Alkalin Piller için Akıllı Şarj Cihazı: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Her yıl dünyaya attığımız alkalin pillerin sayısını hesapladınız mı? Muazzam… !

Fransa'daki pil pazarı, her yıl satılan 600 milyon adet, 25.000 ton ve evsel atıkların % 0,5'idir. Ademe'ye göre bu rakam piller için 1 milyar 90 milyon… 2009'da Avrupa'da pillerin %80'i geri dönüştürülmemektedir.

Fransa'da 2006'da 3 pilden 2'si çöpe gitti: sadece 9.000 ton kullanılmış pil toplandı ve aynı zamanda 30.000 ton yeni pil satıldı. 2009 yılında Avrupa'da kullanılan pillerin %80'i geri dönüştürülmez!

Bu değişikliği yapmak için hepimizin bir şeyler yapması gerekiyor…. örneğin, kullanılan alkalin pillerin sayısını azaltarak başlamak için.

Birkaç yıl önce, bir Fransız "Wonder" alkalin pil üreticisinden beni şaşırtan bir belge buldum. Onları birkaç kez nasıl şarj edeceğini açıkladı… halüsinasyon. İşte burada.

Özetle, alkalin pili şarj etmek için dikkat etmeniz gerekenler:

• 1.5V pil için terminal voltajı 1,25V'den büyük olmalıdır.
• Bu ömrü ve olası yeniden şarj sayısını artırmak için pilin yalnızca kısmen (%20-30) boşaltılması gerekir.
• Şarj sırasında akü terminallerindeki voltaj 1,7V'yi geçmemelidir.
• Şarj akımı C / 15'i geçmemelidir. "C", pilin teorik kapasitesidir. örneğin bir R6 pil için C = 1100mAh.

• Bu noktaya saygı duyulursa bir düzine şarj mümkündür.

2017 yılında küçük çocuklarımın oyuncaklarında kullanılan pilleri çöpe atmaya doydum. Bu yüzden, alkalin piller olarak adlandırılan şarj cihazlarının (1 ve 2 numaralı) pillerini test etmeye başladım. Ancak hiçbiri Wonder üreticisinin belgesinde açıklanan yük koşullarını karşılamadı. Sonunda, bu şarj cihazları tarafından şarj edilen pilleri atmak iyi oldu.

O zaman başka seçeneğim yoktu. Kendim tasarlamak zorunda kaldım.

Adım 1: Yerine Getirmesi Gereken İşlevler

• 4 adet 1.5v AA ve AAA 1.5v alkalin pili şarj edin.
• Yükü eleman başına 1,7V ile sınırlayın.
• C / 15 şarj akımı, 1200mAh / 1.5V pil için yaklaşık 80mAh.
• Pilin şarj edilip edilemeyeceğini tespit edin.
• Pilin tamamen şarj olup olmadığını tespit edin.
• Bonus olarak, pillerin voltajlarını seri bağlantı ile iletin.

2. Adım: Kutu

Pilleri ve LED'leri sabitlemek için mekanik sistemini kullanmak için Aliexpress'de bulunan, mümkün olan en ucuz kutu 4 pil kullandım.

Elektronik PCB, LED'ler ve pil şarjı için yalnızca 5 dirençten oluşur. Bu ultra basit kartı, LED güç kaynaklarını ve bunları kullanmak için mekanik kontakları izole etmek için parçaları keserek değiştiriyorum. Elektronik kartı entegre edebilmek için kutunun üst kısmına yapışan ve kutunun altına vidalanan bir kutu uzantısı yazdırdım. STL dosyası burada mevcuttur.

Adım 3: Elektronik

Şarj cihazı, 28 pinli bir dsPIC30F2010 etrafında tasarlanmıştır. Bu girişler/çıkışlar şunları sağlayacaktır:

• Akü voltajlarını ölçün.
• Her pilin şarjını kontrol edin.
• Pillerin şarj durumu LED'lerini kontrol edin.
• Gerilimleri seri bağlantı ile iletin.

Her 1.5V pilin şarjı, 2N2222 (T1 - T4) transistörünün ve akımı C / 15, 83mAh ile sınırlayan bir direncin (R2, R5, R8, R11) PWM kontrolü ile sağlanır. Bir diyot 1N4148 (D1 - D4), pili ve şarj devresini, durumda pilin olası bir kurulum hatasından korur.

R2, R5, R8 ve R11 dirençlerinin değerleri, daha fazla + veya - önemli pilleri şarj etmek için değiştirilebilir. Ancak T1 ila T4 transistörlerinin ısı yayma gücünü aşmamaya dikkat edin.

Kart, dsPIC30F2010'u programlamak için bir ICSP konektörü ile donatılmıştır.

9V pilleri 38mAh @ 10.2V'de şarj etmek için bir LM317 regülatörü sağlanmıştır. Ama testler işe yaramadığını gösterdi. Bu işlevi kullanmıyorum.

dsPIC'nin analog girişleri, transistörler (T1 - T4) kapalı durumdayken pil üzerindeki voltajı ölçer. Böylece terminallerindeki voltajı biliyoruz.

LED'ler (DS1 ila DS5), her 1,5V (DS1 ila DS4) ve 9V (DS5) pilin şarj/deşarj durumunu gösterir.

Kart, 12V / 1.6Ah güç kaynağı ile çalışır.

5V, 12v- 5V DC / DC anahtarlama kartı ile üretilir.

Adım 4: Şematik

Adım 5: Çalıştırma

LED'lerin durumu, pilin şarjlı / boş / şarjlı olmadığını gösterir. LED kapalı: pil yok veya pil şarj edilemez Yanıp sönen LED: şarjlı pil LED açık: pil şarj oluyor

12 saatlik şarjdan sonra LED sabit kalırsa, pil şarj edilmiş olarak kabul edilir. Şarj cihazından çıkarılmalıdır.

Adım 6: PCB

4 adet 1.5V pil ve 9V pil şarj etmek için tasarlanmıştır. Ne yazık ki 9V pil şarj testleri sonuçsuz kaldı: 9V piller şarj etmek yerine boşalıyor. Bu yüzden program 9V pilin voltajını ölçüp seri bağlantı ile iletmesine rağmen bu işlevi daha sonra kullanmadım.

Boyutları: 68x38mm.

DC / DC güç adaptörü aşağıdaki gibi yapılandırılmalıdır: ADJ konektörlerini birlikte lehimleyin. Ardından potansiyometreyi 5V'luk bir voltaj verecek şekilde ayarlayın. Kartın "5V" ön ayarı düzgün çalışmıyor.

Adım 7: Adlandırma

• 4 pil için 1 kutu
• 1 PCB + bileşenleri
• 1 güç kaynağı kartı 12vDC / 5Vdc 0.8Ah
• 1 blok 220Vac soket (veya 110Vac) - 12V / 1.6Ah
• 1 vaka uzantısı (3D baskı)

Komple bileşen terminolojisi burada mevcuttur.

Adım 8: Seri İletişim

İletişimin konfigürasyonu şu şekildedir: 9600 baud, 1 start bit, 1 stop bit, parite yok.

Çıkış voltajı seviyeleri TTL'dir.

9. Adım: Kendiniz Yapın

Yapmak istiyorsanız, endişelenmeyin, koymak istediğiniz bütçeye bağlı olarak birkaç kit öneriyorum. Web sitemin mağazasında mevcutlar.

Tüm dosyalar burada mevcuttur.