Svenska ElektronikForumet

Hej!
Dags för ett nytt projekt nu till föreningen.
Vi ska bygga om ett antal (12st i dagsläget) laddare för PMR radios med eget kretskort så det finns möjlighet för bl.a 12V laddning från bilbatteri.

Lite kort bakgrund:
Vi har ett gäng BF-888S radios från kina. Har kört med dessa på aktiviteter nu i några år och radion håller tillräcklig kvalité för det vi använder dom för.
Laddarna däremot är inte dom bästa. Vi bytte kondingar i dom mot några med bättre spänningstålighet då det var två stycken som sköt bara efter någon månad.
Nu har två stycken gett upp och då vi inte litar på dessa och vi precis beställt 6st till så känns det rätt läge att bygga om dessa och bygga bort 230V matningen från dom. Dessutom är 230 kabeln enkelisolerad och ledarna minimala.
Nu sitter dessa fast monterade på ett sådant sätt att det inte finns någon risk för stötar eller nötning, men ändå. Känns inte helt bra.


Har kommit fram till att laddkretsen för Li-Ion batteriet sitter i batteriet, vilket gör det lite lättare.

Det vi behöver bygga är en spänningsreglering, konstantströmreglering, timerkrets för snabbladdning samt något som kan skifta en LED för laddning/laddat.

Har googlat mig blind på kretsar, men vet inte riktigt vad som skiljer alla åt. Några har ju bara ett fåtal komponenter och andra mer än dubbelt upp. Tänkte höra vad forumets kunskap rekommenderar.

Förutsättningar och krav som vi vill ha det:
Matningen kommer vara 8-14V DC. Ett enkelt filter för att ta störningar från en bilgenerator är bonus. Tänker sätta en diod i serie på ingången för att skydda mot fel polaritet. Bättre spänningsområde är ingen nackdel.

Spänningen från laddaren till acket är idag 4,8V, men är specad till 5V. Tänker mig att det är lättare att sätta ditt en 5V regulator bara.

Laddströmmen ut från laddarna ska vara max 450mA.
Möjlighet att skifta mellan normal- och snabbladdning. Vi hade tänkt oss 225/450mA. Med det lägre värdet som standard.

Ska gå att ändra denna genom en momentan tryckknapp som ger snabbladdning i 5 timmar.
Nytt tryck nollställer timern och ger 5 nya timmar. Denna knapp ska kunna styra 6st laddare, så kan denna krets vara gemensam vore det perfekt.

En röd/grön LED som skiftar färg vid laddning. Kan lysa grönt så fort spänning till laddarna är på.
Dvs denna ska skifta till rött när strömmen går över 130mA.

Är ju som sagt 12st i dagsläget som ska göras, och det är en ideell förening, så styckpriset ska ju helst hållas lågt. Finns en viss budget, men ju billigare desto bättre.

Denna kommer i första hand matas från 12V trafo eller bilbatteri. Så tomgångströmen och effektivitet ligger med i tankarna. Men budgeten har högre prio.


Spänningsregleringen är inte ett problem, och timerkretsen känns som en ganska lätt bit att lösa.
Hittat tex den här: http://www.seekic.com/circuit_diagram/M ... TIMER.html

Tanken är att sätta två motstånd i serie som ställer strömbegränsningen, och sen låter man utgången från ovanstående krets jorda mellan motstånden, för att då ändra värdet och laddarna går över i snabbladdning.
Det är att hitta en konstansströmskrets som kan vara kompatibel med ovanstående och bygga in en skiftande LED som jag känner är det stora problemet.

Vad kan vara att rekommendera?

Hej,

De förslag till lösningar du radar upp är inte lämpliga/fungerande med det du skriver i övrigt.
Jag förstår att du vill ha de funktionerna men de går inte att få till med det batteri radion har enligt din text.

Du skriver att laddkretsen sitter i batteriet men ändå pratar du om strömbegränsingar?
Den strömbegränsning du tänker dig skulle rätt utförd kunna fungera med NiCd men inte med Li-Ion.

Du behöver ta reda på mer om hur de laddare du har fungerar och hur batteriet fungerar innan du går vidare.

T.ex. angivelsen 4.8V max 450mA är inte ATT den ger det till batteriet utan att den KAN ge det till laddkretsen i batteriet som i sin tur väljer vad den ska ge till batteriet.
Troligen kan du inte alls styra laddhastigheten utan det avgörs endast av laddkretsen som om det är Li-Ion ska göra en CI/CV cykel.

Om laddaren visar sig vara en kraftmatning på 4.8V och att den belastas med max 450mA så kan du fokusera på att bygga en sådan kraftmatning, troligen går det bra med 5V och att du räknar på 500mA per radio men det kan du lämpligen mäta upp i vad ett tomt batteri drar vid starten av laddningen.

Lycka till!

En enkel linjär krets för att reglera spänning och ström kan väl L200 vara.
Ändring av maxström kan göras genom ändring av ett motstånd (koppla in shuntresistor med en MOS).
Timerfunktionen och indikeringen löses antagligen enklast med en liten MPU.

/J

RoPa. Förstår vad du menar. Lite mer om varför jag tror att det är laddaren som sätter strömmen. Samt lite mer info som jag missade i första inlägget.
Laddarna är märkta 5V DC och 500mA. Batteriet är på 1500mAh, 3,7V Li-Ion.
Jag har mätt spänning och ström mellan laddaren och batteriet samt på batteriets poler mot radion. Se grafen nedan.
Om jag förstått rätt så vill Li-Ion laddas med 0,7C, vilket skulle ge 1050mA i laddström.
Jag har provat att ge acket 4,8V och ökat strömbegräsningen, med ett mer urladdat ack så gick jag upp till 1,4A innan jag stannade.
Därför tänker jag mig att det är laddaren som styr laddningstiden och strömbegränsning, medans kretsen i acket styr själva laddningen CC/CV.

Ska jag ladda ur ett ack helt och göra om testet med extern strömbegränsning? Hur hög ström ska man våga släppa på?

Vi är som sagt medvetna om att det är kina saker och litar därför inte riktigt på specen att laddaren ska kunna ge 500mA. Som synes kommer vi upp i max 232mA. Därför ansåg vi att gå upp till 450mA vore "lagom", trots att batteriet "ska" kunna laddas med närmare 1A.

Grafen är ifrån ett lätt urladdat batteri.
Spänningen ut från acket (grön graf) kan tas med en nypa salt. Fick ta dåliga multimetern, gissar att det är därför detta värde fladdrar lite om man jämför mot spänning in (röd graf).
Men om jag ändå är fel ute så bygger vi bara en strömförsörjning som kan motsvara dagens, så får vi leva med det.
Däremot vore ju LED indikeringen mer intressant att lösa

Hade tänkt slippa en processor, men visst är det en enkel lösning, och absolut enklast om vi vill ändra tiderna i framtiden. Det skulle ju också ge (lättare) möjlighet för ett "superladdning"s läge...
Samt att man då skulle kunna styra LED indikeringen mha strömmätning och samma processor
Får diskutera detta med övriga i projektet! Dock så sa vi från början att vi inte skulle ha processor samt misstänker att den totala kostnaden blir högre?

Någon som kan ge exempel på ett schema för LED indikeringen, så har vi något att jämföra emot?

EDIT: Eftersom laddkretsen kopplar ifrån acket och spänningen höjs så skulle ju LED indikering kanske lättare gå att lösa med något som känner av om spänningen går över 4,7V?

Först måste du lista ut exakt hur laddningen fungerar - var strömbegränsningen sker och spänningen innan och efter den delen som strömbegränsar innan du bygger en egen version av laddare. - egentligen vill du ha samma typ av laddkretsar som finns i 'powerpack/USB-batteripack' och kan matas från en standard 5 Volt USB-laddare.

Sådana laddkretskort för 1-cells LiIon/Lipol-batter som kan laddas av standard USB-laddare kan man ta från skrotade batteripack som tex. ta inkromet från https://www.netonnet.se/art/ljudbild/ko ... 4701.9313/ så kommer du med antalet blinkningar (1-4) i intervall markera laddstatus på batteriet under laddning (och lyser konstant vid fulladdat om jag inte missminner) endast för 59:- styck och finns i svensk butik - då få man dessutom lite 18650-celler att leka med... - kretsen laddar med ca 1 ampere om USB-laddaren kan ge så mycket ut i ström, vilket fortfarande är bit under C1 i avseende batteristorlek.

Av din diagram så ser det ut som att gröna kurvan visar den riktiga polspänning över batteriet som mäts vid laddning då den inte går över 4.2 Volt (förrän precis sista steget innan stopp) vilket är standard för LiIon med LiCo2/grafit-system (modernare kemier som Li-magan-nickel-cobolt katod och med kisel som anod istället för grafit kan ha lite högre spänning som 4.35 Volt normalt fulladdat läge och är något man ser i moderna telefoner idag)


Den röda kurva är spänningen från laddaren och ligger någon 1/10-dels volt högre vilket kan bero på att det passerar en mosfet-trissa på vägen mot batterier - eller en strömmätningsmotstånd...

Det som är lite skumt är att både röda och gröna kurvan slår upp mot 4.8 Volt i slutfasen av laddningen - nästan som att man tror att de har batteriets skyddskrets som används som laddningsterminering (det går upp mot 4.25 Volt i slutet enligt gröna kurvan vilket också brukar vara gränsen för avslag för en batteriskyddskrets)

Om det är så att man använder batteriskyddskretsen som laddningsterminering, så är det lite fult gjort, batteriskyddskretsen skall aldrig användas/lösas ut och att ladda till 4.25 Volt sliter på batteriet betydligt hårdare och med färre laddningscykler som resultat än om man terminerar laddningen vid 4.198 Volt. - i batterivärlden så är även 1/100-delar av Volt viktiga - inte att förglömma.

Det som ger 5 Volt verkar klart ha en resistanslinje i sig och ger mer ström ju lägre spänning det är över batteriet - förmodligen 500 mA när spänningen är runt 3.5 Volt för ett urladdat batteri och sedan avtar kontinuerligt ju högre polspänningen är på batteriet med ca 150 mA vid 4.25 Volt polspänning när det slår av sig.

Det kan också förklara om man använder batteriskyddet som laddningsterminering varför 5-voltsmatningen har en ganska markerad resistanslinje för att laddströmmen skall vara hyffsat låg när man når brytpunkten, annars blir batteriet inte helt fullt laddat innan det slår av då spänningen blir hög pga. batteriets inre resistans och slår av även innan den är fullt laddad.

Sedär, ett nytt spår som ska undersökas

ja, laddningen slår av vid 4,22 volts polspänning. Sen är det samma spänning över batteriet som laddaren ger ut (syn inte i så bra diagrammet, samt att det är 4,800V vs 4,78V, men kan lika gärna vara mätfel). Strömmen är 0mA.

Här är datan jag har fått fram, om det säger någonting. Men är säkert så att man använder skyddskretsen, skulle inte förvåna mig.

ebay
kolla på 261222514167
finns dom som har tre pottar där den sista stääler gränsen för en färdigladdat lysdiod

där får man nog det du vill ha får en ringa peng

grym, detta var ju perfekt. Innehåller ju i princip redan allt jag vill ha
Är bara snabbladdning då, men men det skulle ju lätt kunna lösas genom att byta ut den tredje poten mot fasta motstånd och ett växlande relä. Sen styrningen av detta är ett mindre problem.

15 spänn och fri frakt är ju som hittat! Inte värt att försöka göra en egen konstruktion.

Tusen tack

som sagt, vill du ha färdig lysdiod finns en modell med ställbar ström , ser likadann ut men med en tredje trimpot

281669883931

@Alex_Holo, av din graf framgår det att det är batteriets skyddskrest som jobbar, batteriet har alltså ingen inbyggd laddkrets bara skyddskrets, det är fult att göra så, men det är goda nyheter för då kan du styra laddningen från laddaren.
Lycka till med alla de förslag du fått, de blir säkert bra!

Det blir helt klart en sån CC/CV modul som grym skrev.
Vi är nu inne på att sätta en huvudbrytare till alla laddarna. Går det att urskilja ur schemat om det kommer att gå backström genom laddarna om man bryter inspänningen om batterierna får sitta kvar i laddarna? (Hittade bara bilder med vattenstämpel, men går nog att läsa ändå).
Sen det här med laddström. Vad är en lagom nivå att lägga sig om vi vill maximera livslängd?
Om vi säger att dom gamla laddarna lämnade 500mA (dvs enligt spec) så är det 0,33C. Jag har läst att 0,7C verkar vara en vanlig laddström, men att det går att gå upp till både 1, 2 och 3C.
Vi har ju ingen aning om vad det är för tillverkare på cellen eller något, så lite marginal vill vi ju ha. Och laddströmen beror ju till stor del på kvalitén på cellen.

Vi tänker oss 3st laddlägen, en för optimal livslängd, en lagom snabb och en suppersnabb, men hur ska man lägga sig i ström?
Dom två senare lägena är endast när det är bråttom att ladda, vilket inte är jätteofta, men det händer. Och då får det ju givetvis vara på bekostnad av livslängd (dock inte löjligt mycket), samt säkerheten bör man inte tulla

Supersnabb ska tex vara applicerbart under en lunch på 30-45min. Och laddningsgraden kanske räcker med 80%. Det skulle ge en ström på 2,4A (1,6C). Är detta för höga strömmar när det är ett okänt fabrikat?