Batterielade- und -entladeregler - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Ich benutze seit mehreren Jahren ein schlechtes Ladegerät für Li-Ion-Zellen. Deshalb wollte ich mir eine eigene bauen, die Li-Ion-Zellen laden und entladen kann. Außerdem sollte mein eigenes Ladegerät auch über ein Display verfügen, das die Spannung, Temperatur und andere Daten anzeigen soll. In diesem Tutorial zeige ich Ihnen, wie Sie Ihre eigenen erstellen.

Lieferungen

Dieses Projekt enthält die folgenden Teile:

• 24x 90Ω Widerstand (THT)
• 1x Platine
• 3x Stiftleiste 4 Pin
• 13x Transistor (THT)
• 1x Stiftleiste 3 Pin
• 4x Diode (SMD)
• 1x Joystick (SMD)
• 34x 1KΩ Widerstand (SMD)
• 10x 100Ω Widerstand (SMD)
• 6x 1, 2KΩ Widerstand (SMD)
• 3x 10KΩ Widerstand (SMD)
• 15x LED (SMD)
• 3x RGB-LED (SMD)
• 1x Lüfter +12V 40mm x 40mm x 10mm
• 1x ATMEGA328P-AU (SMD)
• 1x Minisummer (THT)
• 1x Gleichstrombuchse
• 1x Pin-Jumper
• 1x DC-DC-Abwärtswandler (THT)
• 1x USB-3.1-Buchse (SMD)
• 16x Stiftleiste männlich
• 1x I2C oliertes Display (THT)
• 2x 16MHz Quarz (SMD)
• 1x USB-B (SMD)
• 6x Li-Ion Laderegler (SMD)
• 1x USB-Controller
• 1x Taste (SMD)
• 12x 8µF-Kappe (SMD)
• 4x 0, 1µF Kappe (SMD)
• 6x 400mΩ Widerstands-Shunt (SMD)
• 1x I2C-Temperatursensor (THT)
• 3x Schieberegister (THT)

Außerdem sollten Sie über ein geeignetes Löt- und Messset verfügen, das aus Lötkolben, Lötzinn, (Heißluftlötgerät), Multimeter usw. besteht.

Folgende Software wurde verwendet:

• Autodesk EAGLE
• Arduino-IDE
• 123D-Design

Weitere Daten finden Sie unter diesem Link: github.com/MarvinsTech/Battery-charge-and-discharge-controller

Schritt 1: Löten

Zuerst lötet ihr alle Bauteile (wie auf den Bildern) auf der Platine, achtet aber darauf, dass die SMD-Bauteile in der richtigen Orientierung gelötet werden. Die richtige Richtung erkennen Sie an den weißen Punkten auf der Tafel. Wenn Sie mit dem Löten fertig sind, verbinden Sie die Platine auf keinen Fall mit Strom, da dies die Bauteile beschädigen könnte!

Schritt 2: Vorbereitungen zur Inbetriebnahme

Um das Board mit dem benötigten Eingangsstrom betreiben zu können, müssen wir zunächst den DC-DC-Abwärtswandler auf eine Ausgangsspannung von +5V einstellen. Dazu ziehen wir zuerst den +5V-Jumper auf der Platine und verbinden sie dann über die DC-Buchse mit dem Strom. Stellen Sie sicher, dass die Spannung im Bereich von +6V bis +12V liegt, da sonst Schäden am DC-DC-Abwärtswandler auftreten können. Messen Sie dann die Spannung am Ausgang des Wandlers (siehe Bild) und stellen Sie gleichzeitig mit einem Schraubendreher eine ungefähre Spannung von +5V ein. Sollte das Voltmeter keine Spannung anzeigen, drücken Sie den Schalter auf der Platine, um den DC/DC-Wandler mit Strom zu versorgen.

Wenn Sie fertig sind, können Sie auch eine Aluminium- oder Stahlplatte schneiden und mit Wärmeleitpads auf die Widerstände legen. Dadurch kann die Wärme noch besser abgeleitet werden. Allerdings werden die Li-Ionen-Zellen mit dieser Widerstandskonstellation mit ca. 220mA entladen. Das bedeutet, dass die Widerstände nach meinen Messungen maximal 60°C oder 140°F erreichen können. Deshalb denke ich, dass man das auch weglassen könnte.

Schritt 3: Laden Sie das Programm hoch

Im letzten Schritt muss man das Board über den USB Typ B Anschluss mit einem Computer verbinden und den Code mit der neusten Version darauf laden. Wählen Sie dazu in der Arduino IDE unter Tools -> Board den Arduino Nano und unter dem Punkt Prozessor den ATmega 328P (Old Bootloader) aus. Dann die Upload-Taste drücken und schon ist Ihr eigener Akku-Lade- und Entladeregler fertig.