Krug brzog punjača baterija puni bateriju povećane brzine tako da se puni u kraćem vremenu od navedenog razdoblja. To se obično postiže postupnom trenutnom optimizacijom ili kontrolom.
Dok sam tražio brzi krug punjača koji bi brzo napunio bateriju, naišao sam na nekoliko dizajna koji su bili ne samo beskorisni već i obmanjujući. Činilo se da zabrinuti autori nisu imali pojma kakav zapravo mora biti brzi punjač.
Cilj
Glavni je cilj ovdje postići brzo punjenje u olovnim baterijama bez nanošenja štete njihovim stanicama.
Uobičajeno, pri atmosferskim temperaturama od 25 Celzijevih stupnjeva, olovna baterija trebala bi se puniti brzinom C / 10, što bi trebalo najmanje 12 do 14 sati da se baterija potpuno napuni. Ovdje je C = Ah vrijednost baterije
Cilj ovdje predstavljenog koncepta je ubrzati ovaj postupak za 50% i omogućiti da punjenje završi u roku od 8 sati.
Napominjemo da an Krug zasnovan na LM338 ne može se koristiti za pojačavanje brzine punjenja baterije , dok je a veliki regulator napona IC , povećanje brzine punjenja zahtijeva a poseban korak mudra promjena u struji što se ne može učiniti samo pomoću IC LM338.
Koncept sklopa
Kad govorimo o tome kako brzo napuniti bateriju, očito smo zainteresirani za isto korištenje s olovnim baterijama, jer se one često koriste u gotovo svim općim primjenama.
Dno crta olovnih baterija je da se one ne mogu prisiliti na brzo punjenje, osim ako dizajn punjača sadrži 'inteligentni' automatski sklop .
S Li-ion baterijom to očito postaje prilično jednostavno primjenom pune doze određene jake struje i odsijecanjem čim dosegne punu razinu napunjenosti.
Međutim, gore navedeni postupci mogu značiti fatalnost ako se učine na olovnoj bateriji, jer LA baterije nisu dizajnirane da kontinuirano prihvaćaju punjenje pri visokim strujnim razinama.
Stoga se, radi brzog pritiska struje, ove baterije moraju puniti stepenasto, pri čemu se ispražnjena baterija u početku primjenjuje s visokom brzinom C1, postupno smanjuje na C / 10 i na kraju puni razinu punjenja kako se baterija približava potpuno napuni preko svojih terminala. Tečaj bi mogao sadržavati najmanje 3 do 4 koraka za osiguravanje maksimalne 'udobnosti' i sigurnosti trajanja baterije.
Kako funkcionira ovaj punjač baterija u 4 koraka
Za implementaciju četverostepenog kruga brzog punjača ovdje koristimo svestrani LM324 za otkrivanje različitih razina napona.
4 koraka uključuju:
1) Veliko strujno punjenje
2) Umjereno trenutno punjenje
3) Punjenje apsorpcijom
4) Punjenje s plovkom
Sljedeći dijagram pokazuje kako IC LM324 može se ožičiti kao napon baterije u 4 koraka nadgledati i prekinuti krug.
Kružni dijagram
MOLIMO VAS DA POVEŽETE LED U SERIJI S R1, R2, R3, R4, DA BI DOBILI SINKRONO ČITANJE NAPUNJENOG STATUSA BATERIJE. POČETNO ĆE SVE LEDE BITI NA POKAZIVANJU MAKSIMALNOG STRUJA, TADA SE NAKNADNO LEDI ISKLJUČUJU JEDAN PO JEDAN DO SAMO A4 LEDA OSTAJE NA INDIKACIJSKOM PUNJENJU, A BATERIJA JE PUNO NAPUNJENA.
IC LM324 je četverosmjerni optički IC čija se sva četiri opampera koriste za namjeravano uzastopno prebacivanje razina izlazne struje.
Postupak je vrlo lako razumljiv. opampi A1 do A2 optimizirani su za prebacivanje na različite razine napona tijekom stupnjevitog punjenja priključene baterije.
Svi neinvertirajući ulazi opampa upućeni su na masu kroz cener-napon.
Invertirajući ulazi povezani su pozitivnim napajanjem kruga putem odgovarajućih unaprijed postavljenih postavki.
Ako pretpostavimo da je baterija 12V baterija s razinom pražnjenja 11V, P1 se može postaviti tako da se relej samo odvoji kad napon akumulatora dosegne 12V, P2 se može podesiti tako da relej pusti na 12,5V, može se obaviti P3 za isto na 13,5 V i napokon bi se P4 mogao postaviti za odgovor na razina pune baterije od 14,3V.
Rx, Ry, Rz imaju iste vrijednosti i optimizirani su da bateriji pruže potrebnu količinu struje tijekom različitih nivoa napona punjenja.
Vrijednost bi mogla biti fiksirana tako da svaka induktivnost dopušta trenutnu brzinu prolaska koja može biti 1/10 od AH akumulatora.
To se može utvrditi uporabom zakona oma:
R = I / V
Vrijednosti Rx, same ili Rx, Ry, zajedno bi se mogle dimenzionirati malo drugačije kako bi se omogućilo relativno više struje u bateriji tijekom početnih faza, prema individualnim željama, i moguće je prilagoditi.
Kako krug reagira kad se uključi
Nakon spajanja ispražnjene baterije preko prikazanih stezaljki kad je napajanje UKLJUČENO:
Svi invertirani ulazi opampa imaju odgovarajuće niže razine napona od referentne razine zener napona.
To potiče sve izlaze opampa da postanu visoki i aktivira releje RL / 1 do RL / 4.
U gornjoj situaciji puni opskrbni napon s ulaza prelazi se na bateriju putem N / O kontakata RL1.
Ispraznjena baterija sada se počinje puniti s relativno ekstremno velikom brzinom struje i brzo se puni do razine iznad ispražnjene razine sve dok zadani napon na P1 ne pređe zener referencu.
Gore navedeno prisiljava A1 da isključi T1 / RL1.
Sada je zabranjeno punjenje akumulatora punom opskrbnom strujom, ali se puni paralelnim otporima koje stvaraju Rx, Ry, Rz putem odgovarajućih kontakata releja.
To osigurava da se baterija napuni na sljedećoj višoj razini struje koja je određena neto vrijednošću triju paralelnih prigušnica (otpori).
Kako se baterija dodatno puni, A2 se isključuje na sljedećoj unaprijed određenoj razini napona, isključujući Rx i renderirajući Ry, Rz samo s predviđenom strujom punjenja na bateriju. To osigurava da je razina pojačala odgovarajuće smanjena za bateriju.
Slijedeći postupke dok se baterija puni na sljedeću izračunatu višu razinu, A3 se ISKLJUČUJE dopuštajući samo Rz da održi potrebnu optimalnu razinu struje za bateriju, sve dok se potpuno ne napuni.
Kada se to dogodi, A4 se napokon ISKLJUČUJUĆI, pazeći da se baterija sada potpuno isključi nakon postizanja potrebnog punog napunjenja navedenom brzom brzinom.
Gornja metoda punjenja baterije u 4 koraka osigurava brzo punjenje bez štete po internoj konfiguraciji baterije i osigurava da napunjenost dosegne najmanje 95%.
Rx, Ty, Rz mogu se zamijeniti ekvivalentnim žičanim namotanim otpornicima, međutim to bi značilo određeno odvođenje topline od njih u usporedbi s induktorskim kolegama.
Obično bi se olovna baterija trebala puniti oko 10 do 14 sati kako bi se omogućilo barem 90% nakupljanja naboja. S gornjim krugom brzog punjača baterija isto bi se moglo učiniti u roku od 5 sati, što je 50% brže.
Popis dijelova
R1 --- R5 = 10k
P1 --- P4 = 10k unaprijed postavljenih postavki
T1 --- T4 = BC547
RL / 1 --- RL / 4 = SPDT 12V releji 10amp kontaktna vrijednost
D1 --- D4 = 1N4007
Z1 = 6V, zener dioda 1/2 vata
A1 --- A4 = LM324 IC
Dizajn PCB-a
Ovaj izvorni izgled PCB-a, sa strane staze, otpornici visokog vata nisu uključeni u dizajn PCB-a.
Prethodno: Krug odašiljača od 1,5 vata Dalje: Krug mjerača jačine satelitskog signala
