Çocuk oyuncağı için LiPo ve NiMH

Burada ve google'da, çocuklarım için yapmak istediğim bir oyuncak için potansiyel pil teknolojileri hakkında araştırma yapıyorum. Bu akılda tutarak, bu başkalarının bakış açılarını almayı umuyordum olan bir çocuk için.

Buna her açıdan bakmaya çalışıyorum, ama güvenlik en önemlisidir. İşte ortaya çıkardığım şeyler:

• uçuculuk: Hücre kötü muamele görürse patlayabilir, yani çok uzun süre şarj edilir, oyuncak atılır, vb.
• ömrü: oğlum her zaman şarj olduğundan emin olmak için oyuncağa göz kulak olmak zorunda mı?
• boyutu: Hatta oyuncak oyuncak sığabilir miyim?
• maliyet: ucuz daha iyi

Açık olan herhangi bir şeyi kaçırdım mı?

Bu dört noktaya gelince, şu ana kadar yaptığım araştırmadan bulduğum şey:

• oynaklık: LiPo daha dikkatli olmanız gerektiği gibi geliyor. Yerleşik aşırı gerilim ve düşük gerilim koruma devresi olan pil paketleri var, ancak daha az para için inşa edilebilen bir devre devresi bulabileceğimi ve NRE'nin ve hücrelerin değiştirilmesi gerekebileceğini görmek istiyorum. MCP73831 gibi pil yönetimi IC'leri ve MAX17043 gibi bir yakıt göstergesi yardımcı olmalıdır. Yapabileceğim başka bir şey olup olmadığından emin değilim. NiMH, şarj için DS2715 ve BQ2014NS-D120 yakıt göstergesi gibi benzer IC'lere sahiptir. Her iki teknoloji de muhtemelen bir tür sıcaklık sensöründen / devreden yararlanabilir. LiPo şoktan hoşlanmıyor gibi görünüyor, bu nedenle oyuncağın kaldırıma atılması iyi bir şey olmayabilir.
• Kullanım ömrü: LiPo'nun bir eşik voltajının altına düşmesine izin verilmemelidir. NiMH de olmamalı. Eşiğin altındaysa yakıt göstergesinin devresini kesip kesemeyeceğini kontrol etmeniz gerekir.
• boyutu: LiPo burada büyük bir avantaja sahiptir. Hücre başına 3.7V'de, sadece 1S LiPo'ya ihtiyacım var ve her türlü (küçük) boyutta geliyorlar. NiMH muhtemelen hala sığabilmem gereken 3 1/3-AAA hücrelere ihtiyaç duyacaktır.
• Maliyet: Koruma devresi olmayan LiPo piller, tek miktarlarda 2 $ gibi süper ucuzdur. Koruma devresi ile bulduğumlar daha büyük ve fiyatın 4 katı. Bulduğum NiMH 1/3-AAA hücreleri yaklaşık aynı fiyattaydı. Koruma devresinden bahsetmiyorum, bu yüzden pil yönetimi IC'niz varsa bunun önemli olup olmadığını bilmiyorum (aynı LiPo için de geçerli)

Bu noktalar hakkında başkalarının ne söylediğini duymak isterim. Gerçekten kritik bir şeyi kaçırdım mı ve aynı derecede önemli olarak, bu iki pil türü hakkında kötü bilgiler yayınladım mı?

EDIT - LiFePO4'ü Russell ve AndreKr tarafından önerildiği gibi ekledim. Kurşun geçirmez olan uygun bir devre tasarlamak için kendime güvenmiyorum, bu yüzden MCP73123'e bakıyorum, çünkü mevcut sınırlamaları şarj etmek istediğim tek hücre aralığında. Tenergy hücrelerini daha önce görmüştüm, ancak onlardan emin değildim ve bunlardan birkaçını ABD'deki bir mağazadan sipariş ettiniz: http://www.batteryspace.com/LiFePO4-Rechargeable-14430-Cell-3.2V- 400-mAh-0.4A-Hız-1.28Wh.aspx . Gerçekten sekmelerle nasıl sipariş edilebileceğini gerçekten seviyorum, ne yaptım.

Şu anda Sparkfun'dan gelen bir LiPo korumalı hücre ve MCP73831 tabanlı şarj cihazım var, böylece onunla oynayabilirim, ayrıca Powerizer LiFePO4 hücresi ve şarj yeteneğini test etmek için bir şekilde breadboard'u deneyeceğim bir örnek MCP73123 .

Etrafa bakacağım, ancak herkes sabit akım kaynak devrelerini açıklayan PIC tabanlı bir LiFePO4 şarj cihazı yapmak için iyi uygulama notları biliyorsa, ben kulaklarım! Girişiniz için teşekkürler.

LiPo'nun yönetimi NimH'den çok daha kolaydır.
En yüksek kapasiteli NimH için enerji yoğunlukları günümüzde LiPo ile hemen hemen aynıdır.

NimH iyi yönetmek için nispeten sert bir pil kimyasıdır. Düşük oranlarda şarj genellikle tavsiye edilmez ve şarj veya sıcaklık artışı altındaki negatif voltaj sapması, normal şarj sonu algılama yöntemidir. Buna karşılık, LiPo ayarlanan bir voltaja ulaşılana kadar sabit akımda ve sonra akım önceden ayarlanmış bir seviyeye düşene kadar sabit voltajda şarj edilir. Özel durumlar. (Çok düşük voltajlı hücrelerin kullanılması biraz daha karmaşıktır, ancak tüm duyarlı şarj cihazı IC'leri bu durumla başa çıkmaktadır - ve bu durum asla gerçekleşmemelidir.)

Bağlamınızda NimH kullanmayı düşünmemizin tek nedeni güvenlik - ve eğer oğlum olsaydı, LiPo'yu kullanması için yeterince güvenli hale getirebileceğimi düşünürdüm. LiPo alevle "coşkuyla" eritebilir "AMA pratikte son derece nadirdir ve oldukça olağan önlemlerin alınması güvenli bir sonuç vermelidir. Yetkili bir sistemde LiPo güvenliği konusunda hiçbir kişisel kaygım olmazdı.

Ancak, güvenliğe önem veriyorsanız ASLA korumasız LiPo hücreleri kullanmayın. Pil içi koruma IC, şarj cihazı IC'leriyle aynı rollere SAHİP OLMAYIN. Pili olanlar sadece insanların piller için aptalca tehlikeli şeyler yapmasını durdurmak içindir. Bununla birlikte, şarj cihazınız düzgün bir şekilde uygulanırsa ve kısa veya ön potansiyel olasılığı yoksa, koruma devresinin çoğuna gerek yoktur. Örneğin "en" diyorum, örneğin bir felaket ekipman arızası varsa ve örneğin bir kısa devre meydana gelirse, hücre içi devre genellikle hücreyi açar ve yangını önler.

Uygun şarj cihazı IC'lerinin kullanılması, çok güvenli ve güvenilir bir şarj cihazının uygulanmasına izin vermelidir.

Kendi başınıza gaz ölçümüne ihtiyacınız yoktur - sadece düşük voltaj kesimi. Eğer 3V / hücrede çalışmayı durdurabilirseniz bu yeterli olmalıdır.

Korunan hücreler çok daha pahalıya mal olmamalıdır. Eğer yaparlarsa ucuz olanların kötü olduğunu gösterebilirler. Tamamen önemsiz LiIon piller alabilirsiniz ve önemsiz satın alırken bir fiyat avantajı elde etmeyi umuyoruz :-) - onları satın almak için yeterince aptal olsaydınız. Etrafında satın almak muhtemelen çok daha pahalıya mal olmayacak kadar saygın marka hücreleri var. Hücrelerin gerçek olmasını sağlamak başka bir konudur. Bir çalışma pozisyonu olarak, düşük maliyetli bir Çinli tedarikçiden satın alınan herhangi bir şeyin sahte veya spesifik olmayan olduğunu ve daha sonra başka türlü denediğini ve kanıtladığını varsayarak başlamanızı öneririm. (NB: Irkçılık? - kesinlikle değil!) Deneyime dayanır - Çin'e birçok ziyaret ve fabrikalarda zaman vb. Çin çok çok büyüktür ve çok rekabetçi bir pazarda çok çeşitli satıcılara sahiptir. satıcıların en iyi ihtimalle 'tehlikeli' olması gerekir.)

Katma:

Geri dönüp LiFePO4'ten bahsedecektim - AndreKr beni dövdü.

LiPo ile karşılaştırıldığında, LiFePO4 (Lityum Ferro Fosfat) daha güvenli, daha uzun ömürlüdür ve daha düşük enerji yoğunluğuna sahiptir. 450 mAh x 3,2V kapasiteli RCR123A LiFePO4 pilleri kullanabilirsiniz. (Bazıları yaklaşık 700 mAh'a kadar iddiada bulunur, ancak şüphelidir.) Tenergy LiFePO4 RC123A, ebay'da yaygın olarak reklam görür ve iyi olmalıdır. Tenerji AFAIK bir "rebadger" AMA iyi ürün satmak gibi görünüyor. LiFePO4 düzgün şarj edilmelidir ZORUNLU ama LiPo yönetmek kolay alan. Çok basit bir şarj cihazı yapılabilir - sabit akım regülatörü ve ardından 3.6V sabit voltaj regülatörü. Vlimit'e, daha sonra sabit V'ye ulaşana kadar sabit akımda şarj olur. 3,5V'a ayarlamak daha iyidir.

İşte Tenergy LiFePO4 RCR123A piller için rastgele bulunan bir satıcı . Ayrıca şarj cihazları satıyorlar. NOT:
Lityum İyon RC123 (3.6V nominal) KULLANMAYIN.
3.0V Lityum Birincil RC123 kullanmayın.

RC123, RC123A, RCR123, RCR123A vb terimleri, satıcılar tarafından bir miktar değiş-tokuş şeklinde kullanılmaktadır. Sadece ne elde ettiğinden emin ol.

Geçen aylarda yoldayken AA boyutunda 14500 LiFePO4 ("LFP") kullandım ve bunları enstrümanlar, traş makineleri, fenerler, Canon dijital kameralar ve acil durum cep telefonu şarj cihazları gibi kurşun geçirmezlerin yakınında buldum. Onların tek endişe "kukla" hücreleri tutan yer kullanırken net bir kafa tutmak, aksi takdirde birkaç LFP masumca monte edilebilir ve böylece cihazı aşırı tedarik olabilir! Hiperaktif bir pil tıraş makinesinde buna karşı uyarıda bulunabilirsiniz, ancak -YIKES-2 x 3.2V LFP AA'ların 2 x 1.5V alkalin hücre bekleyen bir kamerada yaramazlık yaptığını hayal edin ...

Dijital kameralar gibi AA cihazları yine de düşük voltajlarda çalışmayı durdursa da, anahtarlı paralel beyaz LED'in parlaklığı LFP voltaj seviyesiyle güzel bir şekilde eşleşir - cihazı kullanmayı bırakın ve LED azaldığında (~ 2.7V) LFP'yi şarj edin. Bir ~ 7 $ ithal USB akıllı şarj cihazı idealdir - bu tür pazarlık fiyatlarında kendi fiyatınızı yaratmaya değer. Talimatımı Kontrol Et => http://www.instructables.com/id/Single-AA-LiFePo4-cell-powered-project-in-a-parti/