7.4V दो कदम लिथियम बैटरी चार्जर सर्किट

इलेक्ट्रिक वाहनों, ड्रोन और अन्य मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे IoT डिवाइसेस की उन्नति भविष्य के लिए आशाजनक प्रतीत होती है। इन सबके बीच एक सामान्य बात यह है कि ये सभी बैटरी से संचालित होते हैं। मूर के नियम के बाद इलेक्ट्रॉनिक उपकरण छोटे और अधिक पीने योग्य हो जाते हैं, इन पोर्टेबल उपकरणों को संचालित करने के लिए अपनी शक्ति का स्रोत होना चाहिए। पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सबसे आम बैटरी विकल्प आज लिथियम आयन या लिथियम पॉलिमर बैटरी है। हालांकि इन बैटरियों में बहुत अच्छा चार्ज घनत्व होता है, लेकिन वे कठोर परिस्थितियों में रासायनिक रूप से अस्थिर होते हैं इसलिए उन्हें चार्ज करते समय और उनका उपयोग करते समय देखभाल की जानी चाहिए।

इस परियोजना में हम एक दो स्टेज बैटरी चार्जर (CC और CV) बनाएंगे जिनका उपयोग लिथियम आयन या लिथियम पॉलिमर बल्लेबाजों को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है। बैटरी चार्जर सर्किट 7.4V लिथियम बैटरी पैक के लिए डिज़ाइन किया गया है (सीरीज में दो 18650) जो मैं आमतौर पर सबसे रोबोटिक्स में उपयोग परियोजना लेकिन सर्किट आसानी से निर्माण करने के लिए की तरह कम या थोड़ा अधिक बैटरी पैक में फिट करने के लिए संशोधित किया जा सकता 3.7 लिथियम बैटरी चार्जर या 12v लिथियम आयन बैटरी चार्जर। जैसा कि आप जानते हैं कि इन बैटरी के लिए तैयार किए गए चार्जर उपलब्ध हैं, लेकिन जो सस्ते हैं वे बहुत धीमे हैं और जो तेज़ हैं वे बहुत महंगे हैं। इसलिए इस सर्किट में मैंने CC और CV मोड के साथ LM317 IC के साथ एक साधारण क्रूड चार्जर बनाने का फैसला किया। इसके अलावा, अपने स्वयं के गैजेट के निर्माण और इसमें प्रक्रिया सीखने से ज्यादा मजेदार क्या है।

याद रखें कि लिथियम बैटरी को सावधानी से संभाला जाना चाहिए। इसे ओवरचार्ज करना या इसे छोटा करना विस्फोट और आग का खतरा हो सकता है, इसलिए इसके चारों ओर सुरक्षित रहें। यदि आप लिथियम बैटरी के लिए पूरी तरह से नए हैं, तो मैं आगे बढ़ने से पहले आपको लिथियम बैटरी लेख के माध्यम से पढ़ने के लिए दृढ़ता से सलाह दूंगा। कहा जा रहा है कि चलो परियोजना में आते हैं।

बैटरी चार्जर के लिए सीसी और सीवी मोड:

चार्जर जो हम यहां बनाने का इरादा रखते हैं वह टू स्टेप चार्जर है, जिसका अर्थ है कि इसमें दो चार्ज मोड होंगे जैसे कि कॉन्स्टेंट चार्ज (CC) और कॉन्स्टेंट वोल्टेज (CV)। इन दोनों मोड को मिलाकर हम बैटरी को सामान्य से अधिक तेजी से चार्ज कर पाएंगे।

लगातार प्रभार (सीसी):

ऑपरेशन में आने वाला पहला मोड सीसी मोड होगा। यहां बैटरी को दर्ज करने वाली चार्जिंग की मात्रा तय की गई है। इस धारा को बनाए रखने के लिए वोल्टेज तदनुसार भिन्न होगा।

लगातार वोल्टेज (CV):

एक बार CC मोड पूरा हो जाने के बाद CV मोड किक करेगा। यहां वोल्टेज को स्थिर रखा जाएगा और करंट को बैटरी की चार्जिंग आवश्यकता के अनुसार अलग-अलग करने की अनुमति दी जाएगी।

हमारे मामले में हमारे पास 7.4 वी लिथियम बैटरी पैक है, जो कि 3.7 वी की दो 18650 कोशिकाएं हैं, प्रत्येक श्रृंखला (3.7 वी + 3.7 वी = 7.4 वी) से जुड़ी है। यह बैटरी पैक चार्ज किया जाना चाहिए जब वोल्टेज 6.4 वी (3.2 वी प्रति सेल) तक पहुंच जाता है और 8.4 वी (4.2 वी प्रति सेल) तक चार्ज किया जा सकता है। इसलिए ये मान हमारे बैटरी पैक के लिए पहले से तय हैं।

आगे हमने CC मोड में चार्जिंग करंट तय किया है, यह आम तौर पर बैटरी के डेटशीट में पाया जा सकता है और यह मान बैटरी की आह रेटिंग पर निर्भर करता है। हमारे मामले में मैंने निरंतर चार्जिंग करंट के रूप में 800mA का मान तय किया है । तो शुरू में जब बैटरी चार्ज करने के लिए कनेक्ट होती है तो चार्जर को CC मोड में आना चाहिए और चार्जिंग वोल्टेज को अलग-अलग करके 800mA को बैटरी में धकेलना चाहिए। इससे बैटरी चार्ज होगी और बैटरी वोल्टेज धीरे-धीरे बढ़ने लगेगा।

चूंकि हम उच्च वोल्टेज मूल्यों के साथ बैटरी में एक भारी प्रवाह को आगे बढ़ा रहे हैं, इसलिए हम इसे सीसी में नहीं छोड़ सकते हैं जब तक कि बैटरी पूरी तरह से चार्ज नहीं हो जाती। हमें चार्जर को CC मोड से CV मोड में शिफ्ट करना होगा जब बैटरी वोल्टेज काफी अधिक मूल्य पर पहुंच गया हो। यहां हमारा बैटरी पैक 8.4V होना चाहिए जब पूरी तरह से चार्ज हो जाए तो हम इसे 8.2 मोड पर CC मोड से CV मोड में शिफ्ट कर सकते हैं।

एक बार चार्जर सीवी मोड में स्थानांतरित हो जाने के बाद हमें निरंतर वोल्टेज बनाए रखना चाहिए, हमारे मामले में निरंतर वोल्टेज का मान 8.6V है। बैटरी CC मोड की तुलना में CV मोड में काफी कम करंट प्रवाहित करेगी क्योंकि बैटरी लगभग CC मोड में ही चार्ज होती है। इसलिए एक निश्चित 8.6 वी पर बैटरी कम करंट का उपभोग करेगी और बैटरी के चार्ज होते ही यह करंट कम हो जाएगा। इसलिए हमें करंट की निगरानी करनी होगी जब यह बहुत कम मूल्य पर पहुंच जाए तो 50mA से कम का कहना है कि हम मानते हैं कि बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो गई है और एक रिले का उपयोग करके चार्जर से बैटरी को स्वचालित रूप से डिस्कनेक्ट कर दिया गया है।

संक्षेप में हम बैटरी चार्ज करने की प्रक्रिया को निम्नानुसार सूचीबद्ध कर सकते हैं

1. सीसी मोड दर्ज करें और एक निश्चित 800mA विनियमित वर्तमान के साथ बैटरी चार्ज करें।
2. बैटरी वोल्टेज की निगरानी करें और जब यह सीवी मोड में 8.2 वी शिफ्ट में पहुंच जाए।
3. सीवी मोड में बैटरी को एक निश्चित 8.6 वी विनियमित वोल्टेज के साथ चार्ज करें।
4. चार्जिंग करंट को मॉनिटर करें क्योंकि यह कम हो जाता है।
5. जब करंट 50mA तक पहुंच जाता है तो चार्जर से बैटरी को स्वचालित रूप से डिस्कनेक्ट कर दें।

मान, 800mA, 8.2V और 8.6V निश्चित हैं क्योंकि हमारे पास 7.4V लिथियम बैटरी पैक है। आप अपने बैटरी पैक की आवश्यकता के अनुसार इन मूल्यों को आसानी से बदल सकते हैं। यह भी ध्यान दें कि कई स्टेज चार्जर मौजूद हैं। इस तरह एक दो चरण चार्जर सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाता है। एक तीन चरण चार्जर में चरण सीसी, सीवी और फ्लोट होंगे। चार या छह चरण के चार्जर में आंतरिक प्रतिरोध, तापमान आदि पर विचार किया जाएगा। अब, जब हमें दो चरण चार्जर वास्तव में कैसे काम करना चाहिए, इसकी एक संक्षिप्त समझ है, चलो सर्किट आरेख में आते हैं।

सर्किट आरेख

इस लिथियम बैटरी चार्जर के लिए पूरा सर्किट आरेख नीचे पाया जा सकता है। सर्किट को ईजीईडीए का उपयोग करके बनाया गया था और पीसीबी भी उसी का उपयोग करके गढ़ा जाएगा।

जैसा कि आप देख सकते हैं कि सर्किट बहुत सरल है। हमने दो LM317 वैरिएबल वोल्टेज रेगुलेटर IC का इस्तेमाल किया है, एक करंट को रेगुलेट करने के लिए और दूसरा वोल्ट को रेगुलेट करने के लिए। पहला रिले सीसी और सीवी मोड के बीच स्विच करने के लिए उपयोग किया जाता है और दूसरा रिले का उपयोग बैटरी को चार्जर से कनेक्ट करने या डिस्कनेक्ट करने के लिए किया जाता है। चलो सर्किट को खंडों में तोड़ते हैं और इसके डिजाइन को समझते हैं।

LM317 करंट रेगुलेटर

LM317 IC एकल अवरोधक की सहायता से एक वर्तमान नियामक के रूप में कार्य कर सकता है। उसी के लिए सर्किट नीचे दिखाया गया है

हमारे चार्जर के लिए हमें 800mA की एक वर्तमान को विनियमित करने की आवश्यकता है जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है। आवश्यक वर्तमान के लिए रोकनेवाला के मूल्य की गणना करने का सूत्र डेटाशीट में दिया गया है

रेसिस्टर (ओम) = 1.25 / करंट (Amps)

हमारे मामले में वर्तमान का मान 0.8A है और इसके लिए हमें प्रतिरोध मान के रूप में 1.56 ओम का मान मिलता है। लेकिन निकटतम मूल्य जो हम उपयोग कर सकते हैं वह 1.5 ओम है जो ऊपर सर्किट आरेख में उल्लिखित है।

LM317 वोल्टेज नियामक

लिथियम बैटेटी चार्जर के सीवी मोड के लिए हमें वोल्टेज पर 8.6V को विनियमित करना होगा जैसा कि पहले चर्चा की गई थी। LM317 फिर से सिर्फ दो प्रतिरोधों की मदद से ऐसा कर सकता है। उसी के लिए सर्किट नीचे दिखाया गया है।

LM317 रेगुलेटर के लिए आउटपुट वोल्टेज की गणना करने का सूत्र इस प्रकार है

हमारे मामले में आउटपुट वोल्टेज (वाउट) 8.6 वी होना चाहिए, और आर 1 (यहां आर 2) का मूल्य 1000 ओम से कम होना चाहिए, इसलिए मैंने 560 ओम का मूल्य चुना है। इसके साथ अगर हम R2 के मूल्य की गणना करते हैं तो हम इसे 3.3k ओम मानते हैं। वैकल्पिक रूप से आप किसी भी प्रतिरोधक संयोजन के मूल्यों का उपयोग कर सकते हैं बशर्ते आपको आउटपुट वोल्टेज 8.6 वी प्राप्त हो। अपने काम को आसान बनाने के लिए आप इस ऑनलाइन LM317 कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं।

सीसी और सीवी मोड के बीच टॉगल करने के लिए रिले की व्यवस्था

हमारे पास दो 12V रिले हैं, जिनमें से प्रत्येक Arduino द्वारा BC547 NPN ट्रांजिस्टर के माध्यम से संचालित हैं। दोनों रिले व्यवस्था नीचे दी गई है

सबसे पहले रिले चार्जर की सीसी और सीवी मोड के बीच टॉगल करने के लिए प्रयोग किया जाता है, इस रिले Arduino पिन "मोड" के रूप में लेबल से शुरू हो रहा है। डिफ़ॉल्ट रूप से रिले CC मोड में होती है जब इसे ट्रिगर किया जाता है तो यह CC मोड से CV मोड में बदल जाता है।

इसी तरह बैटरी से चार्जर को जोड़ने या डिस्कनेक्ट करने के लिए दूसरे रिले का उपयोग किया जाता है; इस रिले को "शुल्क" के रूप में लेबल किए गए Arduino पिन द्वारा ट्रिगर किया गया है। डिफ़ॉल्ट रूप से रिले चार्जर से बैटरी को डिस्कनेक्ट करता है, जब ट्रिगर होता है तो यह चार्जर को बैटरी से जोड़ता है। इसके अलावा दो डायोड D1 और D2 को रिवर्स करंट से सर्किट की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है और 1K रेसिस्टर्स R4 और R5 का उपयोग ट्रांजिस्टर के बेस से होकर बहने वाले वर्तमान को सीमित करने के लिए किया जाता है।

लिथियम बैटरी वोल्टेज को मापने

चार्जिंग प्रक्रिया की निगरानी करने के लिए हमें बैटरी वोल्टेज को मापना होगा, तभी हम चार्जर को CC मोड से CV मोड में शिफ्ट कर सकते हैं जब बैटरी वोल्टेज चर्चा के अनुसार 8.2V तक पहुँच जाता है। Arduino जैसे Microcontrollers के साथ वोल्टेज को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम तकनीक एक वोल्टेज विभक्त सर्किट का उपयोग करके है। यहाँ इस्तेमाल किया गया नीचे दिखाया गया है।

जैसा कि हम जानते हैं कि अधिकतम वोल्टेज Arduino एनालॉग पिन 5V माप सकता है, लेकिन हमारी बैटरी सीवी मोड में 8.6V जितनी ऊंची जा सकती है, इसलिए हमें इसे कम वोल्टेज पर ले जाने की आवश्यकता है। यह बिल्कुल वोल्टेज विभक्त सर्किट द्वारा किया जाता है। आप इस ऑनलाइन वोल्टेज डिवाइडर कैलकुलेटर का उपयोग करके रेजिस्टर के मूल्य की गणना कर सकते हैं और वोल्टेज डिवाइडर के बारे में अधिक जान सकते हैं। यहां हमने आउटपुट इनपुट को मूल इनपुट वोल्टेज के आधे से घटा दिया है, यह आउटपुट वोल्टेज तब Arduino एनालॉग पिन को भेजा जाता है, हालांकि " B_Voltage " लेबल। Arduino की प्रोग्रामिंग करते समय हम बाद में मूल मूल्य प्राप्त कर सकते हैं।

मापने का करंट

मापा जाने वाला एक अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर चार्जिंग करंट है। सीवी मोड के दौरान बैटरी चार्ज करने के लिए डिस्कनेक्ट हो जाएगी जब चार्जिंग चार्ज 50mA से नीचे चला जाता है जो चार्ज पूरा होने का संकेत देता है। वर्तमान को मापने के लिए कई विधियां हैं, सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि एक शंट रोकनेवाला का उपयोग करके है। उसी के लिए सर्किट नीचे दिखाया गया है

इसके पीछे की अवधारणा सरल ओम कानून है। बैटरी में प्रवाहित होने वाली संपूर्ण धारा को शंट रेसिस्टर 2.2R के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है। फिर ओम कानून (वी = आईआर) के द्वारा हम जानते हैं कि इस रोकनेवाला में वोल्टेज ड्रॉप इसके माध्यम से बहने वाली धारा के समानुपाती होगी। चूँकि हम जानते हैं कि प्रतिरोध और वोल्ट के मान को Arduino एनालॉग पिन का उपयोग करके मापा जा सकता है, इसलिए वर्तमान के मूल्य की गणना आसानी से की जा सकती है। रोकनेवाला के पार वोल्टेज ड्रॉप का मान "B_Current " लेबल के माध्यम से Arduino को भेजा जाता है । हम जानते हैं कि अधिकतम चार्ज करंट 800mA होगा इसलिए सूत्रों V = IR और P = I ² R का उपयोग करके हम रेसिस्टर के प्रतिरोध मान और पावर वैल्यू की गणना कर सकते हैं।

Arduino और LCD

अंत में Arduino की ओर से हमें Arduino के साथ एक LCD को इंटरफ़ेस करना होगा जो उपयोगकर्ता को चार्जिंग प्रक्रिया को प्रदर्शित करता है और वोल्टेज को मापकर वर्तमान को नियंत्रित करता है और फिर उसके अनुसार रिले को ट्रिगर करता है।

Arduino Nano में एक ऑन-बोर्ड वोल्ट रेगुलेटर है इसलिए विन को आपूर्ति वोल्टेज प्रदान की जाती है और Arduino और 16x2 LCD डिस्प्ले को चलाने के लिए विनियमित 5V का उपयोग किया जाता है। वोल्टेज और करंट को “P_Voltage” और “B_Current” लेबल का उपयोग करके क्रमशः एनालॉग पिन A0 और A1 द्वारा मापा जा सकता है। रिले को GPIO पिन D8 और D9 को टॉगल करके ट्रिगर किया जा सकता है जो लेबल "मोड" और "चार्ज" के माध्यम से जुड़े हुए हैं। एक बार योजनाबद्ध तैयार होने के बाद हम पीसीबी निर्माण के साथ आगे बढ़ सकते हैं।

ईजीईडीएए का उपयोग करते हुए पीसीबी डिजाइन और फैब्रिकेशन

इस लिथुम बैटरी चार्जर सर्किट को डिजाइन करने के लिए, हमने ईजीईडीए नामक ऑनलाइन ईडीए टूल चुना है। मैंने पहले EasyEDA का कई बार उपयोग किया है और इसे उपयोग करने के लिए बहुत सुविधाजनक पाया क्योंकि इसमें पैरों के निशान का अच्छा संग्रह है और यह खुला-स्रोत है। पीसीबी डिजाइन करने के बाद, हम पीसीबी के नमूनों को उनकी कम लागत वाली पीसीबी निर्माण सेवाओं द्वारा ऑर्डर कर सकते हैं। वे घटक सोर्सिंग सेवा भी प्रदान करते हैं जहां उनके पास इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का एक बड़ा भंडार होता है और उपयोगकर्ता पीसीबी के आदेश के साथ अपने आवश्यक घटकों को ऑर्डर कर सकते हैं।

अपने सर्किट और PCB को डिज़ाइन करते समय, आप अपने सर्किट और PCB डिज़ाइन को भी सार्वजनिक कर सकते हैं ताकि अन्य उपयोगकर्ता उन्हें कॉपी या एडिट कर सकें और अपने काम से लाभ उठा सकें, हमने इस सर्किट के लिए अपने पूरे सर्किट और PCB लेआउट को भी सार्वजनिक कर दिया है, जाँच करें नीचे दिए गए लिंक:

easyeda.com/CircuitDigest/7.4V-Lithium-Charger-with-MCU

आप परत के 'विंडो' फॉर्म को चुनकर पीसीबी के किसी भी लेयर (टॉप, बॉटम, टॉप्सिलक, बॉटम्सिल्क आदि) को देख सकते हैं । आप लीथियम बैटरी चार्जर पीसीबी को भी देख सकते हैं, कि ईजीईडीएए में फोटो व्यू बटन का उपयोग करके निर्माण के बाद यह कैसा दिखेगा:

गणना और आदेश ऑनलाइन नमूने

इस लिथियम बैटरी चार्जर पीसीबी के डिज़ाइन को पूरा करने के बाद, आप JLCPCB.com के माध्यम से पीसीबी को ऑर्डर कर सकते हैं। JLCPCB से PCB को ऑर्डर करने के लिए, आपको Gerber फाइल की आवश्यकता होती है। अपने PCB की Gerber फाइलों को डाउनलोड करने के लिए बस EasyEDA एडिटर पेज पर जेनरेट फैब्रिकेशन फाइल बटन पर क्लिक करें, फिर वहां से Gerber फाइल डाउनलोड करें या आप जेएलसीपीसीबी के ऑर्डर पर क्लिक कर सकते हैं जैसा कि नीचे दी गई इमेज में दिखाया गया है। यह आपको JLCPCB.com पर पुनर्निर्देशित करेगा, जहां आप उन पीसीबी की संख्या का चयन कर सकते हैं जिन्हें आप ऑर्डर करना चाहते हैं, आपको कितने कॉपर लेयर, पीसीबी की मोटाई, कॉपर वेट और यहां तक ​​कि पीसीबी के रंग की तरह नीचे दिखाए गए स्नैपशॉट का चयन करना होगा:

JLCPCB बटन पर ऑर्डर पर क्लिक करने के बाद, यह आपको JLCPCB वेबसाइट पर ले जाएगा जहां आप पीसीबी को बहुत कम दर में ऑर्डर कर सकते हैं जो कि $ 2 है। उनका निर्माण समय भी बहुत कम है जो कि 3-5 दिनों के डीएचएल वितरण के साथ 48 घंटे है, मूल रूप से आपको ऑर्डर करने के एक सप्ताह के भीतर अपने पीसीबी मिल जाएंगे।

पीसीबी को ऑर्डर करने के बाद, आप अपने पीसीबी के प्रोडक्शन प्रोग्रेस को तारीख और समय के साथ देख सकते हैं। आप इसे खाता पृष्ठ पर जाकर जाँचते हैं और पीसीबी के नीचे "प्रोडक्शन प्रोग्रेस" लिंक पर क्लिक करते हैं जैसे नीचे इमेज में दिखाया गया है।

पीसीबी के आदेश देने के कुछ दिनों के बाद मुझे अच्छी पैकेजिंग में पीसीबी के नमूने मिले, जैसा कि नीचे दिए गए चित्रों में दिखाया गया है।

यह सुनिश्चित करने के बाद कि ट्रैक और पैरों के निशान सही थे। मैं PCB असेंबल करने के साथ आगे बढ़ा, मैंने Arduino Nano और LCD को रखने के लिए महिला हेडर का उपयोग किया ताकि मैं बाद में उन्हें हटा सकूं अगर मुझे अन्य प्रोजेक्ट्स के लिए उनकी आवश्यकता हो। पूरी तरह से मिलाप वाला बोर्ड नीचे इस तरह दिखता है

दो कदम लिथियम बैटरी चार्ज के लिए Arduino प्रोग्रामिंग

एक बार हार्डवेयर तैयार हो जाने पर हम Arduino नैनो के लिए कोड लिखने के साथ आगे बढ़ सकते हैं। इस परियोजना का पूरा कार्यक्रम पृष्ठ के नीचे प्रदान किया गया है, आप इसे सीधे अपने Arduino पर अपलोड कर सकते हैं। अब, प्रोग्राम को छोटे स्निपेट में तोड़ दें और समझें कि कोड वास्तव में क्या करता है।

हमेशा की तरह हम I / O पिंस को इनिशियलाइज़ करके प्रोग्राम शुरू करते हैं । जैसा कि हम अपने हार्डवेयर से जानते हैं कि A0 और A2 का उपयोग क्रमशः वोल्ट और करंट को मापने के लिए किया जाता है और पिन D8 और D9 को कंट्रोल मोड और चार्ज रिले का उपयोग किया जाता है। उसी को परिभाषित करने के लिए कोड नीचे दिखाया गया है

const int rs = 2, en = 3, d4 = 4, d5 = 5, d6 = 6, d7 = 7; // एलसीडी कनेक्शन के लिए पिन नंबर का उल्लेख करें LiquidCrystal एलसीडी (आरएस, एन, डी 4, डी 5, डी 6, डी 7); int चार्ज = 9; // सर्किट इंट मोड = 8 से बैटरी को जोड़ने या डिस्कनेक्ट करने के लिए पिन ; // सीसी मोड और सीवी मोड के बीच पिन टॉगल करें int Voltage_divider = A0; // बैटरी को मापने के लिए वोल्टेज int Shunt_resistor = A1; // वर्तमान फ्लोट चार्ज चार्ज करने के लिए चार्ज करें_ वोल्टेज; फ्लोट Charge_current;

सेटअप फ़ंक्शन के अंदर, हम एलसीडी फ़ंक्शन को इनिशियलाइज़ करते हैं और स्क्रीन पर एक इंट्रो संदेश प्रदर्शित करते हैं । हम रिले पिन को आउटपुट पिन के रूप में भी परिभाषित करते हैं। फिर चार्ज रिले को ट्रिगर करें बैटरी को चार्जर से कनेक्ट करें और डिफ़ॉल्ट रूप से चार्जर सीसी मोड में रहता है।

शून्य सेटअप () { lcd.begin (16, 2); // प्रारंभिक 16 * 2 एलसीडी lcd.print ("7.4V ली + चार्जर"); // इंट्रो मैसेज लाइन 1 lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("- सर्किटडाइजेस्ट"); // इंट्रो मैसेज लाइन 2 lcd.clear (); पिनमोड (चार्ज, OUTPUT); पिनमोड (मोड, OUTPUT); digitalWrite (चार्ज, हाई); // शुरू में बैटरी डिजिटलवर्ट (मोड, LOW) को जोड़कर चार्ग शुरू करें ; // सीवी मोड के लिए उच्च और सीसी मोड की कमी, initally सीसी मोड देरी (1000); }

अगला, अनंत लूप फ़ंक्शन के अंदर, हम बैटरी वोल्टेज और चार्जिंग वर्तमान को मापकर कार्यक्रम शुरू करते हैं । मान 0.0095 और 1.78 को 0 से 1024 को वास्तविक वोल्टेज में बदलने के लिए एनालॉग वैल्यू से गुणा किया जाता है और वास्तविक मूल्य को मापने के लिए आप मल्टीमीटर और क्लैंप मीटर का उपयोग कर सकते हैं और फिर गुणक मूल्य की गणना कर सकते हैं। यह सैद्धांतिक रूप से हमारे द्वारा उपयोग किए गए प्रतिरोधों के आधार पर गुणक मूल्यों की गणना भी करता है, लेकिन यह उतना सटीक नहीं था जितना कि मैं यह होने की उम्मीद करता था।

// माप वोल्टेज और वर्तमान में शुरू में चार्ज_ वोल्टेज = एनालॉगरेड (वोल्टएड डिवाइडर) * 0.0092; // उपाय बैटरी वोल्टेज Charge_current = analogRead (Shunt_resistor) * 1.78; // चार्जिंग करंट को मापें

यदि चार्ज वोल्टेज 8.2 V से कम है तो हम CC मोड में प्रवेश करते हैं और यदि यह 8.2V से अधिक है तो हम CV मोड में प्रवेश करते हैं । लूप करते समय प्रत्येक मोड का अपना स्वयं का है। CC मोड लूप के अंदर हम CC मोड में बने रहने के लिए मोड पिन को LOW के रूप में रखते हैं और फिर वोल्टेज और करंट की निगरानी करते रहते हैं। यदि वोल्टेज 8.2V थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक है तो हम एक ब्रेक स्टेटमेंट का उपयोग करके सीसी लूप को तोड़ते हैं। चार्ज वोल्टेज की स्थिति सीसी लूप के अंदर एलसीडी पर भी प्रदर्शित की जाती है।

// अगर बैटरी वोल्टेज 8.2V से कम है तो CC मोड में प्रवेश करें जबकि (Charge_Voltage <8.2) // CC MODE Loop { digitalWrite (Mode, LOW); // CC मोड में रहें // वोल्टेज और करंट चार्ज_Voltage = analogRead (वोल्टएड डिवाइडर) * 0.0095; // उपाय बैटरी वोल्टेज Charge_current = analogRead (Shunt_resistor) * 1.78; // एलसीडी lcd.print ("V =") पर वर्तमान चार्ज प्रिंट / धारावाहिकों को मापने ; lcd.print (चार्ज_वोल्टेज); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("CC मोड में"); देरी (1000); lcd.clear (); // चेक करें कि क्या हमें CC मोड से बाहर निकलना है अगर (Charge_Voltage> = 8.2) // यदि हाँ { digitalWrite (मोड, हाई); // सीवी मोड ब्रेक में बदलें ; } }

सीवी मोड के लिए भी इसी तकनीक का पालन किया जा सकता है। यदि वोल्टेज 8.2V से अधिक हो जाता है तो चार्जर सीवी मोड में मोड पिन को उच्च बनाकर प्रवेश करता है। यह बैटरी में निरंतर 8.6V लागू होता है और बैटरी की आवश्यकता के आधार पर चार्जिंग करंट को अलग-अलग करने की अनुमति है। इस चार्जिंग करंट की निगरानी की जाती है और जब यह 50mA से नीचे पहुंचता है तो हम चार्जर से बैटरी को डिस्कनेक्ट करके चार्जिंग प्रक्रिया को समाप्त कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए हमें बस चार्ज रिले को बंद करना होगा जैसा कि नीचे दिए गए कोड में दिखाया गया है

// अगर बैटरी वोल्टेज 8.2V से अधिक है तो CV मोड में प्रवेश करें जबकि (Charge_Voltage> = 8.2) // CV MODE Loop { digitalWrite (Mode, HIGH); // सीवी मोड में रहें // माप वोल्टेज और वर्तमान चार्ज_ वोल्ट = एनालॉगराइड (वोल्टेज_विभाजक) * 0.0092; // उपाय बैटरी वोल्टेज Charge_current = analogRead (Shunt_resistor) * 1.78; // चार्ज चार्ज वर्तमान // एलसीडी एलसीडी में उपयोगकर्ता को प्रदर्शन विवरण ("वी ="); lcd.print (चार्ज_वोल्टेज); lcd.print ("I ="); lcd.print (Charge_current); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("CV मोड में"); देरी (1000); lcd.clear (); // यदि चार्ज चार्ज करंट की निगरानी करके बैटरी चार्ज की जाती है तो चेक करें (Charge_current <50) // अगर हाँ { digitalWrite (चार्ज, कम); // (1) चार्ज करते समय बंद करें । चार्जर को फिर से चालू रखें जब तक { lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("चार्ज कम्प्लीट।"); देरी (1000); lcd.clear (); }} } } }

7.4V दो चरण लिथियम बैटरी चार्जर का कार्य करना

एक बार हार्डवेयर तैयार हो जाने के बाद कोड को Arduino बोर्ड में अपलोड करें। फिर बैटरी को बोर्ड के चार्जिंग टर्मिनल से कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि आप उन्हें सही ध्रुवीयता में जोड़ते हैं, ध्रुवीयता को उल्टा करने से बैटरी और बोर्ड को गंभीर नुकसान होगा। बैटरी पावर कनेक्ट करने के बाद 12V एडाप्टर का उपयोग करके चार्जर। आपका परिचय एक इंट्रो टेक्स्ट से होगा और चार्जर बैटरी की स्थिति के आधार पर सीसी मोड या सीवी मोड पर आगे बढ़ेगा। यदि बैटरी चार्ज करने के समय पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाती है तो यह सीसी मोड में प्रवेश कर जाएगी और आपका एलसीडी नीचे कुछ इस तरह प्रदर्शित होगा।

जैसे ही बैटरी चार्ज हो जाएगी वोल्टेज नीचे की तरफ वीडियो में दिखाए अनुसार बढ़ जाएगी । जब यह वोल्टेज 8.2V तक पहुंच जाता है तो चार्जर CC मोड से CV मोड में प्रवेश करेगा और अब यह नीचे दिखाए गए अनुसार वोल्ट और करंट दोनों को प्रदर्शित करेगा।

यहां से धीरे-धीरे बैटरी की वर्तमान खपत कम हो जाएगी क्योंकि यह चार्ज हो जाता है। जब करंट 50mA या उससे कम तक पहुंच जाता है तो चार्जर बैटरी को पूरी तरह चार्ज करने के लिए मान लेता है और फिर रिले का उपयोग करके चार्जर से बैटरी को डिस्कनेक्ट करता है और निम्न स्क्रीन प्रदर्शित करता है। जिसके बाद आप चार्जर से बैटरी को डिस्कनेक्ट कर सकते हैं और अपने अनुप्रयोगों में इसका उपयोग कर सकते हैं।

आशा है कि आपने इस परियोजना को समझा और इसके निर्माण का आनंद लिया। पूरा काम नीचे दिए गए वीडियो में पाया जा सकता है । यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें अन्य तकनीकी प्रश्नों के लिए मंचों के उपयोग के नीचे टिप्पणी अनुभाग में पोस्ट करें। फिर से सर्किट केवल शैक्षिक उद्देश्य के लिए है, इसलिए इसे जिम्मेदारी के साथ उपयोग करें क्योंकि लिथियम बैटरी कठोर परिस्थितियों में स्थिर नहीं हैं।