Kā aprēķināt akumulatora lādētāja iestatījumus

Lai aprēķinātu konkrētas akumulatora lādētāja parametrus, vispirms jāņem vērā tā akumulatora tips un parametri, kuru jūs uzlādējat ar šo ierīci. Vissvarīgākās uzlādējamās baterijas īpašības ir: ietilpība, pilna uzlādes spriegums, maksimālā pieļaujamā uzlādes strāva, kā arī pieļaujamo darba temperatūru diapazons.

Atkarībā no tā, kāda veida akumulators tas ir, kāda veida materiālus tas izmanto - lādētāja parametri jāizvēlas individuāli. Šeit mēs aplūkojam svina-skābes un litija jonu baterijas vai drīzāk to uzlādes īpašības.

Patiesība ir tāda, ka, ja akumulators vienmēr tiek uzlādēts pareizi, atbilstoši optimālajām sprieguma un strāvas vērtībām, tas saglabās spēju daudzos uzlādes-izlādes ciklos. Protams, ar nosacījumu, ka to arī izkrauj, ievērojot ierobežojumus, bez pārslodzēm, bez pārkaršanas. Tātad, kā aprēķināt akumulatora lādētāja parametrus?

Litija jonu akumulators

Galvenā lādētā daļiņa, kas atbild par strāvas veidošanos litija jonu akumulatorā, ir pozitīvi lādēts litija jons. Tas spēj iekļūt materiāla kristāla režģī pie anoda, piemēram, oglekļa formā grafīta formā, kā arī veidot sāļus vai metāla oksīdus (piemēram, ar mangānu, kobaltu vai ar dzelzi un fosforu).

Tieši šāda ķīmiskā sastāva dēļ maksimālais galīgais lādēšanas spriegums starp litija jonu akumulatora elektrodiem nedrīkst pārsniegt 4,2 voltus vai labāk, 4,1 voltus, tas pagarinās tā kalpošanas laiku un palēninās neatgriezeniskas izmaiņas.

Lai negaidītu bezgalīgi, ir nepieciešams uzlādēt litija jonu akumulatoru ar 5 voltu spriegumu. Šajā gadījumā optimālajai uzlādes strāvai jābūt no 50 līdz 100% no jaudas vērtības, tas ir, 2400mAh akumulators optimāli uzlādējas ar strāvu no 2,4A līdz 1,2A.

Lai nepieļautu pārmērīgu uzlādi, augstas kvalitātes lādētāji šīs baterijas uzlādē 2 pakāpēs: pirmajā posmā elektrodiem tiek piegādāti 5 volti un uz noteiktu laiku uzlāde notiek ar maksimāli pieļaujamo strāvu, līdz tiek sasniegts sliekšņa spriegums aptuveni 4,1 volts, un tad sākas otrais posms - ar zemāku strāva, kad spriegums tiek sasniegts līdz galīgajam 4,1–4,2 voltiem.

Tāpēc litija jonu akumulatora (1 elementam) lādētāja jaudu aprēķina šādi: mūsu piemērā reiziniet maksimālo spriegumu ar maksimālo strāvu, teiksim 5V * 2.4A = 1.2W.

Svina skābes akumulators

Svina-skābes akumulators darbojas svina un svina dioksīda ķīmisku reakciju rezultātā sērskābes ūdens šķīdumā. Jebkurš klasiskās automašīnas akumulators ir paredzēts tieši tā. Lādēšanas procesa laikā svina sulfāts sadalās jonos (negatīvi lādēts SO4 un pozitīvi lādēts H), pie katoda veidojas svina dioksīds, un pie anoda veidojas tīrs svins. Izlādes laikā metāliskais svins tiek oksidēts par svina sulfātu, svina dioksīds tiek samazināts pie katoda, un svins tiek oksidēts pie anoda.

Ja akumulators tiek uzlādēts (pārāk ilgi tiek uzlādēts), tad svina sulfāts beigsies, paliks tikai ūdens un sāksies tā elektrolīze: uz anoda izdalīsies skābeklis, bet uz katoda tiks radīts ūdeņradis (negatīvs elektrods) - tas būs redzams šķidrā elektrolītā burbuļi.

Tieši šāda ķīmiskā sastāva dēļ svina-skābes akumulatora vienas šūnas maksimālās uzlādes spriegums ir 2,17 volti. 12 voltu akumulatorā ir 6 šādas virknei pievienotas sekcijas, un 6 voltu akumulatorā ir 3 virknes savienotas sekcijas.Tāpēc 12 voltu akumulatora maksimālais uzlādes spriegums ir 13,02 volti. Par 6 voltiem - 6,51 volti.

Tādējādi lādētājam lādēšanas procesā ir jāpiegādā pastāvīgs spriegums elektrodiem, pamatojoties uz vismaz 2,45 voltiem uz šūnu (lai uzlāde nenotiktu uz nenoteiktu laiku) - 12 voltiem tas ir 14,7 volti, bet 6 voltiem tas izrādās 7, 35 volti. Sākotnējā uzlādes strāva tiek optimāli pieņemta kā 30% no jaudas.

Tā rezultātā lādētāja maksimālā darba jauda jāaprēķina kā maksimālais spriegums, kas reizināts ar maksimālo strāvu, teiksim, 14,7 V * 30A = 441W - svina-skābes akumulatoram ar nominālo spriegumu 12 volti, ar jaudu 100Ah.