Complete hardware to charge/ discharge diffent (all) types of batterys as single cell. In a first step this setup is configured to reach up to 2V charge voltage and is sutable for NiMh, NiCd, NiZn and Alkalin cells. With a customized setup you can also charge Li-Ion batterys.

The main features are:

control voltage in 0.25 mV steps
control current in 1 mA steps
measure temperature in 0.1 K steps
safe discharge function
complete material costs about 5-8 €

Benötigte hardware

MP2307 oder ein anderer Step-Down Wandler

Mit geeeigneter Außenbeschaltung (gibt es fertig aufgebaut als Modul) ein effizienter Step-Down Wandler. Wichtig zu wissen ist: Der Feedback-Pin am IC mündet an einen internen Komparator. Über diesen wird die Ausgangsspannung über einen Spannungsteiler erfasst. Der Komparator vergleicht dabei U_2 vom Spannungsteiler gegen eine interne Spannungsreferenz (1,0 Volt). Die Anpassung der Ausgangsspannung wird also über einen Spannungsteiler am Ausgang realisiert.

MCP4725

Gibt zwischen 0 und Betriebsspannung mit 12bit Auflösung eine Spannung aus. Der MCP4725 wird zum Steuern der Spannung am Akku verwendet und nicht dirket an diesen angeschlossen, sondern endet über einen Spannungsteiler am Feedback-Pin vom MP2307. Mit dem Anlegen einer Offset-Spannung am Feedback-Pin kann die Ausgangsspannung vom MP2307 von Ausgangsspannung bis runter zu 1,0 Volt (= Referenzspannung) digital eingestellt werden.

ADS1115

4-Kanal Spannungsmesser mit 16bit Auflösung gegen Betriebspannung oder mehreren internen Spannungsreferenzen (von 0,2048V bis 6V). Wird zum Messen vom Ladestrom (über einen 0,1 Ohm Widerstand mit 1% Tolleranz) und zum Messen der Akkuspannung verwendet.

MF5B SMD 5% 3435 10k

Temperaturfühler mit 5% Tolleranz. Da uns beim Ladevorgang die Änderung der Temperatur interssiert ist die Genauigkeit der absoluten eher uninteressant. Grundsätzlich gibt es den MF5B aber auch mit 1% Tolleranz. Wer ein verlässliches Thermometer zur Hand hat, kann die 5% Variante auch einfach selbst eichen oder eben die 10 Ct. mehr für die 1% Ausführung bezahlen.

SSD1306 (128*32)

Kleines OLED-Display zur Anzeige.

LGT8F328P

Ein Arduino-kompatibler Klon vom ATmega328. Mit speziell hier verwendeten Vorzügen:

12bit ADC (Analog Digital Converter) anstelle von 10bit
8bit DAC (Digital Analo Converter) anstelle von Nichts (der ATmega328 hat keinen internen DAC)
max. 32MHz Clock anstelle von max. 16MHz

Kleinkram

diverse N-Kanal MOS-FETs (hier passt fast alles was man rumliegen hat, bevorzugt aber natürlich mit kleinem R_ds-on)
diverse Widerstände (SMD reicht)
Taster zur Eingabe
zwei 100k Potis zur Justierung
ein passender Batterieschacht
PIN header (männlich und weiblich)
Kabel