Автоматическое зарядное устройство
Устройство позволяет не только заряжать, но и восстанавливать аккумуляторы с засульфатированными пластинами за счет использования ассиметричного тока при зарядке в режиме заряд (5 А) — разряд (0,5 А) за полный период сетевого напряжения. В устройстве предусмотрена также возможность при необходимости ускорить процесс заряда.
Данное устройство имеет ряд дополнительных функций, способствующих удобству их использования. Так, при окончании заряда схема автоматически отключит аккумулятор от зарядного устройства. А при попытке подключить неисправный аккумулятор (с напряжением ниже 7 В) или же аккумулятор с неправильной полярностью схема не включится в режим заряда, что предохранит зарядное устройство и аккумулятор от повреждений.
В случае короткого замыкания клемм Х1 (+) и Х2 (—) при работе устройства перегорит предохранитель FU1.
Электрическая схема состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT1, контрольного устройства на компараторе D1, тиристора VS1 для фиксации состояния и ключевого транзистора VT2, управляющего работой реле К1.
Автоматическое зарядное устройство
При включении устройства тумблером SA1 загорится светодиод HL2, и схема будет ждать, пока подсоединим аккумулятор к клеммам Х1, Х2. При правильной полярности подключения аккумулятора небольшой ток, протекающий через диод VD7 и резисторы R14, R15 в базу VT2, будет достаточным, чтобы транзистор открылся и сработало реле К1.
При включении реле транзистор VT1 начинает работать в режиме стабилизатора тока — в этом случае будет светиться светодиод HL1. Ток стабилизации задается номиналами резисторов в эмиттерной цепи VT1, а опорное напряжение для работы получено на светодиоде HL1 и диоде VD6 .
Стабилизатор тока работает на одной полуволне сетевого напряжения. В течение второй полуволны диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через резистор R8. Номинал R8 выбран таким, чтобы ток разряда составлял 0,5 А. Экспериментально установлено, что оптимальным является режим заряда током 5 А, разряда — 0,5 А.
Пока идет разряд, компаратор производит контроль напряжения на аккумуляторе, и при превышении значения 14,7 В (уровень устанавливается при настройке резистором R10) он включит тиристор.
При этом начнут светиться светодиоды HL3 и HL2. Тиристор закорачивает базу транзистора VT2 через диод VD9 на общий провод, что приведет к выключению реле. Повторно реле не включится, пока не будет нажата кнопка СБРОС (SB1) или же не отключена на некоторое время вся схема (SA1).
Для устойчивой работы компаратора D1 его питание стабилизировано стабилитроном VD5. Чтобы компаратор сравнивал напряжение на аккумуляторе с пороговым (установленным на входе 2) только в момент, когда производится разряд, пороговое напряжение цепью из диода VD3 и резистора R1 повышается на время заряда аккумулятора, что исключит его срабатывание. Когда происходит разряд аккумулятора, эта цепь в работе не участвует.
При изготовлении конструкции транзистор VT1 устанавливается на радиатор площадью не менее 200 кв. см.
Силовые цепи от клемм Х1, Х2 и трансформатора Т1 выполняются проводом с сечением не менее 0,75 кв. мм.
В схеме применены конденсаторы С1 типа К50-24 на 63 В, С2 — К53-4А на 20 В, подстроечный резистор R10 типа СП5-2 (многооборотный), постоянные резисторы R2.
..R4 типа С5-16МВ, R8 типа ПЭВ-15, остальные — типа С2-23. Реле К1 подойдет любое, с рабочим напряжением 24 В и допустимым током через контакты 5 А; тумблеры SA1, SA2 типа Т1, кнопка SB1 типа КМ1-1.
Для регулировки зарядного устройства потребуется источник постоянного напряжения с перестройкой от 3 до 15 В. Удобно воспользоваться схемой соединений, показанной на рисунке ниже.
Схема соединений для настройки зарядного устройства
Настройку начинаем с подбора номинала резистора R14. Для этого от блока питания А1 подаем напряжение 7 В и изменением номинала резистора R14 добиваемся, чтобы реле К1 срабатывало при напряжении не менее 7 В. После этого увеличиваем напряжение с источника А1 до 14,7 В и настраиваем резистором R10 порог срабатывания компаратора (для возврата схемы в исходное состояние после включения тиристора надо нажать кнопку SB1). Может также потребоваться подбор резистора R1.
В последнюю очередь настраиваем стабилизатор тока. Для этого в разрыв цепи коллектора VT1 в точке «А» временно устанавливаем стрелочный амперметр со шкалой 0.
..5 А. Подбором резистора R4 добиваемся показаний по амперметру 1,8 А (для амплитуды тока 5 А), а после этого при включенном SA2 настраиваем R4, значение 3,6 А (для амплитуды тока 10 А).
Разница в показании стрелочного амперметра и фактической величины тока связана с тем, что амперметр усредняет измеряемую величину за период сетевого напряжения, а заряд производится только в течение половины периода.
В заключение следует отметить, что окончательную настройку тока стабилизатора лучше проводить на реальном аккумуляторе в установившемся режиме — когда транзистор VT1 прогрелся и эффект роста тока за счет изменения температуры переходов в транзисторе не наблюдается. На этом настройку можно считать законченной.
По мере заряда аккумулятора напряжение на нем будет постепенно возрастать, и, когда оно достигнет значения 14,7 В, схема автоматически отключит цепи заряда. Автоматика также отключит процесс зарядки в случае каких-то других непредвиденных воздействий, например при пробое VT1 или же исчезновении сетевого напряжения.
Режим автоматического отключения может также срабатывать при плохом контакте в цепях от зарядного устройства до аккумулятора. В этом случае надо нажать кнопку СБРОС (SB1).
Скачать печатную плату в формате LAY (Автор: Магаровский Александр)
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| D1 | Компаратор | 521СА3 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VT1 | Транзистор | КТ825А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VT2 | Биполярный транзистор | КТ829А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VD1, VD2 | Диод | КД213А | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VD3, VD4, VD6-VD9 | КД212А | 6 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VD5 | Стабилитрон | КС168А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VS1 | Тиристор | КУ101Г(Е) | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| С1 | Электролитический конденсатор | 1000мкФ 63В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| С2 | Электролитический конденсатор | 50мкФ 20В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R1 | Резистор | 510 кОм | 1 | 0. 25Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R2, R4 | Резистор | 0.2 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R3 | Резистор | 0.51 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R5, R9, R16 | Резистор | 1.8 кОм | 3 | R5, R9-0.5Вт; R16-0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R6 | Резистор | 1.3 кОм | 1 | 2Вт | Поиск в магазине Отрон | |
| R7 | Резистор | 1 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R8 | Резистор | 28 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R10 | Подстроечный резистор | 47кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R11, R13, R15 | Резистор | 20 кОм | 3 | 0. 25Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R12 | Резистор | 100 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R14 | Резистор | 10 кОм | 1 | 0.25Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| T1 | Трансформатор | 220В/25В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| К1 | Реле | 1 | С рабочим напряжением 24 В | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| SA1, SA2 | Тумблер | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| SB1 | Кнопка | без фиксации | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| FU1 | Предохранитель | 10А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| HL1 | Светодиод | АЛ307ВМ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| HL2, HL3 | Светодиод | АЛ307БМ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Добавить все | ||||||
Скачать список элементов (PDF)
Теги:
- Зарядное устройство
- Sprint-Layout
| —> Ремонт блоков питания компьютера Ремонт компьютеров различной степени сложности осуществить сложно Как ленточные конвейеры облегчают работу шахты? Ленточные конвейеры — это профессиональные рабочие устройства, которые используются во многих отраслях промышленности и хозяйства. Как самостоятельно сделать угольную маску? В период, когда пандемия коронавируса бушует по всему миру, каждый хочет защититься от опасных вирусов. Особенности зимней стройки Строительство обычно проводится в теплое время года. Однако кто сказал, что строить зимой нельзя? Что собой представляет сварочный инвертор Сегодня сварку активно используют не только для строительных и монтажных процедур, но и при выполнении различных бытовых работ. Игровые автоматы Плей Фортуна Для любителей азартных игр на просторах интернета представлены много игровых площадок, удовлетворяющих требования своих игроков. Что делать если зависает компьютер Постепенное снижение работоспособности и производительности компьютера — одна из наиболее частотных проблем, с которой сталкиваются пользователи любого ПК. Gaminator Slot — игровые автоматы бесплатно Несмотря на большой ассортимент игровых автоматов, наибольшей популярностью пользуются Гаминаторы. Для тех, кто любит и знает мир спорта — полная версия Вулкан ставка на спорт Отличные знания спортивных игр и событий могут значительно улучшить финансовое положение. Для этого существуют букмекерские конторы, где можно воспользоваться опытом прогнозирования в спорте и заработать. Игровые автоматы на деньги в 2020 году Очень много игроков уже давно просиживают вечера в казино-онлайн. | ||||||||||||||
Данное несложное зарядное устройство автоматически отключает аккумулятор по окончании заряда и включает его при разрядке аккумулятора ниже порогового значения. Светодиод сигнализирует о процессе заряда. Резистор R2 устанавливает порог отключения заряда, а R3 — гистерезис (при указанных номиналах 2,1 В). Транзистор VT1 служит одновременно и генератором стабильного тока (10 мА) и ключом. 
— полное руководство – Схема автоматической зарядки аккумулятора Robocraze
– Полное руководство — Робобезумие перейти к содержанию Зарядка аккумуляторов стала важной частью нашей жизни. Будь то профессиональная или личная жизнь, мы используем батареи и требуем их на каждом пути. В настоящее время обычно каждая батарея использует автоматическую схему зарядки батареи. Прочтите полное руководство по схемам автоматической зарядки аккумуляторов, чтобы лучше узнать их эффективность.
В этом блоге мы собираемся узнать о схемах зарядки аккумуляторов и о том, как они работают, прежде чем все, давайте посмотрим на краткое объяснение о зарядных устройствах аккумуляторов.
Что такое схема зарядки аккумулятора?
Цепь зарядного устройства — это устройство, используемое для подачи энергии во вторичный элемент или перезаряжаемую батарею путем пропускания через нее электрического тока. Протокол зарядки определяется размером и типом заряжаемой батареи. Некоторые типы батарей можно заряжать, подключив их к источнику постоянного напряжения или постоянного тока; простые зарядные устройства этого типа требуют ручного отключения в конце цикла зарядки или могут иметь таймер для отключения зарядного тока в установленное время. Другие типы аккумуляторов не выдерживают длительной быстрой перезарядки; зарядное устройство может включать в себя схемы измерения температуры или напряжения, а также микропроцессорный контроллер для регулировки зарядного тока и отключения в конце цикла зарядки.
Капельное зарядное устройство обеспечивает относительно небольшое количество тока, достаточное только для противодействия саморазряду батареи, которая простаивает в течение длительного времени. Зарядка медленных зарядных устройств может занять несколько часов; Высокоскоростные зарядные устройства могут восстановить большую часть емкости за несколько минут или менее часа, но обычно они требуют мониторинга батареи, чтобы избежать перезарядки. Для общественного пользования электромобилям требуются высокоскоростные зарядные устройства; установка таких зарядных устройств, а также поддержка их распространения являются проблемой при предлагаемом внедрении электромобилей.
Какие 3 этапа зарядки аккумулятора?
Трехступенчатые зарядные устройства обычно называют интеллектуальными зарядными устройствами. Они являются высококачественными зарядными устройствами и популярны для зарядки литиевых аккумуляторов. Однако в идеале все типы аккумуляторов следует заряжать с помощью трехэтапных зарядных устройств, этот трехэтапный процесс зарядки поддерживает аккумулятор в рабочем состоянии.
Прежде чем перейти к схемам трехступенчатых зарядных устройств, мы должны больше узнать о многоступенчатых зарядных устройствах и о том, почему они используются.
Литиевые батареи имеют 3 этапа зарядки, обычно разделенные на следующие три этапа:
- Режим предварительной зарядки постоянным током
- Режим регулирования постоянного тока
- Режим регулирования постоянного напряжения
Похоже на свинцово-кислотный аккумулятор? Что-то другое. Вот почему нам нужно купить новое зарядное устройство для литиевых аккумуляторов. Более того, что такое «быстрая зарядка» и как она может ускорить зарядку аккумулятора?
Какие 3 этапа зарядки аккумулятора?
Процесс зарядки аккумуляторной батареи состоит из 3-х этапов. Там подробно объясняется ниже.
1. Зарядка постоянным током (CC)
Зарядка CC — это простой метод, в котором используется небольшой постоянный ток для зарядки аккумулятора в течение всего процесса зарядки.
Зарядка CC прекращается при достижении заданного значения. Этот метод широко используется для зарядки NiCd или NiMH аккумуляторов, а также литий-ионных аккумуляторов. Скорость зарядного тока является наиболее важным фактором, и он может существенно повлиять на поведение батареи. По этой причине основной задачей зарядки CC является установка подходящего значения зарядного тока, которое удовлетворяло бы как времени зарядки, так и использованию емкости. Высокий зарядный ток обеспечивает быструю зарядку, но также существенно влияет на процесс старения батареи. Низкий зарядный ток обеспечивает высокую степень использования емкости, но также обеспечивает очень медленный заряд, что неудобно для электромобилей.
2. Зарядка постоянным напряжением (CV)
Другим методом является зарядка постоянным напряжением, которая регулирует заданное постоянное напряжение для зарядки аккумуляторов. Его главное преимущество заключается в том, что он позволяет избежать перенапряжения и необратимых побочных реакций, что продлевает срок службы батареи.
Поскольку напряжение постоянно, зарядный ток уменьшается по мере зарядки аккумулятора. Для обеспечения постоянного напряжения на клеммах на ранней стадии процесса зарядки требуется высокое значение тока. Высокий зарядный ток от 15 до 80 процентов SOC обеспечивает быструю зарядку, но большой ток создает нагрузку на батарею и может вызвать разрушение решетки батареи и поломку полюсов. Самым сложным аспектом зарядки CV является определение подходящего значения напряжения, которое уравновешивает скорость зарядки, разложение электролита и использование емкости. В целом метод заряда CV эффективен для быстрой зарядки, но он истощает емкость аккумулятора. Негативное влияние вызывает повышенный зарядный ток при низком заряде батареи (в начале процесса заряда), где значение тока значительно выше номинального тока батареи. Высокий ток батареи вызывает разрушение каркаса решетки батареи и способствует измельчению вещества активного полюса батареи.
3. Зарядка постоянным током и постоянным напряжением (CC-CV)
Метод зарядки CC-CV представляет собой гибридный подход, сочетающий два ранее упомянутых метода зарядки.
Он использует зарядку CC на первом этапе зарядки, и когда напряжение достигает максимального безопасного порогового значения, процесс зарядки переходит на метод зарядки CV. Процесс зарядки завершается, когда ток выравнивается или достигается полная емкость аккумулятора. Время зарядки в основном определяется значением постоянного тока (CC
), в то время как на использование мощности преимущественно влияет постоянное значение напряжения (режим CV).
Основы Параметры зарядки
Литий-ионные аккумуляторы имеют относительно распространенный профиль зарядки, более подробно описанный ниже. Обратите внимание, что если микросхема зарядного устройства обеспечивает возможность настройки, разработчик может установить свои пороговые значения для этих фаз. Эти настраиваемые пороговые значения очень полезны, учитывая, что большинство производителей аккумуляторов указывают определенные пороговые значения для различных уровней максимального зарядного тока. Конфигурируемость может обеспечить дополнительный уровень безопасности, защищая аккумулятор от перенапряжения, перегрева и перегрузок, которые могут необратимо повредить аккумулятор или снизить его емкость.
1. Подзарядка
Как правило, фаза подзарядки используется только тогда, когда напряжение батареи ниже очень низкого уровня (около 2,1 В). В этом состоянии внутренняя защитная микросхема аккумуляторной батареи могла ранее отключить батарею из-за ее глубокой разрядки или из-за перегрузки по току. Микросхема зарядного устройства подает небольшой ток (обычно 50 мА) для зарядки емкости аккумуляторной батареи, что приводит в действие микросхему защиты для повторного подключения батареи путем замыкания ее полевых транзисторов. Хотя непрерывная зарядка обычно длится несколько секунд, микросхема зарядного устройства должна включать таймер, который останавливает зарядку, если блок батарей не будет повторно подключен в течение определенного периода времени, поскольку это указывает на то, что батарея повреждена.
2. Предварительная зарядка
Как только аккумуляторная батарея снова подключена или находится в разряженном состоянии, начинается предварительная зарядка.
Во время предварительной зарядки зарядное устройство начинает безопасно заряжать разряженную батарею с низким уровнем тока, который обычно составляет C / 10 (где C — емкость (в мАч)). В результате предварительной зарядки напряжение аккумулятора медленно повышается. Целью предварительной зарядки является безопасная зарядка аккумулятора малым током. Это предотвращает повреждение элемента до тех пор, пока его напряжение не достигнет более высокого уровня.
3. Заряд постоянным током (CC)
Заряд постоянным током (CC) также считается быстрой зарядкой, которая более подробно описана ниже. Зарядка CC начинается после предварительной зарядки
, когда напряжение батареи достигает примерно 3 В на элемент. В фазе заряда CC для батареи безопасно работать с более высокими зарядными токами от 0,5C до 3C. Зарядка CC продолжается до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет «полного» или плавающего уровня напряжения, после чего начинается фаза постоянного напряжения.
4.
Заряд постоянным напряжением (CV)Пороговое значение постоянного напряжения (CV) для литиевых элементов обычно составляет от 4,1 В до 4,5 В на элемент. Микросхема зарядного устройства контролирует напряжение батареи во время зарядки CC. Как только батарея достигает порога CV, зарядное устройство
переходит от регулирования CC к регулированию CV. CV-зарядка осуществляется потому, что напряжение внешней аккумуляторной батареи, наблюдаемое микросхемой зарядного устройства, превышает фактическое напряжение аккумуляторной батареи в аккумуляторной батарее. Это связано с внутренним сопротивлением элемента, сопротивлением печатной платы и эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) защиты полевого транзистора и элемента. Чтобы гарантировать безопасную работу, микросхема зарядного устройства не должна допускать, чтобы напряжение батареи превышало максимальное плавающее напряжение.
5. Прекращение заряда
Микросхема зарядного устройства определяет момент окончания цикла заряда на основании того, что ток, протекающий через аккумулятор, падает ниже установленного порога (около C/10) во время фазы CV.
В этот момент аккумулятор считается полностью заряженным и зарядка завершена. Если прерывание заряда отключено в микросхеме зарядного устройства, ток заряда естественным образом снизится до 0 мА, но на практике это делается редко. Это связано с тем, что количество заряда, поступающего в аккумулятор, экспоненциально уменьшается во время зарядки CV (поскольку напряжение элемента увеличивается, как большой конденсатор), и для перезарядки аккумулятора потребуется значительно больше времени с очень небольшим увеличением емкости.
Почему CC и CV важны?
Зарядка CC-CV первоначально использовалась для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, а затем и для зарядки литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы требуют гораздо более длительного режима CC. Метод зарядки CC-CV более эффективен, чем методы CC или CV по отдельности, и поэтому он используется в качестве эталона для сравнения с последними методами зарядки.
Основной проблемой при зарядке CC-CV является определение подходящих постоянных значений для каждой модели.
Подходящее значение тока обеспечит баланс между производительностью зарядки и безопасностью аккумулятора. Слишком высокий или слишком низкий ток может привести к негативным последствиям, как обсуждалось ранее.
Цепи автоматического отключения
Автоматическое отключение — постоянно определяет напряжение зарядки аккумулятора и, как только аккумулятор достигает уровня полного заряда, отключает зарядное напряжение. Мы увидим схему автоматического отключения зарядки аккумулятора XH-M602.
Цепь зарядки аккумулятора XH-M602 с автоматическим отключением работает путем измерения напряжения на клемме аккумулятора и разрыва цепей. Модуль XH-M602 имеет трансформатор и реле, которые используются для разрыва цепи. В этой схеме мы можем установить напряжение, используя кнопки на плате для отключения зарядного устройства, когда напряжение достигает установленного значения.
Заключение
— Robocraze —
Robocraze — самый надежный в Индии магазин робототехники и товаров для дома. Мы стремимся способствовать росту знаний в области встроенных систем, Интернета вещей и автоматизации.
Компоненты и расходные материалы
Модуль управления зарядкой литиевой батареи XH-M602XH-M602 Модуль управления зарядкой литиевой батареи
- Обычная цена
- рупий 449
- Цена продажи
- рупий 449
- Обычная цена
-
рупий 659 - Цена за единицу товара
- /за
Вкл. GST (без скрытых платежей)
- Обычная цена
- рупий 449
- Цена продажи
- рупий 449
- Обычная цена
-
рупий 659 - Цена за единицу товара
- /за
Вкл.
GST (без скрытых платежей)
Witty Fox 3,7 В 10400 мАч литий-ионный аккумулятор
- Обычная цена
- рупий 664
- Цена продажи
- рупий 664
- Обычная цена
-
рупий 1055 - Цена за единицу товара
- /за
Вкл. GST (без скрытых платежей)
- Обычная цена
- рупий 664
- Цена продажи
- рупий 664
- Обычная цена
-
рупий 1055 - Цена за единицу товара
- /за
Вкл.
GST (без скрытых платежей)
Witty Fox 3,7 В 2000 мАч литий-ионный аккумулятор GPS
- Обычная цена
- рупий 269
- Цена продажи
- рупий 269
- Обычная цена
-
рупий 424 - Цена за единицу товара
- /за
Вкл. GST (без скрытых платежей)
- Обычная цена
- рупий 269
- Цена продажи
- рупий 269
- Обычная цена
-
рупий 424 - Цена за единицу товара
- /за
Вкл.
GST (без скрытых платежей)
Вам также может быть интересно прочитать:
— Robocraze —
Что такое пистолеты для горячего клея
— Robocraze —
NEMA 17 — Принцип работы шагового двигателя с высоким крутящим моментом
— Robocraze —
Электромагнитный клапан — Принцип работы
Вернуться к сообщению ` : «»} ` константная выдержка = document.querySelector(«.excerpt»).innerHtml document.querySelector(«.excerpt-container»).outerHTML += doc }Используйте стрелки влево/вправо для перемещения по слайд-шоу или проведите пальцем влево/вправо при использовании мобильного устройства
, 1-12 Вольт. без разрывов, с нагрузкой от 1А до 9 Ампер .
Это очень простая схема с небольшим количеством внешних компонентов, которую легко собрать, но даже при своей простоте она работает очень хорошо.
……… 2,2 мкФ / 25 В Электролитический конденсатор
