Slik beregner du innstillinger for batterilader

For å beregne parameterne på laderen for et bestemt batteri, må du først ta hensyn til typen og parametrene til batteriet du skal lade med denne enheten. De viktigste egenskapene til et oppladbart batteri er: kapasitet, full ladespenning, maksimal tillatt ladestrøm, samt et utvalg tillatte driftstemperaturer.

Avhengig av hva slags batteri det er, hvilken type materialer den bruker - bør laderens parametere velges individuelt. Her ser vi på bly-syre og litium-ion-batterier, eller rettere sagt funksjonene ved lading av dem.

Sannheten er at hvis batteriet alltid lades riktig, i samsvar med de optimale verdiene for spenning og strøm, så vil det beholde kapasiteten i mange ladesladingssykluser. Selvfølgelig, forutsatt at det også slippes ut, underlagt begrensninger, uten overbelastning, uten overoppheting. Så hvordan beregner jeg parameterne til laderen for batteriet?

Litiumionbatteri

Den viktigste ladede partikkelen som er ansvarlig for dannelse av strøm i litium-ion-batteri, er et positivt ladet litiumion. Den er i stand til å trenge inn i krystallgitteret til materialet ved anoden, for eksempel i karbon i form av grafitt, og også danne salter eller metalloksider (for eksempel med mangan, kobolt eller med jern og fosfor).

På grunn av nettopp en slik kjemisk sammensetning, bør den maksimale endelige ladningsspenningen mellom elektrodene til et litiumionbatteri ikke overstige 4,2 volt, eller bedre, 4,1 volt, dette vil forlenge levetiden og bremse irreversible endringer.

Det er nødvendig å lade et litium-ion-batteri med en spenning på 5 volt for ikke å vente på ubestemt tid. I dette tilfellet bør den optimale ladestrøm være fra 50 til 100% av kapasitetsverdien, det vil si at et 2400 mAh batteri optimalt lades med en strøm fra 2,4A til 1,2A.

For å forhindre overlading lader høykvalitetsladere slike batterier i 2 trinn: i det første trinnet tilføres 5 volt til elektrodene og ladningen går med den maksimalt tillatte strømmen en stund til terskelspenningen er nådd i området 4,1 volt, og deretter begynner det andre trinnet - med en lavere strøm når spenningen bringes til de endelige 4,1-4,2 volt.

Derfor beregnes laderen til et litium-ion-batteri (for 1 celle) som følger: multipliser maksimal spenning med maksimal strøm, si 5V * 2.4A = 1.2W - for eksempel.

Blysyrebatteri

Blysyrebatteriet fungerer på grunn av kjemiske reaksjoner av bly og blydioksyd i en vandig løsning av svovelsyre. Ethvert klassisk bilbatteri er designet på den måten. Under ladeprosessen brytes blysulfat ned i ioner (negativt ladet SO4 og positivt ladet H), blydioksyd dannes ved katoden, og ren bly dannes ved anoden. Ved utslipp oksideres metallisk bly til bly sulfat, blydioksyd reduseres ved katoden, og bly oksideres ved anoden.

Hvis batteriet lades opp (fortsetter å lades for lang tid), vil blysulfat slutte, bare vann vil være igjen, og elektrolysen vil begynne: oksygen blir frigjort på anoden, og hydrogen vil bli generert på katoden (negativ elektrode) - det vil bli sett i den flytende elektrolytten bobler.

På grunn av nettopp en slik kjemisk sammensetning er spenningen på den maksimale ladningen for en celle i et blysyrebatteri 2,17 volt. I et 12 volts batteri er det 6 slike seriekoblede seksjoner, og i et 6-volt batteri er det 3 seriekoblede seksjoner.Derfor er maksimal ladespenning for et 12 volt batteri 13,02 volt. For 6 volt - 6,51 volt.

Laderen i prosessen med lading må således levere en konstant spenning til elektrodene basert på minst 2,45 volt per celle (slik at ladingen ikke går på ubestemt tid) - for 12 volt er dette 14,7 volt, og for 6 volt viser det seg 7, 35 volt. Den innledende ladestrømmen tas optimalt som 30% av kapasiteten.

Som et resultat, skal den maksimale arbeidseffekten til laderen beregnes som maksimal spenning multiplisert med maksimal strøm, si 14,7V * 30A = 441W - for et blysyrebatteri med en nominell spenning på 12 volt, 100Ah kapasitet.

Comments

[#1 Stanislas]

5V * 2.4A = 1.2W ???
5V * 2.4A = 12W, eller noe jeg ikke forstår ???

[#2 Vlad]

Jeg forsto heller ikke hvorfor det plutselig er 1,2W. Jeg tror en skrivefeil.