chargeur batterie lion ion avec limitation de courant

[cyril13110]

Bonjour à tous,
Ça fait un moment que je ne suis pas venue sur le forum d'ailleurs j'ai mis un moment à me souvenir de mon code.
J'espère que tous le monde ça bien et que cette nouvelle année à bien commencé pour tous le monde.
De mon côté l'année commence difficilement avec un divorce difficile, du coup pour me changer les idées je me remets au bricolage.
Je viens avec une question et un besoin précis.
J'ai besoin de me fabriquer un charger pour recharger mes batteries lion ion fait maison avec bms bien évidemment.
Du coup à partir d'une alimentation quelconque tel qu'une alimentation d'ordinateur portable débitant 19v sous 3,5A.
Je souhaite mettre un régulateur de tension pour le moment je part sur un LM2596 et je souhaite le faire suivre par un limitateur de courant afin de faire des charges lentes mais plus complètes.
Le limitateur de courant je souhaite le faire évoluer entre 0,5A et 1A.
En regardant sur internet j'ai trouvé un schéma.

Sur ce schéma le régulateur de courant est basé sur un transistor npn monté en base commune avec un potard pour faire varier la tension sur la base.
Mais est ce que ça va vraiment me limiter le courant ce bordel?
J'avoue que je bloque un peu, en attendant de faire un essais je souhaite avoir votre avis.
Est ce que ça pourrais le faire?
Sur le schéma global en gros je vais retirer les transistor de puissance et juste limiter le courant en sortie du régulateur de tension.

La page Web complète c'est celle la:
https://www.rcpano.net/2019/08/08/how-to-make-a-variable-power-supply-1-25v-0-10a-voltage-current-adjustable-power-supply/

Merci pour vos lumières à tous

[Roger]

Bonjour Cyril13110,

pour réguler un courant avec un LM317, le schéma de base est le suivant :

regul courant LM317.jpg

Le principe du LM317 est qu'il va se comporter comme une résistance, en ajustant la valeur de cette dernière de manière à avoir 1.25V entre sa sortie et sa broche ADJ.
Donc, en calculant la bonne valeur de la résistance de shunt, on obtient le courant souhaité.
Par exemple, pour 0.5A, la résistance de shunt doit être de 1.25 / 0.5 = 2.5 ohms



Il y a beaucoup d'autres solutions, j'ai fait quelques recherches là-dessus pour un gros projet sur lequel je travaille depuis assez longtemps.

Une solution que j'aime bien est la suivante :

Regul courant AOP.jpg

A noter qu'il est très facile de remplacer le potar par la sortie PWM d'un PIC (et en ajoutant une résistance et un condo)

[Roger]

Tout à l'heure j'ai répondu rapidement, mais comme je devais partir, je n'ai pas pris le temps d'expliquer comment fonctionne le schéma avec l'AOP.

Le principe est assez simple (avis aux puristes : je vulgarise et je caricature un peu ) :

1) on a un mosfet qui va agir comme une grosse résistance variable, et du fait qu'il soit placé en série avec la charge, il va donc pouvoir faire varier le courant dans cette dernière.

2) en série avec le mosfet, on a une résistance de shunt. La tension à ses bornes va être directement proportionnelle au courant qui la traverse (U=R.I), donc au courant dans la charge

3) on a une boite magique qui s'appelle un AOP. Sa particularité : faire varier la tension de sa sortie pour que la différence de tension entre ses 2 entrées soit nulle.

Si la tension sur le shunt est inférieure à la tension de consigne fournie par le potar, la tension en sortie de l'AOP va augmenter, le mosfet va devenir un peu plus passant (il va baisser sa Rds), le courant traversant le shunt + le mosfet + la charge va augmenter, ce qui va faire augmenter la tension du shunt ... jusqu'à ce qu'un équilibre soit trouvé entre la tension du shunt et celle du potar.

Si la tension sur le shunt est supérieure à la tension de consigne fournie par le potar, la tension en sortie de l'AOP va diminuer, le mosfet va devenir un moins plus passant (il va augmenter sa Rds), le courant traversant le shunt + le mosfet + la charge va diminuer, ce qui va faire diminuer la tension du shunt ... jusqu'à ce qu'un équilibre soit trouvé entre la tension du shunt et celle du potar.


Note : une petite capa en sortie de l'AOP, voire en parallèle du shunt, peu éviter un phénomène d'oscillation qui peut dans certains se produire.

[cyril13110]

Bonjour Roger et bonjour à tous,
Merci pour ta réponse j'en prends note et je testerais des que je peux.
Oui la solution de remplacer le potards avec une sortie pwm avec un condo je l'avais aussi imaginer pour l'utiliser comme référence de tension, par contre j'avais fait des calculs un pwm avec 256 pas ne permet pas vraiment de faire un réglage avec précision.
J'en avais fait une fiche Excel, j'avoue je mettais un peut rendu fou avec, et j'avais imaginer ajouter une puce pwm annexe avec une précision plus importante avec un pwm de 1024 pas.
Mais je n'ai jamais pu faire de test.
J'ai finalement commandé sur Amazon un régulateur avec réglage de courant intégré dans l'immédiat je vais garder les potards mais pourquoi pas dans le temps faire un upgrade avec un pic et un circuit pwm pour la tension de référence.
Je vais garder le schéma sous le coude et des que je peux faire un test mais j'avoue que la dernière fois que j'ai utilisé un AOP c'était un mega carnage mais à voir.
Merci en tous cas

[Roger]

Bonjour,

concernant le PWM, il y a beaucoup de PIC avec une résolution en 10, il y en a même avec une résolution de 16 bits, et de toute manière on peut très facilement générer un signal PWM avec un PIC sans avoir à utiliser le module Hard interne du PIC, on peut, entre autres, le faire en utilisant simplement un Timer.

Concernant l'utilisation d'un AOP, dans ce type d'application il n'y a pas grand chose à craindre.
La seule chose à prendre en compte pour s'éviter des complications, c'est de choisir un AOP rail to rail

Comme je l'ai dit, il existe de nombreuses solutions pour générer un courant constant, si ça t'intéresse, je peux également t'expliquer comment réaliser cela avec 1 transistor, 2 diodes et 2 résistances, ou bien encore avec 2 transistors et 2 résistances ... ce ne sont pas les solutions qui manquent

[cyril13110]

Bonjour,

concernant le PWM, il y a beaucoup de PIC avec une résolution en 10, il y en a même avec une résolution de 16 bits, et de toute manière on peut très facilement générer un signal PWM avec un PIC sans avoir à utiliser le module Hard interne du PIC, on peut, entre autres, le faire en utilisant simplement un Timer.

Concernant l'utilisation d'un AOP, dans ce type d'application il n'y a pas grand chose à craindre.
La seule chose à prendre en compte pour s'éviter des complications, c'est de choisir un AOP rail to rail

Comme je l'ai dit, il existe de nombreuses solutions pour générer un courant constant, si ça t'intéresse, je peux également t'expliquer comment réaliser cela avec 1 transistor, 2 diodes et 2 résistances, ou bien encore avec 2 transistors et 2 résistances ... ce ne sont pas les solutions qui manquent

Je me doute bien.
Bein des que je peux faire un test je le ferais.
Je suis effectivement preneur et hé pense qu'un sujet dédié sur le sujet pourrait être intéressant en effet .
Ça peut toujours servir.
Merci

[paulfjujo]

bonjour,

[quote =" cyril13110"]
La page Web complète c'est celle la:
https://www.rcpano.net/2019/08/08/how-to-make-a-variable-power-supply-1-25v-0-10a-voltage-current-adjustable-power-supply/
[/quote]


bonjour,

schema à ne surtout pas utiliser avec des accus Li-ION .. trop risqué ! voir dangereux.

Utiliser des circuits specialisé pour élements Li-ION (exemple IC MCP73831 de Microchip)

ou ensembe module Chargeur + module surveillance de charge
pour equilibrer les elements , si plusieurs en serie

[Roger]

Voici la solution à 1 transistor :

Regul CC_1.jpg

Le fonctionnement est en fait assez simple :
(@puristes : je simplifie et je caricature pour que ce soit compréhensible par le plus grand nombre)

- A gauche, on a 2 diodes en série avec une résistance permettant de faire circuler un petit courant. Le but est de créer un chute de tension constante de 2 x 0.7 = 1.4V aux bornes des 2 diodes.

- Cette tension de 1.4V est envoyée sur la base du transistor NPN, et son émetteur est rélié au GND via la résistance R1

- La chute de tension entre la base et l'émetteur d'un transistor est de 0.7V, hors, comme on envoie 1.4V sur la base, cela signifie que la tension dans R1 est obligatoirement de 1.4 - 0.7 = 0.7V

- Pour une valeur de R1 spécifique, on connait le courant qui la traverse puisque l'on connait la tension à ses bornes. Ce courant va donc être le même sur l'émetteur du transistor, sur son collecteur, et donc dans la charge.

A titre d'exemple, si on souhaite un courant de 0.5A, R1 devra etre de 0.7 / 0.5 = 1.4 ohms

[Roger]

Voici la solution à 2 transistors :

Regul CC_2.jpg

Le fonctionnement est en fait assez simple :
(@puristes : je simplifie et je caricature pour que ce soit compréhensible par le plus grand nombre)

- R1 permet de faire circuler une certaine quantité de courant dans la base de T1, afin que celui-ci soit passant

- La résistance R2 va générer une chute de tension à ses bornes, qui sera proportionnelle au courant qui la traverse, donc proportionnelle au courant dans la charge

- Dès que la tension au bornes de R2 va atteindre 0.7V, le transistor T2 va devenir passant et va donc venir drainer à la masse une partie du courant délivré par R1. Chaque mA drainé à la masse ne sera donc pas envoyé sur la base de T1, qui va alors devenir un peu moins passant. Un équilivre va ainsi se créer, faisant en sorte que la chute de tension sur R2 soit de 0.7V

- Pour une valeur de R2 spécifique, on aura un courant spécifique dans la charge, avec I = 0.7 / R2


Bien entendu, on peut le faire avec des PNP et tout inverser, afin créer une chute de tension par rapport à Vcc

[cyril13110]

bonjour,

schema à ne surtout pas utiliser avec des accus Li-ION .. trop risqué ! voir dangereux.

Utiliser des circuits specialisé pour élements Li-ION (exemple IC MCP73831 de Microchip)

ou ensembe module Chargeur + module surveillance de charge
pour equilibrer les elements , si plusieurs en serie

Bonjour paulfjujo,
Mes batteries perso sont systématiquement équipé de BMS, je ne déroge jamais à cette sécurité.
Et la mon besoin est une source de tension avec une limitation réglable en courant pour les recharger tranquillement et garantir un minimum de durée de vie.