เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันได้รับแบตเตอรี่นิกเกิล - เมทัลไฮไดรด์แบบชาร์จซ้ำได้ (NiMH) สำหรับไขควง Bosch 14.4V, 2.6Ah จริง ๆ แล้วแบตเตอรี่มีความจุขนาดเล็กถึงแม้ว่าพวกเขาจะดำเนินการภายใต้การโหลดเพียงช่วงเวลาสั้น ๆ และมีจำนวนน้อย (งาน) - รอบค่า ด้วยเหตุนี้ฉันจึงตัดสินใจถอดแยกชิ้นส่วนแบตเตอรีทำการวัดองค์ประกอบทีละองค์ประกอบเพื่อกำหนดลักษณะและการกู้คืนที่เป็นไปได้ใช้องค์ประกอบ "รอดชีวิต" ในที่อื่น ๆ ผลิตภัณฑ์โฮมเมด ต้องใช้กระแสไฟขนาดใหญ่ในเวลาอันสั้น งานนี้อธิบายไว้ในขั้นตอนในหมายเหตุ“อุปกรณ์จำหน่ายแบตเตอรี่อัตโนมัติ».
หลังจากถอดชิ้นส่วนแบตเตอรี่
มีการเตรียมการปล่อยองค์ประกอบบนอุปกรณ์ที่ระบุพร้อมกับการควบคุมแรงดันตกค้างขั้นต่ำ 0.9 ... 1.0 โวลต์เพื่อไม่รวมการปล่อยลึก ถัดไปจำเป็นต้องใช้เครื่องชาร์จที่เรียบง่ายและน่าเชื่อถือเพื่อชาร์จเต็ม
ข้อกำหนดสำหรับเครื่องชาร์จ
ผู้ผลิตแบตเตอรี่ NiMH แนะนำให้ทำการชาร์จด้วยค่าปัจจุบันในช่วง 0.75-1.0C ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ประสิทธิภาพของกระบวนการชาร์จวงจรส่วนใหญ่จะสูงที่สุด แต่ในตอนท้ายของกระบวนการชาร์จประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็วและพลังงานไปสู่การสร้างความร้อน ภายในองค์ประกอบอุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แบตเตอรี่มีวาล์วฉุกเฉินที่สามารถเปิดได้เมื่อแรงดันเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้คุณสมบัติของแบตเตอรี่จะหายไปอย่างถาวร ใช่และอุณหภูมิที่สูงนั้นมีผลเสียต่อโครงสร้างของอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่
ด้วยเหตุนี้สำหรับแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมโหมดและสภาพของแบตเตอรี่เมื่อทำการชาร์จในขณะที่กระบวนการชาร์จสิ้นสุดลงเพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไปหรือทำลายแบตเตอรี่
ตามที่ระบุไว้ในตอนท้ายของกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ NiMH อุณหภูมิจะเริ่มสูงขึ้น นี่คือพารามิเตอร์หลักในการปิดการชาร์จ โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมากกว่า 1 องศาต่อนาทีจะถูกนำมาใช้เป็นเกณฑ์ในการยกเลิกการเรียกเก็บ แต่ที่กระแสประจุต่ำ (น้อยกว่า 0.5 ° C) เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอย่างช้าๆพอจะตรวจจับได้ยาก สามารถใช้ค่าอุณหภูมิสัมบูรณ์สำหรับสิ่งนี้ ค่านี้ถูกนำมา 45-50 ° C ในกรณีนี้ค่าใช้จ่ายจะต้องถูกขัดจังหวะและต่ออายุ (ถ้าจำเป็น) หลังจากทำความเย็นองค์ประกอบ
นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตั้งค่า จำกัด เวลาในการชาร์จ สามารถคำนวณได้จากความจุของแบตเตอรี่ปริมาณการชาร์จกระแสและประสิทธิภาพของกระบวนการบวกด้วย 5-10 เปอร์เซ็นต์ ในกรณีนี้ที่อุณหภูมิกระบวนการปกติเครื่องชาร์จจะปิดในเวลาที่กำหนด
ด้วยการปล่อยประจุแบตเตอรี่ NiMH ที่ลึก (น้อยกว่า 0.8V) กระแสไฟชาร์จจะถูกตั้งค่าไว้ล่วงหน้าที่ 0.1 ... 0.3C ขั้นตอนนี้ จำกัด เวลาและใช้เวลาประมาณ 30 นาที หากในช่วงเวลานี้แบตเตอรี่ไม่สามารถคืนค่าแรงดันไฟฟ้าที่ 0.9 ... 1.0 V แสดงว่าเซลล์ไม่มีการเปลี่ยนสี ในกรณีที่เป็นบวกประจุจะถูกดำเนินการด้วยกระแสที่เพิ่มขึ้นในช่วง 0.5-1.0C
และยังเกี่ยวกับการชาร์จแบตเตอรี่ที่เร็วมาก เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อชาร์จความจุสูงสุด 70% แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จะมีประสิทธิภาพในการชาร์จใกล้เคียงกับ 100 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นในขั้นตอนนี้จึงเป็นไปได้ที่จะเพิ่มกระแสเพื่อเร่งการผ่านของมัน กระแสในกรณีดังกล่าวถูก จำกัด ไว้ที่ 10C กระแสสูงสามารถนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่และการทำลายโครงสร้างของขั้วไฟฟ้า ดังนั้นการใช้การชาร์จแบบเร็วมากจึงแนะนำเฉพาะกับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของกระบวนการชาร์จ
กระบวนการผลิตเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ NiMH ตรวจสอบด้านล่าง
1. การสร้างข้อมูลพื้นฐาน
- การชาร์จเซลล์ด้วยค่าคงที่ 0.5 ... 1.0C ถึงความจุสูงสุด
- กระแสไฟขาออก (ปรับได้) - 20 ... 400 (800) มิลลิแอมป์
- การรักษาเสถียรภาพของกระแสไฟขาออก
- แรงดันขาออก 1.3 ... 1.8 V.
- แรงดันไฟฟ้าขาเข้า - 9 ... 12 V.
- อินพุตปัจจุบัน - 400 (1,000) มิลลิแอมป์
2. ในฐานะแหล่งพลังงานสำหรับหน่วยความจำเราเลือกอะแดปเตอร์มือถือ 220/9 โวลต์ 400 มิลลิแอมป์ เป็นไปได้ที่จะแทนที่ด้วยอันทรงพลังยิ่งขึ้น (ตัวอย่างเช่น 220 / 1.6 ... 12V, 1000 ma) การเปลี่ยนแปลงในการออกแบบหน่วยความจำจะไม่จำเป็น
3. พิจารณาวงจรเครื่องชาร์จ
ตัวแปรการออกแบบของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่คือหน่วยความเสถียรและการ จำกัด กระแสไฟฟ้าและสร้างขึ้นจากองค์ประกอบหนึ่งของเครื่องขยายเสียงในการปฏิบัติงาน (op amp) และทรานซิสเตอร์ n-p-n ที่มีประสิทธิภาพ KT829A เครื่องชาร์จทำให้สามารถปรับการชาร์จปัจจุบัน ความเสถียรของกระแสไฟฟ้าที่ตั้งไว้เกิดขึ้นโดยการเพิ่มหรือลดแรงดันเอาต์พุต
ที่จุดต่อของตัวต้านทาน R1 และซีเนอร์ไดโอด VD1 แรงดันอ้างอิงคงที่จะถูกสร้างขึ้น โดยการเปลี่ยนค่าแรงดันที่นำมาจากโพเทนชิออมิเตอร์ R2 ของตัวต้านทานตัวต้านทานที่อินพุทของแอมพลิฟายเออร์ (ขา 3) ที่ไม่มีการย้อนกลับ (ขา 3) เราเปลี่ยนค่าของแรงดันขาออก (ขา 6) ตัวต้านทาน R5 จำกัด กระแสในวงจรของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าตกที่ R5 เมื่อกระแสการชาร์จเบี่ยงเบนผ่านข้อเสนอแนะ (OOS) ไปเป็นอินเวอร์เตอร์อินพุตของ op-amp (พิน 2) แก้ไขและทำให้เสถียรภาพกระแสไฟขาออกของเครื่องชาร์จ กระแส R2 ที่ติดตั้งแล้วจะมีความเสถียรจนกว่าจะสิ้นสุดการชาร์จแบตเตอรี่นี้และแบตเตอรี่ประเภทเดียวกัน
วงจรปรับกระแสในปัจจุบันนี้มีความหลากหลายมากและสามารถใช้เพื่อ จำกัด กระแสในการออกแบบที่หลากหลาย วงจรนี้สามารถทำซ้ำได้ง่ายประกอบด้วยส่วนประกอบวิทยุที่ง่ายและราคาไม่แพงและเมื่อติดตั้งอย่างถูกต้องพวกเขาจะเริ่มทำงานทันที
คุณลักษณะของวงจรนี้คือความสามารถในการใช้งานแอมพลิฟายเออร์ที่มีอยู่กับแรงดันไฟฟ้า 12V เช่น K140UD6, K140UD608, K140UD12, K140UD128, LM358, LM324, TL071 / 081 ทรานซิสเตอร์ KT829A เป็นองค์ประกอบพลังงานหลักและกระแสไฟฟ้าทั้งหมดไหลผ่านดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งบนแผงระบายความร้อน ตัวเลือกของทรานซิสเตอร์จะถูกกำหนดโดยชุดการชาร์จที่ต้องการเพื่อชาร์จแบตเตอรี่
4. เลือกที่อยู่อาศัยสำหรับที่ชาร์จ เขาจะกำหนดรูปร่างการออกแบบเงื่อนไขการกำจัดความร้อนและลักษณะของหน่วยความจำ ในกรณีนี้สามารถเลือกใช้ละอองอลูมิเนียมได้ เราลบส่วนบนของมัน
5. เราตัดออกจากแผ่นยึดสากลซึ่งมีความกว้างเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของกระบอกสูบ มันจะดีกว่าที่จะแน่นโดยไม่ต้องขว้างคณะกรรมการเข้าสู่กระบอกสูบ
6. เราทำหน่วยความจำจนเสร็จพร้อมชิ้นส่วนตามแบบแผน ฝาสเปรย์มีขนาดพอเหมาะกับปุ่มโพเทนชิออมิเตอร์
7. เราแก้ไขทรานซิสเตอร์ที่หม้อน้ำและติดตั้งหม้อน้ำที่ขอบของบอร์ดตามรูปถ่าย
8. ประสานทรานซิสเตอร์นำไปสู่แผ่นของคณะกรรมการ
9. ประสานความต้านทาน จำกัด กระแสแบตเตอรี่ที่เป็นไปได้สูงสุด เนื่องจากกระแสประจุทั้งหมดผ่านตัวต้านทาน R5 เพื่อการระบายความร้อนที่ดีที่สุดของตัวต้านทานจึงถูกดึงมาจากตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแบบขนานที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย (MLT-1) สี่ตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแบบขนาน 22 โอห์มที่มีกำลังไฟ 1 วัตต์ นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งตัวต้านทานแบบ 5 วัตต์ 1.8 โอห์มเป็นแบบอนุกรม ความต้านทานรวมของ R5 อยู่ที่ประมาณ 7 โอห์ม (กำลังเฉลี่ย 4 วัตต์) ความต้านทานและอุปกรณ์ของตัวต้านทานขึ้นอยู่กับกระแสการชาร์จที่วางแผนไว้และความพร้อมใช้ของชิ้นส่วนจากผู้ผลิต
10. ประกอบส่วนควบคุมของหน่วยความจำบนแผงวงจรบอร์ด เราเชื่อมต่อหน่วยพลังงานที่ผลิตของเครื่องชาร์จและเชื่อมต่อโหลด - แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ในการตรวจสอบการทำงานและโหมดดีบักให้เชื่อมต่อหน่วยความจำเข้ากับแหล่งจ่ายไฟที่ปรับได้ เราตรวจสอบช่วงการปรับกระแสชาร์จถ้าจำเป็นเราเลือกค่าของตัวต้านทาน R2 และ R3
11. ถ่ายโอนส่วนควบคุมของหน่วยความจำไปยังผ้าพันคอที่ใช้งานได้
และต่อเข้ากับหน่วยจ่ายไฟ
12. ที่ด้านข้างติดตั้งซ็อกเก็ตสำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟของเครื่องชาร์จ (อะแดปเตอร์หรือแหล่งจ่ายไฟอื่น ๆ )
13. ติดตั้งหน่วยความจำในที่อยู่อาศัยวางหม้อน้ำในส่วนบน (เปิด)
เจาะรูชุดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6 มม. ล่วงหน้าในส่วนทรงกระบอกด้านล่างของตัวเรือน ตำแหน่งการทำงานของที่อยู่อาศัยอุปกรณ์ชาร์จอยู่ในแนวตั้งดังนั้นจึงมีการสร้างฉุดตามธรรมชาติคล้ายกับปล่องไฟ อากาศที่ร้อนขึ้นโดยตัวต้านทานและหม้อน้ำเพิ่มขึ้นจากตัวเรือนขึ้นไปดึงความเย็นลงในรูด้านล่าง การระบายอากาศดังกล่าวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากการให้ความร้อนอย่างมีนัยสำคัญของหม้อน้ำกับการทำงาน 2 ชั่วโมง, เครื่องชาร์จ 3 ชั่วโมงนั้นไม่ได้เกิดจากความร้อนของเคส
14. เครื่องชาร์จถูกประกอบเข้ากับชุดการทำงานและทดสอบภายใต้ภาระการชาร์จแบตเตอรี่หนึ่งโหล หน่วยความจำทำงานได้เสถียร ในเวลาเดียวกันเวลาในการชาร์จโดยประมาณรวมถึงอุณหภูมิแบตเตอรี่จะได้รับการตรวจสอบเป็นระยะเพื่อปิดการใช้งานเครื่องชาร์จตามค่าวิกฤต การใช้ "จระเข้" เพื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่ช่วยให้คุณเชื่อมต่อกับแอมป์มิเตอร์ควบคุมหน่วยความจำ (มัลติมิเตอร์) เพื่อปรับกระแสชาร์จ เมื่อชาร์จองค์ประกอบที่ตามมาในประเภทเดียวกันจะไม่จำเป็นต้องใช้แอมป์มิเตอร์
