Typy a účel automatických nabíječek

Různé elektronické přístroje v jejich práci používají přenosné zdroje energie, baterie. Nejběžnější napětí pro jejich provoz je 12 voltů. Baterie, které dávají nahromaděnou energii zařízením, musí být pravidelně nabízeny. Při obnovení své energie je nejvhodnější použít automatickou nabíječku (nabíječku), která umožňuje zjednodušit operace prováděné uživatelem na minimum.

Typy baterií a princip jejich provozu

Existují různé technologie používané při výrobě baterie (Baterie). V závislosti na procesech, které se vyskytují ve středu článků baterie, se používají různé metody nabíjení. Při přibližně stejném principu fungování jsou baterie rozděleny podle výrobních materiálů a chemických procesů, které procházejí.

1. Nikl-kadmium (NiCd). Nejprve se objevil v roce 1899. Jejich výrobní technologie byla vylepšena, dokud v roce 1947 nebyl vytvořen prvek s možností zničení plynů, které se objevují v procesu nabíjení. Hlavní výhody tohoto typu: schopnost provádět rychlé nabití, vysokou nosnost, nízkou cenu, dobrou spolehlivost a odolnost proti mrazu. Baterii skladujte, případně v jakémkoli rozsahu nabití. Současně se vyskytují tyto nevýhody: přítomnost paměťového efektu, toxicita, nízká hustota energie, rychlost samovybíjení dosahuje 10% měsíčně. V současné době se prakticky nepoužívají v každodenním životě kvůli jejich toxicitě.
2. Niklmetalový hydrid (NiMh). V roce 1984 umožnilo použití sloučeniny La-Ni-Co absorbovat vodík po více než 100 cyklů. Ve srovnání s Ni-Cd bateriemi mají vyšší specifické energetické indexy a nejsou toxické. Doba životnosti NiMh akumulátorů závisí na době nabíjení a způsobu jeho ovládání. Tyto typy baterií jsou citlivé na dobíjení a jsou charakterizovány 500 až 1 000 cykly vybití a nabíjení. Životnost je od 3 do 5 let.
3. Lithium-ion (LiIon). Dnes jsou nejslibnějšími prvky. Za cenu jsou dražší než ostatní typy baterií, ale prakticky nemají žádné vady. První takový typ baterie byl propuštěn v roce 1991 společností Sony Corporation. Kromě toho mají vysoké energetické kapacity nejnižší množství samovybíjení ze všech ostatních typů. Počet cyklů nabíjení-vypouštění přesahuje tisíckrát. Baterie první generace založené na anodě z kovového lithia měly během nabíjení nebo při více nabíjecích a výbojkách výbušný potenciál. Nahrazení anody grafitem ve výrobcích druhé generace zcela vyřešilo problém.
4. Lithium polymer (LiPol). Tento typ baterie byl navržen tak, aby nahradil LiION první generace. Konstrukce je založena na přechodu polymerů na polovodičový stav, když jsou vystaveny iontům. Hlavní rozdíl od lithium-iontových baterií je použití pevného elektrolytu. Moderní LiPol baterie mohou být vyrobeny v pružné formě, s tloušťkou prvků je jeden nebo více milimetrů. Počet nabíjecích cyklů je 800 krát, není tam žádný paměťový efekt. Aby se zabránilo výskytu vznícení nebo výbuchu, jsou všechny baterie vybaveny elektronickým obvodem, který monitoruje náboj a zabraňuje přehřátí.
5. Přístroj olověné kyseliny byl vyvinut v roce 1859. Strukturně je baterie sestavena ze šesti baterií s jmenovitým napětím 2,2 voltů, zapojených do série. Každý prvek je sada mřížkových desek vyrobených z olova. Desky jsou pokryty aktivním materiálem a ponořeny do elektrolytu. Baterie má samovybíjení nižší než šestkrát NiCd a má dobrou snášenlivost vysokého výkonu. Nevýhody jsou velká hmotnost a rychlé zhoršení výkonu v chladu. Při hlubokém výboji přesahujícím osmdesát procent, životnost baterie klesá dramaticky.
6. Hliníkové baterie. Vyrábí se technologií AMG a GEL s elektrolytem v napojeném stavu. Je charakterizován nízkým samočinným vybíjením a vydrží asi dvě stě cyklů nabíjení. Po obnovení energie je zapotřebí 10% jmenovité kapacity baterie. Nevýhodou tohoto typu je, že baterie by neměla být vyhřívána, protože je možné přenést hélium do kapalného stavu.

Princip činnosti akumulátorů je založen na chemických reakcích, ke kterým dochází, když vzájemně interagují různé materiály. Tyto procesy jsou reverzibilní, cykly akumulace a uvolňování energie mají schopnost opakovat se opakovaně. Těleso baterie je vyrobeno z utěsněného typu se svorkami svorek.

Všechny moderní baterie nevyžadují údržbu.

Typy nabíječek baterií

Kapacita a doba trvání používání baterie závisí na provozních podmínkách a způsobu nabíjení. Kvalitní paměťové zařízení nesmí umožňovat dobíjení baterie a chránit před přehřátím. Existují dva způsoby, jak provádět kontrolu poplatků:

• proud;
• napětím.

První metoda se používá pro NiCd a NiMh akumulátory a druhá pro olověné, LiIon a LiPol baterie. Automatická paměť pro baterie používá v jejich práci specializované mikroobvody, které řídí celý proces obnovy energie.

Současně řízená paměť

Taková zařízení se nazývají galvanostatická. Hlavní charakteristikou nabíjecího zařízení je množství proudu, kterým je baterie nabitá. Dobře dobijte akumulátor a rozšířit jeho výkonnost, bude dosaženo pouze při výběru požadované hodnoty hodnoty, stejně jako rychlosti nabíjení. Čím vyšší je proud, tím vyšší je rychlost, ale vysoká hodnota rychlosti nabíjení vede k rychlému poškození baterie. Automatické nabíječky nastavují proudové hodnoty rovnající se deset procent kapacity baterie (0,1 ° C).

Aby se eliminoval účinek samovolného vybití, po ukončení nabíjení se práce nabíječky přepne do režimu nabíjení s nízkým proudem. Některá zařízení pro obnovu energie jsou vybavena schopností rychlého nabíjení, zatímco proud vzroste z kapacity baterie na 1 ° C. Často se tento režim nedoporučuje, protože zkracuje životnost energetických prvků.

Nabíjení baterie se ukončí, pokud se nabíjecí proud nezmění po dobu tří hodin.

Paměť s řízením napětí

Přístroje pracují v potenciostatickém režimu. Samotný proces se skládá ze dvou stupňů, první je řízen proudem a druhý je napětím. Konec nabíjení se provádí podle hodnoty aktuální redukce nastavenou hodnotou nebo po určité době. Olověných a lithium-iontové baterie jsou zpoplatněny jiné než nikl-kadmium a nikl-hydridové algoritmy. Pro druhou z nich existují tři rychlosti nabití: pomalé (0,1 ° C), rychlé (0,3 ° C) a super rychlé (1 ° C). Nabíjení baterie se zastaví, když napětí dosáhne nastavené hodnoty.

Požadavky na nabíječky

12-voltové baterie v autě a nepřerušitelné napájecí zdroje byly používány více. Na obchodních podlahách najdete hotové automatické nabíječky pro 12V baterie. Hlavní požadavky na ně jsou následující:

1. Současná regulace. Přístroj pro nabíjení by měl být schopen nastavit nabíjecí proud jak automaticky, tak ručně.
2. Účtování vytápění. Nabíječ musí řídit teplotu. Hodnota teploty baterie během nabíjení se mění, je také správné měnit napětí na něm. Například při zvýšení teploty o 5 stupňů musí být napětí na bateriích sníženo o 0,1-0,2 voltů. Když je topení silné, proces nabíjení se musí zastavit.
3. Nabíjejte v několika fázích. Proces nabíjení krok za krokem v paměti umožňuje prodloužit dobu používání baterie. První etapa spočívá v analýze stavu akumulátoru a v případě potřeby při jeho vypuštění na prahovou hodnotu (eliminuje paměťový efekt). Druhým stupněm je náboj zvyšující se napětí a snižující se proudová síla. Ve třetí fázi je nabíjení nabitá udržováním minimálního proudu a napětí.
4. Provozní teplota. Paměť musí být schopna pracovat nepřerušovaně v širokém rozsahu provozních teplot.
5. Veškeré stávající fáze by měly být snadno identifikovány na indikátorech zařízení.
6. Nabíječka musí být chráněna proti zkratu a přepětí na vstupu a výstupu.

Všechny procesy v automatické paměti jsou řízeny mikroprocesory. Díky nim digitální zařízení nevyžaduje zásah, ale sám vybírá potřebný napěťový a nabíjecí proud. Při používání takových zařízení je možnost dobíjení baterie zcela vyloučena. V poslední době se paměť začala používat ne konstantní signál, ale pulzní signál, který poskytuje účinný a úsporný režim. Ze všech modelů na trhu lze rozlišit následující nabíječky:

• Nyundai НY400.
• Daewoo DW450.
• WelleAwO5-1208.
• Dexa Star SM150.
• Vitals 2415ddca.

Univerzální zařízení pro vlastní výrobu

Požadavky na zařízení, ochrana baterie před přetížením při dosažení hodnoty napětí 13,7 voltů. Napájení samotného zařízení je od externí zdroj s napětím 20-25 voltů. Zařízení nabíječky neobsahuje nedostatečné rádiové prvky, je snadno nastavitelné a má ochranu proti zkratu.

Proudový regulátor využívá integrovaný obvod na LM317, jeho hodnota je nastavena spínačem SB1. Druhý mikroobvod je zapnutý principem omezení tlaku. Požadovaná hodnota je nastavena pomocí odporu RP2 a RP1. Po dosažení nastaveného napětí se proces nabíjení zastaví. Poté může být akumulátor připojen kdykoliv bez obav z přebíjení.

Komparátor DA4 slouží k ovládání indikace LED. Jako displej se používá dvoubarevná dioda. Červená barva označuje předběžný výboj, zelená indikuje nabíjení.

Když je baterie nainstalována, je její napětí porovnáno s druhým výstupem komparátoru. Tranzistor pracující v klíčovém režimu VT1 je otevřený a proud procházející LED diodou vede k jeho červené záři. Druhý a čtvrtý vstup komparátoru přijímá napětí ze zenerové diody VD5 rovnající se 6 voltům. Tranzistor VT3 je zapnutý podle obvodu sledovače zdroje. V baterii, která vyžaduje nabíjení, odpojí jednotku omezující napětí tak, aby fungovala pouze omezovač proudu.

Jakmile napětí na baterii dosáhne nastavené hodnoty a dosáhne hodnoty 12,8 voltů, objeví se na prvním výstupu komparátoru vysoká hladina. Prah je nastaven pomocí RP32 a RP4. Tranzistor VT1 zavře a otočí druhý a čtvrtý výstup čipu do inverze. Červená LED zhasne a rozsvítí se zelená LED dioda. VT3 se uzavře a spustí se omezovač napětí.

dodávka stabilizace 12 voltů na řídicí a zobrazovací jednotky se provádí pomocí integrálního stabilizátoru DA3 7812. Vzhledem k tomu, dojde k vytápění během nabíjení elektrického klíče, musí být nainstalována na radiátoru. Chladicí systém je zapnutý pro VT4. Pokud začne chladič na teplo, termočlánek vyšle signál do třetí srovnávací nohy, které se otevře VT4 tranzistor a zahrnuje fanoušky.

Nastavení se správnou montáží a pracovních částí snižuje nastavení požadovaných parametrů nabíjení. Signál 20 voltů je aplikován na vstup a je kontrolována přítomnost 12 voltů na 3 nožičkách komparátoru. Na svorce X2 bez připojení zátěže je proměnný odpor RP1 nastaven na 12,8 voltů. Proměnný odpor RP3 dosahuje stavu, ve kterém LED svítí zeleně. Pomocí funkce RP5 je okamžik, kdy je ventilátor zapnutý.