Lēts un mazs lādētājs svina akumulatoriem. Kā pareizi uzlādēt svina skābes akumulatoru Kā uzlādēt noslēgtus svina skābes akumulatorus

Šis stāsts sākās, kad naktī no sestdienas uz svētdienu nolēmām doties uz mežu - brālim bija ievārījuma diena, un mēs nolēmām to svinēt svaigs gaiss ar šašliku un degvīnu. Viņi sāka pulcēties. Apgaismojumam mēs paņēmām pāris lukturīšus un nelielu boombox, lai iestatītu fona mūziku. Protams, tam visam iegādājāmies baterijas, kas mums izmaksāja diezgan santīmu. Priecīgu idiotu sejām iebrāzāmies mežā un žigli sākām vākt malku, prātīgi (pagaidām) prātojot, ka būtu jauki salauzt tieši šo malku, pirms nav iestājies tumsa. Un malka bija nepieciešama diviem ugunskuriem - šašliku un apkurei - svētku vietas apgaismošanai. Nu ko es jums gribu pateikt... nākamajā dienā diez vai iztaisnos, jo, lai no uguns būtu pietiekami daudz gaismas, man bija nepārtraukti jāmet tur malka, kas bija jāzāģē iekšā. mežs, kurā pēc saulrieta kļuva tumšs, kā paši zina, kur bija jāglābj laternās esošās baterijas un dzēruma vieta jāizgaismo ar ugunskuru, kam vajadzēja skaldīt malku. Es atkārtoju sevi, vai ne? Nu, tajā vakarā man bija daudz šādu atkārtojumu. Saistībā ar to nākamajā dienā radās divi jautājumi - "vai es atpūtos?" Vai "kur un kā nodrošināt, lai tas neatkārtotos?"

Pirmkārt, akumulatori - skaidrs, ka baterijas ir vajadzīgas, bet paskatoties mūsdienu niķeļa-kadmija akumulatoru cenas, mans runcis kategoriski atteicās tos pirkt. Tad es atcerējos par UPS - ziniet, tādi statīvi, lai nepiemērotākajā brīdī neļautu datoram izgriezties, kad pabeidzat 100x100 mīnu meklētāju un labs kaimiņš jau ir pieslēdzis paštaisītu metināšanas bloku kontaktligzdu un, priecīgi smaidot, ieslēdza to, izslēdzot strāvu , tātad pusi mājas.

Tātad šajās bandurās tiek izmantoti aizzīmogoti svina akumulatori - tos sauc arī par gēla baterijām. To izmaksas nav salīdzināmas ar Ni-Cd akumulatori- pirmais maksā ievērojami mazāk nekā otrs. Es devos uz veikalu un nopirku sev diezgan vidēju akumulatoru ar spriegumu 12 volti un jaudu 7,2 ampērstundas.

Zīm.1 Akumulatora fotoattēls.

Tad viss bija vienkārši - paņemam 10 vatu auto spuldzīti, uzkarinām uz gara vada kokā un pieslēdzam pie objekta - gaisma gatava. Un, lai pievienotu radio, mēs uz KREN8A vai tā buržuāziskā analoga LM7809 izveidojam vienkāršu stabilizatoru, pieskrūvējam vadus pie akumulatora nodalījuma spailēm - e voila - mums ir gaisma un mūzika. Man jāsaka, ka līdzīga shēma jau ir pārbaudīta - tā ilgst visu nakti nepārtrauktas darbības laikā un akumulators nav pilnībā izlādējies.

Bet tu saproti, ka līdz galam viss nekad nav labi – kaut kur ir jābūt kādai cilvēka vielmaiņas atkritumu lāsei, kam jāsaindē visa idille. Āķis šajā gadījumā ir tāds, ka šos akumulatorus nevar uzlādēt ar parastajiem automašīnu akumulatoru lādētājiem. Tradicionālie svina-skābes akumulatori tiek uzlādēti ar pastāvīgu strāvu, savukārt spriegums pie spailēm visu laiku palielinās un, sasniedzot noteiktu vērtību, akumulatorā uzvārās elektrolīts, kas norāda uz uzlādes beigām. Iedomāsimies, kas notiks, kad uzvārīsies noslēgts akumulators. Uzskatu, ka no upuriem un iznīcināšanas, visticamāk, neizdosies izvairīties. Tāpēc šīs kastes tiek uzlādētas atšķirīgi: uzlādes strāva ir iestatīta vienāda ar 0,1 C, kur C ir akumulatora ietilpība, un uzlādes strāva ir ierobežota, jo šis biedrs ir "neapmierināts ar kuņģa-zarnu traktu" un ir gatavs visu apēst. kas viņam tiek piešķirts, spriegums tiek stabilizēts un iestatīts 14-15 voltu robežās. Uzlādes procesā spriegums paliek praktiski nemainīgs, un uzlādes beigās strāva samazināsies no iestatītās vērtības līdz 20-30 mA. Tas ir, bija nepieciešams savākt Lādētājs.

Es tiešām negribēju jaukties, bet tad palīgā nāca buržuāzija - ST Microelectronics - viņiem, izrādās, ir gandrīz gatavs risinājums - L200C mikroshēma. Šī mikroshēma ir sprieguma stabilizators ar programmējamu izejas strāvas ierobežotāju. Šīs mikroshēmas dokumentācija ir pieejama šeit: www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf 2. attēlā redzamā lādētāja ķēde praktiski ir tipiska diagramma iekļaušana

2. att

Kopumā nav nekā īpaša, ko aprakstīt; es tikai pakavēšos pie pāris punktiem. Pirmkārt, strāvas regulēšanas rezistori R2-R6. To jaudai jābūt ne mazākai, kā norādīts diagrammā, un vēlams vairāk. Protams, ja vien jūs neesat dūmu specefektu cienītājs un nesaslimstat ar nomelnošu rezistoru redzi.

3.1. att. Ierīce uz maizes dēļa

Mikroshēma, protams, ir jāuzstāda uz radiatora, un arī neesiet mantkārīgs - visa šī iekārta ir paredzēta ilgstošai darbībai, tāpēc, jo vieglāks ir elementu termiskais režīms, jo labāk tiem, un tāpēc tev. Rezistors R7 regulē izejas spriegumu 14-15 voltu robežās. Mūsu sadzīves diodes labāk ņemt metāla korpusos, tad tās nav jāuzstāda uz radiatoriem. Spriegums uz transformatora sekundārā tinuma ir 15-16 volti. Personīgi es netaisīju nevienu dēli, tur nav tik daudz detaļu - es visu saliku uz maizes dēļa. Kas notika, var redzēt fotoattēlā.

Att. 3.2 Viss ir samontēts, tikai bez korpusa

Viss darbojas, kā teorētiski prognozēts - strāva sākumā bija liela, bet līdz lādiņa beigām nokritās līdz nenozīmīgai un šādā stāvoklī dzīvo jau vairākas dienas. Starp citu, tieši tik mazu strāvu ražotājs iesaka ilgu laiku, lai saglabātu akumulatora ietilpību.

4.2. att. Samontēta ierīce uz tāfeles

Zemāk varat lejupielādēt iespiedshēmas plati LAY un Corel formātos, kas paredzētas plotera griešanai uz filmas

Radioelementu saraksts

Materiāli, kas izmantoti no vietnēm www.jaycar.com, www.at-systems.ru, www.slt.ru. Diagrammas un citāti slīprakstā- www.at-systems.ru. Viss pārējais (c) klausmobile 2002. Visu dizainu atkārtošana ar atkārtotāja briesmām un risku...

1. Vispirms piparkūkas, vēlāk nūjas...

Slēgtie svina-skābes akumulatori (SLA) ir vispieejamākie sekundārie (atkārtoti uzlādējami) barošanas avoti. Pieejams, pašreizējā ekonomikā, pirmkārt, nozīmē standarta akumulatoru pieejamību pārdošanai ar spriegumu 6V un 12V, ar jaudu no viena līdz tūkstoš Ah, un, otrkārt, ka par 1 mūžzaļo kub. jūs varat iegādāties no 1,5 līdz 6 Wh nominālās jaudas. Mazāks skaitlis atbilst mazām baterijām, lielāks skaitlis – lielajām.

Kas vēl ir otrādi? Salīdzinoši lēna pašizlāde (ne vairāk kā 5% no jaudas mēnesī istabas temperatūrā), relatīvā izturība pakļauta sekliem izlādes cikliem. “Atmiņas” trūkums (raksturīgs niķeļa-kadmija baterijas). Ir atļauta pastāvīga “peldoša” uzlāde gaidstāves režīmā (tādā veidā darbojas automašīnas akumulatori).

Salīdzinājumā ar svina-skābes akumulatoriem ar šķidru elektrolītu, hermētiski noslēgti akumulatori dabiski uzlabo ekspluatācijas drošību (nav kaitīgu izgarojumu, ir pieļaujama darbība jebkurā pozīcijā). Arī noslēgts akumulators ir mazāk svarīgs uzlādes apstākļiem; to ir grūtāk iznīcināt ar nepareizu uzlādi. Fakts ir tāds, ka gēla elektrolīts ir izvēlēts tā, lai akumulators nekad netiktu pilnībā uzlādēts (no ķīmiķa viedokļa). Tāpēc uzlādes laikā gāzes izdalīšanās nenotiek, jo uzlādes vienkārši nav. Tas nenozīmē, ka varat aizmirst par uzlādes režīma kontroli. Tas ir aizliegts. Vairāk par to vēlāk.

Kāds ir mīnuss? Pirmkārt, zema īpatnējā jauda - 25..35 Wh uz masas kilogramu, jeb 60..100 Wh uz tilpuma litru. Otrkārt, ievērojams akumulatora darbības laika samazinājums dziļās izlādes ciklos, kā arī sistemātiskas izlādes laikā ar lielu strāvu. Treškārt, pastāv ievērojama sprieguma un iekšējās pretestības atkarība no cikla dziļuma.

2. Par priekšlaicīgām vecumdienām.

Terminoloģija: praksē ir ierasts apzīmēt izlādes intensitāte bezizmēra “C vienību” veidā. 1C (viens-tse) ir skaitliski vienāds ar akumulatora ietilpību izlādes laikā DC 20 stundu laikā. Pilna izlāde tiek definēta kā izlāde līdz 1,8 V uz vienu elementu istabas temperatūrā (t.i., līdz 5,4 un 10,8 V 6 V un 12 V akumulatoriem). Empīriski kā apakšējā robeža tika noteikta 1.8V vērtība, zem kuras izlādējoties ar strāvu 0.05C sākas neatgriezeniska priekšlaicīga akumulatora novecošanās.

Tātad, ja akumulatoram eksperimentāli tiek noteikts, ka, lai to 20 stundās izlādētu no pilnībā uzlādēta stāvokļa (2,1-2,3 V uz elementu) līdz 1,8 V uz vienu šūnu, ir nepieciešama 150 mA izlādes strāva, tad nominālā akumulatora jauda ir iestatīta uz 3,0 A*h (=0,15A * 20h).

Strāvas intensitāte 1C konkrētam akumulatoram atbilst izlādes strāvai 3A, 2C atbilst izlādes strāvai 6A utt. Ja ierobežojat izlādi, sasniedzot noteiktu minimālo spriegumu, to pašu 10,8 V, izrādās, ka reālā jauda pie 1C strāvas tiks samazināta aptuveni uz pusi salīdzinājumā ar nominālo (skat. grafiku). Bet neatgriezeniskas novecošanas slieksnis pie augstas izlādes intensitātes (1C un vairāk), gluži pretēji, ir ievērojami samazināts - līdz 8V.

Atkārtota akumulatora izlāde spriegumam zem punktētās līnijas noved pie akumulatora atteices.

Praksē SLA darbojas divos režīmos: bufera un cikliskā. Bufera režīmā akumulators ir pastāvīgi savienots ar lādētāju. Ja elektrotīklā ir spriegums, tad pēc uzlādes akumulators ilgstoši tiek pakļauts galīgajam uzlādes spriegumam. Zemā strāva, kas plūst cauri akumulatoriem, kompensē akumulatora pašizlādi un visu laiku uztur akumulatoru pilnībā uzlādētā stāvoklī. Strāvas padeves pārtraukuma gadījumā akumulators tiek izlādēts līdz tam pievienotajai slodzei. Bufera darbības režīms ir tipisks sistēmām nepārtrauktās barošanas avots pastāvīga un maiņstrāva, ko plaši izmanto datoru, sakaru un apstrādes rūpniecībā. Un arī - automašīnu akumulatori regulāras automašīnas lietošanas laikā.

Cikliskā darbībā akumulators tiek uzlādēts un pēc tam atvienots no lādētāja. Akumulators tiek izlādēts pēc vajadzības. Cikliskais darbības režīms tiek izmantots, darbinot dažādas pārnēsājamas vai pārvietojamas ierīces: elektriskās gaismas, Komunikācijas veidi, mērinstrumenti. Akumulatoru ražotāji parasti uzskaita tehniskajiem parametriem, kādam darbības režīmam ir paredzēts tas vai cits akumulators.

Tāpēc, ja jūs nolemjat barot kvēldiega baterijas lampas pastiprinātājā, tad šis ir ciklisks režīms (cik patīkami zināt, ka visu mūžu esat runājis prozā...). Bet vai tas nozīmē, ka jūs varat vienkārši izlādēt akumulatoru līdz maksimāli pieļaujamam lampas 5,7 vai 11,4 V? Faktiski, lai gan šis režīms ir acīmredzami drošāks nekā “avārijas” izlāde uz 5,4 vai 10,8 V, ja akumulators ir izvēlēts nepareizi, tas izraisīs diezgan dziļus izlādes ciklus un tādējādi saīsinās tā kalpošanas laiku.

Cikla dziļums izlāde ir definēta kā ampērstundu attiecība, kas faktiski piegādāta slodzei un ampērstundām, kas atbilst izlādei līdz neatgriezeniskas novecošanas slieksnim. Ampērstundas saucējā sakritīs ar nominālo jaudu tikai izlādes intensitātei 0,05C. Praksē kā saucējs tiek izmantota nominālā jauda (jo īpaši tāpēc, ka pastāvīgā izlādes strāva ir nekas vairāk kā ideāls tuvinājums).

Cikla dziļums (ja tas tiek atkārtots no cikla uz ciklu) nosaka bateriju kalpošanas laiku. 100% cikla dziļumā SLA kalpošanas laiks nepārsniegs 200-300 ciklus. Uzziņai: automašīnu akumulatori ar šķidru elektrolītu reti iztur vairāk nekā 20 dziļus ciklus. Pie 30% cikla dziļuma to skaits trīskāršojas. Slavenā Optima garantē izdzīvošanu 100 nulles cikla cikliem (autoram šāds akumulators ir četrus gadus, bet nav bijis neviena dziļa nulles cikla cikla...).

3. Reālās dzīves piemērs

Tagad skaitīsim. Katrā pastiprinātāja kanālā ir 6C4C lampu pāris (6V, 2A). Jānodrošina 8 stundu minimālais darbības laiks starp uzlādēm. Šajā gadījumā spriegumam nevajadzētu nokrist zem 5,7 V (saskaņā ar lampas specifikācijām), cikla dziļumam nevajadzētu pārsniegt 50%. No pēdējās prasības izriet, ka akumulatora jauda ir vismaz 32Ah uz kanālu (= 2A * 8h / 50%). Šāda akumulatora izlādes ātrums ir 0,06C (= 32A*h / 2). No grafika izriet, ka 8 stundu laikā tā spriegums samazināsies tikai līdz 12,0-12,2 V. Ir krājumi! Bet tikai ar jaunu akumulatoru. Ja neaizmirsti laicīgi uzlādēt, tad pēc aptuveni 500 cikliem (pusotra gada ikdienas bauda) spriegums 8 stundās nokritīsies līdz tiem pašiem 5,7V vai vēl sliktāk... Noteikti iestatiet automāts, kas izslēdzas, ja ir nepietiekams spriegums! Starp citu, 32Ah ir aizdomīgi tuvu jaudas vērtībai automašīnas akumulators(50-65 Ah). Tātad 2A un lielākām strāvām bezapkopes automašīnas akumulators ir pilnīgi saprātīga (cenas ziņā) alternatīva. Viņiem ir problēmas ar vidi un drošību. Savukārt, ja konstrukcijā neiederas liels akumulators, tad pilnīgi droši var paralēli savietot vairākus mazākus akumulatorus (vēlams, bet ne obligāti, vienas sērijas, viena ražotāja, vienāda “vecuma” no darbības sākuma) .

Vai varbūt izmēģiniet bufera (gaidstāves) režīmu, lai pastāvīgi uzlādētu bez automatizācijas? Pārslēdziet slēdzi uz augšu - akumulators izlādējas, lampiņas skan, pārslēgšanas slēdzis uz leju - uzlāde, lampas... atvienotas no baterijām! Normāls uzlādes režīms - uzlāde pastāvīgs spriegums 2,4-2,5V uz burciņu, pie 6V akumulatoru spailēm būs līdz 7,5V - lampas neturēs ilgi (īpaši, ja anoda strāva ir izslēgta).

Bufera režīmā akumulatora darbības laiks ir ļoti atkarīgs no temperatūras. Tiek uzskatīts, ka akumulatoram vislabvēlīgākā temperatūra ir 15-20 grādi pēc Celsija. Temperatūras paaugstināšanās par 10 grādiem samazina akumulatora darbības laiku uz pusi. Attēlā parādīta tipiska kalpošanas laika atkarība no temperatūras akumulatoriem, kuru paredzamais kalpošanas laiks ir 5–7 gadi. Kopsavilkums - nelieciet baterijas vienā korpusā ar lampām, Pentium utt. karsti priekšmeti. Jūs varat jautāt - kā ar automašīnu zem motora pārsega... nu, pirmkārt, auto akumulators ir īpaši paredzēts plašam temperatūras diapazonam, otrkārt, akumulatora siltumietilpība ir tik augsta, ka to nav viegli ievērojami sasildiet to pat zem pārsega.

Minētajā piemērā kvēlspuldžu baterijas kalpošanas laiks pie ikdienas 50% cikliem ir pusotrs gads. Vai ir iespējams darīt vairāk? IN reāli apstākļi Stacionāro akumulatoru darbības laikā ir jārēķinās ar akumulatora darbības laika samazināšanos liela skaita pārbaudītu izlāžu gadījumā. 5 gadu baterijām, reāls resurss būs ne vairāk kā 3 gadi, ja akumulators piedzīvo vidēji vienu 30% izlādi dienā vai vienu pilnu izlādi nedēļā.

4. Vairāk par maksu

Labākais akumulatora uzlādes režīms nelielam (ne augstākam par 75%) izlādes dziļumam ir pastāvīga uzlāde spriedze. Dažādi ražotāji sniedz nedaudz atšķirīgas vērtības, taču vispārpieņemtais spriegums ir 2,4 V uz vienu šūnu, braucot ar velosipēdu (14,4 V 12 V akumulatoram). Bufera režīmā spriegums var būt zemāks, 2,3 V uz vienu šūnu.

Uzlādējot pilnībā izlādētu akumulatoru, šis režīms noved pie sākotnējās strāvas pārslodzes, tāpēc tiek izmantots kombinētais strāvas un sprieguma ierobežošanas režīms. To parasti sauc par režīmu uzlādēt I-U. Izlādējies akumulators vispirms tiek uzlādēts ar līdzstrāvu, skaitliski (ampēros) nepārsniedzot 0,1-0,3 no nominālās akumulatora jaudas (ampērstundās). Piemēram, akumulatoram ar jaudu 100 A*stunda uzlādes strāva nedrīkst pārsniegt 10-30 ampērus. Akumulatoram uzlādējoties, palielinās spriegums akumulatorā (pie nemainīgas strāvas). Pēc tam, kad akumulatora spriegums sasniedz galīgo uzlādes spriegumu, uzlādes strāva sāk samazināties, saglabājot nemainīgu spriegumu.

Galīgais uzlādes spriegums 20 grādu pēc Celsija temperatūrā ir 2,25-2,3 volti uz vienu akumulatora elementu. Akumulatoram ar nominālo spriegumu 12 V (6 elementi) galīgais uzlādes spriegums ir 13,5-13,8 V. Ja akumulators tiek darbināts citās temperatūrās, tad, lai palielinātu akumulatora darbības laiku, ieteicams gala uzlādes spriegumu samazināt līdz 2,2-2,25 V/šūna 40 grādu temperatūrā un palielināt spriegumu līdz 2,35-2,4 V 0 grādu temperatūrā. Šādas uzlādes sprieguma temperatūras kompensācijas izmantošana ļauj palielināt akumulatora darbības laiku pie 40 grādiem pēc Celsija par 15%.

Lai pilnībā uzlādētu izlādējušos akumulatoru, ieteicams to uzlādēt 24 stundas. Ja cikliskas darbības gadījumā nepieciešama ātrāka (8-10 stundu laikā) akumulatora uzlāde, galīgais uzlādes spriegums tiek palielināts līdz 2,4-2,48 V/el (pie 20 grādiem pēc Celsija) un uzlādes laiks jāierobežo saskaņā ar atlikušo akumulatora uzlādes līmeni pirms uzlādes.

Pastāvīga sprieguma lādētājs Akumulatora sākotnējās uzlādes fāzē tiek pielietota salīdzinoši liela strāva. Kad akumulatora spriegums sasniedz iestatīto līmeni, lādētājs pārslēdzas no pastāvīgas strāvas režīma uz nemainīga sprieguma režīmu. Šajā fāzē vērtība uzlādes strāva sāk samazināties līdz minimālajam uzlādes strāvas līmenim, ko sauc par peldošo strāvu. Tabulā norādītās vērtības tiek ņemtas par standartu.

Elektrisko daudzumu standarta vērtības lādētājam ar pastāvīgu uzlādes spriegumu

Piezīmes: Akumulatoriem, kas tiek izmantoti cikliskā režīmā, ieteicams izmantot sensoru, kas ļauj pārtraukt uzlādes procesu, kad tiek sasniegta iepriekš iestatīta sprieguma vērtība, vai taimeri Temperatūras koeficients ir jāņem vērā, ja akumulators tiek uzlādēts temperatūrā, kas zemāka +10 0 No vai virs +30 0 AR

Ātrās uzlādes sistēma (tikai akumulatoriem, kas darbojas cikliskā režīmā) Paātrinot akumulatora uzlādi, ir jāizmanto ierīces, kas aprīkotas ar temperatūras kompensācijas bloku un termisko drošinātāju, lai novērstu akumulatora nepietiekamu uzlādi zemā temperatūrā vai pārkaršanu zemā temperatūrā. paaugstināta temperatūra vidi

Elektrisko daudzumu standarta vērtības paātrinātā akumulatora uzlādes režīmam ir norādītas tabulā:

Piezīmes: Akumulatoram jābūt uzstādītam termostatam vai termo drošinātājam, vai arī jāizmanto taimeris, lai laikus apturētu uzlādes procesu. Maksimālajai sākotnējai uzlādes strāvai akumulatoriem, kuru jauda ir lielāka par 10 Ah, jāatbilst šādai attiecībai: I = C maksimālā

Pievērsiet uzmanību pēdējai rindkopai. Viņš ir tā vērts. It īpaši, ja daudzas baterijas ir aizmūrētas slikti vēdināmā kastē, pārkaršana ir iespējama pat ar parastu (nepaātrinātu) uzlādi, lai arī ne katastrofāli, bet tomēr saīsinot akumulatoru kalpošanas laiku.

5. Vienkāršs lādētājs (I-U lēna uzlāde)

Mazo akumulatoru uzlādēšanai ērtākā standarta shēma ir balstīta uz IC saimi LM117, LM 196, LM317 (142EN12, 1151EN1, 1157EN1). Avots - "Mikroshēmas lineārajiem barošanas avotiem", M, Dodeka, 1998, 97., 122. lpp.).

Strāvas ierobežošanas slieksni nosaka R4 (ņemot vērā pieļaujamo mikroshēmas strāvas un jaudas izkliedi). Praksē, kad strāvas padeve konkrētam akumulatora tipam ir iebūvēta tieši iekārtā - nav nepieciešama strāvas ierobežojuma regulēšana, jūs varat pilnībā likvidēt strāvas ierobežošanas ķēdi (T2), pārnesot šo funkciju uz barošanas avota izejas pretestību. filtru.

Pie lielām strāvām ērtāk ir izmantot diskrētus stabilizatorus ar caurlaides N-MDS vai saliktiem NPN tranzistoriem, kurus kontrolē integrēts stabilizators. MIS neērtības - salīdzinoši augsts sliekšņa spriegums - mazjaudas lādētājos tiek atrisinātas, palielinot galvenā (viena) barošanas avota spriegumu, jaudīgajos (sk. attēlu) - divkāršojot spriegumu.

Sprieguma stabilizatora dalītāju (IC1) nominālie norādīti 6V akumulatoriem, filtru kapacitātes un strāvas stabilizatora rezistoru (T2) nominālie rādītāji ir uzlādes strāvas ne vairāk kā 2,5A, kas ir pietiekami akumulatoriem ar ietilpību līdz 10-15 Ah. Transformators izejas spriegumam 9V xx, strāvai 5A. Pārslēdzamie šunti T2 bāzes emitera ķēdē nosaka maksimālo uzlādes strāvu. Diode D11 - Šotkija diode ar strāvu vismaz 10A - aizsargā pret akumulatora apgriezto polaritāti. Iestatīšana ir saistīta ar stabilizācijas sprieguma iestatīšanu pie slodzes ekvivalenta 10 omi (R6) un šuntu R5 atlasi.

6. Negatīvā sprieguma avots automašīnā

Krosoveru barošanai utt. ierīces uz op-amp ar tiešu savienojumu, varat piegādāt vienkāršu impulsa negatīvā sprieguma avotu. Vai vēl labāk, akumulators. Daudz labāk! Bet šim akumulatoram nevajadzētu būt 12, bet 6 voltiem. Ļauj man paskaidrot. Visticamāk, šis akumulators piegādās strāvu gandrīz vienmēr, kad dzinējs darbojas. Un to var uzlādēt tikai stāvēšanas laikā. Bet nav iespējams uzlādēt 12 V svina akumulatoru no cita 12 V akumulatora. Tas pat nav buferrežīms, bet gan badastreiks. Vajag ģeneratoru kas ražo 14V, bet kur tādu dabūt, stāvlaukumā...

Lai darbinātu krosoveru ar strāvas patēriņu 20mA, pietiek ar 6V, 1,2Ah akumulatoru (mazliet vairāk par cigarešu paciņu). Uzlādes režīms I-U (200mA, 7,2 V). Kad REMOTE signāls ir izslēgts, akumulators tiek pastāvīgi uzlādēts no borta tīkla (mīnus līdz zemei, plus līdz stabilizatora izejai - opto savienotāju stāvoklis ir tāds, kā parādīts diagrammā). Kad ir ieslēgts REMOTE signāls, akumulators tiek pārslēgts pozitīvi uz zemi un negatīvu pret slodzi (operācijas pastiprinātāja barošanas kopne). Uzlādes strāvu ierobežo rezistors R3 pie 75 mA. Pilnībā uzlādēts Fiamm 10121 akumulators šajā režīmā istabas temperatūrā no borta tīkla paņem aptuveni 15 mA. R7-T1 ķēde bloķē akumulatora izlādi uz R5-R6 dalītāju, kad tā ir atvienota no borta tīkla (protams, pieņemot, ka REM IN ir noņemts un akumulatora slodze ir atvienota). Strāvas patēriņš caur REMOTE autobusu 20mA. Taimeris D1-C1-R1-IC1-IC2-FU1 aizkavē REM IN signāla pārraidi uz izeju par 2 sekundēm. Rezistors R0 nepieciešams tikai taimera kapacitātes izlādei, praktiskās shēmās to var likvidēt vai aizstāt ar indikatora ķēdi ar LED. Diodes D1-3 - jebkura līdzstrāvai 1A.

Optocouples KR293KP9A, KR293KP3A var aizstāt ar jebkuriem MIS optroniem ar strāvu vismaz 200mA (293KP ar burtu A). Vienā gadījumā pārslēdzot akumulatoru ar KR293KP9A optronu ar “pretfāzes” slēdžiem, pārslēgšanas laikā caurstrāvu neievēroju, nomainot pret citiem optroniem, jāskatās, lai tādas nav. Drošinātāji FU1, FU2 ir pašatjaunojoši drošinātāji ar darba strāvu 200 mA. Strāvas filtrā pie -6 V avota izejas jums jāierobežo sevi ar minimālu kapacitāti, lai pārslēgšanas laikā nepārslogotu optopārsegumus; starp citu, tie akumulatora izejas pretestībai pievieno 10 omi). 293. sērija nav paredzēta ampērstrāvām! Tas ir paredzēts "pieaugušo" stafetēm. Tā ir nākamā projekta tēma - pilnībā ar baterijām darbināms DAC... bet vēl par agru tam...

Radioelementu saraksts

Ir redzami autonomie barošanas avoti - uzlādējamās baterijas modernās tehnoloģijas gandrīz jebkura projekta neatņemama sastāvdaļa. Priekš automobiļu tehnoloģija Akumulators ir arī konstrukcijas daļa, bez kuras nav iedomājama pilna transportlīdzekļa darbība. Akumulatoru universālā lietderība ir acīmredzama. Bet tehnoloģiski šīs ierīces joprojām nav pilnīgi perfektas. Piemēram, par acīmredzamu nepilnību liecina bieža akumulatoru uzlāde. Protams, šeit aktuāls ir jautājums, ar kādu spriegumu uzlādēt akumulatoru, lai samazinātu uzlādes biežumu un ilgstoši saglabātu visas tā darbības īpašības. ilgtermiņa operācija?

Akumulatora pamatparametru noteikšana palīdzēs jums rūpīgi izprast svina-skābes akumulatoru (auto akumulatoru) uzlādes/izlādes procesu sarežģītību:

• jauda,
• elektrolītu koncentrācija,
• izlādes strāvas stiprums,
• elektrolīta temperatūra,
• pašizlādes efekts.

Akumulatora ietilpība saņem elektrību, ko izlādē katra atsevišķa akumulatora banka. Parasti jaudas vērtību izsaka ampērstundās (Ah).

Akumulatora izlādes jauda, ​​ko ražotājs norādījis uz tehniskās etiķetes, tiek uzskatīta par nominālo parametru. Papildus šim skaitlim ekspluatācijai nozīmīgs ir arī uzlādes jaudas parametrs. Nepieciešamo uzlādes vērtību aprēķina pēc formulas:

Сз = Iз * Тз

kur: Iз – uzlādes strāva; Тз – uzlādes laiks.

Skaitlis, kas norāda akumulatora izlādes jaudu, ir tieši saistīts ar citiem tehnoloģiskajiem un konstrukcijas parametriem un ir atkarīgs no darbības apstākļiem. No akumulatora konstrukcijas un tehnoloģiskajām īpašībām izlādes jaudu ietekmē:

• aktīvā masa,
• izmantotais elektrolīts,
• elektrodu biezums,
• elektrodu ģeometriskie izmēri.

No tehnoloģiskajiem parametriem akumulatora ietilpībai nozīmīga ir arī aktīvo materiālu porainības pakāpe un to sagatavošanas recepte.

Neizpaliek arī operatīvie faktori. Kā liecina prakse, akumulatora jaudas parametru var ietekmēt arī izlādes strāvas stiprums, kas savienots ar elektrolītu.

Elektrolītu koncentrācijas ietekme

Pārmērīga elektrolīta koncentrācija saīsinās akumulatora darbības laiku. Akumulatora ar augstu elektrolīta koncentrāciju darbības apstākļi izraisa reakcijas pastiprināšanos, kā rezultātā uz akumulatora pozitīvā elektroda veidojas korozija.

Tāpēc ir svarīgi optimizēt vērtību, ņemot vērā apstākļus, kādos akumulators tiek lietots, un ražotāja noteiktās prasības attiecībā uz šādiem apstākļiem.

Piemēram, apstākļos ar mērenu klimatu ieteicamais elektrolītu koncentrācijas līmenis lielākajai daļai automašīnu akumulatoru ir pielāgots blīvumam 1,25 - 1,28 g/cm2.

Un, kad ir aktuāla ierīču darbība saistībā ar karstu klimatu, elektrolīta koncentrācijai jāatbilst blīvumam 1,22 - 1,24 g/cm2.

Baterijas - izlādes strāva

Akumulatora izlādes process ir loģiski sadalīts divos režīmos:

1. Garš.
2. Īss.

Pirmajam notikumam raksturīga izlāde pie zemām strāvām salīdzinoši ilgā laika periodā (no 5 līdz 24 stundām).

Otrajam notikumam (īsa izlāde, startera izlāde), gluži pretēji, raksturīgās pazīmes ir lielas strāvasīsā laika periodā (sekundēs, minūtēs).

Izlādes strāvas palielināšanās izraisa akumulatora jaudas samazināšanos.

Piemērs:

Ir akumulators ar jaudu 55 A/h ar darba strāvu spailēs 2,75 A. Normālos vides apstākļos (plus 25-26ºС) akumulatora jauda ir diapazonā no 55-60 A/h.

Ja akumulators tiek izlādēts ar īslaicīgu 255 A strāvu, kas ir līdzvērtīga nominālās jaudas palielināšanai par 4,6 reizēm, nominālā jauda samazināsies līdz 22 A/h. Tas ir, gandrīz dubultā.

Elektrolīta temperatūra un akumulatora pašizlāde

Ja elektrolīta temperatūra pazeminās, akumulatoru izlādes jauda dabiski samazinās. Elektrolīta temperatūras pazemināšanās palielina šķidrās sastāvdaļas viskozitātes pakāpi. Tā rezultātā palielinās aktīvās vielas elektriskā pretestība.

Atvienots no patērētāja, pilnīgi neaktīvs, tam ir iespēja zaudēt jaudu. Šī parādība ir izskaidrota ķīmiskās reakcijas ierīces iekšpusē, iet garām pat apstākļos pilnīga izslēgšana no slodzes.

Redoksreakcijas ietekmē abus elektrodus – negatīvos un pozitīvos. Bet iekšā lielākā mērā Pašizlādes process aptver negatīvās polaritātes elektrodu.

Reakciju pavada ūdeņraža veidošanās gāzveida formā. Palielinoties sērskābes koncentrācijai elektrolīta šķīdumā, elektrolīta blīvums palielinās no 1,27 g/cm 3 līdz 1,32 g/cm 3 .

Tas ir proporcionāls negatīvā elektroda pašizlādes efekta ātruma palielinājumam par 40%. Pašizlādes ātruma palielināšanos nodrošina arī metālu piemaisījumi, kas iekļauti negatīvās polaritātes elektroda struktūrā.

Jāņem vērā: visi metāli, kas atrodas elektrolītā un citās akumulatoru komponentēs, uzlabo pašizlādes efektu.

Kad šie metāli nonāk saskarē ar negatīvā elektroda virsmu, tie izraisa reakciju, kuras rezultātā izdalās ūdeņradis.

Daži no esošajiem piemaisījumiem darbojas kā lādiņa nesējs no pozitīvā elektroda uz negatīvo elektrodu. Šajā gadījumā notiek metālu jonu reducēšanās un oksidēšanās reakcijas (tas ir, atkal pašizlādes process).

Papildus iekšējai pašizlādei nav izslēgta arī automašīnas akumulatora ārēja pašizlāde. Šīs parādības iemesls var būt augsts akumulatora korpusa virsmas piesārņojuma līmenis.

Piemēram, uz korpusa izlijis elektrolīts, ūdens vai cits tehniskie šķidrumi. Bet šajā gadījumā pašizlādes efekts ir viegli novēršams. Jums vienkārši jātīra akumulatora korpuss un vienmēr jābūt tīram.

Auto akumulatoru uzlāde

Sāksim no situācijas, kad ierīce ir neaktīva (izslēgta). Kāds spriegums vai strāva jāizmanto, lai uzlādētu automašīnas akumulatoru, kad ierīce atrodas glabāšanā?

Akumulatora uzglabāšanas apstākļos galvenais uzlādes mērķis ir kompensēt pašizlādi. Šajā gadījumā uzlāde parasti tiek veikta ar zemu strāvu.

Uzlādes vērtību diapazons parasti ir no 25 līdz 100 mA. Šajā gadījumā uzlādes spriegums ir jāuztur 2,18–2,25 voltu diapazonā attiecībā pret vienu akumulatora banku.

Akumulatora uzlādes apstākļu izvēle

Akumulatora uzlādes strāva parasti tiek noregulēta līdz noteiktai vērtībai atkarībā no norādītā uzlādes laika.

Tātad, ja plānojat uzlādēt akumulatoru 20 stundas, par optimālo uzlādes strāvas parametru tiek uzskatīts 0,05 C (tas ir, 5% no akumulatora nominālās jaudas).

Attiecīgi, mainot kādu no parametriem, vērtības proporcionāli palielināsies. Piemēram, ar 10 stundu uzlādi strāva jau būs 0,1C.

Uzlāde divpakāpju ciklā

Šajā režīmā sākotnēji (pirmajā posmā) tiek veikta uzlāde ar strāvu 1,5 C, līdz spriegums atsevišķā bankā sasniedz 2,4 voltus.

Pēc tam lādētājs tiek pārslēgts uz uzlādes strāvas režīmu 0,1 C un turpina uzlādi līdz pilns komplekts konteineri 2 – 2,5 stundas (otrais posms).

Uzlādes spriegums otrā posma režīmā svārstās no 2,5 līdz 2,7 voltiem vienai kannai.

Piespiedu uzlādes režīms

Piespiedu uzlādes princips ietver uzlādes strāvas vērtības iestatīšanu uz 95% no nominālās akumulatora jaudas - 0,95 C.

Metode ir diezgan agresīva, taču tā ļauj gandrīz pilnībā uzlādēt akumulatoru tikai 2,5-3 stundās (praksē 90%). Uzlāde līdz 100% piespiedu režīmā prasīs 4–5 stundas.

Kontrolēt apmācību ciklu

Šai opcijai optimāla ir uzlāde ar parametriem, kas aprēķināti pēc vienkāršas formulas:

I = 0,1 * C20;

Uzlādējiet, līdz spriegums vienā bankā ir 2,4 volti, pēc tam uzlādes strāva tiek samazināta līdz vērtībai:

I = 0,05 * C20;

Izmantojot šos parametrus, process tiek turpināts līdz pilnīgai uzlādei.

Kontroles un apmācības cikls aptver arī izlādes praksi, kad akumulators tiek izlādēts ar nelielu strāvu 0,1 C līdz līmenim. kopējais spriegums 10,4 volti.

Šajā gadījumā elektrolīta blīvuma pakāpe tiek uzturēta 1,24 g/cm 3 . Pēc izlādes ierīce tiek uzlādēta saskaņā ar standarta metodēm.

Svina-skābes akumulatoru uzlādes vispārīgie principi

Praksē tiek izmantotas vairākas metodes, no kurām katrai ir savas grūtības, un to pavada dažādas finansiālās izmaksas.

Pieejamākais un vienkārša metode Tiek uzskatīts, ka līdzstrāvas lādiņš ir ar spriegumu 2,4–2,45 volti uz elementu.

Uzlādes process turpinās, līdz strāva paliek nemainīga 2,5-3 stundas. Šādos apstākļos akumulators tiek uzskatīts par pilnībā uzlādētu.

Tikmēr autobraucēju vidū lielāku atzinību guvusi kombinētā uzlādes tehnika. Šajā opcijā sākotnējās strāvas (0,1C) ierobežošanas princips, līdz tiek sasniegts norādītais spriegums.

Pēc tam process turpinās ar nemainīgu spriegumu (2,4 V). Šai ķēdei ir atļauts palielināt sākotnējo uzlādes strāvu līdz 0,3 C, bet ne vairāk.

Akumulatorus, kas darbojas bufera režīmā, ieteicams uzlādēt ar zemu spriegumu. Optimālās uzlādes vērtības: 2,23 – 2,27 volti.

Dziļa izlāde - seku likvidēšana

Pirmkārt, jāuzsver: atjaunot akumulatoru līdz tā nominālajai jaudai ir iespējams, taču tikai ar nosacījumu, ka nav notikušas vairāk kā 2-3 dziļas izlādes.

Uzlāde šādos gadījumos tiek veikta ar pastāvīgu spriegumu 2,45 volti uz vienu burku. Ir atļauts arī uzlādēt ar strāvu (konstanti) 0,05C.

Ja uzlāde tiek veikta ar spriegumu 2,25 - 2,27 volti, ieteicams procesu veikt divas vai trīs reizes. Tā kā pie zema sprieguma vairumā gadījumu nav iespējams sasniegt nominālo jaudu.

Protams, restaurācijas procesā ir jāņem vērā apkārtējās vides temperatūras ietekme. Ja apkārtējās vides temperatūra ir robežās no 5 līdz 35ºС, uzlādes spriegums nav jāmaina. Citos apstākļos maksa būs jākoriģē.

Video par akumulatora vadības un apmācības ciklu