Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengecas untuk bateri Ni-Cd dan Ni-MH berdasarkan cip TEA1101. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pengecas, bateri, sel galvanik

Komen artikel Komen artikel

Artikel itu menerangkan pengecas "pintar" buatan asing untuk pengecasan dipercepatkan bateri nikel-kadmium dan nikel-logam hidrida, dibuat pada cip TEA1101 (Phillips), dan pengubahsuaiannya untuk mengembangkan keupayaannya.

Selama bertahun-tahun sekarang, di kedai dan pasaran anda boleh menemui bateri dan bateri Ni-Cd (nikel-kadmium), yang, di bawah keadaan operasi yang sesuai, boleh menahan sehingga 1000 kitaran nyahcas. Kelemahan bateri ini termasuk apa yang dipanggil "kesan ingatan". Ia terdiri daripada fakta bahawa bateri yang digunakan mesti dibawa ke keadaan nyahcas lengkap (kira-kira 1 V setiap bateri) dan hanya kemudian memulakan kitaran pengecasan baharu.

Bersama-sama dengan bateri nikel-kadmium yang meluas, yang agak baru telah muncul dan juga digunakan secara meluas - Ni-MH (nickel metal hydride). Dengan dimensi yang sama seperti Ni-Cd, bateri ini mempunyai kapasiti hampir dua kali ganda. Sememangnya, mereka juga mahal dan bukan tanpa kelemahan mereka. Bateri Ni-MH mempunyai rintangan dalaman yang tinggi dan arus nyahcas puncak yang rendah, jadi ia tidak bertujuan untuk menggerakkan peranti yang menggunakan kuasa seperti gerudi elektrik, pemutar skru elektrik, pemampat, pembersih vakum, dsb.

Disebabkan kaedah pengecasan yang salah, jangka hayat bateri dikurangkan sehingga 30%. Bateri yang rosak, seterusnya, menyebabkan kerosakan yang tidak boleh diperbaiki kepada alam sekitar apabila dilupuskan. Akibatnya, pengecasan bateri yang betul dan cekap bukan sahaja akan membawa penjimatan kewangan asas, tetapi juga akan mempunyai kesan alam sekitar yang positif.

Peranti pengecasan bateri yang paling murah dan paling mudah terdiri daripada pengubah, diod penerus, perintang pengehad arus dan LED. Transformer mengurangkan voltan sesalur 220 V kepada 4...12 V, yang kemudiannya dibetulkan oleh penerus separuh gelombang. Perintang mengehadkan arus pengecasan, dan LED memberi isyarat bahawa bateri disambungkan kepada pengecas. Peranti yang dihasilkan terutamanya di negara Asia dengan litar yang serupa atau serupa selalunya boleh didapati di kedai. Tiada overhed dalam membuat peranti sedemikian, tetapi harus diingat bahawa mereka tidak melindungi bateri daripada pengecasan berlebihan. Selepas beberapa kitaran sahaja, perubahan tidak dapat dipulihkan mungkin muncul dalam bateri, memendekkan hayat perkhidmatannya.

Semasa mengecas, perlu sentiasa memantau arus, mengekalkannya pada tahap tertentu. Untuk mengurangkan masa, arus pengecasan dinaikkan; ia boleh mencapai nilai secara berangka sama dengan 100% kapasiti bateri. Jika, dalam keadaan sedemikian, saat pengecasan penuh tidak dipantau, gas mungkin terkumpul di dalam bateri dan tekanan boleh meningkat, yang membawa kepada kerosakan mekanikal dan kegagalannya.

Tahap cas boleh dipantau dengan sentiasa mengukur suhu kes bateri. Kaedah ini adalah berdasarkan apa yang dipanggil pekali suhu negatif (kira-kira -1 mV/°C) bateri Ni-Cd dan Ni-MH. Pengecasan dihentikan pada nilai suhu yang sesuai, yang dikira untuk setiap kes tertentu. Walau bagaimanapun, kaedah ini tidak digunakan secara meluas, memandangkan kesukaran yang timbul apabila cuba mengukur suhu dengan tepat dan keperluan untuk membuat pengiraan yang tepat.

Terdapat satu lagi cara untuk memantau cas penuh bateri, berdasarkan pengesanan penurunan voltan; dalam literatur ia sering dipanggil kaedah ΔV [1-6]. Ia terdiri daripada memantau perubahan voltan pada terminal bateri dari semasa ke semasa dan menghentikan pengecasan apabila prestasi maksimum dicapai. Kaedah ini - mengukur tanda ΔУ - yang mendasari prinsip operasi peranti, yang akan dibincangkan lebih lanjut.

Kaedah pengesanan maksimum hari ini adalah cara paling tepat untuk menentukan tamat pengecasan bateri Ni-Cd dan Ni-MH. Voltan pada terminal bateri pada arus pengecasan yang berterusan adalah fungsi yang meningkat secara monoton. Apabila bateri dicas sepenuhnya, ia berhenti menyimpan tenaga, dan gas mula terkumpul berhampiran elektrod positif. Ini membawa kepada peningkatan pesat dalam suhu dan penurunan voltan pada terminal bateri. Litar mikro khusus (dalam pengecas TEA1101 yang diterangkan) mengukur voltan semasa pada bateri yang dicas pada selang masa tertentu dan membandingkannya dengan ukuran sebelumnya. Jika hasil perbandingan mengambil nilai negatif, iaitu voltan semasa kurang daripada yang sebelumnya, dan fenomena yang sama berulang untuk beberapa dozen ukuran, pengecas bertukar kepada mod pengecasan konservatif dengan arus dalam 1/20...1/ 80 daripada kapasiti bateri nominal. Pengecasan konservatif tidak menyebabkan penjanaan gas selanjutnya dalam bateri dan tidak membahayakannya.

Nilai ΔV yang dapat diukur oleh pengecas bergantung pada cip yang digunakan, atau lebih tepat lagi, pada kapasiti penukar analog-ke-digital yang dibina ke dalamnya, yang menukar voltan kepada kod digital. Dalam cip TEA1101, bilangan bit ialah 12, yang memberikan diskret 0,025% daripada nilai voltan mutlak. Ini cukup untuk kedua-dua jenis bateri, manakala, sebagai contoh, cip TEA1100 hanya mempunyai ADC 10-bit, ketepatannya hanya mencukupi untuk bekerja dengan bateri Ni-Cd.

Litar pengecas "pintar" ditunjukkan dalam Rajah. 1. Penamaan kedudukan semua elemen sepadan dengan gambar rajah pengeluar.

Pengecas untuk bateri Ni-Cd dan Ni-MH pada cip TEA1101

Asas peranti adalah cip khusus TEA1101 (DA1). Voltan bekalan litar mikro menstabilkan penstabil VT3VD4R6R7 pada 8 V, tetapi ia kekal beroperasi sehingga voltan 11,5 V. Input IB (pin 5) litar mikro menerima voltan yang berkadar dengan arus pengecasan bateri daripada sensor semasa - perintang R4, yang dibandingkan dengan nilai yang ditentukan dipercepatkan dan arus pengecasan konservatif, ditentukan masing-masing oleh perintang R13 dan R12. Jika arus pengecasan menyimpang daripada nilai yang ditetapkan, voltan kawalan muncul pada output kawalan analog AO (pin 2). Jika pengatur linear digunakan dalam pengecas, maka voltan ini dibekalkan kepada transistor kawalan, yang menjalankan pembetulan. Walau bagaimanapun, cip TEA1101 mempunyai modulator lebar denyut terbina dalam dan, dengan itu, keluaran kawalan lebar denyut PWM (pin 1).

Peraturan nadi arus pengecasan mempunyai semua kelebihan pengawal PHI berbanding yang linear - kecekapan yang lebih tinggi, pelesapan kuasa rendah pada elemen kawalan, dsb. Pengecas yang diterangkan dibina dengan tepat berdasarkan prinsip kawalan PHI, dan isyarat analog dibekalkan kepada unit kawalan VT4R16 - R18 dalam dua warna LED HL2, mengikut warna dan kecerahan yang anda boleh menilai arus pengecasan. Cahaya paling terang dari LED merah bermakna bateri sedang dicas dengan cepat (transistor VT4 dibuka seberapa banyak yang mungkin). Peralihan yang lancar daripada merah melalui oren kepada hijau menunjukkan penurunan dalam voltan pengawalseliaan dan penutup unsur pengawalselia. Cahaya hijau terang berlaku dari saat bateri bertukar kepada mod pengecasan konservatif.

Malangnya, petunjuk sedemikian tidak membenarkan anda menentukan dengan tepat saat cas penuh dicapai. Walau bagaimanapun, cip TEA1101 mempunyai output LED khas (pin 15) untuk mengawal LED. LED (HL1) ini berkelakuan berbeza dalam fasa pengecasan yang berbeza, dengan itu memberikan maklumat lengkap tentang proses yang berlaku dalam pengecas. Jika LED tidak menyala atau menyala dengan sangat lemah, mungkin berdenyut dengan tahap kecerahan yang rendah, bateri tidak disambungkan ke pengecas. Sentiasa dan bersinar terang - bateri sedang dicas dengan pantas. Berkelip terang - bateri dicas sepenuhnya. Jika, apabila anda menghidupkannya buat kali pertama, penggera adalah sama seperti semasa pengecasan selesai, kemungkinan besar bateri rosak dan tidak boleh dipulihkan. Sememangnya, dalam semua situasi ini anda juga harus memberi perhatian kepada LED dua warna; cahayanya menunjukkan sama ada pengecasan benar-benar berlaku atau tidak.

Pada mulanya, peranti industri direka untuk mengecas bateri atau bateri yang terdiri daripada dua atau tiga bateri dengan kapasiti 600...700 mAh. Walau bagaimanapun, peranti ini boleh tertakluk kepada pengubahsuaian mudah, akibatnya keupayaannya diperluas dengan ketara. Hakikatnya ialah semua parameter pengecas boleh ditetapkan dengan memilih elemen yang sesuai dan voltan bekalan.

Arus mod pengecasan pantas dikira menggunakan formula

lfast = R8 Uref/(R4 R13) = 3,9 103 · 1,25/ /(0,27 · 27 · 103) = 0,669A,

di mana Uref = 1,25 V ialah voltan rujukan pada keluaran Rref (pin 10).

Arus mod pengecasan konservatif

lnorma = 0,1R8 Uref/(R4 R12 P) = 0,1x x 9 103 1,25/(0,27 6,2 103 · 4) = 0,073 A,

di mana P ialah pengganda, nilainya ditentukan dengan menyambungkan pin 8 (PR) cip TEA1101. Apabila pin ini disambungkan ke pin 6 (Us) litar mikro, P = 1, jika dengan pin 16 (GND), P = 4, dan apabila pin tidak disambungkan, P = 2.

Oleh itu, daripada perhubungan di atas adalah jelas bahawa jika perintang dengan rintangan yang berbeza disambungkan sebagai ganti R8, anda boleh mengecas bateri dan bateri yang berlainan kapasiti C. Dalam Jadual. 1 menunjukkan nilai rintangan R8 dan arus yang dikira untuk mod pengecasan pantas dan konservatif.

Pengecas untuk bateri Ni-Cd dan Ni-MH pada cip TEA1101

Di samping itu, untuk mengecas bateri dengan sejumlah besar bateri, anda harus menukar pekali penghantaran pembahagi rintangan R14R15 pada input UAC litar mikro (pin 7). Dalam jadual 2 menunjukkan enam pilihan bateri yang mengandungi daripada satu hingga enam bateri. Memandangkan arus pengecasan pantas maksimum untuk bateri dengan kapasiti 1000...1200 mAh hendaklah kira-kira 1 A, dan penurunan voltan merentasi elemen pengawal selia dan dua diod ialah kira-kira 2,5 V, voltan sumber kuasa yang diperlukan semasa mengecas bateri terdiri daripada empat atau lebih bateri, pilih sama dengan 18 V.

Pengecas untuk bateri Ni-Cd dan Ni-MH pada cip TEA1101

Gambar rajah versi peranti yang diubah suai ditunjukkan dalam Rajah. 2.

Pengecas untuk bateri Ni-Cd dan Ni-MH pada cip TEA1101

Penilaian voltan bekalan minimum yang diperlukan untuk menyediakan satu atau satu lagi arus pengecasan telah dijalankan dengan lebih kurang, tetapi eksperimen seterusnya menunjukkan ketepatan pengiraan.

Kesusasteraan

  1. Nachrustung von Ladenstationen fue NC-Akkuwerzeuge mit dem Ladecontroller TEA1101. - Funk Amatur, 2000, No. 2, hlm. 164-167.
  2. Pengecas "Pintar" untuk bateri Ni-Cd. - Radio, 2001. No. 1. P. 72.
  3. Grigoriev B. Algoritma untuk pengecasan pantas bateri. - Radio, 2001, No. 8, hlm. 38.
  4. Boshboom W. Ciri-ciri cas semula bateri di bawah pengurusan cas TEA1101. No Laporan: NPO/AN9301.
  5. Pemantau bateri untuk pengecas Ni-Cd dan Ni-MH. Semikonduktor Philips - spesifikasi awal. Dis. 1992.
  6. Inteligentna ladowarka akkumulatorow Ni-MH dan Ni-Cd. - Video Hi-Fi Audio Radioelektronik, 1998, No. 7-8. s. 21-26.

Pengarang: V. Golutvin, Lvov, Ukraine

Lihat artikel lain bahagian Pengecas, bateri, sel galvanik.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Lampu isyarat keempat 23.05.2024

Sepanjang dekad yang lalu, penyelidikan saintifik dan inovasi teknologi telah membawa kepada perubahan ketara dalam sektor pengangkutan. Namun, dengan pembangunan kereta pandu sendiri, adakah berbaloi untuk mengambil langkah baharu untuk memodenkan infrastruktur jalan raya? Para saintis mencadangkan untuk menyemak semula standard lampu isyarat, mencadangkan untuk memperkenalkan isyarat keempat, yang akan disesuaikan untuk kereta dengan autopilot. Menurut penyelidikan, kereta autonomi boleh mengubah paradigma lampu isyarat dengan ketara berdasarkan prinsip yang ditetapkan lebih daripada satu abad yang lalu. Henry Liu, seorang profesor kejuruteraan awam di Universiti Michigan, dan pasukannya melaksanakan program perintis di Birmingham, pinggir bandar Detroit. Menggunakan data daripada kenderaan General Motors, mereka menyesuaikan masa lampu isyarat, menghasilkan aliran trafik yang lebih baik. Secara tradisinya, kebanyakan lampu isyarat beroperasi mengikut jadual tetap, tidak mengambil kira keadaan semasa di jalan raya. Mahal dan sukar ...>>

Kaedah untuk membersihkan sungai sepenuhnya daripada sampah 23.05.2024

Sejak penemuan masalah pencemaran plastik dalam badan air, penyelidikan telah tertumpu terutamanya pada sedimen permukaan, mengabaikan zarah yang lebih tersembunyi dan kurang kelihatan yang boleh menimbulkan ancaman serius kepada alam sekitar dan kesihatan manusia. Walau bagaimanapun, saintis telah mengumumkan pembangunan kaedah baru untuk mengesan pencemaran plastik yang paling halus di sungai. Satu pasukan penyelidik dari Universiti Cardiff, Institut Teknologi Karlsruhe dan Deltares telah bekerjasama untuk membangunkan pendekatan inovatif untuk mengukur bahan pencemar yang tidak kelihatan itu. Pengarang utama kajian itu, James Lofty dari Cardiff University, berkata teknik itu boleh merevolusikan pemahaman kita tentang bagaimana plastik bergerak melalui persekitaran sungai. Menggunakan lebih daripada 3000 objek plastik biasa yang diletakkan di bawah keadaan terkawal, para saintis dapat mengesan pergerakan mereka dengan ketepatan tinggi. Kajian mendapati zarah plastik berkelakuan berbeza ...>>

Aspek evolusi tingkah laku suka panas pada wanita 22.05.2024

Persoalan yang sukar tentang suhu yang disukai orang adalah akut dalam hubungan keluarga. Pertikaian mengenai tempat yang sepatutnya hangat atau sejuk sering timbul antara lelaki dan wanita. Walau bagaimanapun, menurut penyelidik, punca masalah ini lebih mendalam, kepada mekanisme evolusi. Para saintis dari Israel menjalankan kajian meneliti 13 burung dan 18 kelawar untuk mengenal pasti kemungkinan perbezaan dalam keutamaan suhu antara lelaki dan perempuan. Pemerhatian mereka menunjukkan bahawa lelaki lebih suka suhu yang lebih sejuk, manakala perempuan lebih suka keadaan yang lebih panas. Penemuan fenomenal ini memberi perspektif baharu tentang persoalan keutamaan suhu dalam dunia haiwan. Perbezaan yang sama dalam persepsi suhu telah dilihat di kalangan manusia. Wanita dianggap lebih berasa sejuk, yang mungkin disebabkan oleh metabolisme dan pengeluaran haba mereka. Pemerhatian ini menyokong hipotesis bahawa keutamaan suhu mungkin sebahagiannya ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Komponen utama gas terion antara bintang telah diperolehi 01.08.2017

Hidrogen triatomik (Trihydrogen, H3+) telah memainkan dan terus memainkan peranan yang paling penting dalam astrokimia, dalam proses pembentukan bintang baru dan dengannya Alam Semesta telah memperoleh bentuk yang kita lihat hari ini. Instrumen astronomi khusus membolehkan saintis melihat kesan hidrogen triatomik di mana-mana di angkasa, tetapi proses yang menghasilkan molekul ini dalam kuantiti yang banyak masih menjadi misteri kepada saintis sehingga baru-baru ini.

Menggunakan laser yang berkuasa, saintis dari Universiti Michigan telah menyelesaikan misteri pembentukan hidrogen triatomik dengan menghasilkan semula di makmal mekanisme pembentukan molekul ini yang mengisi ruang dari pusat galaksi kita ke ionosfera Bumi.

Untuk menghasilkan semula proses pembentukan hidrogen triatomik, saintis menggunakan laser medan kuat (laser medan kuat), cahaya yang berfungsi sebagai sejenis pemangkin untuk tindak balas transformasi. Dan untuk menjejaki proses yang sedang berjalan, denyutan cahaya laser femtosaat digunakan, yang memungkinkan untuk mengesan proses pantas pembentukan ikatan kimia molekul H3+.

"Kami mendapati bahawa 'aktor' utama dalam tindak balas penjelmaan ialah molekul hidrogen biasa H2. Walau bagaimanapun, tindak balas ini mengikuti 'laluan' yang sama sekali baru, yang hampir tidak diketahui sehingga baru-baru ini," kata Profesor Marcos Dantus (Marcos Dantus). , - "Kajian lanjut tentang isu ini akan membolehkan kami mencari penjelasan untuk tindak balas kimia yang kadangkala tidak mungkin dan tidak dapat dijelaskan yang kami perhatikan."

Salah satu sebab mengapa tindak balas transformasi ionik kurang difahami ialah semua proses berlaku dalam selang masa yang singkat sehingga sukar untuk diukur. Keseluruhan tindak balas, termasuk detik-detik pemisahan dan pembentukan tiga ikatan kimia, mengambil masa dari 100 hingga 240 femtosaat. Ini adalah kurang daripada apa yang diperlukan untuk peluru terbang untuk menempuh jarak yang sama dengan diameter satu atom.

Proses di mana molekul H2 memperoleh proton tambahan untuk menjadi hidrogen triatomik H3+ adalah sangat luar biasa. Molekul hidrogen neutral H2, terhasil daripada pengionan molekul sebatian organik, kekal berdekatan dengan ion yang terbentuk sehingga ia "bertemu" dengan salah satu proton ion bes asid yang tinggal. Selepas "pertemuan" sedemikian, proton diekstrak daripada ion dan molekul hidrogen H2 itu sendiri bertukar menjadi ion H3+.

Berita menarik lain:

▪ Penanam robot

▪ Pelangi tiruan untuk panel solar

▪ Tetikus Halimunan

▪ Pemindahan data melalui USB 3.2 pada kelajuan sehingga 20 Gbps

▪ Bateri hidrogen rumah Lavo

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ Bahagian tapak Keselamatan dan keselamatan. Pemilihan artikel

▪ artikel Pengagihan tugas antara pegawai yang terlibat dalam penghapusan kecemasan. Asas kehidupan selamat

▪ artikel Bagaimana tiram membuat mutiara? Jawapan terperinci

▪ pasal Pengurus asrama. Deskripsi kerja

▪ artikel Menukar voltan sesalur menggunakan triac. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Nod silang. Fokus rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024