Thiết bị sạc. Các loại và tính năng

Pin sạc như thế nào? Mạch của thiết bị này có phức tạp hay không để tự tay bạn chế tạo ra thiết bị này? Về cơ bản nó có khác với những gì được sử dụng cho điện thoại di động không? Chúng tôi sẽ cố gắng trả lời tất cả các câu hỏi được đặt ra thêm trong bài viết.

Thông tin chung

Pin đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động của các thiết bị, bộ phận và cơ chế cần có điện để hoạt động. Vì vậy, trong xe cộ nó giúp khởi động động cơ ô tô. Và trong điện thoại di động, pin cho phép chúng ta thực hiện cuộc gọi.

Sạc pin, mạch điện và nguyên lý hoạt động của thiết bị nàyđược xem xét ngay cả trong một khóa học vật lý ở trường. Nhưng than ôi, đến khi họ tốt nghiệp, phần lớn kiến thức này đã bị lãng quên. Vì vậy, chúng tôi xin nhắc bạn rằng hoạt động của pin dựa trên nguyên tắc chênh lệch điện áp (điện thế) giữa hai tấm được ngâm đặc biệt trong dung dịch điện phân.

Pin đầu tiên là đồng-kẽm. Nhưng kể từ đó họ đã cải tiến và hiện đại hóa đáng kể.

Pin hoạt động như thế nào?

Yếu tố hiển thị duy nhất của bất kỳ thiết bị nào là vỏ. Nó cung cấp tính phổ biến và tính toàn vẹn cho thiết kế. Cần lưu ý rằng tên “ắc quy” chỉ có thể được áp dụng hoàn toàn cho một ô pin (chúng còn được gọi là ngân hàng) và đối với cùng một loại ắc quy ô tô 12 V tiêu chuẩn chỉ có sáu ô trong số đó.

Hãy quay trở lại cơ thể. Những yêu cầu nghiêm ngặt được đưa ra cho anh ta. Nên nó phải là:

kháng hóa chất mạnh;
có thể chịu được biến động nhiệt độ đáng kể;
có khả năng chống rung tốt.

Tất cả những yêu cầu này đều được đáp ứng bằng vật liệu tổng hợp hiện đại - polypropylene. Những khác biệt chi tiết hơn chỉ nên được làm nổi bật khi làm việc với các mẫu cụ thể.

Nguyên tắc hoạt động

Chúng ta sẽ lấy pin axit-chì làm ví dụ.

Khi có tải trên thiết bị đầu cuối, một phản ứng hóa học bắt đầu xảy ra, kèm theo sự giải phóng điện. Theo thời gian, pin sẽ cạn kiệt. Nó được khôi phục như thế nào? Có một sơ đồ đơn giản?

Sạc pin không khó. Cần phải thực hiện quy trình ngược lại - điện được cung cấp cho các thiết bị đầu cuối, phản ứng hóa học lại xảy ra (chì nguyên chất được phục hồi), điều này trong tương lai sẽ cho phép sử dụng pin.

Ngoài ra, trong quá trình sạc, mật độ của chất điện phân tăng lên. Do đó, pin khôi phục lại các đặc tính ban đầu của nó. Công nghệ và vật liệu được sử dụng trong sản xuất càng tốt thì pin có thể chịu được nhiều chu kỳ sạc/xả hơn.

Có những mạch điện nào để sạc pin?

Thiết bị cổ điển được làm bằng bộ chỉnh lưu và máy biến áp. Nếu chúng ta coi tất cả đều giống nhau ắc quy ô tô với điện áp 12 V thì bộ sạc dành cho chúng có DC khoảng 14V

Tại sao cái này rất? Điện áp này là cần thiết để dòng điện có thể chạy qua ắc quy ô tô đã xả điện. Nếu bản thân anh ta có 12 V, thì một thiết bị có cùng công suất sẽ không thể giúp anh ta, đó là lý do tại sao chúng lấy giá trị cao hơn. Nhưng trong mọi việc bạn cần biết khi nào nên dừng: nếu tăng điện áp quá nhiều sẽ ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ của thiết bị.

Vì vậy, nếu muốn tự tay mình chế tạo một thiết bị, bạn cần tìm kiếm các phương án sạc phù hợp cho ô tô ắc quy ô tô. Điều tương tự cũng áp dụng cho công nghệ khác. Nếu cần mạch sạc thì chỉ cần thiết bị 4 V và không cần thêm.

Quá trình phục hồi

Giả sử bạn có một mạch sạc pin từ máy phát điện, theo đó thiết bị được lắp ráp. Pin được kết nối và quá trình khôi phục bắt đầu ngay lập tức. Khi nó tiến triển, các thiết bị sẽ phát triển. Dòng sạc sẽ giảm cùng với nó.

Khi điện áp đạt đến giá trị tối đa có thể, quá trình này thực tế không xảy ra. Điều này cho biết thiết bị đã sạc thành công và có thể tắt.

Cần đảm bảo dòng điện của pin chỉ bằng 10% dung lượng. Hơn nữa, không nên vượt quá hoặc giảm chỉ số này. Vì vậy, nếu bạn đi theo con đường đầu tiên, chất điện phân sẽ bắt đầu bay hơi, điều này sẽ ảnh hưởng đáng kể đến công suất và thời gian hoạt động tối đa của pin. Trên con đường thứ hai, các quá trình cần thiết sẽ không diễn ra ở cường độ cần thiết, đó là lý do tại sao các quá trình tiêu cực sẽ tiếp tục, mặc dù ở mức độ thấp hơn một chút.

Bộ sạc

Thiết bị được mô tả có thể được mua hoặc lắp ráp bằng tay của chính bạn. Đối với tùy chọn thứ hai, chúng ta sẽ cần mạch điện sạc pin. Việc lựa chọn công nghệ để thực hiện nó sẽ phụ thuộc vào loại pin nào là mục tiêu. Bạn sẽ cần các thành phần sau:

(được thiết kế trên tụ điện dằn và máy biến áp). Chỉ số có thể đạt được càng cao thì dòng điện sẽ càng lớn. Nói chung, điều này là đủ để sạc hoạt động. Nhưng độ tin cậy của thiết bị này rất thấp. Vì vậy, nếu các tiếp điểm bị hỏng hoặc có thứ gì đó bị lẫn vào thì cả máy biến áp và tụ điện sẽ bị hỏng.
Bảo vệ trong trường hợp kết nối sai cực. Để làm điều này, bạn có thể xây dựng một rơle. Vì vậy, kết nối có điều kiện dựa trên một diode. Nếu bạn nhầm lẫn giữa cộng và trừ, nó sẽ không truyền dòng điện. Và vì có rơle kết nối với nó nên nó sẽ bị mất điện. Hơn nữa, mạch này có thể được sử dụng với một thiết bị dựa trên cả thyristor và bóng bán dẫn. Nó phải được kết nối với điểm đứt của dây mà bản thân bộ sạc được kết nối với pin.
Tự động hóa việc sạc pin nên có. Mạch trong trường hợp này phải đảm bảo rằng thiết bị chỉ hoạt động khi thực sự cần thiết. Để làm điều này, điện trở thay đổi ngưỡng đáp ứng của diode điều khiển. Pin 12 V được coi là có định mức đầy đủ khi điện áp của chúng nằm trong khoảng 12,8 V. Do đó, chỉ báo này là mong muốn đối với mạch này.

Phần kết luận

Vì vậy, chúng tôi đã xem xét sạc pin là gì. Mạch của thiết bị này có thể được thực hiện trên một bảng duy nhất, nhưng cần lưu ý rằng điều này khá phức tạp. Đó là lý do tại sao chúng được làm nhiều lớp.

Trong khuôn khổ bài viết, nhiều sơ đồ mạch, điều này cho thấy rõ pin thực sự được sạc như thế nào. Nhưng cần phải hiểu rằng đây chỉ là những hình ảnh tổng quát, còn những hình ảnh chi tiết hơn, cho thấy những dấu hiệu của quá trình đang diễn ra. phản ứng hoá học, dành riêng cho từng loại pin.

Giờ đây, việc tự mình lắp ráp bộ sạc cho ắc quy ô tô chẳng ích gì: có rất nhiều lựa chọn thiết bị làm sẵn trong các cửa hàng và giá cả của chúng rất hợp lý. Tuy nhiên, đừng quên rằng thật tuyệt khi làm điều gì đó hữu ích bằng chính đôi tay của mình, đặc biệt vì một bộ sạc đơn giản cho ắc quy ô tô có thể được lắp ráp từ các bộ phận phế liệu và giá của nó sẽ rất rẻ.

Điều duy nhất đáng được cảnh báo ngay lập tức: các mạch không có quy định chính xác về dòng điện và điện áp đầu ra, không có điểm cắt dòng điện khi kết thúc sạc, chỉ thích hợp để sạc pin axit chì. Đối với AGM và việc sử dụng các khoản phí như vậy sẽ dẫn đến hư hỏng pin!

Cách làm máy biến áp đơn giản

Sơ đồ này sạcđược làm từ máy biến áp là nguyên thủy, nhưng có chức năng và được lắp ráp từ các bộ phận có sẵn - loại bộ sạc đơn giản nhất của nhà máy cũng được thiết kế theo cách tương tự.

Về cốt lõi, nó là một bộ chỉnh lưu toàn sóng, do đó có các yêu cầu đối với máy biến áp: vì điện áp ở đầu ra của các bộ chỉnh lưu đó bằng điện áp định mức Dòng điện xoay chiều, nhân với căn bậc hai, khi đó ở điện áp 10V trên cuộn dây máy biến áp, chúng ta nhận được 14,1V ở đầu ra của bộ sạc. Bạn có thể lấy bất kỳ cầu diode nào có dòng điện một chiều lớn hơn 5 ampe hoặc lắp ráp nó từ bốn điốt riêng biệt, một ampe kế đo cũng được chọn có cùng yêu cầu về dòng điện. Điều chính là đặt nó trên một bộ tản nhiệt, trong trường hợp đơn giản nhất là một tấm nhôm có diện tích ít nhất là 25 cm2.

Tính nguyên thủy của một thiết bị như vậy không chỉ là một điểm trừ: do nó không có khả năng điều chỉnh cũng như không có tự động tắt máy, nó có thể được sử dụng để "hồi sinh" pin sunfat. Nhưng chúng ta không được quên việc thiếu khả năng bảo vệ chống đảo cực trong mạch này.

Vấn đề chính là tìm máy biến áp có công suất phù hợp (ít nhất 60 W) và với điện áp nhất định ở đâu. Có thể được sử dụng nếu máy biến áp dây tóc của Liên Xô hoạt động. Tuy nhiên, cuộn dây đầu ra của nó có điện áp 6,3V, vì vậy bạn sẽ phải mắc nối tiếp hai cuộn dây, cuộn dây một trong số chúng để có tổng điện áp 10V ở đầu ra. Một máy biến áp rẻ tiền TP207-3 là phù hợp, trong đó các cuộn dây thứ cấp được nối như sau:

Đồng thời, chúng tôi tháo cuộn dây giữa các thiết bị đầu cuối 7-8.

Bộ sạc được điều chỉnh điện tử đơn giản

Tuy nhiên, bạn có thể thực hiện mà không cần tua lại bằng cách thêm bộ ổn áp điện tử đầu ra vào mạch. Ngoài ra, mạch như vậy sẽ thuận tiện hơn cho việc sử dụng trong gara, vì nó cho phép bạn điều chỉnh dòng sạc khi điện áp nguồn giảm; nó cũng được sử dụng cho ắc quy ô tô dung lượng nhỏ, nếu cần thiết.

Vai trò của bộ điều chỉnh ở đây do bóng bán dẫn tổng hợp KT837-KT814 đảm nhận, một điện trở thay đổi điều chỉnh dòng điện ở đầu ra của thiết bị. Khi lắp ráp bộ sạc, diode zener 1N754A có thể được thay thế bằng D814A của Liên Xô.

Mạch sạc biến thiên dễ nhân rộng và có thể lắp ráp dễ dàng mà không cần khắc bảng mạch in. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được đặt trên một bộ tản nhiệt, sức nóng của chúng sẽ dễ nhận thấy. Sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng cái cũ tản nhiệt máy tính bằng cách kết nối quạt của nó với đầu ra của bộ sạc. Điện trở R1 phải có công suất ít nhất là 5 W, việc tự quấn nó từ nichrome hoặc fechral sẽ dễ dàng hơn hoặc kết nối song song 10 điện trở một watt 10 ohm. Bạn không cần phải cài đặt nó, nhưng chúng ta không được quên rằng nó bảo vệ các bóng bán dẫn trong trường hợp đoản mạch.

Khi chọn máy biến áp, hãy tập trung vào điện áp đầu ra 12,6-16V; lấy máy biến áp dây tóc bằng cách nối hai cuộn dây nối tiếp hoặc chọn mô hình làm sẵn với điện áp mong muốn.

Video: Bộ sạc pin đơn giản nhất

Làm lại cục sạc laptop

Tuy nhiên, bạn có thể làm mà không cần tìm kiếm máy biến áp nếu có sẵn bộ sạc máy tính xách tay không cần thiết - chỉ với một sửa đổi đơn giản, chúng ta sẽ có được một bộ nguồn chuyển mạch nhỏ gọn và nhẹ có khả năng sạc pin ô tô. Vì chúng ta cần có điện áp đầu ra 14,1-14,3 V nên không có nguồn điện làm sẵn nào hoạt động được, nhưng việc chuyển đổi rất đơn giản.
Chúng ta hãy nhìn vào trang web sơ đồ tiêu chuẩn, theo loại thiết bị nào được lắp ráp:

Trong đó, việc duy trì điện áp ổn định được thực hiện bằng một mạch từ vi mạch TL431 điều khiển bộ ghép quang (không hiển thị trong sơ đồ): ngay khi điện áp đầu ra vượt quá giá trị do điện trở R13 và R12 đặt, vi mạch sẽ sáng lên. đèn LED của bộ ghép quang, báo cho bộ điều khiển xung của bộ chuyển đổi một tín hiệu để giảm chu kỳ làm việc của nguồn cung cấp cho máy biến áp xung. Khó? Trên thực tế, mọi thứ đều dễ dàng thực hiện bằng chính đôi tay của bạn.

Sau khi mở bộ sạc, chúng tôi thấy cách đầu nối đầu ra TL431 không xa và hai điện trở được kết nối với Ref. Sẽ thuận tiện hơn khi điều chỉnh nhánh trên của dải phân cách (điện trở R13 trong sơ đồ): bằng cách giảm điện trở, chúng ta giảm điện áp ở đầu ra của bộ sạc; bằng cách tăng nó, chúng ta tăng nó lên. Nếu có bộ sạc 12 V thì chúng ta sẽ cần một điện trở có điện trở cao hơn, nếu bộ sạc là 19 V thì dùng điện trở nhỏ hơn.

Video: Sạc ắc quy ô tô. Bảo vệ chống ngắn mạch và phân cực ngược. Bằng chính đôi tay của bạn

Chúng tôi hàn điện trở và thay vào đó lắp một bộ điều chỉnh, đặt sẵn trên đồng hồ vạn năng cho cùng điện trở. Sau đó, sau khi kết nối tải (bóng đèn từ đèn pha) với đầu ra của bộ sạc, chúng tôi bật nó vào mạng và xoay động cơ tông đơ một cách trơn tru, đồng thời điều khiển điện áp. Ngay khi nhận được điện áp trong khoảng 14,1-14,3 V, chúng tôi ngắt kết nối bộ sạc khỏi mạng, cố định thanh trượt điện trở tông đơ bằng sơn móng tay (ít nhất là đối với móng tay) và lắp hộp lại với nhau. Sẽ không mất nhiều thời gian hơn bạn đã dành để đọc bài viết này.

Ngoài ra còn có các sơ đồ ổn định phức tạp hơn và chúng đã có thể được tìm thấy trong các khối của Trung Quốc. Ví dụ: ở đây bộ ghép quang được điều khiển bởi chip TEA1761:

Tuy nhiên, nguyên lý cài đặt là như nhau: điện trở của điện trở hàn giữa đầu ra dương của nguồn điện và chân thứ 6 của vi mạch thay đổi. Trong sơ đồ hiển thị, hai điện trở song song được sử dụng cho việc này (do đó thu được điện trở nằm ngoài chuỗi tiêu chuẩn). Thay vào đó, chúng ta cũng cần hàn một tông đơ và điều chỉnh đầu ra đến điện áp mong muốn. Đây là một ví dụ về một trong những bảng này:

Bằng cách kiểm tra, chúng ta có thể hiểu rằng chúng ta quan tâm đến điện trở đơn R32 trên bảng này (khoanh đỏ) - chúng ta cần hàn nó.

Thường có những khuyến nghị tương tự trên Internet về cách tạo bộ sạc tự chế từ nguồn điện máy tính. Nhưng hãy nhớ rằng về cơ bản chúng đều là bản in lại của các bài báo cũ từ đầu những năm 2000 và những khuyến nghị tương tự đối với ít nhiều khối hiện đại bữa ăn không được áp dụng. Ở chúng, không còn có thể đơn giản tăng điện áp 12 V lên giá trị yêu cầu, vì các điện áp đầu ra khác cũng được kiểm soát và chắc chắn chúng sẽ “trôi đi” với cài đặt như vậy và bộ phận bảo vệ nguồn điện sẽ hoạt động. Bạn có thể sử dụng bộ sạc máy tính xách tay tạo ra một điện áp đầu ra duy nhất; chúng thuận tiện hơn nhiều cho việc chuyển đổi.

Vấn đề về pin không phải là hiếm. Việc sạc lại là cần thiết để khôi phục hiệu suất, nhưng sạc bình thường Nó tốn rất nhiều tiền và có thể được làm từ “thùng rác” có sẵn. Điều quan trọng nhất là tìm được một máy biến áp có những đặc điểm cần thiết, và việc tự tay làm bộ sạc cho ắc quy ô tô chỉ mất vài giờ (nếu bạn có tất cả các bộ phận cần thiết).

Quá trình sạc pin phải tuân theo những quy tắc nhất định. Hơn nữa, quá trình sạc còn phụ thuộc vào loại pin. Vi phạm các quy tắc này dẫn đến giảm năng lực và tuổi thọ. Vì vậy, các thông số của bộ sạc ắc quy ô tô được lựa chọn cho từng trường hợp cụ thể. Cơ hội này được cung cấp bởi một bộ sạc phức tạp với các thông số có thể điều chỉnh hoặc được mua riêng cho loại pin này. Có một lựa chọn thiết thực hơn - tự tay bạn làm bộ sạc cho ắc quy ô tô. Để biết những thông số nên là gì, một chút lý thuyết.

Các loại bộ sạc pin

Sạc pin là quá trình khôi phục lại dung lượng đã sử dụng. Để làm điều này, điện áp được cung cấp cho các cực của pin cao hơn một chút so với thông số hoạt động của pin. Có thể được phục vụ:

D.C. Thời gian sạc ít nhất là 10 giờ, trong suốt thời gian này một dòng điện cố định được cung cấp, điện áp thay đổi từ 13,8-14,4 V khi bắt đầu quá trình đến 12,8 V ở cuối quá trình. Với loại này, điện tích tích lũy dần dần và tồn tại lâu hơn. Nhược điểm của phương pháp này là cần phải kiểm soát quá trình và tắt bộ sạc kịp thời, vì khi sạc quá mức chất điện phân có thể sôi lên, điều này sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ làm việc của nó.
Áp suất không đổi. Khi sạc điện áp không đổi, Bộ sạc luôn tạo ra điện áp 14,4 V và dòng điện thay đổi từ giá trị lớn trong những giờ sạc đầu tiên đến giá trị rất nhỏ trong những giờ cuối cùng. Do đó, pin sẽ không được sạc lại (trừ khi bạn để pin trong vài ngày). Khía cạnh tích cực của phương pháp này là thời gian sạc giảm xuống (có thể đạt 90-95% trong 7-8 giờ) và có thể không cần giám sát pin đang sạc. Nhưng chế độ thu hồi phí “khẩn cấp” như vậy có ảnh hưởng không tốt đến tuổi thọ sử dụng. Với việc sử dụng thường xuyên điện áp không đổi, pin sẽ xả nhanh hơn.

Nói chung, nếu không cần gấp thì nên sử dụng sạc DC. Nếu bạn cần khôi phục chức năng của pin trong thời gian ngắn, hãy sử dụng điện áp không đổi. Nếu chúng ta nói về bộ sạc tốt nhất để tự tay bạn làm cho ắc quy ô tô, thì câu trả lời đã rõ ràng - bộ sạc cung cấp dòng điện một chiều. Các kế hoạch sẽ đơn giản, bao gồm các yếu tố có thể truy cập được.

Cách xác định các thông số cần thiết khi sạc bằng dòng điện một chiều

Nó đã được chứng minh bằng thực nghiệm rằng sạc xe chì pin axit (hầu hết trong số họ) dòng điện yêu cầu không vượt quá 10% dung lượng pin. Nếu công suất của ắc quy đang được sạc là 55 A/h thì dòng điện sạc tối đa sẽ là 5,5 A; có công suất 70 A/h - 7 A, v.v. Trong trường hợp này, bạn có thể đặt dòng điện thấp hơn một chút. Việc sạc sẽ tiếp tục, nhưng chậm hơn. Nó sẽ tích lũy ngay cả khi dòng sạc là 0,1 A. Sẽ mất rất nhiều thời gian để khôi phục công suất.

Vì các tính toán giả định rằng dòng sạc là 10% nên chúng tôi có được thời gian sạc tối thiểu là 10 giờ. Nhưng đây là lúc pin đã cạn kiệt và điều này không được phép. Do đó, thời gian sạc thực tế phụ thuộc vào “độ sâu” của lần xả. Bạn có thể xác định độ sâu phóng điện bằng cách đo điện áp trên pin trước khi sạc:

Tính toán thời gian sạc pin ước tính, bạn cần biết sự khác biệt giữa phí tối đa pin (12,8 V) và điện áp hiện tại của nó. Nhân số đó với 10 chúng ta có được thời gian tính bằng giờ. Ví dụ: điện áp trên pin trước khi sạc là 11,9 V. Chúng ta tìm thấy sự chênh lệch: 12,8 V - 11,9 V = 0,8 V. Nhân con số này với 10, chúng ta thấy rằng thời gian sạc sẽ vào khoảng 8 giờ. Điều này với điều kiện là chúng tôi cung cấp dòng điện bằng 10% dung lượng pin.

Mạch sạc cho ắc quy ô tô

Để sạc pin, mạng gia đình 220 V thường được sử dụng, mạng này được chuyển đổi thành điện áp giảm bằng bộ chuyển đổi.

Mạch đơn giản

Đơn giản nhất và phương pháp hiệu quả- sử dụng máy biến áp giảm áp. Chính anh ta là người hạ điện áp 220 V xuống mức 13-15 V cần thiết. Những máy biến áp như vậy có thể được tìm thấy trong các TV ống cũ (TS-180-2), đơn vị máy tính thức ăn được tìm thấy ở “tàn tích” của chợ trời.

Nhưng đầu ra của máy biến áp tạo ra điện áp xoay chiều cần phải chỉnh lưu. Họ làm điều này bằng cách sử dụng:

Sơ đồ trên còn có cầu chì (1 A) và dụng cụ đo. Họ làm cho nó có thể kiểm soát quá trình sạc. Chúng có thể được loại trừ khỏi mạch điện, nhưng bạn sẽ phải định kỳ sử dụng đồng hồ vạn năng để theo dõi chúng. Với điều khiển điện áp, điều này vẫn có thể chấp nhận được (chỉ cần gắn đầu dò vào các cực), nhưng rất khó kiểm soát dòng điện - ở chế độ này thiết bị đođược đưa vào mạch hở. Nghĩa là, bạn sẽ phải tắt nguồn mỗi lần, đặt đồng hồ vạn năng ở chế độ đo hiện tại và bật nguồn. tháo rời mạch đo thành thứ tự ngược lại. Vì vậy, việc sử dụng ít nhất một ampe kế 10 A là rất đáng mong đợi.

Nhược điểm của các phương án này là rõ ràng - không có cách nào để điều chỉnh các thông số sạc. Nghĩa là, khi chọn cơ sở phần tử, hãy chọn các thông số sao cho dòng điện đầu ra bằng 10% dung lượng pin của bạn (hoặc ít hơn một chút). Bạn biết điện áp - tốt nhất là trong khoảng 13,2-14,4 V. Phải làm gì nếu dòng điện lớn hơn mong muốn? Thêm một điện trở vào mạch. Nó được đặt ở đầu ra dương của cầu diode phía trước ampe kế. Bạn chọn điện trở “cục bộ”, tập trung vào dòng điện, công suất của điện trở lớn hơn, vì điện tích dư sẽ bị tiêu tán trên chúng (10-20 W hoặc hơn).

Và một điều nữa: bộ sạc ắc quy ô tô tự làm theo những phương án này rất có thể sẽ rất nóng. Vì vậy, nên bổ sung thêm một bộ làm mát. Nó có thể được đưa vào mạch sau cầu diode.

Mạch điều chỉnh

Như đã đề cập, nhược điểm của tất cả các mạch này là không có khả năng điều chỉnh dòng điện. Khả năng duy nhất- thay đổi điện trở. Nhân tiện, bạn có thể đặt một điện trở điều chỉnh thay đổi ở đây. Đây sẽ là lối thoát dễ dàng nhất. Nhưng được thực hiện đáng tin cậy hơn điều chỉnh thủ công dòng điện trong mạch có hai bóng bán dẫn và một điện trở cắt.

Dòng sạc được thay đổi bởi một điện trở thay đổi. Nó nằm sau bóng bán dẫn tổng hợp VT1-VT2 nên có một dòng điện nhỏ chạy qua nó. Do đó, công suất có thể vào khoảng 0,5-1 W. Đánh giá của nó phụ thuộc vào các bóng bán dẫn được chọn và được chọn bằng thực nghiệm (1-4,7 kOhm).

Máy biến áp có công suất 250-500 W, cuộn thứ cấp 15-17 V. Cầu diode được lắp trên các điốt có dòng điện hoạt động từ 5A trở lên.

Transistor VT1 - P210, VT2 được chọn từ một số phương án: germanium P13 - P17; silicon KT814, KT 816. Để loại bỏ nhiệt, lắp đặt trên tấm kim loại hoặc bộ tản nhiệt (ít nhất 300 cm2).

Cầu chì: ở đầu vào PR1 - 1 A, ở đầu ra PR2 - 5 A. Ngoài ra trong mạch còn có đèn cảnh báo- có điện áp 220 V (HI1) và dòng điện sạc (HI2). Tại đây bạn có thể lắp đặt bất kỳ đèn 24 V nào (bao gồm cả đèn LED).

Video về chủ đề

Tự làm sạc ắc quy ô tô đang là chủ đề được nhiều người đam mê ô tô quan tâm. Máy biến áp được lấy từ mọi nơi - từ nguồn điện, lò vi sóng... thậm chí họ còn tự quấn dây. Các kế hoạch đang được thực hiện không phải là phức tạp nhất. Vì vậy, ngay cả khi không có kỹ năng kỹ thuật điện, bạn vẫn có thể tự làm được.

Bộ sạc là thiết bị dùng để sạc pin từ nguồn điện xoay chiều. Mỗi loại pin cần được sạc lại định kỳ, đặc biệt nếu đây là những thiết bị gia dụng hoặc ắc quy ô tô.

Các loại bộ nhớ theo vùng ứng dụng

Bộ sạc gia dụng

Đây là bộ sạc cho điện thoại di động, máy tính xách tay, các dụng cụ điện khác nhau và tế bào điện.

Loại bộ nhớ này có thể được tích hợp trong thiết bị hoặc bên ngoài. Các thiết bị điện gia dụng chủ yếu sử dụng pin lithium, việc sạc quá mức hoặc phóng điện sâu có thể gây ra mặc nặng hoặc hỏng pin. Vì vậy, bộ sạc loại này thường được trang bị bộ điều khiển để điều chỉnh dòng điện và điện áp ở các cực của pin.

Gần đây, bộ sạc pin dự phòng di động đã trở nên phổ biến. Chúng được thiết kế để sạc điện thoại di động, máy tính bảng, máy ảnh và máy quay video. Trong điều kiện không thể sạc lại pin của thiết bị từ nguồn điện lưới, những bộ sạc này có thể cung cấp tối đa 12 lần sạc đầy.

Bộ sạc công nghiệp

Đây là những thiết bị được trang bị thiết bị điện tử. Thường được lắp đặt ở các xưởng chuyên dụng trạm sạc. Điểm đặc biệt của những bộ sạc như vậy là chúng có thể hoạt động đồng thời với nhiều pin trong chế độ tự động.

Bộ nhớ ô tô

Bộ sạc cho ắc quy ô tô. Có một loại thiết bị như vậy cho phép bạn khởi động động cơ ô tô khi hết pin. Những thiết bị như vậy được gọi là thiết bị sạc khởi động và có thể tạo ra dòng điện lớn hơn bộ sạc thông thường. Theo đó, họ vượt qua chúng về trọng lượng và kích thước.

Pin sạc như thế nào?

Điện áp sạc mạnh hơn được cung cấp cho các thiết bị đầu cuối. Nó có thể không đổi hoặc được làm mịn, theo nhịp đập. Điện áp vượt quá hiệu điện thế giữa cực âm và cực dương của pin và được định hướng đơn cực với chúng.

Do đó, bộ sạc thay đổi hướng dòng điện trong pin. Nó bắt đầu di chuyển từ cực dương sang cực âm. Phản ứng oxi hóa khử, gây ra sự xuất hiện của các electron tích điện, hoạt động theo hướng ngược lại.

Phương thức tính phí

sạc DC

Phương pháp sạc nhanh nhất nhưng đồng thời cũng làm hao pin nhanh hơn. Các thiết bị loại này cung cấp dòng điện không đổi. Trong trường hợp này, cường độ dòng điện không được vượt quá 1/10 dung lượng định mức của pin. Để đảm bảo dòng điện không đổi ở cùng mức, các bộ sạc như vậy được trang bị bộ điều chỉnh.

Sạc với điện áp không đổi

Phương pháp sạc này mất nhiều thời gian hơn so với phương pháp trước. Mức độ sạc của pin khi sử dụng phương pháp này phụ thuộc vào giá trị của điện áp được chỉ định. Trong quá trình sạc, dòng điện giảm và điện áp ở các cực của pin tiến gần đến điện áp của bộ sạc. Phương pháp này không thể sạc đầy pin.

Loại phí hỗn hợp

Các thiết bị có phương thức sạc kết hợp sẽ tự động tắt sau khi pin được sạc đầy. Điều này đặc biệt thuận tiện cho những người đam mê ô tô vì những thiết bị bộ nhớ như vậy không cần phải giám sát. Những bộ sạc như vậy sử dụng dòng điện xung hoặc không đối xứng để sạc. Điều này làm giảm quá trình sunfat hóa tấm và kéo dài tuổi thọ pin cũng như tăng công suất của pin.

Bộ sạc xung và biến áp

Thiết bị bộ nhớ xung và máy biến áp có chứa một máy biến áp. Sự khác biệt chính là ở nguyên tắc hoạt động của nó.

Bộ sạc biến áp thông thường - đây là những thiết bị có tương đối khối lượng lớn và kích thước. Máy biến áp trong các thiết bị như vậy được bổ sung cầu đi-ốtđể làm thẳng dòng điện. Bộ sạc biến áp không thuận tiện khi sử dụng so với bộ sạc xung. Ngoài ra, hiệu quả của chúng thấp hơn so với xung, tuy nhiên chúng khá hiệu quả. TRONG lĩnh vực ô tô Phiên bản xung đang tích cực thay thế các thiết bị máy biến áp, nhưng các thiết bị bộ nhớ máy biến áp vẫn còn phù hợp trong công nghiệp.

Trong bộ nhớ xung Máy biến áp có kích thước nhỏ hơn, giúp toàn bộ cấu trúc nhẹ hơn và nhỏ hơn. Chúng được trang bị tự động hóa và nhiều cơ chế an toàn. Điện áp xoay chiều đầu vào trong các thiết bị như vậy được chuyển đổi thành điện áp một chiều với biên độ gợn giới hạn. Bộ sạc xung có thể bị cháy khi quá tải, trong khi bộ sạc biến áp vẫn hoạt động. Thiết bị xung để sạc ắc quy ô tô dễ sử dụng hơn nhiều, thiết bị cho biết các thiết bị đầu cuối có được kết nối chính xác hay không, v.v. Ngoài ra, bộ sạc như vậy tiết kiệm hơn về mức tiêu thụ năng lượng và được phân biệt bởi giá thấp hơn so với các bộ sạc tương tự máy biến áp.

Bộ sạc được thiết kế để bổ sung lượng điện bị mất từ pin. Nguyên lý hoạt động của pin là phản ứng hóa học thuận nghịch.

Việc mất năng lượng điện của pin sau đó phải được bù bằng cách sạc để khôi phục lại dung lượng ban đầu. Chức năng của bộ sạc chính xác là khôi phục dung lượng pin.

Có nhiều phương pháp để sạc pin. Một số trong số chúng rất đơn giản để thực hiện và có chi phí tối thiểu. Một số kiểu máy kiểm soát quá trình sạc pin bằng bộ vi điều khiển tích hợp và thực hiện thuật toán sạc phức tạp.

TRONG phác thảo chung Nguyên tắc sạc là cung cấp điện áp vượt quá giá trị EMF của pin đã xả. Theo đó, có thể phân biệt các phương pháp sạc pin cơ bản sau:

dòng điện một chiều;
điện áp không đổi;
các phương pháp kết hợp.

Bất kể phương pháp nào, các đặc điểm chính của bộ sạc như sau:

dòng sạc tối đa;
giá trị điện áp đầu ra.

BỘ SẠC ĐA NĂNG

Chúng tôi phải cảnh báo bạn ngay lập tức - các bộ sạc hoàn toàn phổ thông không tồn tại và rất có thể sẽ không bao giờ tồn tại. Với một mức độ nhất định, một số loại có thể được phân loại là phổ thông, nhưng điều này chỉ xảy ra nếu bạn không chú ý đến một số sai lệch so với các thông số được đề xuất. Giá trị của tuyên bố này sẽ được thảo luận dưới đây.

Trước hết, bạn cần biết rằng các loại pin khác nhau có điện áp và dung lượng khác nhau, và nếu xét rằng pin thường được lắp ráp thành pin thì sự khác biệt giữa các thông số này sẽ tăng lên gấp nhiều lần.

Các loại pin khác nhau yêu cầu cách tiếp cận riêng đối với quá trình sạc. Ban đầu, loại pin đầu tiên, axit chì, yêu cầu sạc bằng dòng điện một chiều trong toàn bộ thời gian sạc (khoảng 8-12 giờ). Các chất kiềm được tích điện theo cách tương tự nhưng với các giá trị dòng điện khác nhau.

Kỹ thuật này đơn giản nhưng có một nhược điểm nghiêm trọng - khi kết thúc quá trình sạc, có sự thoát khí mạnh từ chất điện phân (sôi), đòi hỏi phải theo dõi liên tục quá trình sạc, đặc biệt là ở giai đoạn cuối.

Sạc với điện áp không đổi không gặp bất lợi này nhưng cần thời gian lâu hơn. Nó được sử dụng chủ yếu để khôi phục pin đã mất dung lượng ban đầu vì nhiều lý do.

Các mô hình tiên tiến hơn sử dụng kỹ thuật kết hợp. Khi bắt đầu sạc, pin được sạc với dòng sạc định mức và khi điện áp ở các cực của nó đạt đến mức gần giá trị tối đa, điện áp ở đầu ra của bộ sạc sẽ giảm đến mức không thể sạc lại được. chỉ cao hơn một chút so với điện áp pin.

Dòng sạc giảm xuống và pin tiếp tục sạc ở mức dòng điện tối thiểu. Do đó, chất điện phân không sôi và thời gian sạc chỉ dài hơn một chút so với thời gian ở dòng điện không đổi.

Hai loại đầu tiên có thể được gọi là phổ thông đối với ắc quy khởi động ô tô. Những thiết bị như vậy vẫn còn phổ biến, đặc biệt là trong số những người có sở thích, do tính đơn giản, độ tin cậy và chi phí tối thiểu của chúng.

Những cải tiến trong công nghệ sản xuất pin một mặt đã dẫn đến sự gia tăng công suất cụ thể, mặt khác, làm tăng yêu cầu về các thông số của thiết bị để sạc lại chúng.

Hiện đang sản xuất pin nhiều loại khác nhau có rất nhiều nhà sản xuất tham gia nhưng hầu hết họ không công bố rộng rãi công nghệ cần thiết sạc, tối ưu cho một kiểu pin cụ thể.

Vì vậy, người tiêu dùng phải mua một sản phẩm có thương hiệu đắt tiền hoặc chọn một sản phẩm rẻ tiền phù hợp với thông số trung bình của pin sạc có công nghệ sản xuất tương đương.

Các nhà sản xuất điện thoại di động và các thiết bị nhỏ khác đã đi theo một con đường khác. Việc kiểm soát sạc được thực hiện bởi một bộ vi điều khiển được tích hợp trong bộ sạc điện tử, cũng như trực tiếp vào pin.

Cách tiếp cận này đã dẫn đến sự xuất hiện của các bộ sạc thực sự phổ biến, phù hợp như nhau để sạc bất kỳ loại pin nào đáp ứng một tiêu chuẩn duy nhất.

Ví dụ nổi bật nhất là điện thoại thông minh và máy tính bảng chạy hệ điều hành Android. Tất cả các thiết bị này đều có đầu vào sạc được làm theo tiêu chuẩn Micro USB.

Một loại sản phẩm riêng biệt dành cho ắc quy ô tô bao gồm bộ sạc khởi động. Đúng như tên gọi, chúng có thể khởi động ô tô và các thiết bị mạnh mẽ có thể làm điều này ngay cả khi không có pin.

Như đã biết, dòng khởi động của máy khởi động, đặc biệt là ở thời điểm vào Đông trên động cơ bị đóng băng, đạt tới vài trăm ampe. Như vậy, các thông số đầu ra của bộ sạc khởi động rất gần với đặc tính của máy hàn.

Kích thước và trọng lượng của bộ sạc khởi động sử dụng nguồn điện biến áp truyền thống tuy lớn nhưng khi sử dụng phương pháp chuyển đổi năng lượng bằng biến tần thì chúng lại giảm đi rất nhiều lần.

SẠC TỰ ĐỘNG

Quá trình sạc có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng bộ sạc tự động. Động vật nguyên sinh máy sạc theo dõi điện áp ở các cực của pin và dừng quá trình sạc khi đạt đến một giá trị nhất định.

Nhược điểm của những thiết bị như vậy là pin không đạt hết công suất hoặc ngược lại, bị sạc quá mức. Cả hai tùy chọn đều dẫn đến giảm tuổi thọ pin.

Những thiết kế cao cấp hơn, khi đạt điện áp ngưỡng sẽ chuyển sạc pin sang chế độ đệm, khi dòng điện đầu ra chỉ vượt quá dòng tự xả của pin một chút. Những bộ sạc như vậy có thể không được giám sát trong thời gian dài mà không có nguy cơ làm hỏng pin đang được sạc.

Một loại thiết bị nhất định không chỉ cho phép sạc pin mà còn có thể khôi phục dung lượng đã mất theo một cách nào đó. Trong trường hợp này, quá trình sạc xen kẽ với các khoảng thời gian bằng 0 hiện tại đang sạc hoặc với một lượng phóng điện nhỏ.

Kỹ thuật đào tạo này cho thấy kết quả khả quan khi khôi phục pin axit chì do giảm tác dụng của quá trình sunfat hóa tấm.

Các bộ sạc cho pin và pin cỡ nhỏ ngày nay cũng chủ yếu hoạt động ở chế độ tự động. Điều này trở nên khả thi nhờ bộ vi điều khiển tích hợp, không chỉ tự động hóa quá trình sạc mà còn thực hiện nó theo một thuật toán được thiết kế đặc biệt. Những sản phẩm như vậy thường được sản xuất bởi các nhà sản xuất pin nên chúng tối ưu cho một loại pin cụ thể.

BỘ SẠC KHÔNG DÂY

Bộ sạc không dây cho điện thoại di động được quảng cáo bởi nhiều nhà sản xuất điện thoại thông minh nổi tiếng và không quá nổi tiếng. Nguyên lý hoạt động của chúng rất đơn giản và dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Bếp từ cũng sử dụng nguyên lý tương tự.

Sạc không dây dựa trên một bộ truyền sóng điện từ mạnh mẽ. Một cuộn dây nhận, bộ chỉnh lưu và bộ chuyển đổi được gắn trong thân điện thoại thông minh hỗ trợ nguyên lý sạc này.

Chính sách tiếp thị của các nhà sản xuất các mẫu không dây dựa trên quảng cáo về tính dễ sử dụng và như hiện nay có thể nói là thời thượng, dựa trên việc sử dụng các giải pháp sáng tạo. Trên thực tế, không có gì mới ở đây. Điểm mới lạ duy nhất là việc thu nhỏ các phần tử vô tuyến của thiết bị. Và ưu điểm như sự tiện lợi này còn gây tranh cãi khá nhiều, vì cần có dây nguồn để kết nối chính bộ điều hợp không dây với mạng.

Nhược điểm của thiết bị không dây:

thời gian sạc lâu hơn so với truyền thống;
hiệu quả thấp hơn;
mức độ bức xạ điện từ cao;
nhu cầu định vị nghiêm ngặt thiết bị đang được sạc trên bộ chuyển đổi.

Dựa trên những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng trên thực tế, ưu điểm duy nhất của công nghệ này là không có đầu nối trên thân điện thoại thông minh. Trên thực tế, điện thoại đã hết sử dụng hoặc được đổi chủ trước khi có nhu cầu thay thế đầu nối nguồn.

Một trong những nhược điểm không thể chối cãi nhất là thời gian sạc tăng lên, thời gian này tăng lên khi khoảng cách đến mặt phẳng bộ chuyển đổi tăng lên một chút. Nhưng không có gì bí mật khi thời gian đôi khi đóng vai trò quyết định. Và nếu các thiết bị điện thường được sạc lại qua đêm thì phương pháp truyền năng lượng không dây có ưu điểm gì?

Một yếu tố khác ít rõ ràng hơn nhưng có tác động đáng kể là mức độ nhiễu điện từ. Mỗi nhà sản xuất đều tiến hành nghiên cứu và tuyên bố rằng mức độ bức xạ trong sản phẩm của họ là không đáng kể và không ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Điều này chỉ đúng ở khoảng cách xa, nhưng ở gần bức xạ trong mọi trường hợp đều vượt quá mức nền tự nhiên và theo một cách nào đó ảnh hưởng đến trạng thái của cơ thể.

Xem xét số lượng lớn các nguồn bức xạ bên ngoài trong nhà (lò nướng cảm ứng, lò vi sóng, Điện thoại cầm tay v.v.), mỗi thiết bị mới đều đóng góp một phần nhỏ. Và điều này đáng để tính đến.

Tất cả các tài liệu được trình bày trên trang này chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và không thể được sử dụng làm hướng dẫn hoặc tài liệu quy định.