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リチウムイオン電池を充電する回路を作ってみる

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目次

・目次
・目的
・回路設計
・測定結果

目的

 ESP32をIoT他に活用したい。
 となると電源を引っ張ってくるのではなく、リチウムイオンバッテリーでうごかしたいが、充電をどうするのか。
 というところで充電回路の作成にトライする。Qiitaの投稿内容でもない気がするが...
 以下のサイトを参考に作成した。
https://denshikousakusenka.jimdofree.com/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E9%83%A8%E5%93%81/%E9%9B%BB%E6%BA%90%E9%96%A2%E4%BF%82/mcp73831/

回路設計

 充電IC(MCP73831)は秋月電子で購入する。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-13288/ 
 電池はAITENDOで保護回路付(←ここ重要)のものを購入する。
https://www.aitendo.com/product/16085
 以下のような回路を作成した。

 保護回路まで作成すると手間のため、保護回路付きのバッテリーを購入した。
 PROGに2kΩをつけると最大充電電流を500mAに制限できる。
 ※ここをオープンか数百kΩの抵抗を付加すると充電を停止できるようだ。
 充電中は赤色LED、充電完了すると青色LEDが点くようにしてみた。
 5VはUSBから給電する。
 コネクタのVBATとGNDを電池に接続する
 
 回路のパターン設計、発注、部品実装を行う。ほかにもいろいろ回路を載せているが、充電回路は左上の赤いLEDの周辺にある。

測定結果

 バッテリーに実際に充電を行い。電圧の時間変化を見ていく。
 AITENDOで買った2000mAhの電池を放電させ2.7Vまで下げた後、充電回路に接続してみた。
 結果は以下の通り、4時間半程度で充電が完了し、青のLEDが光るようになった。

 図 充電特性:バッテリー電圧の時間変化


 図 回路:充電中なので赤が点灯


 図 回路:充電完了なので青が点灯

以上、まずは充電できて良かった。電池も熱くなってはおらず、まずは何とか今後も使っていけそうだ。

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