A gyors akkumulátortöltő áramkör megnövelt sebességű akkumulátort tölt fel, így rövidebb idő alatt tölthető fel, mint a megadott időszak. Ez általában lépésenkénti áram optimalizálás vagy vezérlés útján történik.
Miközben kerestem egy gyorstöltő áramkört, amely gyorsan feltöltené az akkumulátort, rábukkantam néhány tervre, amelyek nemcsak haszontalanok, de félrevezetőek is voltak. Úgy tűnt, hogy az érintett szerzőknek fogalmuk sincs arról, milyen is lehet egy gyorstöltő.
Célkitűzés
A fő cél itt az ólom-savas akkumulátorok gyors feltöltése anélkül, hogy kárt okozna celláiban.
Normál körülmények között 25 Celsius fokos légköri hőmérsékleten egy ólom savas akkumulátort feltételezhetően C / 10 sebességgel kell tölteni, amely legalább 12–14 órát vesz igénybe, amíg az akkumulátor teljesen feltöltődik. Itt C = az akkumulátor Ah értéke
Az itt bemutatott koncepció célja, hogy ezt a folyamatot 50% -kal gyorsabbá tegye, és lehetővé tegye a töltés 8 órán belüli befejezését.
Felhívjuk figyelmét, hogy egy Az LM338 alapú áramkör nem használható az akkumulátor töltési sebességének növelésére , míg ez a nagy feszültségszabályozó IC , a töltési sebesség növeléséhez a speciális lépésenkénti átállás áramban, amelyet nem lehet csak LM338 IC-vel használni.
Az áramkör koncepciója
Amikor arról beszélünk, hogyan kell gyorsan feltölteni az akkumulátort, nyilvánvalóan érdekelt, hogy ugyanezt megvalósítsuk az ólom-sav akkumulátorokkal is, mivel ezeket használják szinte minden általános alkalmazásban.
Az ólom-savas akkumulátorok lényege, hogy ezeket nem lehet gyorsan feltölteni, ha a töltő kialakításában nincs egy „intelligens” automatikus áramkör .
Lítium-ion akkumulátorral ez nyilvánvalóan nagyon egyszerűvé válik, ha a megadott nagy áram teljes adagját ráfektetjük, majd leállítjuk, amint eléri a teljes töltöttségi szintet.
A fenti műveletek azonban halálos kimenetelűek lehetnek, ha ólom-sav akkumulátorral végzik, mivel az LA elemeket nem úgy tervezték, hogy folyamatosan elfogadják a magas áramszintű töltést.
Ezért az áram gyors ütemű nyomása érdekében ezeket az akkumulátorokat fokozatos szinten kell tölteni, ahol a lemerült akkumulátort kezdetben magas C1-es sebességgel alkalmazzák, fokozatosan csökkentik C / 10-re, és végül egy csepegtető töltöttségi szintet az akkumulátor közeledtével. teljes töltés a termináljain. A tanfolyam tartalmazhat legalább 3-4 lépést az akkumulátor maximális „kényelmének” és biztonságának biztosítása érdekében.
Hogyan működik ez a 4 lépéses akkumulátortöltő
A 4 lépéses gyorstöltő áramkör megvalósításához itt alkalmazzuk a sokoldalú LM324-et a különböző feszültségszintek érzékelésére.
A 4 lépés a következőket tartalmazza:
1) Nagyáramú ömlesztett töltés
2) Mérsékelt áram tömeges töltés
3) Abszorpciós töltés
4) Úszó töltés
Az alábbi ábra bemutatja, hogy a Az IC LM324 4 lépcsős akkumulátorfeszültségként csatlakoztatható figyelje és kapcsolja le az áramkört.
Kördiagramm
KÉRJÜK, HOGY MINDENKÉNT CSATLAKOZZON egy LED-et az R1, R2, R3, R4 SOROZATOKBA, HOGY AZ AKKUMULÁTOR TÖLTÉSI ÁLLAPOTJÁT SZINKRON OLVASSA EL. Eredetileg az összes LED a MAXIMÁLIS ÁRAM MUTATÁSÁRA VONATKOZIK, Majd a LED-ek egytől egyig kikapcsolnak, amíg csak az A4-es LED-ek maradnak az úszó feltöltés jelzésénél, és az akkumulátor teljesen töltődik.
Az IC LM324 négyfokozatú IC, amelynek mind a négy opampját a kimeneti áramszintek tervezett szekvenciális kapcsolására használják.
Az eljárás nagyon könnyen érthető. Az A1 - A2 opampokat arra optimalizálták, hogy különböző feszültségszinteken kapcsoljanak a csatlakoztatott akkumulátor fokozatos töltése során.
Az opampok összes nem invertáló bemenetére a földet a zener feszültségen keresztül viszonyítjuk.
Az invertáló bemenetek az áramkör pozitív tápellátásához vannak kötve a megfelelő preseteken keresztül.
Ha azt feltételezzük, hogy az akkumulátor 12 V-os akkumulátor, amelynek kisütési szintje 11 V, akkor a P1 beállítható úgy, hogy a relé csak akkor kapcsoljon le, amikor az akkumulátor feszültsége eléri a 12 V-ot, a P2 beállítható úgy, hogy a relét 12,5 V-on, P3-on oldja. ugyanekkor 13,5 V feszültség mellett, végül a P4 beállítható a válaszadásra az akkumulátor teljes töltöttségi szintje 14,3 V.
Az Rx, Ry, Rz értékek azonosak, és úgy vannak optimalizálva, hogy az akkumulátort a különféle töltési feszültségszintek alatt a szükséges mennyiségű árammal biztosítsák.
Az értéket úgy lehet rögzíteni, hogy mindegyik induktor megengedi az áram áteresztési sebességét, amely az AH akkumulátor 1/10-e lehet.
Ezt az ohmos törvény alkalmazásával lehet meghatározni:
R = I / V
Az Rx, önmagában, vagy az Rx, Ry értékei együttesen kissé eltérõen méretezhetõk, hogy a kezdeti szakaszban az egyedi preferenciáknak megfelelõen viszonylag több áram jusson az akkumulátorhoz, és módosítható.
Hogyan reagál az áramkör bekapcsoláskor
Miután a lemerült akkumulátort bekapcsolta a bemutatott sorkapcsokon, amikor az áramellátás be van kapcsolva:
Valamennyi inverz inverter bemenet megfelelően alacsonyabb feszültségszintet tapasztal, mint a zener feszültség referenciaszintje.
Ez arra készteti az opampok összes kimenetét magasra, és aktiválja az RL / 1 - RL / 4 reléket.
A fenti helyzetben a bemenetről érkező teljes tápfeszültséget az RL1 N / O érintkezőin keresztül áthidalja az akkumulátor.
A lemerült akkumulátor most viszonylag extrém magas áramerősség mellett kezd töltődni, és gyorsan töltődik a lemerült szint fölé, amíg a beállított feszültség P1-nél meghaladja a zener referenciát.
A fentiek arra kényszerítik az A1-t, hogy kikapcsolja a T1 / RL1-et.
Az akkumulátor most már nem kap teljes tápfeszültséget, de folyamatosan tölti az Rx, Ry, Rz által létrehozott párhuzamos ellenállásokat a megfelelő relékontaktusokon keresztül.
Ez biztosítja, hogy az akkumulátort a következő párhuzamos induktivitás nettó értéke (ellenállások) határozza meg.
Amint az akkumulátor tovább töltődik, az A2 a következő előre meghatározott feszültségszintnél kikapcsol, kikapcsolja az Rx-t és Ry, Rz-t csak az akkumulátor kívánt töltőáramával jeleníti meg. Ez biztosítja, hogy az erősítő szintje megfelelően csökkenjen az akkumulátor esetében.
Az eljárásokat követve, amikor az akkumulátor a következő számított magasabb szintre töltődik fel, az A3 kikapcsol, így csak az Rz képes fenntartani az akkumulátorhoz szükséges optimális áramszintet, amíg teljesen fel nem töltődik.
Amikor ez megtörténik, az A4 végül kikapcsol, és megbizonyosodik arról, hogy az akkumulátor teljesen kikapcsol, miután elérte a szükséges teljes feltöltést a megadott gyors ütemben.
A fenti négylépcsős akkumulátor-töltési módszer biztosítja a gyors töltést anélkül, hogy károsítaná az akkumulátor belső konfigurációját, és biztosítja, hogy a töltés legalább 95% -ot érjen el.
Rx, Ty, Rz helyettesíthetők egyenértékű huzalos ellenállásokkal, azonban ez némi hőelvezetést jelentene tőlük az induktivitartókkal összehasonlítva.
Normál esetben egy ólom-sav akkumulátort körülbelül 10–14 órán át kell tölteni, hogy a töltés legalább 90% -a felhalmozódjon. A fenti gyors akkumulátortöltő áramkörrel ugyanez 5 órán belül elvégezhető, ez 50% -kal gyorsabb.
Alkatrész lista
R1 --- R5 = 10k
P1 --- P4 = 10k előre beállított érték
T1 --- T4 = BC547
RL / 1 --- RL / 4 = SPDT 12V relék 10amp kontaktus névleges
D1 --- D4 = 1N4007
Z1 = 6V, 1/2 wattos zener dióda
A1 --- A4 = LM324 IC
NYÁK tervezés
Ez az eredeti méretű NYÁK-elrendezés, a pálya felől a nagy wattos ellenállások nem szerepelnek a NYÁK-tervezésben.
Előző: 1,5 wattos távadó áramkör Következő: Műholdas jelerősség-mérő áramkör
