Pil şarj cihazı ayarları nasıl hesaplanır

Belirli bir pil için şarj cihazının parametrelerini hesaplamak için, önce bu cihazla şarj edeceğiniz pilin türünü ve parametrelerini dikkate almalısınız. Şarj edilebilir bir pilin en önemli özellikleri şunlardır: kapasite, tam şarj voltajı, izin verilen maksimum şarj akımı ve izin verilen çalışma sıcaklıkları aralığı.

Ne tür bir pil olduğuna, ne tür malzemeler kullandığına bağlı olarak - şarj cihazının parametreleri ayrı ayrı seçilmelidir. Burada kurşun-asit ve lityum-iyon pillere veya bunların şarj özelliklerine bakıyoruz.

Gerçek şu ki, batarya her zaman doğru bir şekilde şarj edilirse, optimum voltaj ve akım değerlerine uygun olarak, birçok şarj-deşarj döngüsü için kapasitesini koruyacaktır. Tabii ki, deşarj edilmesi şartıyla, kısıtlamalara tabi, aşırı yük olmadan, aşırı ısınma olmadan. Pili şarj cihazı ayarlarını nasıl hesaplıyorsunuz?

Lityum iyon pil

Akım oluşumundan sorumlu ana yüklü parçacık lityum iyon pilde, pozitif yüklü bir lityum iyonudur. Anottaki malzemenin kristal kafesine, örneğin grafit formunda karbona girebilir ve ayrıca tuzlar veya metal oksitler (örneğin, manganez, kobalt veya demir ve fosfor ile) oluşturabilir.

Sadece böyle bir kimyasal bileşim nedeniyle, bir lityum-iyon pilin elektrotları arasındaki maksimum son şarj voltajı 4,2 volt'u veya daha iyi, 4,1 volt'u aşmamalıdır, bu da ömrünü uzatacak ve geri dönüşü olmayan değişiklikleri yavaşlatacaktır.

Süresiz olarak beklememek için bir lityum iyon pili 5 voltluk bir voltajla şarj etmek gerekir. Bu durumda, optimum şarj akımı kapasite değerinin% 50 ila% 100'ü olmalıdır, yani 2400mAh pil 2.4A ila 1.2A akımla en uygun şekilde şarj olur.

Aşırı şarjı önlemek için, yüksek kaliteli şarj cihazları bu pilleri 2 aşamada şarj eder: ilk aşamada elektrotlara 5 volt verilir ve şarj, 4.1 voltluk bölgede eşik voltajına ulaşılana kadar bir süre için izin verilen maksimum akımla gider ve daha sonra ikinci aşama başlar gerilim son 4.1-4.2 volta getirildiğinde akım.

Bu nedenle, lityum iyon pil için şarj cihazının gücü (1 hücre için) aşağıdaki gibi hesaplanır: maksimum voltajı maksimum akımla çarpın, örneğin 5V * 2.4A = 1.2W - örneğimiz için.

Kurşun asit akü

Bir kurşun-asit batarya, sulu bir sülfürik asit çözeltisindeki kurşun ve kurşun dioksitin kimyasal reaksiyonları nedeniyle çalışır. Herhangi bir klasik araba aküsü bu şekilde tasarlanmıştır. Yük sırasında kurşun sülfat iyonlara ayrışır (negatif yüklü SO4 ve pozitif yüklü H), katot üzerinde kurşun dioksit oluşur ve anot üzerinde saf kurşun oluşur. Bir deşarjda metalik kurşun, kurşun sülfata oksitlenir, kurşun dioksit katotta indirgenir ve kurşun anotta oksitlenir.

Akü şarj edilirse (aşırı uzun şarjda tutulursa), kurşun sülfat biter, sadece su kalır ve elektrolizi başlar: anotta oksijen açığa çıkar ve katot üzerinde hidrojen üretilir (negatif elektrot) - sıvı elektrolitte görülür kabarcıklar.

Sadece böyle bir kimyasal bileşime bağlı olarak, bir kurşun-asit pilin bir hücresinin maksimum şarj voltajı 2.17 volttur. 12 voltluk bir aküde, seriye bağlı bu tür 6 bölüm vardır ve 6 voltluk bir aküde 3 seri bağlantılı bölüm vardır.Bu nedenle, 12 voltluk bir pilin maksimum şarj voltajı 13.02 volttur. 6 volt için - 6.51 volt.

Bu nedenle, şarj işlemindeki şarj cihazı, elektrotlara hücre başına en az 2.45 volt dayalı sabit bir voltaj sağlamalıdır (böylece şarj süresiz olarak devam etmez) - 12 volt için bu 14.7 volttur ve 6 volt için 7, 35 volt. Başlangıç ​​şarj akımı optimum olarak kapasitenin% 30'u olarak alınır.

Sonuç olarak, şarj cihazının maksimum çalışma gücü, nominal voltaj 12 volt, 100Ah kapasiteli bir kurşun-asit akü için maksimum akımla çarpılan maksimum voltaj, örneğin 14.7V * 30A = 441W olarak hesaplanmalıdır.

Comments

[#1 Stanislas]

5V * 2.4A = 1.2W ???
5V * 2.4A = 12W veya anlamadığım bir şey ???

[#2 Vlad]

Ayrıca neden birdenbire 1.2W olduğunu anlamadım. Bence bir yazım hatası.