Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation
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Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation



  1. #1
    inviteb7f12e7c

    Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation


    ------

    Bonjour à tous et bonne année

    Je compte réaliser un chargeur d'accus Li-ion (2cellules voir + selon les disponibilités des composants)

    Pour ce faire, j'utiliserais ce chargeur utilisant un LM3420, couplé à ceci assurant une sécurité supplémentaire et un 'cell balancing' à la charge.

    Pour ce qui concerne l'alimentation du chargeur, je compte partir du 230VAC mais je ne sais pas encore comment. (alim pc peut-être...)

    J'aimerais également ajouter une sécurité au niveau de la température, si vous avez des idées...

    Dernière chose, j'aimerais que cette réalisation ne contienne pas de µC à programmer par moi-même. En effet, je dois boucler ce projet fin Janvier et je n'ai pas l'envie de m'aventurer dans de la programmation que je maîtrise peu voir pas du tout.

    J'espère avoir des réactions et pistes pour améliorer et mener à bien ce projet.

    Je vous tiendrai au courant de l'évolution et créerai un sujet avec la réalisation pas à pas par la suite.

    D'avance, merci.

    -----

  2. #2
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Autre lien pour le schéma du chargeur : ici

    Si qqn pouvait donner une explication assez détaillée du rôle de chaque composant, cela permettrait une compréhension plus rapide

  3. #3
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Citation Envoyé par tofteur Voir le message
    Si qqn pouvait donner une explication assez détaillée du rôle de chaque composant, cela permettrait une compréhension plus rapide
    Il n'y a qu'a lire la page 12 ...
    J'aime pas le Grec

  4. #4
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Lecture de datasheet en cours, j'aurai sans doute quelques questions sur ce schéma dans le courant de la soirée...

    (oui, c'est une façon de refaire passer le sujet en page1 )

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Question sur le schéma en pièce jointe :

    Pourquoi ces valeurs pour R1, R2, R3, R4 et R5?

    Quelle est l'utilité de C2?


    Merci d'avance
    Images attachées Images attachées  

  7. #6
    invite62dd47ac

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Salut, ton montage m'interresse aussi, mais j'ai cherché à acheter le LM3420 et impossible à trouver ? Par quel élément le remplacer, sinon ? Merci

  8. #7
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Après lecture plus approfondie du datasheet, il ne me reste qu'une question :

    A quoi sert R5? La justification en page10 du pdf ne suffit pas pour ma compréhension

  9. #8
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Le LM317 est utilisé de façon très étrange aussi... Que viens faire R3 là dedans?

    Si c'était un fil à la place de R3, le LM317 serait utilisé en source de courant, ici 1A.
    Ce qui, d'après le datasheet du LM3420, est le cas lorsque Q2 est OFF...

    Mais, une fois Q2 ON, le LM317, il régule quoi? Encore une fois, que fait R3?

    Je n'ai trouvé aucune application utilisant un LM317 comme ça. J'y comprend rien du tout

  10. #9
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    • On retire Q1 (et on le remplace par un court-circuit collecteur-émetteur)
    • On retire Q2
    On a alors un simple générateur de courant limité à 1,25/Rlim, sachant que R3 ne sert à rien ,vu que le courant dans Adj est négligeable. Par contre, on n'a pas de régulation de tension.

    Si on regarde la sortie du LM3420 (qui est un simple ampliOP avec une référence interne et un pont diviseur), la tension de sortie est haute si son "IN" est au dessus de 8,4V et basse si son "IN" est au dessous de 8,4V.

    Donc en plaçant le transistor Q2, on va baisser la tension sur Adj du LM317 si la tension de sortie sur la batterie est trop haute (au dessus de 8,4V).

    En résumé :
    - Si la tension sur la batterie est inférieure à 8,4V, on a une alimentation limitée en courant
    - Si la tension sur la batterie est égale à 8,4V, on a une alimentation régulée en tension

    PS:
    1/ C2 ne sert à rien, sinon à assurer la stabilité du système
    2/ On peut remplacer le LM3420 par un TL431 (avec quelques composants autour)
    J'aime pas le Grec

  11. #10
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    ... un simple générateur de courant limité à 1,25/Rlim, sachant que R3 ne sert à rien ,vu que le courant dans Adj est négligeable. Par contre, on n'a pas de régulation de tension.
    La valeur de 1,25V est prise entre ADJ et OUT. Le courant serait donc limité à 1,25/(Rlim+1k).


    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    ... en plaçant le transistor Q2, on va baisser la tension sur Adj du LM317 si la tension de sortie sur la batterie est trop haute (au dessus de 8,4V).
    Comment le LM317 va-t-il réguler à 8,4V alors que dans les datasheet, pour réguler en tension, il lui faut une résistance tirant à la masse pour faire un rapport donnant Vout. (Exemple, si la résistance de 1k était entre ADJ et la masse, à la place de Q2)


    R3 me pose donc de gros problème de compréhension. Sans parler de R5, je ne vois toujours pas son rôle...

    PS : Merci pour cette explication

  12. #11
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Citation Envoyé par tofteur Voir le message
    La valeur de 1,25V est prise entre ADJ et OUT. Le courant serait donc limité à 1,25/(Rlim+1k).
    Non, je t'ai expliqué que le courant dans la pin Adj est négligeable, donc Imax=1,25/(Rlim)
    Comment le LM317 va-t-il réguler à 8,4V alors que dans les datasheet, pour réguler en tension, il lui faut une résistance tirant à la masse pour faire un rapport donnant Vout.
    C'est Q2 qui sert de résistance variable (en fonction de la tension de sortie mesurée par le LM3420). Le LM317 sert simplement d'amplificateur de courant

    Pour R5, elle ne sert pas à grand chose
    J'aime pas le Grec

  13. #12
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    C'est Q2 qui sert de résistance variable (en fonction de la tension de sortie mesurée par le LM3420). Le LM317 sert simplement d'amplificateur de courant.
    Donc le LM3420 fixe la tension à 8,4V et le LM317 sert juste à fournir un courant variable selon la valeur du courant sortant de la pin OUT du LM3420 (de 1mA à 15mA) à la base de Q2?

    Je ne comprend pas son fonctionnement en générateur de courant variable. Courant fixe ok, tension variable selon la résistance de Q2 ok mais son rôle ici lorsque Q2 conduit, ca reste très floue pour moi.

    Ma justification n'est pas bonne mais comme ca tu comprendras mon interprétation et se sera plus simple de me guider

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Pour R5, elle ne sert pas à grand chose
    Je peux donc la supprimer ou le pas grand chose est utile?

  14. #13
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Tu va ma rendre chèvre .....
    Citation Envoyé par tofteur Voir le message
    Donc le LM3420 fixe la tension à 8,4V
    Il ne fixe rien du tout, il mesure. Et si la tension est au dessus ou au dessous de 8,4V, il pilote le LM317 pour que la tension soit de 8,4.
    Je peux donc la supprimer ou le pas grand chose est utile?
    J'en sais rien, il faut regarder la spec du LM3420. Si le concepteur du schéma l'a mise, laisse là !
    J'aime pas le Grec

  15. #14
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Et si la tension est au dessus ou au dessous de 8,4V, il pilote le LM317 pour que la tension soit de 8,4.
    Il ne pilote le LM317 que si la tension est au-dessus de 8,4V en injectant un courant à la base de Q2 via la résistance R4.

    Une fois cette tension atteinte, le LM317 sort de son mode de fonctionnement en générateur de courant constant car ADJ est pilotée.

    Mais, comment fait le LM317 pour conserver cette tension de 8,4V? Ce ne sont pas les résistances Rlim et R3 qui jouent ce rôle. Leur rapport ne donnera jamais 8,4V en sortie du LM317. Autrement dit, comment le LM317 fait-il varier son courant de sortie pour garder une tension fixe de 8,4V?
    Ok, c'est en pilotant la pin ADJ via Q2 qui conduit + ou - selon la valeur du courant de sortie du LM3420, j'ai compris. Mais en quelle proportion? Comment détermine-t-on le rapport de résistance pour avoir 8,4V constant?
    Ma question devient floue, je ne sais pas comment la tourner


    Concernant R5, il y a une petite explication en page 10, dans le paragraphe Product Description mais c'est trop vague pour moi.

  16. #15
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Non, je t'ai expliqué que le courant dans la pin Adj est négligeable, donc Imax=1,25/(Rlim)
    Je persiste, tiré du datasheet du LM317 :

    ...by connecting a fixed resistor between the adjustment pin and output, the LM317 can be used as a precision current regulator.

    Ici le courant est de 1A, soit Imax=1,25/(Rlim) pourtant R3 se trouve aussi entre ADJ et OUT... Elle devrait donc intervenir dans la formule selon le datasheet.

  17. #16
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Si il n'y a pas de courant dans R3, elle ne sert à rien lorsque le LM317 est en mode générateur de courant (Q2 est alors bloqué). Ce n'est pas la peine de me sortir des textes sur le LM317, je le connais par coeur. Essais plutot de comprendre ce que je t'explique ......
    J'aime pas le Grec

  18. #17
    invite62dd47ac

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Bonjour
    pourquoi ne pas mettre en ligne un montage simple. Celui ci fonctionne mais le LM3420 (16,8 V pour moi) est dur à trouver. Dans le commerce je ne trouve pas de chargeur pour 4 li-ion en série (suivi de 7 blocs en //, ce qui me donne une batterie de 16,8 V, 17 A.h), donc si par hasard vous avez un schéma qui traîne, merci d'avance.

  19. #18
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Je veux bien te croire mais ca ne m'aide pas à comprendre comment fonctionne la régulation en tension. Voir question post 14.
    La partie régu de tension de ce montage, je comprend absolument pas malgré tes explications.

    Je vais finir par utiliser un LT1571EGN-2, au moins il est disponible et compréhensible.

  20. #19
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    et bien bon courage ...
    PS : respecte bien le circuit imprimé qui est donné.
    J'aime pas le Grec

  21. #20
    inviteb7f12e7c

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    Je n'abandonne pas l'idée.
    Voici le composant qui sera utilisé : LTC1731-8.4

    Il s'agit d'un chargeur linéaire dont le schéma de principe reste 'assez simple'.
    Il sera utilisé tel que présenté en page 12.

    Malheureusement, j'ai toujours la même question concernant les schémas de chez linear technology. A quoi sert la Schottky en entrée d'alimentation? Si elle a un rôle filtrant, elle est inutile si l'alim utilisée est une alim régulée 9V provenant du site de sonelec-musique?

    Mis à part cette diode, le schéma est globalement compris

  22. #21
    DAUDET78

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    La diode n'est pas utile si tu ne risques pas d'inverser la tension d'alimentation.

    PS : ne pas oublier le radiateur sur Q2
    J'aime pas le Grec

  23. #22
    Predator26

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation

    J'ai pas trop compris le schéma, à quoi servent les résistances sur le schéma et pourquoi cette valeur ?

  24. #23
    Predator26

    Re : Chargeur Li-ion & cell balancing : réalisation


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