วิธีคำนวณการตั้งค่าเครื่องชาร์จแบตเตอรี่

ในการคำนวณพารามิเตอร์ของเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่เฉพาะคุณต้องคำนึงถึงประเภทและพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ที่คุณจะทำการชาร์จด้วยอุปกรณ์นี้ก่อน คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของแบตเตอรี่แบบชาร์จใหม่ได้คือ: ความจุ, แรงดันประจุเต็ม, กระแสไฟชาร์จสูงสุดที่อนุญาต, รวมทั้งช่วงอุณหภูมิการทำงานที่อนุญาต

ขึ้นอยู่กับชนิดของแบตเตอรี่ชนิดของวัสดุที่ใช้ - พารามิเตอร์ของเครื่องชาร์จควรเลือกแยกต่างหาก ที่นี่เราดูแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและลิเธียมไอออนหรือคุณลักษณะของการชาร์จ

ความจริงก็คือว่าหากแบตเตอรี่มีการชาร์จอย่างถูกต้องอยู่เสมอให้สอดคล้องกับค่าที่เหมาะสมของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าจากนั้นจะรักษาความจุของมันสำหรับรอบการปล่อยประจุจำนวนมาก แน่นอนโดยมีเงื่อนไขว่ามันถูกปล่อยออกมาโดยมีข้อ จำกัด โดยไม่มีการบรรทุกเกินพิกัดโดยไม่มีความร้อนสูงเกินไป ดังนั้นวิธีการคำนวณพารามิเตอร์ของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่?

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

อนุภาคที่มีประจุหลักที่รับผิดชอบการก่อตัวของกระแส ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นลิเธียมไอออนที่มีประจุบวก มันสามารถแทรกซึมเข้าไปในผลึกคริสตัลของวัสดุที่ขั้วบวกตัวอย่างเช่นคาร์บอนในรูปของกราไฟต์และรวมถึงเกลือหรือออกไซด์ของโลหะ (เช่นแมงกานีสโคบอลต์หรือเหล็กและฟอสฟอรัส)

เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีเช่นนี้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดในการชาร์จระหว่างอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ควรเกิน 4.2 โวลต์หรือดีกว่า 4.1 โวลต์สิ่งนี้จะยืดอายุการใช้งานและชะลอการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

จำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีแรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์เพื่อที่จะไม่ต้องรออย่างต่อเนื่อง ในกรณีนี้กระแสไฟชาร์จที่เหมาะสมควรอยู่ระหว่าง 50 ถึง 100% ของค่าความจุนั่นคือแบตเตอรี่ 2400mAh จะชาร์จอย่างเหมาะสมที่สุดด้วยกระแส 2.4A ถึง 1.2A

เพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกินเครื่องชาร์จคุณภาพสูงจะทำการชาร์จแบตเตอรี่เหล่านี้ใน 2 ขั้นตอน: ในระยะแรกจะมีการจ่ายไฟ 5 โวลต์ให้กับอิเล็กโทรดและการชาร์จจะมีกระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตในระยะเวลาหนึ่งจนกว่าจะถึงแรงดัน ปัจจุบันเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปยัง 4.1-4.2 โวลต์สุดท้าย

ดังนั้นพลังงานของเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (สำหรับ 1 เซลล์) จึงถูกคำนวณดังนี้: คูณแรงดันไฟฟ้าสูงสุดด้วยกระแสสูงสุดให้พูดว่า 5V * 2.4A = 1.2W - สำหรับตัวอย่างของเรา

แบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดทำงานได้เนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีของตะกั่วและตะกั่วไดออกไซด์ในสารละลายน้ำของกรดซัลฟิวริก แบตเตอรี่รถยนต์คลาสสิกทุกรุ่นได้รับการออกแบบ ในระหว่างกระบวนการประจุตะกั่วซัลเฟตจะสลายตัวเป็นไอออน (มีประจุเป็นลบ SO4 และประจุบวก H) ตะกั่วออกไซด์จะเกิดขึ้นที่ขั้วลบและตะกั่วบริสุทธิ์จะเกิดขึ้นที่ขั้วบวก ในการคายประจุตะกั่วโลหะจะถูกออกซิไดซ์เป็นตะกั่วซัลเฟตตะกั่วไดออกไซด์จะลดลงที่แคโทดและตะกั่วจะถูกออกซิไดซ์ที่ขั้วบวก

หากแบตเตอรี่ถูกชาร์จใหม่ (เก็บในที่ชาร์จนานเกินไป) ตะกั่วซัลเฟตจะสิ้นสุดเพียงน้ำจะคงอยู่และอิเล็กโทรไลซิสของมันก็จะเริ่มต้น: ออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาบนขั้วบวกและไฮโดรเจนจะถูกสร้างขึ้นที่ขั้วลบ ฟองฟอด

เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีเช่นนี้แรงดันไฟฟ้าของประจุสูงสุดของเซลล์หนึ่งของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดคือ 2.17 โวลต์ ในแบตเตอรี่ขนาด 12 โวลต์มีส่วนที่ต่ออนุกรมอยู่ 6 ส่วนและแบตเตอรี่แบบ 6 โวลต์มีส่วนที่ต่อเชื่อมกัน 3 ส่วนดังนั้นแรงดันประจุสูงสุดของแบตเตอรี่ 12 โวลต์คือ 13.02 โวลต์ สำหรับ 6 โวลต์ - 6.51 โวลต์

ดังนั้นเครื่องชาร์จในกระบวนการชาร์จจะต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ให้กับขั้วไฟฟ้าอย่างน้อย 2.45 โวลต์ต่อเซลล์ (เพื่อให้การชาร์จไม่ไปเรื่อย ๆ ) - สำหรับ 12 โวลต์นี่คือ 14.7 โวลต์และ 6 โวลต์จะเปลี่ยนเป็น 7 35 โวลต์ กระแสไฟชาร์จเริ่มต้นนั้นได้รับการปรับให้เหมาะสมเป็น 30% ของความจุ

เป็นผลให้กำลังงานสูงสุดของเครื่องชาร์จควรคำนวณตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่คูณด้วยกระแสสูงสุดพูด 14.7V * 30A = 441W - สำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่มีแรงดันเล็กน้อย 12 โวลต์ความจุ 100Ah