Baru-baru ini saya menerima satu set bateri boleh dicas semula hidrida nikel-logam (NiMH) untuk Bosch 14.4V, pemutar skru 2.6Ah. Bateri sebenarnya mempunyai kapasiti yang kecil, walaupun mereka dikendalikan di bawah beban hanya untuk masa yang singkat dan mempunyai sebilangan kecil pelepasan (kerja) - kitaran caj. Atas sebab ini, saya memutuskan untuk membongkar bateri, melakukan pengukuran elemen demi elemen untuk menentukan ciri-ciri dan pemulihan yang mungkin, menggunakan elemen "yang masih hidup" pada orang lain buatan sendiri memerlukan output semasa yang besar dalam masa yang singkat. Kerja-kerja ini diterangkan secara berperingkat-peringkat dalam nota "Peranti pelepasan bateri automatik».
Selepas membongkar bateri
pelepasan persediaan unsur-unsur pada peranti tertentu telah dilakukan, dengan kawalan ke atas voltan sisa minimum 0.9 ... 1.0 volt, untuk mengecualikan pelepasan yang mendalam. Seterusnya, pengecas mudah dan boleh dipercayai diperlukan untuk mengecas sepenuhnya mereka.
Keperluan Pengecas
Pengilang bateri NiMH mencadangkan melaksanakan cas dengan nilai semasa dalam lingkungan 0.75-1.0C. Di bawah syarat-syarat ini, kecekapan proses pengecasan, kebanyakan kitaran, setinggi mungkin. Tetapi pada akhir proses pengecasan, kecekapan berkurangan dengan mendadak dan tenaga menjadi generasi haba. Di dalam unsur, suhu dan tekanan meningkat dengan ketara. Bateri mempunyai injap kecemasan yang boleh dibuka apabila tekanan meningkat. Dalam kes ini, sifat-sifat bateri akan hilang secara berkesinambungan. Ya, dan suhu sangat berpengaruh negatif terhadap struktur elektroda bateri.
Atas sebab ini, untuk bateri hidrida nikel-logam, sangat penting untuk mengawal mod dan keadaan bateri semasa mengecas, ketika proses pengecasan berakhir, untuk mengelakkan pengecasan berlebihan atau pemusnahan bateri.
Seperti yang ditunjukkan, pada akhir proses pengecasan bateri NiMH, suhunya mula meningkat. Ini adalah parameter utama untuk mematikan pertuduhan. Biasanya, peningkatan suhu lebih daripada 1 darjah seminit diambil sebagai kriteria untuk penamatan caj. Tetapi pada arus pengisian rendah (kurang daripada 0.5 ° C), apabila suhu meningkat dengan perlahan, sukar untuk dikesan. Nilai suhu mutlak boleh digunakan untuk ini. Nilai ini diambil 45-50 ° C. Dalam kes ini, caj tersebut mesti terganggu, dan diperbaharui (jika perlu) selepas menyejukkan elemen.
Ia juga perlu menetapkan had masa caj. Ia boleh dikira dengan kapasiti bateri, jumlah pengecasan semasa dan kecekapan proses, ditambah 5-10 peratus. Dalam kes ini, pada suhu proses biasa, pengecas dimatikan pada masa yang ditetapkan.
Dengan pelepasan dalam bateri NiMH (kurang daripada 0.8V), arus cas preliminarily ditetapkan pada 0.1 ... 0.3C. Peringkat ini terhad dalam masa dan mengambil masa kira-kira 30 minit. Jika pada masa ini bateri tidak mengembalikan voltan 0.9 ... 1.0 V, maka sel itu tidak menjanjikan. Dalam kes positif, caj kemudiannya dilakukan dengan arus meningkat dalam julat 0.5-1.0C.
Namun, mengenai caj bateri ultrafast. Telah diketahui bahawa apabila mengecas sehingga 70% dari kapasitinya, bateri hidrida nikel-logam mempunyai kecekapan pengisian hampir 100 persen. Oleh itu, pada peringkat ini adalah mungkin untuk meningkatkan arus untuk mempercepatkan laluannya. Arus dalam kes sedemikian adalah terhad kepada 10C. Arus tinggi dengan mudah boleh menyebabkan terlalu panas bateri dan pemusnahan struktur elektrodnya. Oleh itu, penggunaan caj ultrafast hanya disyorkan dengan pemantauan berterusan proses pengecasan.
Proses pengeluaran pengecas untuk bateri NiMH disemak di bawah.
1. Mewujudkan data asas.
- Mengecas sel dengan nilai semasa yang berterusan sebanyak 0.5 ... 1.0C ke kapasiti undian.
- Output semasa (laras) - 20 ... 400 (800) ma.
- Penstabilan arus keluaran.
- Output voltan 1.3 ... 1.8 V.
- Voltan masukan - 9 ... 12 V.
- Input semasa - 400 (1000) ma.
2. Sebagai sumber kuasa untuk memori, kami memilih penyesuai mudah alih 220/9 volt, 400 ma. Adalah mungkin untuk menggantikan dengan yang lebih berkuasa (contohnya 220 / 1.6 ... 12V, 1000 ma). Perubahan reka bentuk memori tidak diperlukan.
3. Pertimbangkan litar pengecas
Varian reka bentuk pengecas bateri adalah penstabilan dan unit penghadang semasa dan dibuat pada satu elemen penguat operasi (OA) dan transistor n-p-n komposit kuat KT829A. Pengecas membolehkan anda melaraskan arus cas. Penstabilan arus set berlaku dengan meningkatkan atau mengurangkan voltan keluaran.
Di titik persimpangan resistor R1 dan zener diode VD1, voltan rujukan stabil dihasilkan. Dengan mengubah nilai voltan yang diambil dari potensiometer R2 pembahagi perintang pada input bukan pengaliran penguat operasi (pin 3), kita menukar nilai voltan keluaran (pin 6), dan oleh itu semasa melalui VT1. Resistor R5 menghadkan semasa dalam litar bateri yang boleh dicas semula. Perubahan dalam penurunan voltan pada R5 semasa pengecasan semasa menyimpang melalui maklum balas (OOS) ke input terbalik op-amp (pin 2), membetulkan dan menstabilkan arus output pengecas. Arus R2 yang dipasang akan stabil sehingga akhir pengisian bateri ini dan bateri seterusnya yang sama.
Litar penstabil semasa ini sangat serba boleh dan boleh digunakan untuk menghadkan arus dalam pelbagai reka bentuk. Litar ini mudah diulang, terdiri daripada komponen radio mudah dan berpatutan, dan apabila dipasang dengan betul, mereka segera mula bekerja.
Ciri litar ini adalah keupayaan untuk menggunakan penguat operasi yang ada dengan voltan bekalan 12V, contohnya, K140UD6, K140UD608, K140UD12, K140UD1208, LM358, LM324, TL071 / 081. Transistor KT829A adalah elemen kuasa utama dan semua pas laluan melaluinya, oleh itu ia mestilah dipasang pada sink haba. Pilihan transistor ditentukan oleh set semasa pengecasan yang diperlukan untuk mengecas bateri.
4. Pilih perumahan untuk pengecas. Dia akan menentukan bentuk, reka bentuk, keadaan penyingkiran haba dan rupa ingatan. Dalam kes ini, aerosol aluminium boleh dipilih. Kami mengeluarkan bahagian atasnya.
5. Kami memotong dari plat pelekap sejagat sebahagiannya sama dengan lebar ke diameter dalam silinder. Ia lebih baik untuk ketat, tanpa pitching, kemasukan papan ke dalam silinder.
6. Kami menyelesaikan memori dengan bahagian mengikut skema. Topi aerosol bersaiz baik sebagai tombol potentiometer.
7. Kami menetapkan transistor pada radiator dan memasang radiator di tepi papan, mengikut foto.
8. Solder transistor membawa kepada pad papan.
9. Solder rintangan, mengehadkan arus cas maksimum bateri yang mungkin. Oleh kerana keseluruhan arus cas melepasi perintang R5, untuk penyejukan terbaik perintang, ia diambil dari empat perintang yang disambungkan secara meluas (MLT-1) sebanyak 22 ohm dengan kuasa 1 W setiap satu. Selain itu, perintang 5-watt 1.8 ohm dipasang dalam siri. Jumlah rintangan R5 adalah sekitar 7 ohm (purata kuasa 4 watt). Rintangan dan peralatan perintang bergantung kepada arus pengisian yang dirancang dan ketersediaan bahagian dari pengeluar.
10. Pasang bahagian kawalan memori pada papan litar papan roti. Kami menyambungkan unit kuasa pengilang yang dihasilkan dan menyambungkan beban - bateri yang boleh dicas semula. Untuk memeriksa mod operasi dan debug, sambungkan memori ke bekalan kuasa laras. Kami memeriksa julat pelarasan arus pengecasan, jika perlu, kita pilih nilai perintang R2 dan R3.
11. Memindahkan bahagian kawalan memori ke selendang kerja
dan lampirkannya ke unit kuasa.
12. Di papan, di sebelah, pasangkan soket untuk menyambung bekalan kuasa pengecas (penyesuai atau bekalan kuasa lain).
13. Pasang memori di perumahan, letakkan radiator di bahagian atas (terbuka).
Pra-menggerudi siri lubang dengan diameter 6 mm di bahagian silinder bawah perumahan. Kedudukan kerja perumahan pengecas adalah menegak, oleh itu, di dalamnya, sama dengan cerobong, daya tarikan semula jadi dicipta. Udara yang dipanaskan oleh perintang dan radiator meningkat dari perumahan ke atas, menarik sejuk ke lubang yang lebih rendah. Pengudaraan sedemikian berfungsi dengan berkesan, kerana pemanasan ketara radiator dengan operasi 2, 3 jam pengecas praktikal tidak dirasakan oleh pemanasan kes itu.
14. Pengecas dipasang dengan set kerja dan diuji di bawah beban, mengisi bateri sedozen sepenuhnya. Memori berfungsi dengan stabil. Pada masa yang sama, anggaran masa pengecasan, serta suhu bateri, dipantau secara berkala untuk melumpuhkan pengecas pada nilai kritikal. Menggunakan "buaya" untuk menyambungkan bateri membolehkan anda menyambung ke ammeter kawalan memori (multimeter) untuk menyesuaikan arus pengecasan. Apabila mengecas elemen berikutnya dari jenis yang sama, ammeter tidak diperlukan.
