- Polnjenje baterije Ni-Cd:
- Potrebne komponente:
- Shema in obrazložitev počasnega polnilnika Ni-Cd:
- Delovanje vezja polnilnika Ni-Cd:
Prej smo zgradili številne tipe polnilnih vezij, ki vključujejo solarni mobilni polnilnik , plavajoče vezje polnilnika , 12v polnilnik akumulatorja , napajalno vezje itd. Danes bomo zgradili polnilno vezje za polnjenje Ni-Cd baterije. Postopek polnjenja nikljevih kadmijevih baterij lahko izvedemo na dva načina:
- Hitro polnjenje
- Počasno polnjenje
Hitro polnjenje zahteva ustrezno zaustavitev po polni ceni. Za razliko od svinčeve ali litijeve baterije Ni-cd baterija ne more plavajoče polniti. Tudi izklop polnilnika po polnem polnjenju ni preprost. To je treba izvesti na podlagi algoritma, ki zazna temperaturo akumulatorja in stalno zmanjšanje napetosti po zaključku polnjenja. Drugi del je, da je treba baterijo pred hitrim polnjenjem popolnoma izprazniti.
Zato bomo tukaj naredili preprost počasen polnilnik, ki lahko polni Ni-cd baterijo pri nižjih in varnejših tokovih. Ta postopek brez samodejnega izklopa ne bo toliko poškodoval celice v primerjavi s hitrim polnilnikom brez samodejnega izklopa.
Počasne polnilnike lahko uporabite za premagovanje samopraznjenja. Ni-Cd baterija se samoprazni s hitrostjo 15–20% na mesec, kar je višje v primerjavi s 5–10% na mesec z litijevo baterijo. Vendar je nižja v primerjavi z baterijo Ni-MH, katere samopraznjenje znaša 20-30% na mesec.
Polnjenje baterije Ni-Cd:
Elektrokemijska naprava, ki prek notranje kemične reakcije oskrbuje z energijo zunanji krog, se imenuje celica. Kombinacija teh celic v zaporedni ali vzporedni povezavi se imenuje baterija.
Spodaj je opis specifikacije nekaj Ni-Cd baterij velikosti AA in AAA,
Razlika med standardnim polnjenjem in hitrim polnjenjem temelji na polnilni napetosti, polnilnem toku in metodi ali algoritmu odrezanja.
Hitro polnjenje zahteva natančen izklop moči na koncu polnjenja s pomočjo temperature celice ali negativne spremembe napetosti. Različni tipi, pri katerih je mogoče polniti Ni-Cd baterijo, so naslednji,
Tukaj je uporabljena baterija s kapaciteto 600mAh, ki nam kaže, da moramo celico polniti pri 60mA, kar je 0,1C priporočljivo počasno polnjenje. Zato smo naredili konstantno trenutno počasno polnjenje.
Potrebne komponente:
- LM317 - 2 Št
- 1N4007 - 4Št.
- Kondenzator, 100uF (elektrolitski) - 1 št.
- Držalo baterije AAA ali AA - 1 Št
- LONČEK (100Ὠ) - 1 Št.
- LED (rdeča -1)
- Upori (1kὨ -1; 560Ὠ -1; 100Ὠ -2)
- Tablica s perforiranimi pikami
- Priključne žice
Shema in obrazložitev počasnega polnilnika Ni-Cd:
Tako izgleda vezje na Perf Board:
1. Prehodni transformator:
Tu se uporablja stopničasti transformator z nazivno močjo 230V do 15V, 1Amp. Čeprav je izhodna tokovna zmogljivost transformatorja 1 Amp, je za varno delovanje dovoljeni neprekinjeni tok le 0,4 Amp. Uporabite lahko transformator z 230V / 0-15V ali 230V / 15-0-15V.
2. Mostni usmernik:
Polnovalni mostični usmernik pretvori AC napajanje v DC napajanje s postopkom, imenovanim rektifikacija in. Tu uporabljeni usmernik se izvede s pomočjo štirih diod v konfiguraciji mostu.
3. Vezje regulatorja napetosti:
Tu se LM317 uporablja za regulacijo napetosti; gre za tri terminale nastavljiv regulator
Tako je zahtevana izhodna napetost največ 1,45 V za polnjenje baterije.
V IZHOD = 1,25 * {1+ (100 / 560ohm)}
V IZHOD = 1,47v
Ta kalkulator napetosti LM317 lahko uporabite, če iščete kalkulator za izračun upora ali za načrtovanje izhodne napetosti.
4. Tok omejevalnika toka:
Ker bo polnilni tok za baterijo 600 mAh 60 mA. Izračunati je treba ustrezen upor, I ZUNAJ = 1,25 / R
Zato je R nastavljen na 21Ὠ, da omeji tok na 0,06A.
Delovanje vezja polnilnika Ni-Cd:
Napetost odprtega kroga brez baterije se prikaže kot 1.5V kar je razvidno iz spodnje slike,
Kot smo že omenili, je izhodna napetost 1,49 V, tok pa je omejen na 60 mA, rdeča LED pa prikazuje stanje polnjenja baterije.