+- DIY Electronic projects (https://forum.yu3ma.net)
+-- Forum: Sve ostalo - Everything else (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=9)
+--- Forum: Sve i svašta (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=41)
+--- Thread: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa (/showthread.php?tid=1337)
Pages:
1
2
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - vojinilic - 08-29-2016
Prvo bih da kazem nesto malo vezano za oznake na Li-Poly baterijama i nesto o samim celijama. Posto je tema vezana za USB punjace, onda bih rekao nesto samo za jednu bateriju (celiju).
Li-Poly baterije se deklarisu za napon od 3.7V (3.6V). Ovaj napon nije napon pune baterije, vec je napon kada je baterija napunjena na oko 70-80% kapaciteta. Naponski opseg same baterije se deklarise od 3V (kada je skroz prazna), pa do 4.2V (kada je skroz puna). Na trzistu mogu da se kupe Li-Poly celije koje su potpuno ogoljene, a i one koje u sebi sadrze zastitnu elektroniku. Potpuno ogoljene celije zahtevaju mnogo vise paznje prilikom projektovanja punjaca, pa cak i kola za detekciju nivoa ispraznjenosti. Baterije koje sadrze zastitnu elektroniku u sebi vode same racuna o prepunjenju i prepraznjenju baterije, cime obezbedjuju duzi vek rada baterije, a i zbog sigurnosnih razloga.
Drugi parametar Li-Poly baterije je njen kapacitet koji se izrazava u Ah ili u mAh. U literaturi se kapacitet oznacava jos i sa C. Npr. za bateriju od 1000mAh ili 1Ah se kaze da moze da isporuci kontinialnu struju od 1A u trajanju od 1h. Ovo ne znaci da ako se baterija puni sa strujom od 1A, da ce da se napuni za 1h.
Sam proces punjenja baterije se sastoji iz dva dela i to:
- rezim punjenja konstantnom strujom ili CC
- rezim punjenja konstantim naponom ili CV
Prvo se pocinje sa rezimom punjenja konstantnom strujom. Optimalna vrednost struje punjenja baterije je 1C, tj. ako koristimo bateriju kapaciteta 1000mAh, onda je optimalna vrednost struje 1A. U ovom rezimu rada punjac ostaje sve dok napon na bateriji ne poraste do napona koji odgovara celiji, ili 4.2V. Kada napon na bateriji dostigne vrednost od 4.2V, onda se punjenje u rezimu konstantne struje zavrsava i punjac prelazi u rezim rada punjenja konstantnim naponon. To znaci da punjac drzi na krajevima baterije konstantan napon od 4.2V i meri se struja kroz bateriju. U ovom rezimu struja polako opada. Kada struja opadne na vrednost koju je deklarisao proizvodjac baterije, punjac se iskljucije i kazemo da je baterija napunjena na 100% kapaciteta. Drugi nacin terminacije punjenja je pomocu vremena punjenja koje takodje deklarise proizvodjac baterije.
Zasto baterija mora da ima zastitno kolo u sebi. Prilikom punjenja baterije, moze da se desi kvar na punjacu i npr. u rezimu punjenja konstantnom strujom napon na bateriji moze da predje 4.2V, a punjac nije presao u rezim konstantog napona. U tom slucaju napon na bateriji raste i dalje, znacajno se povecava pritisak u bateriji, a samim ti i temperatura. Baterija pocinje da bubri i u jednom trenutku dolazi do eksplozije baterije. Zbog ovoga se kaze da su LiPoly baterije opasne. Opasne su ako se njima ne rukuje propisno.
Zastitna elektronika unutar same baterije konstantno prati napon na bateriji, tako da i u slucaju otkaza punjaca, zastitna elektronika odspaja bateriju od punjaca cime sprecava prepunjavanje baterije.
Pri samom procesu punjenja baterije, neophodno je pratiti i temperaturu baterije i regulisati struju punjenja u skladu sa temperaturom baterije. Na zastitnoj elektronici se nalazi i NTC koji se povezuje na punjac. Ozbiljni punjaci menjaju struju punjenja u zavisnosti od temperature, dok jednostavniji samo iskljuce punjenje dok temperatura ne padne na odgovarajucu vrednost.
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - vojinilic - 08-29-2016
Posto je tema vezana za USB punjace, onda malo da kazem nesto i za to. Svaki moderni punjac koristi dve struje za punjenje baterije. Posto sam stalno potencirao na kolu za detekciju punjaca, onda da kazem par reci i zasto je ono neophodno ili da se postavi otpornicka mreza.
Posto je maksimalna struja koju moze da da USB2.0 port 0.5A, onda baterije koje su veceg kapaciteta og 0.5Ah, ne mozemo da punimo sa 1C. Zbog toga punjac mora da prepozna da li je uredjaj prikacen na USB port ili na spoljasnji adapter. Kolo za detekciju adaptera se nalazi u adapteru, tako da kada punjac prepozna o cemu se radi, menja struju punjenja i to ako se detektuje adapter to je onda 1C, a ako je USB port, onda se postavlja struja koja je dovoljna za punjenje baterije + struja za rad ostatka elektronike da se ne bi uzimalo od struje punjenja.
Meni licno su jako interesantna kola koja imaju mogucnost distribucije energije elektornici bez ometanja punjenja. Jedno takvo kolo je i MICROCHIP MCP73871.
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - vojinilic - 08-29-2016
Jos jednu jako bitnu stvar, a po meni licno mnogoooo zeznutiju od samog procesa punjenja je monitoring napunjenosti baterije. Kola koja sluze za ovu svrhu se zovu Fuel Guage ili kako ih novije zovu, pogotovo TI, Gas Guage. Ova kola imaju zadatak da prate sve parametre baterije i da obavestavaju korisnika o % napunjenosti baterije. Princip rada prvobitnih kola je bio prilicno jednostavan. Kolo mora prvo da nauci koliki je kapacitet baterije. To se radilo na taj nacin sto se baterija prvo skroz isprazni i onda pocinje proces punjenja. Kolo prati kolicinu naelektrisanja koja udje u bateriju dok se baterija ne napuni potpuno. Naravno kolo mora da zna kada je baterija puna i kada je prazna. Kada se detektuje da je baterija napunjena 100%, onda se vrednost brojaca naelektrisanja uzima kao vrednost od koje se oduzima kolicina naelektrisanja koja izlazi iz baterije pri praznjenju i na taj nacin se preracunava % napunjenosti baterije. Sam princip je dosta jednostavan, samo je imao jednu manu, a to je promena karakteristike baterije pri promeni temperature. Na nizim temperaturama kapacitet baterije je manji, a na visim je veci. Kod sledece generacije GuelGuage-ova, bilo je neophodno da se uprogramiraju i temperaturne karakteristike baterije, tako da izmereni % napunjenosti baterije bude sto je moguce tacniji. Primer je: DS2782
Najnovija generacija Gas Guage-ova se zasniva merenju unutrasnje otpornosti baterije i pracenju promene unutrasnje otpornosti tokom vremena. Ovakva kola zahtevaju nazalost skupe sisteme (oko 150eur) koji sluze samo za povezivanje Gas Guage-a, baterije i razlicitih tipova otpornih opterecenja da bi se pratio ceo proces. Kada softver snimi sve parametre baterije, pravi se slika baterije koja se upisuje u Gas Guage. Onda dalje sam IC prati sve parametre i u svakom trenutku zna kakvo je stanje sa baterijm. Ova generacija cipova se trenutno nalazi u vecini novijih mobilnih uredjaja. Primer je BQ27510.
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - Macola - 08-29-2016
Evo da se pridružim interesantnoj temi sa jednim korisnim linkom:
http://batteryuniversity.com/
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - zbotic - 08-29-2016
Išao sam na link pročitati nešto više o Li-polymer baterijama i naišao na ovo:
"Charge and discharge characteristics of Li-polymer are identical to other Li-ion systems and do not require a dedicated charger. Safety issues are also similar in that protection circuits are needed. Gas buildup during charge can cause some prismatic and pouch cells to swell, and equipment manufacturers must make allowances for expansion. Li-polymer in a foil package may be less durable than Li-ion in the cylindrical package."
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - zbotic - 08-29-2016
BTW imam doma Nokiju 3310 i mislim da ću je početi ponovo koristiti jer mi je pun kufer punjenja "pametnog" svaki dan. Istina da imam neku kinesku kopiju, ali ni original S5 nije ništa bolji, koliko čujem
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - Macola - 08-29-2016
Odličan je link! Ima svašta: od najjednostavnijih do "najpametnijih" metoda punjenja, kao i opise samih akumulatora.
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - npejcic - 08-29-2016
Vojin je napisao odlične postove o pomenutim baterijama. Ja bih samo još dodao da je danas malo jednostvnija situacija sa LiIon i LiPo baterijama jer se većina njih isporučuje sa ugrađenim elektronikama koje ih prilično štite, pa su moguće i neke veoma jednostavne metode punjenja, koje svakako ne preporučujem.
Pomenuta serija IC punjača Microchip-a MCP73xxx je odlična i jednostavna za upotrebu, koristim ih i preporučujem, a kako ih možete naći u SOT-23 kućištu sa još par komponenata, nema razloga ne koristiti ih
Cena je takođe, nešto ispod 1 Eura.
RE: Punjenje baterija preko USB:teorija i praksa - Macola - 08-29-2016
Da. Nekad davno su neki od tih inteligentnih čipova koje sam koristio, MAX712 i MAX713, bili skupi kao vatra.
Sad je to pojevtinilo pa se za malecke pare može dobiti maksimum performansi.