Zárt ólom-sav akkumulátorok amatőr gyakorlatban
1. Először is, mézeskalács, majd ostor ...
Zárt ólom-sav akkumulátorok (SLA) - a legolcsóbb másodlagos (újratölthető) áramforrások. Elérhető a jelen gazdaság jelenti egyrészt a jelenléte jellemző a kereskedelmi forgalomban kapható akkumulátor feszültsége 6B és 12B, a kapacitás egytől több ezer amper, másrészt, hogy 1 USD örökzöld lehet kapni egy 1,5-6 Wh névleges kapacitása. A kisebb szám megfelel a kis elemeket, nagy - nagy.
Mi van még a fekete? A viszonylag lassú önkisülési (kevesebb, mint 5% a kapacitás havonta szobahőmérsékleten), a relatív tartóssága biztosított sekély kisütési ciklus. A hiánya „memória” (jellemző a nikkel-kadmium elemek). Engedélyezett állandó „lebegő” csepptöltésre készenléti üzemmódban (tehát autóakkumulátor működik).
Mint képest ólom-savas akkumulátorok egy folyékony elektrolitot, burkolt elem természetesen szert biztonsági (nincs káros gőzök megengedett munka bármilyen pozícióban). És még mindig - zárt akkumulátor töltés kevésbé kritikus a feltételeket, akkor nehezebb megölni írástudatlanok díjat. Az a tény, hogy a gél-elektrolit van megválasztva, hogy az akkumulátor nem teljesen feltöltött (a szempontból a vegyész). Következésképpen a gázképződés túltöltés során nem fordul elő, mert egyszerűen nincs túltöltés. Ez nem azt jelenti, hogy a vezérlő a töltési módban, akkor felejtsd el. Nem lehet. Erről később.
Ez a piros? Először is, az alacsony fajlagos kapacitás - 25..35 Wh kilogrammonként, vagy 60..100 Wh literenként. Másodszor, jelentős csökkenését az akkumulátor élettartamát mély kisütési ciklus, valamint a rendszeres ellátása nagy áramok. Harmadszor, jelentős függőség a feszültség és a belső ellenállása mélysége.
2. korai öregedés.
Terminológia: a gyakorlatban jelölésére intenzitása kisülési formájában nem-dimenziós „egységek”. 1C (egy-ce) számszerűen egyenlő az akkumulátor kapacitása, amikor kisütés állandó áramerősséggel 20 óra hosszat. Teljes kisülés definiáljuk mentesíti 1,8V üvegenként szobahőmérsékleten (azaz legfeljebb 5,4, és 10,8 V számára 6V és 12V akkumulátorok). Az érték 1,8 V megállapított tapasztalati úton mint az alsó határ, amelyen a kisülési áram alábbi 0.05S kezdődik visszafordíthatatlan korai öregedését az akkumulátort.
Így, ha az akkumulátor tapasztalati úton határozható meg, hogy annak érdekében, hogy eleget 20 óra van teljesen feltöltött állapotban (2.1-2.3V üvegenként), hogy 1,8V egy bank, akkor van szükség kisülési áram 150mA-, a névleges akkumulátor kapacitása van beállítva, hogy 3,0 ah (= 0.15A * 20H).
Az intenzitás a jelenlegi az 1C erre akkumulátort a kisülési áram a 3A, 2C - 6A a kisülési áram, stb Ha a határ kisülési feszültség érünk egy előre meghatározott minimális, azonos 10,8 V - az lenne, hogy a tényleges kapacitás áramerősség mellett 1C mintegy felére csökkentett összehasonlítva a névleges (cm.grafik). De visszafordíthatatlan öregedési küszöbértéket nagy intenzitású kisülőlámpák (1C vagy magasabb), éppen ellenkezőleg, lényegesen csökkent - akár 8B.
Többféle akkumulátor mentesítés feszültség van, amely alatt a szaggatott vonal, ami az akkumulátor meghibásodása.
A gyakorlatban, SLA két üzemmódban működnek - egy puffer és ciklikus. Ha a puffer üzemmódban az akkumulátor folyamatosan a töltőn. Ha a hálózati feszültség, miután az akkumulátor töltöttségi sokáig alatt a töltés végén feszültséget. Gyenge átfolyó áram az akkumulátort kompenzálja önkisülés az akkumulátort, és folyamatosan tartja az akkumulátor teljesen fel van töltve. Az áramkimaradás esetén a hálózati, az akkumulátor lemerült, hogy a terhelés csatlakozik hozzá. Puffer mód jellemző a szünetmentes tápegység váltakozó és egyenáramú rendszerek, amelyeket széles körben használnak a számítógépek, a kommunikáció, és a feldolgozóipar. És azt is, - autó akkumulátorok rendszeres használata a gép.
A ciklikus üzemmódban az akkumulátort, majd leválasztják a töltő. Akkumulátor kibocsátásra, ha szükséges. A ciklikus működés használjuk a különböző hordozható vagy hordozható eszközök: zseblámpák, kommunikációs eszközök, mérőműszerek. Akkumulátor gyártók általában jelzik az előírások jegyzékét a működési mód egy adott elem.
Tehát, ha úgy dönt, hogy powered by elemeket Nacala csöves erősítő, ezen ciklikus üzemmódban (ez jó tudni, hogy egész életében azt mondta prózában ...). De ez azt jelenti, hogy ha csak lemeríti az akkumulátort, hogy a maximálisan megengedett lámpa 5.7 vagy 11.4V? Sőt, még ha ez a mód nyilvánvalóan biztonságosabb mentesíti „sürgősségi” 5,4 vagy 10,8 V, ez a rossz választás az akkumulátor eredményez kellően mély kisütési ciklus, és ezáltal csökkenti annak élettartamát.
A mélysége mentesítési ciklus úgy definiáljuk, mint az arány a tényleges öntött a terhelés amper-óra és amper-óra, a megfelelő kategória a küszöbérték irreverzibilis öregedés. Amperórákat a nevezőben egybeesik a névleges kapacitás csak 0.05S kisülés intenzitása. A gyakorlatban a nevező a névleges kapacitás egy (különösen az állandó áram mentesítés - nem több, mint az ideális közelítés).
Most nézzük számítanak. Az egyes csatornák erősítő 6S4S egy pár lámpa (6V 2A). Szükséges, hogy biztosítsa a minimális idő a töltések között 8 óra. Ebben az esetben a feszültség nem süllyed 5.7V (TU lámpa) lezárja mélysége nem több, mint 50%. Az utóbbi követelmény azt jelenti, hogy az akkumulátor kapacitása - nem kevesebb, mint a 32A * h csatornánként (= 2A * 8h / 50%). Az intenzitás ilyen akkumulátor töltöttségét 0.06S (32A * = h / 2). A grafikon azt mutatja, hogy a 8 óra feszültsége csökken csak 12.0-12.2V. Van raktáron! De csak egy feltöltött akkumulátorral. Ha elfelejtette, hogy feltöltse az időben, akkor kb 500 ciklus (másfél év mindennapi élvezet) feszültség 8 óra csökken 5.7V, mint a legtöbb, ha nem rosszabb ... Tedd automatikus kikapcsolás elégtelen feszültség, feltétlenül helyen! Mellesleg, 32A * h gyanúsan közel az autó értékét akkumulátor kapacitás (Ah 50-65). Tehát áramok fenti 2A és karbantartásmentes autóakkumulátor - meglehetősen ésszerűen (árú) alternatíva. De a környezeti és biztonsági problémák vannak. Másrészt, ha egy nagy akkumulátor nem fér bele a kártya ketrecben, akkor elég biztonságosan csatlakoztatható párhuzamosan több kisebb elemek (lehetőleg, de nem feltétlenül - a sorozat egy gyártó, az egyik a „kor” kezdete óta működik).
Vagy talán megpróbál egy puffer (készenléti) üzemmód tölteni tartósan nélkül automatizálás? Billenőkapcsoló fel - az akkumulátor lemerült, lámpák lebecsülni kapcsoló - a töltés lámpa ... megszakad az akkumulátor! A normál töltési módban - a felelős 2.4-2.5V DC feszültséget a bank a telep kapcsain 6B, hogy 7.5V - a lámpa, így hosszú szakaszon (különösen, ha az anód kikapcsolás).
Ha a puffer üzemmód az akkumulátor élettartama erősen függ a hőmérséklettől. A legmegfelelőbb hőmérséklet a az akkumulátor a hőmérsékletet 15-20 Celsius fok. A hőmérséklet növelése 10 fokkal csökkenti az akkumulátor élettartamát a felére. Az ábrán egy tipikus telek a hőmérséklet erőforrás akkumulátorok tervezési élettartama 5 év -7. Összegzés - Ne tegye ki az akkumulátort az azonos csomagban izzók, Pentium, stb forró tárgyakat. Lehet kérni - mi van a motorháztető alatt az autó. Nos, először is, az autó akkumulátor kifejezetten széles hőmérsékleti tartományban, másrészt a hő akkumulátor kapacitása olyan nagy, hogy jelentősen meleg, még a motorháztető alatt, nem könnyű.
A fenti példában a kifejezés izzószál akkumulátor napi ciklusban 50% -, és fél év. És amennyire csak lehetséges? A tényleges felhasználása a telepített akkumulátorok kell figyelembe venni csökkenését az akkumulátor élettartamát esetén nagyszámú élte soraiban. Az 5 éves akkumulátor élettartamát, a valós élet nem több, mint 3 év, ha az akkumulátor fogja tapasztalni átlagosan 30 százalékkal a kisülés egy nap vagy egy hét teljes töltés.
A legjobb mód, ha az akkumulátor töltöttsége alacsony (legfeljebb 75%) DOD - állandó feszültség díjat. A különböző gyártók adnak kissé eltérő értékeket, feszültség 2,4 V általában elfogadható a jar ciklikus töltés (14,4 V 12V akkumulátorok). A puffer üzemmódban feszültség alacsonyabb lehet, 2.3V üvegenként.
Amikor a töltés teljesen lemerült akkumulátort, ez a mód túlterheli a primer áram, így a kombinált mód feszültség és az áram határt. Tipikusan ez az úgynevezett töltés I-U. Lemerült akkumulátor először megbízott állandó áram, numerikusan (amper) 0,1-0,3 nagyobb, mint a névleges akkumulátor kapacitás (amperóra). Például az akkumulátor kapacitása 100 A * h töltési áram nem haladhatja meg 10-30 amper. Mivel az akkumulátor feszültsége az akkumulátor növekszik (állandó áram). Amint az akkumulátor feszültsége eléri a végső töltési feszültség, a töltőáram kezd csökkenni, miközben a feszültség állandó.
Végső töltőfeszültség hőmérsékleten 20 Celsius fok értéke 2,25-2,3 voltos akkumulátor cella. Az akkumulátorok egy névleges feszültségű 12 V (6 elem) a végső terhelés feszültség megegyezik a 13,5-13,8 V. Ha az akkumulátor működtetett más hőmérsékleteken, akkor ajánlott, hogy csökkentsék a végső töltési feszültség 2,2-2,25 V / cella 40 fokos, hogy növelje az akkumulátor élettartamát, és növeli feszültség a 2,35-2,4 V hőmérsékleten 0 fok. Az ilyen hőmérséklet-kompenzált töltési feszültség növelheti az akkumulátor élettartamát 40 ° C hőmérsékleten 15%.
Javasoljuk, hogy töltse fel 24 órán át teljesen feltölteni a lemerült akkumulátort. Ha szükséges, gyorsabban (belül 8-10 óra) az akkumulátor töltés esetén ciklikus üzemmódban, a végső töltési feszültség növekedésével, hogy 2,4-2,48 V / cella (20 ° C), és szükség van, hogy korlátozza a töltési idő szerint a maradék töltés az akkumulátor feltöltése előtt .
Akkumulátor töltő töltőáram állandó feszültség viszonylag nagy áram alkalmazásának kezdeti szakaszában az akkumulátort. Amikor az akkumulátor feszültsége eléri a beállított szintet, a töltő átkapcsol az állandó aktuális üzemmódot az állandó feszültség üzemmódba. Ebben a fázisban a töltőáram értéke csökkenni kezd a minimális töltőáram, az úgynevezett támogatja tok.Znacheniya táblázatban megadott vett szabvány.
A jellemző értékek az elektromos mennyiségek akkumulátortöltő állandó feszültségű töltés
A puffer mód
Megjegyzés: A használt elemek ciklikus üzemmódban ajánlatos használni egy érzékelőt, amely lehetővé teszi, hogy a töltési folyamat megszakítása elérésekor egy előre meghatározott feszültség értékét, vagy taymer.Temperaturny tényezőt kell figyelembe venni, ha az akkumulátor töltöttségi zajlik hőmérséklete 10 0 C vagy annál magasabb 30 0C
gyorsított töltés rendszer (akkumulátorok működő ciklikus üzemmódban) A gyorsított akkumulátor töltést kell használni eszközök szerelve egy hőmérséklet-kompenzáció egységet, és a termikus biztosíték, hogy segít megelőzni a nem kielégítő töltés az akkumulátor alacsony hőmérsékleten, vagy túlmelegedés magas környezeti hőmérséklet mellett,
A jellemző értékek elektromos mennyiségek gyorsított töltés üzemmódban jelennek meg a táblázatban:
A kezdeti töltési áram értéke (A)
Töltési feszültség (V / cella 20 ° C-on)
A töltési idő (az az idő szükséges a teljes töltés által kiürített 50%) (óra)
környezeti hőmérséklet
Megjegyzés: Az akkumulátor kell telepíteni termosztát vagy termikus biztosíték vagy akkor kell használni egy időzítőt, amely lehetővé teszi, hogy hagyja abba a töltési folyamat idején. A maximális érték a kezdeti töltőáram az akkumulátor kapacitása több mint 10 Ah, meg kell felelnie a következő összefüggés: I = C maximális
Ügyeljen arra, hogy az utolsó bekezdésben. Ez megéri. Különösen, ha egy csomó elemet rosszul szellőző falú doboz - túlmelegedés is lehetséges a normál (nem gyors) díjat, ha nem katasztrofális, de még mindig lerövidíti a az akkumulátor élettartamát.
5. Az egyszerű töltő (lassú töltés I-U)
áramkorlátozó küszöb R4 (figyelembe véve a megengedett áram és teljesítmény disszipáció IC-k). A gyakorlatban, ha az áramellátás az adott típusú akkumulátor integrált közvetlenül a készülék - az aktuális határérték beállítás nem szükséges, lehetséges, hogy kizárjuk a áramkorlátozó áramkör (T2), átadva ezt a funkciót kimeneti impedanciája a tápfeszültség szűrőt.
Magasabb áramok sokkal kényelmesebb használni stabilizátorok folyosón diszkrét N-TIR alkatrészek vagy NPN tranzisztor, által ellenőrzött integráló szabályozóként. TIR hátránya - viszonylag magas küszöb feszültség - alacsony memória megoldott növekvő feszültség őrölt (csak) tápegységet a teljesítmény (lásd ábra.) - feszültség duplázó.
Névleges feszültség stabilizátor elválasztó (IC1) hatását 6V elem címletek szűrő kapacitása a jelenlegi és a stabilizáló ellenállást (T2) - a töltőáram nem több, mint 2.5A, ami elég akkumulátor kapacitása 10-15 Ah. Transzformátor kimeneti feszültség 9V xx áram 5A. Kapcsolóáramkör söntöli az bázis-emitter a T2 beállítása korlátozza a töltőáramot. Diode D11 - Schottky dióda árama kevesebb mint 10A - véd a fordított akkumulátort. Beállítása a feszültség csökken a feladatot a stabilizáció a terhelés ekvivalens 10 ohm (R6) és kiválasztási söntök R5.
6. A forrás negatív feszültség a járműben
Ahhoz, hogy a hatalom a crossover, stb eszközök az op-amp közvetlen kapcsolatban, ha nem tud egy egyszerű impulzus negatív feszültség forrása. És a legjobb - az akkumulátort. Sokkal jobb! Ez csak az akkumulátort, ez nem lehet a 12 és 6 Volt. Hadd magyarázzam meg. Valószínűleg ez az akkumulátor ad a beszéd szinte mindig, amikor a motor jár. A díjat csak akkor lesz képes állni. De ahhoz, hogy töltse 12V ólom-sav akkumulátor 12V akkumulátor egy másik - lehetetlen. Ez nem is egy puffer üzemmód, valamint egy éhségsztrájkot. Kell generátor kibocsátó 14B, de hol vegye, a parkolóban.
Ahhoz, hogy a kínálat crossover áramfelvétele 20mA az akkumulátorban elegendő 6B 1.2Ach (mérete valamivel több csomag cigarettát). töltési módban I-U (200 mA, 7,2 V). OFF, távoli jel az akkumulátor folyamatosan töltődik bortseti (mínusz a talaj, valamint a termelés a stabilizátor - Optocsatolók állapotban van, ahogy az ábrán). Ha az akkumulátor be van kapcsolva a távoli jel, valamint a földet, mínusz a terhelés (DU teljesítmény busz). A töltőáram korlátozódik egy R3 ellenálláson 75 mA. A teljesen feltöltött akkumulátor Fiamm 10121 Ebben az üzemmódban megfosztja bortseti kb 15mA szobahőmérsékleten. Lánc R7-T1 akkumulátor blokkok a kisülési elválasztó R5-R6 ha megszakad bortseti (feltételezve természetesen, hogy a REM IN így eltávolítható a akkumulátort, és a terhelés csatlakoztatva). Áramfelvétel busz Távoli 20mA. Timer D1-C1-R1-IC1-IC2-FU1 késések 2 másodpercig transzfer REM IN jel a kimenetre. Ellenállás R0 csak akkor van szükség egy időzítő kisülési kapacitás valós áramkör lehet törölni vagy helyettesíteni egy LED kijelző áramkör. A diódák D1-3 - bármilyen állandó áram 1A.
Optocsatolók KR293KP9A, KR293KP3A lehet helyettesíteni bármilyen TIR optocsatolók aktuális legalább 200 mA (293KP A betűvel). Amikor kapcsolási optocsatoló KR293KP9A elemek „ellentétes fázisú” gombokat az egyik esetben a jelenlegi alatt váltás, nem nézek, cseréjekor más optocsatolók - győződjön meg róla, hogy nem. Biztosítékok FU1, FU2 - öngyógyítás a 200mA üzemi áram. A szűrő, az áramforrás kimeneti -6V korlátoznia kell a minimális kapacitás, hogy ne terhelje túl a optocsatolók kapcsoló, amely egyébként adunk a 10 ohm kimeneti impedanciája az akkumulátort). 293 sorozat nem a feszültség áramot! Ez a „felnőttek” relét. Ez a téma a következő projekt - a DAC teljesen elemes. de ez még túl korai.