Ladegerät für Autobatterie-Diagramm. Batterieladediagramm und Funktionsprinzip. Gesamtansicht des Diagramms

Antipyretika für Kinder werden von einem Kinderarzt verschrieben. Es gibt jedoch Notfallsituationen mit Fieber, in denen dem Kind sofort Medikamente verabreicht werden müssen. Dann übernehmen die Eltern die Verantwortung und greifen zu fiebersenkenden Medikamenten. Was darf man Kleinkindern geben? Wie kann man die Temperatur bei älteren Kindern senken? Welche Medikamente sind die sichersten?

Die ersten Batterien bestanden aus Kupfer-Zink. Aber seitdem haben sie sich erheblich verbessert und modernisiert.

Wie funktioniert eine Batterie?

Das einzige sichtbare Element eines Geräts ist das Gehäuse. Es verleiht dem Design Gemeinsamkeit und Integrität. Es ist zu beachten, dass der Name „Batterie“ vollständig auf nur eine Batteriezelle (sie werden auch Banken genannt) angewendet werden kann und es bei derselben Standard-12-V-Autobatterie nur sechs davon gibt.

Wenn ein fester Grenzwert unterschritten wird, der in der Regel 2 % der Kapazität des Akkus entspricht, gilt dieser als vollständig geladen und der Ladevorgang ist abgeschlossen. Um absolute Sicherheit zu gewährleisten, ist jeder Ladeschritt zeitlich begrenzt.

Blockschaltbild eines Lithium-Ionen-Ladegeräts. Das Ladevorgangsprofil erfordert die Aufzeichnung von Spannungs- und Stromsignalen sowie der Temperatur. Der Akku wird während des Ladevorgangs heiß und die Temperaturgrenze wurde überschritten. Es gibt zwei Möglichkeiten, Batterien aufzuladen. Sie können einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis oder eine generische Aufgabe verwenden.

Kehren wir zum Körper zurück. An ihn werden strenge Anforderungen gestellt. So sollte es sein:

  • beständig gegen aggressive Chemikalien;
  • in der Lage, erheblichen Temperaturschwankungen standzuhalten;
  • besitzen gute Leistung Vibrations-Resistenz.

All diese Anforderungen werden vom modernen Kunststoff Polypropylen erfüllt. Detailliertere Unterschiede sollten nur hervorgehoben werden, wenn mit bestimmten Proben gearbeitet wird.

Die erste Option bietet eine schnelle, aber begrenzte Konfiguration und eine einfache Benutzeroberfläche. Die Verwendung eines Mikrocontrollers erfordert mehr Entwicklungszeit, bietet aber mehr Konfigurationsoptionen und fügt weitere Funktionen hinzu, wie z. B. die Berechnung des Batterieladezustands und die Weitergabe dieser Informationen über eine Kommunikationsschnittstelle an den Systemprozessor.

Das gleiche Ladeprofil führt dazu, dass der Lithium-Ionen-Akku aufgeladen werden muss, um die Stromquelle im Ladegerät zu steuern. Sein Ausgangsstrom muss je nach Ladezustand der Zelle geändert werden. Deshalb in Ladegerät Folgende Funktionsblöcke müssen enthalten sein: Stromregelung, Batterielademessung und Ladealgorithmus. Diese wurden auf einer Zeichnung zu einem Blockschaltbild zusammengestellt.

Arbeitsprinzip


Als Beispiel betrachten wir Blei-Säure-Batterien.

Bei Belastung des Terminals kommt es zu einer chemischen Reaktion, die mit der Freisetzung von Elektrizität einhergeht. Mit der Zeit wird die Batterie leer. Wie wird es wiederhergestellt? Gibt es ein einfaches Diagramm?

Der Stromregelkreis besteht aus einer Spannungsquelle und einer Rückkopplungsschleife. Es funktioniert wie ein typisches negatives Feedback-Kontrollsystem. Das Rückkopplungssignal ist ein Spannungsabfall an einem kleinen Widerstand. Die Spannungsquelle kann die Form eines Linearreglers und eines Anhebungs- oder Absenkungs-Schaltreglers annehmen.

System zur Messung der Batterieleistung

Für eine höhere Intensität werden Schaltkreise mit niedriger Impedanz verwendet. Ein Beispiel für ein Ladegerätsystem mit Impulsreduzierungsstabilisator ist in der Abbildung dargestellt. Pulsstabilisierungsschaltung. Die Abbildungen 3 und 4 zeigen, wie Spannungs- und Stromrückmeldungssignale erhalten werden.

Das Aufladen einer Batterie ist nicht schwierig. Es ist notwendig, den umgekehrten Vorgang durchzuführen: Den Anschlüssen wird Strom zugeführt, es treten erneut chemische Reaktionen auf (reines Blei wird wiederhergestellt), was in Zukunft die Verwendung der Batterie ermöglicht.

Auch während des Ladevorgangs kommt es zu einer Erhöhung, wodurch der Akku seine ursprünglichen Eigenschaften wieder herstellt. Je besser die Technologie und die verwendeten Materialien bei der Herstellung sind, desto mehr Lade-/Entladezyklen hält der Akku aus.

Die Diagramme in den Abbildungen 4 und 5 können leicht angepasst werden, um asymmetrisches Feedback, Spannung, Strom und Temperatur bereitzustellen, indem der Mikrocontroller und die Stromversorgung getrennt werden. Die Stromrückkopplung erfordert einen positiven Spannungsausgleich, da die Rückkopplungsspannung während des Batterieladens negativ ist.

Der Algorithmus schließt mit seiner Aktion den Kreis. Die Batteriespannung einer Lithiumbatterie muss während des Ladevorgangs sorgfältig überwacht werden, insbesondere auf der Batterieseite. Dieser Mikrocontroller ist mit digitalen und analogen Blöcken ausgestattet, die für verschiedene Systemfunktionen konfigurierbar sind. Zeitkontinuierliche Analogblöcke können beispielsweise zur Implementierung programmierbarer Verstärker und Komparatoren verwendet werden. Analog geschaltete Kondensatorblöcke können für verschiedene Zwecke verwendet werden, beispielsweise als Filter, Digital-Analog-Wandler usw.

Welche Stromkreise zum Laden von Batterien gibt es?



Das klassische Gerät besteht aus einem Gleichrichter und einem Transformator. Wenn wir alle gleichen Autobatterien mit einer Spannung von 12 V betrachten, dann gibt es dafür Ladegeräte Gleichstrom ca. 14 V.

Warum ist das so? Diese Spannung ist notwendig, damit Strom durch eine entladene Autobatterie fließen kann. Wenn er selbst 12 V hat, kann ihm ein Gerät gleicher Leistung nicht weiterhelfen, weshalb sie höhere Werte annehmen. Aber bei allem müssen Sie wissen, wann Sie aufhören müssen: Wenn Sie die Spannung zu stark erhöhen, wirkt sich das negativ auf die Lebensdauer des Geräts aus.

Wenn Sie also ein Gerät mit Ihren eigenen Händen herstellen möchten, müssen Sie nach geeigneten Schaltkreisen für Maschinen suchen. Das Gleiche gilt für andere Geräte. Wenn eine Ladeschaltung benötigt wird, ist ein 4-V-Gerät erforderlich und nicht mehr.

Wiederherstellungsprozess

Nehmen wir an, Sie haben eine Schaltung zum Laden einer Batterie über einen Generator, nach der das Gerät zusammengebaut wurde. Der Akku ist angeschlossen und der Wiederherstellungsprozess beginnt sofort. Mit fortschreitender Entwicklung werden die Geräte wachsen. Damit sinkt auch der Ladestrom.

Wenn sich die Spannung dem maximal möglichen Wert nähert, findet dieser Vorgang praktisch überhaupt nicht statt. Dies zeigt an, dass das Gerät erfolgreich aufgeladen wurde und ausgeschaltet werden kann.



Es ist darauf zu achten, dass der Batteriestrom nur 10 % seiner Kapazität beträgt. Darüber hinaus wird nicht empfohlen, diesen Wert zu überschreiten oder zu reduzieren. Wenn Sie also dem ersten Weg folgen, beginnt der Elektrolyt zu verdampfen, was sich erheblich auf die maximale Kapazität und Betriebszeit der Batterie auswirkt. Auf dem zweiten Weg werden die notwendigen Prozesse nicht in der erforderlichen Intensität ablaufen, weshalb die negativen Prozesse weiter anhalten, wenn auch in etwas geringerem Ausmaß.

Ladegerät


Das beschriebene Gerät kann gekauft oder selbst zusammengebaut werden. Für die zweite Option benötigen wir Stromkreise zum Laden von Batterien. Die Wahl der Technologie, mit der es durchgeführt wird, sollte davon abhängen, welche Batterien das Ziel sind. Sie benötigen folgende Komponenten:

  1. Strombegrenzer (ausgelegt auf Ballastkondensatoren und einem Transformator). Je höher der Indikator erreicht werden kann, desto größer ist der Strom. Im Allgemeinen sollte dies ausreichen, damit der Ladevorgang funktioniert. Die Zuverlässigkeit dieses Geräts ist jedoch sehr gering. Wenn also die Kontakte unterbrochen sind oder etwas vertauscht ist, fallen sowohl der Transformator als auch die Kondensatoren aus.
  2. Schutz bei Anschluss der „falschen“ Pole. Dazu können Sie ein Relais konstruieren. Die bedingte Verbindung basiert also auf einer Diode. Wenn Sie Plus und Minus verwechseln, wird kein Strom durchgelassen. Und da daran ein Relais angeschlossen ist, wird es abgeschaltet. Darüber hinaus kann diese Schaltung mit einem Gerät verwendet werden, das sowohl auf Thyristoren als auch auf Transistoren basiert. Es muss an die Unterbrechung der Drähte angeschlossen werden, mit denen das Ladegerät selbst an die Batterie angeschlossen ist.
  3. Automatisierung, die das Laden der Batterie haben sollte. Die Schaltung muss in diesem Fall sicherstellen, dass das Gerät nur dann funktioniert, wenn es wirklich benötigt wird. Dazu verändern Widerstände die Ansprechschwelle der Steuerdiode. 12-V-Batterien gelten als voll belastbar, wenn ihre Spannung innerhalb von 12,8 V liegt. Daher ist dieser Indikator für diesen Stromkreis wünschenswert.

Abschluss


Also haben wir uns angeschaut, was Batterieladung ist. Die Schaltung dieses Geräts kann auf einer einzigen Platine ausgeführt werden, es ist jedoch zu beachten, dass dies recht kompliziert ist. Deshalb sind sie mehrschichtig gefertigt.

Im Rahmen des Artikels werden verschiedene Schaltpläne, die deutlich machen, wie Akkus tatsächlich geladen werden. Sie müssen jedoch verstehen, dass es sich dabei nur um allgemeine Bilder handelt und detailliertere Bilder mit Hinweisen auf die ablaufenden chemischen Reaktionen für jeden Batterietyp speziell sind.


Der stetige Trend in der Entwicklung tragbarer Elektronikgeräte zwingt den durchschnittlichen Benutzer fast täglich dazu, sich mit dem Aufladen seiner Batterien zu befassen. mobile Geräte. Seien Sie der Eigentümer Mobiltelefon Ob Tablet, Laptop oder sogar ein Auto, auf die eine oder andere Weise werden Sie sich immer wieder mit dem Aufladen der Akkus dieser Geräte auseinandersetzen müssen. Heutzutage ist der Markt für die Auswahl von Ladegeräten so groß und groß, dass es in dieser Vielfalt ziemlich schwierig ist, ein kompetentes und kompetentes Ladegerät zu finden richtige Wahl Ladegerät, das für den verwendeten Akkutyp geeignet ist. Darüber hinaus gibt es heute mehr als 20 Batterietypen mit unterschiedlichen Eigenschaften chemische Zusammensetzung und die Basis. Jeder von ihnen verfügt über seinen eigenen spezifischen Lade- und Entladevorgang. Aufgrund wirtschaftlicher Vorteile konzentriert sich die moderne Produktion in diesem Bereich heute hauptsächlich auf die Produktion von Blei-Säure-(Gel)- (Pb), Nickel-Metallhydrid- (NiMH), Nickel-Cadmium- (NiCd) Batterien und Lithium-basierten Batterien – Lithium-Ionen (Li-Ion) und Lithium-Polymer (Li-Polymer). Letztere werden übrigens aktiv zur Stromversorgung tragbarer Mobilgeräte eingesetzt. Lithiumbatterien erfreuen sich vor allem aufgrund der Verwendung relativ kostengünstiger chemischer Komponenten, einer großen Anzahl von Ladezyklen (bis zu 1000), einer hohen spezifischen Energie, einer geringen Selbstentladung und der Fähigkeit, die Kapazität bei negativen Temperaturen aufrechtzuerhalten, großer Beliebtheit.


Der Stromkreis des Ladegeräts für Lithiumbatterien, die in mobilen Geräten verwendet werden, besteht darin, diese während des Ladevorgangs mit einer konstanten Spannung zu versorgen, die die Nennspannung um 10–15 % übersteigt. Wenn beispielsweise ein 3,7-V-Lithium-Ionen-Akku zur Stromversorgung eines Mobiltelefons verwendet wird, ist ein stabilisierter Stromversorgung ausreichend Leistung, um die Ladespannung nicht höher als 4,2 V – 5 V zu halten. Aus diesem Grund sind die meisten mitgelieferten tragbaren Ladegeräte für eine Nennspannung von 5 V ausgelegt, die sich aus der maximalen Spannung des Prozessors und der Akkuladung unter Berücksichtigung des eingebauten Stabilisators ergibt.

Natürlich dürfen Sie den Laderegler nicht vergessen, der den Hauptalgorithmus zum Laden des Akkus übernimmt und seinen Status abfragt. Moderne Lithiumbatterien für mobile Geräte mit geringem Stromverbrauch verfügen bereits über einen integrierten Controller. Der Controller übernimmt die Funktion, den Ladestrom abhängig von der aktuellen Batteriekapazität zu begrenzen, schaltet bei kritischer Batterieentladung die Spannungsversorgung des Geräts ab und schützt die Batterie im Falle einer kritischen Batterieentladung Kurzschluss(Lithiumbatterien reagieren sehr empfindlich auf hohe Lastströme und neigen dazu, sehr heiß zu werden und sogar zu explodieren). Zur Vereinheitlichung und Austauschbarkeit von Lithium-Ionen-Batterien entwickelten Duracell und Intel bereits 1997 einen Steuerbus namens SMBus zur Abfrage des Status des Controllers, seines Betriebs und seiner Ladung. Für diesen Bus wurden Treiber und Protokolle geschrieben. Moderne Steuerungen nutzen noch immer die Grundlagen des in diesem Protokoll vorgeschriebenen Ladealgorithmus. Was die technische Umsetzung betrifft, gibt es viele Mikroschaltungen, die eine Ladesteuerung von Lithiumbatterien realisieren können. Darunter stechen die MCP738xx-Serie, MAX1555 von MAXIM, STBC08 oder STC4054 mit einem eingebauten schützenden n-Kanal-MOSFET-Transistor, einem Ladestromerkennungswiderstand und einem Controller-Versorgungsspannungsbereich von 4,25 bis 6,5 Volt hervor. Gleichzeitig weist der Batterieladespannungswert von 4,2 V in den neuesten Mikroschaltungen von STMicroelectronics eine Streuung von nur +/- 1 % auf, und der Ladestrom kann 800 mA erreichen, was das Laden von Batterien mit einer Kapazität von bis zu 1000 mA ermöglicht bis 5000 mAh.



In Anbetracht des Ladealgorithmus für Lithium-Ionen-Batterien ist anzumerken, dass dies einer der wenigen Typen ist, der die zertifizierte Fähigkeit bietet, mit einem Strom von bis zu 1C (100 % der Batteriekapazität) zu laden. Somit kann ein Akku mit einer Kapazität von 3000 mAh mit einem Strom von bis zu 3A geladen werden. Häufiges Laden mit einem großen „Schockstrom“ verkürzt jedoch zwar die Zeit erheblich, verringert aber gleichzeitig recht schnell die Kapazität des Akkus und macht ihn unbrauchbar. Aus der Erfahrung beim Entwurf von Stromkreisen für Ladegeräte können wir sagen, dass der optimale Ladewert für einen Lithium-in-(Polymer-)Akku 0,4 °C bis 0,5 °C seiner Kapazität beträgt.



Ein aktueller Wert von 1C ist derzeit nur zulässig Anfangsgebühr Entladen Sie den Akku, wenn die Akkukapazität etwa 70 % der maximalen Kapazität erreicht. Ein Beispiel wäre das Aufladen eines Smartphones oder Tablets, bei dem die anfängliche Wiederherstellung der Kapazität in kurzer Zeit erfolgt und sich die verbleibenden Prozentsätze langsam ansammeln.

In der Praxis tritt der Effekt recht häufig auf Tiefentladung Lithium Batterie wenn seine Spannung unter 5 % seiner Kapazität fällt. In diesem Fall ist der Verantwortliche nicht in der Lage, ausreichend zu liefern Anlaufstrom um die anfängliche Ladekapazität zu erhöhen. (Aus diesem Grund wird nicht empfohlen, solche Batterien auf unter 10 % zu entladen). Um solche Situationen zu lösen, müssen Sie den Akku vorsichtig zerlegen und den eingebauten Laderegler ausschalten. Als nächstes müssen Sie eine externe Ladequelle an die Batterieklemmen anschließen, die einen Strom von mindestens 0,4 C der Batteriekapazität und eine Spannung von nicht mehr als 4,3 V (für 3,7 V-Batterien) liefern kann. Der Stromkreis des Ladegeräts für die Anfangsphase des Ladens solcher Batterien kann anhand des folgenden Beispiels verwendet werden.



Diese Schaltung besteht aus einem 1A Stromstabilisator. (eingestellt durch Widerstand R5) am parametrischen Stabilisator LM317D2T und am Schaltspannungsregler LM2576S-adj. Die Stabilisierungsspannung wird durch Rückmeldung an den 4. Zweig des Spannungsstabilisators bestimmt, also durch das Verhältnis der Widerstände R6 und R7, die die maximale Batterieladespannung im Leerlauf einstellen. Der Transformator muss an der Sekundärwicklung 4,2 - 5,2 V erzeugen Wechselstrom Spannung. Nach der Stabilisierung erhalten wir dann 4,2 - 5 V Gleichspannung, ausreichend, um den oben genannten Akku aufzuladen.



Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) sind am häufigsten in Standard-Batteriegehäusen zu finden – dies ist der Formfaktor AAA (R03), AA (R6), D, C, 6F22 9V. Der Stromkreis des Ladegeräts für NiMH- und NiCd-Akkus muss die folgenden Funktionen umfassen, die sich auf den spezifischen Ladealgorithmus dieses Akkutyps beziehen.

Verschiedene Batterien (auch mit denselben Parametern) verändern im Laufe der Zeit ihre chemischen und kapazitiven Eigenschaften. Dadurch wird es notwendig, den Ladealgorithmus für jede Instanz individuell zu organisieren, da während des Ladevorgangs (insbesondere bei hohen Strömen, die Nickelbatterien zulassen) eine übermäßige Überladung zu einer schnellen Überhitzung der Batterie führt. Temperaturen über 50 Grad beim Laden aufgrund chemisch irreversibler Zersetzungsprozesse von Nickel führen zur vollständigen Zerstörung des Akkus. Daher muss der Stromkreis des Ladegeräts die Funktion haben, die Temperatur der Batterie zu überwachen. Um die Lebensdauer und die Anzahl der Ladezyklen einer Nickelbatterie zu erhöhen, empfiehlt es sich, jede Zelle auf eine Spannung von mindestens 0,9 V zu entladen. Strom von ca. 0,3C aus seiner Kapazität. Zum Beispiel ein Akku mit 2500 – 2700 mAh. Entladen Sie die aktive Last mit einem Strom von 1A. Außerdem muss das Ladegerät das „Trainings“-Laden unterstützen, wenn über mehrere Stunden eine zyklische Entladung auf 0,9 V erfolgt, gefolgt von einem Ladevorgang mit einem Strom von 0,3 – 0,4 °C. Erfahrungsgemäß lassen sich auf diese Weise bis zu 30 % der leeren Nickelbatterien wiederbeleben, Nickel-Cadmium-Batterien lassen sich wesentlich leichter „reanimieren“. Basierend auf der Ladezeit können die Stromkreise von Ladegeräten in „beschleunigte“ Stromkreise unterteilt werden (Ladestrom bis zu 0,7 C mit der Zeit). volle Ladung 2 – 2,5 Stunden), „mittlere Dauer“ (0,3 – 0,4 C – Ladezeit 5 – 6 Stunden) und „klassisch“ (aktuell 0,1 C – Ladezeit 12 – 15 Stunden). Wenn Sie ein Ladegerät für einen NiMH- oder NiCd-Akku entwerfen, können Sie auch die allgemein anerkannte Formel zur Berechnung der Ladezeit in Stunden verwenden:

T = (E/I) ∙ 1,5

wobei E die Batteriekapazität ist, mA/h,
I – Ladestrom, mA,
1,5 – Koeffizient zur Effizienzkompensation beim Laden.
Beispielsweise die Ladezeit eines Akkus mit einer Kapazität von 1200 mAh. Ein Strom von 120 mA (0,1 C) beträgt:
(1200/120)*1,5 = 15 Stunden.

Aus der Erfahrung beim Betrieb von Ladegeräten für Nickelbatterien ist hervorzuheben, dass das Element umso mehr Ladezyklen aushält, je niedriger der Ladestrom ist. In der Regel gibt der Hersteller die Passzyklen beim Laden des Akkus mit einem Strom von 0,1 C mit der längsten Ladezeit an. Das Ladegerät kann den Ladezustand der Dosen bestimmen, indem es den Innenwiderstand misst, der sich aus der Differenz des Spannungsabfalls zum Zeitpunkt des Ladens und Entladens mit einem bestimmten Strom ergibt (∆U-Methode).

Wenn man all das berücksichtigt, ist es eines der meisten einfache Lösungen Für Selbstmontage Elektrischer Schaltplan Ladegerät und gleichzeitig hocheffizient ist die Schaltung von Vitaly Sporysh, deren Beschreibung leicht im Internet zu finden ist.





Die Hauptvorteile dieser Schaltung sind die Möglichkeit, sowohl eine als auch zwei in Reihe geschaltete Batterien zu laden, die thermische Kontrolle der Ladung mit einem digitalen Thermometer DS18B20, die Kontrolle und Messung des Stroms während des Ladens und Entladens, die automatische Abschaltung nach Abschluss des Ladevorgangs usw Möglichkeit, den Akku im „beschleunigten“ Modus aufzuladen. Darüber hinaus mit Hilfe eines speziell geschriebenen Software und einer zusätzlichen Platine auf einem Chip – dem TTL-Pegelwandler MAX232 – ist es möglich, den Ladevorgang auf einem PC zu steuern und ihn in Form eines Diagramms weiter zu visualisieren. Zu den Nachteilen gehört die Notwendigkeit einer unabhängigen zweistufigen Stromversorgung.

Batterien auf Bleibasis (Pb) finden sich häufig in Geräten mit hohem Stromverbrauch: Autos, Elektrofahrzeugen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen und als Stromquellen für verschiedene Elektrowerkzeuge. Es macht keinen Sinn, ihre Vor- und Nachteile aufzuzählen, die auf vielen Seiten im Internet zu finden sind. Bei der Implementierung des Stromkreises des Ladegeräts für solche Batterien sollten zwei Lademodi unterschieden werden: Puffer und zyklisch.

Im Pufferlademodus werden Ladegerät und Verbraucher gleichzeitig an die Batterie angeschlossen. Dieser Zusammenhang ist blockweise erkennbar unterbrechungsfreie Stromversorgung, Automobile, Wind- und Solarenergieanlagen. Gleichzeitig fungiert das Gerät beim Aufladen als Strombegrenzer und schaltet bei Erreichen seiner Kapazität in den Spannungsbegrenzungsmodus, um die Selbstentladung auszugleichen. In diesem Modus fungiert die Batterie als Superkondensator. Im zyklischen Modus wird das Ladegerät nach Abschluss des Ladevorgangs ausgeschaltet und bei schwacher Batterie wieder angeschlossen.

Im Internet gibt es eine ganze Reihe von Schaltungslösungen zum Laden dieser Akkus, also schauen wir uns einige davon an. Damit ein unerfahrener Funkamateur ein einfaches Ladegerät „auf den Knien“ implementieren kann, ist der Stromkreis des Ladegeräts auf dem L200C-Chip von STMicroelectronics perfekt. Die Mikroschaltung ist ein ANALOGer Stromregler mit der Fähigkeit, die Spannung zu stabilisieren. Von allen Vorteilen, die diese Mikroschaltung bietet, ist die Einfachheit des Schaltungsdesigns. Vielleicht enden hier alle Vorteile. Laut Datenblatt dieses Chips kann der maximale Ladestrom 2 A erreichen, womit Sie theoretisch einen Akku mit einer Kapazität von bis zu 20 A/h mit Spannung laden können

(einstellbar) von 8 bis 18V. Wie sich jedoch in der Praxis herausstellte, hat diese Mikroschaltung weitaus mehr Nachteile als Vorteile. Bereits beim Laden einer 12-Ampere-Blei-Gel-SLA-Batterie mit einem Strom von 1,2 A benötigt die Mikroschaltung einen Heizkörper mit einer Fläche von mindestens 600 Quadratmetern. mm. Ein Kühler mit Lüfter von einem alten Prozessor funktioniert gut. Laut Dokumentation der Mikroschaltung können Spannungen bis zu 40 V an diese angelegt werden. Tatsächlich, wenn Sie am Eingang eine Spannung von mehr als 33 V anlegen. – Der Mikroschaltkreis brennt durch. Dieses Ladegerät benötigt eine ziemlich leistungsstarke Stromquelle, die einen Strom von mindestens 2 A liefern kann. Gemäß dem obigen Diagramm sollte die Sekundärwicklung des Transformators nicht mehr als 15 - 17 V erzeugen. Wechselspannung. Der Ausgangsspannungswert, bei dem das Ladegerät feststellt, dass der Akku seine Kapazität erreicht hat, wird durch den Uref-Wert am 4. Zweig der Mikroschaltung bestimmt und eingestellt Widerstandsteiler R7 und R1. Die Widerstände R2 – R6 erzeugen eine Rückkopplung und bestimmen den Grenzwert des Batterieladestroms.

Der Widerstand R2 bestimmt gleichzeitig seinen Minimalwert. Vernachlässigen Sie bei der Implementierung eines Geräts nicht den Leistungswert der Rückkopplungswiderstände und verwenden Sie besser die in der Schaltung angegebenen Nennwerte. Um eine Ladestromumschaltung zu realisieren Die beste Option wird ein Relaisschalter verwendet, an den die Widerstände R3 - R6 angeschlossen sind. Es ist besser, auf die Verwendung eines Rheostaten mit niedrigem Widerstand zu verzichten. Dieses Ladegerät ist in der Lage, Bleibatterien mit einer Kapazität von bis zu 15 Ah zu laden. vorausgesetzt, der Chip ist gut gekühlt.



Der Stromkreis eines 3A-Impulsladegeräts trägt dazu bei, die Lademaße von Bleibatterien mit geringer Kapazität (bis zu 20 A/h) deutlich zu reduzieren. Stromstabilisator mit Spannungsregelung LM2576-ADJ.

Zum Laden von Blei-Säure- oder Gel-Batterien Batterien Kapazität bis zu 80A/h. (zum Beispiel Autos). Der unten dargestellte Impulsstromkreis eines Universalladegeräts ist perfekt.




Das Schema wurde vom Autor dieses Artikels erfolgreich im Korpus von implementiert Computereinheit ATX-Netzteil. Seine elementare Basis basiert auf Radioelementen, die größtenteils aus einem zerlegten Computer-Netzteil stammen. Das Ladegerät arbeitet als Stromstabilisator bis 8A. mit einstellbarer Ladeabschaltspannung. Der variable Widerstand R5 legt den Wert fest maximaler Strom Ladung, und Widerstand R31 stellt seine Grenzspannung ein. Als Stromsensor wird ein Shunt an R33 verwendet. Das Relais K1 ist erforderlich, um das Gerät vor einer Polaritätsänderung der Verbindung zu den Batterieklemmen zu schützen. Die fertigen Impulstransformatoren T1 und T21 wurden ebenfalls einem Computernetzteil entnommen. Der Stromkreis des Ladegeräts funktioniert wie folgt:

1. Ladegerät bei abgeklemmtem Akku einschalten (Ladekontakte nach hinten geklappt)

2. Wir stellen die Ladespannung mit dem variablen Widerstand R31 ein (oben im Foto). Für Blei 12V. Batteriespannung sollte 13,8 - 14,0 V nicht überschreiten.

3. Wann korrekte Verbindung Ladeklemmen hören wir das Klicken des Relais und auf der unteren Anzeige sehen wir den Wert des Ladestroms, den wir mit dem unteren variablen Widerstand (R5 gemäß Diagramm) einstellen.

4. Der Ladealgorithmus ist so ausgelegt, dass das Gerät den Akku mit einem konstant vorgegebenen Strom lädt. Mit zunehmender Kapazität tendiert der Ladestrom zu einem Minimalwert und es erfolgt ein „Nachladen“ aufgrund der zuvor eingestellten Spannung.

Bei einer vollständig entladenen Bleibatterie schaltet das Relais nicht ein und der Ladevorgang selbst funktioniert auch nicht. Daher ist es wichtig, einen Zwangsschalter für die sofortige Spannungsversorgung der Steuerwicklung des Relais K1 von der internen Stromquelle des Ladegeräts vorzusehen. Es ist zu beachten, dass beim Drücken der Taste der Verpolungsschutz deaktiviert wird. Sie müssen ihn daher ausschalten, bevor Sie den Start erzwingen. Besondere Aufmerksamkeit um sicherzustellen, dass die Anschlüsse des Ladegeräts korrekt an die Batterie angeschlossen sind. Optional ist es möglich, den Ladevorgang bei geladener Batterie zu starten und erst dann die Ladeklemmen auf die erforderliche eingebaute Batterie zu übertragen. Der Entwickler der Schaltung ist unter dem Spitznamen Falconist in diversen funkelektronischen Foren zu finden.

Zur Implementierung der Spannungs- und Stromanzeige wurden eine Schaltung auf dem PIC16F690-Pic-Controller und „superverfügbare Teile“ verwendet, deren Firmware und Funktionsbeschreibung im Internet zu finden sind.

Dieser Stromkreis des Ladegeräts erhebt natürlich nicht den Anspruch, eine „Referenz“ zu sein, aber er ist durchaus in der Lage, teure Industrieladegeräte zu ersetzen und viele davon in der Funktionalität sogar deutlich zu übertreffen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die neueste universelle Ladeschaltung hauptsächlich für Personen gedacht ist, die sich mit Radiodesign auskennen. Wenn Sie gerade erst anfangen, ist es besser, ein deutlich leistungsstärkeres Ladegerät zu verwenden einfache Schaltungen auf normal leistungsstarker Transformator, ein Thyristor und sein Steuersystem auf mehreren Transistoren. Ein Beispiel für den Stromkreis eines solchen Ladegeräts ist auf dem Foto unten dargestellt.

Siehe auch Diagramme.

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