Home made Li-po Charger

[bayupbm]

hasil percobaan saya barusan... (sebelumnya tdk pnah di catat)...
skema :

Spoiler: show

AMP & VOLT METER : FLUKE
power supply : AEMC
batt : 3cell 2200mah (dual power)

V bat-------amp--------jam----v p supply
11.64v-----1.34A-----12.00------12.6v
11.68v-----1.24A-----12.05------12.6v
11.71v-----1.20A-----12.10------12.6v
11.88v-----0.98A-----12.20------12.6v
11.98v-----0.85A-----12.30------12.6v
12.20v-----0.55A-----12.45------12.6v
12.24v-----0.49A-----01.00------12.6v
12.43v-----0.24A-----01.25------12.6v
12.51v-----0.13A-----01.45------12.6v
12.54v-----90mA-----02.00------12.6v
12.56v-----70mA-----02.15------12.6v

waktu pengisian lebih dari 2 jam, nah klo mau sekitar 1 jam berarti pakai berapa amphere trus untuk meninggkatkan amp nya pengisian bagaimana..., sy masih bingung dengan charger yang bisa ngisi full 1 jam dngan btre 2200maH...

[iwan21]

Kalo dari skema diatas jelas keliatan sumbernya 12,6Volt, 1,5 Amp, nah maksimal arus yg bisa dikeluarin si PSU kan 1,5 Amp
Maka saya lihat karena si batere kondisinya gak kosong 0 isinya ( tegangan awal diatas 11,1 Volt), arus yg yg ditarik buat ngisi ya cuman 1,3 Amp
Arus pengisian akan makin tinggi kan kalo baterenya makin kosong, sesuai penjelasan suhu Christoffel sebelumnya .
kasus om Bayu kalo ini batre mau penuh dalam satu jam, minimal power suppy yg dipake harus mampu mengeluarkan arus 2,5 Amp , dimana kalo baterenya 2200 mAh, maka nilai 1C nya ya 2,2 Amp.
(sederhananya, jika arus pengisian 1C, maka lama pengisian maksimal adalah 1jam, tergantung kondisi batere saat dicharge apakah betul2 kosong atau 3/4 kosong atau setengah kosong dbs)

[bayupbm]

AEMC bisa di set amphere sampai 5 amp om, PS saya set amphere ke 5A pun di ampermeter ga ada perubahan kecuali klo saya naikan tegangan ke 12.7 amphere pun naik... klo menurut om iwan gmana? apa proses pengisian yg sy coba masih aman? sy juga mengukur tiap cell, voltase nya sama, selisih nya kecil 0.01v-an per cell, temperatur btre ga ada kenaikan....

[iwan21]

Cuman setau saya power supply kan bukan sumber arus konstan seperti Lipo charger, jadi memang rada susah juga kalo langsung dipake sebagai lipo charger ( liat lagi keterangan dari suhu Christoffel mengenai teori CV/CC, dimana saat CC bekerja/awal charging, CV gak bekerja, sebaliknya juga saat tegangan batere sudah naik ke 4,2 Volt/sel, CV yg bekerja, CC istirahat dulu)

[christoffel]

begini om bayu ...
dari data om bayu ada yg saya ingin tanyakan :
pada tabel,
kolom V bat saya asumsikan didapat dari bacaan U1.
kolom amp saya asumsikan didapat dari bacaan U3
kolom v p supply dari mana ? apakah diambil dari bacaan volt pada PSU ? apakah bacaan ini merupakan tegangan yg diukur pada PSU atau merupakan tegangan setting saja ? (kalau kapasitas arus PSU tidak mencukupi, ada kemungkinan tegangan outputnya nggak mencapai tegangan setting). ada baiknya kalau dipasang satu volt meter lagi tepat di output PSU.

analisa sementara saya kalau memang benar tegangan PSU sudah benar2 12.6V :
saat awal charging:
Vpsu=12.6V
Vbatt =11.6V
I=1.3A
ini artinya, ada tegangan yg hilang di kabel, bukan PSU nya nggak kuat, karena output PSU sudah 12.6V
jadi dilihat dari sisi PSU, sejak awal ini sudah masuk ke stage II (CV) dan nggak pake CC lagi ...
tegangan hilang di kabel+ampere meter = 12.6-11.6 = 1 volt
resistansi kabel + ampere meter = V/I = 1/1.3 = 0.769 ohm
resistansi ampere meter (sesuai yg tertulis di schema) = 1e-9 ohm alias sangat kecil terhadap 0.769 ohm.
berarti resistansi kabel bisa dianggap 0.769 ohm.
artinya, kabelnya kekecilan om ...
coba pake kabel yg lebih besar deh ... atau kalau bisa kabelnya dibuat sependek mungkin.

kalau ternyata tegangan PSU tidak 12.6V seperti diatas, artinya PSU nya yg nggak mampu men-supply arus besar dan tertahan maksimum di 1.3A itu ... Jadi kalau mau lebih cepat ya harus pake PSU yg lebih kuat ...

kalau melihat PSU masih bisa di set sampai 5A dan saat di set 5A pun nggak ada perubahan, besar dugaan saya memang kabelnya yg nggak kuat (kurang besar). nggak ada perubahan karena menurut PSU outputnya kan sudah 12.6V padahal yg mencapai batt kan belum segitu (sensor tegangan PSU kan cuman di terminal output nya saja)

mudah2an bisa mencerahkan ...

[bayupbm]

makasih om cris dan om iwan, kabel sy pake seukuran dengan kabel batre yang untuk charger itu om... panjang 30cm, tegangan PSU 12.6V bacaan dari display psu om... display psu mengukur volt yng keluar dari psu om...
menurut saya (berdasar coba2 tadi malam...) :

CC ---->
misal pengisian diset 2.2A, charger akan menjaga rate 2.2A dengan pengaturan voltase di 4.2, batre kosong adalah titik amp paling tinggi, setelah bat mulai isi amp akan turun dan carger akan menaikan ke 2.2A lagi dengan pengaturan volt(max v-bat 4.23V), dengan kata lain gain volt dari carger berubah ubah untuk menjaga rate pengisian,...
saya asumsikan misal gain dari voltage regilator charger lipo sbb:

GAIN 0% = 3.7v;
GAIN 50% = 4.2V;
GAIN 100% = 5.2V;

jadi menurut saya, pada saat pengisian CC, rate di set di titik tertentu, dan internal PID(primary current control) mengontrol supaya rate tetap pada set point, sehingga bisa terjadi gain di 100% atau 5.2v, namun dengan pembabanan batre shingga dengan gain 100% v-bat akan tetap terbaca dibawah 4.2v dengan amphere lebih tinggi..
pembatasan v-bat 4.2 juga dilakukan oleh charger, sehinga bisa terjadi juga kondisi dimana amphere pengisian kurang dari setpoint karena terbatas oleh gain yg udah maximal dengan v-bat jg di bawah 4.2v..

logika CC (menurut pemahaman saya) :

Spoiler: show

set = 2.2A
vmax = 4.23v
if ('rate' < 'set' and 'v-bat' < 'vmax'){'gain-->up'};
if ('rate' = 'set' and 'v-bat' < 'vmax'){'gain-->hold'};
if ('rate' > 'set' and 'v-bat' < 'vmax'){'gain-->down'};

if ('rate' < 'set' and 'v-bat' > 'vmax'){'gain-->down'};
if ('rate' = 'set' and 'v-bat' > 'vmax'){'gain-->down'};
if ('rate' > 'set' and 'v-bat' > 'vmax'){'gain-->down'};

mohon pendapat dan pngarahan om...

[christoffel]

kalau kabel yg bagus, tegangan jatuh nya nggak boleh sampai sebesar itu (sampai 1V, padahal arusnya cuman 1.3A).
coba dipastikan dulu tegangan PSUnya om bayu ... caranya, saat charge awal (supaya dapat arus yg cukup gede) ukur juga tegangan di output PSU, berapa besar perbedaannya dg tegangan batt ? apakah display di PSU sudah valid ?

Coba saja kabelnya diparalel 2 saja om. besarnya mungkin terlihat sama, tapi kabel di sini nggak ada yg bagus, dalamnya kecil dan bahan konduktornya tidak sebaik bawaan batt ...
secara logis, tegangan output dari PSU harus sama (sangat mendekati) dengan tegangan Batt , karena keduanya terhubung langsung. 1V terlalu besar om ....
ampere meter biasanya juga punya resistansi shunt. apa benar 1e-9 ohm ? biasanya yg bisa sekecil ini cuman yg udah pake sensor mosfet ... bahkan fluke pun setahu saya masih pake resistor shunt ...

[bayupbm]

oh ya om cris, sbenernya tujuan saya membuat charger yg simpel, efisien, murah dan tentunya aman, jdi seperti percobaan saya, kita bikin fixed regulator kecil 5amp, volt di set fix di 12.7v(karna kbanyakan btre sy 3cell)... trus di split dngn dioda dan resistor untuk multiple charger, ya jadi waktu charger di abaikan karna biasanya malem ngisi besok pagi bru terbang...

skema :

Spoiler: show

arus di kurangi oleh resistor 0.5ohm, dan di searahkan lagi dengan dioda dengan tujuan v-batt tidak saling bertemu, proses pengisian berhenti pada saat amphere = 0A dilihat dari led udah mati, sy belum hitung detil dari masing2 komponen yg di perlukan,... batre juga balancing dengan sendirinya, dengan amp pegisian sekitar 0.5C saya rasa waktu pengisian sudah cukup untuk batre balancing sendiri...
sy jg masih berfikir untuk memonitor volt per cell, bisa pake rangkaian btre monitornya om Dhoni... untuk overcharger mungkin secara PSU maximal 12.7 dan di batasi resistor dan dioda sehingga overcharger tidak terjadi.., secara proses dan batasan lipo kayanya sih aman... cm yang msih ragu pegisian 3cell bersamaan, recomeded atau tidak ya om?

[iwan21]

Yg paling simple ya tetep kudu ada rangkaian current limit dan voltage limitnya, bukan model power supply yg tegangan outputnya konstan om
umumnya sih yg saya liat yg sederhana itu pake LM317 sebagai regulator arusnya dan TL431 sebagai pembatas tegangannya

[bayupbm]

klo skema saya tersebut limit volt-nya dari max volt power supply, dan arusnya di reduce oleh resistor agar tidak terlalu gede sekitar 1A, kemungkinan over current dan over voltage tidak terjadi, hingga over charger juga tidak terjadi,
memang secara system tidak aktif mengontrol voltage dan amphere, tapi menurut pemikiran saya dari hasil percobaan dan grafik (pegisian lipo), sudah memenuhi syarat pengisian lipo tanpa melangar batas perlakuan lipo... namun klo memang lipo jadi drop atau kembung dalam waktu singkat atau 100x cyle udah kembung, berati memang tidak efektif...