Pengisi Daya Baterai Lithium-ion DIY: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Baterai memainkan peran penting dalam proyek/produk yang dioperasikan dengan baterai. Baterai isi ulang mahal, karena kita perlu membeli pengisi daya baterai bersama dengan baterai (sampai sekarang) dibandingkan dengan menggunakan dan membuang baterai, tetapi sangat berharga. Baterai isi ulang menggunakan beberapa kombinasi bahan elektroda dan elektrolit yang berbeda misalnya timbal-asam, nikel kadmium (NiCd), nikel metal hidrida (NiMH), lithium ion (Li-ion), dan lithium ion polymer (Li-ion polymer).

Saya menggunakan baterai Li-ion di salah satu proyek saya dan memutuskan untuk membuat pengisi daya daripada membeli yang mahal, jadi, Mari kita mulai.

Langkah 1: Video Cepat

Berikut adalah video singkat, yang akan membawa Anda melalui semua langkah dalam beberapa menit.

Klik di sini untuk menontonnya di youtube

Langkah 2: Daftar Komponen Elektronik

Berikut daftar komponen yang dibutuhkan untuk charger baterai Li-ion ini.

• Modul pengisi daya baterai lithium ion berbasis TP4056 dengan perlindungan baterai,
• Adaptor dinding 12 Volt 2 Amp,
• Sakelar 2-pin SPST,
• Regulator tegangan 7805 (1 dalam jumlah) (Anda dapat melewati ini jika Anda memiliki adaptor dinding 5 V),
• Kapasitor 100 nF (4 dalam jumlah) (Anda dapat melewati ini jika Anda memiliki adaptor dinding 5 V),
• Dudukan baterai Li-ion 18650
• soket DC dan,
• papan sirkuit tujuan umum.

Langkah 3: Daftar Alat

Berikut adalah daftar alat yang digunakan dalam pengisi daya baterai Li-ion ini.

• Besi solder, kawat solder,
• Pisau panas (tautan ke instruksi saya, yang akan membantu Anda membuat pisau ini),
• Pistol lem, tongkat lem,
• Obeng dan sekrup cadangan dan,
• Kandang plastik - 8 cm x 7 cm x 3 cm (sekitar ukuran ini harus berfungsi).

Sekarang semua alat dan komponen sudah terpasang, mari kita lihat modul TP4056 kita, yang merupakan bagian integral dari pengisi daya baterai kita.

Langkah 4: Modul Pengisi Daya Baterai Lithium Ion Berbasis TP4056

Mari masuk ke detail modul ini. Ada dua versi papan breakout pengisi daya Li-ion berbasis TP4056 yang tersedia di pasaran; dengan dan tanpa sirkuit perlindungan baterai. Kami akan menggunakan satu dengan sirkuit perlindungan baterai.

Papan breakout yang berisi sirkuit perlindungan baterai, memberikan perlindungan menggunakan IC DW01A (IC pelindung baterai) dan FS8205A (Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET). Oleh karena itu papan breakout dengan perlindungan baterai berisi 3 IC (TP4056+DW01A+FS8205A), sedangkan yang tanpa perlindungan baterai hanya berisi 1 IC (TP4056).

TP4056 adalah modul pengisi daya linier arus konstan / tegangan konstan lengkap untuk baterai lithium-ion sel tunggal. Paket SOP dan jumlah komponen eksternal yang rendah membuat TP4056 ideal untuk aplikasi DIY. Dapat bekerja dengan USB serta adaptor dinding. Saya telah melampirkan gambar diagram pin TP4056 (Gambar No.2) bersama dengan gambar siklus pengisian (Gambar No.3) yang menunjukkan pengisian arus konstan dan tegangan konstan. Dua LED pada papan breakout ini menunjukkan berbagai status pengoperasian seperti pengisian daya, penghentian pengisian daya, dll. (Gambar No.4).

Untuk pengisian aman baterai Lithium-ion 3,7 V, baterai harus diisi pada arus konstan 0,2 hingga 0,7 kali kapasitasnya, hingga tegangan terminalnya mencapai 4,2 V, kemudian harus diisi dalam mode tegangan konstan hingga arus pengisian turun ke 10% dari tingkat pengisian awal. Kami tidak dapat menghentikan pengisian pada 4,2 V karena kapasitas yang dicapai pada 4,2 V hanya sekitar 40-70% dari kapasitas penuh. Semua ini diurus oleh TP4056. Sekarang satu hal penting, arus pengisian ditentukan oleh resistor yang terhubung ke pin PROG, modul yang tersedia di pasaran umumnya dilengkapi dengan 1,2 KOhm yang terhubung ke pin ini, yang sesuai dengan arus pengisian 1 Ampere (Gambar No.5). Anda dapat bermain dengan resistor ini untuk mendapatkan arus pengisian yang diinginkan.

Tautan ke lembar data TP4056

DW01A adalah IC perlindungan baterai, Gambar No 6 menunjukkan sirkuit aplikasi yang khas. MOSFET M1 dan M2 terhubung secara eksternal melalui IC FS8205A.

Tautan ke lembar data DW01A

Tautan ke lembar data FS8205A

Semua hal ini dipasang pada papan breakout pengisi daya baterai Li-ion TP4056 yang tautannya disebutkan pada langkah No-2. Kita hanya perlu melakukan dua hal, memberikan tegangan pada kisaran 4,0 hingga 8,0 V pada terminal input dan menghubungkan baterai pada terminal B+ dan B- TP4056.

Selanjutnya, kita akan membangun sisa sirkuit pengisi daya baterai.

Langkah 5: Sirkuit

Sekarang, mari kita sambungkan komponen listrik menggunakan besi solder dan kawat solder, untuk melengkapi rangkaian. Saya telah melampirkan gambar skema Fritzing dan versi sirkuit fisik saya, lihatlah. Berikut ini adalah deskripsi yang sama.

1. Terminal '+' dari jack DC terhubung ke satu terminal sakelar dan terminal '-' dari jack DC terhubung ke pin GND dari regulator 7805.
2. Pin sakelar lainnya terhubung ke pin Vin regulator 7805.
3. Hubungkan tiga kapasitor 100 nF secara paralel antara Vin dan pin GND pengatur tegangan. (Gunakan papan sirkuit tujuan umum untuk tujuan ini)
4. Hubungkan kapasitor 100 nF antara Vout dan pin GND regulator tegangan. (Gunakan papan sirkuit tujuan umum untuk tujuan ini)
5. Hubungkan pin Vout regulator tegangan 7805 dengan pin IN+ modul TP4056.
6. Hubungkan pin GND regulator tegangan 7805 dengan pin IN modul TP4056.
7. Hubungkan terminal '+' dudukan baterai ke pin B+ dan terminal '-' dudukan baterai ke pin B modul TP4056.

Selesai.

Catatan:- jika Anda menggunakan adaptor dinding 5 V, Anda dapat melewati bagian regulator 7805 (termasuk kapasitor) dan langsung menghubungkan terminal '+' dan terminal '-' adaptor dinding masing-masing ke pin IN+ dan IN- TP4056

Catatan: - Saat menggunakan adaptor 12V, 7805 akan menjadi panas saat membawa 1A, Heat sink bisa berguna

Selanjutnya, kami akan merakit semua yang ada di casing.

Langkah 6: Perakitan: Bagian 1- Memodifikasi Enklosur

Ikuti langkah-langkah ini untuk memodifikasi enklosur agar sesuai dengan sirkuit elektronik.

1. Tandai dimensi dudukan baterai pada enklosur menggunakan pisau pisau.(Gambar No-1)
2. Gunakan pisau panas untuk memotong selungkup sesuai dengan tanda dudukan baterai. (Gambar No-2 dan 3)
3. Setelah dipotong menggunakan selungkup hot-blade seharusnya menyerupai Gambar No-4.
4. Buat tanda port USB TP4056 pada enklosur. (Gambar No-5 dan 6)
5. Gunakan hot-blade untuk memotong enklosur sesuai penandaan port USB. (Gambar No-7)
6. Ambil dimensi dan buat tanda LED TP4056 pada enklosur. (Gambar No-8 dan 9)
7. Gunakan pisau panas untuk memotong selungkup sesuai penandaan LED. (Gambar No-10)
8. Ikuti langkah serupa untuk membuat lubang pemasangan jack dan sakelar DC. (Gambar No-11 dan 12)

Setelah memodifikasi enklosur, mari masuk ke elektronik.

Langkah 7: Perakitan: Bagian 2- Menempatkan Elektronik Di Dalam Kandang

Ikuti langkah-langkah ini untuk meletakkan elektronik di dalam enklosur.

1. Masukkan dudukan baterai sedemikian rupa sehingga titik pemasangan berada di luar enklosur; gunakan lem untuk membuat sambungan yang kuat. (Gambar No-1)
2. Tempatkan modul TP4056, sehingga LED dan port USB dapat diakses dari luar enklosur, tidak perlu khawatir jika pengukuran yang tepat dilakukan pada langkah sebelumnya, semuanya akan jatuh di tempatnya secara otomatis, akhirnya gunakan lem untuk membuat sambungan yang kuat. (Gambar No- 2)
3. Tempatkan rangkaian pengatur tegangan 7805; gunakan lem tembak untuk membuat sambungan yang kuat. (Gambar No-3)
4. Tempatkan jack DC dan Switch di lokasi yang sesuai dan gunakan lagi lem untuk membuat sambungan yang kuat. (Gambar No-4)
5. Akhirnya setelah perakitan itu akan terlihat seperti Gambar No-5 di dalam enklosur.
6. Gunakan beberapa sekrup cadangan dan obeng untuk menutup penutup belakang. (Gambar No-6)
7. Kemudian saya bahkan menggunakan selotip hitam untuk menutupi proyeksi yang tidak diinginkan yang dihasilkan dari pemotongan pisau panas. (pengarsipan juga merupakan pilihan yang baik)

Pengisi daya Lithium-ion jadi terlihat seperti yang ditunjukkan pada Gambar No-7. Sekarang mari kita uji pengisi dayanya.

Langkah 8: Uji Coba

Masukkan baterai lithium-ion yang kosong ke dalam pengisi daya, sambungkan input DC 12 V atau input USB. Pengisi daya harus berkedip LED MERAH yang menunjukkan pengisian sedang berlangsung.

Setelah beberapa saat, setelah baterai terisi daya, pengisi daya akan berkedip dipimpin BIRU.

Saya telah melampirkan gambar pengisi daya saya melakukan pengisian daya baterai dan menghentikan proses pengisian daya.

Jadi. Akhirnya kita selesai.

Terima kasih atas waktunya. Jangan lupa untuk melihat instruksi saya yang lain dan saluran youtube saya..