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[电源]用充电管理芯片BQ2002自制镍镉/镍氢电池组充电器 [复制链接]

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离线2n3055
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2013-05-31
— 本帖被 小雪 设置为精华(2013-06-01) —
之前用美信的DS2711制作了一个镍镉/镍氢电池充电器
可见这里:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=538292
用了一段时间感觉很不错,但是这个充电器有一个致命缺点:它只能给单节镍镉/镍氢电池充电,对于打好包的电池组就无能为力了
而手上又有很多镍镉电池组和镍氢电池组,种类五花八门,于是也打算为它们做一个合适的充电器

构思了一下,这个充电器应该能够满足以下要求:
1.能够根据需要选择输出电压,以便适合不同组合的电池
2.电流可调
3.充满自停,不能过充电
4.最好采用负Δ电压(-ΔV)检测方式检测电池
5.电路要简单,成本要低

最初计划用TEA1100或MAX712来完成这个制作,但是跑了一圈市场后发现MAX712停产,TEA1100就根本没有,再搜罗搜罗发现了比较合适的
BQ2002芯片,德州仪器出品。
按手册介绍,BQ2002可以对单只或多只镍镉/镍氢电池充电,可自动完成快速充电,补足充电,涓流充电;可以靠检测-ΔV,最高温度,最长时间,温度变化率的方式结束充电。当电池接入时,芯片会先检测电池温度和电压,如果温度和电压超出极限了,芯片会先对电池进行涓流充电,待电池温度和电压都符合要求后开始快速恒流充电,当电池达到终止快速充电标准后,转为补足充电,以快速充电电流的1/18对电池进行补足充电,直到定时器到点,转为涓流充电。充电速率,补足时间都是可以设置的,而且还有一个功能就是当电池刚刚接入后,为避免接触,电池不良造成误差,在刚开始充电的一段时间内是不会检测-ΔV的;但是这个芯片也有一个缺点,就是他是一个快速充电器芯片,它的最慢充电也是以0.5C的电流充电。
这个芯片还好没有停产,北京市场上没找到,说得从深圳发货,正好有个哥们去深圳出差,就劳烦他一下,还真有,让他带了3颗BQ2002回来,还好不是很贵,10元1颗,相比35块钱的DS2711已经够便宜的了。

设计电路,这个充电器的电路是在BQ2002的参考设计上改动而来,具体功能如下:
1.电压可调,共分6档,分别适应3.6V(3节)、4.8V(4节)、6V(5节)、7.2V(6节)、12V(10节)还有待定电压的电池组
2.电流可调,3档,分别是0.3A,0.6A,0.9A,以适应不同容量的电池
3.采用检测-ΔV方式判断电池是否充满
4.具有温度检测功能,随时监测充电中的电池温度,避免电池过热
5.快速充电,充满电只需要160分钟
6.既支持交流输入,也支持直流输入
7.较宽的工作电压,目前是7V-18V内都可以正常工作
8.电路简单,采用廉价的LM317做恒流
9.采用精密金属膜电阻作为电池电压采样用

货还没到,先制作出PCB来


还是采用热转印的方式


腐蚀过后


钢丝球刷掉碳粉,打孔,涂上一层松香水做保护


芯片到了,本来想着是直插的,不曾想他给我买的贴片的
板子都做好了.......只好转接板了


备料!全家福
电池采样电阻采用的是RJ-14型精密金属膜电阻,精度0.5%
其余就是普通元件,LM317还是拆机货,这些都无所谓


开始码件,还是先从最矮的贴片元件开始,这时候元件面没有任何
元件,PCB板可以平稳的放在桌面上焊接,如果先焊直插元件,
焊贴片时板很容易不稳当


焊完贴片焊直插,先从最矮的开始


继续,开始高一点的



焊上恒流用的LM317
先测量恒流是否正常
第一档,低电流0.3A


高电流档,0.58A


最大电流,0.87A


恒流电路正常,又检查了一下給芯片供电的5V电源,也正常,就可以焊上芯片了
这是做好的模样
还有一个滤波电容暂时不焊
调试阶段,电池采样电阻只焊了两档的,支持给4.8V(4节)和6V(5节)的电池组充电

PCB背面
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关键词: BQ2002充电器
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