Az akkumulátortöltő beállításainak kiszámítása

Egy adott akkumulátor töltőjének paramétereinek kiszámításához először figyelembe kell vennie az akkumulátor típusát és paramétereit, amelyet ezzel az eszközzel tölt. Az újratölthető akkumulátor legfontosabb jellemzői a következők: kapacitás, teljes töltési feszültség, maximálisan megengedett töltési áram, valamint egy megengedett üzemi hőmérséklet.

Attól függően, hogy milyen típusú akkumulátort használ, milyen típusú anyagokat használ - a töltő paramétereit egyedileg kell kiválasztani. Itt az ólom-sav és a lítium-ion akkumulátorokat, vagy inkább töltésük jellemzőit tekintjük át.

Az igazság az, hogy ha az akkumulátort mindig megfelelően tölti fel, összhangban a feszültség és az áram optimális értékével, akkor sok töltési és kisütési ciklusig megtartja kapacitását. Természetesen, feltéve, hogy korlátozásokkal is kiürül, túlterhelés nélkül, túlmelegedés nélkül. Szóval, hogyan számítja ki az akkumulátortöltő beállításait?

Lítium-ion akkumulátor

A fő töltött részecske, amely felelős az áramképzésért lítium-ion akkumulátorban, pozitív töltésű lítium-ion. Behatolhat az anyag kristályrácsába az anódnál, például szén formájában grafit formájában, és sókat vagy fém-oxidokat képezhet (például mangánnal, kobalttal vagy vas és foszfor formájában).

Csak egy ilyen kémiai összetétel miatt a lítium-ion akkumulátor elektródjai közötti maximális végső töltési feszültség nem haladhatja meg a 4,2 voltot vagy annál jobb, 4,1 voltot, ez meghosszabbítja az élettartamát és lelassítja a visszafordíthatatlan változásokat.

Töltse fel egy 5 voltos feszültségű lítium-ion akkumulátort, hogy ne várjon végtelenségig. Ebben az esetben az optimális töltési áramnak a kapacitásérték 50–100% -ának kell lennie, vagyis egy 2400mAh akkumulátor optimálisan feltölti 2,4A – 1,2A árammal.

A túltöltés elkerülése érdekében a kiváló minőségű töltők két lépésben töltik ezeket az akkumulátorokat: az első lépésben 5 voltos tápellátást kapnak az elektródákra, és a töltés egy bizonyos ideig a maximálisan megengedett árammal megy végbe, amíg el nem éri a körülbelül 4,1 voltos küszöbfeszültséget, és akkor kezdődik a második szakasz - alacsonyabb áram, amikor a feszültséget a végső 4,1–4,2 voltra feszítik.

Ezért a lítium-ion akkumulátor töltőjének teljesítményét (1 cellára) az alábbiak szerint kell kiszámítani: szorozzuk meg a maximális feszültséget a maximális árammal, mondjuk 5V * 2.4A = 1.2W - a példánkhoz.

Ólom sav akkumulátor

A ólom-sav akkumulátor a kénsav vizes oldatában lévő ólom és ólom-dioxid kémiai reakcióinak eredményeként működik. Bármely klasszikus autó akkumulátort úgy tervezték. A töltési folyamat során az ólom-szulfát ionokká bomlik (negatív töltésű SO4 és pozitív töltésű H), a katódon ólom-dioxid képződik, az anódon tiszta ólom képződik. A kisülés során a fémes ólom ólom-szulfáttá oxidálódik, a katódnál az ólom-dioxid redukálódik, az ólom pedig az anódnál oxidálódik.

Ha az akkumulátort újratöltik (túl hosszú ideig töltik), akkor az ólom-szulfát véget ér, csak víz marad, és elektrolízise megkezdődik: oxigén képződik az anódon, és hidrogén képződik a katódnál (negatív elektród) - ez látható a folyékony elektrolitban, amint elmennek buborékok.

Éppen egy ilyen kémiai összetétel miatt az ólom-sav akkumulátor egy cellájának maximális töltési feszültsége 2,17 volt. A 12 voltos akkumulátorban 6 ilyen soros csatlakozású szakasz van, a 6 voltos akkumulátorban pedig 3 sorosan csatlakoztatott szakasz van.Ezért a 12 voltos akkumulátor maximális töltési feszültsége 13,02 volt. 6 volt - 6,51 volt.

Tehát a töltés során a töltőnek állandó feszültséget kell szolgáltatnia az elektródáknak, legalább cellánként 2,45 V (úgy, hogy a töltés végtelenségig ne folyjon) - 12 V-ra ez 14,7 V, 6 V-ra pedig 7, 35 volt. A kezdeti töltési áramot optimálisan a kapacitás 30% -ának kell tekinteni.

Ennek eredményeként a töltő maximális üzemi teljesítményét úgy kell kiszámítani, hogy a maximális feszültséget megszorozzuk a legnagyobb árammal, mondjuk 14,7 V * 30A = 441W - 12 ív névleges feszültségű, 100Ah kapacitású ólom-sav akkumulátor esetén.