Was sind die Grundlagen zur Herstellung eines Akkupacks?

Wir haben ein Gerät, das von einem Netzteil oder einem Satz von 8 AA-Batterien betrieben wird. Da wir bei normaler Verwendung beide verwenden, erscheint es sinnvoll, den Akku während der Verwendung des Netzadapters aufzuladen, anstatt die Akkus jedes Mal in eine separate Ladung zu werfen, wenn sie erschöpft sind.

Was sind die Grundlagen für das Entwerfen / Ändern des vorhandenen Akkupacks und des Netzteils, um diese Art des Ladens durchzuführen?

Eine kurze Beobachtung zeigt, dass der Akku nur die in Reihe geschalteten Zellen mit einem Kondensator zu sein scheint (möglicherweise zum Schutz vor Spannungsspitzen, treibt er einen Motor an).

Ich denke, ich muss sicherstellen, dass das Netzteil genug Strom liefert, um das Gerät mit Strom zu versorgen und die Batterien aufzuladen. Das Pack muss irgendwie modifiziert werden, um die Zellen parallel zu laden (richtig?), Während das Gerät in Reihe geschaltet wird.

Abgesehen von diesen vagen Ideen weiß ich nicht, wo ich anfangen soll / wie dies möglich ist. Also, was sind die Grundlagen, die ich wissen muss, wenn es darum geht, diese Art von Ladegerät zu bauen?

Leichtes Update: Ich weiß, ich brauche eine Schaltung, um das Aufladen zu kontrollieren. Ich suche nicht nur eine Schaltung, die gebaut werden kann, sondern die grundlegenden Zwecke dieser Art von Schaltung. Wie wird die Ladung überwacht (und festgestellt, wann eine Ladung erforderlich ist)? Worum handelt es sich bei den grundlegenden Komponenten und ihren Zwecken?

Das Pack muss irgendwie modifiziert werden, um die Zellen parallel zu laden (richtig?), Während das Gerät in Reihe geschaltet wird.

Ja. Ein Relais ist eine einfache Möglichkeit, dies zu tun.

Unter http://www.batteryuniversity.com/ finden Sie Informationen zum verwendeten Batterietyp.

Um beispielsweise Blei-Säure-Batterien aufzuladen , beginnen Sie mit einer Erhaltungsladung, um sicherzustellen, dass die Batterie keine kurzgeschlossenen Zellen usw. aufweist.

Wenn eine bestimmte Schwelle erreicht ist, wird eine Konstantstromladung durchgeführt. Der maximale Strom wird vom Batteriehersteller angegeben. (Sie messen den Strom mit einem kleinen Strommesswiderstand in Reihe mit der Batterie. Ein 0,1-Ohm-Widerstand mit 100 mV Spannung fließt beispielsweise mit einem Strom von 1 A.)

Nach der Konstantstromphase legen Sie eine große konstante Spannung an, und wenn die Stromaufnahme aufhört, fallen Sie wieder auf eine Erhaltungsladung zurück.

Hier finden Sie Anweisungen für Nickelbatterien .

Sie können ein Netzteil nicht einfach direkt an eine Reihe von wiederaufladbaren Batterien anschließen. Stattdessen benötigen Sie eine Überwachungsschaltung, um die Ladung abzuschalten (oder zu verringern), wenn die Batterien voll aufgeladen sind. Heutzutage wird dies normalerweise von einem spezialisierten IC erledigt, der den größten Teil der Arbeit erledigt.

Hier ist eine Ladeschaltung , die angeblich mit bis zu 8 AA NiCad-Zellen funktioniert.

Batterien können sehr temperamentvoll sein, abhängig von der Chemie, die Sie nicht erwähnen. Wenn Sie die Spannungen auch nur geringfügig verfälschen, kann dies den Unterschied zwischen langer und kurzer Lebensdauer bedeuten.

Lithium-Ionen gibt es in der Tat in verschiedenen Arten von Chemikalien, aber alle sind zum Aufladen ziemlich launisch.

Dies ist vielleicht nicht die beste Antwort, aber wenn Sie wirklich darauf angewiesen sind, dass Ihre Batterien länger halten, tun Sie es nicht selbst - verwenden Sie das Ladegerät des Herstellers.

Diese Maxim Appnote spricht über ähnliche Setups (insbesondere Li).

http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3241

Sie könnten auch sehen, ob Sie Konstantspannungsladen können, aber es ist in der Regel nicht ideal. Es hängt alles von den Batterien und den Nutzungsmustern ab.

Ich glaube, es basiert auf Opamps. Ein Opamp ist ein einfaches Gerät, das, wenn es zusammen mit anderen verkabelt wird, als Indikator für den Ladezustand einer Batterie dienen kann. Stellen Sie sie sich als unterschiedlich hohe Löcher in einem vertikalen Tank vor. Sie wissen, wo der Wasserstand im Tank von der Höhe des verschütteten Wassers abhängt.

Diese werden in eine kleine Platine wie z. B. Batteriemanagementsysteme (BMS-Platinen) zum Laden von Serien-Parallel-Batterien in einem Pack verdrahtet. Wenn Sie nur einen Akku aufladen möchten, gibt es einfachere Lipo-Lademodule, aber ich gehe davon aus, dass Sie von einer Reihe von Akkus sprechen, da Sie das Akkupack erwähnt haben. Und dies ist für Lipo-Batterien, die meiner Meinung nach häufiger in diesen Projekten verwendet werden. .