Каталог статей

Главная » Все схемы » Источники питания » Зарядные устройства (для батареек)

Выбранная схема!!!


3107
Зарядно-восстановительное устройство для NiCd аккумуляторов
Зарядно-восстановительное устройство для NiCd аккумуляторов
В. КОНОВАЛОВ, г. Иркутск

Предлагаемое устройство, по мнению автора, может не только заряжать, но и восстанавливать никель-кадмиевые аккумуляторы, емкость которых по тем или иным причинам уменьшилась. Прибор разработан в лаборатории "Автоматики и телемеханики" Иркутского областного центра технического творчества учащихся при финансовой поддержке Иркутского а а ланер ного клуба в 2004 г.

Технология восстановления никель-кадмиевых (NiCd) аккумуляторов требует их предварительной разрядки для снятия "эффекта памяти", когда неправильная эксплуатация приводит к образованию на электродах кристал-лов-дендритов, ухудшающих работоспособность аккумуляторов (повыша-
ется их внутреннее сопротивление, увеличивается саморазрядка).

Эффективность работы таких батарей с каждой последующей зарядкой уменьшается до полного преждевременного выхода из строя. Частичная выбраковка аккумуляторов и замена их новыми положительного результата недаст, необходим комплексный подход к решению проблемы сохранения работоспособности всей батареи.

Восстановить батарею аккумуляторов можно, если провести несколько циклов зарядки-разрядки и заряжать ее импульсным током. Восстановление и зарядка батареи аккумуляторов необходимы для приведения ее в рабочее состояние после длительного хранения или неправильной эксплуатации.
Чтобы восстановить батарею NiCd аккумуляторов, необходимо предварительно разрядить ее током, численно равным 0,1С (С — емкость аккумулятора), до напряжения 0,9... 1 В на аккумулятор, а затем зарядить в течение 6... 10 ч до напряжения 1,5...1,55 В.

Описываемое зарядно-восстановительное устройство (см. схему) позволяет проводить подобные циклы зарядки-разрядки.


Основные технические характеристики
Напряжение сети, В  ........200...250
Максимальный ток зарядки,
мА.........................500
Ток дозарядки, мА, не более.......80
Ток буферного режима, мА,
не более    ....................20
Число аккумуляторов в батарее .. .4—15
Напряжение батареи аккумуляторов, В.............4,8...18
Время восстановления, ч........5...7
Время дозарядки, ч   ............3...5
Время нахождения батареи
в буферном режиме .. .не ограничено
Емкость аккумуляторов, мАч,
не более...................3000


В устройстве реализована зарядка при стабильном напряжении. Эту функцию выполняет источник питания, состоящий из сетевого трансформатора Т1, выпрямителя VD1 со сглаживающим конденсатором С2 и стабилизатора DA1. Резистор R5 ограничивает ток зарядки и тем самым защищает микросхему и аккумуляторы в начальный момент, когда напряжение батареи GB1 намного ниже выходного напряжения стабилизатора. Уменьшение тока в конце зарядки вызвано тем, что напряжение на батарее к этому моменту повышается и достигает максимального значения.
Дозарядка небольшим током в конце зарядно-восстановительного цикла снижает температуру аккумуляторов, удаляет остатки кристаллизации электродов. Буферный режим поддерживает батарею в рабочем состоянии, компенсируя ток саморазрядки. Для достижения положительного эффекта импульсный ток наложен на постоянный ток зарядки на протяжении всего зарядно-восстановительного процесса.

Падение напряжения на резисторе R5 используется для индикации рабочего состояния устройства. Свечение красного светодиода (HL2) указывает на зарядку, зеленого (HL3) — на разрядку. Резистор R6 ограничивает ток через светодиоды HL2 и HL3 при замыкании в цепях зарядки и разрядки.
В случае отсутствия батареи аккумуляторов или плохого контакта в ней при нажатии на кнопку SB1 индикаторы светится не будут, а реле К1 перейдет в режим зуммера.
Резистор R4 в цепи питания реле уменьшает ток его удержания, что облегчает автоматическое переключение из режима разрядки в режим зарядки. Резистор R1 и светодиод HL1 образуют указатель включения и замыкания в выходной цепи. В случае замыкания светодиод светит с повышенной яркостью. Диод VD2 защищает светодиод HL1 от напряжения обратной полярности.
Рекристаллизация электродов в аккумуляторе   происходит  при   подаче
в батарею импульсов тока со вторичной обмотки трансформатора через конденсатор С1.
Для нормальной работы стабилизатора DA1 установлены конденсаторы фильтра С2, СЗ, нагрузочный резистор R2 и диод защиты VD3.

После подключения батареи к заряд-но-восстановительному устройству проводят ее предварительную разрядку, для чего нажимают на кнопку SB1. В результате напряжение поступает на обмотку реле К1. Оно срабатывает и, переключая контакты К1.1, самоблокируется и подключает разрядную нагрузку R3.
Когда напряжение батареи достигнет 0,9... 1 В на аккумулятор, ток удержания окажется недостаточен, реле выключится и переключит контакты К1.1 в положение, показанное на схеме. Батарея начнет заряжаться.

Следует добавить, что часто проводить разрядку никель-кадмиевых аккумуляторов фирмы-изготовители не рекомендуют: примерно один раз на десять зарядок.
В устройстве применен сетевой трансформатор ТПП243-127/220-50. Диодный мост КЦ405А допустимо заменить любым с максимальным током около 1 А. Микросхему стабилизатора устанавливают на теплоотводящую пластину размерами 50x10 мм толщиной 3...4 мм. Реле — РЭС47 исполнения РФ4.500.407-00 или РФ4.500.407-08 (паспорт            РФ4.500.408            или
РФ4.500.400), возможно использование и других на рабочее напряжение 12...24 В. Кнопка — любая.
Резисторы R3, R5 — С5-37В, остальные — любые малогабаритные. Светодиоды — серий АЛ307 или КИПД41 красного и зеленого цветов свечения. Конденсаторы — К50-16, К50-35 и импортные.
В авторском варианте устройство собрано навесным монтажом в корпусе БП-1 размерами 155x80x75 мм.
Налаживание зарядно-восстановительного устройства сводится к подбору резистора R4. Этот резистор временно заменяют переменным. К выходу устройства вместо батареи аккумуляторов подключают внешний регулируемый блок питания и подают на конденсатор С4 напряжение 0,9 п, где п — число аккумуляторов. Перемещая движок переменного резистора, добиваются четкого отключения реле. Затем отключают внешний блок питания, измеряют сопротивление переменного резистора и на его место устанавливают постоянный ближайшего сопротивления.

Сопротивление резистора R3, тип микросхемы DA1 и включение вторичных обмоток сетевого трансформатора ТПП243-127/220-50, в зависимости от числа аккумуляторов батареи GB1, указано в таблице. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора должно быть приблизительно равно 1,55 п, где п — число аккумуляторов. На схеме показан вариант зарядно-восстановительного устройства для батареи из 15 NiCd аккумуляторов. Такую батарею используют для запуска двигателей мотопара- и мотодельтапланов. Если устройство предполагается применять для зарядки и восстановления батареи, состоящей из меньшего числа аккумуляторов (соответственно изменив сопротивление резистора R3, подключив необходимые вторичные обмотки трансформатора и выбрав стабилизатор), то можно использовать конденсаторы на меньшее номинальное напряжение. Оно должно быть не меньше




Категория: Зарядные устройства (для батареек) | Добавил: Cosmogor (16.11.2011)
Просмотров: 8769 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0


Всего комментариев: 1
0
1 Сергей187   (06.04.2014 05:11)
Кто-нибудь собрал?

Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов! Подробно тут!
Жалоба

Пожалуйста оставьте свои комментарии !!!!

Имя *:
Email:
Код *:


ElectroTOP - Рейтинг сайтов
Copyright Zloy Soft (Company) © 2008 - 2016