Νι

Προηγουμένως έχουμε κατασκευάσει πολλούς τύπους κυκλωμάτων φορτιστή, που περιλαμβάνει Solar mobile Charger , Float charger circuit , 12v Battery charger , Power bank circuit κ.λπ. Σήμερα πρόκειται να δημιουργήσουμε φορτιστή για φόρτιση Ni-Cd Battery. Η διαδικασία φόρτισης των μπαταριών νικελίου καδμίου μπορεί να γίνει με δύο τρόπους:

1. Γρήγορη φόρτιση
2. Αργή φόρτιση

Η γρήγορη φόρτιση απαιτεί κατάλληλο κλείσιμο μετά την πλήρη φόρτιση. Σε αντίθεση με μια μπαταρία μολύβδου οξέος ή μια μπαταρία λιθίου, η μπαταρία Ni-cd δεν μπορεί να επιβαρυνθεί. Επίσης, η απενεργοποίηση του φορτιστή μετά την πλήρη φόρτιση δεν είναι απλή. Πρέπει να γίνει με βάση έναν αλγόριθμο που ανιχνεύει τη θερμοκρασία της μπαταρίας και σταθερή μείωση της τάσης μετά την ολοκλήρωση της φόρτισης. Ένα άλλο μέρος είναι ότι η μπαταρία πρέπει να αποφορτιστεί πλήρως πριν από τη γρήγορη φόρτιση.

Ως εκ τούτου, εδώ πρόκειται να φτιάξουμε έναν απλό αργό φορτιστή που μπορεί να φορτίσει μια μπαταρία Ni-cd σε χαμηλότερα και ασφαλέστερα ρεύματα. Αυτή η διαδικασία χωρίς αυτόματη απενεργοποίηση δεν θα βλάψει ένα κελί όσο συγκρίνεται με έναν γρήγορο φορτιστή χωρίς αυτόματη διακοπή.

Οι αργοί φορτιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ξεπεραστεί η αυτοεκφόρτιση. Μια μπαταρία Ni-Cd αυτοαποφορτίζεται με ρυθμό 15-20% ανά μήνα, ο οποίος είναι υψηλότερος σε σύγκριση με 5-10% ανά μήνα μπαταρίας λιθίου. Όμως, είναι χαμηλότερο σε σύγκριση με μια μπαταρία Ni-MH της οποίας η αυτοεκφόρτιση είναι 20-30% ανά μήνα.

Φόρτιση μπαταρίας Ni-Cd:

Η ηλεκτροχημική συσκευή που παρέχει ενέργεια στο εξωτερικό κύκλωμα μέσω μιας εσωτερικής χημικής αντίδρασης ονομάζεται Cell. Ένας συνδυασμός αυτών των κυψελών είτε σε σειρά είτε σε παράλληλη σύνδεση ονομάζεται Μπαταρία.

Ακολουθεί το φύλλο προδιαγραφών για λίγες μπαταρίες Ni-Cd μεγέθους AA και AAA,

Η διαφορά μεταξύ της τυπικής φόρτισης και της γρήγορης φόρτισης βασίζεται στην τάση φόρτισης, το ρεύμα φόρτισης και τη μέθοδο ή τον αλγόριθμο διακοπής.

Μια γρήγορη φόρτιση απαιτεί ακριβή διακοπή ισχύος στο τέλος της φόρτισης χρησιμοποιώντας τη θερμοκρασία του κυττάρου ή αρνητική αλλαγή τάσης Οι διαφορετικοί τύποι με τους οποίους μπορεί να φορτιστεί η μπαταρία Ni-Cd είναι οι παρακάτω,

Η μπαταρία που χρησιμοποιείται εδώ είναι όπως παρακάτω, η οποία έχει χωρητικότητα 600mAh και μας υποδεικνύει ότι φορτίζουμε το κελί στα 60mA που συνιστάται αργή φόρτιση 0,1C. Ως εκ τούτου, κάναμε σταθερή τρέχουσα αργή φόρτιση.

Απαιτούμενα στοιχεία:

1. LM317 - 2 Αριθ
2. 1N4007 - 4Νο.
3. Πυκνωτής, 100uF (Ηλεκτρολυτικός) - 1 Όχι.
4. Κάτοχος μπαταρίας AAA ή AA - 1Όχι
5. ΔΟΧΕΙΟ (100Ὠ) - 1Οχι.
6. LED (Κόκκινο -1)
7. Αντίσταση (1kὨ -1; 560Ὠ -1; 100Ὠ -2)
8. Διάτρητη πλακέτα κουκκίδων
9. Σύνδεση καλωδίων

Διάγραμμα και επεξήγηση κυκλώματος αργού φορτιστή Ni-Cd:

Έτσι φαίνεται το κύκλωμα στο Perf Board:

1. Μετασχηματιστής προς τα κάτω:

Εδώ μετασχηματιστής εναλλασσόμενου ρεύματος με βαθμολογία 230V έως 15V, 1Amps χρησιμοποιείται εδώ. Παρόλο που η ισχύς ρεύματος εξόδου του μετασχηματιστή είναι στα 1Amps, το επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα είναι μόνο 0,4Amps για ασφαλή λειτουργία. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μετασχηματιστής με 230V / 0-15V ή 230V / 15-0-15V.

2. Ανορθωτής γέφυρας:

Ο ανορθωτής γεφυρών πλήρους κύματος μετατρέπει την παροχή AC σε τροφοδοσία DC μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται διόρθωση και Ένας ανορθωτής που χρησιμοποιείται εδώ γίνεται χρησιμοποιώντας τέσσερις διόδους στη διαμόρφωση της γέφυρας.

3. Κύκλωμα ρυθμιστή τάσης:

Εδώ το LM317 χρησιμοποιείται για ρύθμιση τάσης. είναι ένας ρυθμιζόμενος ρυθμιστής τριών ακροδεκτών

Έτσι, η απαιτούμενη τάση εξόδου είναι 1,45V max για τη φόρτιση της μπαταρίας.

V _OUT = 1,25 * {1+ (100 / 560ohm)}

V _OUT = 1,47v

Αυτός ο υπολογιστής τάσης LM317 μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν ψάχνετε κάποια αριθμομηχανή για να υπολογίσετε την αντίσταση ή για να σχεδιάσετε την τάση εξόδου.

4. Τρέχον κύκλωμα περιοριστή:

Δεδομένου ότι το ρεύμα φόρτισης για μια μπαταρία 600mAh θα είναι 60mA. Πρέπει να υπολογιστεί η κατάλληλη αντίσταση, I _OUT = 1,25 / R

Επομένως, το R ρυθμίζεται σε 21Ὠ για να περιορίσει το ρεύμα στα 0,06A.

Λειτουργία του κυκλώματος φορτιστή μπαταρίας Ni-Cd:

Η τάση ανοιχτού κυκλώματος χωρίς μπαταρία εμφανίζεται ως 1,5v, η οποία φαίνεται από την παρακάτω εικόνα,

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η τάση εξόδου είναι 1,49V και το ρεύμα περιορίζεται στα 60mA και το κόκκινο LED υποδεικνύει την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας.