Литий: балансировка или раздельный заряд?
dominikanez
9 апреля 2013
Конечно же раздельный заряд. Но это только для моего конкретного случая.
Часто приходится работать в поле без сети, шуруповерт всегда под рукой. Аккумуляторы уже старенькие, напрашивалось улучшение. Вытряхнул сдохшие NiCd из шуруповертных картриджей и запихал в оба корпуса Li-Po, каждую на 5 банок. Ляпота, но заряжать надо так же в поле или в машине и заряжать желательно с балансировкой, потому как все 5 банок в каждом акке ведут себя по-своему, сказывается кетай. Балансировку при зарядке можно делать по-разному, способов - тьма тьмущая. Наиболее простой - торможение перезаряженных банок нагрузкой, перегон в тепло. Так и делает настольный IMAX B6, а мне не нравится, что заряжает он всю батарею долго при включенной балансировке.
Прикинул и подумал, что проще всего схемотехнически будет заряжать каждую банку в батарее по отдельности. Как-то гугля способы балансировки наткнулся на схожую мысль:
"Bloody cheaters... When I was thinking about this, I was going to build bunch of DC-DC's where voltage of each contact is individually controlled => each cell might be charged with individual charge plan. Apparently, this is just too complex."
А мне это показалась менее сложным: лепим DC-DC с 5 выходами и на каждый цепляем микросхему-зарядник, коих для Li-Ion легион! И греться, подумалось, должно меньше: тормозить же банки не надо! (Ага, щаз, зарядные микрухи греются как сволочи!)
Вот такая вот схемка нарисовалась:
Схема несложная. Случилась проблема только с выбором транзистора. Я широким жестом воткнул сначала IRLS3034, у которого ёмкость затвора оказалась не по зубам драйверу LM3478 (DA1), пришлось поставить что-то менее понтовое. На каждый канал - по STC4054G (DD1...DD5), вариант дешевый и удовлетворяющий поставленной задаче. Вот и плата в сборе, развелась в один слой:
Производитель зарядной микросхемы STC4054G (DD1...DD5) рекомендует дорожки на плате делать максимально толстыми и, по возможности, использовать полигоны на обоих сторонах платы для теплоотведения. Я, раздолбай, не послушался, а зря: микрухи греются как надо, даже при выставленном токе заряда в 400 мА на банку.
И с другого ракурса:
Заряжает и греется, зараза:
Ну раз греется - надо охлаждать. Подобрал удобный корпус из алюминия, засверлил крышку под разъемы, крепеж и светодиоды. Круглые отверстия - круглой фрезой, прямоугольные - прямоугольной :-)
Собран и готов к отплытию:
Была идея покрасить в черный цвет, но уже лень. Да и баловство это - ёжику этому написано жить в машине под ногами поближе к прикуривателю.
В следующий раз еще подумаю про балансировку. Уж очень нравится идея трансформатора-робингуда, который у богатых банок берет и бедным банкам в аккумуляторе отдаёт. Вроде как и КПД выше и тепла меньше. Но опять же, богатые аккумуляторы доятся туда-сюда, пока бедные не зальются; такое ведь не сильно хорошо?
UPD: По параметрам трансформатора и номиналам:
Трансформатор мотался на не очень хорошем сердечнике, то что было под рукой: 2 х МП140-1, КП19х11х4.8. Первичка - 21 виток проводом 0,35, вторички - одновременно 11 витков проводом 0,51.
Частотозадающие R1C1 - на ~100 кГц, 4,7кОм/0,1 мкФ.
Делитель в обратной связи R2R3 - 21кОм/8,2кОм. R4 - 75 кОм; шунт R5R6 - по 0,1 Ом (в итоге 0,05 Ом); R7...R11 - 470 Ом; R12...R16 - 2 кОм (что примерно дает 400 мА)
VD1 - SMBJ15; VD2 - SM4005; VD3...VD7 - какой-то Шоттки от 1 А; VD8...VD12 - стабилитрон 5v1;
С5...C9 - 330 мкФ х 25В; C10...C14 - 0,1 мкФ