NiMH Pilleri şarj etmek için voltaj girişi

12 AAA NiMH pilim var (pil başına 1000mAH ve 1.2V) ve bunları şarj etmek için en uygun voltajın ne olduğunu bilmek istiyorum. Basit bir Sabit Akım şarj cihazı kullanıyorum (LM317 ve 68 Ohm Direnç (devre şemasında R.)) ama giriş voltajının ne olması gerektiğinden emin değilim. Devremde diyot yok.

Sabit bir akım kaynağı, sabit bir akımı korumak için çıkış voltajını yük ile ayarlar.

V = IR // holy s*#% it's Ohm's Law

NiMH piller, şarj ve deşarj eğrilerinde sıcaklığa bağlı değişiklikler gösteren şarj etme kararlıdır. Ayrıca bir şamandıra voltajı yoktur , bu nedenle muhtemelen keşfettiğiniz gibi sabit voltaj şarjı çalışmaz. Energizer'ın şarj süreleri ile ilgili bazı önerileri vardır :

NiMH piller için tipik olarak orta hızlı (2 ila 3 saat) akıllı şarj cihazı tercih edilir. Piller, akıllı şarj cihazı devresi tarafından aşırı şarjdan korunur. Son derece hızlı şarj (1 saatten az) pil ömrünü etkileyebilir ve gerektiğinde sınırlandırılmalıdır. Yavaş gece zamanlayıcı tabanlı şarj cihazları da kabul edilebilir ve akıllı şarj cihazlarına ekonomik bir alternatif olabilir. NiMH piller için 12 ila 14 saat boyunca 0,1 C oranı uygulayan bir şarj cihazı uygundur. Son olarak 0,025 C'den (C / 40) düşük bir bakım (veya damlama) şarj oranı önerilir. Aşırı şarjın olumsuz etkilerini azaltmak için çok küçük damlama yüklerinin kullanılması tercih edilir.

AAA NiMH piller 850mAh kapasiteye sahiptir ^{_{[üreticiye göre değişir]}} , bu nedenle C / 2 ila C / 3 oranında şarj, sabit bir ...

850mAh / (2 to 3 hours) = 283mA to 425mA

Bir gecede, C / 12 damlama şarjı 71mA sabit akımla yapılabilir . Bu sayfada şunlar belirtiliyor:

Modern hücreler, aşırı şarj durumunda pilin hasar görmesini önleyen bir oksijen geri dönüşüm katalizörüne sahiptir, ancak şarj oranı C / 10'un üzerindeyse bu geri dönüşüm devam edemez.

Tavsiye edilen C / 40 bakım şarjı oranı ...

850mAh / h / 40 = 21mA

Akıllı Şarj Aletleri

Energizer , Duracell ve Powerstream'den şarj teknikleri listelenmiştir :

• ChargingV şarj : Hücre bir pik gerilime ulaşıp azalana kadar (örn. -15mV) önerilen sabit akımda şarj edin.
  
  Bu teknik, C / 2 ila C / 3 (283mA ila 425mA) arasında güvenli bir şekilde şarj etmek için yeterince doğrudur.

• dT / dt şarj : hücre sıcaklığını hem maksimum sıcaklığı sınırlayacak şekilde izleyin hem de karakteristik ısıtma hızını arayın.
  
  Bu teknik, daha yüksek akımların (C / 1 ila C / 2 veya 425mA ila 850mA) kullanılmasına izin vererek, işlemi daha hassas bir şekilde izlemek ve sonlandırmak için chargeV yük sonlandırma ile birlikte kullanılabilir.

• Yumuşak başlangıç : Sıcaklık 40 ° C'nin üstünde veya sıfır derece C'nin altındaysa C / 10 şarjı ile başlayın. Boşalan akü voltajı 1,0 Volt'tan düşükse / hücre bir C / 10 şarjı ile başlar. Boşalmış akü voltajı 1,29 V / hücre'nin üzerindeyse, C / 10 şarjı ile başlar.

• Maksimum 1.78V : tek bir hücre asla bunu aşmamalıdır.

Ama bütün bunlar ne anlama geliyor!? LM317 sabit akım devrenize giriş voltajı , regülatör ve direnç (1.47Ω) üzerindeki voltaj düşüşünü desteklemek, gerekli akımı sürmek ve maksimum hücre voltajını aşmak için yeterli olmalıdır. Dahili direnci en fazla 120mΩ olan bir AAA NiMH bataryaya C / 1 veya 850mA kaynak yapmak için gereklidir (120mΩ + 1.47Ω) * 850mA + 1.2V + 1.78V = 4.3315V. Düzenleme ve gürültü gibi kaynak düzensizliklerinin etkilerini azaltmak ve diğer devre kayıplarını (henüz sahip olmadığınız diyot gibi) açıklamak için en az 2V daha tavsiye ederim. Diyagramınızın gösterdiği gibi 4 hücreyi seri olarak şarj ediyorsanız, en az 9.978V (yani: 12V + ) gerekir; 25.034V (27V +) 12 seri için, ancak düzensiz şarj konusunda endişeleniyorum.

Piller çizim şovlarınız gibi seri olarak mı yerleştirilmiş? Öyleyse, boşalan voltajınız 15V civarında ve şarjlı voltajınız yaklaşık 16.8V (1.25V / hücre deşarjı, 1.4V / hücre şarjı) olacaktır. LM317 referansı, (1.25 / 68) 18mA şarj akımının şarj akımı için 68 ohm direnç boyunca 1.25V'dur . LM317'deki çıkış gerilimi asla 2V'den fazla değildir (çok muhafazakar tahmine bağlı veri sayfası tyblu sayfa 6). Minimum giriş voltajı (muhafazakar) 2V + 1.25V + 16.8v = 20.05V olmalıdır

Direnç için değeri nasıl seçtiniz? Güvenli bir şarj oranı (kapatmak için izliyorsanız) C / 10'dur (100-mAh / 10) 100mA şarj akımı olmalıdır . Bu , (.1 ^ 2 * 12.5) .125W güç derecesine sahip ( 1.25V / .1A) 12.5 ohm'luk bir direnç değeri verir . Bu 12 hücre seri mi yoksa paralel mi?

En popüler iki pilden birinin şarj cihazlarından birinde şarj özellikleri, şarj cihazı özelliklerinden aşağıdaki gibidir.

Pil Boyutu / Nominal Kapasite (mAh) / Tahmini Şarj Süresi

AA 1300-2000 8 - 12,5 saat / AA 2100-2500 13-16 saat / AAA 850-900 11-12 saat

Bu üç tip pil için şarj akımının özellikleri 200ma'dır ve 2 pil 2.8v voltajda seri olarak bulunur. Şarj sırasında 2 serisi pillerin gerçek ölçülen voltajı 240m akımla 2.885 volttur. 1.2v seri olarak, 12v toplam akü voltajı, 13.8v'lik bir damlama şarj voltajı ile 10 akü aldıysanız, akü voltajının% 15 üzerinde. Bunu akılda tutarak, daha sonra 1.2v * 1.15 (Akü voltajı artı% 15) akü başına nominal voltajda 200ma şarj akımı spesifikasyonu, akü başına 1.4 volt olacaktır (Hücre), ikisi seri 2.8v, 12 seri halinde (1.4v * 12 pil), 12 pil seri pil bankası boyunca 16.8 volt şarj voltajında ​​olacaktır. Deneyimden ve bir Panasonic pil mühendisine danışarak, Akü şarjı için akü voltajı artı% 15 şarj voltajı kullandım. 24vdc endüstriyel kontrol sisteminde, sistem yedeklemesi için seri olarak 2 adet 12v AGM pil ile 27.6v (24v * 1.15) güç kaynağını çalıştırırdım. Bu, şebeke gücü üzerindeki kontrol panelleri için yedek güç için her zaman mükemmel çalıştı ve çoğu enstrümantasyon, PlC ve sensör ~ 30vdc'ye kadar iyi çalışacak, bu yüzden bunu kontroller için bir sorun olarak bulamadım. Bu nedenle, önceki yazı ile uyumlu olarak, 16.8v + 2v + 1.25 volt, 20.05v'lik optimum giriş voltajı olacaktır. ve sensörler ~ 30vdc kadar iyi çalışır, bu yüzden kontroller için bir sorun olarak bulamadım. Bu nedenle, önceki yazı ile uyumlu olarak, 16.8v + 2v + 1.25 volt, 20.05v'lik optimum giriş voltajı olacaktır. ve sensörler ~ 30vdc kadar iyi çalışır, bu yüzden kontroller için bir sorun olarak bulamadım. Bu nedenle, önceki yazı ile uyumlu olarak, 16.8v + 2v + 1.25 volt, 20.05v'lik optimum giriş voltajı olacaktır.

Nispeten basit. Pil takımınızın maksimum watt değeri var. bw.

Kaynağınızın veya şarj cihazınızın bu watt değerinden en az iki katı üretmesi gerekiyor.

2BW.

Devre, t paketinizi @ x zamanında tam olarak şarj etmek için geçen süredir.

Şimdi gerisi belirsiz, okulda kapsama girmelerinden bu yana birkaç yıl geçti, ancak mevcut oranınız için düzgün bir şekilde nasıl ayarlanacağını öğrenmek için bir ders kitabına bakabilirsiniz.

Bw = 2Bw kez (verimlilik). Genellikle doğrusal bir voltaj regülatörü ile yaklaşık% 67. Veya x / t çarpı% 100. Bunun gibi bir şey. Devreniz standarttır ve her zaman değişen pil empedansıyla eşleşmediğiniz için modern yüksek kapasiteli pillere bayan sabit akım şarj cihazları ile eşleşmezseniz, düşük frekans hızında bir oksolatör (sp?) Eklemeniz gerekir. hem yük adsorpsiyonu hem de kimya soğuma süresi için sabit akımla birlikte eğimli bir yüksek voltaj darbesi üretirler.

Örneğin. Sabit bir C / 10 akımında şarj edersiniz. Her yarım saniyede bir, ayrı bir devre kullanarak pozitif elektrot içine iki yüz millamp taşıyan yüz voltluk bir pozitif puls atıyorsunuz. Artık bunu yaparken C / 10 sabit oranını rahatsız etmeyin.

Örneği kullanmak, hücrelerdeki dendritleri hizalamaya yardımcı olur ve daha uzun süren daha hızlı daha dolgun bir yük üretir.

Çok şans.

John.