Tự làm bộ sạc pin Lithium-ion: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Pin đóng một vai trò quan trọng trong bất kỳ dự án / sản phẩm hoạt động bằng pin nào. Pin có thể sạc lại rất đắt, vì chúng ta cần mua bộ sạc cùng với pin (cho đến nay) so với việc sử dụng và ném pin, nhưng rất đáng đồng tiền. Pin có thể sạc lại sử dụng một số sự kết hợp khác nhau của vật liệu điện cực và chất điện phân, ví dụ, axit-chì, niken cadmium (NiCd), niken hydrua kim loại (NiMH), ion lithium (Li-ion) và polyme ion lithium (polyme Li-ion).

Tôi đã sử dụng pin Li-ion trong một trong những dự án của mình và quyết định chế tạo bộ sạc thay vì mua một cái đắt tiền như vậy. Hãy bắt đầu.

Bước 1: Video nhanh

Đây là một video nhanh, sẽ hướng dẫn bạn thực hiện tất cả các bước trong vài phút.

Bấm vào đây để xem nó trên youtube

Bước 2: Danh sách các thành phần điện tử

Dưới đây là danh sách các thành phần cần thiết cho bộ sạc pin Li-ion này.

• Mô-đun sạc pin lithium ion dựa trên TP4056 có bảo vệ pin,
• Bộ chuyển đổi âm tường 12 Volt 2 Amp,
• Công tắc 2 chân SPST,
• Bộ điều chỉnh điện áp 7805 (1 với số lượng) (bạn có thể bỏ qua điều này nếu bạn có bộ điều hợp treo tường 5 V),
• Tụ điện 100 nF (số lượng 4) (bạn có thể bỏ qua điều này nếu bạn có bộ điều hợp treo tường 5 V),
• Giá đỡ pin Li-ion 18650
• Giắc cắm DC và,
• bảng mạch mục đích chung.

Bước 3: Danh sách các công cụ

Dưới đây là danh sách các công cụ được sử dụng trong bộ sạc pin Li-ion này.

• Sắt hàn, dây hàn,
• Lưỡi dao nóng (liên kết đến tài liệu hướng dẫn của tôi, sẽ giúp bạn trong việc chế tạo lưỡi dao này),
• Súng bắn keo, keo dính,
• Trình điều khiển vít và vít dự phòng và,
• Bao vây bằng nhựa - 8 cm x 7 cm x 3 cm (khoảng kích thước này sẽ hoạt động).

Bây giờ tất cả các công cụ và thành phần đã sẵn sàng, chúng ta hãy xem xét kỹ mô-đun TP4056 của chúng tôi, là một phần không thể thiếu trong bộ sạc pin của chúng tôi.

Bước 4: Mô-đun sạc pin Lithium Ion dựa trên TP4056

Hãy đi vào chi tiết của mô-đun này. Có hai phiên bản của bảng đột phá bộ sạc Li-ion dựa trên TP4056 này có sẵn trên thị trường; có và không có mạch bảo vệ pin. Chúng tôi sẽ sử dụng một với mạch bảo vệ pin.

Bo mạch đột phá có chứa mạch bảo vệ pin, cung cấp khả năng bảo vệ bằng cách sử dụng IC DW01A (IC bảo vệ pin) và FS8205A (Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET) IC. Do đó, bo mạch đột phá có bảo vệ pin chứa 3 IC (TP4056 + DW01A + FS8205A), trong khi bảng không có bảo vệ pin chỉ chứa 1 IC (TP4056).

TP4056 là một mô-đun sạc tuyến tính dòng điện ổn định / điện áp không đổi hoàn chỉnh dành cho pin lithium-ion một cell. Gói SOP và số lượng thành phần bên ngoài thấp khiến TP4056 trở nên lý tưởng cho các ứng dụng DIY. Nó có thể hoạt động với USB cũng như bộ điều hợp tường. Tôi đã đính kèm một hình ảnh về sơ đồ chân của TP4056 (Hình ảnh số 2) cùng với hình ảnh chu kỳ sạc (Hình ảnh số 3) hiển thị sạc dòng điện không đổi và điện áp không đổi. Hai đèn LED trên bảng đột phá này hiển thị các trạng thái hoạt động khác nhau như sạc, kết thúc sạc, v.v. (Hình ảnh số 4).

Để sạc an toàn cho pin Lithium-ion 3,7 V, chúng nên được sạc ở dòng điện không đổi bằng 0,2 đến 0,7 lần dung lượng của chúng, cho đến khi điện áp đầu cuối của chúng đạt 4,2 V, sau đó chúng nên được sạc ở chế độ điện áp không đổi cho đến khi dòng sạc giảm xuống 10% tốc độ sạc ban đầu. Chúng tôi không thể ngừng sạc ở mức 4,2 V vì công suất đạt được ở mức 4,2 V chỉ bằng khoảng 40-70% toàn bộ công suất. Tất cả điều này được thực hiện bởi TP4056. Bây giờ một điều quan trọng, dòng sạc được xác định bởi điện trở kết nối với chân PROG, các mô-đun có sẵn trên thị trường thường đi kèm với 1,2 KOhm được kết nối với chân này, tương ứng với dòng sạc 1 Ampe (Hình ảnh số 5). Bạn có thể đấu với điện trở này để có được dòng sạc mong muốn.

Liên kết đến biểu dữ liệu của TP4056

DW01A là IC bảo vệ pin, Hình ảnh số 6 cho thấy mạch ứng dụng điển hình. MOSFETS M1 và M2 được kết nối bên ngoài thông qua IC FS8205A.

Liên kết đến biểu dữ liệu của DW01A

Liên kết đến biểu dữ liệu của FS8205A

Tất cả những thứ này được lắp ráp trên bảng đột phá của bộ sạc pin Li-ion TP4056 có liên kết được đề cập trong bước số 2. Chúng ta chỉ cần làm hai việc, đặt một điện áp trong khoảng 4,0 đến 8,0 V tại các cực đầu vào và kết nối pin tại các đầu B + và B- của TP4056.

Tiếp theo, chúng ta sẽ xây dựng phần còn lại của mạch sạc pin.

Bước 5: Mạch

Bây giờ, hãy kết nối các thành phần điện bằng cách sử dụng mỏ hàn và dây hàn, để hoàn thành mạch điện. Tôi có đính kèm hình ảnh của sơ đồ Fritzing và phiên bản mạch vật lý của tôi, hãy xem nó. Sau đây là mô tả tương tự.

1. Đầu cuối '+' của giắc cắm DC kết nối với một đầu cuối của công tắc và đầu cuối '-' của giắc cắm DC kết nối với chân GND của bộ điều chỉnh 7805.
2. Chân khác của công tắc được kết nối với chân Vin của bộ điều chỉnh 7805.
3. Mắc song song ba tụ điện 100 nF giữa chân Vin và chân GND của bộ điều chỉnh điện áp. (Sử dụng bảng mạch mục đích chung cho mục đích này)
4. Nối tụ điện 100 nF giữa chân Vout và chân GND của bộ điều chỉnh điện áp. (Sử dụng bảng mạch mục đích chung cho mục đích này)
5. Nối chân Vout của ổn áp 7805 với chân IN + của module TP4056.
6. Kết nối chân GND của bộ điều chỉnh điện áp 7805 với chân IN của mô-đun TP4056.
7. Kết nối đầu cuối '+' của giá đỡ pin với chân B + và đầu cuối '-' của giá đỡ pin với chân B của mô-đun TP4056.

Xong.

Lưu ý: - nếu bạn đang sử dụng bộ chuyển đổi âm tường 5 V, bạn có thể bỏ qua phần điều chỉnh 7805 (bao gồm các tụ điện) và kết nối trực tiếp đầu cuối '+' và đầu cuối '-' của bộ điều hợp treo tường với chân IN + và IN- của TP4056 tương ứng

Lưu ý: - Trong khi sử dụng bộ đổi nguồn 12V, 7805 sẽ nóng lên khi mang dòng 1A, tản nhiệt có thể đi kèm

Tiếp theo, chúng tôi sẽ lắp ráp mọi thứ trong vỏ.

Bước 6: Lắp ráp: Phần 1- Sửa đổi vỏ bọc

Làm theo các bước sau để sửa đổi vỏ bọc để phù hợp với mạch điện tử.

1. Đánh dấu kích thước của ngăn chứa pin trên vỏ bằng dao lưỡi. (Hình ảnh số 1)
2. Sử dụng lưỡi dao nóng để cắt qua vỏ máy theo đánh dấu của ngăn chứa pin. (Hình ảnh số 2 và 3)
3. Sau khi cắt bằng cách sử dụng bao vây lưỡi nóng sẽ giống như Hình ảnh số 4.
4. Đánh dấu cổng USB của TP4056 trên vỏ. (Hình ảnh số 5 và 6)
5. Sử dụng lưỡi dao nóng để cắt qua vỏ theo đánh dấu của cổng USB. (Hình ảnh số 7)
6. Lấy kích thước và đánh dấu các đèn LED của TP4056 trên vỏ máy. (Ảnh số 8 và 9)
7. Sử dụng lưỡi dao nóng để cắt qua vỏ bọc theo đánh dấu của đèn LED. (Hình ảnh số 10)
8. Làm theo các bước tương tự để tạo lỗ lắp cho giắc cắm và công tắc DC. (Hình số 11 và 12)

Sau khi sửa đổi vỏ bọc, hãy lắp các thiết bị điện tử vào.

Bước 7: Lắp ráp: Phần 2- Đặt điện tử vào bên trong vỏ máy

Làm theo các bước sau để đặt thiết bị điện tử bên trong vỏ.

1. Chèn giá đỡ pin sao cho các điểm lắp ở bên ngoài vỏ; sử dụng súng bắn keo để tạo mối nối chắc chắn. (Hình ảnh số 1)
2. Đặt mô-đun TP4056, sao cho đèn LED và cổng USB có thể truy cập được bên ngoài vỏ bọc, không cần lo lắng nếu các phép đo chính xác đã được thực hiện ở bước trước, mọi thứ sẽ tự động rơi vào vị trí, cuối cùng sử dụng súng bắn keo để tạo mối nối chắc chắn. (Hình ảnh No- 2)
3. Đặt mạch ổn áp 7805; dùng súng bắn keo để tạo mối nối chắc chắn. (Hình ảnh số 3)
4. Đặt giắc cắm DC và Công tắc tại các vị trí tương ứng của chúng và một lần nữa sử dụng súng bắn keo để tạo mối nối chắc chắn. (Hình ảnh số 4)
5. Cuối cùng sau khi lắp ráp, nó sẽ trông giống như Hình ảnh số 5 bên trong vỏ máy.
6. Sử dụng một số vít dự phòng và trình điều khiển vít để đóng nắp sau. (Hình số 6)
7. Sau đó, tôi thậm chí còn sử dụng một số băng cách điện màu đen để che những hình chiếu không mong muốn do cắt qua lưỡi dao nóng. (nộp hồ sơ cũng là một lựa chọn tốt)

Bộ sạc Lithium-ion đã hoàn thành trông như trong Hình số 7. Bây giờ chúng ta hãy kiểm tra bộ sạc.

Bước 8: Chạy thử

Lắp pin lithium-ion đã xả vào bên trong bộ sạc, kết nối đầu vào 12 V DC hoặc đầu vào USB. Bộ sạc sẽ nhấp nháy đèn LED ĐỎ cho biết đang sạc.

Sau một thời gian, khi pin được sạc, bộ sạc sẽ nhấp nháy đèn LED BLUE.

Tôi đã đính kèm hình ảnh bộ sạc của mình đang thực hiện sạc pin và kết thúc quá trình sạc.

Vì thế. Cuối cùng thì chúng ta cũng đã hoàn thành.

Cảm ơn vì đã dành thời gian cho tôi. Đừng quên xem các tài liệu hướng dẫn khác của tôi và kênh youtube của tôi..