מטען חכם לסוללות אלקליין: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

האם חישבת את מספר סוללות האלקליין שאנו זורקים מדי שנה, ברחבי העולם. זה עצום…!

שוק הסוללות בצרפת הוא 600 מיליון יחידות שנמכרות מדי שנה, 25, 000 טון ו -0.5% מהפסולת הביתית. על פי Ademe, מספר זה הוא מיליארד ו -90 מיליון עבור סוללות … 80% מהסוללות אינן ממוחזרות באירופה בשנת 2009.

בצרפת, בשנת 2006, 2 מתוך 3 ערימות הגיעו לפח: רק 9, 000 טון סוללות משומשות נאספו ובמקביל נמכרו 30, 000 טון סוללות חדשות. 80% מהסוללות שהשתמשו באירופה בשנת 2009 אינן ממוחזרות!

כולנו צריכים לעשות משהו כדי לבצע את השינוי הזה…. למשל, להתחיל בצמצום מספר סוללות האלקליין בהן נעשה שימוש.

לפני כמה שנים מצאתי מסמך של יצרן צרפתי "פלא" של סוללות אלקליין שהפתיע אותי. הוא הסביר כיצד להטעין אותם מספר פעמים … להזות. הנה זה.

לסיכום, הנה מה שאתה צריך לכבד כדי להטעין סוללה אלקליין:

• מתח הטרמינל חייב להיות גדול מ- 1.25V עבור סוללה של 1.5V.
• יש לפרוק את הסוללה באופן חלקי בלבד (20-30%) כדי להאריך חיים אלה ואפשר מספר טעינה.
• בעת הטעינה, המתח במסופי הסוללה לא יעלה על 1.7V.
• זרם הטעינה לא יעלה על C / 15. "C" הוא הקיבולת התיאורטית של הסוללה. למשל C = 1100mAh לסוללת R6.

• תריסר טעינות אפשריות אם נקודה זו מכובדת.

בשנת 2017 היה לי מספיק לזרוק את הסוללות המשמשות בצעצועים של הילדים הקטנים שלי. אז התחלתי לבדוק סוללות מטענים (מס '1 ומס' 2) עבור מה שמכונה סוללות אלקליין. אך אף אחד מהם לא עמד בתנאי העומס המוסברים במסמך יצרן הפלא. בסופו של דבר, הסוללות שנטענו על ידי מטענים אלה היו טובות לזרוק.

לא הייתה לי ברירה אז. הייתי צריך לעצב אחד בעצמי.

שלב 1: הפונקציות שעליו למלא

• טען 4 סוללות אלקליין 1.5v AA ו- AAA 1.5v.
• הגבל את העומס ל -1.7 וולט לאלמנט.
• זרם טעינה של C / 15, כ 80mAh לסוללה של 1200mAh / 1.5V.
• בדוק אם ניתן לטעון את הסוללה.
• בדוק אם הסוללה טעונה במלואה.
• כבונוס, העבר את המתחים של הסוללות באמצעות קישור טורי.

שלב 2: הקופסה

השתמשתי בארגז 4 סוללות הזול ביותר שניתן למצוא ב- Aliexpress כדי להשתמש במערכת המכנית שלה לתיקון סוללות ולדים.

הלוח האלקטרוני מורכב מ -5 נגדים בלבד עבור נוריות ה- LED וטעינת הסוללה. אני משנה את הכרטיס הפשוט ביותר הזה על ידי חיתוך רצועות כדי לבודד ספקי כוח LED ומגעים מכניים לשימוש בהם. כדי להיות מסוגל לשלב את הכרטיס האלקטרוני, הדפסתי שלוח קופסה, שנדבק על החלק הגבוה של הקופסה ובורג בתחתית הקופסה. הקובץ STL זמין כאן.

שלב 3: אלקטרוניקה

המטען מתוכנן סביב dsPIC30F2010 עם 28 פינים. כניסות / יציאות אלה יאפשרו:

• מדוד את מתח הסוללה.
• שליטה בטעינה של כל סוללה.
• לשלוט על נוריות מצב הטעינה של הסוללות.
• העברת מתח על ידי קישור טורי.

הטעינה של כל סוללת 1.5V מושגת על ידי שליטה PWM של טרנזיסטור 2N2222 (T1 עד T4) ונגד (R2, R5, R8, R11) המגביל את הזרם ל- C / 15, 83mAh. דיודה 1N4148 (D1 עד D4) מגינה על הסוללה ומעגל הטעינה מפני שגיאה אפשרית בהגדרת הסוללה במקרה.

ניתן לשנות את ערכי הנגדים R2, R5, R8 ו- R11 כדי לטעון יותר + או - סוללות משמעותיות. אך היזהר לא לחרוג מכוח פיזור החום של הטרנזיסטורים T1 עד T4.

הכרטיס מצויד במחבר ICSP לתכנת dsPIC30F2010.

וסת LM317 מסופק לטעינת סוללות 9V במהירות 38mAh @ 10.2V. אבל הבדיקות הראו שזה לא עבד. אינני משתמש בפונקציה זו.

הכניסות האנלוגיות של dsPIC מודדות את המתח על פני הסוללה כאשר הטרנזיסטורים (T1 עד T4) נמצאים במצב כבוי. לפיכך, אנו יודעים את המתח במסופים שלהם.

נוריות LED (DS1 עד DS5) מציינות את מצב הטעינה / פריקה של כל סוללת 1.5V (DS1 עד DS4) ו- 9V (DS5).

הלוח מופעל על ידי ספק כוח 12V / 1.6Ah.

5V מיוצר על ידי לוח מיתוג 12V- 5V DC / DC.

שלב 4: סכמטי

שלב 5: פעולה

מצב הנורות מציין אם הסוללה טעונה / נטענת / לא נטענת. LED כבוי: אין סוללה או סוללה לא נטענת נורית מהבהבת: נורית סוללה טעונה דולקת: טעינת סוללה

אם הנורית נשארת יציבה לאחר 12 שעות של טעינה, הסוללה נחשבת טעונה. יש להסיר אותו מהמטען.

שלב 6: ה- PCB

הם נועדו לטעון 4 סוללות 1.5V וסוללה של 9V. לרוע המזל, בדיקות הטעינה של סוללות 9V לא היו חד משמעיות: סוללות 9V מתפרקות במקום להיטען. אז לא השתמשתי בפונקציה זו מאוחר יותר, למרות שהתוכנית מודדת את המתח של סוללת 9V ומעבירה אותו בקישור טורי.

מידותיו הן: 68x38 מ מ.

יש להגדיר את מתאם המתח DC / DC באופן הבא: הלחם את מחברי ה- ADJ יחד. לאחר מכן התאם את הפוטנציומטר לפלט מתח של 5V. הגדרת "5V" מראש של הכרטיס אינה פועלת כראוי.

שלב 7: המינוח

• מארז אחד ל -4 סוללות
• 1 רכיבי PCB +
• 1 כרטיס אספקת חשמל 12vDC / 5Vdc 0.8Ah
• שקע אחד של 220Vac (או 110Vac) עד 12V / 1.6Ah
• תוסף מארז אחד (הדפסה תלת מימדית)

זמינות הרכיבים המלאה זמינה כאן.

שלב 8: תקשורת סדרתית

תצורת התקשורת היא כדלקמן: 9600 שידורים, ביט התחלה אחד, ביט עצירה אחד, ללא זוגיות.

רמות מתח היציאה הן TTL.

שלב 9: עשה זאת בעצמך

אתה רוצה לעשות את זה, אל תדאג, אני מציע מספר ערכות בהתאם לתקציב שאתה רוצה לשים. הם זמינים בחנות של האתר שלי.

כל הקבצים זמינים כאן.