r3/04/06:更新
　HHR-P104電池パック

HHR-P104充電器の試作

＜設計の目安＞

  1. あちこちのサイトや書物を参考に、充電は「容量の1/10の定電流で10時間」というのが相場だそうです。
  2. また、放電の終了は電圧にして0.9V(3本で2.7V)程度、充電の終わりの目安は1.4V(同 4.2V)程度とします。
  3. 順序としては、最初に強制的に放電させ、電圧が2.8V未満になれば放電を中止して、定電流で充電を開始する。
  4. 全体のコントロールはPICとし、放電・充電のON/OFFはトランジスタ、電流のコントロールはLM317で100mA程度の定電流とします。
  5. 放電・充電のON/OFFは、MOS-FETの方が良さそうですが、コンプリメンタリーの中型Trが手持ちだったので使いました。SBDはなくてもいいかなー・・と思いましたが、もしもの安全のためです。
  6. LM317の電流設定の抵抗は、W数の大きなものが10Ωしかなかったので、電流値は125mAになりますが、充電時間も短縮と割り切って使用しています。
  7. 放電用の抵抗10Ωも、同様です。こちらは最大で400mA程度流れますので、かなり発熱します。

==＞簡単Ver.ソース(Hi_tech_c)

＜プログラムについて＞

  1. 8ピンPIC 12F683を用いた簡単Ver.のものです。
  2. 充電処理の中で、閾値に差がつけてあるのは、電圧の境界付近でバタバタしないためです。
  3. keisoku()中の計算で出てくる4920は、7805の出力5Vのはずが、4.92Vだったために変更してあります。
◎これでブレッドボード上で実際に稼働させてみて、長い時間がかかりましたが、実用になりました。
◎しかし、稼働中に表示されるのはLEDのみで、どの程度進行しているのかまったくわからないのは、精神衛生上問題ありと感じました。
◎そこで、稼働中の電圧・電流等をLCDで表示するVersionを考えました。
(※)LCDの配線の一部(RESET)が欠けていました。お詫びして訂正します。
==＞LCD_Ver.ソース(Hi_tech_c)

＜Version2の説明＞

  1. 基本的な部分は変わりませんが、電圧や電流の表示用にLCD(I2C接続)を入れ、コントロールするPICも16F1827に変更しました。
  2. LCDの供給電圧が3.3Vのため、レギュレータもLP2950L3.3vに変更しました。また、C1815のBASEへの抵抗値も変更になりました。
  3. 基準電圧が3.3Vになり、そのままでは4.2Vが測れないため、抵抗で1/2にして計測し、２倍して表示することにしました。
  4. 放電中や充電中の電流値を表示したいと思いましたが、適当な方法が見当たりません。そこで放電や充電の時の10Ωの両端の電圧を順番に計測して、電位差から電流値を算出することにしました。計測の時間差がありますが、一瞬ですから大きな変動はないものと思われます。
  5. 実際に稼働させて見て、放電停止の電圧は2.7Vに、充電停止の電圧も4.35Vに変更しました。また、充電を停止した後、再開する電圧も4.15Vにしました。

＜コンパクトなプラケースに入れて組立ました。＞

  1. ケースは百均で調達したもので、75mm×2の正方形で高さ45mmです。1mm厚アルミ板で底板を作りました。
  2. ケースのプラスチックに色(薄紫)が付いているため、LEDの点灯が映えません。透明か、スモークを選択すべきでした。
  3. 主な部品を載せているのは、よく利用しているユニバーサル基板(サンハヤトICB-86)です。プラケースにピッタリのサイズでした。
  4. 電源は、HardOffで調達した7V 1.2AのスイッチングACアダプターです。実際は7.12Vの出力がありますが、制御Tr+LM317+SBDで2V弱は降下しますので、電圧的にはギリギリです。
  5. 9Vのアダプターを使うと、充電時の317(小さなヒートシンクは付けてある)がかなり熱くなります。7.5V辺りが丁度いい感じです。次にリユース店を覗いたときに探してみます。
  6. 隙間を確かめながらのギリギリの配置で、コンパクトに収まりましたが、ピッタリ過ぎて、何とか部品間のショートを免れている状態です。もう少し、空間の余裕が必要でした。
  7. 4.35Vに近づいたらLEDを点滅とか、充電が終了したら別の色のLEDを点けたりブザーをならしたりとか、今気付いている改良箇所はありますが、とりあえずしばらく使用してみます。
最初の表示:押しボタンで開始 放電中の表示:2700mVで充電へ 充電中:4350mVで停止

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