NiMHバッテリーパック充電器の製作 ― 2022/07/25 21:05
秋月電子のニッケル水素電池パック 3.6V830mAh HHR-P104(パナソニック製) が100円と安いので、これ用の充電器が欲しいと思っていました。というのも:
- 容量としてはNiMH単四電池並みと小さいけれど、3本セットなので、バッテリーケースと込みで使用すれば、交換が楽になる。
- 3.3V稼働可能なマイコンなら、このバッテリーで駆動できる。
- 単四電池3本使用する自動検知ライトがあるのだけれど、うちでは単四NiMH電池は一度に2本しか充電できないので、すぐに電池交換ができない。
といった思惑があった訳ですが、 ネットで調べた結果、0.1C(容量の1/10程度の電流)で15時間ほど充電すれば良いらしい。
…が、定電流電源の方が高いし、充電停止のメカニズムの無いところに繋ぎっぱなしは気持ち悪いし、15時間で取り外すのも手間。 バッテリーの起電圧上昇に伴って電流を絞って、繋ぎっぱなしにできる構成もなくはないけれど、バッテリー毎のばらつきや季節の気温変化に伴う条件変化に完全に対応することは不可能。
いろいろ調べた結果MAX713 という専用チップがあるらしい。 しかしこのチップATmega328Pより高い!(TT。 面倒なインターフェースは必要ないので、
「ATmegaの安いチップでロジックだけ組めばいいんじゃね?」
ということで、秋月で一番安いチップのATmega8-16PUで充電器を作ることにしました。
- トリクル充電(0.2C位)モードで開始。 できればNiMHでない場合は充電を中止してエラー表示する。
- 起電力が十分になるか、ある程度の時間充電したら、急速充電モードに移行。
- 1C位の電流をPWM制御で流す。
- LED点灯の間に起電力を測定し、ーΔVや異常状態などを検知し、充電をトリクル充電モードに移行する。 Timeoutでも急速充電を終了する。
- 放電を防ぐトリクル充電モード(1/40C位)で待機する。 LEDの点滅周期は1s位で、PWM制御のduty比で点滅させる。
こんなロジックをプログラムしたマイコンをフリスクのケースに収められるように組んでみました。 惜しむらくは、電源供給コネクタとしてマイクロBのUSBコネクタにしたために、USBポートがケースの内側に引っ込んでしまい、 ケーブルの抜き差しはほぼしないという前提の使い方になるということですね(^^;。
このために百円ショップでUSBケーブル買い足しました(^^;;;。
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