Akumulatory LiFePo4 (litowo-żelazowo-fosforanowe) stanowią ciekawa alternatywę dla Li-Po i AGM. Ich zalety, takie jak duża pojemność, trwałość, duży prądy rozładowania, bezpieczna eksploatacja (w porównaniu z Li-Po), pomimo wyższej ceny, sukcesywnie poszerzają zakres zastosowań.
Napięcie znamionowe ok. 3,6 V przy połączeniu akumulatorów w baterię, ułatwia powolne wypieranie akumulatorów AGM z bardziej wymagających aplikacji. Niestety, podobnie jak w wypadku Li-Po/Li-Ion wymagana jest specjalna ładowarka, zapewniająca precyzyjny nadzór nad procesem ładowania. Opisywana ładowarka służy do ładowania ogniw 1S 18650, 26650 z wbudowanym układem zabezpieczającym PCM, prądem maksymalnym do 500 mA. Jej schemat ideowy pokazano na rysunku 1.
Za ładowanie ogniwa odpowiada specjalizowany układ MCP73123 firmy Microchip. Układ zawiera precyzyjną ładowarkę CC/CV, blokadę pracy UVLO, zabezpieczenia przepięciowe, stopień mocy z czujnikiem prądu ładowania. Cechą charakterystyczną układu jest możliwość programowania prądu ładowania poprzez zmianę wartości rezystora R2 pomiędzy wyprowadzeniem PROG i masą układu. Wartość prądu może być ustawiona od 130 mA, maksymalny prąd ładowania ograniczony jest do 1100 mA ułatwiając dopasowanie ładowarki do zastosowanego akumulatora. W modelu ze względu na ograniczenia portu USB oraz moc strat, nie zaleca się ładowania prądem większym niż 500 mA. Dokładną wartość prądu ładowania określa się z wzoru I [mA] = 1104 × Rprog-0,93 [kV]. Rezystancję R2 dla typowego natężenia prądu ładowania prezentuje tabela 1.
Ładowarka zasilana jest ze złącza mikro USB napięciem 5V. Diody sygnalizują odpowiednio PWR - obecność zasilania, CHG – ładowania ogniwa. Gniazdo śrubowe LiFePo służy do podłączenia ładowanego akumulatora. Kondensatory C1i C2 filtrują zasilanie. Ładowarkę zmontowano na dwustronnej płytce drukowanej. Rozmieszczenie elementów przedstawia rysunek 2. Montaż układu nie wymaga opisu, należy jednak zwrócić uwagę na poprawne przylutowanie pada termicznego U1.
Układ MCP73123 ma wbudowany czujnik temperatury struktury ograniczający prąd ładowania w przypadku nadmiernego jej wzrostu. Dla ułatwienia odprowadzenia mocy strat warto wyposażyć układ w niewielki radiator naklejony pastą termoprzewodzącą oraz używać zasilaczy, które w zapewniają stabilne 5 V DC.
Uwaga! Podczas użytkowania ogniwa należy zachować odpowiednie warunki eksploatacji: zabezpieczyć ogniwo przed uszkodzeniem mechanicznym, zwarciem, przeciążeniem, przeładowaniem, przegrzaniem – w żadnym przypadku nie demontować wbudowanego układu nadzorującego ogniwo. Nieprzestrzeganie warunków bezpiecznej eksploatacji może spowodować zagrożenia dla zdrowia użytkownika.
Zaloguj
