» — окончательный заряд АКБ до напряжения 4,20 Вольта.


По завершении 4-го цикла на индикаторе загорится символ «Е» и конечная емкость.

Например, на фото 750 мАч = 0,75Ач.

Если в этом режиме нажимать кнопку «Кн2», то будут отображаться значения измеренной ёмкостей по на всех шагах.

После окончания программы устройство будет находиться в режиме ожидания просмотра измеренных значений.

Программа

Программа выполнена на языке Си по алгоритму, предложенному камрадом koan51 в вышеуказанной статье, и откомпилирована в mikroC PRO for PIC. Программа снабжена комментариями.

Для выбора режимов и обработки результатов используется микроконтроллер PIC12F675 с расширителем портов на микросхемах 74HC595.

Верхнее напряжение зарядки и нижнее напряжение разрядки аккумулятора определены в программе в следующих строках:
#define UbatL 296    // Напряжение разряженной батареи  296/1,023 = 2,9 Вольта 
#define UbatH 430    // Напряжение заряженной батареи  430/1,023 = 4,2 Вольта

Это объясняется тем, что у PIC12F675 АЦП 10-и разрядный и содержит 1024 значения.
Вы можете ввести свои значения этих порогов при необходимости.

Измерение ёмкости батареи происходит следующим образом. С интервалом в 2 минуты аккумулятор отключается от цепей заряда или разряда для измерения напряжения на аккумуляторе. К этому времени ёмкость аккумулятора изменяется на 0,01 Ач и значение ёмкости пересчитывается в Ампер-часы для данного цикла и суммируется с предыдущим значением.
Все значения накапливаются в массиве E. В этом массиве находятся значения в элементах E[1], E[2], E[3], E[4]. Если при этом измеренное напряжение достигло верхнего или нижнего предела аккумулятора, то происходит включение очередного шага цикла.

Конструкция

Зарядное устройство Li-Ion аккумуляторов с проверкой ёмкости, PIC12F675

В приборе использован 7-сегментный 4-разрядный индикатор с ОК типа RL-F5610S3AAW/D15, подойдёт любой аналог.
Устройство выполнено на двух платах. На одной плате расположены индикатор и кнопки, на второй расположены силовые элементы схемв и радиатор для них. Спереди индикатор и кнопки закрыты фальшпанелью из тонкой жести.

Файлы

Схема, Плата, Прошивка с исходниками.
shema-pp-soft.7z | Файл 83,55 Kb загружен 92 раз.

Ссылки по теме

• Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675)
• Разрядно-зарядное устройство для аккумуляторных батарей
• Зарядное устройство предназначено для зарядки NiMh и NiCd аккумуляторов
• Зарядное устройство для Ni-Cd, Ni-Mh и Li-Ion аккумуляторов
• Приставка для измерения ёмкости зарядки и емкости аккумулятора
• Универсальное зарядное устройство

Спасибо за внимание!
Иван Внуковский (if33)
Украина, г. Днепропетровск
Профиль if33
Радиолюбитель, стаж более 40 лет. Работал на заводе инженером КБ, инженером по обслуживанию ЭВМ, механиком по ремонту бытовой техники. Сейчас на пенсии.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 92

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Kaspersky FREE. Бесплатная годовая лицензия для России, Белоруссии и Украины... Привет, друзья! Очередной подарок от kaspersky.ru — антивирус «Kaspersky FREE». Спасибо Евгению...
Схема на Датагоре. Новая статья Пусть всегда будет солнце!... Сегодня День Победы. Мы так долго живём без войны, что начали забывать, что это такое, а без этой...
Схема на Датагоре. Новая статья Доработанный вариант малошумящего двухполярного источника питания... Здравствуйте, коллеги! Размещаю дополнение к статье «Малошумящий двухполярный блок питания...
Схема на Датагоре. Новая статья Спасибо деду за Победу 2015!... Датагорцы, сограждане, друзья! У кого деды-ветераны живы — успевайте, поздравляйте, расспрашивайте...
Схема на Датагоре. Новая статья 17/01 киберсубботник на портале... Привет, дрУги! В ближайщую субботу на нашем портале и в магазине будет проводиться...
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых герметичных аккумуляторов (PIC12F675). Часть 2... Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к моему проекту на Датагоре «Автоматическое...
Схема на Датагоре. Новая статья Библиотеки Diptrace +3D. Разъёмы PBS (розетки)... Продолжая тему библиотек для Diptrace, хочу предложить розетки однорядные PBS для пайки на плату...
Схема на Датагоре. Новая статья ВЧ детектор... Данный ВЧ детектор был изготовлен практически из подручных деталей с целью определения наличия...
Схема на Датагоре. Новая статья Toshiba - это хорошо! Новейший каталог 4Q2012... Предлагаю вниманию сограждан новейший каталог Toshiba Bipolar Power Transistors — 4 квартал...
Схема на Датагоре. Новая статья Датагорскiя Вѣдомости №1 (2012)... Здравствуйте, уважаемые сограждане-датагорцы и гости нашего электронного города! Спешу рассказать...
Схема на Датагоре. Новая статья Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на частоте 50 Гц... Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...
Схема на Датагоре. Новая статья Датагорская Ярмарка электроники v.2 открылась!... Уважаемые граждане Датагории и гости нашего кибер-города! После обновления открылась Датагорская...
<
  • Подписчик
12 декабря 2016 11:38

Игорь / StalKer-NightMan

Цитата
  • С нами с 15.03.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 92 комментария
  • 1 публикация
 
  • +1
Очень удачное и повторяемое устройство!!!
Спасибо за идею.

<
  • Кандидат
12 декабря 2016 14:29

Александр / Sasha_65

Цитата
  • С нами с 18.08.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 7 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Хорошая конструкция! Появилось желание повторить!!!

<
  • Кандидат
18 декабря 2016 16:32

Валерий / FOLKSDOICH

Цитата
  • С нами с 18.05.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 33 комментария
  • 1 публикация
 
  • 0
Тоже понравилось решение. У индикатора катод общий?

<
  • Гражданин
19 декабря 2016 00:34

Иван Внуковский / if33

Цитата
  • С нами с 2.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 73 комментария
  • 14 публикаций
 
  • 0
Да, индикатор RL-F5610S3AAW/D15
7-и сегментный 4-х разрядный ОК красный

<
  • Главный редактор
21 декабря 2016 19:52

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 641 комментарий
  • 261 публикация
 
  • 0
Внёс данные об индикаторе в статью.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.