Nesen es saņēmu komplektu ar niķeļa-metālu hidrīdu uzlādējamām (NiMH) baterijām skrūvgriezim Bosch 14.4V, 2.6Ah. Baterijām faktiski bija maza ietilpība, kaut arī tās tika darbinātas ar slodzi tikai īsu laiku un tām bija neliels skaits izlādes (darba) uzlādes ciklu. Šī iemesla dēļ es nolēmu izjaukt baterijas, veikt to mērījumus pa elementiem, lai noteiktu raksturlielumus un iespējamo atjaunošanos, izmantot "izdzīvojušos" elementus citos mājās gatavots īsā laikā nepieciešama liela strāvas jauda. Šis darbs ir aprakstīts posmos piezīmē “Automātiska akumulatora izlādes ierīce».
Pēc akumulatora izjaukšanas
tika veikta iepriekšēja elementu izlāde norādītajā ierīcē, kontrolējot minimālo atlikušo spriegumu 0,9 ... 1,0 volti, lai izslēgtu dziļu izlādi. Pēc tam bija nepieciešams vienkāršs un uzticams lādētājs, lai tos pilnībā uzlādētu.
Prasības lādētājam
NiMH akumulatoru ražotāji iesaka veikt lādēšanu ar strāvas vērtību diapazonā no 0,75 līdz 1,0 ° C. Šajos apstākļos uzlādes procesa efektivitāte, cikla lielākajā daļā, ir pēc iespējas augstāka. Bet līdz uzlādes procesa beigām efektivitāte strauji pazeminās, un enerģija nonāk siltuma ražošanā. Elementa iekšpusē strauji paaugstinās temperatūra un spiediens. Baterijām ir avārijas vārsts, kas var atvērties, paaugstinoties spiedienam. Šajā gadījumā akumulatora īpašības tiks neatgriezeniski zaudētas. Jā, un pati temperatūra negatīvi ietekmē akumulatora elektrodu struktūru.
Šī iemesla dēļ niķeļa-metāla hidrīda akumulatoriem ir ļoti svarīgi kontrolēt akumulatora režīmus un stāvokli uzlādēšanas laikā, kad uzlādes process beidzas, lai novērstu pārmērīgu uzlādi vai akumulatora iznīcināšanu.
Kā norādīts, NiMH akumulatora uzlādes procesa beigās tā temperatūra sāk paaugstināties. Tas ir galvenais parametrs, lai izslēgtu uzlādi. Parasti par uzlādes pārtraukšanas kritēriju uzskata temperatūras paaugstināšanos vairāk nekā par 1 grādu minūtē. Bet pie zemas uzlādes strāvas (mazāk nekā 0,5 ° C), kad temperatūra paaugstinās pietiekami lēni, to ir grūti noteikt. Tam var izmantot absolūtu temperatūras vērtību. Šo vērtību ņem 45-50 ° C. Šajā gadījumā uzlāde ir jāpārtrauc un pēc elementa atdzesēšanas (ja nepieciešams) jāatjauno.
Ir arī jānosaka uzlādes laika ierobežojums. To var aprēķināt pēc akumulatora jaudas, uzlādes strāvas daudzuma un procesa efektivitātes, pieskaitot 5-10 procentus. Šajā gadījumā normālā procesa temperatūrā lādētājs tiek izslēgts noteiktajā laikā.
Ar dziļu NiMH akumulatora izlādi (mazāk nekā 0,8 V) uzlādes strāva sākotnēji tiek iestatīta uz 0,1 ... 0,3 ° C. Šis posms ir ierobežots laikā un ilgst apmēram 30 minūtes. Ja šajā laikā akumulators neatjauno spriegumu 0,9 ... 1,0 V, tad šūna ir bezkompromisa. Pozitīvā gadījumā uzlāde tiek veikta ar palielinātu strāvu diapazonā no 0,5-1,0C.
Un tomēr, par īpaši ātro akumulatora uzlādi. Ir zināms, ka, uzlādējot līdz 70% no savas ietilpības, niķeļa-metālu hidrīda akumulatora uzlādes efektivitāte ir tuvu 100 procentiem. Tāpēc šajā posmā ir iespējams palielināt strāvu, lai paātrinātu tās pāreju. Šādos gadījumos strāva ir ierobežota līdz 10C. Liela strāva var viegli izraisīt akumulatora pārkaršanu un tā elektrodu struktūras iznīcināšanu. Tāpēc īpaši ātru uzlādi ieteicams lietot tikai ar pastāvīgu uzlādes procesa uzraudzību.
NiMH akumulatora lādētāja ražošanas process apskatīts zemāk.
1. Sākotnējo datu izveidošana.
- šūnas uzlādēšana ar pastāvīgu strāvas vērtību 0,5 ... 1,0C līdz nominālajai kapacitātei.
- izejas strāva (regulējama) - 20 ... 400 (800) ma.
- izejas strāvas stabilizācija.
- izejas spriegums 1,3 ... 1,8 V.
- ieejas spriegums - 9 ... 12 V.
- ieejas strāva - 400 (1000) ma.
2. Kā atmiņas enerģijas avotu mēs izvēlamies mobilo adapteri 220/9 volti, 400 ma. Ir iespējams aizstāt ar jaudīgāku (piemēram, 220 / 1,6 ... 12 V, 1000 ma). Izmaiņas atmiņas dizainā nebūs vajadzīgas.
3. Apsveriet lādētāja ķēdi
Akumulatora lādētāja dizaina variants ir stabilizācijas un strāvas ierobežojošs bloks, un tas ir izgatavots uz viena operatora pastiprinātāja (op amp) un jaudīga kompozītmateriāla n-p-n tranzistora KT829A. Lādētājs ļauj pielāgot uzlādes strāvu. Iestatītās strāvas stabilizācija notiek, palielinot vai samazinot izejas spriegumu.
Rezistora R1 un zener diodes VD1 savienojuma vietā tiek radīts stabils atskaites spriegums. Mainot sprieguma lielumu, kas ņemts no rezistora dalītāja potenciometra R2 pie operētājsistēmas pastiprinātāja neinvertējošās ieejas (3. tapa), mēs mainām izejas sprieguma lielumu (6. tapa) un līdz ar to arī strāvu caur VT1. Rezistors R5 ierobežo strāvu uzlādējamā akumulatora ķēdē. Izmaiņas sprieguma kritumā pie R5, kad uzlādes strāva novirzās caur atgriezenisko saiti (OOS) līdz op-amp apgrieztā ieejai (2. tapa), koriģē un stabilizē lādētāja izejas strāvu. Instalētā R2 strāva būs stabila līdz šo un nākamo tāda paša veida akumulatoru uzlādes beigām.
Šī strāvas stabilizatora shēma ir ļoti universāla, un to var izmantot, lai ierobežotu strāvu dažādos dizainos. Ķēde ir viegli atkārtojama, sastāv no vienkāršiem un pieejamiem radio komponentiem, un, pareizi uzstādot, tie nekavējoties sāk darboties.
Šīs ķēdes iezīme ir spēja izmantot pieejamos darbības pastiprinātājus ar barošanas spriegumu 12V, piemēram, K140UD6, K140UD608, K140UD12, K140UD1208, LM358, LM324, TL071 / 081. KT829A tranzistors ir galvenais barošanas elements, un visa strāva iet caur to, tāpēc tas obligāti tiek uzstādīts uz siltuma izlietnes. Tranzistora izvēli nosaka nepieciešamā uzlādes strāva, kas iestatīta akumulatora uzlādēšanai.
4. Izvēlieties lādētāja korpusu. Viņš noteiks atmiņas formu, dizainu, siltuma noņemšanas apstākļus un izskatu. Šajā gadījumā tika izvēlēta alumīnija aerosola baloniņš. Mēs noņemam tā augšējo daļu.
5. Mēs no universālās stiprinājuma plāksnes nogriezām daļu, kas ir vienāda ar cilindra iekšējo diametru. Vēlams, lai dēlis, kas nonāk cilindrā, stingri un bez slīpuma būtu cieši pievilkts.
6. Mēs papildinām atmiņu ar detaļām atbilstoši shēmai. Aerosola vāciņš ir liela izmēra kā potenciometra kloķis.
7. Mēs piestiprinām tranzistoru uz radiatora un uzstādām radiatoru uz dēļa malas, saskaņā ar fotoattēlu.
8. Lodēt tranzistoru ved uz tāfeles spilventiņiem.
9. Lodēt pretestību, ierobežojot maksimālo iespējamo akumulatora uzlādes strāvu. Tā kā visa uzlādes strāva iet caur rezistoru R5, vislabākajai rezistora dzesēšanai tas tiek ņemts no plaši izmantotajiem (MLT-1) četriem paralēli savienotiem 22 omi rezistoriem ar katru 1 W jaudu. Turklāt virknē ir uzstādīts 1,8 omi 5 vatu rezistors. R5 kopējā pretestība bija aptuveni 7 omi (vidējā jauda 4 vati). Rezistoru pretestība un aprīkojums ir atkarīgs no plānotās uzlādes strāvas un detaļu pieejamības no ražotāja.
10. Salieciet atmiņas vadības daļu uz maiņplates shēmas plates. Mēs savienojam lādētāja ražoto strāvas bloku un savienojam kravu - uzlādējamu akumulatoru. Lai pārbaudītu darbības un atkļūdošanas režīmus, pievienojiet atmiņu regulējamam barošanas avotam. Mēs pārbaudām lādēšanas strāvas regulēšanas diapazonu, ja nepieciešams, mēs izvēlamies rezistoru R2 un R3 vērtību.
11. Pārlieciet atmiņas vadības daļu uz darba šalli
un pievienojiet to barošanas blokam.
12. Uz tāfeles, pusē, uzstādiet kontaktligzdu lādētāja barošanas avota (adaptera vai cita barošanas avota) pievienošanai.
13. Instalējiet atmiņu korpusā, novietojot radiatoru tā augšējā (atvērtajā) daļā.
Korpusa apakšējā cilindriskajā daļā iepriekš urbjiet virkni caurumu ar 6 mm diametru. Lādētāja korpusa darba pozīcija ir vertikāla, tāpēc tajā, līdzīgi kā skurstenī, tiek radīta dabiska vilce. Gaiss, ko silda rezistori un radiators, paceļas no korpusa uz augšu, ievelkot aukstu apakšējos caurumos. Šāda ventilācija darbojas efektīvi, jo korpusa sildīšana praktiski nejūt ievērojamu radiatora sildīšanu ar lādētāja darbību 3 stundas.
14. Lādētājs ir samontēts ar darba komplektu un pārbaudīts ar slodzi, pilnībā uzlādējot duci akumulatoru. Atmiņa darbojas stabili. Tajā pašā laikā periodiski tiek uzraudzīts paredzamais lādēšanas laiks, kā arī akumulatora temperatūra, lai lādētājs tiktu atspējots kritiskās vērtībās. Izmantojot "krokodilus" akumulatora pievienošanai, jūs varat izveidot savienojumu ar atmiņas vadības ampermetru (multimetru), lai pielāgotu lādēšanas strāvu. Uzlādējot nākamos tāda paša veida elementus, ampērmetrs nav nepieciešams.
