バッテリーとバッテリー充電器をプロジェクトに統合する-このデバイスからバッテリーを取り外して充電したくないのですが、どうすればよいですか?


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(私は電子機器-HiFi、オートメーション、CPUベースのコントローラーまでのデジタルシステム-を設計および構築するために使用していたので、基本をよく理解しています。15年ほど前にこの分野に関与するのをやめたので、私の知識コンポーネントの観点から現在利用可能なもののかなり霧深いです。)

デバイスは科学機器のコントローラーです。たまに充電するために電池を外すのは面倒です。さらに、バッテリーとACの間のシームレスな移行が必要です(まあ、AC自体ではなく、より高い電圧の外部DC)。

バッテリーは12 V以上である必要があります。どれだけのエネルギーを蓄える必要があるかという点では、小さなラップトップのバッテリーのようなもので十分です。

したがって、基本的には、バッテリー充電回路をデバイスと統合する必要があります。バッテリーは(簡単に)取り外しできません。このデバイスは、充電用の外部DC電源用のポートを提供します。内部バッテリーと外部DC間の切り替えはシームレスでなければなりません。バッテリーの充電に関連するすべての雑用を自動的に処理する必要があります(電流を調整し、完全に充電されたら充電を停止し、完全に放電されて外部DCがない場合はデバイスを停止します)。現在の充電レベルを示すといいでしょう。

助言がありますか?

この目的のために実際のラップトップバッテリーを使用できると確信しています。接続方法がわかりません。

4 x LiPoまたは4 x 18650要素を直列で使用できますか?私はある種のバッテリー充電器/コントローラーを使用しなければならないでしょう、私はそのようなものがすでに存在していると確信しています、私はそれを探し始める場所がわからないだけです。これらの要素には細心の注意が必要です。

どんな助けでも感謝します、ありがとう。


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パワーマネージメントIC、略してPMICの検索を開始します:ここDigikeyに。質問に欠けているかなりの数のパラメーター(充電時間、最大電流、効率、サイズなど)があり、解決策を推奨する前に知っておく必要があります。ほとんどのコントローラーは、充電とバッテリー電源間のシームレスな移行を保証します。
ケビンフェルメール

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4つのセルでは、セルのバランスを考慮する必要もあります。複雑になる可能性があります。
Olin Lathrop

おっと、そのDigikeyリンクは素晴らしいです。それを掘り下げていきます。最大電流:1 Aで十分なオーバーヘッドが得られます(Arduino + SDカードシールド、20x4 LCD、いくつかの温度センサー、120mm PCファン(Arduinoで速度を制御))。充電時間:12時間は大丈夫です。サイズ:小さいほど良いですが、重要ではありません。効率:バッテリーを無駄にしない限り、気にしません。
Florin Andrei

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eevblog.com/projects/usupplyはその一例です。彼は2つのバッテリーとブーストコンバーターを使用しています。
joeforker

回答:


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リチウムイオン特性が適している場合は、ラップトップのバッテリーが適切な選択になる可能性があります。これらは、2つまたは3つまたは4つのセルを直列に持つことができます。すべてのセル接続ポイントにアクセスできるものもあれば、そうでないものもあります。セルバランスを維持するための内部コントローラーを持たない可能性があります。

これが1回限りのアプリケーションまたは少量のアプリケーションである場合は、関連するラップトップが使用するものをすべて使用することを検討する必要があります。これが大量使用の場合、Digikeyやその他の企業は適切なICを販売しています。別の方法としては、使用するセル数を減らし、ブーストコンバーターを使用します。タブレット/電話/ PDA / ...で利用可能な多くのLiPo単セル電池があります。カメラで使用できる2セル電池は多数あります。これらは通常、アフターマーケットバッテリーを購入しない限り、容量あたりの価値が高くなります。カメラバッテリーの利点は、通常、特定のカメラバッテリータイプを対象とし、十分な[tm]十分なバッテリー充電を行う低コストのアフターマーケットチャージャーが利用できることです。このような充電器の価格は、製品に商用充電器を組み込むことが魅力的であるほど十分に低いことがよくあります。

最低12Vが必要な場合は、4個のリチウムイオンセルが必要です。最低約12V(選択)で、完全に充電された17V未満です。

可能な代替案は、密閉型鉛蓄電池です。容量あたりのコストは低くなりますが、質量および体積のエネルギー密度が低くなり、深い放電での使用においてサイクル寿命が短くなります。

LiFePO4(リン酸鉄リチウム)は、セルあたりの電圧がLiIonよりも低く、エネルギー密度が低くなりますが、サイクル寿命が大幅に長くなる可能性があります。長期LiFePO4は最高のコストpeサイクルを提供しますが、初期価格は高くなります。

NiMH-推奨されません。


追加:

フローリンはコメントした:

この段階では、バッテリーに多くのエネルギーを蓄える必要がないので、特にリチウム電池+ブースター回路のアイデアは本当に魅力的です。特に、デバイスにDCを供給しながら充電を行うハウスキーピングモジュールを簡単に見つけることができるからです。 。もちろん、今は適切なブースターを見つける必要があります。理想的には、その周りにいくつかのコンポーネントを備えたICに基づいたものです。アンペア数の要件はかなりわずかです。5V用と12V用の2つを作成する必要があります。

このICは、単一のLiIonまたはLiFePO4セルから、最大80 mA AT 18V(100 mA + AT 12v)または5Vで280 mAを供給します。Digikeyに約$ 2/1で在庫あり。

TI / NatSemi LM4510同期型ステップアップDC / DCコンバータ、真のシャットダウン絶縁

妥当な負荷範囲で効率は「OK」です。

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そして、回路は耐えられるレベルの複雑さを提供します。

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評価キットが利用可能です-そのPCBは適切なレイアウトへの良い指針を提供します:

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単一のLi-ionまたはLiFePO4セルがこれに電力を供給します。後者はエネルギー密度が低くなりますが、一般的にサイクルが長くなり、テーブルのマナーが良くなるという利点があります。Li-ion 18650セル(ほとんどのラップトップバッテリーパックで使用されます)は、新しい場合は約7〜9 Wh、ブースト変換後は約6 Whになります。LiFePO4 18650セルは、標準のLiイオンセルのエネルギー含有量の約50%を提供します。3.5〜4ワット時間と言います。


この段階では、バッテリーに多くのエネルギーを蓄える必要がないので、特にリチウム電池+ブースター回路のアイデアは本当に魅力的です。特に、デバイスにDCを供給しながら充電を行うハウスキーピングモジュールを簡単に見つけることができるからです。 。もちろん、今は適切なブースターを見つける必要があります。理想的には、その周りにいくつかのコンポーネントを備えたICに基づいたものです。アンペア数の要件はかなりわずかです。5V用と12V用の2つを作成する必要があります。
Florin Andrei

ラッセル、素晴らしいです、ありがとう。安全のために、出力電流の点で次のステップとなるICを探してみます。サポートされている出力が1Aに近ければ、はるかに良い気分になります。PCファンは12Vブランチにあり、100 mAを少し超えるかもしれません。
Florin Andrei

私はそれらの評価ボードで私のレッスンを学びました。そのようなレイアウトはありません。それは格言のようなもので、映画でしか見られません。ええ、あなたは評価ボードでそのような美しいレイアウトだけを見るでしょう。何かがあなたを、どういうわけか、少なくとも私にとっては妨げるでしょう:)
abdullah kahraman
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