Einfaches Ladegerät für 2S-Batterien am STM32F030

Es hat sich eine bestimmte Menge von 2S-Batterien mit unterschiedlichen Kapazitäten angesammelt, die unter „Fahrbedingungen“ von 12-Volt-Batterien oder USB aufgeladen werden müssen. Ich entschied mich für ein Ladegerät am Mikrocontroller und fügte gleichzeitig die Funktion hinzu, das Telefon mit denselben Akkus zu laden (mit dem einfachsten Abwärtswandler des MP1584EN). Das Schema musste dabei überarbeitet werden, so dass die Ansicht nicht sehr präsentabel war.

Funktionell ist das Ladegerät der einfachste kombinierte Buck-Boost-Wandler (500 Kilohertz) mit Steuerung des Ladestroms. Alles wird vom STM32F030F4P6 gesteuert, der die Spannung an der Batterie, den symmetrischen Ausgang (den Verbindungspunkt zweier Batteriezellen), den Eingangs- und Ladestrom misst und auch PWM-Impulse für die Schlüsselverwaltung erzeugt. Anzeige - am einfachsten mit einer zweifarbigen LED.

Schema:



→ Code für Firmware (Eclipse + GNU ARM Plugin Projekt)

Aufgrund seiner Einfachheit gibt es keine Funktion zum Auswuchten von Batteriezellen (nur Ladesteuerung), so dass Sie die Batterie regelmäßig auf einem normalen Ladegerät auswuchten müssen. Es ist auch nicht möglich, eine 12-Volt-Batterie und ein USB-Netzteil gleichzeitig an den Eingang anzuschließen, da diese Eingänge kitschig geschlossen sind (wahrscheinlich könnten Sie ein paar Dioden in den Stromkreis des USB-Anschlusses und des 12-Volt-Eingangs einstecken, aber ich habe nicht sofort darüber nachgedacht).

Wenn eine 12-Volt-Quelle angeschlossen ist, arbeitet der Tiefsetzsteller an Q1-L1-D5, und wenn der USB-Anschluss mit Spannung versorgt wird, ist Q1 nur ständig offen, und der Boost-Stromkreis an Q3-L1-D4 erhöht die Spannung. Der Strom wird durch einen Shunt an R23-R24 gemessen (zwei Widerstände werden parallel benötigt, da ein Widerstand der Größe 0805 überhitzen kann).

Der Ausgangskonverter (zur Stromversorgung von USB-Geräten) ist ein fertiges chinesisches Modul auf MP1584EN. Nur ich musste an den zweiten Pin dieses Chips löten, um ihn ausschalten zu können, um eine Überentladung zu vermeiden.

Anfangs habe ich FDV303N / FDV304P-Transistoren mit relativ geringer Leistung als Schlüsseltransistoren verwendet, aber schnell festgestellt, dass ihr Widerstand im offenen Zustand zu hoch ist und sie sich gelegentlich sogar aufgrund von Überhitzung von der Platine verlötet haben. Ich musste leistungsstärkere kaufen und liefern (IRLML2246 und IRLML6346).

Update: Ich habe ein primitives Gehäuse gedruckt, es stellte sich heraus, dass es 132x42x40 ist - ich habe einen anständigen Rand gemacht, damit Batterien mit langen Enden hineinpassen (abgebildet zum Beispiel eine 2,2-Ah-35C-Batterie).

Source: https://habr.com/ru/post/de399719/