Hitro vezje za polnjenje akumulatorjev napolni baterijo z večjo hitrostjo, tako da se napolni v krajšem času od določenega obdobja. To se ponavadi opravi s postopno trenutno optimizacijo ali nadzorom.

Med iskanjem hitrega polnilnega kroga, ki bi hitro napolnil baterijo, sem naletel na nekaj modelov, ki so bili ne le neuporabni, ampak tudi zavajajoči. Zdelo se je, da zaskrbljeni avtorji sploh niso vedeli, kakšen hitri polnilnik v resnici mora biti.

Cilj

Glavni cilj tukaj je doseči hitro polnjenje svinčevih baterij, ne da bi škodoval njihovim celicam.

Običajno naj bi se svinčena baterija pri 25 stopinjah Celzija napolnila s hitrostjo C / 10, kar bi trajalo vsaj 12 do 14 ur, da bi se baterija popolnoma napolnila. Tu je C = Ah vrednost akumulatorja

Cilj tukaj predstavljenega koncepta je 50% hitrejši postopek in polnjenje končati v 8 urah.

Prosimo, upoštevajte, da Vezja na osnovi LM338 ni mogoče uporabiti za povečanje hitrosti polnjenja baterije , medtem ko je a odličen regulator napetosti IC , povečanje hitrosti polnjenja zahteva a poseben korak modri prehod v toku, kar ni mogoče storiti samo z IC LM338.

Koncept vezja

Ko govorimo o tem, kako hitro napolniti baterijo, nas očitno zanima, da enako uporabimo s svinčenimi baterijami, saj se te pogosto uporabljajo v skoraj vseh splošnih aplikacijah.

Bistvo pri svinčevih baterijah je, da jih ni mogoče prisiliti v hitro polnjenje, razen če je v zasnovo polnilnika vgrajen 'inteligentno' avtomatsko vezje .

Z litij-ionsko baterijo je to očitno enostavno, če nanjo nanesemo celoten odmerek določenega močnega toka in ga nato takoj, ko doseže polno raven napolnjenosti, prekinemo.

Vendar pa bi lahko zgornje operacije pomenile usodno smrt, če bi bile opravljene s svinčeno kislinsko baterijo, saj baterije LA niso zasnovane tako, da bi neprekinjeno sprejele polnjenje pri visokih tokovih.

“oblikovalski projekt za študente elektrotehnike ”

Zato je treba te baterije za hiter pritisk hitro polniti stopničasto, pri čemer se izpraznjena baterija na začetku uporablja z visoko stopnjo C1, postopoma se zniža na C / 10 in na koncu kapljična stopnja napolnjenosti, ko se baterija približa polnjenje na vseh terminalih. Tečaj lahko vključuje najmanj 3 do 4 korake za zagotavljanje največjega 'udobja' in varnosti življenjske dobe baterije.

Kako deluje ta 4-stopenjski polnilnik baterij

Za izvedbo 4-stopenjskega vezja hitrega polnilnika tukaj uporabljamo vsestranski LM324 za zaznavanje različnih nivojev napetosti.

Štirje koraki vključujejo:

1) Visoko tokovno polnjenje
2) Zmerno trenutno polnjenje v velikem obsegu
3) Polnjenje z absorpcijo
4) Plavajoče polnjenje

Naslednji diagram prikazuje, kako IC LM324 je lahko ožičen kot 4-stopenjska napetost akumulatorja nadzor in prekinitev tokokroga.

Shema vezja

PROSIMO, DA VSEH PRIKLJUČITE LED V SERIJIH Z R1, R2, R3, R4, DA BI DOBILI SINHRONO OBRAVNAVO POLNJENEGA STATUSA BATERIJE. ZAČETNO BODO VSE LED SVETLOBE, KI ŽE PRIKAZUJEJO NAJVEČJI TOK, NADALJ SE BODO LED IZKLOPILI PO ENEM DO SAMEGA LED LED, KI OSTAJE OZNAČEVANJE PLAVI, IN BATERIJA V celoti se napolni.

IC LM324 je štiriopamp IC, katerega vsi štirje opampi se uporabljajo za predvideno zaporedno preklapljanje ravni izhodnega toka.

Postopke je zelo enostavno razumeti. opampi A1 do A2 so optimizirani za preklapljanje pri različnih napetostnih stopnjah med postopnim polnjenjem priključene baterije.

Vsi neinvertirajoči vhodi opampov se nanašajo na ozemljitev skozi cenerjevo napetost.

Invertirni vhodi so prek ustreznih prednastavitev vezani na pozitivno napajanje vezja.

Če domnevamo, da je baterija 12V baterija s stopnjo praznjenja 11V, je lahko P1 nastavljen tako, da se rele samo odklopi, ko napetost akumulatorja doseže 12V, lahko P2 nastavimo tako, da rele sprosti pri 12,5V, lahko P3 za enako pri 13,5 V in končno lahko nastavite P4 za odziv na baterija je polna 14,3V.

Rx, Ry, Rz imajo enake vrednosti in so optimizirani tako, da akumulatorju zagotavljajo potrebno količino toka med različnimi nivoji polnilne napetosti.

“razlika med napajanjem izmeničnega in enosmernega toka ”

Vrednost bi lahko določili tako, da vsaka tuljava omogoča trenutno hitrost prehoda, ki je lahko 1/10 od AH akumulatorja.

To lahko določimo z uporabo ohmskega zakona:

R = I / V

Vrednosti Rx, same ali Rx, Ry bi lahko skupaj dimenzionirali nekoliko drugače, da bi omogočili sorazmerno večji tok akumulatorja v začetnih fazah glede na posamezne nastavitve in je prilagodljiv.

Kako se vezje odzove, ko je vklopljeno

Po priključitvi izpraznjene baterije na prikazane sponke ob vklopu napajanja:

Vsi invertirni vhodi opampov imajo ustrezno nižje napetostne ravni od referenčne ravni cenerjeve napetosti.

To povzroči, da se vsi izhodi opampov povečajo in aktivirajo releje RL / 1 do RL / 4.

V zgornjem primeru se celotna napajalna napetost z vhoda obtoči na baterijo preko N / O kontaktov RL1.

Izpraznjena baterija se zdaj začne polniti s sorazmerno visoko hitrostjo toka in se hitro polni do nivoja nad izpraznjenim nivojem, dokler nastavljena napetost pri P1 ne preseže referenčne vrednosti zenerja.

Zgornje prisili A1, da izklopi T1 / RL1.

Zdaj je akumulatorju onemogočeno, da bi dobil poln napajalni tok, vendar se polni z vzporednimi upori, ki jih ustvarijo Rx, Ry, Rz prek ustreznih relejnih kontaktov.

S tem zagotovite, da se baterija napolni na naslednji višji tokovni ravni, ki jo določajo trije vrednosti vzporednih tuljav (uporov).

Ko se baterija polni, se A2 izklopi na naslednjem vnaprej določenem nivoju napetosti, izklopi Rx in upodobi Ry, Rz samo s predvidenim polnilnim tokom na baterijo. Tako zagotovite, da se nivo ojačevalnika ustrezno zmanjša za baterijo.

Po postopkih, ko se baterija napolni na naslednjo izračunano višjo stopnjo, se A3 IZKLOPI in omogoča le Rz, da vzdržuje zahtevano optimalno trenutno raven baterije, dokler se popolnoma ne napolni.

Ko se to zgodi, se A4 končno IZKLOPI in se prepriča, da se baterija popolnoma izklopi, potem ko doseže zahtevano polno baterijo s predpisano hitrostjo.

Zgornji način 4-stopenjskega polnjenja akumulatorja zagotavlja hitro polnjenje, ne da bi škodoval notranji konfiguraciji akumulatorja, in zagotavlja, da napolnjenost doseže vsaj 95%.

Rx, Ty, Rz se lahko nadomestijo z enakovrednimi žičnimi navitimi upori, vendar bi to pomenilo nekaj odvajanja toplote od njih v primerjavi z induktorskimi kolegi.

Običajno bi bilo treba svinčeno baterijo polniti približno 10 do 14 ur, da se omogoči vsaj 90% kopičenja naboja. Z zgornjim vezjem hitrega polnilnika baterij bi lahko enako storili v 5 urah, kar je 50% hitreje.

Seznam delov

R1 --- R5 = 10k
P1 --- P4 = 10k prednastavitev
T1 --- T4 = BC547
RL / 1 --- RL / 4 = SPDT 12V releji 10amp kontaktna ocena
D1 --- D4 = 1N4007
Z1 = 6V, 1/2 vatna zener dioda
A1 --- A4 = LM324 IC