Intelligentes Ladegerät für Alkaline-Batterien - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Haben Sie die Anzahl der Alkalibatterien berechnet, die wir jedes Jahr auf der ganzen Welt werfen? Es ist enorm… !

Der Batteriemarkt in Frankreich umfasst 600 Millionen verkaufte Einheiten pro Jahr, 25.000 Tonnen und 0,5% des Hausmülls. Laut Ademe sind es 1 Milliarde und 90 Millionen für Batterien … 80 % der Batterien werden 2009 in Europa nicht recycelt.

In Frankreich landeten 2006 2 von 3 Haufen im Müll: Nur 9.000 Tonnen Altbatterien wurden eingesammelt, während gleichzeitig 30.000 Tonnen Neubatterien verkauft wurden. 80 % der 2009 in Europa verwendeten Batterien werden nicht recycelt!

Wir alle müssen etwas tun, um diese Veränderung zu bewirken …. um beispielsweise zunächst die Anzahl der verwendeten Alkalibatterien zu reduzieren.

Vor einigen Jahren fand ich ein Dokument eines französischen Herstellers "Wonder" von Alkalibatterien, das mich überrascht hatte. Er erklärte mehrmals, wie man sie wieder auflädt … halluzinierend. Hier ist es.

Zusammenfassend ist Folgendes zu beachten, um eine Alkalibatterie aufzuladen:

• Die Klemmenspannung muss für eine 1,5-V-Batterie größer als 1,25 V sein.
• Der Akku sollte nur teilweise (20-30%) entladen werden, um diese Lebensdauer und mögliche Wiederaufladezahl zu erhöhen.
• Beim Laden darf die Spannung an den Batteriepolen 1,7V nicht überschreiten.
• Der Ladestrom darf C / 15 nicht überschreiten. "C" ist die theoretische Kapazität des Akkus. zum Beispiel C = 1100mAh für eine R6-Batterie.

• Ein Dutzend Aufladungen möglich, wenn dieser Punkt beachtet wird.

Im Jahr 2017 hatte ich genug, um die Batterien, die in den Spielsachen meiner kleinen Kinder verwendet wurden, wegzuwerfen. Also fing ich an, Ladegeräte (Nr. 1 und Nr. 2) Batterien für sogenannte Alkaline-Batterien zu testen. Aber keiner von ihnen erfüllte die im Dokument des Wonder-Herstellers erläuterten Lastbedingungen. Am Ende waren die von diesen Ladegeräten aufgeladenen Batterien gut zu werfen.

Da hatte ich keine Wahl. Ich musste selbst einen entwerfen.

Schritt 1: Die Funktionen, die er erfüllen muss

• Laden Sie 4 1,5-V-AA- und AAA-1,5-V-Alkalibatterien auf.
• Begrenzen Sie die Last auf 1,7 V pro Element.
• Ladestrom von C / 15, ca. 80mAh für einen 1200mAh / 1,5V Akku.
• Erkennen Sie, ob der Akku aufgeladen werden kann.
• Erkennen Sie, ob der Akku vollständig geladen ist.
• Als Bonus die Spannungen der Batterien per serieller Verbindung übertragen.

Schritt 2: Die Box

Ich habe eine Box mit 4 Batterien so billig wie möglich verwendet, die bei Aliexpress gefunden wurde, um das mechanische System zur Befestigung von Batterien und LEDs zu verwenden.

Die Elektronikplatine besteht nur aus 5 Widerständen für die LEDs und die Akkuladung. Ich modifiziere diese ultra-einfache Karte, indem ich Spuren schneide, um LED-Netzteile und mechanische Kontakte zu isolieren, um sie zu verwenden. Um die Elektronikkarte integrieren zu können, habe ich eine Boxverlängerung gedruckt, die auf den oberen Teil der Box geklebt und auf den Boden der Box geschraubt wird. Die Datei STL ist hier verfügbar.

Schritt 3: Elektronik

Das Ladegerät ist um einen 28-poligen dsPIC30F2010 herum konzipiert. Diese Ein-/Ausgänge ermöglichen:

• Messen Sie die Batteriespannungen.
• Kontrollieren Sie die Ladung jeder Batterie.
• Kontrollieren Sie die Ladezustands-LEDs der Akkus.
• Übertragen Sie Spannungen über eine serielle Verbindung.

Die Ladung jeder 1,5-V-Batterie wird durch die PWM-Steuerung eines Transistors 2N2222 (T1 bis T4) und eines Widerstands (R2, R5, R8, R11) erreicht, der den Strom auf C / 15, 83 mAh begrenzt. Eine Diode 1N4148 (D1 bis D4) schützt den Akku und die Ladeschaltung vor einem möglichen Fehler beim Einsetzen des Akkus in das Gehäuse.

Die Werte der Widerstände R2, R5, R8 und R11 können geändert werden, um mehr + oder - signifikante Batterien zu laden. Achten Sie jedoch darauf, die Wärmeableitungsleistung der Transistoren T1 bis T4 nicht zu überschreiten.

Die Karte ist mit einem ICSP-Anschluss ausgestattet, um den dsPIC30F2010 zu programmieren.

Ein LM317-Regler wird mitgeliefert, um 9-V-Batterien mit 38 mAh @ 10,2 V aufzuladen. Aber die Tests zeigten, dass es nicht funktionierte. Ich nutze diese Funktion nicht.

Die analogen Eingänge des dsPIC messen die Spannung an der Batterie, wenn die Transistoren (T1 bis T4) ausgeschaltet sind. Somit kennen wir die Spannung an ihren Klemmen.

Die LEDs (DS1 bis DS5) zeigen den Lade-/Entladestatus jedes 1,5V (DS1 bis DS4) und 9V (DS5) Akkus an.

Das Board wird mit einem 12V / 1,6Ah Netzteil versorgt.

Die 5V werden von einer 12V-5V DC/DC Schaltplatine erzeugt.

Schritt 4: Schaltplan

Schritt 5: Betrieb

Der Status der LEDs zeigt an, ob der Akku geladen / entladen / nicht wiederaufladbar ist. LED aus: kein Akku oder Akku nicht aufladbar LED blinkt: Akku geladen LED an: Akku wird geladen

Bleibt die LED nach 12 Stunden Ladezeit konstant, gilt der Akku als geladen. Es muss vom Ladegerät entfernt werden.

Schritt 6: Die Platine

Sie sind zum Laden von 4 1,5-V-Batterien und einer 9-V-Batterie ausgelegt. Leider waren die Ladetests der 9V-Batterien nicht schlüssig: Die 9V-Batterien entladen statt laden. Daher habe ich diese Funktion später nicht genutzt, obwohl das Programm die Spannung der 9V-Batterie misst und per serieller Verbindung überträgt.

Seine Abmessungen sind: 68x38mm.

Das DC/DC-Netzteil muss wie folgt konfiguriert werden: Löten Sie die ADJ-Stecker zusammen. Stellen Sie dann das Potentiometer so ein, dass eine Spannung von 5 V ausgegeben wird. Die Voreinstellung "5V" der Karte funktioniert nicht richtig.

Schritt 7: Nomenklatur

• 1 Tasche für 4 Batterien
• 1 Leiterplatte + Komponenten
• 1 Netzteilkarte 12vDC / 5Vdc 0.8Ah
• 1 Block 220Vac Steckdose (oder 110Vac) bis 12V / 1,6Ah
• 1 Kofferverlängerung (3D-Druck)

Die vollständige Komponentennomenklatur finden Sie hier.

Schritt 8: Serielle Kommunikation

Die Konfiguration der Kommunikation ist wie folgt: 9600 Baud, 1 Startbit, 1 Stoppbit, keine Parität.

Die Ausgangsspannungspegel sind TTL.

Schritt 9: Mach es selbst

Sie möchten es tun, keine Sorge, ich schlage mehrere Kits vor, je nach Budget, das Sie einsetzen möchten. Sie sind im Shop meiner Website erhältlich.

Alle Dateien sind hier verfügbar.