Smart laddare för alkaliska batterier: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Har du räknat ut antalet alkaliska batterier vi slänger varje år, runt om i världen. Det är enormt…!

Batterimarknaden i Frankrike är 600 miljoner sålda enheter varje år, 25 000 ton och 0,5% av hushållsavfallet. Enligt Ademe är detta antal 1 miljard och 90 miljoner för batterier … 80% av batterierna återvinns inte i Europa 2009.

I Frankrike, 2006, hamnade 2 av 3 högar i papperskorgen: endast 9 000 ton använda batterier samlades in samtidigt som 30 000 ton nya batterier såldes. 80% av de batterier som användes i Europa 2009 återvinns inte!

Vi måste alla göra något för att göra denna förändring …. till exempel att börja med att minska antalet alkaliska batterier som används.

För några år sedan hittade jag ett dokument från en fransk tillverkare "Wonder" av alkaliska batterier som hade förvånat mig. Han förklarade hur man laddar dem flera gånger … hallucinerar. Här är det.

Sammanfattningsvis är det du behöver respektera för att ladda ett alkaliskt batteri:

• Terminalspänningen måste vara större än 1,25V för ett 1,5V batteri.
• Batteriet bör endast laddas ur delvis (20-30%) för att öka livslängden och är möjliga laddningsnummer.
• Vid laddning får spänningen vid batteripolerna inte överstiga 1,7V.
• Laddningsströmmen får inte överstiga C / 15. "C" är batteriets teoretiska kapacitet. till exempel C = 1100mAh för ett R6 -batteri.

• Ett dussin laddning möjligt om denna punkt respekteras.

2017 fick jag nog att slänga batterierna som används i mina små barns leksaker. Så jag började testa laddare (nr 1 och nr 2) batterier för så kallade alkaliska batterier. Men ingen av dem uppfyllde de belastningsvillkor som förklaras i Wonder -tillverkarens dokument. I slutändan var batterierna som laddades upp av dessa laddare bra att kasta.

Jag hade inget val då. Jag var tvungen att designa en själv.

Steg 1: De funktioner han måste uppfylla

• Ladda 4 1,5 V AA och AAA 1,5 V alkaliska batterier.
• Begränsa belastningen till 1,7V per element.
• Laddningsström på C / 15, cirka 80mAh för ett 1200mAh / 1,5V batteri.
• Upptäck om batteriet kan laddas.
• Upptäck om batteriet är fulladdat.
• Som en bonus, överför batteriernas spänningar med seriell länk.

Steg 2: Boxen

Jag använde en låda med 4 batterier så billig som möjligt, som finns på Aliexpress för att använda dess mekaniska system för att fixa batterier och lysdioder.

Det elektroniska kretskortet består endast av 5 motstånd för lysdioderna och batteriladdningen. Jag modifierar detta extremt enkla kort genom att klippa spår för att isolera LED -strömförsörjningar och mekaniska kontakter för att använda dem. För att kunna integrera det elektroniska kortet tryckte jag ut en lådförlängning, som fastnar på lådans höga del och skruvas fast på lådans botten. Filen STL finns här.

Steg 3: Elektronik

Laddaren är utformad runt en 28 -stifts dsPIC30F2010. Dessa ingångar / utgångar gör det möjligt att:

• Mät batterispänningarna.
• Kontrollera laddningen för varje batteri.
• Kontrollera laddningslampans lysdioder på batterierna.
• Överför spänningar med seriell länk.

Laddningen av varje 1,5V batteri uppnås genom PWM -styrning av en transistor 2N2222 (T1 till T4) och ett motstånd (R2, R5, R8, R11) som begränsar strömmen till C / 15, 83mAh. En diod 1N4148 (D1 till D4) skyddar batteriet och laddningskretsen från ett eventuellt fel när batteriet ska sättas upp i fodralet.

Värdena på motstånden R2, R5, R8 och R11 kan ändras för att ladda fler + eller - betydande batterier. Men var försiktig så att du inte överskrider värmeavledningseffekten hos transistorerna T1 till T4.

Kortet är utrustat med en ICSP -kontakt för att programmera dsPIC30F2010.

En LM317 -regulator finns för att ladda 9V -batterier vid 38mAh @ 10.2V. Men testerna visade att det inte fungerade. Jag använder inte denna funktion.

De analoga ingångarna på dsPIC mäter spänningen över batteriet när transistorerna (T1 till T4) är avstängda. Således känner vi till spänningen vid deras terminaler.

Lysdioderna (DS1 till DS5) indikerar laddnings- / urladdningsstatus för varje 1,5V (DS1 till DS4) och 9V (DS5) batteri.

Kortet drivs av en 12V / 1.6Ah strömförsörjning.

5V produceras av ett 12v- 5V DC / DC kopplingskort.

Steg 4: Schematisk

Steg 5: Drift

Status för lysdioderna indikerar om batteriet är laddat / urladdat / inte laddningsbart. LED släckt: inget batteri eller batteri inte uppladdningsbart Blinkande LED: laddat batteri LED på: batteriladdning

Om lysdioden förblir konstant efter 12 timmars laddning anses batteriet vara laddat. Det måste tas bort från laddaren.

Steg 6: Kretskortet

De är utformade för att ladda 4 1,5V batterier och ett 9V batteri. Tyvärr var 9V batteriladdningstester otydliga: 9V batterier laddas ur istället för laddning. Så jag använde inte den här funktionen senare, även om programmet mäter spänningen på 9V -batteriet och överför det via seriell länk.

Dess dimensioner är: 68x38mm.

DC / DC -nätadaptern måste konfigureras enligt följande: Löd ihop ADJ -kontakterna. Justera sedan potentiometern för att mata ut en spänning på 5V. "5V" förinställning av kortet fungerar inte korrekt.

Steg 7: Nomenklatur

• 1 fodral för 4 batterier
• 1 kretskort + komponenter
• 1 strömförsörjningskort 12vDC / 5Vdc 0,8Ah
• 1 block 220Vac -uttag (eller 110Vac) till 12V / 1,6Ah
• 1 fodralförlängning (3D -utskrift)

Hela komponentnomenklaturen finns här.

Steg 8: Seriell kommunikation

Kommunikationens konfiguration är följande: 9600 bauds, 1 startbit, 1 stoppbit, ingen paritet.

Utgångsspänningsnivåerna är TTL.

Steg 9: Gör det själv

Du vill göra det, oroa dig inte, jag föreslår flera kit beroende på vilken budget du vill lägga. De finns i butiken på min webbplats.

Alla filer finns här.