CHARGER MULTICELL Li ION & SLA DENGAN RELAY PROTECTOR

Project ini hanya merupakan modifikasi dari project sebelumnya dengan tambahan relay protector dengan maksud apabila terjadi pemadaman oleh PLN, maka otomatis akan memutuskan hubungan antara baterai dengan rangkaian charger, sehingga baterai yang di charge tidak akan terkuras isinya karena tegangannya kembali ke rangkaian.  Ide berawal dari website http://shdesigns.org/lionchg.html, karya dari OM Scott Henion.  Penulis hanya menambahkan fitur multi cell, dengan mengubah nilai R2 pada rangkaian dengan menggunakan rotary switch 3 kutub 4 posisi.  Untuk baterai Li ION rangkaian ini bisa melakukan charging pada 1 cell (3,7 volt), 2 cell (7,4 volt), 3 cell (11.1 volt) & 4 cell (14,8 volt).  Sedangkan pada pengisian baterai SLA (sealed lead acid atau aki kering) rangkaian ini bisa melakukan charging pada 2 cell (4 volt), 3 cell (6 volt), 5 cell (10 volt) & 6 cell (12 volt).  Penulis menggunakan saklar rotary 3 kutub 4 posisi, 2 kutub untuk mode pengisian baterai Li ION atau SLA yang dipisahkan oleh toggle switch dan 1 kutub lagi penulis gunakan untuk indikator LED.

Skema Rangkaian Charger

 Posisi pemasangan Relay sebagai Pengaman Baterai

Power supply menggunakan 18 volt 1 ampere, sehingga secara teori mampu untuk melakukan charging pada maksimal sampai 6 cell baterai SLA dan 4 cell baterai Li ION, dengan arus 5 – 7 ampere, karena rangkaian ini akan mengeluarkan arus sebesar kurang lebih 600mA teregulasi, karena secara teori arus pengisian cukup 1/10 dari arus baterai maksimal yang dicharging.

Penulis juga menambahkan fitur TRICKLE CHARGE yang berfungsi untuk “membangunkan” baterai Li ION yang “tidur”.  Sederhana saja, hanya menambahkan toggle switch pada R3 sehingga terdapat pilihan mode normal & trickle charge.  Pada saat posisi Trickle Charge, R3 menggunakan ukuran 10 ohm ¼ watt, sedangkan mode normal R3 menggunakan resistor 1 ohm 2 watt (atau lebih).  Mode trickle charge digunakan apabila baterai Li ION yang akan kita charge tegangannya dibawah 3 volt.  Maka kita aktifkan mode trickle charge, sampai tegangan pada baterai mencapai 3 volt, setelah 3 volt gunakanlah mode normal sampai baterai terisi penuh.  Apabila baterai telah penuh, maka lampu indikator charging (merah) akan padam, sebagai pertanda bahwa baterai tidak menarik arus lagi.

Pada rangkaian, nilai R1 Penulis tetapkan bernilai 560 ohm, sedangkan R2 disambungkan dengan rotary switch untuk berbagai pilihan cell.  Berdasarkan hasil penghitungan dengan menggunakan software Regulator Design untuk IC LM317 yang merupakan otak utama dari rangkaian, maka Penulis membuat tabel dibawah ini.

Li ION	R2 (ohm)	Tegangan charging	SLA	R2 (ohm)	Tegangan charging
1 cell	1200	4,2 volt	2 cell	1400	4,46 volt
2 cell	3200	8,4 volt	3 cell	2300	6,70 volt
3 cell	4900	12,6 volt	5 cell	4300	11,15 volt
4 cell	6800	16,8 volt	6 cell	5600	13,4 volt

Tentunya nilai – nilai resistor diatas adalah nilai pendekatan, karena masing – masing resistor mempunyai toleransi sebesar 5%, sehingga bisa sedikit kita ubah – ubah nilainya.  Misal untuk membuat charger SLA 2 cell, berdasarkan tabel diatas nilai R2 adalah 1400 ohm atau 1K4.  Bila di pasaran tidak ada, bisa diganti dengan Resistor 1K5.  Kemudian untuk Li ION 3 cell, nilai R2 adalah 4900 ohm yang tentunya di pasaran tidak ada.  Maka penulis menggantinya dengan 5000 ohm dengan cara memparalel 2 buah Resistor 10K.

Setelah dirangkai, kemudian di tes untuk masing – masing posisi, bila tegangan charging belum sesuai dengan tabel diatas, kita ubah-ubah nilai R2 sehingga mendapatkan hasil tegangan charging yang sesuai. 

Contoh : pada tabel diatas nilai 1200 ohm untuk charger 1 cell Li ION setelah Penulis rangkai ternyata tegangan chargingnya kurang dari 4,2 volt, selanjutnya penulis menambahkan resistor 100 ohm pada R2, sehingga menjadi bernilai 1300 ohm sehingga tegangan charging bisa tepat pada 4,20 volt.

 

Rangkaian dalam kondisi 80% karena indikator belum terpasang

 Rangkaian dalam proses perakitan (80%)

 

Rangkaian yang sudah jadi dalam box (100%)

dalam keadaan tanpa beban baterai, indikator charging (LED merah) padam

Charging baterai SLA 2 cell (4 volt)

Charging baterai Li ION 1 cell (3,7 volt) yang sudah penulis pasang dalam headlamp

Charging baterai Li ION 3 cell (11,1 volt)

WARNING

Ada yang menyebut baterai Li ION adalah baterai yang “BERBAHAYA”, karena apabila tegangan pengisian terlalu besar, maka baterai akan meledak.  Oleh karena itu sebelum diaplikasikan pada baterai, sebaiknya diukur dulu tegangan chargingnya dengan menggunakan Voltmeter.  Penulis merekomendasikan untuk menggunakan Voltmeter jenis digital untuk akurasinya.

Seperti biasa apabila para pembaca bermaksud untuk membuatnya sendiri, Penulis sertakan skema, desain PCB serta layout komponennya.

Layout & tata letak komponen

 Desain PCB ukuran 4,2 x 5,7 cm