Automatski punjač mora imati svaki ljubitelj automobila. Izrađujemo vlastite punjače za automobilski akumulator Kako radi punjač

U današnje vrijeme svaka obitelj koristi veliki broj elektroničkih uređaja. Telefoni, pametni telefoni, svjetiljke, tableti, igračke za djecu svih dobnih skupina i mnogi drugi kućanski aparati trebaju napajanje iz prijenosnih izvora napajanja: baterija ili punjivih baterija.

Napajanje je dizajnirano za dugotrajan rad, ali može brzo propasti zbog nemara. Kako biste maksimalno iskoristili resurse proizvođača koji su im svojstveni, preporučujemo vam da se upoznate s radnim značajkama baterija različitih izvedbi, pravilima punjenja i sigurnim rukovanjem.

Za naj nestrpljivije čitatelje možete preskočiti izravno na tvornički preporučena pravila o punjenju. Navedeni su na kraju. Međutim, dosljedno čitanje materijala omogućit će vam da bolje razumijete njihove značajke i ispravno ih primijenite u praksi.

Kako baterija radi i radi

Cijela široka paleta proizvoda s baterijama radi na jednom principu pretvaranja energije kemijskih procesa u električnu energiju. Za njegov tok stvoren je poseban dizajn.

Principi baterije

Zatvorena posuda, nazvana staklenka, napunjena je elektrolitom. U nju su postavljene dvije zasebne ploče različitih metala, koje se nazivaju elektrode. Na njima se stvara električna razlika potencijala, koja je sposobna djelovati koristan posao.

Kako bi se povećala snaga energije, limenke s pločama izrađuju se prevelike ili povezane u paralelne lance. Kako bi podigli izlazni napon, spojeni su u seriju. Takvi se dizajni nazivaju punjive baterije.

Klasifikacija

Prema vrsti elektrolita, baterije se dijele na:

tekućina;
gel.

Prema svojim značajkama dizajna, tekuće baterije dijele se na:

kisela;
alkalna;
fiziološka otopina.

Kiselinski akumulatori se relativno rijetko koriste. Mogu se pronaći u proračunskim modelima svjetiljki, gdje rade zajedno s punjačem.

Alkalne baterije općenito su prevelike. Prije su se koristili za osvjetljavanje u prijenosnim svjetiljkama, ali sada takve strukture nisu prikladne za rad i prestale su se koristiti.

V. Mobilni uredaji ah za kućnu uporabu, popularni modeli baterija:

olovna kiselina (Pb + H 2 SO 4);
nikal-kadmij (Ni-Cd);
nikl-cink (Ni-Zn);
metalni hidrid nikla (Ni-Mh);
litij-ionski (Li-ionski);
litij-polimer (Li-Pol)

Značajke dizajna različitih modela

Tipičan raspored baterije akumulatora, koji se sastoji od pojedinačnih limenki sa nizom pozitivnih i negativnih ploča umetnutih u njih, slijed njihova rasporeda može se promatrati na primjeru kisele baterije.

Dizajn cilindričnih modela ili modela s "prstima" predstavlja pogled na litij-ionsku bateriju s izrezom s objašnjenjem za svaki sloj.

Izgled baterije

Dimenzije i oblik izvora struje stvoreni su za njihovo prikladno mjesto u utičnicama mobilnih uređaja, pouzdano napajanje potrošača i mogućnost brzog punjenja.

Baterije mogu biti u obliku cilindra ili tablete, kao što je prikazano na fotografiji za uobičajene nikl-kadmijske uređaje, koji su sastavljeni u blokove s posebnim kratkospojnicima.

Kada je, prema radnim uvjetima, poželjnije primati energiju iz jedne jedinice, tada se stvara zajednički slučaj. U njega su ugrađeni zasebni elementi prstiju koji zbog paralelnog i serijskog povezivanja daju izlazne karakteristike za struju i napon.

Ovo je načelo iza stvaranja baterija za prijenosno računalo.

Za mobilne uređaje male veličine, baterije su stvorene u obliku malog paralelepipeda sa zaobljenim rubovima. Na jednoj od krajnjih strana ima ugrađene mjedene platforme koje osiguravaju stvaranje električnog kontakta za izvor i potrošače struje.

Princip pretvaranja kemijske energije u električnu energiju koji nas zanima objašnjen je slikom.

Redoks kemijska reakcija odvija se između dvije susjedne tvari s odabranim svojstvima. Prati ga oslobađanje elektrona i iona koji, kao što znate, stvaraju električnu struju pri kretanju.

Da bi pokretni naboji stvorili električne potencijale, a ne samo stvarali toplinu u okoliš pri miješanju oksidanta s redukcijskim sredstvom, potrebno je za to stvoriti uvjete.

Ove svrhe služe:

anoda (pozitivni naboj) koja provodi oksidacijsku reakciju;
katoda reducirajuće tvari;
struja provođenja elektrolita tijekom disocijacije radnog medija na katione i anione.

Anoda i katoda smještene su u udaljene posude koje su povezane slanim mostom. Anioni i kationi kreću se duž njega, stvarajući unutarnji krug baterije. Vanjski krug nastaje spajanjem potrošača na ulaz, na primjer, voltmetar ili drugo opterećenje.

Na anodi i katodi elektroni i ioni neprestano se prenose u elektrolit i obrnuto. U unutarnjem lancu naboji se kreću kroz solni most, a u vanjskom lancu struja teče od anode do katode.

Ovo načelo je osnova za punjenje i pražnjenje svih modela izvora kemijske struje.

Kako funkcionira nikal -kadmij baterija

Postoje samo dvije vrste posla:

pražnjenje;
naplatiti.

Također možete razlikovati način pohrane, ali ispravnije ga je uputiti u kategoriju koju pokušavaju ograničiti što je više moguće, iako se to ne može potpuno izbjeći.

Ciklus pražnjenja

Energija akumulirana na elektrodama, kada je na njih spojeno opterećenje, stvara električnu struju u vanjskom krugu.

Oksidi nikla s uključenim česticama grafita, koji smanjuju ukupni električni otpor, djeluju kao anoda u nikl-kadmij bateriji. Kao katoda koristi se spužvasti kadmij.

Tijekom pražnjenja aktivne molekule kisika oslobađaju se iz sastava oksida nikla, koji ulaze u elektrolit i dalje u kadmij, oksidirajući ga.

Ciklus punjenja

Uobičajeno je da se to izvodi kad se teret skine. Tada možete koristiti manje snage punjača.

Polaritet priključaka punjača i baterije mora odgovarati, a vanjsko napajanje mora premašiti unutarnje. Zatim se, pod utjecajem vanjskog izvora unutar baterije, stvara struja sa smjerom suprotnim od pražnjenja.

Preusmjerava tijek kemijskih procesa u spremniku limenke, obogaćuje anodu kisikom i smanjuje kadmij na katodi.

Kako radi litij-ionska baterija

Ugljikova anoda i katoda metalnih oksida koji sadrže litij, na primjer, sastava LiMn 2 O 4, uronjeni su u organski elektrolit.

U njemu se kreću pozitivno nabijeni ioni Li +. U tom slučaju sam litij ne prelazi u metalno stanje, već se stvara izmjena njegovih iona između ploča elektroda. Iz tog razloga se baterije nazivaju litij-ionske baterije.

Ciklus punjenja

Litijevi ioni se uklanjaju (postupak deinterkalacije) s katode koja sadrži litij i ugrađuju se u anodu (interkalacija).

Ciklus pražnjenja

Kretanje iona ide u smjeru suprotnom od naboja, a elektroni s anode prelaze na katodu i tvore električnu struju.

Usporedimo li principe rada baterije bilo kojeg dizajna, tada možemo uočiti opći obrazac kretanja iona između elektroda duž unutarnjeg kruga i elektrona duž vanjskog kruga pri stvaranju krugova naboja i pražnjenja.

Performanse baterije

Radni napon

Njegova se vrijednost određuje na otvorenim stezaljkama voltmetrom pri optimalnom naboju. U procesu rada postupno se smanjuje.

Kapacitet baterije

Karakteristika koja pokazuje količinu struje u miliamperima ili amperima koju baterija može isporučiti u određenom vremenskom razdoblju, izražena u satima.

Vlast

Parametar koji uzima u obzir sposobnost baterije da obavlja rad po jedinici vremena.

Kako radi punjač baterija mobilnog uređaja?

Sada su svi skupi elektronički uređaji opremljeni vlastitim uređajima za napajanje i punjenje.

Dostupne su zasebne baterije za vraćanje performansi pojedinačno korištenih baterija. uređaj za punjenje... Oni su popraćeni uputama i tablicama koje pokazuju preporučeno trajanje tehnološkog ciklusa.

Takvi modeli obično daju stabilizirani napon na stezaljkama baterije, pri čemu se električni otpor postupno mijenja tijekom punjenja, što utječe na količinu struje koja teče. Stoga su ove preporuke prosječne prirode.

Oblici struja koje stvaraju punjači

Za punjenje baterija ne mogu se koristiti samo istosmjerne struje, već i mnoge druge vrste koje rješavaju određene probleme.

Kako bi se osigurao njihov protok, stvaraju se različiti elektronički krugovi koji napajaju priključke baterije odgovarajućeg tipa.

Shematski dijagrami punjača

S obzirom na njihovu raznolikost, navest ćemo kao primjer neka tipična rješenja.

Krug stvaranja konstantne struje

Napon se smanjuje zbog transformatora. Njegov harmonik ispravlja se diodnim mostom, a talasanje se izravnava kondenzatorom velikog kapaciteta.

Na izlaz baterije napajaju se konstantne struje.

Shema za stvaranje pulsirajućih struja

Uklanjanjem kondenzatora iz prethodnog lanca dobivamo valovitost napona na priključcima akumulatora koji tvore struje sličnog oblika.

Shema za stvaranje pulsirajućih struja s razmakom

Zamjenom diodnog mosta jednom diodom dobivamo valovitost struja povećane frekvencije za dva puta.

Servisni punjači

Povećanjem složenosti unutarnjih sklopova stvaraju se razne dodatne funkcije za punjače.

U svim proračunima vrijednosti struje punjenja Ic u amperima, kao osnovna vrijednost uzima se empirijski omjer, mjeren kao postotak vrijednosti kapaciteta C, izražen u amper-satima.

Međutim, za određene modele proizvođač može odmah navesti struju punjenja u numeričkim izrazima u amperima, što nije u skladu s ovim pravilom. Jasno je da za to ima dobre razloge.

Olovne baterije

Uobičajeno je koristiti struje za punjenje, koje iznose 10% ili 0,1 kapaciteta C. Bilježe se kao 1C.

Za ove baterije napon na jednoj ćeliji ne smije prelaziti 2,3 V, što treba uzeti u obzir pri punjenju baterije kako ne bi prešlo kritičnu vrijednost.

Akumulacija kapaciteta kiselinskih baterija nakon dostizanja 90% nominalne vrijednosti eksponencijalna je. Stoga se daljnje punjenje vrši smanjenim strujama uz kontrolu napona na obalama, što povećava trajanje procesa.

Olovnim baterijama je potreban periodični kontrolni ciklus obuke s punim pražnjenjem i punjenjem.

Alkalne baterije

Za njih je uobičajeno da se struja punjenja održava na 25% kapaciteta ili 0,25C.

Modeli baterija od nikl-kadmija

Optimalna temperatura za punjenje, kao i za rad, je unutar + 10 ÷ 30 ° C. Pri ovoj temperaturi kisik se bolje apsorbira na katodi.

Cilindrični akumulatori montirani su čvrsto namotanim elektrodama u valjak. To omogućuje učinkovito punjenje strujama u širokom rasponu od 0,1 ÷ 1C. Standardni način rada osigurava struje od 0,1 ° C i vrijeme od 16 sati. Na svakom elementu napon raste s jedan na 1,35 V.

Ako je u punjač ugrađen sustav upravljanja prekomjernim punjenjem, tada se koriste povećane struje stalnog oblika s vrijednošću 0,2 ÷ 0,3C. To omogućuje smanjenje vremena punjenja na 6 ili 3 sata. Dopušteno je čak i prekomjerno punjenje unutar 120 ÷ 140%.

Karakterističan nedostatak nikal-kadmijskih baterija je "memorijski" učinak ili reverzibilni gubitak kapaciteta, koji se očituje kršenjem tehnologije punjenja, točnije, nakon početka punjenja baterije s nepotpuno iskorištenim kapacitetom.

Baterija "pamti" granicu preostale rezerve i, nakon naknadnog pražnjenja u teret, smanjuje svoj resurs kada se dosegne. Ova se značajka uzima u obzir tijekom rada, a za pohranu Ni-Cd baterija prebacuje se u način punog pražnjenja.

Modeli baterija od nikl -metal -hidridnih baterija

Stvorene su kako bi zamijenile nikal-kadmijeve baterije, nemaju memorijski učinak, imaju povećan kapacitet... No, u pripremi za rad nakon mjesec dana ili više skladištenja, potreban je cijeli ciklus pražnjenja, nakon čega slijedi punjenje. Nakon što ste završili 3 ÷ 5 takvih ciklusa, možete povećati radni kapacitet.

Za skladištenje ovih baterija njihov se kapacitet pretvara u 40% nominalne vrijednosti.

Punjenje se provodi pomoću tehnologije 0,1C za nikl-kadmijske baterije, ali s kontrolom temperature. Njegov višak preko 50 O S je neprihvatljiv. Snažno zagrijavanje događa se na kraju ciklusa kada se tijek kemijskih reakcija uspori.

Iz tih razloga za nikl-metal-hidridne baterije stvaraju se specijalizirani punjači s ugrađenim senzorima temperature.

Modeli baterija od nikl-cinka

Napon jedne limenke je 1,6 V. Struja punjenja je 0,25C. Vrijeme punjenja 12 sati. Nema memorijskog efekta. Preporučeno ograničenje za postizanje kapaciteta pri punjenju je 90% nominalnog.

Nemojte zagrijavati više od 40 ° C. Ograničeni resurs - tri puta kraći od onog u nikl -kadmij akumulatorima.

Modeli Li-ion baterija

Optimalno punjenje provodi se istosmjernom strujom u dvije faze sa sljedećim vrijednostima:

0,2 ÷ 1C s naponom 4 ÷ 4,2 V u prvih 40 minuta;
održavanje konstantan napon na bankini 4,2 V do kraja ciklusa.

Dopušteno je punjenje strujom od 1C tijekom 2 ÷ 3 sata.

Vijek trajanja litij-ionskih baterija smanjuje se za:

napon punjenja veći od 4,2 V;
punjenje koje prati nakupljanje litija na katodi i razvoj kisika na anodi.

Kao rezultat toga dolazi do nasilnog oslobađanja toplinske energije, povećanja tlaka u tijelu i smanjenja tlaka.

Kako bi poboljšali sigurnost tijekom rada, proizvođači ovih baterija primjenjuju jednu ili više zaštitnih mjera tijekom punjenja:

krug za isključivanje struje punjenja kada temperatura u kućištu dosegne 90 ° C;
senzor prekomjernog tlaka;
sustav upravljanja naponom punjenja.

Budući da litij-ionska baterija radi i puni se u skupim elektroničkim uređajima, treba je puniti pažljivo, koristeći samo specijalizirane punjače.

Značajke punjenja po dubini pražnjenja

Značajke punjenja po temperaturi

Točan odabir ovih parametara može značajno produžiti vijek trajanja litij-ionskih baterija.

Modeli litij -polimernih baterija

Za njih odgovaraju sva pravila rada razvijena za litij-ionske modele. No, budući da u njima nema tekućeg elektrolita, a koristi se gel nalik, tada se pri punjenju ili pregrijavanju isključuje eksplozija kućišta koja može samo nabubriti.

Razumijevanje načela rada baterije i punjenja mobilnih uređaja pomoći će produljiti vijek trajanja vaših naprava, raditi s njima pouzdano i sigurno.

Kako bismo konsolidirali materijal, predlažemo gledanje videozapisa vlasnika Admirala134 „Kako se koristi litij -ionske baterije».

Sada vam je zgodno postaviti pitanje u komentarima i poslati ovaj materijal svojim prijateljima na društvenoj mreži.

Akumulatori u elektrotehnici obično se nazivaju kemijskim izvorima struje koji mogu nadoknaditi, vratiti utrošenu energiju zbog primjene vanjskog električnog polja.

Uređaji koji napajaju ploče akumulatora električnom energijom nazivaju se punjači: dovode izvor struje u radno stanje, pune ga. Za pravilan rad baterije potrebno je razumjeti načela njihova rada i punjača.

Kako radi baterija

Recirkulirano napajanje kemikalijama tijekom rada može:

1. Uključite priključeno opterećenje, poput žarulje, motora, mobitel i drugi uređaji koji troše vlastitu opskrbu električnom energijom;

2. trošiti vanjsku električnu energiju priključenu na nju, trošeći je za vraćanje rezerve svojih kapaciteta.

U prvom slučaju baterija se prazni, a u drugom prima punjenje. Postoji mnogo dizajna baterija, ali imaju zajednička načela rada. Ispitajmo ovo pitanje na primjeru ploča od nikal-kadmija postavljenih u otopinu elektrolita.

Pražnjenje baterije

Dva električna kola rade istovremeno:

1. vanjski primijenjen na izlazne stezaljke;

2.unutarnji.

Prilikom pražnjenja na žarulju u vanjskom primijenjenom krugu, struja nastala kretanjem elektrona u metalima teče iz žica i niti, a u unutarnjem dijelu anioni i kationi kreću se kroz elektrolit.

Oksidi nikla s dodatkom grafita čine osnovu pozitivno nabijene ploče, dok se na negativnoj elektrodi koristi spužvasti kadmij.

Kad se baterija isprazni, dio aktivnog kisika oksida nikla prelazi u elektrolit i prelazi na ploču s kadmijem, gdje oksidira, smanjujući ukupni kapacitet.

Punjenje baterije

Opterećenje s izlaznih terminala za punjenje najčešće se uklanja, iako se u praksi metoda koristi kada je opterećenje spojeno, kao na bateriji automobila u pokretu ili mobilnom telefonu stavljenom na punjenje, na kojem se vodi razgovor.

Stezaljke akumulatora napajaju se iz vanjskog izvora veće snage. Ima oblik stalnog ili zaglađenog, pulsirajućeg oblika, premašuje razliku potencijala između elektroda i usmjeren je unipolarno s njima.

Ta energija uzrokuje protok struje u unutarnjem krugu baterije u smjeru suprotnom od pražnjenja, kada se čestice aktivnog kisika "istisnu" iz spužvastog kadmija i kroz elektrolit se vrate na prvotno mjesto. Zbog toga se obnavlja potrošeni kapacitet.

Tijekom punjenja i pražnjenja mijenja se kemijski sastav ploča, a elektrolit služi kao prijenosni medij za prolaz aniona i kationa. Intenzitet električne struje koja prolazi unutarnjim krugom utječe na brzinu obnavljanja svojstava ploča tijekom punjenja i brzinu pražnjenja.

Ubrzani tijek procesa dovodi do nasilne evolucije plinova, prekomjernog zagrijavanja, što može deformirati dizajn ploča, poremetiti njihovo mehaničko stanje.

Premale struje tijekom punjenja značajno će produljiti vrijeme oporavka potrošenog kapaciteta. S čestom uporabom odgođenog punjenja, sulfatiranje ploča raste, a kapacitet se smanjuje. Stoga se za stvaranje optimalnog načina rada uvijek uzima u obzir opterećenje na bateriju i snaga punjača.

Kako radi punjač

Suvremeni asortiman baterija prilično je opsežan. Za svaki model odabiru se optimalne tehnologije koje se ne uklapaju, mogu biti štetne za druge. Proizvođači elektroničke i električne opreme empirijski istražuju uvjete rada kemijskih izvora energije i za njih stvaraju vlastite proizvode koji se razlikuju izgled, dizajn, izlazne električne karakteristike.

Strukture za punjenje mobilnih elektroničkih uređaja

Dimenzije punjača za mobilne proizvode različite snage međusobno se značajno razlikuju. Oni stvaraju posebno radno okruženje za svaki model.

Čak i za baterije iste vrste veličine AA ili AAA različitih kapaciteta, preporučuje se korištenje vlastitog vremena punjenja, ovisno o kapacitetu i karakteristikama izvora struje. Njegove vrijednosti navedene su u popratnoj tehničkoj dokumentaciji.

Određeni dio punjača i baterija za mobilne telefone opremljen je automatskom zaštitom, koja isključuje napajanje na kraju procesa. No, kontrolu nad njihovim radom ipak bi trebalo provoditi vizualno.

Strukture za punjenje akumulatora automobila

Tehnologiju punjenja treba posebno pomno pratiti pri radu s automobilskim akumulatorima dizajniranim za rad u teškim uvjetima. Na primjer, zimi, po hladnom vremenu, moraju se koristiti za okretanje hladnog rotora motora s unutarnjim izgaranjem s zgusnutim mazivom kroz međumotorni elektromotor - pokretač.

Ispraznjene ili nepropisno pripremljene baterije obično se ne nose s tim zadatkom.

Empirijske metode otkrile su odnos između struje punjenja olovnih i alkalnih baterija. Smatra se da je to optimalna vrijednost naboja (ampera) od 0,1 kapaciteta (amper-sati) za prvu vrstu i 0,25 za drugu.

Na primjer, baterija ima kapacitet od 25 amper sati. Ako je kisela, tada se mora napuniti strujom od 0,1 ∙ 25 = 2,5 A, a za alkalnu - 0,25 ∙ 25 = 6,25 A. Da biste stvorili takve uvjete, morat ćete koristiti različite uređaje ili koristiti jedan univerzalni uređaj s veliki broj funkcija.

Suvremeni punjač olovnih baterija mora podnijeti niz zadataka:

kontrolirati i stabilizirati struju punjenja;

uzeti u obzir temperaturu elektrolita i spriječiti njegovo zagrijavanje više od 45 stupnjeva prekidom napajanja.

Sposobnost provođenja ciklusa praćenja i obuke kiselog akumulatora vozila pomoću punjača nužna je funkcija koja uključuje tri faze:

1. puna baterija do maksimalnog kapaciteta;

2. desetosatno pražnjenje sa strujom od 9 ÷ 10% nominalnog kapaciteta (empirijska ovisnost);

3. napunite ispražnjenu bateriju.

Tijekom CTC -a prati se promjena gustoće elektrolita i vrijeme završetka druge faze. Njegova se vrijednost koristi za procjenu stupnja istrošenosti ploča, trajanja preostalih resursa.

Punjači alkalnih baterija mogu se koristiti s manje složenim dizajnom, budući da takvi izvori napajanja nisu toliko osjetljivi na načine podcjenjivanja i prekomjernog punjenja.

Grafikon optimalnog punjenja kiselinsko-baznih baterija za automobile prikazuje ovisnost povećanja kapaciteta o obliku promjene struje u unutarnjem krugu.

Na početku tehnološkog procesa punjenja preporuča se održavanje struje na najvećoj dopuštenoj vrijednosti, a zatim njezinu vrijednost svesti na minimum za konačni završetak fizikalno -kemijskih reakcija koje obnavljaju kapacitet.

Čak je i u ovom slučaju potrebno kontrolirati temperaturu elektrolita, uvesti korekcije za okoliš.

Potpuni završetak ciklusa punjenja olovnih baterija kontrolira:

obnavljanje napona na svakoj banci 2,5 ÷ 2,6 volti;

postizanje maksimalne gustoće elektrolita, koja se prestaje mijenjati;

stvaranje nasilne evolucije plinova kada elektrolit počne "ključati";

dostižući kapacitet baterije, premašujući za 15 ÷ 20% vrijednosti date tijekom pražnjenja.

Oblici struja punjača baterija

Uvjet za punjenje akumulatora je da se na njegove ploče mora primijeniti napon koji stvara struju u unutarnjem krugu određenog smjera. On može:

1. imaju stalnu vrijednost;

2. ili mijenjati tijekom vremena prema određenom zakonu.

U prvom slučaju, fizikalno -kemijski procesi unutarnjeg lanca odvijaju se nepromijenjeni, a u drugom, prema predloženim algoritmima s cikličkim povećanjem i smanjenjem, stvarajući vibracijske učinke na anione i katione. Posljednja verzija tehnologije koristi se za borbu protiv sulfacije ploča.

Neke vremenske ovisnosti struje naboja ilustrirane su grafikonima.

Donja desna slika prikazuje jasnu razliku u obliku izlazne struje punjača, koji koristi upravljanje tiristora za ograničavanje trenutka otvaranja polu ciklusa sinusoide. Time se regulira opterećenje električnog kruga.

Naravno, brojni moderni punjači mogu stvoriti druge oblike struja koji nisu prikazani na ovom dijagramu.

Načela stvaranja sklopova za punjače

Za napajanje opreme punjača obično se koristi jednofazna 220-voltna mreža. Taj se napon pretvara u siguran niski napon, koji se primjenjuje na ulazne stezaljke baterije kroz različite elektroničke i poluvodičke komponente.

Postoje tri sheme za pretvaranje industrijskog sinusnog napona u punjačima zbog:

1. uporaba elektromehaničkih naponskih transformatora koji rade na principu elektromagnetske indukcije;

2. korištenje elektroničkih transformatora;

3. bez uporabe transformatorskih uređaja temeljenih na razdjelnicima napona.

Tehnički, pretvaranje napona pretvarača je moguće, što se naširoko koristi za pretvarače frekvencije koji upravljaju elektromotorima. No, za punjenje baterija ovo je prilično skup dio opreme.

Krugovi punjača s odvajanjem transformatora

Elektromagnetski princip prijenosa električne energije iz primarnog namota od 220 volti u sekundarni u potpunosti osigurava odvajanje potencijala opskrbnog kruga od potrošenog, isključuje ga od ulaska u bateriju i oštećenja u slučaju grešaka u izolaciji. Ova metoda je najsigurnija.

Krugovi energetskih dijelova uređaja s transformatorom imaju mnogo različitih izvedbi. Donja slika prikazuje tri načela stvaranja različitih struja pogonske jedinice iz punjača korištenjem:

1. diodni most s kondenzatorom za izravnavanje valova;

2. diodni most bez izravnavanja valovitosti;

3. jedna dioda koja prekida negativni poluval.

Svaki od ovih krugova može se koristiti neovisno, ali obično je jedan od njih osnova, osnova za stvaranje drugog, prikladnijeg za rad i upravljanje vrijednošću izlazne struje.

Korištenje setova energetskih tranzistora s upravljačkim krugovima u gornjem dijelu slike na dijagramu omogućuje vam smanjenje izlaznog napona na kontaktima izlaza kruga punjača, što osigurava podešavanje vrijednosti konstantnih struja prošao kroz spojene baterije.

Jedna od varijanti takvog dizajna trenutno reguliranog punjača prikazana je na donjoj slici.

Isti spojevi u drugom krugu omogućuju vam da podesite amplitudu valovitosti i ograničite je u različitim fazama punjenja.

Isti prosječni krug djeluje učinkovito kada se dvije suprotne diode u diodnom mostu zamijene tiristorima, koji jednako reguliraju jakost struje u svakom naizmjeničnom polu ciklusu. A uklanjanje negativnih poluharmonika dodjeljuje se preostalim diodama snage.

Zamjena pojedinačne diode na donjoj slici poluvodičkim tiristorom s zasebnim elektroničko kolo za upravljačku elektrodu, omogućuje smanjenje trenutnih impulsa zbog njihovog kasnijeg otvaranja, što se također koristi za različiti putevi punjenje baterije.

Jedna od varijanti takve implementacije kruga prikazana je na donjoj slici.

Sastavljanje vlastitim rukama nije teško. Može se izraditi neovisno o dostupnim dijelovima, omogućuje punjenje baterija strujom do 10 ampera.

Industrijska verzija sklopa transformatorskog punjača "Electron-6" izrađena je na temelju dva tiristora KU-202N. Za regulaciju ciklusa otvaranja poluharmonika, za svaku upravljačku elektrodu stvoren je zasebni krug od nekoliko tranzistora.

Među vozačima popularni su uređaji koji omogućuju ne samo punjenje baterija, već i korištenje energije opskrbne mreže od 220 volti za povezivanje paralelno s pokretanjem motora automobila. Nazivaju se start ili start-loading. Imaju još složeniji elektronički i strujni krug.

Elektronički sklopovi transformatora

Proizvođači proizvode takve uređaje za napajanje halogenih svjetiljki s naponom od 24 ili 12 volti. Relativno su jeftini. Neki entuzijasti pokušavaju ih povezati za punjenje baterija male snage. Međutim, ova tehnologija nije široko razvijena i ima značajne nedostatke.

Krugovi punjača bez odvajanja transformatora

Kad je nekoliko izvora opterećenja spojeno na izvor struje, ukupni ulazni napon podijeljen je na dijelove sastavnih dijelova. Zbog ove metode djele razdjelnici, stvarajući pad napona na određenu vrijednost na radnom elementu.

Na tom principu stvaraju se brojni punjači s otpornim kapacitivnim otporom za baterije male snage. Zbog malih dimenzija sastavnih dijelova, ugrađeni su izravno u svjetiljku.

Unutarnji električni krug potpuno je zatvoren u tvornički izolirano kućište, što isključuje ljudski kontakt s mrežnim potencijalom tijekom punjenja.

Mnogi eksperimentatori pokušavaju provesti isti princip punjenja automobilskih akumulatora, predlažući shemu povezivanja iz kućanske mreže putem sklopa kondenzatora ili žarulje sa žarnom niti sa snagom od 150 vata i prolazeći strujni impulsi istog polariteta.

Slični dizajni mogu se pronaći na web stranicama majstora "uradi sam", koji veličaju jednostavnost kruga, jeftinoću dijelova, mogućnost vraćanja kapaciteta ispražnjene baterije.

No, šute o činjenici da:

otvoreno ožičenje 220 predstavlja;

žarna nit žarulje pod naponom se zagrijava, mijenja svoj otpor prema zakonu nepovoljnom za prolaz optimalnih struja kroz bateriju.

Kad se uključi pod opterećenjem, vrlo velike struje prolaze kroz hladnu nit i cijeli lanac je spojen u nizu. Osim toga, punjenje treba završiti malim strujama, što se također ne izvodi. Stoga baterija koja je prošla nekoliko serija takvih ciklusa brzo gubi svoj kapacitet i performanse.

Naš savjet: nemojte koristiti ovu metodu!

Punjači su dizajnirani za rad s određenim vrstama baterija, uzimajući u obzir njihove karakteristike i uvjete za vraćanje kapaciteta. Kada koristite univerzalne, višenamjenske uređaje, trebali biste odabrati način punjenja koji najbolje odgovara određenoj bateriji.

Zanima me od čega se sastoji Siemensov punjač (napajanje) i je li ga moguće sami popraviti u slučaju kvara.

Prvo, blok je potrebno rastaviti. Sudeći prema šavovima na kućištu, ova jedinica nije namijenjena rastavljanju, stoga je stvar jednokratna i nema potrebe polagati velike nade u slučaju kvara.

Morao sam doslovno raskurochit kućište punjača, sastoji se od dva čvrsto zalijepljena dijela.

Unutra je primitivna ploča i nekoliko detalja. Zanimljivo je da ploča nije lemljena na utikač od 220V, već je na nju pričvršćena parom pinova. U rijetkim slučajevima ti kontakti mogu oksidirati i izgubiti kontakt, a vi mislite da se blok prekinuo. No, debljina žica koje idu do konektora za mobitel ugodno me zadovoljila, često ne možete pronaći normalnu žicu u jednokratnim uređajima, obično je toliko tanka da je zastrašujuće i dodirnuti je).

Na stražnjoj strani ploče bilo je nekoliko detalja, sklop nije bio tako jednostavan, ali ipak nije toliko kompliciran da ga sami ne biste mogli popraviti.

Ispod na fotografiji su kontakti iznutra kućišta.

U krugu punjača nema silaznog transformatora; običan otpornik igra svoju ulogu. Zatim, kao i obično, nekoliko ispravljačkih dioda, par kondenzatora za ispravljanje struje, zatim prigušnica i na kraju zener dioda s kondenzatorom dovršavaju lanac i izlažu smanjeni napon na žicu s priključkom na mobitel.

Konektor ima samo dva pina.

Sada nema smisla samostalno sastavljati punjač za akumulatore automobila: u trgovinama postoji ogroman izbor gotovih uređaja, cijene za njih su razumne. Međutim, ne zaboravimo da je lijepo učiniti nešto korisno vlastitim rukama, pogotovo jer se jednostavan punjač za automobilski akumulator može lako sastaviti od improviziranih dijelova, a njegova će cijena biti jeftina.

Jedino na što vrijedi odmah upozoriti: krugovi bez preciznog podešavanja struje i napona na izlazu, koji nemaju prekidnu struju na kraju punjenja, prikladni su za punjenje samo olovnih baterija. Za AGM i uporabu sličnih punjača oštetit ćete bateriju!

Kako napraviti najjednostavniji transformatorski uređaj

Krug ovog punjača iz transformatora je primitivan, ali funkcionalan i sastavljen je od dostupnih dijelova - na isti način kako su projektirani tvornički punjači najjednostavnijeg tipa.

U svojoj jezgri, to je punovalni ispravljač, pa otuda i zahtjevi za transformator: budući da je na izlazu takvih ispravljača napon jednak nazivnom izmjeničnom naponu pomnoženom s korijenom dva, zatim na 10 V na namotu transformatora dobit ćemo 14,1V na izlazu punjača. Svaki diodni most uzima se s istosmjernom strujom većom od 5 ampera ili se sastavlja s četiri zasebne diode, s istim zahtjevima struje odabire se i mjerni ampermetar. Glavna stvar je postaviti ga na radijator, koji je u najjednostavnijem slučaju aluminijska ploča površine najmanje 25 cm2.

Primitivnost takvog uređaja nije samo minus: zbog činjenice da nema ni regulaciju ni automatsko isključivanje, može se koristiti za "reanimaciju" sulfatiranih baterija. Ali ne zaboravite na nedostatak zaštite od promjene polariteta u ovom krugu.

Glavni problem je gdje pronaći transformator odgovarajuće snage (najmanje 60 W) i zadanog napona. Može se koristiti ako se pojavi sovjetski transformator sa žarnom niti. Međutim, njegovi izlazni namoti imaju napon od 6,3V, pa ćete morati spojiti dva u nizu, premotavajući jedan od njih tako da ukupni izlaz bude 10V. Prikladan je jeftin transformator TP207-3 u kojem su sekundarni namoti povezani na sljedeći način:

Istodobno odmotavamo namot između stezaljki 7-8.

Jednostavan punjač s elektroničkom regulacijom

Međutim, možete bez premotavanja nadopuniti krug elektroničkim stabilizatorom napona na izlazu. Osim toga, takva će shema biti prikladnija u garažnim aplikacijama, jer će vam omogućiti podešavanje struje punjenja pri padu napona napajanja, a po potrebi se koristi i za akumulatore malih automobila.

Ovdje ulogu regulatora ima kompozitni tranzistor KT837-KT814, promjenjivi otpornik regulira struju na izlazu uređaja. Prilikom sastavljanja punjenja, Zener dioda 1N754A može se zamijeniti sovjetskom D814A.

Varijabilni krug punjača jednostavan je za ponavljanje i jednostavan za površinsko montiranje bez potrebe za nagrizanjem PCB -a. Međutim, imajte na umu da su tranzistori s efektom polja postavljeni na radijator čije će zagrijavanje biti zamjetno. Prikladnije je koristiti stari hladnjak za računalo spajanjem ventilatora na izlaze punjača. Otpornik R1 mora imati snagu od najmanje 5 W, lakše ga je sami namotati iz nikroma ili fehrala ili paralelno spojiti 10 otpornika od jednog vata od 10 ohma. Moguće ga je ne instalirati, ali ne smijemo zaboraviti da štiti tranzistore u slučaju kratkog spoja.

Pri odabiru transformatora vodite se izlaznim naponom 12,6-16V, uzmite ili transformator sa žarnom niti spajanjem dva namota u nizu ili odaberite gotov model s potrebnim naponom.

Video: Najjednostavniji punjač baterija

Promjena punjača s prijenosnog računala

Međutim, možete učiniti bez traženja transformatora ako imate pri ruci nepotreban punjač za prijenosno računalo - jednostavnom izmjenom dobit ćemo kompaktno i lagano sklopno napajanje koje može puniti automobilske baterije. Budući da moramo dobiti napon na izlazu 14,1-14,3 V, nijedno gotovo napajanje neće raditi, međutim, izmjena je jednostavna.
Pogledajmo odjeljak tipične sheme prema kojem se sastavljaju uređaji ove vrste:

U njima se održavanje stabiliziranog napona provodi krugom iz mikro kruga TL431 koji upravlja optičkom spregom (nije prikazano na dijagramu): čim izlazni napon pređe vrijednost postavljenu otpornicima R13 i R12, mikrokružna svjetla zasvijetlit će LED optokaplera, obavještava kontroler PWM pretvarača o signalu za smanjenje radnog ciklusa napajanja do impulsnog transformatora. Teško? Zapravo, sve je lako napraviti vlastitim rukama.

Otvarajući punjač, nalazimo se nedaleko od izlaznog priključka TL431 i dva otpornika spojena na Ref. Pogodnije je podesiti gornji krak razdjelnika (na dijagramu - otpornik R13): smanjenjem otpora smanjujemo i napon na izlazu punjača, povećavajući ga - podižemo ga. Ako imamo punjač od 12 V, potreban nam je otpornik s visokim otporom, ako punjač od 19 V, onda s nižim.

Video: Punjač za akumulatore automobila. Zaštita od kratkog spoja i obrnutog polariteta. Svojim vlastitim rukama

Lemimo otpornik i umjesto njega ugrađujemo trimer, multimetar unaprijed postavljen na isti otpor. Zatim, nakon što ste priključili teret (žarulju s prednjeg svjetla) na izlaz punjača, uključite ga u struju i glatko rotirajte klizač trimera, istovremeno kontrolirajući napon. Čim dobijemo napon u rasponu od 14,1-14,3 V, isključite punjač iz mreže, popravite motor otpornika za podrezivanje lakom (barem za čavle) i sastavite kućište natrag. Neće vam trebati više vremena nego što ste potrošili čitajući ovaj članak.

Postoje i složenije stabilizacijske sheme, koje se već mogu pronaći u kineskim blokovima. Na primjer, ovdje mikro kola TEA1761 upravlja optokaplerom:

Međutim, princip podešavanja je isti: mijenja se otpor otpornika lemljenog između pozitivnog izlaza napajanja i 6. kraka mikrokruga. Na gornjem dijagramu za to se koriste dva paralelna otpornika (tako se dobiva otpor koji izlazi iz standardne serije). Također moramo umjesto njih lemiti trimer i podesiti izlaz na željeni napon. Evo primjera jedne takve ploče:

Biranjem možemo razumjeti da nas zanima jedan otpornik R32 (zaokružen crvenom bojom) na ovoj ploči - moramo ga lemiti.

Na internetu često postoje slične preporuke o tome kako izraditi domaći punjač računalna jedinica prehrana. No, imajte na umu da su svi oni u biti pretisak starih članaka s početka 2000 -ih i slične preporuke za manje ili više moderni blokovi napajanje nije primjenjivo. U njima više nije moguće jednostavno podići napon od 12 V na potrebnu vrijednost, budući da se kontroliraju i drugi naponi na izlazu, koji će neizbježno "isplivati" s takvom postavkom, te zaštitom napajanja će raditi. Možete koristiti punjače za prijenosna računala koji daju jedan izlazni napon, mnogo su prikladniji za preradu.

Danas postoji mnogo različitih bežičnih punjača. A ponekad može biti teško odabrati pravu opciju od njih. Skyway punjači izvrsno su rješenje. Kompaktni su i udobni. Na ovaj trenutak tvrtka nudi dva moderna uređaja koji će vam omogućiti brzo punjenje vaših naprava.

Skyway Energy Fast

Snažni bežični punjač Skyway Energy Fast dizajniran je za brzo punjenje telefona koji podržavaju QI tehnologiju. Pomoću njega možete se riješiti žica za punjenje nasumično razbacanih po stolu i potrebe za stalnim punjenjem pametnog telefona tijekom dana: samo stavite telefon na Skyway Energy Fast postolje i automatski će se početi napajati.

Skyway Energy Brzo bežično punjenje potpuno će napuniti vaš telefon pomoću funkcije Quick Charge za samo 2,5 sata. To je 30% brže od običnog jastučića za bežično punjenje.

Uz Skyway Energy Fast možete jednostavno komunicirati telefonom, Skypeom, WhatsAppom, Viberom ili emitirati na Instagramu i Periscopu, dok će vam ruke biti slobodne, a pametnom telefonu neće ponestati energije pa će se čak i paralelno puniti.

Fotografija ljubaznošću Skywaya

Prisutnost dvije indukcijske zavojnice omogućit će stavljanje telefona na punjenje ne samo u okomitom, već i u vodoravnom položaju, u kojem možete prikladno gledati filmove na svom pametnom telefonu, ne brinući se o tome da se može isprazniti.

Ergonomski kut nagiba i mala veličina omogućit će vam udobno postavljanje punjača na stol, dok će se sam Skyway Energy Fast QI-napunjeni telefon skladno uklopiti u svaki interijer doma ili ureda.

Skyway Energy Fast značajno skraćuje vrijeme punjenja, zbog čega će se telefon manje zagrijavati.

Skyway Energy Fast proizvodnja pod strogom je kontrolom ruskih Skyway inženjera, što osigurava visoka kvaliteta sklop i komponente. Skyway Energy Fast podržava modele:

Samsung: S9 / S9 + / Note8 / S8 / S8 + / S7 edge / S7 / Note5 / S6 edge plus / S6 edge / S6;

Apple: iPhone 8 / iPhone 8 Plus / iPhone X;

drugi pametni telefoni koji podržavaju QI bežično punjenje.

Bljesak Skywaya

Bežični punjač Skyway Flash dizajniran je za punjenje telefona koji podržavaju QI tehnologiju punjenja. Pomoću njega ne morate puniti uređaj tijekom dana: samo ga stavite na stalak i on će se sam početi puniti.

Fotografija ljubaznošću Skywaya

Takva stanica za punjenje omogućuje neprekidne razgovore na pametnom telefonu, komunikaciju u instant glasnicima i emitiranje na društvenim mrežama. Istodobno, ruke neće biti zauzete, a razina napunjenosti telefona ne samo da se neće smanjiti, nego će se čak i povećati.

Takav punjač također se lako može staviti na stol: i na poslu i kod kuće. A to uopće neće narušiti dizajn sobe. Gumena brtva na dnu omogućit će vam sigurno pričvršćivanje pametnog telefona na stol.

Sigurnosni Skyway Flash uključen najvišu razinu: Punjenje je pouzdano zaštićeno od kratkog spoja, preopterećenja, prekomjernog pražnjenja, preopterećenja i pregrijavanja telefona.

Skyway Flash podržava sljedeće modele:

Samsung S9 / S9 + / Note8 / S8 / S8 + / S7 edge / S7 / Note5 / S6 edge plus / S6 edge / S6;

Apple iPhone 8 / iPhone 8 Plus / iPhone X;

drugi pametni telefoni koji podržavaju QI bežično punjenje.