Sirkuit Pengisian Baterai Otomatis
– Panduan Lengkap Sebagian besar, semua pengisi baterai menggunakan sirkuit pengisian baterai otomatis untuk melakukan pengisian operasi dengan lancar dan menjaga masa pakai baterai. Sirkuit pengisian baterai otomatis
- panduan lengkap Apakah Anda percaya bahwa pengisi daya baterai menjadi bagian penting dari kehidupan kita sehari-hari, baik secara pribadi dan sikap profesional? Fakta bahwa kami ingin menggunakan peralatan elektronik portabel yang membutuhkan baterai untuk beroperasi. Demikian pula, di pasaran, ada jenis peralatan elektronik yang dioperasikan dengan baterai yang tersedia seperti Ponsel, Sepeda Listrik, Laptop, dll.
Sebagian besar dari kita bukan insinyur tetapi ingin dapat memperbaiki dan mencegah masalah baterai dengan cara yang sederhana. mengatasi masalah seperti itu, kami menggunakan pengisi daya baterai. Aman bagi semua pengguna untuk beroperasi. Juga, aman untuk bepergian dari satu tempat ke tempat lain (melalui jalan raya) sehingga siapapun dapat menggunakannya dengan leluasa.
Orang awam selalu penasaran dengan fungsi charger baterai. Di blog ini, kami akan membahas Rangkaian Pengisian Baterai Otomatis dan parameternya. Parameter Pengisian Dasar Ada tiga parameter mendasar yang perlu diperhatikan saat mengisi daya baterai dengan aman: Arus Konstan (CC) Tegangan Konstan (CV) dan Pemutusan Otomatis Arus Konstan
- Di sini, jumlah arus pengisian baterai ditetapkan. Arus ini dipertahankan oleh memvariasikan tegangan. Tegangan Konstan
– Di sini, arus akan bervariasi sesuai dengan kebutuhan pengisian baterai menjaga tegangan konstan. Auto Cut-off
– Secara terus menerus mendeteksi voltase pengisian baterai dan setelah baterai mencapai penuh tingkat pengisian, memotong tegangan pengisian. Ketiganya adalah hal mendasar dasar yang perlu mengisi baterai dengan sukses tanpa mempengaruhi masa pakai baterai. Dalam baterai lithium-ion, selain dari parameter ini, manajemen termal dan pengisian bertahap juga penting untuk menjaga tegangan baterai dan umurnya. Baterai Li-ion menggunakan BMS (Battery Management sistem) untuk mempertahankan parameter ini. Mari kita cari tahu parameter fundamental di atas secara singkat.
Tingkat arus pengisian adalah faktor terpenting yang secara signifikan mempengaruhi perilaku baterai. Ini adalah metode sederhana yang menggunakan arus konstan kecil untuk mengisi baterai selama menyelesaikan proses pengisian. Saat baterai mencapai nilai yang ditentukan sebelumnya, pengisian daya CC berhenti. Sebagian besar, metode ini digunakan untuk mengisi baterai NiCd, NiMH dan Li-ion. Arus pengisian tinggi mengisi daya baterai dengan cepat tetapi secara signifikan memengaruhi masa pakai baterai. Oleh karena itu, arus pengisian rendah memberikan pemanfaatan kapasitas tinggi tetapi mengisi daya baterai dengan lambat yang tidak nyaman untuk aplikasi EV. Misalnya, dalam paket baterai lithium-ion 2S, dua sel 18650 masing-masing 3,7V dihubungkan secara seri, jadi tegangan totalnya adalah 7.4V. Paket baterai ini harus diisi ketika voltase turun ke 6.4V (3.2V per sel) dan pengisian daya harus diselesaikan hingga 8,4V (4,2V per sel). Karenanya nilai 6.4V dan 8.4V adalah sudah diperbaiki untuk paket baterai ini. Metode lain adalah pengisian tegangan konstan yang mempertahankan tegangan yang telah ditentukan sebelumnya untuk mengisi daya baterai. Jika voltase konstan, arus pengisian berkurang saat baterai diisi. Pengisian baterai membutuhkan nilai arus yang lebih tinggi untuk memberikan tegangan konstan pada tahap awal. SEBUAH arus pengisian tinggi dari 15% hingga 80% menyediakan pengisian cepat, tetapi ini membuat baterai stres dan dapat memengaruhi masa pakai baterai. Dalam mode CC, kami memutuskan arus pengisian daya. Arus ini tergantung pada peringkat C baterai/sel (disebutkan dalam lembar data baterai) dan peringkat Ah (Ampere-hour) baterai. Misalkan, kami telah memutuskan nilai 1000mA sebagai arus Pengisian Konstan. Jadi awalnya saat baterai pengisian daya dimulai, pengisi daya harus masuk ke mode CC dan mendorong 1000mA ke dalam baterai dengan memvariasikan tegangan pengisian. Karena itu, baterai akan terisi dan voltase akan mulai meningkat secara perlahan.
Di sini, kami mempertimbangkan mode CV pengisi daya baterai lithium di mana kami harus mengatur baterainya tegangan dari 6.4V ke 8.4V seperti yang telah dibahas sebelumnya.
IC regulator tegangan LM317 dapat melakukan ini hanya dengan menggunakan dua resistor. Rangkaian di bawah ini menjelaskan rangkaian pengisi baterai dengan mode Tegangan konstan. Untuk menghitung tegangan keluaran Regulator LM317, Vout= 1,25*(1= (R2/R1)) di mana, 1,25 adalah tegangan referensi. Di sini, tegangan keluaran (Vout) harus 8.4V. Untuk membangun sirkuit ini, nilai R1 harus lebih kecil dari 1000 ohm jadi kami menggunakan Resistor 560 Ohm. Dengan bantuan rumus di atas, kita dapat menghitung nilai R2. 8,4V= 1,25*(1+(R2/560ohm) R2= 3,3KOhm. Atau, Anda dapat menggunakan kombinasi nilai resistor apa pun yang memberikan tegangan output 8,4V. Untuk kombinasi ini, Anda dapat menggunakan Kalkulator LM317 online untuk mempermudah pekerjaan Anda.
Sirkuit Arus Konstan Menggunakan resistor tunggal, IC LM317 dapat menjadi pengatur arus. Diagram di bawah menunjukkan baterai rangkaian pengisi daya untuk pengatur arus ini.
Sesuai penjelasan di atas, kami mempertimbangkan 1000 mA sebagai arus Pengisian Konstan. Untuk menghitung nilai resistor untuk arus yang dibutuhkan adalah (disediakan dalam lembar data baterai) sebagai, Resistor (Ohm) = 1,25 / Arus (Amps) R= 1,25/1A= 1,25 ohm. Jadi kita perlu menggunakan resistor 1,25 Ohm untuk membangun rangkaian ini. Kami tidak memiliki resistor dengan 1,25 ohm kami memilih nilai terdekat 1,5 Ohm yang disebutkan dalam diagram rangkaian. Sirkuit Pemutusan Otomatis.
Pemotongan otomatis adalah parameter pengisian baterai yang paling penting. Saat ini, sebagian besar baterai menggunakan sirkuit pemutus otomatis. Diagram sirkuit di bawah ini menunjukkan sirkuit pengisi daya baterai fitur pemutus otomatis. Ini diimplementasikan dengan menggunakan pengatur tegangan yang dapat disesuaikan LM317. Sirkuit ini akan memberikan tegangan output pasokan DC yang dapat disesuaikan dan mengisi baterai. LM317 adalah IC Terpadu monolitik yang tersedia dengan tiga paket berbeda. Regulator tegangan yang dapat disesuaikan ini memberikan arus beban 1,5A dan memberikan rentang tegangan keluaran dari 1,2 hingga 37 V. Kerja Sirkuit Cut-off Otomatis.
Pada dasarnya, ini menggunakan komponen catu daya dasar seperti transformator, penyearah, filter, dan regulator. Itu Stepdown Transformer (230V ke 15V) menurunkan catu daya AC. Selanjutnya, penyearah menggunakan empat Dioda 1N4007 yang mengubah step down AC menjadi DC. Kapasitor C1 dan C2 digunakan untuk operasi filter. Untuk mengatur tegangan digunakan IC C1 LM317. Dia juga berfungsi sebagai perangkat pengontrol arus. Di sini, resistor variabel VR1 mengubah suplai ke pin ADJ (Sesuaikan) dari pengatur tegangan dan karenanya mengubah tegangan output.
Di sini, kami telah menunjukkan LED hijau dan merah. LED hijau menunjukkan kondisi Pengisian baterai dan LED merah menunjukkan daya penuh baterai. Ketika baterai terisi penuh, dioda Zener (12V) menghasilkan tegangan balik yang mana mengalir ke basis transistor BD139 dan menyalakannya. Karena konduksi ini dalam transistor, ADJ pin pengatur tegangan akan terhubung ke ground yang memutus tegangan output dari pengatur. Selama proses berkelanjutan ini, untuk menghindari Thermal Runway, gunakan heat sink dengan voltase pengatur. IC LM317 menyediakan tegangan output variabel. Tegangan ini dapat divariasikan dengan bantuan pin ADJ tegangan output total adalah sebagai, Vout = Vref (1 + R2/R1) + IADJ R2 Dimana Vout adalah tegangan output. Menurut posisi resistor, rumusnya adalah, Vout = VREF (1 + VR1 / R1) + I ADJ VR1 Memasok Arus tergantung pada Peringkat Baterai Sangat penting untuk menentukan arus pengisian daya untuk menjaga masa pakai baterai. Arus pengisian ini tergantung pada kapasitas baterai (peringkat ampere-jam). Setiap aki memiliki ampere tertentu. peringkat jam. Ini adalah penyimpanan muatan baterai.
Silakan lihat perhitungan sampel di bawah ini untuk waktu pengisian. Perhitungan di bawah ini adalah perkiraan. Arus pengisian tidak sama setiap saat. Saat baterai hampir terisi penuh, arus pengisian berkurang. Misalnya, kami memiliki baterai dengan kapasitas 50 Ah: Pertama, kami akan menghitung arus pengisian. Sesuai standar, arus pengisian harus 10% dari kapasitas baterai. Oleh karena itu, arus pengisian untuk Baterai 50A = 50 Ah x (10/100) = 5 Ampere. Namun karena beberapa kerugian, kami mungkin mengambil 5-8 Ampere untuk keperluan pengisian baterai. Misalkan kita mempertimbangkan 8 Amp untuk tujuan pengisian daya, Kemudian, waktu pengisian baterai 50Ah = 50/8 = 6,25 Jam. Tetapi ini adalah kasus yang ideal, secara praktis tercatat bahwa 40% kerugian terjadi pada kasus baterai pengisian daya. 50 x (40/100) = 20 …..(120Ah x 40% kerugian) Oleh karena itu, 50 + 20 = 70 Ah (50 Ah + Kerugian) Waktu pengisian baterai = Ah / Pengisian Arus 70/8 = 8,75 Jam (dalam kasus nyata).
Oleh karena itu, baterai 50 Ah akan memakan waktu sekitar 9 Jam untuk terisi penuh jika diperlukan pengisian daya 8A saat ini. Jika baterai Anda berkapasitas 50 Ampere-hour, maka sebaiknya jangan menggunakan charger dengan charge arus 5A. Jika demikian, maka akan memakan waktu sekitar 10 jam untuk mengisi baterai dan pasti, Anda tidak akan menyukainya ini. Waktu pengisian baterai yang ideal harus 2-3 jam. Tingkat pengisian saat ini dapat bervariasi dengan jenis baterai sehingga Anda dapat mengatur arus pengisian sesuai kapasitas baterai dan jenisnya.
