LIPO BATTERY CHARGER

Carica batteria automatico bilanciato 

per caricare in sicurezza 2,3,4 celle Litio o LIPO

"Fai da te"  di R.Chirio

 SCHEMA ELETTRICO

 Descrizione circuito

Alimentazione con ingresso 220V 50Hz tramite trasformatore T1. Il secondario del trasformatore deve essere dimensionato in base a quante celle si vogliono caricare. Per due celle è sufficiente un'uscita da 12V, per 3-4 celle è necessario un secondario da 18-24V. La corrente assorbita è di circa 1,5A.  Un ponte diodi D2 da 2200mA 80V o maggiore, raddrizza l'alternata e il condensatore C1 da 4700uF ha il compito di livellare. Nel caso di configurazione 4 celle il condensatore deve essere da 35-50V.

Il pulsante S1 serve a dare alimentazione. Se le condizioni di temperatura batteria sono inferiori a 30° il relè si chiude e dà alimentazione al circuito di ricarica, se la batteria è calda il sistema si spegne o non viene alimentato, è questo il primo sistema di sicurezza per la ricarica delle ioni-litio. Chiaramente il termistore R12 deve essere posizionato sotto le batterie in ricarica o meglio dentro al pacco e collegato al connettore di ricarica.

 Il circuito di protezione termica prende alimentazione dall'uscita del ponte raddrizzante e attraverso il 7812 otteniamo la tensione di 12V necessaria a comandare il relè. Durante il funzionamento, il RLY2 è normalmente chiuso. Il trimmer R2 deve essere tarato per fare aprire il relè per temperature superiori ai 30-40° da misurare sul corpo batteria. 

L'integrato LM317 ha il compito di fornire la tensione necessaria alla ricarica degli elementi, va tarato tramite R3 per 8,40V per 2 celle, 12,60V  per 3 celle e 16,80V per 4 celle. La R6 serve per dare una limitazione alla corrente di carica, in questo caso facciamo lavorare il LM317 a una corrente pari a 0,6A che permette di ricarica gli elementi da 2200mA in 4 ore. Per avere la massima corrente, eliminare la R6 con un ponticello, così da fare lavorare il LM317 alla massima corrente di 1,5A, il regolatore deve essere montato su un dissipatore da almeno 2°/W

Il circuito di limitazione carica, composto dal TL431 e dal BD190, ha il compito di limitare la tensione di carica a 4,20V e deve essere tarato con precisione con la R4, R5..... prima di collegare la batteria sotto carico. Bisogna avere un circuito di limitazione per ogni elemento batteria collegato, pertanto con 4 celle bisogna avere 4 circuiti in serie sull'uscita. Il BD 190 deve essere montato su radiatore.

Per la taratura dei trimmer R4, R5 ... bisogna usare un alimentatore da laboratorio esterno, impostato a 1,5A e 5V out. Si alimenta ogni circuito singolo, e si tara il trimmer per avere 4,20V esatti, da leggere dopo qualche secondo, non insistere a lungo con l'alimentazione altrimenti il transistor scalda troppo.

Quando le batterie sono cariche, iniziano a scaldare, pertanto il sensore termico (R12) deve essere posizionato sotto al pacco batterie. Se la temperatura supera la soglia di taratura, il carica batteria si spegne automaticamente. Il diodo D3 da 3A evita che la tensione di batteria ritorni dentro al LM317, danneggiandolo.

Per contro i circuiti limitatori rimangono collegati e consumano un po’ di energia, la batteria deve essere rimossa il prima possibile.

I più pignoli possono aggiungere 1 piccolo relè 12V per ogni elemento batteria in carica, così da isolare le batterie quando sono cariche, il relè vanno collegati in parallelo al relè principale, ed eventualmente rinforzare il comando usando un transistor Darlington.