|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Sạc pin Li-ion an toàn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ sạc, pin, tế bào điện Trong những năm gần đây, tạp chí "Radio" đã mô tả nhiều bộ sạc, trong đó có bộ sạc được gọi là "thông minh", không chỉ tự động hóa quá trình sạc pin ở mức tối đa (chúng điều chỉnh dòng sạc tùy thuộc vào điện áp trên nó, và tắt nó khi được sạc đầy), nhưng cũng xả nó đến điện áp ban đầu cần thiết trước khi sạc. Tuy nhiên, tất cả các thiết bị này đều được thiết kế cho pin Ni-Cd và Ni-MH và không phù hợp lắm để sạc pin Li-ion (lithium-ion) do tính năng cụ thể của chúng. Bài báo đã xuất bản mô tả một bộ sạc đơn giản được thiết kế để sạc những loại pin như vậy. Bất chấp rất nhiều thông tin về pin Li-ion, Internet vẫn tràn ngập những tranh cãi của người dùng cho thấy sự cần thiết của một thiết bị khá đơn giản và đáng tin cậy để sạc pin. Thiết kế đề xuất chỉ là một trong những phương án khả thi để giải quyết vấn đề này, tập trung chủ yếu vào chi phí sản xuất thấp. Ví dụ: không giống như thiết bị được mô tả trong [1], chi phí của các vi mạch được sử dụng trong đó sẽ không vượt quá 1 USD. Tất nhiên, có những chỉ số không bao giờ được bỏ qua vì mục đích rẻ tiền. Vấn đề chính là an toàn vận hành, đã trở thành “nhân vật” trong các câu chuyện trên đài nghiệp dư về vụ nổ của pin Li-ion khi thử nghiệm bất cẩn với chúng. Trong [2] các biện pháp mà các công ty thực hiện nhằm ngăn chặn việc vô tình phá hủy pin sạc lithium được mô tả đầy đủ chi tiết. Tuy nhiên, các nhà sản xuất cảnh báo không nên xả chúng đến điện áp dưới 2,5 V hoặc dòng điện cao (hơn 2,5 A), cũng như sạc quá mức. Cả việc phóng điện sâu và sạc trong thời gian dài bằng dòng điện, thậm chí chỉ vài microamp, đều có thể kích thích sự hình thành các sợi nhánh trên các điện cực của pin và khiến pin sớm bị hỏng. Do đó, kết luận tự nó gợi ý: để kéo dài “tuổi thọ” của pin Li-ion, tốt hơn là nên sạc lại pin kịp thời (không cần đợi điện áp giảm xuống 2,5 V), không nhất thiết phải đạt mức đầy (100). %) thù lao. Nguyên tắc này làm nền tảng cho hoạt động của thiết bị được mô tả, được thiết kế để sạc pin LGR18650E (các đặc tính của nó gần giống với đặc tính của ICR-18650 của NEC [2]). Nếu cần, bằng cách sử dụng các công thức tính toán được đưa ra trong bài viết, bạn có thể sửa đổi thiết bị để sạc pin với các đặc tính khác. Sơ đồ mạch điện của thiết bị được thể hiện trên hình. Cơ sở của nó là vi mạch DA1 TSM101A chuyên dụng, được sản xuất theo gói D1P8 và S08.
Như đã biết, pin Li-ion trước tiên phải được sạc với dòng điện không đổi, khi đạt đến một mức điện áp nhất định thì nó phải giảm theo quy luật hàm mũ [2]. Trong thiết bị được đề xuất, op-amp DA1.2 so sánh tín hiệu từ cảm biến dòng sạc - điện trở R3 - với một phần điện áp tham chiếu Uo6p = 1,24 V, lấy từ thanh trượt của điện trở R7 và mở bóng bán dẫn VT1 chính xác đến mức cần thiết để tạo ra sự sụt giảm điện áp cần thiết trên cảm biến hiện tại. Hơn nữa, thiết bị còn cung cấp cái gọi là chế độ điều hòa khi sạc pin đã xả sâu. Hãy tính toán các thông số của thiết bị. Vì việc giám sát nhiệt của pin đang được sạc không được cung cấp trong trường hợp này nên chúng tôi sẽ giới hạn ở dòng sạc tối đa Icharge = 1 A. Tất nhiên, nó có thể tăng lên 1,6 A, nhưng trong trường hợp này cần phải tính đến xem xét các khuyến nghị được nêu ra, ví dụ, trong [3]. Op-amp của chip DA2, không được sử dụng trong trường hợp này, giúp dễ dàng thực hiện kiểm soát nhiệt của pin đang được sạc. Đối với giá trị được chấp nhận của dòng sạc, điện áp rơi trên điện trở R3 là 0,22 V. Điện áp này phải được đặt trên động cơ của điện trở R7 trước khi lắp vào thiết bị, cấp điện áp 1,24 V từ nguồn điện ổn định đến thiết bị đầu cuối phía trên (theo mạch) của nó. Chế độ điều hòa của pin đã sạc G1 sẽ tự động bật nếu điện áp trên pin khi bắt đầu sạc không vượt quá 2,5 V. Với mục đích này, bộ so sánh DA3.1 giám sát điện áp trên G1 (thông qua một bộ chia - điện trở cắt R11 ) và nếu nó nhỏ hơn 2,5 B, bóng bán dẫn đầu ra của bộ so sánh sẽ mở ở trạng thái bão hòa, kết nối chân 2 của vi mạch DA1 với dây chung và từ đó bật nguồn dòng tham chiếu. Như trong trường hợp trước, trước khi lắp điện trở R11 vào thiết bị, một điện áp đã hiệu chỉnh được cung cấp cho cực trên (theo sơ đồ) của nó (nhưng hiện tại - 2,5 V) và bằng cách xoay thanh trượt, sẽ đạt được điện áp 1,24 V trên Sau khi bật nguồn dòng tham chiếu, Iobr = Điện áp 1,4 mA ở đầu vào đảo của op-amp DA1.2 là tổng đại số của điện áp rơi trên các điện trở R3 và R4, R6 mắc song song. Bỏ qua sự sụt giảm điện áp do dòng điện Iobr tạo ra trên cảm biến dòng điện R3, chúng ta tính điện trở của điện trở R4 cho giá trị được chấp nhận chung của dòng điện điều hòa Icond - 0,1 Icharge:
Cách dễ nhất để chọn điện trở cần thiết là kết nối song song với R4 điện trở R6 có giá trị danh định được chỉ ra trên sơ đồ. Vì vậy, điện trở của các điện trở đặt dòng điện được chỉ ra trong sơ đồ đảm bảo sạc pin đã xả sâu với dòng điện không quá 100 mA và khi điện áp trên nó tăng lên 2,5 V, với dòng điện 1 A. Cho đến nay chúng ta đã nói về giai đoạn đầu của quá trình sạc pin. Sau khi hoàn thành, op-amp DA1.1 bắt đầu hoạt động. So sánh điện áp tham chiếu ở đầu vào không đảo với một phần điện áp lấy từ điện trở R10, người ta mở tranzito VT1 vừa đủ để điện áp trên ắc quy không vượt quá mức quy định là 4,2 V. Để làm được điều này, trước lắp nó vào thiết bị ở cực trên (theo mạch) của điện trở R10 cung cấp điện áp 4,2 V và đặt động cơ ở vị trí mà điện áp trên nó là 1,24 V. Như đã đề cập ở trên, việc sạc pin lithium phải được hoàn thành ở một giá trị hiện tại nhất định. Trong trường hợp này, nó được chọn là 95 mA, tương ứng với khoảng 90% công suất của nó [2]. Đèn báo dòng sạc là đèn LED HL2 được kết nối với đầu ra của bộ so sánh DA3.2. Cái sau so sánh tín hiệu của máy phát hiện tại R3 với điện áp tham chiếu. Ở giai đoạn sạc cuối cùng, tín hiệu này rất nhỏ và để loại bỏ ảnh hưởng của các tham số bộ so sánh và nhu cầu chọn nó, một op-amp DA2.1 đã được đưa vào thiết bị. Bằng cách thay đổi điện trở của điện trở R9 trong mạch OOS xung quanh nó, chúng tôi đảm bảo rằng bộ so sánh hoạt động ở dòng sạc 95 mA. Với các điện trở R8, R9 có giá trị được chỉ ra trong sơ đồ, độ sáng của đèn LED HL2 ở dòng điện này giảm đi khoảng một nửa và khi giảm xuống 93 mA, đèn báo sẽ tắt. Hành vi này của đèn LED là do sự xuất hiện của điện áp “nảy” ở đầu ra của bộ so sánh khi nó tiến đến điểm tắt và được quan sát thấy nếu pin được kết nối trực tiếp với mạch sạc, bỏ qua các tiếp điểm của rơle K1. Sự ra đời của thiết bị sau không chỉ giúp loại bỏ tình trạng "đập pin" không mong muốn mà còn có thể thực hiện tự động tắt pin sau khi sạc xong. Điều này xảy ra như sau. Khi bạn nhấn nút SB1, một điện áp có cực tính dương được đặt vào đế của bóng bán dẫn VT2 (thông qua các điện trở R15, R16) và nó sẽ mở ra. Kết quả là rơle K1 được kích hoạt và với các tiếp điểm K1.1 của nó, kết nối pin với mạch sạc. Vì cả trong quá trình điều hòa và khi sạc với dòng điện cao, bộ so sánh DA3.2 đều bật đèn LED HL2 và điốt phát của bộ ghép quang U1, bóng bán dẫn quang mở kết nối điện trở R14 với bus nguồn +7 V, sau đó nhấn nút SB1 có thể được phát hành. Ánh sáng của HL2 cho phép chúng ta đánh giá độ tin cậy của kết nối giữa thiết bị và pin: nếu chất lượng các điểm tiếp xúc kém (điện trở chuyển tiếp cao) thì nó sẽ không sáng. Trong trường hợp này, sau khi nhả nút, rơle sẽ trở về vị trí ban đầu, ngắt kết nối pin khỏi mạch sạc. Nếu điện trở tiếp xúc đủ thấp, quá trình sạc sẽ diễn ra theo thuật toán được mô tả. Khi dòng điện giảm ở giai đoạn cuối và bộ so sánh cố gắng tạo ra sự “nảy lên”, việc nhả rơle sẽ khiến pin bị ngắt khỏi mạch sạc và thay vào đó, đèn LED HL3 với điện trở giới hạn dòng điện R18 sẽ được kết nối. Đèn HL3 sáng lên cho biết đã kết thúc sạc. Tụ điện C4 trong mạch cơ sở của bóng bán dẫn VT2 có tác dụng khử nhiễu. Để không lãng phí tài nguyên của pin Li-ion, nên sử dụng pin gồm hai hoặc ba pin Ni-Cd có dung lượng 0,5... 1 Ah làm tải khi thiết lập thiết bị, tại giai đoạn đầu tiên được kết nối trực tiếp với cực âm VD1, bỏ qua nhóm tiếp điểm rơle. Nếu bạn cẩn thận làm theo các khuyến nghị về lắp đặt sơ bộ động cơ điện trở tông đơ R7, R10, R11, việc thiết lập thiết bị thậm chí có thể không cần thiết, nhưng hãy kiểm tra các chỉ báo chính (dòng điều hòa, điện áp ngưỡng để bật dòng sạc đầy, giá trị ban đầu, điện áp cuối cùng trên pin đang được sạc, giá trị của dòng điện cuối sạc được hiển thị) vẫn cần thiết. Trong quá trình thiết lập, một vôn kế kỹ thuật số và một ampe kế 1 A được kết nối với mạch sạc và thay vì pin Li-ion, một pin gồm hai tế bào Ni-Cd phóng điện đến 1 V được kết nối. Sau khi cấp điện áp 7 V, chế độ điều hòa không khí sẽ được bật. Dòng điện yêu cầu (0,1 A) được đặt bằng cách chọn điện trở R6. Khi quá trình sạc tiếp tục, điện áp trên pin sẽ tăng và ngay khi nó bằng 2,5 V, dòng sạc sẽ tăng lên 1 A. Nếu cần, giá trị hiện tại này được đặt bằng cách cắt điện trở R7 và do đó nó thay đổi xảy ra ở điện áp 2,5 V, điều chỉnh vị trí của thanh trượt điện trở R11. Sau đó, một pin gồm ba pin được kết nối với thiết bị và người ta quan sát thấy sau khi tăng điện áp trên pin lên khoảng 4 V, dòng sạc bắt đầu giảm. Ở giá trị 95 mA, độ sáng của đèn LED HL2, như đã lưu ý, sẽ giảm đi một nửa và ở mức 93 mA, nó sẽ tắt. Trong khoảng thời gian dòng sạc được chỉ định, bạn sẽ nghe rõ tiếng kêu của các tiếp điểm rơle. Vì nhóm tiếp điểm của nó ở giai đoạn này chỉ chuyển đổi dòng điện khoảng 5 mA (bật và tắt HL3), tình trạng của nó sẽ không xấu đi sau thử nghiệm như vậy. Trong lần sạc đầu tiên, quá trình này diễn ra khá chậm, nhưng nếu bạn tắt thiết bị và bật lại (với pin đã sạc), dòng điện sẽ giảm trong vài giây và đạt được hoạt động mong muốn của đèn LED trong giới hạn đã chỉ định việc thay đổi dòng điện (bằng cách chọn điện trở R9) không khó. Như đã chỉ ra, điện áp cuối cùng trên pin được đặt thành 4,18 V bằng điện trở cắt R10. Tiếp theo, ắc quy được kết nối thông qua các tiếp điểm rơle và hoạt động của mạch khởi động được kiểm tra, cũng như việc ngắt kết nối ắc quy rõ ràng sau khi sạc xong. Trong trường hợp này, có thể cần phải phóng điện sơ bộ trong thời gian ngắn của pin đã sạc qua điện trở có điện trở 5 ... 10 Ohms. Để hoàn tất quá trình thiết lập, hãy kết nối pin Li-ion với thiết bị và trong khi sạc pin, hãy kiểm tra xem điện áp (tất nhiên ngoại trừ 2,5 V) và dòng sạc có tương ứng với các giá trị đã đặt hay không. Do một số khác biệt về điện trở trong của pin Li-ion và Ni-Cd, thiết bị có thể cần phải điều chỉnh lại. Thiết bị được lắp ráp trên một bảng mạch có kích thước 60x45 mm (không có bảng mạch in nào được phát triển). Transistor VT1 được lắp đặt trên tản nhiệt có diện tích bề mặt làm mát khoảng 100 cm2. Chúng ta có thể thay thế diode 1N5822 bằng bất kỳ diode Schottky nào khác có dòng điện hoạt động lên đến 3 A. Các điện trở điều chỉnh R7, R10, R11 là dây nhiều vòng, ví dụ SP5-3. Tụ điện C5 - bất kỳ điện dung oxit nào 6,8...10 μF với điện áp định mức 10...35 V. Thay vì KT829A, bạn có thể sử dụng bất kỳ bóng bán dẫn tổng hợp mạnh mẽ nào khác có hệ số truyền dòng cơ sở tĩnh h21E 750... 1000 . Thiết bị sử dụng rơle sậy RES55A có hộ chiếu RS4.569.604 (ký hiệu mới RS4.569.600-16). Vì điện áp hoạt động của nó nhỏ hơn đáng kể so với 7 V nên điện trở R17 được mắc nối tiếp với cuộn dây. Được phép sử dụng rơle loại này với hộ chiếu RS4.569.603 (RS4.569.600-15). Trong trường hợp này, điện trở của điện trở hấp thụ điện áp dư thừa phải giảm xuống 43 Ohms. Là nguồn sạc, bạn có thể sử dụng bộ điều hợp mạng được mô tả trong [1], đặt điện áp đầu ra của nó thành 7 V. Thông tin về chip TSM101A, LM358 và LM393 Văn chương
Tác giả: S. Kosenko, Voronezh
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Máy tính bảng đơn UP Xtreme i11 ▪ Tàu đệm từ với tốc độ lên tới 1000 km/h ▪ Điện thoại thông minh hai SIM Panasonic P50 Idol và P65 Flash. ▪ Loại bỏ vết xước trên ô tô bằng ánh sáng mặt trời ▪ Tìm thấy mối quan hệ giữa sự chú ý đến đứa trẻ và trí thông minh của nó
▪ phần của trang web Kỳ quan thiên nhiên. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết góa phụ của hạ sĩ quan. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Bò sát là ai? đáp án chi tiết ▪ bài viết Nho trắng. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Modulator cho đài phát thanh AM. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Bàn bóng rổ. thí nghiệm vật lý
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này