Πώς να υπολογίσετε τις ρυθμίσεις του φορτιστή μπαταρίας

Για να υπολογίσετε τις παραμέτρους του φορτιστή για μια συγκεκριμένη μπαταρία, πρέπει πρώτα να λάβετε υπόψη τον τύπο και τις παραμέτρους της μπαταρίας που πρόκειται να φορτίσετε με αυτή τη συσκευή. Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά μιας επαναφορτιζόμενης μπαταρίας είναι: η χωρητικότητα, η πλήρης τάση φόρτισης, το μέγιστο επιτρεπτό ρεύμα φόρτισης, καθώς και μια σειρά επιτρεπόμενων θερμοκρασιών λειτουργίας.

Ανάλογα με το είδος της μπαταρίας, τι είδους υλικά χρησιμοποιεί - οι παράμετροι του φορτιστή θα πρέπει να επιλέγονται ξεχωριστά. Εδώ εξετάζουμε τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος και ιόντων λιθίου ή μάλλον τα χαρακτηριστικά της φόρτισης τους.

Η αλήθεια είναι ότι εάν η μπαταρία φορτίζεται σωστά σωστά, σύμφωνα με τις βέλτιστες τιμές τάσης και ρεύματος, τότε θα διατηρήσει την χωρητικότητά της για πολλούς κύκλους φόρτισης-απόρριψης. Φυσικά, υπό την προϋπόθεση ότι και αυτή απορρίπτεται, υπόκειται σε περιορισμούς, χωρίς υπερφόρτωση, χωρίς υπερθέρμανση. Έτσι, πώς υπολογίζετε τις ρυθμίσεις του φορτιστή μπαταρίας;

Μπαταρία ιόντων λιθίου

Το κύριο φορτισμένο σωματίδιο που είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό ρεύματος σε μπαταρία ιόντων λιθίου, είναι ένα θετικά φορτισμένο ιόν λιθίου. Μπορεί να διεισδύσει στο κρυσταλλικό πλέγμα του υλικού στην άνοδο, για παράδειγμα, σε άνθρακα με τη μορφή γραφίτη, και επίσης να σχηματίζει άλατα ή οξείδια μετάλλων (για παράδειγμα, με μαγγάνιο, κοβάλτιο ή με σίδηρο και φώσφορο).

Λόγω ακριβώς μιας τέτοιας χημικής σύνθεσης, η μέγιστη τελική τάση φόρτισης μεταξύ των ηλεκτροδίων μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4,2 βολτ, ή καλύτερα, 4,1 βολτ, αυτό θα επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της και θα επιβραδύνει τις μη αναστρέψιμες αλλαγές.

Είναι απαραίτητο να φορτίσετε μια μπαταρία ιόντων λιθίου με τάση 5 βολτ, έτσι ώστε να μην περιμένουμε επ 'αόριστον. Σε αυτήν την περίπτωση, το βέλτιστο ρεύμα φόρτισης θα πρέπει να είναι από 50 έως 100% της τιμής χωρητικότητας, δηλαδή μια μπαταρία 2400mAh θα φορτίζεται βέλτιστα με ρεύμα από 2,4A έως 1,2A.

Για να αποφευχθεί η υπερφόρτιση, φορτιστές υψηλής ποιότητας φορτίζουν αυτές τις μπαταρίες σε 2 στάδια: στο πρώτο στάδιο, παρέχονται στα ηλεκτρόδια 5 βολτ και το φορτίο φτάνει με το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα για ορισμένο χρονικό διάστημα έως ότου επιτευχθεί τάση κατωφλίου περίπου 4,1 βολτ και στη συνέχεια αρχίζει το δεύτερο στάδιο - όταν η τάση φτάνει στα τελικά 4,1-4,2 βολτ.

Ως εκ τούτου, η ισχύς του φορτιστή για μια μπαταρία ιόντων λιθίου (για 1 κυψέλη) υπολογίζεται ως εξής: πολλαπλασιάστε τη μέγιστη τάση με το μέγιστο ρεύμα, για παράδειγμα 5V * 2.4A = 1.2W - για το παράδειγμα μας.

Μπαταρία οξέος οξέος

Μια μπαταρία μολύβδου-οξέος λειτουργεί λόγω χημικών αντιδράσεων μολύβδου και διοξειδίου του μολύβδου σε ένα υδατικό διάλυμα θειικού οξέος. Οποιαδήποτε κλασική μπαταρία αυτοκινήτου έχει σχεδιαστεί έτσι. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, το θειικό μόλυβδο αποσυντίθεται σε ιόντα (αρνητικά φορτισμένο SO4 και θετικά φορτισμένο Η), διοξείδιο μολύβδου σχηματίζεται στην κάθοδο και σχηματίζεται καθαρός μόλυβδος στην άνοδο. Σε μία εκκένωση, ο μεταλλικός μόλυβδος οξειδώνεται σε θειικό μόλυβδο, το διοξείδιο του μολύβδου μειώνεται στην κάθοδο και το μόλυβδο οξειδώνεται στην άνοδο.

Εάν η μπαταρία επαναφορτιστεί (συνεχίζει να φορτίζεται υπερβολικά μεγάλο χρονικό διάστημα), τότε το θειικό μόλυβδο θα τελειώσει, θα παραμείνει μόνο νερό και θα αρχίσει η ηλεκτρόλυση: θα δημιουργηθεί οξυγόνο στην άνοδο και θα δημιουργηθεί υδρογόνο στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο) - θα δείτε στον υγρό ηλεκτρολύτη φυσαλίδες.

Λόγω ακριβώς μιας τέτοιας χημικής σύνθεσης, η τάση του μέγιστου φορτίου ενός στοιχείου μίας μπαταρίας μολύβδου-οξέος είναι 2,17 βολτ. Σε μια μπαταρία 12 βολτ, υπάρχουν 6 τέτοια σειριακά συνδεδεμένα τμήματα και σε μια μπαταρία 6 βολτ υπάρχουν 3 σειριακά συνδεδεμένα τμήματα.Επομένως, η μέγιστη τάση φόρτισης μιας μπαταρίας 12 volt είναι 13,02 βολτ. Για 6 βολτ - 6,51 βολτ.

Έτσι, ο φορτιστής στη διαδικασία φόρτισης πρέπει να παρέχει σταθερή τάση στα ηλεκτρόδια με βάση τουλάχιστον 2,45 βολτ ανά κυψέλη (έτσι ώστε η φόρτιση να μην συνεχίζεται επ 'αόριστον) - για 12 βολτ είναι 14,7 βολτ και για 6 βολτ βγάζει 7, 35 βολτ. Το αρχικό ρεύμα φόρτισης λαμβάνεται ιδανικά ως 30% της χωρητικότητας.

Ως αποτέλεσμα, η μέγιστη ισχύς λειτουργίας του φορτιστή πρέπει να υπολογιστεί ως η μέγιστη τάση πολλαπλασιασμένη με το μέγιστο ρεύμα, για παράδειγμα 14.7V * 30A = 441W - για μια μπαταρία μολύβδου-οξέος με ονομαστική τάση 12 volts, χωρητικότητα 100Αh.