Jaja Que loco, este proyeto esta bueno aver si se puede hacer una adaptacion para baterias de laptops XD

Que buen proyecto felixls, justo anoche estaba diciendo a mi colega que teníamos que armar un cargador de baterías para nuestro robot sumo 

Análisis de carga/descarga de baterías NiCd y NiMh

La carga es el proceso de restaurar la capacidad original a una batería descargada. Con el fin de lograr una mayor vida útil, se debe cargar con el método apropiado.

Se usan varios métodos para cargar celdas recargables:

1. Carga de corriente rápida: 1CmA (temperatura de carga rápida: 0 C a 40 C). Para lograr controlar y detener la carga rápida, se recomienda cargar a más de 0.5CmA pero menos de 1CmA. La carga de baterías a más de 1CmA puede causar que se active la ventilación de seguridad por el aumento de la presión interna de las baterías, causando fuga de electrolítos. Cuando la temperatura de las baterías se detecta por un termistor u otro tipo de sensor, y su temperatura está bajo 0 C o sobre los 40 C al comienzo de la carga, se debe realizar una carga flotante, en lugar de una carga rápida. Una carga rápida se debe detener cuando cualquiera de los valores descriptos más abajo alcanza el nivel señalado:

• Control del límite voltaje superior: Aprox. 1.8V/celda. Este método de carga se cambia a flotante si el voltaje de la batería alcanza aproximadamente 1.8V/celda debido a problemas o funcionamiento incorrecto de alguna naturaleza.
• Valor de dV/dt (o corte por delta pico): 5 a 10mV/celda. Cuando el voltaje de la batería cae de su pico un 5 a 10mV/celda durante la carga rápida, está se debe detener, y el método de carga se debe cambiar a flotante.
• Valor de dT/dt (o corte por temperatura): 1 a 2 C/min. Cuando un aumento en la temperatura de batería por unidad de tiempo se detecta en el termistor u otro tipo de sensor de temperatura durante la carga rápida, y el aumento de temperatura es detectado por el sensor, la carga rápida debe detenerse y el método de carga cambiarse a flotante.
• Tiempo límite: 90 minutos.

2. Para cargar baterías excesivamente descargadas, primero aplicar carga flotante para que la corriente fluya, y luego proceder con la carga rápida una vez que el voltaje de la batería se elevó.
  Voltaje inicial para carga rápida: Aprox. 0.8V/celda con una corriente de 0.2 ~ 0.3 CmA.

Requisitos:

• Espera inicial: 10 minutos. Esto previene que los circuitos de detección de dV/dt se active por el tiempo especificado al comienzo de la carga rápida. Sin embargo, la detección dT/dt puede estar activa en este periodo. Esto es necesario para baterías que fueron dejadas sin carga durante mucho tiempo o fueron excesivamente descargadas, etc. La espera inicial es necesaria para prevenir que la carga se detenga (para prevenir malos funcionamientos) debido a pseudos -dV/dt.
• Corriente flotante o de mantenimiento: 0.033 a 0.05 CmA. Cuando el flujo de corriente es alto, la temperatura de las baterías aumenta, causando que las características de la batería se deterioren.
• Tiempo de carga rápida: 60 minutos.
• Tiempo total: 10 a 20 horas. Sobrecargar una batería NiXX, aun en carga flotante o de mantenimiento, causa el deterioro en las características de las baterías. Para prevenir la sobrecarga por carga flotante o cualquier otro método, se debe proveer de un temporizador para regular el tiempo total de carga.

Análisis de carga/descarga de baterías SLA (Sealed Lead-Acid) Plomo-Ácido

A diferencia de las baterías NiXX, este tipo de baterías se cargan a voltajes fijos en lugar de corrientes fijas.

Método de carga:
1. Verificar si la batería recibirá la carga.
2. En caso afirmativo, iniciar la carga a corriente constante a capacidad/10.
3. Cuando el voltaje alcance 2.55V/celda cambiar a carga por voltaje constante a 2.45V/celda.
4. Si la corriente cae por debajo de capacidad/20 entonces cambiar a carga flotante.
5. Cargar en forma flotante a 2.25V/celda por tiempo indefinido (máximo recomendable 20 horas).

Requisitos:

Una batería SLA no debería descargarse a menos de 1.5V/celda.
Voltaje máximo para baterías SLA es de 3V/celda.

Análisis de carga/descarga de baterías LiPO (litio polímero) y LiIon(ion de litio)

Método de carga:
1. Corriente constante hasta 1C hasta que el voltaje alcance los 4.2V/celda.
2. Corriente constante a 4.2V/celda hasta que la corriente caiga a la capacidad / 15.
3. Carga flotante a capacidad / 30 por 30 minutos.

Requisitos:
Una batería LiPO no debería descargarse a menos de 2.5V/celda.
Voltaje máximo para baterías LiPO (litio polímero) es de 4.5V/celda.

En base a estas recomendaciones, diseñé el cargador con las siguientes características:

Descripción                   Valor por defecto

Corriente máxima de carga:     0 a 5A
Corriente máxima de descarga: 440mA     ( I = V/R -> I = 12/27 ->  I=0.444mA)
Modos:                                0:NiMh, 1:SLA, 2:NiCd, 3:LiPo, 4: LiIon
Capacidad de celdas:             3000mAh
Número de celdas: (1 a 19)     6

Carga:    (0.1 a 25.5)            (10)  -> 3000*1.0=3A
Descarga: (0.1 a 25.5)          (40)  -> 3000*4.0=12A

Espera delta pico:                10 minutos

Corte por bajo voltaje (por celda):
  NiCd (0 a 2550)                800mV
  NiMh (0 a 2550)                1000mV
  LiPo (2500 a 3500)            3000mV
  SLA  (1500 a 2500)           2000mV

Delta pico (0 a 255):
  NiCd                              10mV
  NiMh                              5mV

Voltaje máximo por celda:
  NiCd                             1680mV
  NiMh                             1680mV
  LiPo (3500 a 4500)          4200mV
  SLA (2000 a 3000)          2500mV   (2.5V x 6 celdas = 15V - voltaje máximo para SLA de 12V)

Corriente final (% de la corriente de carga inicial, 0 a 255):
  LiPo                             (5%)   -> 3000*5/100=150mA
  SLA                             (5%)   -> 3000*5/100=150mA

Timeout
  NiCd y NiMh                  65 min a 1C, 130 min para 0.5C, etc

Tiempo total:                  20 h

Antes de publicar un código fuente sin pruebas concretas quería acumular todas las pruebas sobre casos reales, es por ello que paso a contar la primer prueba del cargador con el algoritmo de baterías de plomo.

Experiencia 1 - Carga de batería de auto

A principio de este año compré una batería para mi auto de una marca no conocida y de dudosa calidad al negarme a comprar una Varta por ejemplo, pagando menos de la mitad y sacandome del apuro.

Luego de 5 meses de poco uso, el auto un buen día no arrancó más, en los bornes la batería medía 5v, luego de llevarla a cargar se volvió a descargar a los 4 días.

Este sábado decidí conectarla a mi cargador con el algoritmo básico para la carga del 70% de la capacidad, es decir, de todos los pasos:

1. Verificar si la batería recibirá la carga.
2. En caso afirmativo, iniciar la carga a corriente constante a capacidad/10.
3. Cuando el voltaje alcance 2.55V/celda cambiar a carga por voltaje constante a 2.45V/celda.
4. Si la corriente cae por debajo de capacidad/20 entonces cambiar a carga flotante.
5. Cargar en forma flotante a 2.25V/celda por tiempo indefinido (máximo recomendable 20 horas).

Realicé hasta el paso 2 inclusive, cargandola con 2A hasta que la batería alcanzó una tensión de 15.3v (2.55v/celda), tardó para mi sorpresa solo 2 horas, lo que indica que la capacidad de la batería está a un cuarto de lo que debería.

El resultado fue todo un éxito, pude arrancar  .   

Luego compré la nueva batería, esta vez una Varta, de 70Ah, RC 110min, y la puse a cargar, y en 6 horas marcó 15.3v, que quiere decir que estaba en perfectas condiciones.

Aunque faltan los pasos siguientes, no presentan dificultades para su codificación e implementación.

Hola LuisF, estoy trabajando con poco tiempo sobre el cargador, todavía no está listo.

Actualmente carga baterías SLA, y estoy trabajando con las NiMh que son más complicadas en cuanto a código.

En cuanto a utilizar la fuente digital como cargador, esa idea no la veo muy factible, ya que esa fuente regula voltaje únicamente, además no es posible ciclar (descargar y recargar baterías), no tiene control de temperatura (necesario para NiMh), entre otras cosas.

Ahora, al revés, utilizar este cargador como fuente digital, creo que podría funcionar, cambiando bastante el hardware y software. Lo bueno que le veo al cargador como fuente es que no necesita un disipador, aunque tiene el límite de calor que soporte la bobina.

Voy despacito, pero espero terminar, si Diocito me lo permite, dentro de estas dos semanas.

No los encuentro, pero los baje de este link a la mayoría:

http://www.cadex.com/battery_info/

Saludos.

Hola, de acuerdo, la pagina battery university es exelente creo que la empresa cadex hace todo tipo de cargadores cicladores y analisadores de baterias y esta soporta la pagina battery university.
El tiempo disponible siempre es un impedimento en este tipo de proyectos ojala no fuera asi, pero terminar en dos semanas vaya que falta poco, en cuanto a la camplejidad del codigo te refieres al dv/dt, dT/dt o la limitacion de la corriente? quiza pueda ayudar, lo de la fuente digital como cargador es mas bien porque tengo la necesidad de cargar baterias de li-ion, como la fuente digital mide tanto voltaje como corriente, esperaba poder mediante codigo llegar a un valor de corriente variando el voltaje, dado que la carga no variara mucho en el tiempo e ir regulandolo para la carga pero tenes razon las cosas para lo que fueron hechas aunque hay veces si se puede darle mas funcionalidades
Cualquier cosa me comentas, y si puedes postear un pequeño avance no me vendria a mal  
Gracias