DIY 배터리 충전기: 최고의 설계 제작 및 선택을 위한 궁극의 가이드
배터리는 지금까지 만들어진 가장 훌륭한 발명품 중 하나입니다. 작동 방식은 일정량의 전력을 저장했다가 다 떨어지면 끝납니다. 그래서 충전식 배터리가 있습니다. 따라서 방전된 배터리가 있다면 충전기에 연결하여 충전할 수 있습니다. 하지만 배터리 성능은 충전기에 달려 있습니다. 그래서 괜찮은 배터리 충전기가 필요합니다. 하지만 직접 만들고 싶다면 많은 배터리 충전기 설계가 있습니다. LED 배터리 충전기처럼 간단한 것도 있고, 어려운 것도 있습니다. 다행히 DIY 배터리 충전기 만드는 방법을 보여드리기 위해 이 기사를 만들었습니다. 준비되셨나요? 시작해 봅시다!
배터리 충전기란 무엇인가
일반적으로 배터리 충전기는 방전된 배터리를 충전하는 장치입니다.
하지만 조금 더 깊이 들어가 보겠습니다.
배터리 충전기는 배터리에 장시간 전류를 공급하는 장치입니다.
볼트와 와트 체커가 있는 배터리 충전기
목적은 배터리 셀이 충분한 전력을 보유하여 에너지원으로 작동하게 하는 것입니다. 그리고 이는 모든 충전기가 공통으로 가진 점입니다.
하지만 저렴한 DIY 배터리 충전기와 우수한 품질의 충전기 사이에는 차이가 있습니다.
자, 여기 핵심입니다.
저렴한 배터리 충전기는 배터리가 꺼질 때까지 일정한 전압이나 전류를 공급합니다.
저렴한 충전기의 문제는;
배터리를 너무 오래 충전하면 과충전됩니다.
하지만 너무 일찍 떼면 배터리가 더 오래 작동할 만큼 충분한 전력을 얻지 못합니다.
반면 좋은 품질의 충전기는 더 긴 기간 동안 더 부드러운 트리클 충전(보통 배터리 최대 용량의 3-5%)을 활용합니다.
배터리 충전기의 또 다른 변형은 타이머 배터리 충전기입니다. 이 지능형 배터리 충전기는 자동으로 꺼질 수 있습니다.
4개의 배터리 셀이 있는 배터리 충전기
불행히도 각 배터리가 다른 충전 시간을 가지므로 과충전을 방지하지는 못합니다.
배터리 충전기 제작에 필요한 재료
배터리 제조업체 전문가일 필요 없이 배터리 충전기를 만들 수 있습니다. 집에서 DIY 배터리 충전기를 만들 수 있습니다.
해야 할 일은 지침을 따르고 올바른 재료를 사용하는 것입니다.
배터리 충전기 프로젝트에 필요한 부품은 다음과 같습니다:
- 필름 커패시터 (1uF/105j) X 1
- 납땜 인두 X 1
- 전원 코드 X 1
- 납땜 와이어 & 플럭스 X 1
- DC 파워 잭 X 1
- AC 파워 플러그 (2핀) X 1
- 연결 와이어 X 1
12V 배터리 충전기 회로도
여기서 12V 배터리 충전기 다이어그램을 보여드리겠습니다. 이 회로는 모든 12V 충전식 배터리와 자동차 배터리도 충전할 수 있습니다.
회로는 암페어 미터로 충전 전압을 모니터링하는 12V DC 전원 공급 장치만으로 구성됩니다.
또한 두 다이오드가 센터 탭 전파 정류기를 생성하고, 커패시터가 정류기 출력을 걸러 순수한 12볼트 출력을 전달합니다.
12V 배터리 흡수 충전기 회로를 보여주는 다이어그램
여기서 IC를 정상 모드로 배선할 수 있으며, R1과 R2를 포함하여 필요한 전압으로 조정합니다.
IC는 표준 트랜스포머나 다이오드 브리지 네트워크에서 입력 전력을 얻습니다. C1을 통한 전압 여과 후 전압은 14로 설정됩니다.
따라서 여과된 14V DC가 IC의 입력 핀에 적용됩니다.
또한 IC의 ADJ 핀을 저항 R1과 R2(가변 저항)의 접합부에 고정할 수 있습니다. R2를 배터리 용량의 최종 출력 전압에 맞춰 설정할 수도 있습니다.
RC 없이는 LM 317 전원 공급 장치처럼 회로가 작동하여 회로 전류를 감지하거나 제어할 수 없습니다.
따라서 회로에 위치한 RC와 BC547 트랜지스터는 배터리에 공급되는 전류를 감지할 수 있습니다.
전류가 안전한 범위에 머무는 한 전압은 지정된 수준을 유지합니다.
그러나 전류가 응용 분야의 안전한 범위를 초과하면 IC가 전압을 철회하고 더 이상의 전류 상승을 제한하기 위해 전압을 떨어뜨려 배터리가 안전하게 유지되도록 합니다.
DIY 배터리 충전기 개념 이해
배터리 충전기 개념은 간단하게 들리며 실제로도 그렇습니다. 하지만 아이디어가 꽤 간단하더라도 몇 가지 수고스러운 과정이 필요합니다.
또한 해야 할 일 중 하나는 충전기가 과충전하지 않도록 하는 것입니다.
가장 쉬운 간단한 배터리 충전기 만드는 방법을 살펴보겠습니다.
어떻게 작동하나요?
배터리가 작동하려면 저장된 화학 에너지를 사용 가능한 전기 전력으로 변환해야 합니다. 배터리가 전해질을 다 소모하면 방전됩니다. 그러면 충전해야 합니다.
여기서 배터리 충전기가 나옵니다.
배터리 충전기는 배터리에 직류(DC)를 공급하고, 소모된 전해질이 복원됩니다.
이론상 배터리 전해질이 완전히 충전에 도달하면 충전기는 전류 공급을 중단해야 합니다. 이 단계에서 배터리 상태를 주시하고 완료되면 배터리 USB 포트를 뽑아야 합니다. 아니면 지능형 배터리 충전기/휴대폰 USB 충전기를 구입할 수 있습니다.
태양광 패널 전력과 태양광 배터리 클립으로 간단한 배터리를 구동할 수도 있습니다.
배터리 충전 과정
전체 충전 과정에는 다음이 포함됩니다:
- 안정화
- 배터리 단자 충전
- 충전 속도 최적화 (최소 10%-20% 더 높은 전력 입력)
- 종료 (배터리를 안전하게 유지하기 위해 언제 전류 공급을 중단할지 아는 것)
또한 배터리의 충방전 속도는 C-율(충전율)을 나타냅니다. 측정된 용량(Ah)으로 배터리의 충전 또는 방전 수준의 비율을 측정합니다.
예를 들어, 완전히 충전된 5Ah 배터리가 5암페어 속도로 방전되면 배터리를 완전히 충전하는 데 1시간이 걸립니다. 따라서 요즘 노트북, 전기 자동차, 휴대폰 충전기, 주방 및 가정 특수 응용, 전동 공구, 휴대폰 같은 대부분의 현대 기기는 리튬 이온 배터리를 사용합니다.
리튬 이온 배터리
왜냐하면?
리튬 이온 배터리 입력은 자주 충전할 때 더 오래 지속됩니다.
리튬 배터리 다이어그램
배터리 충전기로 배터리가 과충전 또는 과소충전되면 어떻게 되나요?
충전 중인 배터리가 완전히 충전되면 충전을 중단해야 합니다. 하지만 표준 충전기는 배터리가 100%에 도달했는지 감지할 방법이 없어 배터리에 계속 전류를 공급합니다.
이 때문에 배터리가 과열되고 손상될 수 있습니다. 배터리가 공급되는 여분의 전력을 제거하는 방식입니다. 과충전은 배터리를 손상시킬 뿐만 아니라 수명도 단축시킬 수 있습니다.
트리클 충전기, 시간 기반 지능형 충전기, 단순 충전기, 스마트 충전기, 펄스 충전기, 동작 전원 충전기, 태양광 충전기, 고속 충전기, 3단계 충전기 등 다양한 충전기를 선택할 수 있습니다.
대부분 충전기는 공급할 전류량과 배터리를 완전히 충전하는 데 걸리는 시간 때문에 특정 배터리용으로 제조됩니다.
불행히도 특정 배터리용으로 설계된 충전기가 다른 배터리에 작동하지 않을 수 있습니다.
그래서 기기 제조업체는 배터리를 충전할 때 같은 배터리 충전기를 사용하라고 조언합니다. 그렇게 하면 배터리를 손상시키거나 수명을 줄이지 않습니다.
배터리 충전기에서 최상의 결과를 얻으려면 다른 배터리 용량이나 화학 조성을 함께 충전하지 마세요.
왜냐하면?
시간이 지남에 따라 배터리를 손상시킬 높은 위험이 있습니다.
DIY 배터리 충전기 만드는 방법
재료가 준비되면 지침을 따르거나 회로도의 도움을 받아 모든 매개변수를 연결할 수 있습니다.
회로가 어떻게 작동하는지 전체 설명은 다음과 같습니다:
배터리 전원을 켜면 1N5402 다이오드가 24V DC와 함께 작동하여 충전기 출력으로 24V DC의 반파를 생성합니다.
전압의 RMS 값은 9-12볼트처럼 보이지만 최대 전압은 24V이므로 배터리에 직접 적용할 수 없습니다.
충전기의 최대값을 줄이고 싶다면 전구를 회로와 협력하여 사용하세요.
전구의 역할은 전압의 최대값을 흡수하는 것입니다. 따라서 배터리에 더 제어된 출력을 허용합니다. 장기적으로 필라멘트를 통한 강한 빛으로 인해 자기 조절이 됩니다.
하지만 이것을 유의하세요;
모든 전구는 다양한 저항을 가지므로 성능이 다를 수 있습니다.
이 때문에 출력 전압과 전류가 자동으로 배터리를 안전하게 충전하기에 적합한 합리적인 충전 수준으로 조정됩니다.
전구를 설치한 후 배터리가 충전 중임을 알 수 있습니다. 또한 임계값에 도달하면 전구가 점차 어두워집니다.
배터리 전압이 14.5V에 가까워지면 충전을 중단해야 합니다.
DIY 배터리 충전기 회로 빠른 제작 단계
전력 출력과 비상 전원을 갖춘 DIY 배터리 충전기 회로를 만들기 위해 따라야 할 빠른 단계는 다음과 같습니다:
1: 네 개의 1N4007 다이오드를 연결하여 브리지 정류기 제작
2: 브리지 정류기의 +Ve와 -Ve 단자를 비 C.T 트랜스포머의 2차 권선에 납땜
3: 브리지 정류기의 여분 부분 정리
4: 다음, X-정격 커패시터의 한 끝을 AC 공급의 +ve 단자에, -v를 트랜스포머의 1차 단자에 납땜
5: 악어 클립을 브리지 정류기 단자에 납땜
6: DC 파워 잭의 단자를 충전기의 출력 단자에 연결하고 회로 테스트
마무리
이상이 DIY 배터리 충전기 제작에 필요한 모든 것입니다. 보시다시피 제작 과정이 예상만큼 복잡하지 않습니다.
이 기사의 모든 지침을 따르면 오랫동안 사용할 수 있는 품질 좋은 배터리 충전기를 똑같이 만들 수 있습니다.
배터리 충전기 프로젝트가 어떻게 진행되는지 알려주세요. 또한 배터리 충전기 회로에 대한 더 많은 정보가 필요하면 언제든 연락 주세요.