Bateri buferike. Karikues buferi për baterinë e makinës

Jetëgjatësia operative e të gjitha baterive pa përjashtim diktohet nga disa faktorë: cilësia e dizajnit të baterisë, materialet e përdorura, lloji i modelit. Por faktori më i rëndësishëm, vendimtar është ngarkimi i saktë i baterisë, për të cilën jo të gjithë përdoruesit e baterive moderne e dinë.

Ne do t'i kushtojmë një përmbledhje të shkurtër procesit të karikimit të baterisë, do të vendosim rregullat themelore, veçoritë e karikimit të baterisë, duke krijuar një lloj udhëzimi për veçoritë e karikimit të modeleve moderne.

Parimet e përgjithshme të funksionimit të baterisë

Para së gjithash, le të hedhim poshtë një mit të njohur. Shumë përdorues të baterive, dyqane "specialistë", shërbime përsërisin vazhdimisht të njëjtën mantra: në mënyrë që bateria të funksionojë siç duhet, në mënyrë të qëndrueshme, ajo duhet të shkarkohet plotësisht para përdorimit, pastaj të ngarkohet plotësisht. Të tillë "specialistë" shkojnë edhe më tej, duke argumentuar se për funksionim të qëndrueshëm dhe të qëndrueshëm, bateritë duhet të shkarkohen rregullisht.

E gjithë kjo është vetëm një mit, për të thënë të paktën. Bateritë, pa përjashtim, të të gjitha llojeve do t'ju zgjasin më gjatë nëse kanë sa më pak shkarkime të jetë e mundur. Procesi i shkarkimit shkatërron rrjetat e elektrodave brenda një baterie me cilësi të lartë, të cilat fillojnë të deformohen. Për variantet e modeleve me cilësi të ulët të bëra nga materiale të klasit të dytë, "dridhjet e shkarkimit" të tilla mund të jenë efektive. Pjatat e tyre janë sa më të pista. Nëse nuk kryeni shkarkime periodike, papastërtia mund të çaktivizojë plotësisht baterinë.

Sidoqoftë, duke përdorur modele moderne me cilësi të lartë, është shumë e rëndësishme që bateria të funksionojë me rimbushje të vazhdueshme (i ashtuquajturi modaliteti buffer).

Mënyrat bazë të funksionimit

Për ta bërë më të kuptueshëm përshkrimin e procesit të karikimit, fillimisht duhet të sqaroni situatën e mëposhtme: në çfarë regjimi funksionon bateria juaj? Ekzistojnë dy mënyra kryesore:

• modaliteti buffer: parimi i funksionimit bazohet si më poshtë - modeli është në "ushqyerje" të vazhdueshme nga rrjeti. Kur furnizimi me energji është i fikur, ai ngarkon vetë pajisjen. Nëse furnizimi me energji lidhet përsëri, bateria fillon të ringarkohet. Kjo mënyrë është më e përshtatshme për modelet moderne. Për shembull, jeta funksionale e një baterie tampon AGM (në një temperaturë prej rreth njëzet gradë) është dymbëdhjetë vjet. Aplikimi më karakteristik i modalitetit tampon janë burimet moderne të BP;
• modaliteti ciklik: këtu modelet shkarkohen plotësisht, karikohen të paktën një herë në ditë. Në të njëjtën kohë, jeta e tyre e shërbimit matet jo me kohë, por me një numër të paracaktuar ciklesh. Jeta e shërbimit diktohet gjithashtu nga thellësia e procesit të shkarkimit.

Një shembull i përdorimit të mënyrës ciklike janë pastruesit modernë, makinat e lëvizshme të kafesë, makinat argëtuese për fëmijë. Ndonjëherë "specialistët" modernë ofrojnë bateri fillestare të përdorura nga shoferët si një grup pajisjesh të tilla. Argumenti i tyre është çmimi i lirë i modeleve. Le ta hedhim poshtë këtë mit. Opsionet e startuesit janë efektive vetëm gjatë fillimit fillestar të makinës, pas së cilës bateria ushqehet nga alternatori. Modele të tilla janë të pajisura me pllaka elektroda mjaft të holla, kështu që opsionet e modelit fillestar nuk pranojnë makina kafeje ose pastruese me shkarkimet e tyre të vazhdueshme, ato do t'i japin fund ekzistencës së tyre brenda disa muajsh

Udhëzime për karikimin e baterisë

Le të zbresim në veçoritë e ngarkimit të baterisë. Le të fillojmë të shqyrtojmë mënyrën e parë, mënyrën më të pranueshme nga shumë modele - modalitetin buffer. Bateritë moderne prodhohen në atë mënyrë që voltazhi nominal i një qelize të jetë 2V, por ky numër është i paqëndrueshëm - treguesit mund të ndryshojnë. Zakonisht, bateritë që përmbajnë tre qeliza (6V) ose gjashtë qeliza (12V) përdoren për qëllime shtëpiake.

Ngarkimi i baterisë: modaliteti "buffer".

Për të ngarkuar siç duhet baterinë në modalitetin tampon, është e nevojshme të vendosni tensionin e karikimit në nivelin 2.27 - 2.30 V për secilën qelizë. Në një bateri me gjashtë volt, voltazhi do të jetë 6.8 - 6.9, një bateri me gjashtë qeliza - një tregues prej 13.6 - 13.8 V.

Rryma e karikimit duhet të jetë e kufizuar. Duhet të jetë 30% e kapacitetit nominal të baterisë, e matur në amper (treguesi merret për 10 orë funksionim të baterisë). Për shembull, një bateri 100 Ah duhet të ngarkohet pa i kaluar 30 A. Bateritë xhel janë "të kufizuara" pak më pak - 20%.

Ngarkimi i baterisë në modalitetin ciklik

Le të kalojmë në mënyrën tjetër të punës - ciklike. Këtu parametrat tanë të tensionit të karikimit ndryshojnë disi. Një qelizë me dy volt duhet të ngarkohet duke përdorur një nivel të tensionit të karikimit prej 2.4 - 2.45 V. Një gjashtë volt me ​​tre elementë duhet të rimbushet në një nivel prej 7.2 - 7.35 V. Bateritë 12V e kanë këtë parametër në nivelin 14.1V. Parametrat janë të rëndësishëm për bateritë e teknologjisë AGM.

Modelet e xhelit zvogëlojnë parametrat pak më poshtë: modelet me dy volt - 2,35 V, modelet me gjashtë volt - 7,05 V, modelet me dymbëdhjetë volt - 14,1 V.

Të dy modelet duhet të ngarkohen me një rrymë ngarkimi prej 20% të kapacitetit të baterisë. Për modelet me një kapacitet prej 100 Ah, ky parametër do të jetë 20A.

Koha e karikimit të baterisë

Kohëzgjatja e procesit të karikimit të baterisë varet nga shkalla e shkarkimit të modelit. Së pari, bateria ngarkohet në një mënyrë të përshpejtuar, i ashtuquajturi "përforcues". Pastaj rryma e karikimit zvogëlohet gradualisht, si rezultat, ajo arrin një minimum kur bateria është plotësisht e ngarkuar.

Një rënie në rrymën e karikimit në 2-3 mA për çdo amper-orë të kapacitetit të baterisë është kriteri për një karikim të plotë. Për shembull, në bateritë me një kapacitet prej 100 Ah, kjo shifër do të jetë 200-300 mA. Për të sjellë ngarkesën e baterisë në njëqind për qind, duhet të vazhdoni procesin në rryma kaq të ulëta për rreth një orë.

Koha e karikimit të modalitetit ciklik është rreth dhjetë orë, ndërsa, siç e kuptojmë, bateria është plotësisht e shkarkuar. Ngarkimi i plotë i modalitetit tampon mund të kryhet nga tridhjetë deri në dyzet e tetë orë.

Karakteristika shtesë

Një faktor i rëndësishëm në ngarkimin e saktë është "mbingopja" e tij. Bateria duhet të jepet diku njëzet për qind më shumë se sa tregohet në parametrin "kapaciteti nominal". Bateria do të funksionojë në një mënyrë më të qëndrueshme, do të japë më shumë energji.

Temperatura e rekomanduar e karikimit është nga njëzet në njëzet e pesë gradë. Në temperatura më të ulëta, procesi i karikimit zgjat shumë më tepër. Nëse e ngarkoni baterinë në një temperaturë prej rreth zero gradë, një proces i tillë praktikisht nuk ka kuptim - bateria nuk do të ngarkohet. Ndonjëherë karikuesit kanë një veçori të kompensimit termik që lejon pajisjen të ndërrojë tensionet bazuar në ndryshimet në temperaturë. Modele të tilla janë opsioni më i përshtatshëm për një klimë të paqëndrueshme.

Kështu, duke ndjekur të gjitha rregullat për karikimin e baterive moderne, mund të rrisni ndjeshëm jetën e modeleve tuaja.

Janë marrë në konsideratë çështjet e aplikimit dhe funksionimit të baterive të mbyllura me acid plumb, më të përdorurat për tepricën e pajisjeve të alarmit të zjarrit dhe sigurisë (OPS).

* Të gjitha vizatimet dhe specifikimet teknike të përdorura në këtë artikull janë marrë nga dokumentacioni për bateritë Fiamm dhe gjithashtu përputhen plotësisht me karakteristikat teknike të parametrave të baterive të prodhuara nga Cobe dhe Yuasa.

Bateritë e mbyllura me acid plumbi (në tekstin e mëtejmë të referuara si bateri), të cilat u shfaqën në tregun rus në fillim të viteve 1990 dhe janë projektuar për t'u përdorur si burime DC për furnizimin me energji elektrike ose rezervë të pajisjeve të alarmit, komunikimit dhe vëzhgimit me video, kanë fituar popullaritet në mesin e përdoruesit dhe zhvilluesit në një kohë të shkurtër. . Bateritë më të përdorura janë prodhuar nga Power Sonic, CSB, Fiamm, Sonnenschein, Cobe, Yuasa, Panasonic, Vision.

Bateritë e këtij lloji kanë përparësitë e mëposhtme:

Figura 1 - Varësia e kohës së shkarkimit të baterisë nga rryma e shkarkimit

• ngushtësi, pa emetime të dëmshme në atmosferë;
• zëvendësimi i elektrolitit dhe mbushja e ujit nuk kërkohet;
• aftësia për të vepruar në çdo pozicion;
• nuk shkakton korrozion të pajisjeve OPS;
• rezistencë pa dëmtim ndaj shkarkimit të thellë;
• vetëshkarkim i ulët (më pak se 0.1%) i kapacitetit nominal në ditë në një temperaturë ambienti plus 20 °C;
• ruajtja e performancës me më shumë se 1000 cikle shkarkimi 30% dhe mbi 200 cikle shkarkimi të plota;
• mundësia e ruajtjes në gjendje të ngarkuar pa rimbushje për dy vjet në një temperaturë ambienti plus 20 °C;
• aftësia për të rivendosur shpejt kapacitetin (deri në 70% në dy orë) kur ngarkoni një bateri plotësisht të shkarkuar;
• lehtësia e ngarkimit;
• kur trajtoni produkte, nuk kërkohen masa paraprake (meqenëse elektroliti është në formën e një xheli, nuk ka rrjedhje acidi nëse kasja është e dëmtuar).

Figura 2 - Varësia e kapacitetit të baterisë nga temperatura e ambientit

Një nga karakteristikat kryesore është kapaciteti i baterisë C (produkti i rrymës së shkarkimit A dhe koha e shkarkimit h). Kapaciteti nominal (vlera tregohet në bateri) është e barabartë me kapacitetin që bateria jep gjatë një shkarkimi 20-orësh në një tension prej 1.75 V për qelizë. Për një bateri 12 volt që përmban gjashtë qeliza, ky tension është 10,5 V. Për shembull, një bateri me kapacitet nominal 7 Ah siguron funksionim për 20 orë me një rrymë shkarkimi prej 0,35 A. Kur llogaritni jetëgjatësinë e baterisë në një rrymë shkarkimi përveç 20 orësh, kapaciteti i tij real do të ndryshojë nga ai nominal. Pra, me një rrymë shkarkimi më shumë se 20 orë, kapaciteti aktual i baterisë do të jetë më i vogël se ai nominal ( foto 1).

Kapaciteti i baterisë varet gjithashtu nga temperatura e ambientit ( figura 2).
Të gjithë prodhuesit prodhojnë bateri me dy nivele: 6 dhe 12 V me një kapacitet nominal 1.2 ... 65.0 Ah.

FUNKSIONIMI I BATERIVE

Kur përdorni bateritë, është e nevojshme të respektoni kërkesat për shkarkimin, ngarkimin dhe ruajtjen e tyre.

1. Shkarkimi i baterisë

Kur bateria shkarkohet, temperatura e ambientit duhet të mbahet brenda intervalit nga minus 20 (për disa lloje baterish nga minus 30 °C) në plus 50 °C. Një gamë kaq e gjerë e temperaturës lejon që bateritë të instalohen në dhoma të pa ngrohura pa ngrohje shtesë.
Nuk rekomandohet që bateria t'i nënshtrohet një shkarkimi "të thellë", pasi kjo mund ta dëmtojë atë. AT Tabela 1 jepen vlerat e tensionit të lejueshëm të shkarkimit për vlera të ndryshme të rrymës së shkarkimit.

Tabela 1

Bateria duhet të ringarkohet menjëherë pasi të jetë shkarkuar. Kjo është veçanërisht e vërtetë për një bateri që i është nënshtruar një shkarkimi "të thellë". Nëse bateria është në gjendje të shkarkuar për një periudhë të gjatë kohore, atëherë është e mundur që të mos jetë e mundur të rivendoset kapaciteti i saj i plotë.

Disa prodhues të furnizimeve me energji elektrike me një bateri të integruar vendosin tensionin e ndërprerjes së baterisë kur ajo shkarkohet deri në 9,5 ... 10,0 V, në përpjekje për të rritur kohën e gatishmërisë. Në fakt, rritja e kohëzgjatjes së punës së saj në këtë rast është e parëndësishme. Për shembull, kapaciteti i mbetur i një baterie kur ajo shkarkohet me një rrymë prej 0,05 C deri në 11 V është 10% e nominales, dhe kur shkarkohet me një rrymë të lartë, kjo vlerë zvogëlohet.

2. Lidhja e shumë baterive

Për të marrë vlerat e tensionit mbi 12 V (për shembull, 24 V), të përdorura për rezervimin e paneleve të kontrollit dhe detektorëve për zona të hapura, disa bateri mund të lidhen në seri. Në këtë rast, duhet të respektohen rregullat e mëposhtme:

• Është e nevojshme të përdorni të njëjtin lloj baterish të prodhuara nga i njëjti prodhues.
• Nuk rekomandohet lidhja e baterive me diferencë datash më shumë se 1 muaj.
• Është e nevojshme të ruhet diferenca e temperaturës midis baterive brenda 3 °C.
• Rekomandohet të ruani distancën e kërkuar (10 mm) ndërmjet baterive.

3. Magazinimi

Lejohet ruajtja e akumulatorëve në temperaturë ambienti nga minus 20 në plus 40 °C.

Figura 3 - Varësia e ndryshimit të kapacitetit të baterisë nga koha e ruajtjes në temperatura të ndryshme

Bateritë e furnizuara nga prodhuesit në një gjendje plotësisht të ngarkuar kanë një rrymë mjaft të ulët vetëshkarkimi, megjithatë, me ruajtje të zgjatur ose duke përdorur një modalitet ngarkimi ciklik, kapaciteti i tyre mund të ulet ( figura 3). Gjatë ruajtjes së baterive, rekomandohet rikarikimi i tyre të paktën një herë në 6 muaj.

4. Ngarkesa e baterisë

Figura 4 - Varësia e jetëgjatësisë së baterisë nga temperatura e ambientit

Bateria mund të karikohet në një temperaturë ambienti nga 0 në plus 40 °C.
Kur karikoni baterinë, mos e vendosni në një enë të mbyllur hermetikisht, pasi është e mundur të lëshohen gazra (kur karikoni me rrymë të lartë).

ZGJEDHJA E KARKUESIT

Figura 5 - Varësia e ndryshimit në kapacitetin relativ të baterisë nga jeta e shërbimit në modalitetin e ngarkimit të tamponit

Nevoja për të zgjedhur karikuesin e duhur diktohet nga fakti se një ngarkesë e tepërt jo vetëm që do të zvogëlojë sasinë e elektrolitit, por do të çojë në një dështim të shpejtë të qelizave të baterisë. Në të njëjtën kohë, një rënie në rrymën e ngarkesës çon në një rritje të kohëzgjatjes së ngarkimit. Kjo nuk është gjithmonë e dëshirueshme, veçanërisht kur rezervoni pajisjet e alarmit të zjarrit në objektet ku ndodhin shpesh ndërprerje të energjisë elektrike,
Jetëgjatësia e baterisë varet shumë nga metodat e karikimit dhe temperatura e ambientit ( vizatimet 4, 5, 6).

Modaliteti i ngarkimit të tamponit

Figura 6 - Varësia e numrit të cikleve të shkarkimit të baterisë nga thellësia e shkarkimit *% tregon thellësinë e shkarkimit për çdo cikël të kapacitetit nominal, marrë si 100%

Në modalitetin e ngarkimit të tamponit, bateria është gjithmonë e lidhur me një burim DC. Në fillim të karikimit, burimi punon si kufizues i rrymës, në fund (kur tensioni në bateri arrin vlerën e kërkuar) fillon të punojë si kufizues i tensionit. Nga ky moment, rryma e ngarkimit fillon të bjerë dhe arrin një vlerë që kompenson vetë-shkarkimin e baterisë.

Modaliteti i ngarkimit ciklik

Në modalitetin e karikimit ciklik, bateria ngarkohet dhe më pas shkëputet nga ngarkuesi. Cikli tjetër i ngarkimit kryhet vetëm pasi bateria të shkarkohet ose pas një kohe të caktuar për të kompensuar vetë-shkarkimin. Specifikimet e karikimit të baterisë tregohen në tabela 2.

tabela 2

Shënim - Koeficienti i temperaturës nuk duhet të merret parasysh nëse ngarkimi vazhdon në një temperaturë ambienti prej 10 ... 30 ° C.

Në figura 6 tregon numrin e cikleve të shkarkimit të cilave mund t'i nënshtrohet bateria në varësi të thellësisë së shkarkimit.

Ngarkimi i përshpejtuar i baterisë

Karikimi i përshpejtuar i baterisë lejohet (vetëm për modalitetin e karikimit ciklik). Kjo mënyrë karakterizohet nga prania e qarqeve të kompensimit të temperaturës dhe pajisjeve të integruara mbrojtëse të temperaturës, pasi kur rrjedh një rrymë e madhe ngarkimi, bateria mund të nxehet. Për karakteristikat e rritjes së baterisë, referojuni tabela 3.

Tabela 3

Shënim - Duhet të përdoret një kohëmatës për të parandaluar ngarkimin e baterisë.

Për bateritë me një kapacitet prej më shumë se 10 Ah, rryma fillestare nuk duhet të kalojë 1C.
Jeta e shërbimit të baterive të mbyllura me acid plumbi mund të jetë 4 ... 6 vjet (në varësi të kërkesave për karikimin, ruajtjen dhe funksionimin e baterive). Në të njëjtën kohë, gjatë periudhës së specifikuar të funksionimit të tyre, nuk kërkohet mirëmbajtje shtesë.

Vazhdo te lexosh

Jeta e shërbimit të baterive të plumbit të mbyllur si pjesë e pajisjeve elektronike Merunko Alexander Anatolyevich Drejtor Teknik i Disk LLC, Tomsk Aktualisht, bateritë e mbyllura të plumbit zënë pozicionin kryesor në tregun e konsumit të burimeve të rrymës dytësore (për shkak të kostos së tyre relativisht të ulët). Ato përdoren…

Çfarë kapaciteti AB ju nevojitet? Kur llogaritni një sistem autonom të furnizimit me energji elektrike, është shumë e rëndësishme të zgjidhni kapacitetin e duhur të baterisë. Specialistët e kompanisë "Shtëpia juaj diellore" do t'ju ndihmojnë të llogaritni saktë kapacitetin e kërkuar të baterisë për sistemin tuaj të energjisë. Për një llogaritje paraprake, mund të udhëhiqeni nga sa vijon e thjeshtë ...

Mënyra buferike e karikimit të baterisë është ajo kryesore në sistemet alternative të energjisë. Performanca e të gjithë sistemit, besueshmëria dhe jeta e shërbimit të pajisjes varen nga vendosja e saktë dhe mënyra e përdorimit të pajisjeve të sistemit të karikimit.

Kur përdoret në sistemet alternative të energjisë si bateri për ruajtjen e energjisë elektrike, ka disa vështirësi. Kjo për faktin se furnizimi me energji elektrike nga mullinjtë e erës diellore është i pabarabartë. Prandaj, nuk është gjithmonë e mundur të sigurohet rryma e nevojshme e ngarkimit për bateritë në mënyrë që të çaktivizohet ngarkimi pas një kohe të caktuar të caktuar. Për sisteme të tilla, përdoret një mënyrë tampon e karikimit të baterisë, kur një karikues është i lidhur vazhdimisht me bateritë dhe një ose më shumë konsumatorë të energjisë elektrike mund të lidhen në çdo kohë. Modaliteti i ngarkimit të tamponit zakonisht përdoret për ndezjen emergjente të fuqisë rezervë dhe për zbutjen e ngarkesave maksimale me një burim energjie me fuqi të ulët. Në energjinë alternative, mënyra tampon e karikimit të baterisë kryen funksione paksa të ndryshme, duke siguruar furnizimin me energji të sistemit me furnizim me energji të ndërprerë për të ngarkuar bateritë dhe duke siguruar sasinë e kërkuar të energjisë me konsum të pabarabartë të energjisë nga konsumatorët.

Le të analizojmë më në detaje skemën e mësipërme dhe funksionimin e mënyrës së tarifimit të tamponit, avantazhet dhe disavantazhet e tij. Një veçori e rëndësishme e këtij modaliteti është se voltazhi i daljes së karikuesit është vendosur në afërsisht 0,05 V - 0,1 V më shumë se voltazhi maksimal për një bateri të ngarkuar dhe vlera e këtij tensioni do të varet nga lloji i veçantë i baterisë. Edhe bateritë acide të llojeve të ndryshme mund të kenë një tension të ndryshëm të ngarkimit përfundimtar, dhe tensioni optimal ndryshon disi me ndryshimet në temperaturën e baterisë. Me ngarkesën R n të shkëputur, karikimi do të ndodhë si më poshtë: EMF e ngarkuesit E s tejkalon EMF të baterisë E a dhe drejtohet në kundërshtim me tensionin e baterisë. Shuma e rënies së tensionit në qarkun e ngarkimit është e barabartë me shumën algjebrike të EMF të këtij qarku. Prandaj, rryma e karikimit do të varet nga ndryshimi në EMF të ngarkuesit dhe nga rezistenca totale e qarkut, i përbërë nga rezistenca e brendshme e ngarkuesit dhe baterisë.

Rezistenca e brendshme e karikuesit R s dhe baterisë R dhe do të konsiderohet pothuajse konstante. Prandaj, madhësia e rrymës së karikimit do të varet nga ndryshimi në EMF. Rezistencat e brendshme janë të vogla në madhësi, kështu që nëse bateria shkarkohet, rryma e karikimit mund të bëhet më shumë se e lejuar për një bateri ose karikues të caktuar. Prandaj, karikuesit bëhen sipas skemës maksimale të kufizimit të rrymës dhe përdoren për bateritë e një lloji dhe kapaciteti të caktuar. Ndërsa bateria ngarkohet, diferenca EMF dhe rrjedhimisht rryma e karikimit do të ulet. Prandaj, procesi i karikimit të baterisë do të ngadalësohet, pavarësisht se sa fuqi mund të japë burimi alternativ i energjisë në këtë moment dhe mund të zgjasë deri në disa ditë.

Nëse voltazhi i vendosur në karikues është shumë i lartë, atëherë pas përfundimit të procesit kimik të karikimit, energjia elektrike do të përdoret për të ngrohur baterinë dhe për të dekompozuar ujin në hidrogjen dhe oksigjen. Për bateritë e servisuara, kjo do të çojë në një ulje të shpejtë të nivelit të elektrolitit. Shumica e baterive pa mirëmbajtje janë bërë me aftësinë për të rikuperuar hidrogjenin dhe oksigjenin në ujë, por ky sistem është i kufizuar. Nëse një bateri pa mirëmbajtje lehtëson periodikisht presionin e rritur të gazit përmes valvulës, atëherë kjo çon në tharjen e elektrolitit, plakje të shpejtë dhe dështim të baterive.

Burimet alternative të energjisë mund të mos prodhojnë gjithmonë energji të mjaftueshme për të ngarkuar baterinë. Nëse gjeneratori i mullirit të erës prodhon një tension më të vogël se tensioni i baterive, atëherë ngarkimi nuk ndodh. Qarku i karikuesit duhet të mbrojë baterinë nga shkarkimi përmes karikuesit dhe alternatorit.

Konsideroni mënyrën e shkarkimit të baterisë në mungesë të rrymës së karikimit:

Në këtë modalitet, sipas figurës, çelësi SA1 është i hapur dhe çelësi SA2 është i mbyllur. Rryma e shkarkimit do të varet nga EMF e baterisë dhe shuma e rezistencës së brendshme dhe të jashtme dhe përcaktohet nga formula:

Tensioni në terminalet 1 dhe 2 të baterisë do të jetë i barabartë me emf të baterisë minus rënien e tensionit në rezistencën e brendshme:

U \u003d E a - R a I n

Rryma përmes ngarkesës dhe rezistenca e brendshme janë të njëjta. Rezistenca e brendshme e baterisë është e vogël dhe rryma varet kryesisht nga vlera e rezistencës së ngarkesës. Sa më e ulët të jetë rezistenca e ngarkesës, aq më i madh është konsumi aktual dhe aq më i madh është rënia e rezistencës së brendshme dhe aq më i ulët është voltazhi në terminalet 1 dhe 2 të baterisë.

Tani merrni parasysh mënyrën e funksionimit të njëkohshëm të ngarkuesit dhe ngarkesës së baterisë kur kontaktet SA1 dhe SA2 janë të mbyllura.

Nëse gjatë karikimit të baterisë lidhet një ngarkesë që harxhon një rrymë të vogël në krahasim me rrymën e karikimit, atëherë një pjesë më e vogël e rrymës do të shkojë për të ngarkuar baterinë. Me një ulje graduale të rezistencës së ngarkesës dhe një rritje të konsumit aktual, rryma e karikimit të baterisë do të ulet dhe do të ndalet në një vlerë të caktuar. Rryma e konsumuar nga ngarkuesi do të rritet, gjë që do të çojë në një rënie të lehtë të tensionit në vlerën e EMF të baterisë. Nëse rryma që vjen nga ngarkuesi është më e vogël ose e barabartë me rrymën e konsumuar nga ngarkesa, atëherë në këtë mënyrë është e mundur të konsumoni energji për një kohë shumë të gjatë. Një rritje e mëtejshme e rrymës së konsumuar do të çojë në faktin se rënia e tensionit do të rritet edhe më shumë dhe bateria do të fillojë të lëshojë energjinë e ruajtur më parë. Bateria merr ngarkesën maksimale. Funksionimi afatgjatë në këtë mënyrë mund të çojë në një shkarkim të thellë të baterisë, si rezultat, EMF i baterisë zvogëlohet. Shkarkimi shumë i thellë i baterisë zvogëlon ndjeshëm jetën e tij të shërbimit, kështu që është më mirë të lidhni ngarkesën përmes një konverteri ose pajisjeje tjetër që mund të fikë automatikisht ngarkesën kur voltazhi bie nën nivelin e lejuar. Për bateritë e acidit, është e padëshirueshme që ato të jenë në gjendje të shkarkuar për një kohë të gjatë.

Kur përdorni modalitetin e ngarkimit të tamponit, është e nevojshme të monitorohet rrjedha e energjisë nga burimi dhe këshillohet të merret parasysh që në një kohë kur burimi i energjisë është i aftë të japë një sasi të madhe energjie, por kjo energji nuk është konsumohet, atëherë kur bateritë ngarkohen, energjia nuk grumbullohet, që do të thotë se humbet në mënyrë të pakthyeshme. Në mungesë të energjisë nga një burim, siç është mulliri me erë, konsumi i energjisë duhet të reduktohet ose të ndalet në mënyrë që të mos shkarkohen bateritë më shumë se norma e lejuar, si dhe të ketë një rezervë në rast të ndërprerjeve të gjata në furnizimin me energji. .

Të gjithë jemi mësuar me përfitimet e qytetërimit, dhe kur një nga lehtësitë zhduket, një person ndjen siklet të rëndë. Shumica e tyre ndonjëherë humbin energjinë, pasi gjendja e rrjetit elektrik në shumicën e qyteteve është shumë e vjetër dhe aksidentet ndodhin mjaft shpesh. Pasi u ula edhe një herë në errësirë ​​për 4 orë, vendosa që duhej të bëja diçka ... Dhe vendimi erdhi shumë shpejt. Bateri 12V 7Ah, këto përdoren në furnizimin me energji të pandërprerë të kompjuterit, një qark i vogël që do ta mbajë këtë bateri gjithmonë në gjendje të ngarkuar, një copë rrip LED dhe një lidhës ruteri (i mërzitshëm pa internet), një laptop dhe tablet, faleminderit Zoti ka baterinë e vet... Dhe kaq, ne tani kemi diçka për të bërë pa një furnizim qendror me energji elektrike ....
Qarku i karikimit e mban baterinë në një regjim tampon, domethënë, një nivel i caktuar tensioni furnizohet gjithmonë me baterinë, gjë që e mban atë në një gjendje të ngarkuar. Prodhuesit shkruajnë në kasë saktësisht se çfarë tensioni nevojitet për baterinë tuaj. Zakonisht shtrihet në intervalin 13.5 - 13.8 volt. Nën këtë tension, bateria mund të lidhet me rrjetin përgjithmonë.

Qarku i karikuesit përbëhet nga një transformator i rrjetit, një rregullator i tensionit në një çip LM317 dhe një bateri. Gjithçka është montuar në një tabelë të vogël qark të printuar, çipi lm317 duhet të instalohet në një radiator.

Cilësimi konsiston në vendosjen e tensionit në daljen e ngarkuesit në 13.5 - 13.8 volt. Për të fuqizuar ruterin, unë gjithashtu vendosa rrotullën në 9 volt. Me një kapacitet baterie prej 7Ah. metër shirit të bardhë LED dhe ruteri ka punuar më shumë se 4 orë, nuk është më i testuar, drita zakonisht ndizet...
Shkarko diagramin, skedarin PCB, furnizimin me energji të pandërprerë emergjente

Ngarkuesi tampon (BZU) është një burim i stabilizuar i tensionit me një kufizues të rrymës së daljes. Tensioni në daljen e BZU korrespondon me tensionin në baterinë e ngarkuar. Nëse një bateri që kërkon rimbushje është e lidhur me një pajisje të tillë, atëherë rryma e karikimit do të përcaktohet nga diferenca e tensionit midis baterisë dhe daljes së LCU, si dhe rezistenca e brendshme e baterisë. Gjatë karikimit, rryma e karikimit zvogëlohet derisa të bëhet e barabartë me rrymën e vetëshkarkimit të baterisë. Në këtë gjendje, bateria mund të jetë pafundësisht e gjatë - gjatë gjithë periudhës së funksionimit. Nëse një bateri shumë e shkarkuar ose e dëmtuar (që përmban pllaka me qark të shkurtër) lidhet me BZU, rryma e karikimit mund të rritet ndjeshëm. Në mënyrë që të mos tejkalojë vlerat e sigurta, BZU ka një kufizues të rrymës së daljes.

Mënyra e ngarkimit të tamponit për bateritë me acid plumbi përdoret gjerësisht në furnizimet me energji të pandërprerë. Përvoja e funksionimit të burimeve të tilla, si dhe rekomandimet e prodhuesve të baterive për to, tregojnë se ngarkimi i tamponit ka një efekt shumë të dobishëm në jetën e shërbimit të baterive me acid plumbi.

Ngarkimi bufer i baterive të makinave nuk përdoret gjerësisht për disa arsye. Një karikim i plotë nga BCU i një baterie shumë të shkarkuar zgjat më shumë se një karikim normal. Ndryshimet e rëndësishme në rrymën e karikimit, karakteristikë e karikimit me bufer, nuk përmbushin rekomandimet e prodhuesve të baterive, të cilët zakonisht sugjerojnë karikimin e baterisë me një rrymë të qëndrueshme, numerikisht të barabartë me një të dhjetën e kapacitetit të baterisë. Pengesa kryesore për prodhimin dhe përdorimin e BZU është se kjo pajisje duhet të funksionojë vazhdimisht nëse makina në të cilën është instaluar bateria e ringarkueshme është në garazh. Kjo kërkesë imponon kërkesa në rritje për besueshmërinë, si dhe sigurinë elektrike dhe zjarrin, në qarkun dhe dizajnin e BZU.

Çështjet që lidhen me këshillimin e përdorimit të BZU me bateritë e makinave dhe varësinë e jetës së tyre të shërbimit nga mënyra e karikimit janë përtej qëllimit të këtij neni. Vëmë re vetëm se modaliteti BZU përdoret në shumë karikues të markës për bateritë e makinave. Ata kalojnë automatikisht në modalitetin BZU pasi bateria të jetë ngarkuar me një rrymë të qëndrueshme dhe qëndrojnë në këtë modalitet derisa bateria të shkëputet. Gjithashtu, sipas autorit, prodhuesit e baterive nuk janë shumë të interesuar të zgjasin jetën e produkteve të tyre. Në këtë drejtim, mënyra e karikimit të rekomanduar prej tyre nuk duhet të merret si e vetmja e mundshme.

Bateria 6ST-55 e autorit e fabrikës së baterive Podolsk zgjati 13 vjet. Makina në të cilën ishte instaluar funksiononte gjatë gjithë vitit dhe ruhej në një garazh pa ngrohje. Gjatë gjithë periudhës së funksionimit, bateria ishte e lidhur me BZU, e cila fiket vetëm gjatë udhëtimeve.

Pamja e BZU është paraqitur në fotografi.

Në panelin e sipërm të pajisjes ka një buton të ndërprerësit të energjisë. Në të djathtë të butonit, nën një kapak vidë, ekziston një bosht i një rezistence të ndryshueshme që ju lejon të rregulloni tensionin e daljes së BZU. Më tej, në të djathtë të rezistencës së ndryshueshme, është lidhësi i daljes. Në panelin e përparmë ka një dritare të mbuluar me pleksiglas, pas së cilës ka një ekran të njehsorit të rrymës dhe tensionit në dalje, si dhe dy LED jeshile që tregojnë shëndetin e BZU. Në të djathtë të dritares ka një tabelë që përmban një numër vlerash të tensionit të daljes BZU që duhet të vendosen në varësi të temperaturës në garazh. Vetitë e baterive të acidit plumb janë të tilla që në temperatura të ngritura, voltazhi në daljen e BZU duhet të zvogëlohet, dhe në temperatura të ulëta duhet të rritet. Koeficienti i temperaturës për një bateri plumbi me një tension nominal prej 12 volt, sipas burimeve të ndryshme, është nga -30 në -15 mV / ° C. Tabela bazohet në -20 mV/°C.

Figura e mëposhtme tregon diagramin e qarkut elektrik të BZU.

Autori ishte i bindur vazhdimisht se besueshmëria e produkteve të dredha-dredha - motorët elektrikë, transformatorët, reletë, etj., të operuara në dhoma të pa ngrohura, është ulur ndjeshëm. Si rregull, shkaku i dështimeve është formimi i kthesave me qark të shkurtër. Me sa duket kjo është për shkak të lagështisë së lartë dhe luhatjeve të mëdha të temperaturës, të cilat kontribuojnë në shkatërrimin e izolimit të llakut të telit dredha-dredha. Në këtë pajisje, për të rritur besueshmërinë, përdoren dy transformatorë të fuqisë, mbështjelljet e të cilëve janë të lidhur në seri. Me një lidhje të tillë, një qark i shkurtër i ndërprerjes në asnjë prej transformatorëve nuk shkakton një emergjencë - një rritje të konsiderueshme të rrymave në mbështjellje, mbinxehje, etj. Për më tepër - BZU në këtë rast nuk e humbet kapacitetin e tij të punës - ai vazhdon të mbajë baterinë në një gjendje të ngarkuar. LED HL1 dhe HL2 sinjalizojnë shëndetin e transformatorëve. Nëse njëri prej tyre ndalon së ndezuri, atëherë transformatori përkatës duhet të riparohet ose zëvendësohet. Nëse ndodh një defekt në të dy transformatorët, konsumi aktual mund të rritet. Mund të ndodhë gjithashtu mbinxehje e mbështjelljes së transformatorit. Në këtë rast, siguresat FU2,3 ose siguresat termike FU1, FU4 do të funksionojnë.

Stabilizimi i tensionit dhe kufizimi i rrymës së karikimit sigurohet nga mikroqarku DA1 - LM317. Mikroqarqet e këtij lloji kanë mbrojtje të integruar kundër rritjes së rrymës së daljes në vlera mbi 2.5 A, mbrojtje nga qarku i shkurtër i daljes dhe mbrojtje nga mbinxehja. Qarku i komutimit DA1 ndryshon nga ai tipik vetëm në mënyrën se si rregullohet tensioni i daljes. Në këtë rast, voltazhi i daljes rregullohet në rangun prej 11 ... 17 volt duke përdorur rezistencën R7. Në rast të humbjes së kontaktit në këtë rezistencë, rryma në daljen e BZU do të ulet në zero dhe nuk do të rritet në nivelin e mbrojtjes aktuale, siç do të ndodhte me metodën e zakonshme të rregullimit të tensionit të daljes (ndryshueshme rezistenca midis daljes së parë të mikroqarkut dhe telit të përbashkët).

Gjatë funksionimit të BZU, mund të ndodhë një ndërprerje e energjisë. Në këtë rast, rryma e shkarkimit të baterisë përmes BZU duhet të jetë minimale - dukshëm më e ulët se rryma e vetë-shkarkimit. Kjo sigurohet duke përdorur çelësin VT1 dhe diodën VD5. Kur energjia elektrike është e fikur, si tranzistori VT1 ashtu edhe dioda VD5 janë të kyçura. Çelësi VT1 thyen qarkun për rrymën e shkarkimit përmes ndarësit R5 - R8, dhe dioda VD5 shkëput kondensatorin elektrolitik C2 nga bateria, i cili ka një kapacitet të konsiderueshëm dhe, ndoshta, një rrymë rrjedhje të dukshme. Si rezultat, rryma e shkarkimit të baterisë në BZU të shkëputur nga rrjeti është rreth 20 μA. Kjo rrymë përcaktohet kryesisht nga rezistenca hyrëse e voltmetrit të lidhur me daljen e BCD.

Dioda VD8 mbron BZU në rast të një gabimi me polaritetin e baterisë së lidhur. Në këtë rast, siguresa FU5 do të digjet, pas zëvendësimit të së cilës pajisja do të rivendosë funksionalitetin e saj. Nëse një gabim i tillë përjashtohet, atëherë kjo diodë nuk mund të instalohet.

Një furnizim ndihmës me energji elektrike me një tension dalës rreth 8 V, i montuar në elementët VD3 dhe C3, shërben për të fuqizuar një matës dixhital të rrymës dhe tensionit të lidhur me daljen e memories. Gjithashtu gjeneron një sinjal që hap çelësin VT1 në prani të tensionit në rrjet. Nëse tensioni i rrjetit është i fikur, atëherë kondensatori C3 shkarkohet shpejt në zero për shkak të rezistencës R4.

Si matës dixhital i rrymës dhe tensionit, autori përdori një pajisje të përdorur gjerësisht të shitur në dyqanet online të quajtur "Amperemeter 100V 10A Voltmeter LED Dual Volt Amp Meter". Meqenëse prodhuesit nuk ofrojnë gjithmonë një diagram lidhjeje dhe shënjimi i ngjyrave të kunjave mund të ndryshojë nga ai i dhënë në përshkrim, propozohet të lidhni njehsorin me BZU në përputhje me numrin e pinit të treguar në foton e mëposhtme.

Kur përdorni njehsorin, duhet të merret parasysh veçoria e tij. Nëse rryma e matur është më pak se 50 mA, atëherë ekrani dixhital do të lexojë zero "0.00 A". Sipas autorit, kjo mangësi kompensohet kryesisht nga disponueshmëria e pajisjes dhe çmimi i saj i ulët - rreth 3 USD. Në shitje ka edhe matësa më të saktë që nuk e kanë këtë pengesë, por kostoja e tyre është shumë më e lartë.

Pamja e pajisjes me kapakun e hequr tregohet në foton e mëposhtme.

Të gjithë elementët janë brenda një kuti metalike. Siguresat termike FU1 dhe FU4 janë ngjitur me ngjitës rezistent ndaj nxehtësisë në transformatorët T1 dhe T2, përkatësisht. Siguresat FU2 dhe FU3 janë të vendosura në prizën e rrjetit. Për të rritur besueshmërinë, të gjitha siguresat janë instaluar pa pajisje - ato bashkohen në thyerjet e telave përkatës, të ndjekur nga izolimi me një tub për tkurrjen e nxehtësisë. Radiatori për çipin DA1 dhe urën diodike VD4 është një pllakë alumini. Midis mikroqarkut dhe pllakës, duhet të vendoset mikë ose një izolant tjetër me rezistencë të ulët termike. Pllaka e aluminit, nga ana tjetër, është e dehur në kutinë metalike. Për të reduktuar më tej rezistencën termike, u përdor pasta KPT-8. Rezistenca R7, me të cilën rregullohet tensioni i daljes, duhet të mbrohet nga ndikimet aksidentale. Autori përdori një rezistencë me tela PP3-40 si R7.

Korrigjimi i pajisjes është të zgjidhni rezistorët R1 dhe R2 për të siguruar të njëjtin shkëlqim të LED-ve HL1 dhe HL2. Zgjedhja e këtyre rezistorëve mund të kërkohet nëse parametrat e transformatorëve T1 dhe T2 ndryshojnë ndjeshëm. Në këtë rast, voltazhi midis tyre në modalitetin boshe mund të shpërndahet në mënyrë të pabarabartë. Ndërsa ngarkesa rritet, tensionet në të gjithë transformatorët ulen.

Një parakusht për funksionimin e sigurt të BZU është argumentimi i besueshëm i rastit të tij.

Për të lidhur BZU me një bateri makine, është e përshtatshme të përdorni lidhësin e çakmakut nëse nuk fiket kur të hiqni çelësin e ndezjes. Përndryshe, do t'ju duhet të instaloni një lidhës të veçantë për BZU. Dizajni i lidhësit duhet të përjashtojë lidhjen me polaritet të gabuar. Një siguresë 5 A duhet të instalohet në telin që lidh terminalin pozitiv të baterisë me lidhësin.

Zgjedhja e saktë e tensionit të daljes për të cilën është konfiguruar LCU është shumë e rëndësishme për funksionimin e suksesshëm të baterisë dhe karikuesit. Nëse voltazhi është nën vlerën optimale, bateria nuk do të ngarkohet plotësisht. Tensioni i lartë mund të shkaktojë që elektroliti të vlojë gradualisht dhe të shkurtojë jetën e baterisë. Prodhuesit zakonisht nuk e specifikojnë tensionin optimal për ngarkimin me bufer të baterive të automobilave. Ju mund të bëni një zgjedhje bazuar në tensionin në rrjetin në bord të makinës - nga 13,8 V në 14,5 V. Për ngarkimin e tamponit, është më mirë të zgjidhni një vlerë afër kufirit të poshtëm të këtij diapazoni. Ju gjithashtu mund të merrni si bazë parametrat e mënyrës së ruajtjes (modaliteti buffer) i një prej karikuesve automatikë të prodhuar nga industria. Për shembull, në përshkrimin e karikuesve të familjes Vympel, një fragment i tabelës nga i cili është dhënë në shtojcën e këtij artikulli, voltazhi është 13.4 - 13.8 V. Aktualisht, autori përdor një BZU me një bateri pa mirëmbajtje të tipit konvencional (jo AGM). Në një temperaturë prej 20°C, tensioni vendoset në 13,7 V. Vlerat e tensionit për temperaturat e tjera mund të merren nga tabela e vendosur në panelin e përparmë të pajisjes (shih foton e parë).

Lista e elementeve të radios

Emërtimi	Lloji i	Emërtimi	sasi	shënim	Rezultati	blloku im i shënimeve
T1, T2	Transformator	TH46	2			Në bllokun e shënimeve
FU1, FU4	siguresë termike	TZD 105	2			Në bllokun e shënimeve
FU2, FU3	fitil	1 A T	2			Në bllokun e shënimeve
FU5	fitil	5A	1			Në bllokun e shënimeve
SB1	Ndërro	P2KA3	1	butonin		Në bllokun e shënimeve
VD1, VD2, VD6, VD7	diodë ndreqës	1N4007	4			Në bllokun e shënimeve
VD3	Ura diodike	RC207	1	urë		Në bllokun e shënimeve
VD4	diodë ndreqës	KBU6B	1	urë		Në bllokun e shënimeve
VD5, VD8	Diodë	KD213A	2			Në bllokun e shënimeve
HL1, HL2	Diodë që lëshon dritë	L1154GT	2			Në bllokun e shënimeve
VT1	Transistor MOSFET	BS170	1			Në bllokun e shënimeve
DA1	Rregullator linear	LM317	1			Në bllokun e shënimeve
R1, R2, R8	Rezistencë