Universel Charger PIC16F877A الشاحن 

 تم تصنيع الجهاز الشاحن PIC16F877A على متحكم دقيق PIC16F877A ولغة برمجة"C++"  ، مترجم SDCC. قادرة على شحن معظم البطاريات المعروفة مع قيم للشحن المخصصة والموصى بها. تعرض الشاشة جميع المعلومات الضرورية (التيار ، الجهد ، الوقت ، الوضع). أثناء الشحن ، يتم التحكم في درجة الحرارة.

 

المبادئ والمواصفات الفنية:

• البطاريات القابلة لإعادة الشحن المدعومة هي : NiCd و NiMh و LiPo و Li-on و LiPoly و SLA

• ذاكرة EEprom 256 كيلوبايت لتخزين البيانات على عملية الشحن/التفريغ دون استخدام كمبيوتر UART ؛ القدرة على الاتصال بجهاز الكمبيوتر لعرض عملية الشحن/التفريغ ؛

•     أقصى تيار للشحن : 0-5 أمبير

•     الحد الأقصى لتيار التفريغ: 440 ميلي أمبي

•     أوضاع وظائف الشحن : 0: NiMh ، 1: SLA ، 2: NiCd ، 3: LiPo ، 4: Li-Ion

•     قدرة البطارية القصوى: 3000 مللي أمبير

•     ارتفاع درجة حرارة البطارية ، الثرمستور 10K

•     تردد  16 كيلو هرتز PWM

•     درجة الحرارة: يتم حساب قيمة درجة الحرارة باستخدام الثرمستور المجمع على مقسم الجهد.

•     حساسية الجهد ،  4.88 ميلي فولط

•     جهد البطارية: يتم حساب الجهد على البطارية باستخدام مقسم الجهد 18 كيلو و 56 كيلو

•     حساسية الجهد لكل قسم  4.88mV ، المعامل  20.07mV لكل قسم.

•     الحد الأقصى للجهد المقاس 20.5  فولط

•     قياس التيار: يتم أخذ قيمة التيار من تحويلة  0،1 أوم ، يتم تضخيمها أيضًا بواسطة مضخم.

•     في قياس التيار، تلعب المقاومة 3k3 و 19k دورًا مهمًا في الكسب A=1+(19k/3k3)=6.76

•     القيمة المقاسة القصوى للتيار  I=4.88/6.76 *Ishunt=7.2257A

•     دقة قياس التيار ، 7226mA/1024=7.06mA لكل قسم.

رسم تخطيطى للجهاز:

قائمة الأجزء الضرورية لتركيب الشاحن PIC16F877A

لوحات الدوائر المطبوعة 

تجميع الشاحن 

 

 

 

دليل الاستخدام:

تحليل عملية الشحن/التفريغ للبطاريات من نوع NiCd و NiMh

الشحن هو عملية استعادة السعة الأصلية للبطارية الفارغة. من أجل تحقيق عمر أطول ، يجب أن تتم العملية بالطريقة المناسبة.

يتم استخدام عدة طرق لإعادة شحن الخلايا:

1. الشحن الحالي السريع:1CmA  (درجة حرارة الشحن السريع: 0 إلى 40 درجة مئوية). من أجل التحكم في الشحن السريع وإيقافه ، يوصى بالشحن بأكثر من 0.5CmA ولكن أقل من 1CmA. يمكن أن يتسبب شحن البطاريات بأكثر من 1CmA  . عندما يتم الكشف عن درجة حرارة البطاريات بواسطة الثرمستور أو نوع آخر من أجهزة الاستشعار ، ودرجة حرارتها أقل من 0 درجة مئوية أو أعلى من 40 درجة مئوية في بداية الشحن ، يجب إجراء شحن عائم ، بدلاً من الشحن السريع. يجب إيقاف الشحن السريع عندما تصل أي من القيم الموضحة أدناه إلى المستوى المشار إليه:

التحكم في حد الجهد الأقصى : تقريبا. 1.8 فولت/خلية. يتم تغيير طريقة الشحن هذه إلى الوضع العائم (Floating) إذا وصل جهد البطارية إلى 1.8 فولت/خلية تقريبًا بسبب مشاكل أو عطل.

     قيمة dV / dt (أو ذروة قطع دلتا): 5 إلى 10mV / خلية. عندما ينخفض جهد البطارية من ذروته بمقدار 5 إلى 10mV / خلية أثناء الشحن السريع ، يجب إيقافه ، ويجب تغيير طريقة الشحن إلى العائمة.

قيمة dT/dt (أو تقطع حسب درجة الحرارة): من 1 إلى 2 درجة مئوية/دقيقة. عندما يتم اكتشاف زيادة في درجة حرارة البطارية لكل وحدة زمنية في الثرمستور أو أي نوع آخر من مستشعرات درجة الحرارة أثناء الشحن السريع ، ويتم الكشف عن زيادة درجة الحرارة بواسطة المستشعر ، يجب أن يتوقف الشحن السريع وتتحول طريقة الشحن إلى الطفو Floating.

الحد الزمني: 90 دقيقة.

 2. لشحن البطاريات التي تم تفريغها بشكل مفرط ، قم أولاً بتطبيق الشحن Floating ثم تابع الشحن السريع بمجرد ارتفاع جهد البطارية.

الجهد الأولي للشحن السريع: تقريبا. 0.8V/خلية بتيار 0.2 ~ 0.3 CmA.

المتطلبات

الانتظار الأولي: 10 دقائق. وهذا يمنع تنشيط دوائر الكشف عن dV/dt للوقت المحدد في بداية الشحن السريع. ومع ذلك ، قد يكون الكشف عن dT/dt نشطًا في هذه الفترة. يعد ذلك ضروريًا للبطاريات التي تم تركها بدون شحن لفترة طويلة أو تم تفريغها بشكل مفرط ، وما إلى ذلك. يعد الانتظار الأولي ضروريًا لمنع توقف الحمل (لمنع الأعطال) بسبب pseudos -dV/dt.
التيار العائم أو صيانة: 0.033 إلى 0.05 CmA . عندما يكون التيار مرتفعًا ، تزداد درجة حرارة البطاريات ، مما يؤدي إلى تدهور خصائص البطارية.
وقت الشحن السريع: 60 دقيقة.
الوقت الإجمالي: 10 إلى 20 ساعة. يؤدي الشحن الزائد لبطارية NiXX ، حتى عند الشحن العائم (Floating)  أو الصيانة ، إلى تدهور خصائص البطارية. لمنع التحميل الزائد عن طريق الحمل العائم Floating أو أي طريقة أخرى ، يجب توفير جهاز ضبط الوقت لتنظيم إجمالي وقت الشحن.

 تحليل الشحنة / التفريغ لـ SLA (حمض الرصاص المختوم) حمض الرصاص

بخلاف بطاريات NiXX ، يتم شحن هذه الأنواع من البطاريات بجهد ثابت بدلاً من التيارات الثابتة.

طريقة الشحن:

•      تحقق مما إذا كانت البطارية متوافققة ، فابدأ الشحن بتيار مستمر بسعة/10.

•      عندما يصل الجهد إلى 2.55V/خلية يجب التبديل إلى حمل الجهد المستمر عند 2.45V/خلية.

•      إذا انخفض التيار أقل من السعة/20 ، فغيّر إلى الحمل العائم.

•      الشحن في شكل عائم عند 2.25 فولت/خلية لفترة غير محددة (الحد الأقصى الموصى به 20 ساعة) .

المتطلبات :

• يجب عدم تفريغ بطارية SLA بأقل من 1.5 فولت/خلية.

• الجهد الأقصى لبطاريات SLA هو 3V/خلية.

• تحليل الشحن / التفريغ لبطاريات LiPO (بوليمر الليثيوم) و LiIon (ليثيوم أيون)

طريقة الشحن:

1. تيار مستمر يصل إلى 1 درجة مئوية حتى يصل الجهد إلى 4.2 فولت/خلية.

2. جهد ثابت عند 4.2 فولت/خلية حتى ينخفض ​​التيار إلى السعة/15.

3. حمولة عائمة بسعة / 30 لمدة 30 دقيقة.

المتطلبات :

• لا يجب تفريغ بطارية LiPO عند أقل من 2.5 فولت / خلية.

• الجهد الأقصى لبطاريات LiPO (ليثيوم بوليمر) هو 4.5 فولت / خلية.

• بناءً على هذه التوصيات ، صممت الشاحن بالخصائص التالية:

• الوصف القيمة الافتراضية
  

• الحد الأقصى الحالي لشحن: 0 إلى 5A

• أقصى تيار التفريغ: 440 مللي أمبير

• الأوضاع: 0: NiMh ، 1: SLA ، 2: NiCd ، 3: LiPo ، 4: LiIon

• سعة الخلية: 3000 مللي أمبير

• عدد الخلايا: (1 إلى 19)

• الحمل: (0.1 إلى 25.5) (10) -> 3000 * 1.0 = 3 أمبير

• التفريغ: (0.1 إلى 25.5) (40) -> 3000 * 4.0 = 12 أمبير

• ذروة دلتا الانتظار: 10 دقائق

• قطع الجهد المنخفض (لكل خلية):

• NiCd (0 إلى 2550) 800 ميجا فولت

• NiMh (0 إلى 2550) 1000mV

• LiPo (2500 إلى 3500) 3000mV

• جيش تحرير السودان (1500 إلى 2500) 2000mV

تحميل الملفات الضرورية لتصنيه الشاحن

• مخطط الجهاز 
• القطع اللازمة لتجميع الجهاز
• لوحة الدوائر المطبوعة PCB
• مكان تركيب القطع على PCB
• Sprint Layout لوحة الدوائر المطبوعة على برنامج
• Sprint Layout لوحة المفاتيح على برنامج
•  الفيرمواير للمتحكم الدقيق  PIC16F877A

المرجع: link