Vrste in namen avtomatskih polnilnikov

Različne elektronske naprave v svojem delu uporabljajo prenosne vire energije, baterije. Najpogostejša napetost za njihovo delovanje je 12 voltov. Baterije, ki dajejo akumulirano energijo napravam, se morajo občasno sami zaračunavati. Pri obnavljanju energije je najprimernejše uporabljati avtomatski polnilnik (polnilnik), ki omogoča poenostavitev delovanja, ki ga opravi uporabnik na minimum.

Vrste baterij in načelo njihovega delovanja

Obstajajo različne tehnologije, ki se uporabljajo pri proizvodnji baterije (Baterija). Glede na procese, ki se pojavljajo na sredini akumulatorskih celic, se uporabijo različni načini obnavljanja polnjenja. Pri približno enakem načinu delovanja so baterije razdeljene glede na materiale izdelave in kemične procese, ki potujejo skozi njih.

1. Nikelj-kadmij (NiCd). Prvič se je pojavil leta 1899. Njihova proizvodna tehnologija je bila izboljšana, dokler leta 1947 ni bil ustvarjen element z možnostjo izničenja plinov, ki se pojavljajo v postopku zaračunavanja. Glavne prednosti te vrste: sposobnost hitrega polnjenja, visoke nosilnosti, nizke cene, dobre zanesljivosti in odpornosti proti zmrzovanju. Shranite baterijo, po možnosti na kateri koli ravni. Hkrati se izstopajo naslednje pomanjkljivosti: prisotnost spominskega učinka, toksičnosti, nizke energetske gostote, stopnje samopraznjenja doseže 10 odstotkov na mesec. Trenutno se zaradi njihove strupenosti praktično ne uporabljajo v vsakdanjem življenju.
2. Nikelj-kovinski hidrid (NiMh). Leta 1984 je uporaba spojine La-Ni-Co dovolila, da absorbira vodik za več kot 100 ciklov. V primerjavi z baterijami Ni-Cd imajo višje specifične energetske indekse in niso strupene. Življenjska doba NiMh baterij je odvisna od časa polnjenja in načina njenega nadzora. Take vrste baterij so občutljive za polnjenje in so značilne od 500 do 1 tisoč ciklov praznjenja. Življenjska doba je od 3 do 5 let.
3. Litij-ionski (LiIon). Danes so najbolj obetavni elementi. Po ceni so dražji od drugih vrst baterij, vendar praktično nimajo napak. Prva takšna baterija je leta 1991 izdala Sony Corporation. Poleg tega imajo visoke energetske zmogljivosti najmanjšo količino samopraznjenja vseh drugih vrst. Število ciklov polnjenja in praznjenja je več kot tisočkrat. Baterije prve generacije na osnovi anode iz kovinskega litija so imele potencial eksplozije med polnjenjem ali več ciklusi polnjenja. Zamenjava anode z grafitom, v proizvodih druge generacije, je popolnoma odpravila težavo.
4. Litijev polimer (LiPol). Ta tip baterije je bil zasnovan za zamenjavo prve generacije LiIon. Konstrukcija temelji na prehodu polimerov v polprevodniško stanje, kadar so izpostavljeni ionom. Glavna razlika med litij-ionskimi baterijami je uporaba trdnega elektrolita. Moderne LiPol baterije so lahko izdelane v fleksibilni obliki, debelina elementov pa je en ali več milimetrov. Število ciklov polnjenja je 800-krat, pomnilniški učinek ni. Da bi preprečili pojav vžiga ali eksplozije, so vse baterije opremljene z elektronskim vezjem, ki nadzira napajanje in prepreči pregrevanje.
5. Naprava s svinčevo kislino je bila razvita leta 1859. Strukturirano je baterija sestavljena iz šestih baterij z nazivno napetostjo 2,2 voltov, ki je serijsko povezana. Vsak element je niz rešetk iz svinca. Plošče so prekrite z aktivnim materialom in potopljene v elektrolit. Baterija ima šestkrat večjo vrednost, ki je nižja od NiCd in ima dobro prenašanje močnih obremenitev. Slabosti so težka teža in hitro poslabšanje zmogljivosti na hladnem. Pri globokem praznjenju, ki presega osemdeset odstotkov, se življenjska doba baterije dramatično zmanjša.
6. Helijeve baterije. Proizvedena s tehnologijo AMG in GEL z elektrolitom v vezanem stanju. Značilen zaradi nizkega samopraznjenja in vzdrži približno dvesto ciklov polnjenja in praznjenja. Ko je energija obnovljena, je potrebno 10% nazivne kapacitete akumulatorja. Ta pomanjkljivost je ta, da se akumulator ne sme segreti, ker je helij lahko prenesen v tekoče stanje.

Načelo delovanja akumulatorjev temelji na kemijskih reakcijah, ki se odvijajo, ko se različni materiali medsebojno kombinirajo. Ti procesi so reverzibilni, cikli akumulacije in sproščanja energije se lahko večkrat ponavljajo. Telo akumulatorja je iz zaprtega tipa s sponkami.

Vse sodobne baterije ne potrebujejo vzdrževanja.

Vrste baterijskih polnilcev

Kapaciteta in trajanje uporabe baterije je odvisno od pogojev delovanja in načina polnjenja. Kakovostna naprava za shranjevanje ne sme dopuščati ponovnega polnjenja baterije in zaščite pred pregrevanjem. Obstajata dva načina za izvajanje nadzora nad napolnjenostjo:

• tok;
• z napetostjo.

Prva metoda se uporablja za NiCd in NiMh baterije, druga pa za akumulatorje s svincem, LiIon in LiPol. Avtomatski pomnilnik za baterije v svojem delu uporablja specializirane mikrovezja, ki nadzorujejo celoten proces energetske predelave.

Pomnilnik, ki ga trenutno krmili

Take naprave se imenujejo galvanostatični. Glavna značilnost napajalne naprave je količina toka, s katerim se baterija napolni. Baterijo pravilno napolnite in razširiti svojo učinkovitost, bo dosežena samo, če izberete želeno vrednost vrednosti, kot tudi hitrost polnjenja. Čim višji je tok, večja je hitrost, vendar velika vrednost hitrosti polnjenja vodi v hitro razgradnjo baterije. Samodejni polnilniki določajo trenutne vrednosti, ki so enake desetim odstotkom kapacitete baterije (0,1 C).

Da bi odpravili učinek samopraznjenja, se po koncu polnjenja delo polnilnika preklopi v način polnjenja z nizkim tokom. Nekatere naprave za obnovo energije so opremljene z možnostjo hitrega polnjenja, medtem ko se tok dvigne na 1C od kapacitete akumulatorja. Pogosto ta način ni priporočljiv zaradi skrajšanja življenjske dobe energijskih elementov.

Polnjenje akumulatorja se prekine, če se tok polnjenja ne spremeni za tri ure.

Pomnilnik z regulacijo napetosti

Instrumenti delujejo v potenciostatskem načinu. Sam proces je sestavljen iz dveh stopenj, prvi se nadzoruje s tokovnim in drugi z napetostjo. Konec napajanja se pojavi glede na vrednost trenutnega zmanjšanja za nastavljeno vrednost ali po določenem času. Svinčeve in litij-ionske baterije so napolnjene z algoritmi, ki niso nikelj-kadmij in nikelj-kovinski hidridni akumulatorji. Pri slednjem obstajajo tri hitrosti polnjenja: počasno (0,1 ° C), hitro (0,3C) in superbrzdno (1C). Polnjenje baterije se ustavi, ko napetost doseže nastavljeno vrednost.

Zahteve za polnilnike

V 12-voltnih baterijah v avtomobilih in brezprekinitvenem napajanju so bili bolj uporabljeni. Na trgovski etaži lahko najdete že pripravljene avtomatske polnilnike za baterije 12V. Glavne zahteve za njih so naslednje:

1. Trenutna uredba. Naprava za polnjenje mora biti sposobna samodejno in ročno prilagajati polnilni tok.
2. Računovodstvo za ogrevanje. Polnilnik mora nadzorovati temperaturo. Vrednost temperature akumulatorja med procesom polnjenja se spreminja, prav tako je prav tako treba spremeniti napetost na njej. Na primer, ko se temperatura poveča za 5 stopinj, je treba napetost na baterijah zmanjšati za 0,1-0,2 voltov. Ko je ogrevanje močno, se mora postopek polnjenja ustaviti.
3. Polnjenje izvedite v več fazah. Postopek polnjenja v pomnilniku omogoča podaljšanje uporabe baterije. Prva faza je analiza stanja akumulatorja in, če je potrebno, razbremenitev na mejno vrednost (odpravljanje pomnilniškega učinka). Druga stopnja je naboj povečane napetosti in zmanjšanje trenutne jakosti. V tretji fazi je polnjenje napolnjeno z vzdrževanjem minimalnega toka in napetosti.
4. Delovna temperatura. Pomnilnik mora biti sposoben neprekinjenega delovanja v številnih obratovalnih temperaturah.
5. Vse kazalnike naprave morajo biti brez težav prepoznane.
6. Polnilnik mora biti zaščiten pred kratkim stikom in prenapetostjo na vhodu in izhodu.

Vsi procesi v avtomatskem pomnilniku nadzirajo mikroprocesorji. Zahvaljujoč njih digitalna naprava ne zahteva intervencije, vendar sama izbira potrebno napetost in napetostni tok. Pri uporabi teh naprav je možnost polnjenja baterije popolnoma odpravljena. V zadnjem času je spomin začel uporabljati ne konstanten signal, ampak impulzni signal, ki zagotavlja učinkovit in varčen način. Od vseh modelov na trgu razlikujemo naslednje polnilnike:

• Nyundai NY400.
• Daewoo DW450.
• WelleAwO5-1208.
• Dexa Star SM150.
• Vitali 2415ddca.

Univerzalna naprava za lastno proizvodnjo

Zahteve za napravo, zaščita akumulatorja od prekomernega polnjenja pri doseganju napetosti enake 13,7 voltov. Moč naprave je s zunanji vir z napetostjo 20-25 voltov. Naprava polnjenja ne vsebuje pomanjkljivih radijskih elementov, je enostavno nastaviti in ima zaščito pred kratkim stikom.

Trenutni regulator uporablja integrirano vezje na LM317, njegovo vrednost pa nastavi stikalo SB1. Drugo mikrovezje se vklopi z načelom omejevanja tlaka. Želeno vrednost določi odpornost RP2 in RP1. Ko je dosežena nastavljena napetost, se postopek polnjenja ustavi. Nato lahko baterijo priključite kadarkoli brez strahu pred previsom.

Kombinacija DA4 se uporablja za nadzor LED indikacije. Kot prikazovalnik se uporablja dvo-barvna dioda. Rdeča barva označuje predhodno praznjenje, zelena označuje polnjenje.

Ko je baterija nameščena, se njegova napetost primerja z drugim izhodom komparatorja. Tranzistor, ki deluje v načinu VT1, je odprt in tok, ki poteka skozi LED, vodi do rdečega sijaja. Drugi in četrti vhod primerjalnika dobiva napetost zener diode VD5, ki je enaka 6 voltov. Tranzistor VT3 je vklopljen v skladu s krogom vira sledilca. V akumulatorju, ki zahteva polnjenje, odklopi enoto za omejevanje napetosti, tako da deluje samo omejevalnik toka.

Takoj, ko se napetost na bateriji približa nastavljeni vrednosti in doseže 12,8 voltov, se na prvem izhodu komparatorja pojavi visoka raven. Prag določajo RP32 in RP4. Tranzistor VT1 zapre in vrti drugi in četrti izhod čipa v inverzijo. Rdeča lučka se ugasne in zelena LED zasveti. VT3 se zapre in omeji napetost.

Oskrba Stabilizacijsko 12 voltov na enoto krmilne in prikazovalne izvedemo z uporabo sestavni stabilizatorjev DA3 7812. Ker se ogrevalne vode med segrevanjem ključev moči, ki jih je treba namestiti na zvočilo. Vključitev hladilnega sistema je narejen na VT4. Če je radiator začne segrevati, termočlen pošlje signal tretje primerjalno stopala, ki se odpre VT4 tranzistor in vključuje ventilatorjev.

Nastavitev z ustreznimi sestavnimi deli in delovnimi deli zmanjša, da nastavite potrebne parametre polnjenja. Na vhod se uporabi signal 20 voltov in preverja se prisotnost 12 voltov na 3-kraki primerjalnega komparatorja. V priključku X2, brez priključitve tovora, je spremenljivi upor RP1 nastavljen na 12,8 voltov. Spremenljiv upor RP3 doseže stanje, v katerem LED sveti zeleno. S pomočjo RP5, trenutek, ko je ventilator vklopljen.