Недавно сам добио сет никл-метал хидридних пуњивих (НиМХ) батерија за одвијач Босцх 14.4В, 2.6Ах. Батерије су заправо имале мали капацитет, иако су радиле под оптерећењем само кратко време и имале су мали број циклуса пражњења (рада) - напуњења. Из тог разлога, одлучио сам да раставим батерије, извршим мерења појединачних елемената како бих одредио карактеристике и могући опоравак, користећи „преживеле“ елементе у другим домаће захтевајући велики излаз струје у кратком времену. Овај рад је описан у фазама у напомени „Уређај за аутоматско пражњење батерије».
Након растављања батерије
извршено је припремно пражњење елемената на наведеном уређају, уз контролу над минималним заосталим напоном од 0,9 ... 1,0 волта, како би се искључио дубоки пражњење. Затим је био потребан једноставан и поуздан пуњач да бисте их потпуно напунили.
Захтеви за пуњач
Произвођачи НиМХ батерија препоручују вршење напуњености са тренутном вредношћу у опсегу од 0,75-1,0 Ц. Под овим условима, ефикасност процеса пуњења, већи део циклуса, је што већа. Али на крају процеса пуњења, ефикасност нагло опада и енергија прелази у производњу топлоте. Унутар елемента температура и притисак нагло расте. Батерије имају сигурносни вентил који се може отворити када се притисак повећа. У овом случају својства батерије ће се неповратно изгубити. Да, и сама температура негативно утиче на структуру електрода батерије.
Из овог разлога, за никл-метал-хидридне батерије, врло је важно надзирати режиме и стање батерије током пуњења, у тренутку када се процес пуњења заврши, како би се спречило прекомерно пуњење или уништавање батерије.
Као што је назначено, на крају процеса пуњења НиМХ батерије, његова температура почиње да расте. Ово је главни параметар за искључивање пуњења. Обично се као критеријум за прекид пуњења узима повећање температуре веће од 1 степена у минути. Али при струји мале наелектрисања (мањој од 0,5 ° Ц), када температура расте довољно споро, тешко је детектирати. За то се може користити апсолутна вредност температуре. Ова вредност узима се 45-50 ° Ц. У овом случају, пуњење се мора прекинути и обновити (ако је потребно) након хлађења елемента.
Такође је потребно подесити ограничење времена пуњења. Може се израчунати према капацитету батерије, количини струје пуњења и ефикасности процеса, плус 5-10 процената. У овом случају, при нормалној температури процеса, пуњач се искључује у задато време.
Са дубоким пражњењем НиМХ батерије (мањом од 0,8 В), наелектрисана струја је претходно постављена на 0,1 ... 0,3Ц. Ова фаза је временски ограничена и траје око 30 минута. Ако за то време батерија не обнови напон од 0,9 ... 1,0 В, тада је ћелија непроменљива. У позитивном случају, пуњење се затим врши повећаном струјом у опсегу од 0,5-1,0 ° Ц.
Па ипак, о ултрабрзом напуњености батерије. Познато је да никл-метал-хидридна батерија, када пуни до 70% свог капацитета, има ефикасност пуњења близу 100 процената. Стога је у овој фази могуће повећати струју да би се убрзао њен пролазак. Струје у таквим случајевима су ограничене на 10Ц. Висока струја може лако довести до прегревања батерије и уништења структуре њених електрода. Због тога се употреба ултра брзог пуњења препоручује само уз стално праћење процеса пуњења.
Процес производње пуњача за НиМХ батерију прегледано у наставку.
1. Успостављање основних података.
- Пуњење ћелије са константном вредности струје од 0,5 ... 1,0 Ц до називног капацитета.
- Излазна струја (подесива) - 20 ... 400 (800) ма.
- Стабилизација излазне струје.
- Излазни напон 1,3 ... 1,8 В.
- Улазни напон - 9 ... 12 В.
- улазна струја - 400 (1000) ма.
2. Као извор напајања за меморију бирамо мобилни адаптер 220/9 волти, 400 ма. Могуће је заменити снажнијим (на пример, 220 / 1.6 ... 12В, 1000 ма). Промјене у дизајну меморије неће бити потребне.
3. Размислите о кругу пуњача
Дизајн варијанта пуњача за батерију је јединица за ограничавање и стабилизацију струје и израђена је на једном елементу оперативног појачала (ОА) и моћног композитног н-п-н транзистора КТ829А. Пуњач омогућава подешавање струје пуњења. Стабилизација подешене струје настаје повећањем или смањењем излазног напона.
На месту спајања отпорника Р1 и зенер диоде ВД1 ствара се стабилан референтни напон. Промјеном вриједности напона узете из потенциометра Р2 раздјелника отпорника на неинвертирајућем улазу операцијског појачала (пин 3), мијењамо вриједност излазног напона (пин 6), а самим тим и струје кроз ВТ1. Отпорник Р5 ограничава струју у кругу акумулаторске батерије. Промена пада напона на Р5 када струја пуњења одступа путем повратне информације (ООС) до инвертираног улаза оп-ампера (пин 2), исправља и стабилизира излазну струју пуњача. Инсталирана Р2 струја ће бити стабилна до краја пуњења ове и наредних батерија истог типа.
Овај круг стабилизатора струје је врло свестран и може се користити за ограничавање струје у различитим изведбама. Круг се лако понавља, састоји се од једноставних и приступачних радио компоненти, а када се правилно инсталирају, они одмах почињу да раде.
Карактеристика овог кола је могућност употребе расположивих оперативних појачала са напонским напоном од 12 В, на пример, К140УД6, К140УД608, К140УД12, К140УД1208, ЛМ358, ЛМ324, ТЛ071 / 081. ТТ-транзистор КТ829А је главни елемент напајања и кроз њега пролази сва струја, па је нужно инсталиран на хладњак. Избор транзистора одређује се потребном струјом пуњења постављеном за пуњење батерије.
4. Изаберите кућиште за пуњач. Одредиће облик, дизајн, услове уклањања топлоте и изглед меморије. У овом случају је изабрана алуминијумска аеросолна посуда. Уклањамо његов горњи део.
5. Одвојили смо са универзалне монтажне плоче део једнак ширини са унутрашњим пречником цилиндра. Пожељно је улазак даске у цилиндар без уметања.
6. Попуњавамо меморију са деловима према шеми. Аеросолна капа је добро величине као дугме за потенциометар.
7. Постављамо транзистор на радијатор и постављамо радијатор на ивицу плоче, према фотографији.
8. Лемљење транзистора води до јастучића плоче.
9. Отпор лемљења, ограничавајући максималну могућу струју напуњености батерије. Будући да целокупна струја набоја пролази кроз отпорник Р5, за најбоље хлађење отпорника црпи се из широко коришћених (МЛТ-1) четири паралелно повезана отпорника од 22 охма снаге 1 В сваки. Поред тога, серијски је инсталиран 1,8-охмски 5-ватни отпорник. Укупни отпор Р5 био је око 7 охма (просечна снага 4 вата). Отпор и опрема отпорника зависе од планиране струје пуњења и доступности делова од произвођача.
10. Саставите контролни део меморије на плочу са штампаним плочама. Повезујемо произведену јединицу за напајање пуњача и спајамо оптерећење - пуњиву батерију. Да бисте проверили режим рада и исправке погрешака, повежите меморију са подесивим напајањем. Провјеравамо распон подешавања струје пуњења, ако је потребно, одабиремо вриједности отпорника Р2 и Р3.
11. Пренесите контролни део меморије у радни шал
и причврстите га на напајање.
12. На плочи са стране поставите утичницу за повезивање напајања пуњача (адаптер или друго напајање).
13. Инсталирајте меморију у кућиште, постављајући радијатор у његов горњи (отворени) део.
Претходно избушите низ рупа пречника 6 мм у доњем цилиндричном делу кућишта. Радни положај кућишта пуњача је вертикалан, па се у њему, слично димњаку, ствара природна вуча. Зрак који се греје отпорницима и радијатором издиже се из кућишта према горе, хладно увлачећи у доње рупе. Таква вентилација делује ефикасно, јер се загревањем кућишта практично не осети значајно загревање радијатора са 2, 3 сата рада пуњача.
14. Пуњач је састављен са радним сетом и тестиран под оптерећењем, у потпуности напунивши десетак батерија. Меморија стабилно функционише. У исто време, процењено време пуњења, као и температура батерије, повремено се надгледају како би се пуњач онемогућио на критичним вредностима. Употреба "крокодила" за повезивање батерије омогућава вам да се повежете са амперметром за управљање меморијом (мултиметером) за подешавање струје пуњења. При пуњењу следећих елемената истог типа, амперметар није потребан.
