Вхід напруги для зарядки акумуляторів NiMH

У мене є 12 батарей AAA NiMH (1000mAH та 1,2V на акумулятор), і я хочу знати, яка оптимальна напруга для їх зарядки. Я використовую простий зарядний пристрій постійного струму (LM317 і 68 Ом резистор (R у схемі). Але я не впевнений, що вхідне напруга повинно бути. Моя схема не має діода.

Джерело постійного струму регулює свою вихідну напругу з навантаженням, щоб підтримувати постійний струм.

V = IR // holy s*#% it's Ohm's Law

Акумулятори NiMH - це нестабільний заряд, який заряджається, демонструючи залежні від температури зміни кривих заряду та розряду. Вони також не мають напруги поплавця , тому постійне заряджання напруги не працює, як ви, ймовірно, виявили. Energizer має деякі рекомендації щодо часу заряду:

Як правило, для акумуляторів NiMH кращим є розумний зарядний пристрій середньої швидкості (від 2 до 3 годин). Акумулятори захищені від перезарядки схемою інтелектуального зарядного пристрою. Надзвичайно швидка зарядка (менше 1 години) може впливати на тривалість циклу роботи акумулятора, і його слід обмежувати за необхідності. Зарядні пристрої на повільному таймері також є прийнятними та можуть бути економічною альтернативою розумним зарядним пристроям. Для акумуляторів NiMH добре підходить зарядний пристрій, що застосовує швидкість 0,1 C протягом 12-14 годин. Нарешті, рекомендується підтримувати (або струмувати) швидкість заряду менше 0,025 C (C / 40). Для зменшення негативних наслідків перезарядки кращим є використання дуже малих струмових зарядів.

Батареї AAA NiMH мають ємність 850mAh ^{_{[залежить від виробника]}} , тому зарядка зі швидкістю C / 2 до C / 3 може здійснюватися при постійному струмі ...

850mAh / (2 to 3 hours) = 283mA to 425mA

Протягом ночі C / 12 струменевий заряд може здійснюватися при постійному струмі 71 мА . На цій сторінці зазначається, що:

У сучасних камерах є каталізатор переробки кисню, який запобігає пошкодженню акумулятора при перезарядці, але ця утилізація не може продовжуватись, якщо швидкість заряду перевищує C / 10.

Рекомендована плата за технічне обслуговування C / 40 може бути виконана за допомогою ...

850mAh / h / 40 = 21mA

Розумні зарядні пристрої

У списку перераховані методи зарядки від Energizer , Duracell та Powerstream :

• ΔV зарядка : заряд при рекомендованому постійному струмі, поки комірка не досягне пікової напруги і не зменшиться (наприклад, -15mV).
  
  Ця методика є достатньо точною, щоб безпечно заряджати при C / 2 до C / 3 (283mA до 425mA).

• dT / dt зарядка : слідкуйте за температурою комірки, щоб обмежити максимальну температуру та шукати характерну швидкість нагріву.
  
  Ця методика може бути використана спільно з припиненням заряду ΔV для більш точного моніторингу та припинення процесу, дозволяючи використовувати більш високі струми (C / 1 до C / 2, або 425mA до 850mA).

• М'який старт : Якщо температура вище 40 градусів С або нижче нуля градусів С, почніть з заряду С / 10. Якщо напруга розрядженого акумулятора менше 1,0 Вольт / комірка, запускайте із заряду С / 10. Якщо напруга розрядженого акумулятора вище 1,29 В / комірка, запускайте із заряду C / 10.

• 1,78В максимум : одна комірка ніколи не повинна перевищувати це.

Але що це все означає !? Вхідна напруга до ланцюга постійного струму LM317 має бути достатньою для підтримки падіння напруги на регуляторі та резисторі (1,47 Ом), приведення необхідного струму та перевищення максимальної напруги в комірці. Для джерела C / 1 або 850mA потрібно акумулятор AAA NiMH, внутрішній опір якого становить не більше 120 мОм (120mΩ + 1.47Ω) * 850mA + 1.2V + 1.78V = 4.3315V. Я рекомендую принаймні на 2 В більше, щоб зменшити наслідки нерівностей джерела, таких як регулювання та шум, та врахувати інші втрати ланцюга (наприклад, такого діода у вас ще немає). Якщо ви заряджаєте 4 комірки послідовно, як вказує ваша діаграма, вам знадобиться принаймні 9,978 В (тобто: 12 В + ); 25.034V (27V +) для 12 серій, хоча я б переживав за нерівномірну зарядку.

Чи розташовані батареї послідовно, як показано на малюнку? Якщо так, напруга, що розряджається, становитиме близько 15 В, а напруга, яке заряджається, буде приблизно 16,8 В (1,25 В / комірка, 1,4 В / комірка заряджена). Посилання LM317 становить 1,25 В на резисторі 68 Ом для струму заряду (1,25 / 68) 18мА струму заряду . Напруга викиду на LM317 для такої швидкості ніколи не перевищує 2 В (стор. 6 з таблиці даних, пов'язаної з тиблу, дуже консервативна оцінка). Тому мінімальна вхідна напруга повинна бути (консервативно) 2 В + 1,25 В + 16,8 В = 20,05 В

Як ви вибрали значення для резистора? Безпечна швидкість заряду (якщо ви спостерігаєте за її вимкненням) - це C / 10, який повинен бути (100 мАг / 10) струмом заряду 100 мА . Це дає значення резистора (1,25 В / .1А) 12,5 Ом з номінальною потужністю (.1 ^ 2 * 12,5) .125 Вт . Ці 12 комірок послідовно чи паралельно?

Характеристики зарядки на одному із зарядних пристроїв одного з двох найпопулярніших виробників акумуляторів - це випливає із специфікацій зарядного пристрою.

Розмір акумулятора / Номінальна ємність (мАг) / Приблизний час зарядки

AA 1300-2000 8 - 12,5 год. / AA 2100-2500 13 - 16 год. / AAA 850 - 900 11 - 12 год.

Характеристики струму зарядного пристрою для цих трьох типів акумуляторів - 200 мА, з двома батареями послідовно напругою 2,8 В Фактична вимірювана напруга акумуляторів двох серій під час зарядки становить 2,885 вольт при струмі 240 мкм. Якщо ви взяли 10 батарей при 1,2 В послідовно, загальна напруга акумулятора 12 В, напруга струменевого струму 13,8 В, тобто на 15% вище напруги акумулятора. Зважаючи на це, тоді специфікація струму заряду 200 мк, при номінальній напрузі батареї 1,2 В * 1,15 (напруга акумулятора плюс 15%) складе 1,4 вольта на акумулятор (комірка), два в серії буде 2,8 В, 12 послідовно буде (1,4 В * 12 батарейок) при напрузі заряду 16,8 вольт в банку серії 12 батарей. З досвіду та консультацій з акумулятором Panasonic, Я завжди використовував напругу акумулятора плюс 15% напруги заряду для акумуляторних батарей. У промисловій системі управління 24vdc я би працював над напругою до 27,6 В (24 В * 1,15) з двома батареями 12 В AGM послідовно для резервного копіювання системи. Це завжди чудово спрацювало з резервним живленням для панелей управління на енергопостачальній потужності, а більшість приладів, PlC та датчиків спрацюють до ~ 30vdc, тому я ніколи не вважав, що це є проблемою для елементів управління. Так, згідно з попереднім повідомленням, оптимальною вхідною напругою 20,05 В було б 16,8 В + 2 В + 1,25 вольта. і датчики будуть працювати нормально до ~ 30vdc, тому я ніколи не вважав це проблемою для управління. Так, згідно з попереднім повідомленням, оптимальною вхідною напругою 20,05 В було б 16,8 В + 2 В + 1,25 вольта. і датчики будуть працювати нормально до ~ 30vdc, тому я ніколи не вважав це проблемою для управління. Так, згідно з попереднім повідомленням, оптимальною вхідною напругою 20,05 В було б 16,8 В + 2 В + 1,25 вольта.

Це відносно просто. Ваш акумулятор має максимальну потужність. bw

У джерела чи зарядного пристрою потрібно виробляти щонайменше вдвічі більше, ніж потужність.

2bw.

Схема заряджає ваш пакет зі швидкістю ефективності x за час t, де t - час, необхідний для повного заряджання пакета @ x.

Тепер решта неясна, пройшло кілька років, як вони висвітлювали це в школі, але ви можете подивитися в підручнику, щоб дізнатися, як правильно його налаштувати для вашого поточного курсу.

Bw = 2Bw рази (ККД). Зазвичай близько 67% з лінійним регулятором напруги. Або х / т разів 100%. Щось схоже. Ваша схема є стандартною і не буде дуже ефективною, оскільки ви не відповідає опору акумулятора, який весь час змінюється плюс постійний струм зарядних пристроїв на сучасних акумуляторах високої ємності, вам потрібно додати восьмикутник (sp?) З низькою частотою до виробляють похилий імпульс високої напруги як для адсорбції заряду, так і для відключення хімії разом із постійним струмом.

Наприклад. Ви заряджаєтесь при постійному струмі С / 10. Кожні півсекунди ви пульсуєте сто вольт позитивним імпульсом, несучи двісті міллам у позитивний електрод, використовуючи окрему ланцюг. Тепер не турбуйте постійну норму C / 10, поки це робите.

Використання прикладу допомагає вирівняти дендрити в клітинах і виробляє набагато кращий швидший повний заряд, який триває довше.

Багато удачі.

Джон.