Nopea akkulaturipiiri lataa nopeutettua akkua siten, että se latautuu lyhyemmässä ajassa kuin määritetty aika. Tämä tehdään yleensä vaiheittaisen virran optimoinnin tai ohjauksen avulla.

Etsittäessäsi nopeaa laturipiiriä, joka lataa akun nopeasti, törmäsin muutamaan malliin, jotka eivät olleet vain hyödyttömiä, vaan myös harhaanjohtavia. Vaikuttaa siltä, että huolestuneilla kirjoittajilla ei ollut aavistustakaan, millaisen pikalaturin todella on oltava.

Tavoite

Tärkein tavoite tässä on nopea lyijyhappoakkujen lataaminen aiheuttamatta haittaa sen kennoille.

Normaalisti lämpötilassa 25 celsiusastetta lyijyhappoakun oletetaan latautuvan C / 10-nopeudella, joka kestää vähintään 12-14 tuntia, ennen kuin akku latautuu täyteen. Tässä C = akun Ah-arvo

Tässä esitetyn konseptin tavoitteena on nopeuttaa prosessia 50% ja mahdollistaa latauksen päättyminen 8 tunnissa.

Huomaa, että LM338-pohjaista virtapiiriä ei voida käyttää akun latausnopeuden nostamiseen , kun se on a suuri jännitteen säädin IC , latausnopeuden parantaminen vaatii a erityinen askel viisas vaihto virrassa, jota ei voida tehdä pelkästään LM338 IC: llä.

Piirikonsepti

Kun puhumme akun lataamisesta nopeasti, olemme tietysti kiinnostuneita toteuttamaan saman lyijyhappoakkujen kanssa, koska niitä käytetään laajasti melkein kaikissa yleissovelluksissa.

Lyijyhappoakkujen tärkein asia on, että niitä ei voida pakottaa lataamaan nopeasti, ellei laturin rakenteessa ole 'älykkäät' automaattiset piirit .

Litiumioniakulla tämä on tietenkin melko helppoa, kun siihen syötetään määritetyn suuren virran koko annos ja katkaistaan sitten heti, kun se saavuttaa täyden lataustason.

Edellä mainitut toimet voivat kuitenkin tarkoittaa kohtalokasta, jos ne tehdään lyijyhappoakulle, koska LA-akkuja ei ole suunniteltu vastaanottamaan latausta jatkuvasti suurilla virtatasoilla.

Siksi virran nopeaan paineistamiseen nämä akut on ladattava porrastetulla tasolla, jolloin tyhjentynyt akku syötetään aluksi suurella C1-nopeudella, vähitellen alennetaan C / 10: een ja lopuksi valutustaso akun lähestyessä täyden latauksen terminaaleistaan. Kurssi voi sisältää vähintään 3-4 vaihetta parhaan mahdollisen mukavuuden ja akunkeston varmistamiseksi.

Kuinka tämä 4-vaiheinen akkulaturi toimii

Nelivaiheisen pikalatauspiirin toteuttamiseksi käytämme tässä monipuolista LM324: tä erilaisten jännitetasojen havaitsemiseen.

Neljä vaihetta sisältävät:

“op amp neliöaaltogeneraattori ”

1) Suurivirtainen irtolataus
2) Kohtalainen nykyinen irtolataus
3) Absorptiolataus
4) Kelluva lataus

Seuraava kaavio osoittaa, miten IC LM324 voidaan kytkeä 4-vaiheisena akkujännitteenä valvoa ja katkaista piiri.

Piirikaavio

KYTKE KYTKEMINEN LED-valot sarjaan R1, R2, R3, R4, JOKA järjestyksessä saadaksesi synkronisen lukemisen akun lataustilasta. Aluksi kaikki merkkivalot palavat osoittamaan maksimivirtaa, minkä jälkeen LEDit kytkeytyvät pois päältä yksitellen, kunnes vain A4-merkkivalot jäävät osoittamaan kelluntalatausta ja akku on täyteen ladattu.

IC LM324 on quad opamp IC, jota kaikkia neljää opampia käytetään lähtövirrojen aiottuun peräkkäiseen kytkentään.

Menettely on erittäin helppo ymmärtää. opampit A1 - A2 on optimoitu kytkemään eri jännitetasoilla kytketyn akun porrastetun latauksen aikana.

Kaikkiin opampien ei-invertoiviin tuloihin viitataan maahan zener-jännitteen kautta.

Käänteiset tulot on kytketty piirin positiiviseen syöttöön vastaavien esiasetusten kautta.

Jos oletamme akun olevan 12 V: n paristo, jonka purkautumistaso on 11 V, P1 voidaan asettaa siten, että rele katkeaa vain, kun akun jännite saavuttaa 12 V, P2 voidaan säätää vapauttamaan rele 12,5 V: lla, P3 voidaan tehdä samalle 13,5 V: n jännitteelle ja lopuksi P4 voidaan asettaa vastaamaan akun täysi lataustaso 14,3 V.

Rx: llä, Ry: llä, Rz: llä on samat arvot ja ne on optimoitu toimittamaan akulle tarvittava määrä virtaa eri latausjännitetasojen aikana.

Arvo voidaan kiinnittää siten, että jokainen induktori sallii virran kulkunopeuden, joka voi olla 1/10 akun AH: sta.

Se voidaan määrittää käyttämällä ohmilakia:

R = I / V

“kompassin magnetometrin anturi matkapuhelimessa ”

Rx: n, yksinään tai Rx, Ry: n arvot voidaan mitoittaa hieman eri tavalla, jotta akkuun voidaan antaa suhteellisen enemmän virtaa alkuvaiheessa yksilöllisten mieltymysten mukaisesti, ja ne ovat muokattavissa.

Kuinka piiri reagoi, kun se kytketään päälle

Kun tyhjä akku on kytketty esitettyjen napojen yli, kun virta kytketään:

Kaikilla käänteisillä opampeilla on vastaavasti matalampi jännitetaso kuin zener-jännitteen vertailutaso.

Tämä saa kaikki opampien lähdöt nousemaan korkeaksi ja aktivoi releet RL / 1 - RL / 4.

Edellä olevassa tilanteessa tulon koko syöttöjännite ohitetaan akkuun RL1: n N / O-koskettimien kautta.

Tyhjä akku alkaa nyt latautua suhteellisen suurella virtanopeudella ja latautuu nopeasti purkautuneen tason yläpuolelle, kunnes asetettu jännite P1: ssä ylittää zener-viitearvon.

Edellä mainittu pakottaa A1: n kytkeytymään pois päältä T1 / RL1.

Akku on nyt estetty saamasta täyttä syöttövirtaa, mutta latautuu jatkuvasti Rx: n, Ry: n ja Rz: n vastaavien relekoskettimien kautta luomilla rinnakkaisilla vastuksilla.

Tämä varmistaa, että akku ladataan seuraavalla korkeammalla virtatasolla, joka määritetään kolmen rinnakkaisen induktorin nettoarvon (vastusten) perusteella.

Kun akku latautuu edelleen, A2 sammuu seuraavalla ennalta määrätyllä jännitetasolla, sammuttamalla Rx: n ja renderöimällä Ry, Rz vain aiotulla latausvirralla akkuun. Tämä varmistaa, että vahvistimen taso on vastaavasti alennettu akulle.

Noudattamalla menettelyjä, kun akku latautuu seuraavalle lasketulle korkeammalle tasolle, A3 sammuu, jolloin vain Rz voi ylläpitää vaadittavaa optimaalista virtatasoa akulle, kunnes se latautuu täyteen.

Kun näin tapahtuu, A4 sammuu lopulta varmistaen, että akku on nyt täysin pois päältä saavutettuaan vaaditun täyden latauksen määritetyllä nopealla nopeudella.

Yllä oleva 4-vaiheisen akun lataustapa varmistaa nopean lataamisen vahingoittamatta akun sisäistä kokoonpanoa ja varmistaa, että lataus saavuttaa vähintään 95%.

Rx, Ty, Rz voidaan korvata vastaavilla langallisilla haavavastuksilla, mutta se tarkoittaisi heiltä jonkin verran lämmöntuottoa verrattuna kelan vastineisiin.

Normaalisti lyijyhappoakku olisi ladattava noin 10 - 14 tunnin ajan, jotta vähintään 90% latauksesta kertyy. Edellä mainitulla pikalatauspiirillä sama voidaan tehdä viiden tunnin kuluessa, mikä on 50% nopeampi.

Osaluettelo

R1 --- R5 = 10k
P1 --- P4 = 10k esiasetusta
T1 --- T4 = BC547
RL / 1 --- RL / 4 = SPDT 12V releet 10amp kontaktikosketus
D1 --- D4 = 1N4007
Z1 = 6 V, 1/2 watin zener-diodi
A1 --- A4 = LM324 IC