Kaip apskaičiuoti akumuliatoriaus įkroviklio nustatymus

Norėdami apskaičiuoti tam tikros akumuliatoriaus įkroviklio parametrus, pirmiausia turite atsižvelgti į akumuliatoriaus, kurį ketinate įkrauti šiuo prietaisu, tipą ir parametrus. Svarbiausios įkraunamos baterijos charakteristikos: talpa, visa įkrovimo įtampa, maksimali leistina įkrovimo srovė, taip pat leistinos veikimo temperatūros diapazonas.

Priklausomai nuo to, kokia baterija ji yra, kokias medžiagas ji naudoja - įkroviklio parametrus reikia pasirinkti atskirai. Čia apžvelgiame švino-rūgšties ir ličio jonų akumuliatorius, tiksliau, jų įkrovimo ypatybes.

Tiesa ta, kad jei akumuliatorius visada bus įkraunamas teisingai, laikantis optimalių įtampos ir srovės verčių, ji išlaikys savo pajėgumą daugelį įkrovimo-iškrovimo ciklų. Žinoma, su sąlyga, kad jis taip pat išleidžiamas, atsižvelgiant į apribojimus, be perkrovų ir neperkaitinant. Taigi, kaip apskaičiuoti akumuliatoriaus įkroviklio parametrus?

Ličio jonų akumuliatorius

Pagrindinė įkrauta dalelė, atsakinga už srovės formavimąsi ličio jonų akumuliatoriuje, yra teigiamai įkrautas ličio jonas. Jis geba įsiskverbti į kristalinę medžiagos angą prie anodo, pavyzdžiui, į anglį grafito pavidalu, taip pat sudaro druskas ar metalo oksidus (pavyzdžiui, su manganu, kobaltu arba su geležimi ir fosforu).

Dėl tokios cheminės sudėties didžiausia ličio jonų akumuliatoriaus galutinė įkrovos įtampa neturėtų viršyti 4,2 voltų ar dar geresnė - 4,1 volto, tai prailgins jo tarnavimo laiką ir sulėtins negrįžtamus pokyčius.

Būtina įkrauti ličio jonų akumuliatorių, kurio įtampa yra 5 voltai, kad nelauktumėte neribotą laiką. Tokiu atveju optimali įkrovimo srovė turėtų būti nuo 50 iki 100% talpos vertės, tai yra, 2400mAh baterija optimaliai įkraunama nuo 2,4A iki 1,2A srovės.

Norėdami išvengti perkrovimo, aukštos kokybės įkrovikliai šias baterijas įkrauna dviem etapais: pirmame etape 5 elektrodai tiekiami 5 voltams, o tam tikrą laiką įkrovimas vyksta su maksimalia leistina srove, kol pasiekiama maždaug 4,1 volto slenkstinė įtampa, o tada prasideda antrasis etapas - su mažesne. srovė, kai įtampa pasiekiama iki galutinio 4,1–4,2 volto.

Todėl ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklio galia (1 elementui) apskaičiuojama taip: maksimalią įtampą padauginkite iš didžiausios srovės, tarkime 5 V * 2,4A = 1,2 W - mūsų pavyzdyje.

Švino rūgštinis akumuliatorius

Švino-rūgšties akumuliatorius veikia dėl švino ir švino dioksido cheminių reakcijų vandeniniame sieros rūgšties tirpale. Bet kuri klasikinio automobilio baterija yra sukurta būtent taip. Įkrovimo metu švino sulfatas skyla į jonus (neigiamai įkrautą SO4 ir teigiamai įkrautą H), prie katodo susidaro švino dioksidas, o prie anodo susidaro grynas švinas. Išmetimo metu metalinis švinas oksiduojasi iki švino sulfato, švino dioksidas sumažėja katode, o švinas oksiduojasi prie anodo.

Jei akumuliatorius bus įkraunamas (jis ilgai įkraunamas), pasibaigs švino sulfato vartojimas, liks tik vanduo, ir prasidės jo elektrolizė: ant anodo išsiskirs deguonis, o katode susidarys vandenilis (neigiamas elektrodas) - jis bus matomas skystame elektrolite. burbuliukai.

Dėl tokios cheminės sudėties didžiausio švino-rūgšties akumuliatoriaus vieno elemento įkrovos įtampa yra 2,17 volto. 12 voltų akumuliatoriuje yra 6 tokios serijiniu būdu sujungtos sekcijos, o 6 voltų akumuliatoriuje - 3 sekcijos.Todėl didžiausia 12 voltų akumuliatoriaus įkrovimo įtampa yra 13,02 volto. Dėl 6 voltų - 6,51 volto.

Taigi įkroviklis įkrovimo metu turi tiekti nuolatinę elektrodų įtampą, kurios pagrindą sudaro ne mažiau kaip 2,45 volto vienoje kameroje (kad įkrovimas neįvyktų neribotą laiką) - 12 voltų tai yra 14,7 volto, o 6 voltų - 7, 35 voltų. Pradine įkrovos srove optimaliai laikoma 30% talpos.

Dėl to didžiausia įkroviklio darbinė galia turėtų būti apskaičiuojama kaip maksimali įtampa, padauginta iš didžiausios srovės, tarkime 14,7 V * 30A = 441 W - švino-rūgšties akumuliatoriui, kurio vardinė įtampa yra 12 voltų, 100Ah talpos.