Les chargeurs intelligents pour batteries de voiture constituent un système moderne permettant d’entretenir des batteries de tout type. Chargeur

Il est difficile de prédire ce à quoi nous pouvons tous nous attendre dans quelques années, car le progrès technologique se développe incroyablement rapidement, non pas à pas de géant, mais en vitesse. vitesse incroyable. Des idées fantastiques naissent dans l’esprit des ingénieurs et deviennent rapidement réalité. Charger des téléphones sans fil est désormais tout à fait possible. Cependant, de nombreux utilisateurs ne comprennent toujours pas comment fonctionne un chargeur de téléphone sans fil, estimant que de telles manipulations sont comparables à des actes fantastiques.

Vous pouvez désormais recharger votre smartphone à l'aide d'un appareil sans fil.

Si vous en avez assez de démêler les cordons à chaque fois que vous devez recharger votre smartphone, cela vaut peut-être la peine d'envisager une autre forme de transmission d'énergie. Afin d'aborder consciemment un tel processus, en éliminant tout doute, il est utile de comprendre quel est le principe du fonctionnement direct de la recharge sans fil.

Ayant entendu pour la première fois qu'il existe un chargeur de téléphone sans fil, de nombreux propriétaires de smartphones commencent à fantasmer seuls, se persuadant que l'énergie sera distribuée à n'importe quelle distance. Bien sûr, c’est une idée fausse incroyable. En aucun cas un chargeur de téléphone sans fil ne doit être comparé au Wi-Fi.

Lorsque vous essayez de comprendre comment fonctionne le chargement sans fil, il serait utile de vous familiariser avec Informations Complémentaires, d'où il deviendra clair que la charge, qui exclut l'utilisation de fils, est un type de charge par induction magnétique.

Si vous décidez de vous procurer un chargeur sans fil et de commencer à l’utiliser activement, cela ne vous fera pas de mal de comprendre le principe de fonctionnement du chargement de téléphone sans fil.

Technologie de transmission de puissance sans fil

Les scientifiques recherchent activement technologies innovantes, élargissant les capacités des utilisateurs axés sur l'utilisation constante de gadgets modernes. En particulier, les chercheurs modernes sont prêts à déclarer que l'électricité peut être distribuée avec succès à l'aide d'un laser, les ondes sonores et bien d'autres phénomènes physiques. Cependant, la plupart de ces technologies sont encore en développement actif.

Parmi elles, il existe une technologie qui est déjà activement utilisée et utilisée à des fins commerciales avec un grand succès. C'est la transmission de l'électricité par induction électromagnétique qui a constitué la base des développements innovants modernes qui ont permis de mettre en œuvre pratiquement le principe de la recharge sans fil d'un téléphone.

À n'importe domaine technique Il existe certaines normes qu'il est important de prendre en compte lors de l'invention ou de l'amélioration de dispositifs visant à maintenir la fonctionnalité des gadgets modernes.

Il y a sept ans, le Wireless Power Consortium a développé une norme axée sur la transmission d'électricité sans fil. Cette norme est appelée le mot chinois Qi.

La plupart des fabricants de smartphones non seulement accueillent activement une norme aussi unique, axée sur le chargement du gadget sans utiliser de fils, mais utilisent également la norme Qi dans la production de leurs produits.

Pour cette raison, en se trouvant dans les gares routières, les gares ferroviaires et les aéroports des pays économiquement développés du monde, une personne a la possibilité de recharger son smartphone sans s'embarrasser de chercher des prises gratuites. Dans des endroits aussi fréquentés, des bornes de recharge spéciales sont installées, permettant à toute personne dans le besoin d'utiliser la recharge sans fil.

Comment fonctionne la recharge sans fil

Si vous comprenez comment fonctionne le chargement des téléphones sans fil, il devient clair que pour assurer le contact entre les appareils récepteurs et émetteurs, ils sont équipés de bobines d'induction spéciales. Bien sûr, peu importe la façon dont vous essayez de recharger votre téléphone mobile ancien modèle, étant à proximité d'une telle station de distribution, vous n'y arriverez pas, puisque le gadget n'était pas directement équipé par le constructeur de telles bobines.

Le principe du chargement des téléphones sans fil est la formation d’un champ magnétique. En particulier, après avoir connecté station de charge au réseau électrique, les bobines d'induction qui s'y trouvent créent un champ magnétique. Si un appareil prenant en charge la norme Qi entre dans ce champ magnétique, il commence à absorber activement les ondes électromagnétiques, puis, à l'aide de la bobine d'induction intégrée, les convertit en énergie, garantissant ainsi un processus de charge fiable. batterie.

Il est important de comprendre comment utiliser la recharge sans fil. Vous ne pouvez pas supposer que vous pouvez recharger votre smartphone tout en étant à une distance décente de la borne de recharge. Il est recommandé de placer le gadget déchargé à une distance ne dépassant pas cinq centimètres.

Même si vous placez votre smartphone directement sur le chargeur sans fil lui-même, l'efficacité d'une telle charge sera d'environ 80 %. Bien entendu, ceux qui sont habitués à tirer le meilleur parti des manipulations effectuées remarqueront facilement que charger un téléphone à l'aide d'un fil a toujours une efficacité supérieure.

Si vous effectuez une expérience pratique et calculez la différence entre le temps de charge entre la charge traditionnelle et la charge alternative, il devient clair que pour charger complètement la batterie lorsque vous utilisez des technologies sans fil, vous devrez compter sur un temps supplémentaire d'environ une heure.

Caractéristiques qualitatives de l'appareil

Si vous avez étudié la question de savoir comment utiliser le chargement sans fil pour votre téléphone, cela ne fait pas de mal de vous familiariser avec ses avantages et ses inconvénients, ainsi que son impact sur la santé humaine. Fort de ces connaissances, il sera beaucoup plus facile de prendre la décision finale.

Avantages et inconvénients

Le principal avantage est que vous n'avez plus besoin de connecter des fils au smartphone lui-même, qui se perdent souvent, se tordent, tombent dans les pattes des animaux domestiques et sont donc gravement endommagés.

Malheureusement, vous ne pourrez toujours pas oublier complètement les câbles. Les fils sont exclus uniquement en ce qui concerne le smartphone, mais le chargeur lui-même est toujours connecté à la prise à l'aide de fils et d'une prise électrique.

Un autre inconvénient qui peut décevoir l'acheteur est le temps de chargement suffisant de l'appareil mobile.

Si vous décidez d'acheter un appareil aussi innovant, vous devrez également vous préparer au fait que le coût de la recharge sans fil est plusieurs fois supérieur à celui de son homologue filaire.

Effets sur la santé

Chaque mécanisme de travail émet des ondes électromagnétiques. Une personne moderne soucieuse de sa santé se demande dans quelle mesure ces rayonnements sont nocifs et si le risque de modifications pathologiques dans le corps est éliminé lorsqu'elle se trouve à proximité d'un chargeur sans fil en état de marche.

L’alarme est tout à fait compréhensible, puisque les médias paraissent de temps en temps dans les médias et attirent l’attention du lecteur sur les dangers qui menacent l’économie moderne. moyens techniques. Cependant, les experts assurent qu'il ne s'agit que de mythes, puisque le danger pour la santé humaine est totalement exclu.

IMPORTANT. Les ondes électromagnétiques impliquées dans le processus de chargement sans fil sont accompagnées d'une basse fréquence, ce qui exclut tout impact négatif sur l'homme.

Les mêmes ondes traversent une personne chaque jour, mais le progrès technique n'a rien à voir avec cela. Le soleil émet exactement les mêmes ondes en force et en fréquence.

De plus, il est important de comprendre qu'il est peu probable que quiconque se tienne constamment à proximité du chargeur pendant tout son cycle de fonctionnement. Pour cette raison, les ingénieurs, médecins et autres spécialistes réfutent avec confiance le mythe concernant les dangers des chargeurs pour la santé humaine.

Types de chargeurs sans fil

Après avoir pris connaissance des avantages et des inconvénients des chargeurs qui excluent l'utilisation de fils, de nombreux utilisateurs souhaitent activement, malgré le coût élevé, en devenir néanmoins propriétaires.

Actuellement, les fabricants sont prêts à proposer plusieurs options pour de tels appareils, il est donc utile de les comprendre avant de procéder à un achat. caractéristiques distinctives pour comprendre quel modèle peut à juste titre être considéré comme le meilleur.

Chargeurs populaires

La société Samsung, habituée à surprendre les consommateurs, n'a pas ignoré la question de la création d'un chargeur sans fil. Grâce aux travaux de l'entreprise sur ce type de problème technique est le chargeur sans fil Samsung.

De nombreux utilisateurs l'apprécient car il vous permet de charger votre smartphone, qui peut être dans n'importe quelle position par rapport à la surface supérieure du chargeur lui-même.

Le chargeur sans fil Samsung permet de recharger les smartphones prenant en charge non seulement la norme WPC, mais également AW4P et PMA.

Un autre appareil très populaire est le PowerBot. Il est bien accueilli par le consommateur car :

il peut lui-même être connecté non seulement au secteur, mais également à un ordinateur portable ;
a un coût acceptable ;
accompagné d'un haut niveau de fiabilité;
Le fabricant garantit une longue période de fonctionnement.

Un autre appareil sans fil Nokia DT-910 fournit charge rapide smartphones. De plus, le constructeur l'a doté de nombreux compléments et très fonctions utiles, toute personne qui deviendra propriétaire d'un tel appareil pourra s'en occuper.

Ainsi, vous pouvez facilement trouver et, si vous le souhaitez, acheter un chargeur sans fil d'un certain type dans le réseau de vente au détail. Puisqu'il n'y a aucun risque pour la santé lors d'une utilisation ultérieure d'un tel produit, si vous disposez de la quantité appropriée, vous pouvez acheter un tel appareil afin de vous permettre par la suite d'élargir les possibilités de recharge de votre smartphone.

Chargeur - un dispositif pour charger les batteries électriques avec de l'énergie provenant d'une source externe ; en règle générale, à partir d'un réseau à courant alternatif avec une tension de 220 Volts.

Le chargeur se compose de :
— convertisseur de tension (transformateur, alimentation à découpage) ;
— redresseur ;
- stabilisateur de tension;
— des dispositifs de surveillance du courant ou du processus de charge ;
- ampèremètre ou indicateurs LED.

Types de chargeurs :
— intégré ;
- externe.

Types de chargeurs pour les batteries nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique :
1. Chargeurs à charge normale (lente)
2. Chargeurs rapides
3. Chargeurs rapides

Chargeurs à charge normale (lente).

Utilisé pour charger uniquement les batteries nickel-cadmium. Les chargeurs de ce type sont parfois appelés chargeurs de nuit, ce sont les moins chers de tous les types de batteries. Le courant de charge normal est de 0,1 s, le temps de charge est de 14 à 16 heures, avec un courant si faible et un temps de charge si long, il est difficile de déterminer la fin de la charge C'est pour cette raison qu'il n'y a généralement pas d'indicateur de niveau de batterie dans les chargeurs pour une charge normale.

Si le courant de charge est réglé correctement, une batterie complètement chargée sera légèrement chaude au toucher et il n’est pas nécessaire de la débrancher immédiatement du chargeur. La batterie peut y rester plus d'une journée. Mais il est préférable de débrancher le chargeur immédiatement une fois la charge terminée.

Les chargeurs lents ne doivent pas être utilisés pour charger de petites batteries car ils sont conçus pour gérer des batteries plus grosses. Dans ce cas, la batterie commencera à chauffer une fois qu’elle aura atteint 70 % de sa capacité.

Et si un chargeur insuffisamment puissant est utilisé pour charger une batterie puissante, la batterie restera froide pendant le processus de charge et ne sera jamais complètement chargée. Il perdra alors une partie de sa capacité.

Chargeurs rapides.

Utilisé pour charger les batteries nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique. Ils se caractérisent comme des chargeurs de milieu de gamme tant en termes de vitesse de charge que de prix. Les batteries sont chargées en 3 à 6 heures avec un courant d'environ 0,3C. Comme élément nécessaire, ces chargeurs disposent d'un circuit qui surveille les batteries atteignant une certaine tension à la fin de la charge et les éteint à ce moment-là. Les chargeurs rapides assurent un meilleur entretien de la batterie que les chargeurs lents. Actuellement, ils ont cédé la place aux chargeurs à grande vitesse.

Chargeurs rapides.

Utilisé pour charger les batteries nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique. Le principal avantage des chargeurs à charge rapide est un temps de charge plus court. Bien qu'en raison de plus de pouvoir source de tension et la nécessité d’utiliser des unités de surveillance et de contrôle spéciales, ces chargeurs ont les prix les plus élevés. Le temps de charge des chargeurs de ce type dépend du courant de charge, du degré de décharge des batteries, de leur capacité et de leur type. Avec un courant de charge de 1C, une batterie nickel-cadmium déchargée se charge en moyenne en moins d'une heure. Si la batterie est complètement chargée, certains chargeurs passent en mode recharge avec un courant de charge réduit et s'éteignent par un signal de minuterie.

Règles d'utilisation des chargeurs
— avant d'allumer le chargeur, placez-le sur une surface plane ;
— protéger le chargeur de l'exposition à la poussière, à la saleté, aux aliments, aux liquides, à la surchauffe et à l'hypothermie, ainsi que de la lumière directe du soleil ;
— si les conditions de stockage du chargeur changent, accompagnées d'un changement brusque de température et d'humidité, de la condensation peut se former à l'extérieur ou à l'intérieur de celui-ci. Laissez l'humidité s'évaporer avant d'utiliser l'appareil. Cela aidera à empêcher le chargeur de tomber en panne.
— lorsque vous déplacez le chargeur d'un environnement froid vers un environnement plus chaud ou d'un environnement chaud vers un environnement froid, ne mettez pas l'appareil sous tension tant que la température de l'appareil ne correspond pas à la température de l'environnement ;
— lorsque vous déconnectez le câble du réseau, saisissez la boucle spéciale sur la fiche. Ne tirez pas sur le câble. Lorsque vous débranchez les connecteurs, gardez-les droits pour éviter de plier les broches. De même, avant de connecter le câble, assurez-vous que les pièces du connecteur sont correctement orientées et appariées.

Rangement du chargeur

Le chargeur dans son emballage d'origine doit être stocké dans des endroits aérés à une température de l'air de + 1° à + 40° C, une humidité relative jusqu'à 80 %, en l'absence de gaz et d'alcalis et de vapeurs acides qui provoquent la corrosion dans l'air.

Une batterie de voiture est pile électrique , conçu pour fournir de l'énergie systèmes automobiles(injecteur, calculateur, démarreur et autres). Mais il ne peut pas fonctionner éternellement et doit donc être rechargé périodiquement. Les chargeurs sont utilisés pour recharger.

Dispositif de chargement pour batterie de voiture– C’est une chose indispensable pour tout propriétaire de véhicule. Après tout, il arrive souvent que le moteur ne veuille tout simplement pas démarrer, et la raison en est la faible charge de la batterie (et c'est la batterie qui démarre le moteur). Dans ce cas, le chargeur sera très utile. Un chargeur de batterie prêt à l'emploi peut être acheté dans un magasin spécialisé ou vous pouvez le fabriquer vous-même.

1. Principe de fonctionnement du chargeur.

Chargeur de batterie batterie de voiture- Il s'agit d'un appareil spécial destiné à recharger la batterie des véhicules. L'essence du chargeur pour batterie de voiture est qu'il convertit la tension d'un réseau AC standard de 220 V en une tension continue correspondant aux paramètres de la batterie de voiture.

Le chargeur de batterie de voiture classique se compose de deux principaux éléments :

1. Transformateur.

2. Redresseur.

Le chargeur produit une tension constante de 14,4 V (et non de 12 V). Cette valeur de tension est utilisée pour permettre au courant de traverser la batterie. Par exemple, si la batterie n'était pas complètement déchargée, alors la tension sur celle-ci sera de 12 V. Dans ce cas, elle ne peut pas être rechargée avec un appareil dont la sortie sera également de 12 V. Par conséquent, la tension à la sortie du chargeur devrait être légèrement plus élevé. Et la valeur optimale est considérée comme 14,4 V. Il n'est pas conseillé d'augmenter encore plus la tension de charge, car cela réduirait considérablement la durée de vie de la batterie et pourrait l'endommager.

Le processus de chargement de la batterie commence lorsque l'appareil est connecté à la batterie et au réseau. Parce que batterie au plomb Il est nécessaire de charger selon un algorithme spécial, puis le chargeur produit une charge avec stabilisation du courant et de la tension. Ce processus comprend de nombreuses étapes.

Lors du chargement de la batterie, sa résistance interne augmente et le courant de charge diminue. Lorsque la tension sur la batterie approche 12 V et que le courant de charge chute à 0 V, cela signifie que la charge a réussi et vous pouvez éteindre le chargeur.

Il est d'usage de charger les batteries avec du courant, dont la valeur est de 10% de sa capacité. Par exemple, si la capacité de la batterie est de 100 Ah, alors la meilleure valeur courant de charge est de 10 A et le temps de charge prendra 10 heures. Pour accélérer la charge de la batterie, le courant peut être augmenté, mais cela est très dangereux et a un impact négatif sur la batterie. Dans ce cas, vous devez surveiller très attentivement la température de l'électrolyte et si elle atteint 45 degrés Celsius, le courant de charge doit être immédiatement réduit.

Tous les paramètres des chargeurs sont ajustés à l'aide d'éléments de contrôle(régulateurs spéciaux), situés sur le corps des appareils eux-mêmes. Lors de la charge, une bonne ventilation doit être assurée dans la pièce où elle est chargée, car l'électrolyte émet de l'hydrogène dont l'accumulation est très dangereuse. Une seule étincelle peut provoquer une explosion. De plus, lors du chargement, retirez les bouchons de vidange de la batterie. Après tout, le gaz libéré par l'électrolyte peut s'accumuler sous le couvercle de la batterie et entraîner des ruptures du boîtier.

2. Quels types de chargeurs existe-t-il ?

Les chargeurs peuvent être classés selon plusieurs critères. Selon la méthode utilisée pour le chargement, les chargeurs sont :

1. De telle sorte qu'ils se chargent en courant continu.

2. De telle sorte qu'ils facturent à partir de Tension continue.

3. De telle sorte qu'ils facturent en utilisant une méthode combinée.

La charge en courant continu doit être effectuée avec un courant de charge de 1/10 de la capacité de la batterie. Une telle charge peut charger complètement la batterie, mais le processus nécessitera un contrôle, car pendant ce temps, l'électrolyte chauffe et peut bouillir, ce qui provoque un court-circuit et un incendie de la batterie. Une telle charge ne devrait pas durer plus d'une journée. La charge à tension constante est beaucoup plus sûre, mais elle ne permet pas de charger complètement la batterie.

Par conséquent, les chargeurs modernes utilisent une méthode de charge combinée. Avec cette méthode, la charge est d'abord effectuée à partir d'un courant continu, puis passe à une charge à partir d'une tension constante pour éviter la surchauffe de l'électrolyte. Selon les caractéristiques de fonctionnement et de conception, les chargeurs pour batteries de voiture sont divisés en deux types :

1. Transformateur. Appareils dans lesquels un transformateur est connecté au redresseur. De tels appareils sont fiables et efficaces, mais très encombrants (ils ont de grandes dimensions et poids notable).

2. Pouls. L'élément principal de ces appareils est un convertisseur de tension fonctionnant sur hautes fréquences. Il s’agit du même transformateur, mais nettement plus petit en taille et en poids que les chargeurs à transformateur. C’est pour cette raison que ce type de chargeur est devenu très populaire auprès des automobilistes ces derniers temps. De plus, la plupart des processus des appareils pulsés sont automatisés, ce qui simplifie considérablement leur gestion.

Selon l'usage, les chargeurs sont deux les types:

1. Chargement et pré-lancement. Charge la batterie de la voiture à partir d'une source d'alimentation existante.

2. Chargement et démarrage.

Ils sont capables non seulement de charger la batterie sur secteur, mais également de démarrer le moteur lorsqu'il est déchargé. De tels appareils sont plus polyvalents et peuvent fournir un courant de 100 V ou plus si vous devez charger rapidement la batterie sans source supplémentaire courant électrique. Il existe également une classe distincte de chargeurs - chargeurs de batteries solaires. Ils permettent de charger la batterie sans se connecter au réseau. La charge s'effectue à l'aide de l'appareil batterie solaire, qui accumule l’énergie du soleil. Et l'appareil lui-même est connecté à l'allume-cigare ou aux bornes de la batterie. De tels appareils sont très pratiques à utiliser si la batterie est faible et qu'il n'y a pas d'alimentation électrique à proximité.

3. Que faut-il rechercher lors du choix d’un chargeur ?

Conseils à prendre en compte lors du choix d’un chargeur de batterie de voiture :

1. Avant de vous rendre au magasin pour acheter un chargeur, vous devez étudier attentivement le mode d'emploi de votre batterie et de son fonctionnement. réseau de bord. En magasin, vous devez étudier les caractéristiques des chargeurs et ensuite seulement choisir le modèle approprié.

2. Quant au pays d'origine, il n'y a qu'un seul conseil : il vaut mieux ne pas acheter de produits en provenance de Chine, car les produits contrefaits sont très souvent importés de ce pays. Il vaut mieux privilégier un fabricant national.

3. Il vaut la peine de choisir un chargeur avec une réserve de courant afin qu'il ne fonctionne pas à la limite de ses capacités, ce qui réduit sa durée de vie. De plus, vous devrez peut-être recharger la batterie à l'avenir. plus grande capacité, et vous n’aurez plus besoin d’acheter le chargeur.

4. Il vaut mieux choisir appareil automatique avec une méthode de charge combinée. Un tel appareil est plus simple et plus facile à utiliser (généralement, ces appareils n'ont qu'un seul régulateur) et en termes de fonctionnalité, ils sont très fiables. Ils sont idéaux pour les débutants.

5. Vous ne devez acheter l'appareil qu'auprès de revendeurs officiels, car l'état de toute l'électronique automobile dépend de sa qualité.

6. Si vous envisagez d'utiliser activement la voiture dans heure d'hiver, alors il est préférable d'acheter un chargeur et un démarreur. Dans ce cas, il faut également faire attention à la présence de la fonction Boost, qui permet de recharger la batterie en quelques minutes.

Il existe aujourd'hui de nombreux modèles de chargeurs sur le marché, provenant des leaders mondiaux et d'autres. Options disponibles de fabricants moins connus. Parmi les fabricants de chargeurs bien établis figurent : Aiken, Telwin, Resanta, Calibre, Sorokin.

4. Un schéma simple pour fabriquer un chargeur.

Si soudainement la batterie de la voiture se décharge et que vous ne disposez pas de chargeurs spéciaux, vous pouvez les fabriquer vous-même, en utilisant les pièces disponibles à la ferme. Pour fabriquer votre propre chargeur, vous aurez besoin de :

1. Transformateur (réduit la tension de 220 V à 14-16 V).

2. Prise d'alimentation (fournit le courant du réseau à l'appareil).

3. Fusible secteur (protège le circuit des courts-circuits).

4. Rhéostat filaire (régule le courant de charge).

5. Ampèremètre (contrôle la quantité de courant de charge).

6. Dispositif redresseur (convertit courant alternatifà permanent).

7. Interrupteur (allume/éteint l'appareil).

8. Ampoule (signale l'apparition d'une tension sur l'enroulement du transformateur).

9. Rhéostat (régule le courant et la tension dans le circuit électrique assemblé).

10. Matériau diélectrique (nécessaire pour réaliser le corps de l'appareil et y monter tous les éléments).

Étapes du processus de fabrication du chargeur :

1. S'il n'y a pas de dispositif redresseur prêt à l'emploi, il doit alors être fabriqué à partir de diodes, en assemblant un pont redresseur à partir d'elles. L'appareil doit être monté sur un diélectrique (plastique, contreplaqué, textolite, etc.).

2. Fixez le transformateur à la base du redresseur.

3. Soudez un fusible d'alimentation à la fiche d'alimentation et connectez-le au transformateur.

4. Assemblez le corps de l'appareil à partir d'un matériau diélectrique et faites des trous pour le refroidissement et la libre circulation de l'air autour du redresseur et du transformateur.

5. Fixez une ampoule, un interrupteur, un rhéostat et un ampèremètre à la paroi avant du boîtier.

6. Équipez les fils de sortie du redresseur de bornes de diamètres différents (afin de ne pas inverser la polarité lors de sa connexion à la batterie).

7. Connectez tous les éléments les uns aux autres en assemblant un circuit électrique simple.

Une fois le chargeur assemblé, vous pouvez le brancher sur le réseau électrique, connecter les bornes à la batterie et régler le courant de charge requis avec un rhéostat, en surveillant sa valeur à l'aide d'un ampèremètre.

De nos jours, chaque famille utilise un grand nombre de appareils électroniques. Les téléphones, smartphones, lampes de poche, tablettes, jouets pour enfants de tous âges et bien d’autres appareils électroménagers nécessitent une alimentation provenant de sources d’énergie portables : piles ou accumulateurs.

Les alimentations sont conçues pour une utilisation à long terme, mais peuvent rapidement tomber en panne en raison d'une négligence. Afin de tirer le meilleur parti des ressources intégrées par le fabricant, nous vous recommandons de vous familiariser avec les caractéristiques de fonctionnement des batteries de différentes conceptions, les règles de chargement et de manipulation en toute sécurité.

Les lecteurs les plus impatients pourront se rendre directement aux règles de recharge préconisées par l’usine. Ils sont donnés à la fin. Cependant, la lecture séquentielle du matériel vous permettra de mieux comprendre leurs caractéristiques et de les appliquer correctement dans la pratique.

Comment fonctionne et fonctionne la batterie

L'ensemble de la gamme de produits de batterie fonctionne sur le même principe de conversion d'énergie procédés chimiquesà l'électrique. Un design spécial a été créé pour son flux.

Principes de conception des batteries

Un récipient scellé, appelé pot, est rempli d'électrolyte. Deux plaques séparées de métaux différents, appelées électrodes, y sont placées. Une différence de potentiel électrique se forme sur eux, capable de travail utile.

Pour augmenter la puissance énergétique, les banques à plaques sont de plus grande taille ou connectées en chaînes parallèles. Pour augmenter la tension de sortie, ils sont connectés en série. De telles conceptions sont appelées piles rechargeables.

Classification

En fonction du type d'électrolyte, les batteries sont divisées en :

liquide;
gel.

Par caractéristiques de conception les batteries liquides sont divisées en :

acide;
alcalin;
saline.

Constructions batteries acides sont relativement rarement utilisés. On les trouve dans les modèles de lampes de poche économiques, où ils fonctionnent avec un chargeur.

Batteries type alcalin, en règle générale, ont des dimensions accrues. Auparavant, ils étaient utilisés pour éclairer des lanternes portatives, mais de telles conceptions ne sont désormais plus pratiques pour le travail et ont cessé d'être utilisées.

DANS appareils mobiles Les modèles de batteries les plus populaires pour un usage domestique sont :

plomb-acide (Pb + H 2 SO 4);
nickel-cadmium (Ni-Cd);
nickel-zinc (Ni-Zn);
nickel-hydrure métallique (Ni-Mh);
lithium-ion (Li-ion) ;
lithium polymère (Li-Pol)

Caractéristiques de conception de différents modèles

Structure typique d'une batterie de batteries, constituée de boîtiers individuels dans lesquels est insérée un ensemble de plaques positives et négatives, la séquence de leur disposition peut être observée dans l'exemple d'une batterie acide.

Les conceptions de modèles cylindriques ou « à doigts » sont présentées dans une vue en coupe pour une batterie lithium-ion avec des notes explicatives pour chaque couche.

Apparition des piles

Les dimensions et la forme des sources de courant sont créées pour leur emplacement pratique dans les prises des appareils mobiles, une alimentation électrique fiable pour les consommateurs et la possibilité d'une charge rapide.

Les batteries peuvent être en forme de cylindre ou de tablette, comme le montre la photo des appareils courants au nickel-cadmium, qui sont assemblées en blocs avec des cavaliers spéciaux.

Lorsque, selon les conditions d'exploitation, il est préférable d'être alimenté par une seule unité, un boîtier commun est créé. Des éléments de doigt séparés y sont intégrés qui, grâce à leur connexion parallèle et série, fournissent des caractéristiques de sortie pour le courant et la tension.

C’est le principe qui sous-tend la création des batteries d’ordinateurs portables.

Pour les appareils mobiles de petite taille, les batteries sont créées sous la forme d'un petit parallélépipède aux bords arrondis. Sur l'une des extrémités, des plots en laiton sont montés, qui assurent la création d'un contact électrique pour la source et les consommateurs de courant.

Le principe de conversion de l'énergie chimique en énergie électrique qui nous intéresse est expliqué par l'image.

Une réaction chimique d’oxydo-réduction se produit entre deux substances adjacentes possédant des propriétés sélectionnées. Elle s'accompagne de la libération d'électrons et d'ions qui, lorsqu'ils se déplacent, forment électricité.

Pour que les charges en mouvement créent des potentiels électriques, et ne se contentent pas de libérer de la chaleur environnement Lors du mélange d'un agent oxydant avec un agent réducteur, il est nécessaire de créer des conditions pour cela.

Ces objectifs sont servis par :

anode (charge positive), qui réalise la réaction d'oxydation ;
une cathode qui réduit une substance ;
un électrolyte qui conduit le courant lors de la dissociation du milieu de travail en cations et anions.

L'anode et la cathode sont placées dans des récipients éloignés, reliés par un pont salin. Les anions et les cations s'y déplacent, créant le circuit interne de la batterie. Le circuit externe est formé en connectant un consommateur à l'entrée, par exemple un voltmètre ou une autre charge.

À l’anode et à la cathode, les électrons et les ions sont constamment transférés vers l’électrolyte et inversement. Dans la chaîne interne, les charges traversent le pont salin et dans la chaîne externe, le courant circule de l'anode à la cathode.

Ce principe est fondamental pour charger et décharger tous les modèles de sources de courant chimiques.

Comment fonctionne une batterie nickel-cadmium ?

Il n'existe que deux types de travaux :

décharge;
charge.

Vous pouvez également mettre en évidence le mode de stockage, mais il serait plus correct de le classer comme celui qu'ils essaient de limiter autant que possible, même s'il ne peut pas être complètement évité.

Cycle de décharge

L'énergie accumulée sur les électrodes, lorsqu'une charge y est connectée, crée un courant électrique dans le circuit externe.

Anode dans batterie nickel-cadmium Les oxydes de nickel fonctionnent avec des inclusions de particules de graphite, qui réduisent la résistance électrique globale. L'éponge de cadmium est utilisée comme cathode.

Lors de la décharge, des molécules d'oxygène actif sont libérées de la composition d'oxydes de nickel, qui pénètrent dans l'électrolyte puis sur le cadmium, l'oxydant.

Cycle de charge

Elle est généralement réalisée charge enlevée. Vous pouvez alors utiliser moins d’énergie du chargeur.

La polarité des bornes du chargeur et de la batterie doit correspondre et la puissance externe doit dépasser la puissance interne. Ensuite, sous l’influence d’une source externe, un courant se forme à l’intérieur du parc de batteries dans le sens opposé à la décharge.

Il réoriente le déroulement des processus chimiques dans le récipient du pot, enrichit l'anode en oxygène et réduit le cadmium à la cathode.

Comment fonctionne une batterie lithium-ion ?

Une anode de carbone et une cathode constituée d'oxydes métalliques contenant du lithium, par exemple de composition LiMn 2 O 4, sont immergées dans un électrolyte organique.

Les ions Li+ chargés positivement s’y déplacent. Dans ce cas, le lithium lui-même ne se transforme pas en état métallique, mais un échange de ses ions se crée entre les plaques d'électrodes. Pour cette raison, les batteries sont appelées batteries lithium-ion.

Cycle de charge

Les ions lithium sont retirés (processus de désintercalation) de la cathode contenant du lithium et introduits dans l'anode (intercalation).

Cycle de décharge

Le mouvement des ions se produit dans la direction opposée à la charge et les électrons de l'anode se déplacent vers la cathode et forment un courant électrique.

Si nous comparons les principes de fonctionnement d'une batterie de n'importe quelle conception, nous pouvons observer un schéma général de mouvement des ions entre les électrodes le long du circuit interne et les électrons le long du circuit externe lors de la création de circuits de charge et de décharge.

Performances de la batterie

Tension de fonctionnement

Sa valeur est déterminée aux bornes ouvertes avec un voltmètre à charge optimale. Pendant le fonctionnement, il diminue progressivement.

Capacité de la batterie

Caractéristique indiquant la quantité de courant en milliampères ou en ampères que la batterie est capable de fournir sur une période donnée, exprimée en heures.

Pouvoir

Paramètre qui prend en compte la capacité de la batterie à effectuer un travail par unité de temps.

Comment fonctionne un chargeur de batterie pour appareil mobile ?

De nos jours, tous les appareils électroniques coûteux sont équipés de leur propre alimentation électrique et de leur propre chargeur.

Pour restaurer les performances des batteries utilisées individuellement, des chargeurs séparés sont disponibles. Ils sont accompagnés d'instructions et de tableaux indiquant la durée recommandée du cycle technologique.

De tels modèles fournissent généralement une tension stabilisée aux bornes de la batterie, dont la résistance électrique change progressivement pendant la charge, affectant la quantité de courant circulant. Ces recommandations sont donc de nature moyenne.

Formes de courant générées par les chargeurs

Pour charger les batteries, non seulement des courants continus peuvent être utilisés, mais également de nombreux autres types qui résolvent des problèmes spécifiques.

Pour assurer leur acheminement, divers circuits électroniques, qui fournissent le type de tension approprié aux bornes de la batterie.

Schémas schématiques des chargeurs

En raison de leur diversité, nous présentons quelques solutions typiques à titre d’exemple.

Schéma de création de courants continus

Le transformateur réduit la tension. Son harmonique est redressée par un pont de diodes et les ondulations sont lissées par un condensateur de grande capacité.

Des courants constants sont fournis à la sortie de la batterie.

Schéma de création de courants pulsés

En retirant le condensateur de la chaîne précédente, on obtient des ondulations de tension aux bornes de la batterie, qui forment des courants de forme similaire.

Schéma de création de courants pulsés avec un écart

Remplacement pont de diodes Avec une seule diode, nous obtenons des courants ondulatoires de fréquence deux fois plus élevée.

Chargeurs de service

En raison de la complication des problèmes internes schéma électrique divers fonctions supplémentaires pour les chargeurs.

Dans tous les calculs de la valeur du courant de charge Iz en ampères, le rapport empirique, calculé en pourcentage de la valeur de la capacité C, exprimée en ampères-heures, est pris comme valeur de base.

Cependant, pour certains modèles, le constructeur peut indiquer directement le courant de charge sous forme numérique en ampères, ce qui ne respecte pas cette règle. Il est clair qu’il a de sérieuses raisons à cela.

Batteries au plomb

Il est d'usage d'utiliser pour la charge des courants qui représentent 10 % ou 0,1 de la capacité C. Ils s'écrivent sous la forme 1C.

Pour ces batteries, la tension sur une seule cellule ne doit pas dépasser 2,3 V, ce qui doit être pris en compte lors de la charge de la batterie afin de ne pas dépasser une valeur critique.

Après avoir atteint 90 % de la valeur nominale, la capacité des batteries acide augmente de façon exponentielle. Par conséquent, une charge supplémentaire est effectuée à des courants réduits avec contrôle de tension sur les banques, ce qui augmente la durée du processus.

Les batteries au plomb nécessitent un cycle de formation de contrôle périodique avec une décharge et une charge complètes.

Piles alcalines

Pour eux, il est d'usage de maintenir le courant de charge à 25% de la capacité soit 0,25C.

Modèles de batteries au nickel-cadmium

La température optimale pour le chargement, ainsi que pour le fonctionnement, se situe entre +10÷30 O C. À cette température, l'absorption de l'oxygène au niveau de la cathode se produit mieux.

Les batteries cylindriques sont montées en enroulant étroitement les électrodes en rouleau. Cela vous permet de les charger efficacement avec des courants compris dans une large plage de 0,1÷1C. Le mode standard fournit des courants de 0,1 C et une durée de 16 heures. Sur chaque élément, la tension passe de 1 à 1,35 V.

Si un système de contrôle de surcharge est intégré au chargeur, des courants constants accrus de 0,2÷0,3 C sont utilisés. Cela permet de réduire le temps de charge à 6 ou 3 heures. Nous autorisons même la recharge dans une plage de 120÷140%.

Un inconvénient caractéristique des batteries nickel-cadmium est l'effet « mémoire » ou perte de capacité réversible, qui se manifeste lorsque la technologie de charge est violée, ou plus précisément après avoir commencé à recharger une batterie dont la capacité n'est pas complètement utilisée.

La batterie « se souvient » de la limite de la réserve restante et, lors d'une décharge ultérieure vers la charge, réduit sa ressource lorsqu'elle est atteinte. Cette fonctionnalité est prise en compte pendant le fonctionnement et pour le stockage des batteries Ni-Cd, elles sont transférées en mode décharge complète.

Modèles de batteries nickel-hydrure métallique

Elles ont été créées pour remplacer les batteries nickel-cadmium, n'ont pas d'effet mémoire et ont une capacité accrue. Mais lors de la préparation à l’utilisation après un mois ou plus de stockage, un cycle de décharge complet suivi d’une charge est requis. En effectuant 3 à 5 de ces cycles, vous pouvez augmenter la capacité de travail.

Pour stocker ces batteries, leur capacité est convertie à 40% de la valeur nominale.

La charge s'effectue selon la technologie 0,1C pour les batteries nickel-cadmium, mais avec contrôle de la température. Son dépassement de plus de 50 °C est inacceptable. Une chaleur intense se produit en fin de cycle lorsque le flux réactions chimiques ralentit.

Pour ces raisons, des chargeurs spécialisés avec capteurs de température intégrés sont créés pour les batteries nickel-hydrure métallique.

Modèles de batterie nickel-zinc

La tension d'une canette est de 1,6 V. Le courant de charge est de 0,25 C. Temps de charge 12 heures. Il n'y a pas d'effet mémoire. La limite recommandée pour atteindre la capacité lors de la charge est de 90 % de la valeur nominale.

Vous ne pouvez pas le chauffer au-dessus de 40 ° C. Ressource limitée - trois fois plus courte que celle des batteries nickel-cadmium.

Modèles de batterie lithium-ion

Une charge optimale est effectuée CC en deux temps avec la valeur :

0,2÷1C avec une tension de 4÷4,2 V dans les 40 premières minutes ;
maintenir une tension constante sur la banque de 4,2 V jusqu'à la fin du cycle.

Une charge avec un courant de 1C pendant une durée de 2÷3 heures est acceptable.

La durée de vie des batteries lithium-ion est réduite :

tension de charge supérieure à 4,2 V ;
recharge qui accompagne l'accumulation de lithium à la cathode et le dégagement d'oxygène à l'anode.

Il en résulte une libération rapide d'énergie thermique, une augmentation de la pression dans le boîtier et une dépressurisation.

Afin d'augmenter la sécurité lors du fonctionnement, les fabricants de ces batteries appliquent une ou plusieurs mesures de protection lors de la charge :

circuit pour couper le courant de charge lorsque la température dans le boîtier atteint 90°C ;
capteur de surpression ;
système de contrôle de la tension de charge.

Étant donné que la batterie lithium-ion fonctionne et se charge à l’intérieur d’appareils électroniques coûteux, sa charge doit être manipulée avec précaution et seuls des chargeurs spécialisés doivent être utilisés.

Caractéristiques de charge par profondeur de décharge

Caractéristiques de la charge par température

Le choix correct de ces paramètres peut prolonger considérablement la durée de vie des batteries lithium-ion.

Modèles de batteries au lithium polymère

Toutes les règles de fonctionnement développées pour modèles lithium-ion. Mais comme ils ne contiennent pas d'électrolyte liquide, mais utilisent un électrolyte de type gel, lors d'une recharge ou d'une surchauffe, une explosion du boîtier, qui ne peut que gonfler, est exclue.

Comprendre les principes de fonctionnement des batteries et du chargement des appareils mobiles vous aidera à prolonger la durée de vie de vos gadgets et à les faire fonctionner de manière fiable et sûre.

Pour consolider le matériel, nous vous suggérons de regarder la vidéo du propriétaire de l'Admiral134 « Comment utiliser correctement les batteries lithium-ion ».

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Je me demande en quoi consiste le chargeur (alimentation) Siemens et s'il est possible de le réparer soi-même s'il tombe en panne.

Tout d'abord, le bloc doit être démonté. À en juger par les coutures sur le corps, cet appareil n'est pas destiné au démontage, il s'agit donc d'un article jetable et il n'y a pas beaucoup d'espoir en cas de panne.

J'ai littéralement dû déchirer le corps du chargeur, il est constitué de deux parties étroitement collées.

À l’intérieur se trouve un circuit imprimé primitif et plusieurs pièces. Ce qui est intéressant, c'est que la carte n'est pas soudée à la fiche 220V, mais y est fixée à l'aide d'une paire de contacts. Dans de rares cas, ces contacts peuvent s'oxyder et perdre le contact, vous laissant penser que l'appareil est cassé. Mais j'ai été agréablement satisfait de l'épaisseur des fils allant au connecteur du téléphone portable ; on ne voit pas souvent un fil normal dans les appareils jetables ; il est généralement si fin qu'il est même effrayant de le toucher).

Il y avait plusieurs pièces à l'arrière de la carte ; le circuit s'est avéré pas si simple, mais pas si compliqué qu'on ne puisse pas le réparer soi-même.

Ci-dessous sur la photo se trouvent les contacts de l'intérieur du boîtier.

Il n'y a pas de transformateur abaisseur dans le circuit du chargeur, son rôle est joué par une résistance ordinaire. Ensuite, comme d'habitude, quelques diodes de redressement, une paire de condensateurs pour redresser le courant, puis vient une self et enfin une diode Zener avec un condensateur complète la chaîne et transmet la tension réduite à un fil avec un connecteur vers le téléphone portable. .