DIY-Batterieladegeräte:Die vollständige Anleitung

Die Batterie ist eine der brillantesten Erfindungen, die je gemacht wurden. Es funktioniert also so, dass es eine feste Menge an Strom speichert, bevor es zur Neige geht. Deshalb haben wir wiederaufladbare Batterien. Wenn Sie also einen leeren Akku haben, können Sie ihn an ein Ladegerät anschließen und entsaften. Die Leistung Ihrer Akkus hängt jedoch vom Ladegerät ab. Deshalb ist ein anständiges Ladegerät erforderlich. Aber wenn Sie eines herstellen möchten, gibt es viele Designs für Batterieladegeräte. Einige sind einfach, wie ein LED-Batterieladegerät, während andere wie ein Biss in den sauren Apfel sind. Glücklicherweise haben wir diesen Artikel erstellt, um Ihnen zu zeigen, wie Sie DIY-Batterieladegeräte herstellen. Sind Sie bereit? Tauchen wir ein!

Was ist ein Batterieladegerät?

Laienhaft ausgedrückt sind Batterieladegeräte Geräte, die leere Batterien aufladen.

Aber gehen wir etwas tiefer.

Batterieladegeräte sind Geräte, die Batterien über einen längeren Zeitraum mit elektrischem Strom versorgen.

Batterieladegerät mit Volt- und Wattprüfer

Ziel ist es, dass die Batteriezellen genügend Leistung enthalten und als Energiequelle funktionieren. Und das haben alle Ladegeräte gemeinsam.

Es gibt jedoch einige Unterschiede zwischen einem billigen Ladegerät zum Selberbauen und einem mit ausgezeichneter Qualität.

Also, hier ist das Ding.

Billige Batterieladegeräte versorgen Batterien mit konstanter Spannung oder Strom – bis sie ausgeschaltet werden.

Das Problem mit den billigen Ladegeräten ist;

Wenn Sie den Akku zu lange laden, wird er überladen.

Wenn Sie es jedoch zu früh abnehmen, erhalten Ihre Batterien nicht genug Energie, um längere Zeit zu laufen.

Andererseits verwenden hochwertige Ladegeräte für längere Zeit eine sanftere Erhaltungsladung (normalerweise 3–5 % der maximalen Kapazität des Akkus).

Die andere Variante des Batterieladegeräts ist das Timer-Batterieladegerät. Dieses intelligente Batterieladegerät kann sich automatisch abschalten.

Ladegerät mit vier Akkuzellen

Leider verhindert dies kein Überladen, da jeder Akku unterschiedliche Ladezeiten besitzt.

Welche Materialien werden benötigt, um ein Batterieladegerät zu bauen?

Sie müssen kein professioneller Batteriehersteller sein, um ein Batterieladegerät zu bauen. Sie können ein DIY-Batterieladegerät von zu Hause aus erstellen.

Alles, was Sie tun müssen, ist, den Anweisungen zu folgen und die richtigen Materialien zu verwenden.

Hier sind also die Teile, die Sie zum Erstellen des Batterieladegerät-Projekts benötigen:

• Abwärtstransformator (220 V/14 V) X 1

• Bleibatterie (12 V/7 Ah) x 1

• Diode (1N4007) x 4

• AVO-Meter mit Sonden X 1

• Krokodilbatterieklemmen X 1

• Batteriehalterklemmen X 1

• Folienkondensatoren (1uF/105j) x 1
• Lötkolben X 1
• Netzkabel X 1
• Lötdraht &Flussmittel X 1
• Gleichstrombuchse X 1
• Netzstecker (2-polig) X 1
• Anschlussdrähte X 1

Schaltplan des 12-V-Akkuladegeräts

Hier, in diesem Abschnitt, zeigen wir Ihnen das Diagramm des 12-V-Batterieladegeräts. Mit dieser Schaltung können Sie auch alle 12V-Akkus und Autobatterien laden.

Die Schaltung besteht lediglich aus einer 12-V-DC-Stromversorgung mit einem Amperemeter, das die Ladespannung überwacht.

Außerdem erzeugen die beiden Dioden einen Vollwellengleichrichter mit Mittelabgriff, während der Kondensator den Gleichrichterausgang durchsiebt, um einen reinen 12-Volt-Ausgang zu liefern.

Diagramm, das eine 12-V-Batterieladeschaltung zeigt

Hier können Sie seinen IC in seinem normalen Modus verdrahten, in dem Sie R1 und R2 einschließen, um die erforderliche Spannung einzustellen.

Der IC erhält Eingangsleistung vom Standardtransformator oder Diodenbrückennetzwerk. Nach der Filterung der Spannung durch C1 wird die Spannung auf 14 eingestellt.

Daher werden die gefilterten 14 V DC an den Eingangspin des IC angelegt.

Sie können auch den ADJ-Pin des ICs an der Verbindungsstelle des Widerstands R1 und des R2 (variabler Widerstand) befestigen. Sie können den R2 auch so einstellen, dass er mit der endgültigen Ausgangsspannung der Batteriekapazität übereinstimmt.

Ohne den RC würde sich die Schaltung wie ein LM 317-Netzteil verhalten, bei dem Sie den Schaltungsstrom nicht erfassen oder steuern können.

So können der RC und der BC547-Transistor, die in der Schaltung positioniert sind, den der Batterie zugeführten Strom erkennen.

Solange der Strom im sicheren Bereich bleibt, bleibt die Spannung auf dem angegebenen Niveau.

Wenn der Strom jedoch über den sicheren Anwendungsbereich ansteigt, zieht der IC die Spannung zurück und fällt ab, um den Stromanstieg weiter zu begrenzen und sicherzustellen, dass die Batterie sicher bleibt.

Das Konzept von DIY-Batterieladegeräten verstehen

Das Konzept eines Batterieladegeräts klingt einfach und ist es auch. Doch selbst wenn die Idee recht einfach ist, erfordert sie einige mühsame Prozesse.

Außerdem müssen Sie unter anderem sicherstellen, dass das Ladegerät nicht überlädt.

Schauen wir uns also an, wie man am einfachsten ein einfaches Batterieladegerät herstellt.

Wie funktioniert es?

Damit eine Batterie funktioniert, muss sie ihre gespeicherte chemische Energie in nutzbare elektrische Energie umwandeln. Sobald der Batterie der Elektrolyt ausgeht, wird die Batterie leer; dann müssen Sie es aufladen.

Hier kommt also das Batterieladegerät ins Spiel.

Ein Batterieladegerät versorgt die Batterie mit Gleichstrom (DC) und der verbrauchte Elektrolyt wird wiederhergestellt.

Theoretisch muss das Ladegerät also aufhören, Strom zu liefern, wenn die Elektrolyte der Batterie vollständig aufgeladen sind. In diesem Stadium müssen Sie auf den Status des Akkus achten und den USB-Anschluss des Akkus abziehen, wenn er fertig ist. Oder vielleicht kaufen Sie ein intelligentes Batterieladegerät/USB-Ladegerät für Mobiltelefone.

Sie können auch Solarpanelstrom und Solarbatterieclip verwenden, um eine einfache Batterie mit Strom zu versorgen.

Der Akkuladevorgang

Der gesamte Ladevorgang umfasst:

• Stabilisierung
• Aufladen der Batteriepole
• Optimierung der Laderate (mindestens 10 %-20 % höhere Leistungsaufnahme)
• Terminierung (wissen, wann die Stromzufuhr unterbrochen werden muss, um die Batterie zu schützen)

Auch die Lade- und Entladerate einer Batterie repräsentiert die C-Rate (Charge Rate). Es misst die Geschwindigkeit des Lade- oder Entladezustands der Batterie – mit einer gemessenen Kapazität in Ah.

Wenn beispielsweise ein voll aufgeladener 5-Ah-Akku mit einer Rate von 5 Ampere freigegeben wird, dauert es eine Stunde, um den Akku vollständig aufzuladen. Daher verwenden die meisten modernen Geräte wie Laptops, Elektrofahrzeuge, Ladegeräte für Mobiltelefone, Spezialanwendungen für Küche und Haushalt, Elektrowerkzeuge und Mobiltelefone einen Lithium-Ionen-Akku.

Li-Ionen-Akku

Warum?

Der Eingang des Lithium-Ionen-Akkus verlängert sich länger, wenn Sie ihn häufig aufladen.

Lithiumbatteriediagramm

Was passiert, wenn eine Batterie durch eine Batterieladung über- oder unterladen wird?

Wenn eine aufgeladene Batterie vollständig aufgeladen wird, muss sie den Ladevorgang beenden. Aber Standard-Ladegeräte haben keine Möglichkeit zu erkennen, wann die Batterie 100 Prozent erreicht hat, also liefern sie weiterhin Strom an die Batterie.

Aus diesem Grund erhitzen sich Akkus und werden möglicherweise beschädigt. Auf diese Weise können die Batterien die zusätzliche zugeführte Energie loswerden. Das Überladen von Batterien kann nicht nur eine Batterie beschädigen, sondern auch ihre Lebensdauer verkürzen.

Eine große Auswahl an Ladegeräten ist verfügbar, darunter Erhaltungsladegeräte, zeitbasierte intelligente Ladegeräte, einfache Ladegeräte, intelligente Ladegeräte, Impulsladegeräte, bewegungsbetriebene Ladegeräte, Solarladegeräte, Schnellladegeräte und dreistufige Ladegeräte.

In den meisten Fällen werden Ladegeräte aufgrund der Anzahl der Ströme, die sie liefern, und der Zeit, die zum vollständigen Aufladen der Batterien benötigt wird, für eine bestimmte Batterie hergestellt.

Leider bedeutet dies, dass ein Ladegerät, das zum Laden eines bestimmten Akkus entwickelt wurde, möglicherweise nicht für einen anderen Akku geeignet ist.

Daher raten Gerätehersteller, dass Sie zum Laden von Batterien dieselben Ladegeräte verwenden. Auf diese Weise wird die Akkulaufzeit nicht beschädigt oder verkürzt.

Wenn Sie das Beste aus Ihrem Batterieladegerät herausholen möchten, versuchen Sie nicht, verschiedene Batteriekapazitäten oder -chemien zusammen zu laden.

Warum?

Es besteht ein hohes Risiko, dass die Batterien mit der Zeit beschädigt werden.

Wie man ein DIY-Ladegerät baut

Sobald Sie die Materialien bereit haben, können Sie entweder den Anweisungen folgen oder alle Parameter mit Hilfe eines Schaltplans verbinden.

Also, hier ist eine vollständige Erklärung, wie die Schaltung funktioniert:

Wenn Sie die Stromversorgung der Batterie einschalten, arbeitet eine 1N5402-Diode mit 24 V DC, um eine Halbwelle von 24 V DC als Ausgang des Ladegeräts zu erzeugen.

Während der RMS-Wert für die Spannung wie 9-12 Volt aussieht, beträgt die maximale Spannung 24 V, sodass Sie sie nicht direkt an die Batterie anlegen können.

Wenn Sie den Maximalwert des Ladegeräts reduzieren möchten, verwenden Sie eine Glühlampe in Zusammenarbeit mit der Schaltung.

Die Aufgabe der Glühbirne besteht also darin, die Maximalwerte der Spannung zu absorbieren. Dadurch ermöglicht es eine kontrolliertere Ausgabe an die Batterie. Durch das intensive Leuchten durch den Glühfaden der Glühbirne wird dies auf Dauer auch selbstregulierend.

Aber das sollten Sie beachten;

Alle Lampen haben einen unterschiedlichen Widerstand, daher kann ihre Leistung unterschiedlich sein.

Aus diesem Grund passen sich Ausgangsspannung und -strom automatisch an den angemessenen Ladezustand an, der zum sicheren Laden des Akkus geeignet ist.

Nach dem Einbau der Glühbirnen wissen Sie, wann die Batterie aufgeladen wird. Außerdem wird die Glühbirne allmählich dunkler, wenn sie ihren Schwellenwert erreicht.

Sobald die Batteriespannung 14,5 V erreicht, müssen Sie den Ladevorgang beenden.

Kurze Schritte zum Erstellen einer DIY-Batterieladeschaltung

Hier sind also die schnellen Schritte, die Sie unternehmen sollten, um eine DIY-Batterieladeschaltung mit Leistungsausgang und Notstrom zu erstellen:

1: Bauen Sie einen Brückengleichrichter, indem Sie vier 1N4007-Dioden verbinden

2: Löten Sie die Anschlüsse +Ve und -Ve des Brückengleichrichters an die Sekundärwicklung des Nicht-C.T-Transformators.

3: Stellen Sie sicher, dass Sie die überschüssigen Teile des Brückengleichrichters abschneiden

4: Löten Sie als Nächstes ein Ende des X-bemessenen Kondensators an den +ve-Anschluss der Wechselstromversorgung und das -v an den Primäranschluss des Transformators.

5: Löten Sie Krokodilklemmen an den Anschluss des Brückengleichrichters.

6: Verbinden Sie die Klemmen der Gleichstrombuchse mit den Ausgangsklemmen des Ladegeräts und testen Sie den Stromkreis.

Schlussworte

Das war’s – alles, was Sie brauchen, um DIY-Batterieladegeräte zu bauen. Sie sehen also, der Erstellungsprozess ist nicht so komplex wie erwartet.

Wenn Sie alle Anweisungen in diesem Artikel befolgen, werden Sie gleichermaßen hochwertige Batterieladegeräte herstellen, die lange halten können.

Teilen Sie uns also mit, wie Ihr Batterieladegerät-Projekt für Sie funktioniert. Wenn Sie weitere Informationen zur Schaltung des Batterieladegeräts benötigen, können Sie sich gerne an uns wenden.