Paano nakaayos at gumagana ang mga baterya ng baterya?

Ang mga accumulators sa elektrikal na engineering ay karaniwang tinatawag na mga mapagkukunan ng kemikal ng kasalukuyang, na maaaring magdagdag, ibalik ang natupok na enerhiya dahil sa aplikasyon ng isang panlabas na larangan ng kuryente.

Ang mga aparato na nagbibigay ng koryente sa mga plato ng baterya ay tinatawag na mga charger: dalhin nila ang kasalukuyang mapagkukunan sa kondisyon ng pagtatrabaho, singilin ito. Upang maayos na maipalabas ang baterya, kinakailangan upang maipakita ang mga prinsipyo ng kanilang trabaho at ang charger.

Paano gumagana ang baterya

Ang isang kemikal na nai-recycle kasalukuyang mapagkukunan sa panahon ng operasyon ay maaaring:

1. kapangyarihan ang nakakonektang pag-load, halimbawa, isang ilaw na bombilya, isang makina, isang mobile phone at iba pang mga aparato, na ginugol ang supply nito ng de-koryenteng enerhiya;

2. ubusin ang panlabas na koryente na konektado dito, ginugol ito sa pagpapanumbalik ng reserba ng kapasidad nito.

Sa unang kaso, ang baterya ay pinalabas, at sa pangalawa nakakatanggap ito ng singil. Maraming mga disenyo ng mga baterya, ngunit ang kanilang mga prinsipyo sa pagtatrabaho ay pangkaraniwan. Suriin natin ang tanong na ito sa pamamagitan ng halimbawa ng mga plate na nickel-cadmium na inilagay sa isang electrolyte solution.

Mababang baterya

Ang dalawang de-koryenteng circuit ay nagpapatakbo nang sabay-sabay:

1. panlabas, inilapat sa mga terminal ng output;

2. panloob.

Kapag pinalabas sa isang ilaw na bombilya sa isang panlabas na inilalapat na circuit, ang kasalukuyang daloy mula sa mga wire at isang filament na nabuo sa pamamagitan ng paggalaw ng mga electron sa mga metal, at ang mga anion at kasyon ay lumilipat sa pamamagitan ng electrolyte sa panloob na bahagi.

Ang graphic na idinagdag na nickel oxides ay bumubuo ng batayan ng isang positibong sisingilin na plato, at ang spoon cadmium ay ginagamit sa negatibong elektrod.

Kapag ang baterya ay pinalabas, ang bahagi ng aktibong oxygen ng nickel oxides ay inilipat sa electrolyte at lumilipat sa cadmium plate, kung saan ito ay nag-oxidize, binabawasan ang kabuuang kapasidad.

Singil sa baterya

Ang pag-load ay madalas na tinanggal mula sa mga terminal ng output para sa singilin, bagaman sa pagsasagawa ang pamamaraan ay ginagamit kapag nakakonekta ang pagkarga, tulad ng sa baterya ng isang gumagalaw na kotse o sa isang sisingilin na mobile phone na pinag-uusapan.

Ang mga terminal ng baterya ay ibinibigay ng boltahe mula sa isang panlabas na mapagkukunan ng mas mataas na kapangyarihan. Ito ay ang hitsura ng isang pare-pareho o smoothed, pulsating form, lumampas sa potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga electrodes, ay nakadirekta nang walang unipolarly sa kanila.

Ang enerhiya na ito ay nagdudulot ng kasalukuyang dumaloy sa panloob na circuit ng baterya sa kabaligtaran ng direksyon sa paglabas, kapag ang mga partikulo ng aktibong oxygen ay "kinatas" mula sa espasyo ng espongha at sa pamamagitan ng electrolyte na dumating sa kanilang orihinal na lugar. Dahil dito, ang natupok na kapasidad ay naibalik.

Sa panahon ng singil at paglabas, ang kemikal na komposisyon ng mga plato ay nagbabago, at ang electrolyte ay nagsisilbing isang daluyan ng paghahatid para sa pagpasa ng mga anion at cations. Ang intensity ng electric kasalukuyang pagpasa sa panloob na circuit ay nakakaapekto sa rate ng pagpapanumbalik ng mga katangian ng mga plato sa panahon ng singilin at ang bilis ng paglabas.

Ang pinabilis na daloy ng mga proseso ay humahantong sa mabilis na ebolusyon ng gas, labis na pag-init, na maaaring magpangit ng disenyo ng mga plato, guluhin ang kanilang mekanikal na kondisyon.

Masyadong maliit na alon sa panahon ng singilin ay makabuluhang pahabain ang oras ng pagbawi ng kapasidad na natupok. Sa madalas na paggamit ng isang naantala na singil, ang asupre ng mga plato ay nagdaragdag, at ang kapasidad ay bumababa. Samakatuwid, ang pag-load na inilapat sa baterya at ang kapangyarihan ng charger ay palaging isinasaalang-alang upang lumikha ng pinakamainam na mode.

Ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga baterya ng lithium-ion ay nasuri dito:Mga mapagkukunan ng kemikal na kasalukuyang

Paano gumagana ang charger

Malawak ang kasalukuyang hanay ng mga baterya.Para sa bawat modelo, ang mga pinakamainam na teknolohiya ay napili na maaaring hindi angkop, nakakapinsala sa iba. Ang mga tagagawa ng electronic at elektrikal na kagamitan ay nag-eksperimento sa mga kondisyon ng pagtatrabaho ng mga kasalukuyang mapagkukunan ng kemikal at lumikha ng kanilang sariling mga produkto para sa kanila, na naiiba sa hitsura, disenyo, at mga katangian ng kuryente.

Pagsingil ng mga istruktura para sa mga mobile na aparato ng elektronik

Ang mga sukat ng mga charger para sa mga mobile na produkto ng iba't ibang mga capacities ay makabuluhang naiiba sa bawat isa. Lumilikha sila ng mga espesyal na kondisyon sa pagtatrabaho para sa bawat modelo.

Kahit na para sa parehong uri ng mga baterya ng mga karaniwang sukat na AA o AAA ng iba't ibang mga kapasidad, inirerekumenda na gamitin ang kanilang sariling oras ng singilin, depende sa kapasidad at mga katangian ng kasalukuyang mapagkukunan. Ang mga halaga nito ay ipinapahiwatig sa kasamang teknikal na dokumentasyon.

Ang isang tiyak na bahagi ng mga charger at baterya para sa mga mobile phone ay nilagyan ng awtomatikong proteksyon na patayin ang kapangyarihan sa pagtatapos ng proseso. Ngunit, ang kontrol sa kanilang trabaho ay dapat pa ring isagawa nang biswal.

Ang pagsingil ng mga istraktura para sa mga baterya ng automotiko

Ang teknolohiyang singilin ay dapat na sundin nang may partikular na katumpakan kapag ang mga operating baterya ng automotive na idinisenyo upang gumana sa mahirap na mga kondisyon. Halimbawa, sa taglamig, sa malamig na panahon, sa kanilang tulong kinakailangan na hubarin ang malamig na rotor ng panloob na pagkasunog ng engine na may makapal na grasa sa pamamagitan ng isang intermediate electric motor - starter.

Ang mga pagpapadala o hindi maayos na mga baterya na handa ay karaniwang hindi nakayanan ang gawaing ito.

Ang mga pamamaraan ng empirikal ay nagpahayag ng ugnayan ng kasalukuyang singilin para sa mga lead na baterya at alkalina. Ito ay itinuturing na pinakamainam na halaga ng singil (amperes) ng 0.1 na halaga ng kapasidad (oras ng ampere) para sa unang uri at 0.25 para sa pangalawa.

Halimbawa, ang isang baterya ay may kapasidad na 25 amp na oras. Kung ito ay acidic, pagkatapos ay dapat itong singilin sa isang kasalukuyang 0.1 ∙ 25 = 2.5 A, at para sa alkalina - 0.25 ∙ 25 = 6.25 A. Upang lumikha ng mga naturang kondisyon, kakailanganin mong gumamit ng iba't ibang mga aparato o gumamit ng isang unibersal na may malaking halaga pag-andar.

Ang isang modernong charger ng baterya para sa mga baterya ng acid na lead ay dapat suportahan ang isang bilang ng mga gawain:

• kontrolin at i-stabilize ang kasalukuyang singil;

• isaalang-alang ang temperatura ng electrolyte at pigilan ito mula sa pagpainit ng higit sa 45 degree sa pamamagitan ng pagtatapos ng kapangyarihan.

Ang posibilidad ng pagsasagawa ng control at cycle ng pagsasanay para sa isang acid na baterya ng isang kotse gamit ang isang charger ay isang kinakailangang pag-andar, na may kasamang tatlong yugto:

1. Isang buong singil ng baterya sa maximum na kapasidad;

2. sampung oras na paglabas na may kasalukuyang 9 ÷ 10% ng nominal na kapasidad (empirical dependence);

3. Magbalik muli ng isang pinalabas na baterya.

Kapag isinasagawa ang CTC, ang pagbabago sa density ng electrolyte at ang oras ng pagkumpleto ng ikalawang yugto ay sinusubaybayan. Sa pamamagitan ng halaga nito, hinuhusgahan nila ang antas ng pagsusuot ng mga plato, ang tagal ng natitirang mapagkukunan.

Ang mga charger para sa mga baterya ng alkalina ay maaaring magamit sa mas kumplikadong disenyo, dahil ang mga kasalukuyang mapagkukunan ay hindi gaanong sensitibo sa mga mode ng undercharging at overcharging.

Ang grapiko ng pinakamainam na singil ng mga baterya ng acid-alkalina para sa mga kotse ay nagpapakita ng pag-asa sa hanay ng kapasidad sa anyo ng mga kasalukuyang pagbabago sa panloob na circuit.

Sa simula ng proseso ng pagsingil, inirerekumenda na mapanatili ang kasalukuyang sa maximum na pinapayagan na halaga, at pagkatapos ay bawasan ang halaga nito sa minimum para sa pangwakas na pagkumpleto ng mga reaksiyong pisika ng pisika na ibabalik ang kapasidad.

Kahit na sa kasong ito, kinakailangan upang kontrolin ang temperatura ng electrolyte at ipakilala ang mga susog sa kapaligiran.

Ang kumpletong pagkumpleto ng pag-charge ng pag-charge ng mga baterya ng lead acid ay kinokontrol ng:

• pagpapanumbalik ng boltahe sa bawat bangko 2.5 ÷ 2.6 volts;

• pagkamit ng maximum na electrolyte density, na hindi na nagbabago;

• ang pagbuo ng marahas na ebolusyon ng gas kapag nagsisimula ang "electrolyte";

• pagkamit ng kapasidad ng baterya, na lumampas sa 15 ÷ 20% ng halaga na ibinigay sa panahon ng paglabas.

Mga Kasalukuyang Pormularyo ng baterya

Ang kondisyon para sa pagsingil ng baterya ay ang boltahe ay dapat mailapat sa mga plato nito, na lumilikha ng isang kasalukuyang sa panloob na circuit ng isang tiyak na direksyon. Maaari niya:

1. magkaroon ng isang palaging halaga;

2. o nag-iiba sa oras ayon sa isang tiyak na batas.

Sa unang kaso, ang mga proseso ng physicochemical ng panloob na kadena ay hindi nagbabago, at sa pangalawa, ayon sa ipinanukalang mga algorithm na may paglaki ng siklo at pagpapalambing, na lumikha ng mga oscillatory effects sa mga anion at cations. Ang pinakabagong pagpipilian sa teknolohiya ay ginagamit upang labanan ang pagkalbo sa plato.

Ang bahagi ng oras ng pagsingil ng singil sa kasalukuyan ay inilalarawan ng mga grap.

Ang ibabang kanang larawan ay nagpapakita ng isang malinaw na pagkakaiba sa hugis ng kasalukuyang kasalukuyang output ng charger, na gumagamit ng kontrol sa thyristor upang limitahan ang sandali ng pagbukas ng kalahating alon ng isang sinusoid. Dahil dito, ang pag-load sa electrical circuit ay kinokontrol.

Naturally, maraming mga modernong charger ang maaaring lumikha ng iba pang mga anyo ng mga alon na hindi ipinapakita sa diagram na ito.

Mga prinsipyo ng paglikha ng mga circuit para sa mga charger

Ang isang solong-phase 220 boltahe network ay karaniwang ginagamit upang mabigyan ng kapangyarihan ang mga kagamitan ng mga charger. Ang boltahe na ito ay na-convert sa ligtas na undervoltage, na inilalapat sa mga terminal ng input ng baterya sa pamamagitan ng iba't ibang mga bahagi ng elektronik at semiconductor.

Mayroong tatlong mga scheme para sa pag-convert ng pang-industriya na boltahe ng sinusoidal sa mga charger dahil sa:

1. ang paggamit ng mga electromekanikal na boltahe transpormer na nagpapatakbo sa prinsipyo ng electromagnetic induction;

2. aplikasyon ng mga elektronikong transpormer;

3. nang walang paggamit ng mga aparato ng transpormer batay sa mga divider ng boltahe.

Posible na posible ay ang conversion ng boltahe ng inverter, na kung saan ay naging malawak na ginagamit para sa inverter welding machinedalas ng mga Converter na kumokontrol sa mga motor. Ngunit, para sa singilin ng mga baterya, ito ay medyo mahal na kagamitan.

Charger circuit na may paghihiwalay ng transpormer

Ang prinsipyo ng electromagnetic ng paglipat ng de-koryenteng enerhiya mula sa pangunahing paikot-ikot na 220 volts hanggang sa pangalawang ganap na naghihiwalay sa mga potensyal ng circuit ng suplay mula sa natupok ng isa, tinatanggal ang pakikipag-ugnay nito sa baterya at pinsala sa kaganapan ng mga pagkakamali ng pagkakabukod. Ang pamamaraang ito ay ang pinakaligtas.

Ang mga diagram ng power circuit ng mga aparato na may isang transpormer ay may maraming magkakaibang disenyo. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng tatlong mga prinsipyo para sa paglikha ng iba't ibang mga alon ng seksyon ng kuryente mula sa mga charger sa pamamagitan ng paggamit ng:

1. diode tulay na may isang smoothing ripple capacitor;

2. diode tulay na walang smoothing ripple;

3. Ang isang solong diode na nagpuputol sa negatibong kalahating alon.

Ang bawat isa sa mga circuit na ito ay maaaring magamit nang nakapag-iisa, ngunit kadalasan ang isa sa kanila ay ang batayan, ang batayan para sa paglikha ng isa pa, mas maginhawa para sa operasyon at kontrol sa pamamagitan ng magnitude ng output kasalukuyang.

Ang paggamit ng mga set ng mga transistor ng kuryente na may mga control chain sa itaas na bahagi ng larawan sa diagram ay nagbibigay-daan upang mabawasan ang output boltahe sa mga terminal ng output circuit ng charger, na nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang mga halaga ng palagiang mga alon na dumaan sa mga konektadong baterya.

Ang isa sa mga pagpipilian para sa disenyo ng charger na may kasalukuyang kontrol ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Ang parehong mga koneksyon sa pangalawang circuit ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang amplitude ng ripple, upang malimitahan ito sa iba't ibang yugto ng singilin.

Ang parehong average na circuit ay gumagana nang epektibo kapag pinapalitan ang dalawang kabaligtaran ng diode sa tulay ng diode na may mga thyristors na pantay na regulate ang kasalukuyang lakas sa bawat alternating half-cycle. At ang pag-aalis ng negatibong half-harmonics ay itinalaga sa natitirang mga diode ng kuryente.

Ang pagpapalit ng isang solong diode sa ilalim ng larawan na may isang semiconductor thyristor na may isang hiwalay na electronic circuit para sa control electrode ay nagbibigay-daan sa pagbabawas ng kasalukuyang mga pulso dahil sa kanilang pag-bukas, na ginagamit din para sa iba't ibang mga pamamaraan ng pagsingil ng mga baterya.

Ang isa sa mga pagpipilian para sa tulad ng isang pagpapatupad ng circuit ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Ang pagtitipon gamit ang iyong sariling mga kamay ay hindi mahirap. Maaari itong gawin nang nakapag-iisa sa mga magagamit na bahagi, nagbibigay-daan sa iyo upang singilin ang mga baterya na may mga alon hanggang sa 10 amperes.

Ang pang-industriya na bersyon ng circuit ng Elektron-6 na charger ng transpormer ay batay sa dalawang mga thyristors ng KU-202N. Upang ayusin ang mga pagbubukas ng mga siklo ng half-harmonics, ang bawat control electrode ay may sariling circuit ng ilang mga transistor.

Sa mga mahilig sa kotse, ang mga aparato na nagpapahintulot hindi lamang singilin ang mga baterya, ngunit ginagamit din ang enerhiya ng 220 bolta ng mains upang magkatulad na ikonekta ito sa pagsisimula ng makina ng kotse, ay popular. Tinatawag silang launcher o launcher. Mayroon silang isang mas kumplikadong electronic at power circuit.

Mga Elektronikong Transformer Circuits

Ang mga nasabing aparato ay gawa ng mga tagagawa upang matustusan ang mga lampara ng halogen na may boltahe na 24 o 12 volts. Ang mga ito ay medyo mura. Ang ilang mga taong mahilig magsikap na ikonekta ang mga ito upang singilin ang mga baterya na may mababang lakas. Gayunpaman, ang teknolohiyang ito ay hindi malawak na binuo, mayroon itong makabuluhang kawalan.

Mga circuit ng charger nang walang paghihiwalay ng transpormer

Kapag ang ilang mga naglo-load ay konektado sa serye sa isang kasalukuyang mapagkukunan, ang kabuuang boltahe ng input ay nahahati sa mga seksyon ng sangkap. Dahil sa pamamaraang ito, nagtatrabaho ang mga divider, na lumilikha ng pagbawas ng boltahe sa isang tiyak na halaga sa elemento ng nagtatrabaho.

Sa prinsipyong ito, maraming mga charger na may resistive-capacitive resistances para sa mga mababang-baterya na baterya ang nilikha. Dahil sa maliit na sukat ng mga bahagi ng bahagi, direktang itinayo ang mga ito sa flashlight.

Ang panloob na de-koryenteng circuit ay ganap na nakapaloob sa isang kaso ng insulated na pabrika, na hindi kasama ang kontak ng tao na may potensyal ng network kapag nagsingil.

Maraming mga eksperimento ang nagsisikap na ipatupad ang parehong prinsipyo para sa singilin ang mga baterya ng kotse, na nag-aalok ng isang scheme ng koneksyon mula sa isang network ng sambahayan sa pamamagitan ng isang capacitor Assembly o isang maliwanag na maliwanag na lampara na may lakas na 150 watts at kapangyarihan diodepagpapadala ng kasalukuyang mga pulso ng parehong polarity.

Ang mga katulad na disenyo ay matatagpuan sa mga website ng mga do-it-yourselfers na pumupuri sa pagiging simple ng circuit, ang mababang gastos ng mga bahagi, at ang kakayahang ibalik ang kapasidad ng isang pinalabas na baterya.

Ngunit, tahimik sila tungkol sa katotohanan na:

• kumakatawan sa mga kable ng 220 panganib sa buhay ng tao;

• Ang filament ng isang lampara sa ilalim ng boltahe ay umuusok, binabago ang pagtutol nito ayon sa isang batas na hindi kanais-nais para sa pagpasa ng mga pinakamainam na alon sa pamamagitan ng baterya.

Kapag naka-on sa ilalim ng pag-load, napakalaki ng mga alon na dumaan sa malamig na thread at buong chain na nauugnay sa serye. Bilang karagdagan, ang pagsingil ay dapat makumpleto sa maliit na alon, na hindi rin gumagana. Samakatuwid, ang isang baterya na sumailalim sa maraming serye ng mga naturang siklo ay mabilis na nawawala ang kapasidad at pagganap nito.

Ang aming tip: huwag gamitin ang pamamaraang ito!

Ang mga charger ay idinisenyo upang gumana sa ilang mga uri ng mga baterya, isinasaalang-alang ang kanilang mga katangian at kondisyon para sa pagpapanumbalik ng kapasidad. Kapag gumagamit ng mga unibersal, multifunctional na aparato, dapat mong piliin ang mode na singilin na pinakamainam para sa isang partikular na baterya.