Šajā vietnē esmu izstrādājis un publicējis dažādas akumulatoru lādētāju shēmas, tomēr lasītāji bieži vien sajaukt, izvēloties pareizo akumulatora lādētāja ķēdi savām individuālajām lietojumprogrammām. Un man ir skaidri jāpaskaidro katrs lasītājs par to, kā pielāgot konkrēto akumulatora lādētāja ķēdi viņu īpašajām vajadzībām.

Tas kļūst diezgan laikietilpīgs, jo tas ir tas pats, kas man laiku pa laikam jāpaskaidro katram lasītājam.

Tas mani piespieda publicēt šo ierakstu, kur esmu mēģinājis izskaidrot standarta akumulatora lādētājs dizains un kā to pielāgot vairākos veidos, lai tas atbilstu individuālajām vēlmēm sprieguma, strāvas, automātiskās izslēgšanās vai pusautomātisko darbību ziņā.

Pareiza akumulatora uzlāde ir būtiska

Trīs galvenie parametri, kas nepieciešami visām baterijām, lai optimāli un droši uzlādētos, ir:

Pastāvīgs spriegums.
Pastāvīga strāva.
Automātiska izslēgšana.

Tātad būtībā šīs ir trīs pamatlietas, kas jāpiemēro, lai veiksmīgi uzlādētu akumulatoru, kā arī pārliecinieties, ka process neietekmē akumulatora darbības laiku.

Daži uzlaboti un izvēles nosacījumi ir:

Termiskā vadība.

un Soli uzlādējiet .

Iepriekš minētie divi kritēriji ir īpaši ieteicami Li-ion baterijas , lai gan svina skābes akumulatoriem tie var nebūt tik izšķiroši (lai gan to nav kaitēt, ieviešot to pašu)

Noskaidrosim iepriekšminētos nosacījumus un redzēsim, kā varēs pielāgot prasības saskaņā ar šādiem norādījumiem:

Pastāvīga sprieguma nozīme:

Visas baterijas ieteicams uzlādēt ar spriegumu, kas var būt par aptuveni 17 līdz 18% lielāks nekā drukātā akumulatora spriegums, un šo līmeni nedrīkst daudz palielināt vai svārstīt.

Tāpēc par a 12V akumulators , vērtība ir aptuveni 14,2 V, ko nevajadzētu daudz palielināt.

Šo prasību sauc par pastāvīga sprieguma prasību.

Tā kā šodien ir pieejami ciparu sprieguma regulatora IC, pastāvīga sprieguma lādētāja izgatavošana ir dažu minūšu jautājums.

Starp šīm IC vispopulārākās ir LM317 (1,5 ampēri), LM338 (5ampi), LM396 (10 ampēri). Tie visi ir mainīga sprieguma regulatora IC un ļauj lietotājam iestatīt jebkuru vēlamo pastāvīgo spriegumu jebkur no 1,25 līdz 32 V (nav paredzēts LM396).

Pastāvīga sprieguma sasniegšanai varat izmantot IC LM338, kas ir piemērots lielākajai daļai akumulatoru.

Šeit ir ķēdes piemērs, ko var izmantot, lai uzlādētu jebkuru akumulatoru no 1,25 līdz 32 V ar pastāvīgu spriegumu.

Pastāvīga sprieguma akumulatoru lādētāja shēma

5k katla maiņa ļauj iestatīt jebkuru vēlamo pastāvīgo spriegumu pāri C2 kondensatoram (Vout), ko var izmantot pievienotās akumulatora uzlādēšanai šajos punktos.

Fiksētam spriegumam jūs varat aizstāt R2 ar fiksētu rezistoru, izmantojot šo formulu:

VVAI= VAtsauce(1 + R2 / R1) + (EsADJ× R2)

Kur VAtsauceir = 1,25

Kopš esADJir pārāk mazs, to var ignorēt

Lai gan var būt nepieciešams pastāvīgs spriegums, vietās, kur spriegums no ieejas maiņstrāvas tīkla nemainās pārāk daudz (5% augšup / lejup ir diezgan pieņemami), var pilnībā novērst iepriekš minēto ķēdi un aizmirst par pastāvīgā sprieguma koeficientu.

Tas nozīmē, ka akumulatora uzlādēšanai mēs varam vienkārši izmantot pareizi novērtētu transformatoru, neņemot vērā pastāvīgu sprieguma stāvokli, ja tīkla ievade ir diezgan uzticama tās svārstību ziņā.

Šodien, parādoties SMPS ierīcēm, iepriekš minētais jautājums kļūst pilnīgi nenozīmīgs, jo visi SMPS ir pastāvīgas sprieguma barošanas avoti un ir ļoti uzticami, ņemot vērā to specifikācijas, tādēļ, ja ir pieejams SMPS, iepriekš minēto LM338 ķēdi var noteikti novērst.

Bet parasti SMPS nāk ar fiksētu spriegumu, tāpēc tādā gadījumā tā pielāgošana konkrētam akumulatoram var kļūt par problēmu, un jums, iespējams, būs jāizvēlas daudzpusīgā LM338 ķēde, kā paskaidrots iepriekš .... vai ja jūs joprojām vēlaties to izvairīties , jūs varat vienkārši modificēt SMPS pati ķēde vēlamā uzlādes sprieguma iegūšanai.

Šajā sadaļā tiks paskaidrots pielāgotas strāvas vadības ķēdes dizains konkrētai, izvēlētai akumulatora lādētāja vienībai.

Pastāvīgas strāvas pievienošana

Tāpat kā “konstanta sprieguma” parametrs , ieteiktā akumulatora uzlādes strāva nedrīkst būt daudz palielināta vai svārstīga.

“kā pārbaudīt tilta taisngriezi ”

Svina skābes akumulatoriem uzlādes ātrumam jābūt aptuveni 1/10 vai 2/10 no drukātās akumulatora Ah (ampēra stundas) vērtības. Tas nozīmē, ka, ja akumulatora nominālā vērtība ir 100 Ah, tad tā uzlādes strāvas (amp) ātrumam ieteicams būt vismaz 100/10 = 10 ampēri vai (100 x 2) / 10 = 200/10 = 20 amp., šim skaitlim vajadzētu būt vēlams palielināt, lai saglabātu veselīgus akumulatora apstākļus.

Tomēr attiecībā uz Li-ion vai Lipo baterijas kritērijs ir pilnīgi atšķirīgs, šīm baterijām uzlādes ātrums varētu būt tikpat liels kā to Ah ātrums, tas nozīmē, ja litija jonu akumulatora AH specifikācija ir 2,2 Ah, tad to ir iespējams uzlādēt tajā pašā līmenī, kas ir 2,2 ampēri. likme Šeit jums nekas nav jāsadala vai jāveic jebkādi aprēķini.

Lai ieviestu a pastāvīga strāva LM338 atkal kļūst noderīgs, un to var konfigurēt parametra sasniegšanai ar augstu precizitātes pakāpi.

Tālāk norādītās shēmas parāda, kā IC var būt konfigurēts pašreizējā kontrolētā akumulatora lādētāja ieviešanai.

Pārliecinieties, ka iepazīstieties ar šo rakstu kas nodrošina lielisku un ļoti pielāgojamu akumulatora lādētāja ķēdi.

Shēma CC un CV vadāmam akumulatora lādētājam

Kā jau tika apspriests iepriekšējā sadaļā, ja jūsu ievades tīkls ir diezgan nemainīgs, varat ignorēt labās puses LM338 sadaļu un vienkārši izmantot kreisās puses strāvas ierobežotāja ķēdi ar transformatoru vai SMPS, kā parādīts zemāk:

Iepriekš minētajā konstrukcijā transformatora spriegumu var novērtēt pēc akumulatora sprieguma līmeņa, bet pēc labošanas tas var nedaudz pārsniegt norādīto akumulatora uzlādes spriegumu.

Šo problēmu var atstāt novārtā, jo pievienotā strāvas vadības funkcija piespiedīs spriegumu automātiski pazemināt pārmērīgo spriegumu līdz drošam akumulatora uzlādes sprieguma līmenim.

R1 var pielāgot atbilstoši vajadzībām, izpildot sniegtos norādījumus ŠEIT

Diodēm jābūt atbilstoši novērtētām atkarībā no uzlādes strāvas, un, vēlams, tām jābūt daudz augstākām par norādīto uzlādes strāvas līmeni.

Strāvas pielāgošana akumulatora uzlādēšanai

Iepriekš minētajās shēmās minētais IC LM338 ir paredzēts darbam ar maksimāli 5 ampēriem, kas padara to piemērotu tikai baterijām līdz 50 AH, tomēr jums var būt daudz augstākas nominālās baterijas 100 AH, 200 AH vai pat 500 AH. .

Iespējams, ka tiem būs nepieciešama uzlāde ar augstāku pašreizējo ātrumu, ar kuru, iespējams, nepietiek ar vienu LM338.

Lai to novērstu, paralēli var uzlabot vai uzlabot IC ar vairākiem IC, kā parādīts šajā piemērā:

25 ampēru lādētāja ķēde

“scada sistēmas parasti tiek ieviestas, izmantojot kādu no šīm sastāvdaļām ”

Iepriekš minētajā piemērā konfigurācija izskatās nedaudz sarežģīta opamp iekļaušanas dēļ, tomēr neliela lāpīšana parāda, ka faktiski IC var tieši pievienot paralēli pašreizējās izejas reizināšanai, ja visi IC ir uzstādīti virs kopēja radiatora , skatiet šo diagrammu:

Lai sasniegtu vēlamo strāvas robežu, parādītajā formātā var pievienot jebkuru skaitu IC, tomēr ir jānodrošina divas lietas, lai panāktu optimālu reakciju no konstrukcijas:

Visiem IC jābūt uzstādītiem uz kopēja radiatora, un visiem strāvas ierobežojošajiem rezistoriem (R1) jābūt piestiprinātiem ar precīzi atbilstošu vērtību, abi parametri ir nepieciešami, lai nodrošinātu vienādu siltuma sadali starp IC un līdz ar to vienādu strāvas sadalījumu visā pievienotā akumulatora izeja.

Līdz šim mēs esam iemācījušies, kā pielāgot pastāvīgu spriegumu un pastāvīgu strāvu konkrētai akumulatora lādētāja lietojumprogrammai.

Tomēr bez automātiskas atslēgšanas akumulatora lādētāja ķēde var būt tikai nepilnīga un diezgan nedroša.

Līdz šim mūsu akumulatora uzlādē konsultācijas mēs uzzinājām, kā pielāgot pastāvīga sprieguma parametrus, veidojot akumulatora lādētāju, nākamajās sadaļās mēs centīsimies saprast, kā ieviest automātisku pilnīgas uzlādes pārtraukšanu, lai nodrošinātu pievienotās akumulatora drošu uzlādi.

Auto-Cut 0ff pievienošana akumulatora lādētājam

Šajā sadaļā mēs atklāsim kā akumulatoram var pievienot automātisko izslēgšanos lādētājs, kas ir viens no vissvarīgākajiem aspektiem šādās shēmās.

Vienkāršu automātiskās izslēgšanās posmu var iekļaut un pielāgot izvēlētajā akumulatora lādētāja ķēdē, iekļaujot opamp salīdzinātāju.

Opamp var novietot, lai noteiktu akumulatora sprieguma pieaugumu, kamēr tas tiek uzlādēts, un pārtrauc uzlādes spriegumu, tiklīdz spriegums sasniedz visu akumulatora uzlādes līmeni.

Iespējams, jūs jau esat redzējis šo ieviešanu lielākajā daļā automātisko akumulatoru lādētāju shēmu, kas līdz šim publicētas šajā emuārā.

Jēdzienu var pilnībā izprast, izmantojot šādu paskaidrojumu un parādīto shēmas GIF simulāciju:

PIEZĪME. Lūdzu, uzlādes ieejai izmantojiet releja N / O kontaktu, nevis parādīto N / C. Tas nodrošinās, ka relejs nedarbojas bez akumulatora. Lai tas darbotos, pārliecinieties, ka arī ieejas tapas (2 un 3) samaināt savā starpā .

Iepriekš minētajā simulācijas efektā mēs varam redzēt, ka opamp ir konfigurēts kā akumulatora sprieguma sensors, lai noteiktu pārslodzes slieksni un pārtrauktu akumulatora padevi, tiklīdz tas tiek konstatēts.

Iepriekš iestatītais IC kontaktdakša (+) ir noregulēts tā, ka ar pilnu akumulatora spriegumu (šeit 14,2 V) tapa # 3 iegūst toni lielāku potenciālu nekā IC kontakts (-), kas ir fiksēts ar atskaites spriegumu 4,7 V ar zenera diode.

Iepriekš paskaidrotie “pastāvīgā sprieguma” un “nemainīgās strāvas” padeves veidi ir savienoti ar ķēdi un akumulatoru, izmantojot releja kontaktu ar kontaktu.

Sākotnēji barošanas spriegums un akumulators tiek izslēgti no ķēdes.

Pirmkārt, izlādēto akumulatoru ir atļauts savienot ar ķēdi, tiklīdz tas ir izdarīts, opamp nosaka potenciālu, kas ir zemāks (10,5 V, kā šeit pieņemts) nekā pilns uzlādes līmenis, un tāpēc RED gaismas diode iedegas , norādot, ka akumulators ir zem pilna uzlādes līmeņa.

Pēc tam tiek ieslēgta 14,2 V ieejas uzlādes padeve.

Tiklīdz tas ir izdarīts, ieeja uzreiz noslīd līdz akumulatora spriegumam un sasniedz 10,5 V līmeni.

Tagad tiek sākta uzlādes procedūra, un akumulators sāk uzlādēt.

Lādēšanas laikā palielinoties akumulatora spailes spriegumam, attiecīgi palielinās arī tapas (+) spriegums.

Brīdī, kad akumulatora spriegums sasniedz pilnu ieejas līmeni, kas ir 14,3 V līmenis, tapa (+) arī proporcionāli sasniedz 4,8 V, kas ir tieši lielāks par tapas (-) spriegumu.

Tas acumirklī liek opamp izejai sasniegt augstu.

RED gaismas diode tagad izslēdzas, un iedegas zaļā gaismas diode, kas norāda pārejas darbību un arī to, ka akumulators ir pilnībā uzlādēts.

Tomēr tas, kas var notikt pēc tam, iepriekš redzamajā simulācijā nav parādīts. Mēs to iemācīsimies, izmantojot šādu paskaidrojumu:

Tiklīdz relejs izslēdzas, akumulatora spailes spriegums ātri mēdz samazināties un atjaunoties zemākā līmenī, jo 12 V akumulators nekad konsekventi netur 14 V līmeni un mēģinās sasniegt aptuveni 12,8 V atzīmi.

Šī stāvokļa dēļ tapas (+) spriegumam atkal būs kritums zem kontakta (-) iestatītā atsauces līmeņa, kas vēlreiz liks relejam izslēgties, un uzlādes process atkal tiks uzsākts.

Šī releja ieslēgšanas / izslēgšanas pārslēgšana turpinās braukt ar velosipēdu, radot nevēlamu 'klikšķa' skaņu no releja.

Lai to izvairītos, ķēdei ir obligāti jāpievieno histerēze.

Tas tiek darīts, ieviešot augstas vērtības rezistoru pāri izejas un IC (+) tapai, kā parādīts zemāk:

Pievienojot histerēzi

Iepriekš minētā pievienošana norādīja histerēze rezistors novērš releja svārstības ON / OFF sliekšņa līmenī un fiksē releju līdz noteiktam laika periodam (līdz akumulatora spriegums nokrītas zem šīs rezistora vērtības ilgtspējīgās robežas).

Augstākas vērtības rezistori nodrošina zemākus fiksācijas periodus, savukārt zemāks rezistors nodrošina lielāku histerēzi vai augstāku fiksācijas periodu.

Tādējādi no iepriekš minētās diskusijas mēs varam saprast, kā pareizi konfigurētu automātisko akumulatora atslēgšanas shēmu jebkurš hobijs var izstrādāt un pielāgot savām vēlamajām akumulatora uzlādes specifikācijām.

Tagad ļauj redzēt, kā var izskatīties viss akumulatora lādētāja dizains, ieskaitot pastāvīgo spriegumu / strāvu, kas iestatīta kopā ar iepriekšminēto izslēgšanas konfigurāciju:

Tātad, šeit ir pabeigta pielāgotā akumulatora lādētāja shēma, kuru var izmantot jebkura vēlamā akumulatora uzlādēšanai pēc tā iestatīšanas, kā paskaidrots visā mūsu apmācībā:

Opamp var būt IC 741
Preset = 10k preset
abas zenera diodes var būt = 4,7 V, 1/2 vati
zener rezistors = 10k
LED un tranzistora rezistori var būt arī = 10k
Tranzistors = BC547
releja diode = 1N4007
relejs = izvēlieties atbilstošu akumulatora spriegumam.

Kā uzlādēt akumulatoru bez iepriekšminētajām iespējām

Ja jums rodas jautājums, vai ir iespējams uzlādēt akumulatoru, nesaistot nevienu no iepriekšminētajām sarežģītajām shēmām un detaļām? Atbilde ir jā, jūs varat droši un optimāli uzlādēt jebkuru akumulatoru, pat ja jums nav nevienas no iepriekš minētajām shēmām un detaļām.

Pirms turpināt, būtu svarīgi zināt dažas svarīgas lietas, kas nepieciešamas, lai akumulators droši uzlādētos, un lietas, kas padara “automātiskās atslēgšanas”, “nemainīgā sprieguma” un “pastāvīgās strāvas” parametrus tik svarīgus.

“kas ir sr aizbīdnis ”

Šīs funkcijas kļūst svarīgas, ja vēlaties, lai akumulators tiktu uzlādēts ļoti efektīvi un ātri. Šādos gadījumos jūs varat vēlēties, lai lādētājs būtu aprīkots ar daudzām uzlabotām funkcijām, kā ieteikts iepriekš.

Tomēr, ja esat gatavs pieņemt pilnu akumulatora uzlādes līmeni, kas ir nedaudz zemāks par optimālo, un, ja vēlaties nodrošināt dažas stundas ilgāku laiku, lai uzlāde tiktu pabeigta, noteikti jums nevajadzēs nevienu no ieteicamajām funkcijām, piemēram, pastāvīgu strāvu, pastāvīgu spriegumu vai automātisku izslēgšanos, jūs varat aizmirst visus šos.

Būtībā akumulatoru nevajadzētu uzlādēt ar izejmateriāliem, kuru vērtējums ir augstāks par drukātā akumulatora vērtējumu, tas ir tik vienkārši.

Tas nozīmē, ka jūsu akumulatora nominālā vērtība ir 12 V / 7 Ah, ideālā gadījumā jums nekad nevajadzētu pārsniegt pilnas uzlādes līmeni virs 14,4 V un strāvu virs 7/10 = 0,7 ampēri. Ja šīs divas likmes tiek pareizi uzturētas, varat būt drošs, ka akumulators ir drošās rokās un nekad nekaitēs, neskatoties ne uz kādiem apstākļiem.

Tāpēc, lai nodrošinātu iepriekš minētos kritērijus un uzlādētu akumulatoru, neiesaistot sarežģītas shēmas, vienkārši pārliecinieties, ka jūsu izmantotais ieejas avots ir atbilstoši novērtēts.

Piemēram, ja uzlādējat 12V / 7Ah akumulatoru, izvēlieties transformatoru, kas pēc rektifikācijas un filtrēšanas ražo aptuveni 14V, un tā strāva ir aptuveni 0,7 ampēri. To pašu noteikumu proporcionāli var piemērot arī citām baterijām.

Šeit pamatideja ir saglabāt uzlādes parametrus nedaudz zemākus par maksimāli pieļaujamo. Piemēram, 12 V akumulatoru var ieteikt uzlādēt līdz pat 20% augstāk par tā drukāto vērtību, tas ir, 12 x 20% = 2,4 V augstāks par 12 V = 12 + 2,4 = 14,4 V.

Tāpēc mēs pārliecināmies, ka tas ir nedaudz zemāks par 14 V, kas akumulatoru var neuzlādēt līdz optimālajam līmenim, bet būs noderīgs jebkuram, patiesībā saglabājot nedaudz zemāku vērtību, akumulatora darbības laiks tiks pagarināts, ļaujot daudz vairāk uzlādes / izlādes ciklu. ilgtermiņā.

Līdzīgi, saglabājot uzlādes strāvu 1/10 no drukātās Ah vērtības, tiek nodrošināts, ka akumulators tiek uzlādēts ar minimālu spriegumu un izkliedi, tādējādi akumulatoram kalpojot ilgāk.

Galīgā iestatīšana

pamata akumulatora lādētāja ķēde, izmantojot transformatoru un taisngriezi

Vienkāršu iepriekš parādīto iestatījumu var universāli izmantot jebkura akumulatora drošai un optimālai uzlādēšanai, ja vien jūs pieļaujat pietiekamu uzlādes laiku vai līdz brīdim, kad ampermetra adata nokrīt gandrīz līdz nullei.