Szukaj
  • Szymon

Weekendowy projekt - zasilacz do ładowarek LiPo

Jednym z rozwiązań pozwalającym na szybkie ładowanie wielu baterii jest korzystanie z płytek do ładowania równoległego, których użycie opisaliśmy szczegółowo w artykule na temat baterii do dronów. Rozwiązanie to świetnie się sprawdza w przypadku ładowaniu identycznych baterii o podobnym stopniu zużycia. Jeśli jednak korzystamy z różnych rodzajów baterii, jedyne co nam zostaje to skorzystać z kilku ładowarek równocześnie. Część z nich może posiadać wbudowany zasilacz, jednak większość rozwiązań na rynku to ładowarki wymagające zewnętrznego źródła zasilania prądem DC. Biorąc pod uwagę prądożerność ładowarek szybko jednak okaże się, iż chcąc zasilać kilka z nich jednocześnie potrzebujemy albo kilku osobnych zasilaczy, albo jednego, dużego zasilacza o mocy co najmniej 200-300 W. Dlaczego tyle? Jednoczesne ładowanie czterech baterii 4S 1500 mAh w końcowej fazie to pobór ponad 100W mocy, a jednoczesne ładowanie dwóch baterii 6S 1800mAh to ponad 90W. Należy jeszcze uwzględnić straty mocy na samej ładowarce. Suma jaką uzyskamy podczas jednoczesnego ładowania opisanych wyżej 6 sztuk baterii z wykorzystaniem zaledwie dwóch ładowarek jednocześnie może więc spokojnie przekroczyć 200W.

Generowana przez zasilacz moc to jednak nie wszystko gdyż zasilacz musi także posiadać odpowiednie napięcie, określone wymaganiami ładowarki, którą ma zasilać. Przykładowo dla SkyRC B6 mini dopuszczalny zakres napięcia wejściowego to 11-18V, dla ToolkitRC M4Q jest to 10-18V, a dla ToolkitRC M6D 7-28V. Uniwersalny zasilacz w takim przypadku nie może więc przekraczać 18V. Szybko okaże się, iż na rynku zasilaczy o napięciu 18V jest niewiele, a tych, które potrafią wykrzesać z siebie więcej jak 12A (w końcu szukamy zasilacza o mocy co najmniej 200W) to już w ogóle jak na lekarstwo. Rozwiązaniem może okazać się zasilacz o napięciu 12V. Co prawda jego maksymalny prąd będzie musiał być wyższy niż w przypadku zasilacza 18V, jednak tak się składa, iż wybór zasilaczy 12V dostępnych na rynku jest bardzo duży, i są to często zasilacze o bardzo wysokiej mocy. Oczywiście im mocniejszy zasilacz tym droższy, jednak praktycznie w cenie złomu możemy kupić zasilacz AT lub ATX z jakiegoś starego komputera PC, a całkiem możliwe, iż w piwnicy lub na strychu mamy nawet coś takiego przykryte grubą warstwą kurzu. Zasilacze takie, nawet te stare, cechują się nie tylko wysoką mocą (250-350W dla napięcia 12V), ale również świetną stabilizacją napięcia.


Współczesne zasilacze ATX zazwyczaj posiadają moc całkowitą wynoszącą około 600-700W. Pamiętać należy iż moc całkowita zasilacza różni się od mocy jaką możemy uzyskać dla poszczególnego napięcia, a szczegółowe informacje znajdziemy na tabliczce znamionowej konkretnego modelu. Zasilacz, który wpadł mi w ręce, i który postanowiłem wykorzystać w swoim projekcie, pamięta pewnie początki obecnego tysiąclecia. Nie zmienia to faktu iż dla linii 12V potrafi dostarczyć 18A prądu (216W).


Ideą tego projektu było zrobienie uniwersalnego urządzenia, które nie tylko powoli mi zasilać dwie ładowarki LiPo jednocześnie, ale które będzie wyposażone w ładowarkę USB pozwalającą na ładowanie co najmniej trzech urządzeń na raz (bateria do gogli, baterie do GoPro oraz aparatura). Ponieważ jednak często majsterkuję z użyciem Arduino, gdzie potrzebne są różne napięcia z zakresu 3.3 - 12V, do swojego urządzenia dołożyłem tani woltomierz oraz przetwornicę step-down (LM2596) z regulacją napięcia. Wyprowadziłem również złącza na poszczególne napięcia oferowane przez zasilacz czyli 3.3, 5 oraz 12V. W ten oto sposób zamieniłem standardową listwę zasilającą z kilkoma zasilaczami i ładowarkami USB w jedno, całkiem zgrabne urządzenie, pozwalające zachować porządek na biurku podczas ładowania sprzętu do lotów dronami oraz podczas prac z prostą elektroniką typu Raspberry Pi czy Arduino. Podczas budowy swojego zasilacza skorzystałem wyłącznie z elementów, które już posiadałem w swoich garażowych gratach, tak więc całkowity koszt w moim przypadku to dokładnie 0 złotych. Jednym z moich założeń było: nie kupuj - wykorzystaj to co masz.


Obudowa z jakiej skorzystałem to metalowa obudowa uniwersalna ELGIG E188B. Idealnie zmieściła wszystkie komponenty. Ponieważ nie mam sprzętu do precyzyjnego cięcia blachy zarówno front jak i tył obudowy wydrukowałem na drukarce 3D. W ten sposób uniknąłem wiercenia i cięcia, a wszystkie otwory były zrobione idealnie na wymiar. Co ważne, wymiary obudowy są na tyle niewielkie, iż niezbędne wydruki mogłem przygotować za pomocą mojej maleńkiej Prusy Mini, która ma ograniczone pole wydruku do 18x18 cm. Wbudowana ładowarka USB (Lexman, 3.1A) posiada własne zasilanie, które można w dowolnym momencie odłączyć. Dzięki temu mogę ładować np. telefon w czasie, gdy sam zasilacz ATX nie pracuje, a jednocześnie za pomocą przełącznika mogę odłączyć zasilanie ładowarki USB, aby nie zużywała prądu podczas przestojów (o zasilaniu ładowarki USB informuje wbudowana dioda). Kable łączące zasilacz z ładowarkami LiPo są z jednej strony zakończone żeńską wtyczką XT60, z drugiej znajduje się przemysłowe złącze GX16. Dzięki temu kable te można w dowolnym momencie szybko odpiąć od zasilacza i schować do szuflady utrzymując na biurku jeszcze większy porządek.


Aby urządzenie było jeszcze bardziej uniwersalne na przednim panelu znalazły się dwa gniazda 230V, do których w dowolnym momencie można podłączyć jakieś urządzenie, jak choćby ładowarkę LiPo z wbudowanym zasilaczem lub dodatkową ładowarkę USB. Wskaźnik temperatury bazuje na wyświetlaczu OLED o przekątnej 0.96 cala. Do pomiaru temperatury służy DS18B20, a przetwarzaniem danych zajmuje się Arduino Pro Mini, zasilane napięciem 5V prosto z zasilacza ATX. Wskaźnik ten to bardziej ozdoba aniżeli konieczność, jednak mając pod ręką niezbędne części postanowiłem je w końcu do czegoś wykorzystać.


W kwestii bezpieczeństwa warto wspomnieć, iż urządzenie musi być dobrze uziemione. Ja dodatkowo dołożyłem bezpiecznik 5A, który znalazł się na głównej linii zasilania 230V AC idącej w dalszej części do zasilacz ATX, ładowarki USB oraz dwóch gniazd 230V.


Zaprojektowanie, wydrukowanie niezbędnych elementów, a następnie złożenie całego układu zajęło mi nieco ponad dwa popołudnia. Jest to prosty projekt, nie wymagający szczególnych umiejętności w zakresie elektroniki. Być może jednak dla części z Was będzie on stanowił źródło inspiracji do stworzenia własnego zasilacza do ładowarek LiPo.


Nasze wpisy są darmowe i nie służą do zarabiania. Jeśli jednak ten wpis był dla Ciebie pomocny będzie nam bardzo miło, jeśli postawisz nam kawę. Zebrane pieniądze pozwolą nam na utrzymanie i dalszy rozwój strony. Dzięki!



23 wyświetlenia0 komentarzy

Ostatnie posty

Zobacz wszystkie