Простые малогабаритные устройства зарядки аккумулятора: Малогабаритное универсальное зарядное устройство для аккумуляторов

Схема зарядного устройства для аккумуляторов 3,7В

Вы здесь:

Главная » Все записи » Схема зарядного устройства для аккумуляторов 3,7В

Добавил: STR2013,Дата: 15 Мар 2021

Рубрика: [ Все записи, Зарядные устройства ]

Следующее зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов построено с использованием компаратора, который отключает зарядный ток при достижении заданного напряжения.

Заряд производится стабильным током, не зависящим от степени зарядки аккумулятора и напряжения в сети.  Данная схема простая и имеет свои преимущества и недостатки, которые мы обсуждали в предыдущих статьях.

Зарядное устройство обеспечивает стабильный ток заряда и автоматически отключается  при достижении заданного напряжения на аккумуляторе.  Если  на аккумуляторе достигнута необходимая величина напряжения,  переключается компаратор, отключающий зарядный  ток. При этом светодиод «заряд» гаснет и небольшой ток течет через резистор 750 Ом . По окончании зарядки через аккумулятор пропускается небольшой ток, компенсирующий ток саморазряда.

Схема используется при эксплуатации  достаточно качественных аккумуляторов,  у которых внутреннее сопротивление ещё низко, поэтому погрешность установки напряжения полного заряда  пока невелика.

Номиналы прецизионных резисторов на схеме достаточно условны — делитель с необходимым коэффициентом деления можно собрать и на других резисторах.   Также один из резисторов в делителе можно заменить подстроечным  и с помощью цифрового мультиметра установить необходимый порог отключения зарядного тока. Зарядный ток подбирается резистором 39 Ом.

Это  устройство имеет фиксированный ток заряда, т.к. при его изменении требуется корректировать пороговое напряжение отключения  из-за наличия внутреннего сопротивления аккумулятора,  что приводит  к большим  погрешностям в определении момента окончания зарядки.

При протекании зарядного тока светится светодиод «Заряд».

Автор: Кравцов В.

(сайт:Автоматика в быту)

Метки: [ зарядное ]

ПОДЕЛИТЕСЬ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Самодельный блок питания на MOSFET транзисторе

Мощный лабораторный блок питания с MOSFET транзистором на выходе своими руками

В предыдущей статье мы рассматривали схемы ЗУ с использованием в качестве силового ключа мощные p-n-p или n-p-n транзисторы. Они позволяли получить достаточно большой ток при небольшом количестве радиодеталей, но  у используемых биполярных транзисторов имеется существенный недостаток…

Подробнее…

• Устройство защиты от переполюсовки для зарядного устройства.

Простая схема защиты АКБ и зарядного устройства от переполюсовки

Захотел я собрать какой-нибудь зарядник для аккумуляторов. И самым первым, что я подумал собрать — это зашита от переполюсовки на реле. Приведённая ниже простая схема для защиты зарядного и АКБ под силам любому, даже начинающему радиолюбителю.

Подробнее…
• Схема зарядного устройства для IPod, IPhone

Предлагаемая ниже схема на MC34063A позволяет зарядить Ваш iPod не подключая к компьютеру. Использовать USB-порту компьютера для зарядки батареи не всегда практично. Например, нет компьютера под рукой или нет необходимости включать его из за зарядки. Зарядные устройства для мобильных телефонов плееров iPod и MP3-плееры доступны, но они дорогие и нужно иметь отдельные варианты для зарядки дома и в машине.

Подробнее…

Популярность: 1 528 просм.

Вы можете следить за комментариями к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий:.

— НАВИГАТОР —

микросхемы STM для зарядных устройств и мониторинга батарей

25 марта 2013

В современных мобильных электронных устройствах, даже тех, которые спроектированы с учетом минимизации энергопотребления, использование невосстанавливаемых батарей уходит в прошлое. И с экономической точки зрения — уже на непродолжительном интервале времени суммарная стоимость необходимого количества разовых батарей быстро превысит стоимость одного аккумулятора, и с точки зрения удобства пользователя — проще перезарядить аккумулятор, чем искать, где купить новую батарейку. Соответственно, зарядные устройства для аккумуляторов становятся товаром с гарантированным спросом. Неудивительно, что практически все производители интегральных схем для устройств электропитания уделяют внимание и «зарядному» направлению.

Еще лет пять назад обсуждение микросхем для заряда аккумуляторных батарей (Battery Chargers IC) начиналось со сравнения основных типов аккумуляторов — никелевых и литиевых. Но в настоящее время никелевые аккумуляторы практически перестали использоваться и большинство производителей микросхем заряда либо полностью прекратило выпуск микросхем для никелевых батарей, либо выпускает микросхемы, инвариантные к технологии батареи (так называемые Multi-Chemistry IC).

В номенклатуре компании STMicroelectronics в настоящее время присутствуют только микросхемы, предназначенные для работы с литиевыми аккумуляторами.

Коротко напомним основные особенности литиевых аккумуляторов. Достоинства:

• Высокая удельная электроемкость. Типичные значения 110…160Вт*час*кг, что в 1,5…2,0 раза превышает аналогичный параметр для никелевых батарей. Соответственно, при равных габаритах емкость литиевой батареи выше.
• Низкий саморазряд: примерно 10% в месяц. В никелевых батареях этот параметр равен 20…30%.

• Отсутствует «эффект памяти», благодаря чему эта батарея проста в обслуживании: нет необходимости разряжать аккумулятор до минимума перед очередной зарядкой.

Недостатки литиевых батарей:

• Необходимость защиты по току и напряжению. В частности, необходимо исключить возможность короткого замыкания выводов аккумулятора, подачи напряжения обратной полярности, перезаряда.
• Необходимость защиты от перегрева: нагрев батареи выше определенного значения негативно влияет на ее емкость и срок службы.

Существуют две промышленные технологии изготовления литиевых аккумуляторов: литий-ионная (Li-Ion) и литий-полимерная (Li-Pol). Однако, поскольку алгоритмы заряда этих батарей совпадают, то микросхемы заряда не разделяют литий-ионную и литий-полимерную технологии. По этой причине обсуждение достоинств и недостатков Li-Ion- и Li-Pol-аккумуляторов пропустим, сославшись на литературу [1, 2, 3].

Рассмотрим алгоритм заряда литиевых батарей, представленный на рисунке 1.

 

 

Рис. 1. Алгоритм заряда литиевых батарей

Первая фаза, так называемый предварительный заряд, используется только в тех случаях, когда батарея сильно разряжена. Если напряжение батареи ниже 2,8 В, то ее нельзя сразу заряжать максимально возможным током: это крайне отрицательно скажется на сроке службы аккумулятора. Необходимо сначала «подзарядить» батарею малым током примерно до 3,0 В, и только после этого заряд максимальным током становится допустим.

Вторая фаза: зарядное устройство как источник постоянного тока. На этом этапе через батарею протекает максимальный для заданных условий ток. При этом, напряжение аккумулятора постепенно растет до тех пор, пока не достигнет предельного значения, равного 4,2 В. Строго говоря, по завершению второго этапа заряд можно прекратить, но при этом следует иметь в виду, что аккумулятор на данный момент заряжен примерно на 70% своей емкости. Отметим, что во многих зарядных устройствах максимальный ток подается не сразу, а плавно нарастает до максимума в течение нескольких минут — используется механизм «плавного старта» (Soft Start).

Если желательно зарядить батарею до значений емкости, близких к 100%, то переходим к третьей фазе: зарядное устройство как источник постоянного напряжения. На этом этапе к батарее приложено постоянное напряжение 4,2 В, а ток, протекающий через батарею, в процессе заряда уменьшается от максимума до некоторого заранее заданного минимального значения.

В тот момент, когда значение тока уменьшается до этого предела, заряд батареи считается законченным и процесс завершается.

Напомним, что одним из ключевых параметров аккумуляторной батареи является ее емкость (единица измерения — А*час). Так, типичная емкость литий-ионного аккумулятора типоразмера ААА равна 750…1300 мА*ч. Как производная от этого параметра используется характеристика «ток 1С», это величина тока, численно равная номинальной емкости (в приведенном примере — 750…1300 мА). Значение «тока 1С» имеет смысл только как определение величины максимального тока при заряде батареи и величины тока, при которой заряд считается законченным. Принято считать, что величина максимального тока не должна превышать величины 1*1С, а заряд батареи можно считать завершенным при снижении тока до величины 0,05…0,10*1С. Но это те параметры, которые можно считать оптимальными для конкретного типа батареи. В реальности одно и то же зарядное устройство может работать с аккумуляторами различных производителей и различной емкости, при этом емкость конкретной батареи остается для зарядного устройства неизвестной.

Следовательно, заряд батареи любой емкости в общем случае будет происходить не в оптимальном для батареи режиме, а в режиме, предустановленном для зарядного устройства.

Перейдем к рассмотрению линейки микросхем заряда компании STMicroelectronics.

 

Микросхемы STBC08 и STC4054

Эти микросхемы представляют собой достаточно простые изделия для заряда литиевых аккумуляторов. Микросхемы выполнены в миниатюрных корпусах типа DFN6 и TSOT23-5L, соответственно. Это позволяет использовать данные компоненты в мобильных устройствах с достаточно жесткими требованиями по массогабаритным характеристикам (например, сотовые телефоны, МР3-плейеры). Схемы включения

STBC08 и STC4054 представлены на рисунке 2.

 

 

Рис. 2. Схемы включения микросхем STBC08 и STC4054

Несмотря на ограничения, которые накладывает минимальное количество внешних выводов в корпусах, микросхемы обладают достаточно широкими функциональными возможностями:

• Нет необходимости в применении внешнего MOSFET-транзистора, блокировочного диода и токового резистора. Как следует из рисунка 2, внешняя обвязка ограничивается фильтрующим конденсатором на входе, программирующим резистором и двумя (для STC4054- одним) индикаторными светодиодами.
• Максимальное значение тока заряда программируется номиналом внешнего резистора и может достигать значения 800мА. Факт окончания заряда определяется в тот момент, когда в режиме постоянного напряжения значение зарядного тока снизится до величины 0,1*I_BAT, то есть, также задается номиналом внешнего резистора. Максимальный ток заряда определяется из соотношения:

 

I_BAT = (V_PROG/R_PROG)*1000;

 

где I_BAT — ток заряда в Амперах, R_PROG — сопротивление резистора в Омах, V_PROG — напряжение на выходе PROG, равное 1,0 Вольта.

• В режиме постоянного напряжения на выходе формируется стабильное напряжение 4,2В с точностью не хуже 1%.
• Заряд сильно разряженных батарей автоматически начинается с режима предварительной зарядки. До тех пор, пока напряжение на выходе аккумулятора не достигнет величины 2,9В, заряд осуществляется слабым током величиной 0,1*I_BAT. Подобный метод, как уже отмечалось, предотвращает весьма вероятный выход из строя при попытке заряда сильно разряженных аккумуляторов обычным способом. Кроме того, величина стартового значения зарядного тока принудительно ограничивается, что также увеличивает срок службы батарей.
• Реализован режим автоматической капельной подзарядки- при снижении напряжения батареи до 4,05В цикл заряда будет перезапущен. Это позволяет обеспечить постоянный заряд батареи на уровне не ниже 80% от его номинальной емкости.
• Защита от перенапряжения и перегрева. Если значение входного напряжения превышает определенный предел (в частности, 7,2В) или если температура корпуса превысит величину 120°С, то зарядное устройство отключается, защищая себя и аккумулятор. Разумеется, реализована также защита от низкого входного напряжения- если входное напряжение опустилось ниже определенного уровня (U_VLO), то зарядное устройство также отключится.
• Возможность подключения светодиодов индикации позволяет пользователю иметь представление о текущем состоянии процесса зарядки батареи.

 

Микросхемы заряда батареи L6924D и L6924U

Данные микросхемы представляют собой устройства с более широкими возможностями по сравнению с STBC08 и STC4054. На рисунке 3 представлены типовые схемы включения микросхем L6924D и L6924U.

 

 

Рис. 3. Схемы подключения микросхем L6924D и L6924U

Рассмотрим те функциональные особенности микросхем L6924, которые касаются задания параметров процесса заряда батареи:

1. В обеих модификациях есть возможность задать максимальную продолжительность заряда батареи начиная с момента перехода в режим стабилизации постоянного тока (также используется термин «режим быстрой зарядки» — Fast charge phase). При переходе в этот режим запускается сторожевой таймер, запрограммированный на определенную длительность T_PRG номиналом конденсатора, подключенного к выводу T_PRG. Если до срабатывания данного таймера заряд батареи не будет прекращен по штатному алгоритму (снижение тока, протекающего через батарею, ниже значения I_END), то после срабатывания таймера зарядка будет прервана принудительно. При помощи этого же конденсатора задается максимальная продолжительность режима предварительной зарядки: она равна 1/8 от продолжительности T_PRG. Также, если за это время не произошел переход в режим быстрой зарядки, происходит выключение схемы.

2. Режим предварительной зарядки. Если для устройства STBC08 ток в этом режиме задавался как величина, равная 10% от I_BAT, а напряжение переключения в режим постоянного тока было фиксированным, то в модификации L6924U этот алгоритм сохранился без изменений, но в микросхеме L6924D оба этих параметра задаются с использованием внешних резисторов, подключаемых ко входам I_PRE и V_PRE.

3. Признак завершения зарядки на третьей фазе (режим стабилизации постоянного напряжения) в устройствах STBC08 и STC4054 задавался как величина, равная 10% от I_BAT. В микросхемах L6924 этот параметр программируется номиналом внешнего резистора, подключаемого к выводу I_END. Кроме того, для микросхемы L6924D существует возможность снизить значение напряжения на выводе V_OUT с общепринятого значения 4,2 В до значения 4,1 В.

4. Значение максимального зарядного тока I_PRG в данных микросхемах задается традиционным образом — посредством номинала внешнего резистора.

Как видим, в простых «зарядках» STBC08 и STC4054 при помощи внешнего резистора задавался только один параметр — зарядный ток. Все остальные параметры были либо жестко зафиксированы, либо являлись функцией от I_BAT. В микросхемах L6924 есть возможность тонкой подстройки еще нескольких параметров и, кроме того, осуществляется «страховка» максимальной продолжительности процесса зарядка батареи.

Для обеих модификаций L6924 предусмотрено два режима работы, если входное напряжение формируется сетевым AC/DC-адаптером. Первый — стандартный режим линейного понижающего регулятора выходного напряжения. Второй — режим квазиимпульсного регулятора. В первом случае в нагрузку может быть отдан ток, величина которого чуть меньше, чем величина входного тока, отбираемого от адаптера. В режиме стабилизации постоянного тока (вторая фаза — Fast charge phase) разница между входным напряжением и напряжением на «плюсе» батареи рассеивается как тепловая энергия, вследствие чего рассеиваемая мощность на этой фазе заряда максимальна. При работе в режиме импульсного регулятора в нагрузку может быть отдан ток, значение которого выше, чем значение входного тока. При этом «в тепло» уходит существенно меньшая энергия. Это, во-первых, снижает температуру внутри корпуса, а во-вторых — повышает эффективность устройства. Но при этом следует иметь в виду, что точность стабилизации тока в линейном режиме равно приблизительно 1%, а в импульсном — около 7%.

Работа микросхем L6924 в линейном и квазиимпульсном режимах иллюстрируется рисунком 4.

 

 

Рис. 4. Линейный и квазиимпульсный режим заряда в микросхемах L6924D и L6924U

Микросхема L6924U, кроме того, может работать не от сетевого адаптера, а от USB-порта. В этом случае микросхема L6924U реализует некоторые технические решения [4], которые позволяют дополнительно снизить рассеиваемую мощность за счет увеличения продолжительности зарядки.

Микросхемы L6924D и L6924U имеют дополнительный вход принудительного прерывания заряда (то есть отключения нагрузки) SHDN.

В простых микросхемах заряда температурная защита заключается в прекращении заряда при повышении температуры внутри корпуса микросхемы до 120°С. Это, конечно, лучше, чем полное отсутствие защиты, но величина 120°С на корпусе с температурой самой батареи связана более чем условно. В изделиях L6924 предусмотрена возможность подключения термистора, непосредственно связанного с температурой аккумулятора (резистор RT1 на рисунке 3). При этом появляется возможность задать температурный диапазон, в котором заряд батареи станет возможным. С одной стороны, литиевые батареи не рекомендуется заряжать при минусовой температуре, а с другой — также крайне нежелательно, если батарея при зарядке нагревается более чем до 50°С. Применение термистора дает возможность производить зарядку батареи только при благоприятных температурных условиях.

Естественно, дополнительный функционал микросхем L6924D и L6924U не только расширяет возможности проектируемого устройства, но и приводит к увеличению площади на плате, занимаемой как самим корпусом микросхемы, так и внешними элементами обвязки.

 

Микросхемы заряда аккумулятора STBC21 и STw4102

Это — дальнейшее усовершенствование микросхемы L6924. С одной стороны, реализован приблизительно тот же функциональный пакет:

• Линейный и квазиимпульсный режим.
• Термистор, связанный с батареей, как ключевой элемент температурной защиты.
• Возможность задания количественных параметров для всех трех фаз процесса зарядки.

Некоторые дополнительные возможности, отсутствовавшие в L6924:

• Защита от неправильной полярности.
• Защита от короткого замыкания.
• Существенным отличием от L6924 является наличие цифрового интерфейса I²C для задания значений параметров и других настроек. Как следствие, становятся возможными более точные настройки процесса заряда. Рекомендуемая схема включения STBC21 приведена на рисунке 5. Очевидно, что в данном случае вопрос об экономии площади платы и о жестких массогабаритных характеристиках не стоит. Но также очевидно, что применение данной микросхемы в малогабаритных диктофонах, плейерах и мобильных телефонах простых моделей не предполагается. Скорее, это аккумуляторы для ноутбуков и подобных устройств, где замена батареи- процедура нечастая, но и недешевая.

 

 

Рис. 5. Рекомендуемая схема включения STBC21

 

Микросхемы STBC21 и STw4102 не принадлежат к одному семейству. Несмотря на то, что их основные функциональные возможности схожи, в мелких деталях существует значительное количество различий. Микросхема STw4102, например, предоставляет более широкие возможности в «тонких» настройках практически всех возможных параметров, кроме того, реализованы дополнительные функции мониторинга батареи, имеется возможность использования внешнего MOSFET-транзистора. Однако целевая область применения обеих микросхем примерно одна и та же.

 

Микросхемы контроля/индикации

Основу линейки «батарейных микросхем» любого производителя составляют именно микросхемы заряда аккумуляторных батарей (Battery Chargers IC), которые и были рассмотрены выше. Но многие производители дополняют номенклатуру «сопутствующими» микросхемами, к которым можно отнести микросхемы контроля состояния батареи (Battery Status Monitor) и микросхемы индикации уровня заряда батареи (Battery Gas Gauge). В номенклатуре STMicroelectronics обе эти роли выполняют STC3100 и STC3105. Схема включения STC3105 представлена на рисунке 6.

 

 

Рис. 6. Схема включения STC3105

 

С функциональной точки зрения микросхема осуществляет периодические измерения значений напряжения на выходе микросхемы и тока, протекающего через нее. Полученные и обработанные данные передаются на микроконтроллер по каналу I²C. Данные микросхемы, с одной стороны, могут оказаться эффективным дополнением для простых микросхем заряда в приложениях, где не имеет смысла усложнять саму процедуру заряда, но может оказаться полезным расширить функции контроля над процессом. С другой стороны, интерфейс I²C предполагает наличие микроконтроллера, который должен получить данные и, в результате, принять какое-то решение на их основе. Но в этом случае напрашивается решение о применение интеллектуальных микросхем STBC21 и STw4102, в которых уже реализованы некоторые функции мониторинга.

 

CC/CV-контроллеры

Помимо функционально законченных микросхем заряда аккумуляторных батарей, компания STMicroelectronics предлагает семейство микросхем CC/CV-контроллеров, в частности — микросхем серии TSM101x. Данные микросхемы включают в себя опорный источник напряжения и два операционных усилителя, как правило, с объединенным выходом. На рисунке 7 представлен фрагмент схемы сетевого зарядного устройства для литиевой батареи с использованием контроллера TSM1012. На первом операционном усилителе (CV — Constant Voltage) реализован контур стабилизированного постоянного напряжения, на втором (CC — Constant Current) — контур стабилизированного постоянного тока. Остальные компоненты представляют собой типовую обвязку импульсного источника питания и задающие цепи.

 

 

Рис. 7. Сетевое зарядное устройство на CC/CV-контроллере TSM1012

Напомним, что цикл заряда литиевого аккумулятора состоит из двух фаз, в которых устройство выступает в качестве источника постоянного тока и одной фазы, в которой устройство выступает в качестве источника постоянного напряжения. Безусловно, проектирование зарядного устройства на базе универсальных «кирпичиков» — более хлопотное и трудоемкое занятие, нежели использование специализированных схем. Однако, в этом случае становится возможным создание устройств, в которых некоторые параметры оказываются на существенно ином качественном уровне. Так, например, в работе [5] приводится ряд решений, позволяющих существенно снизить энергопотребление сетевого зарядного устройства в режиме холостого хода. Приводятся расчеты, согласно которым, типовое решение обеспечивает значение полной потребляемой мощности, равное 440 мВт. Первоначальная оптимизация схемы с применением контроллера TMS1011 дает величину 140 мВт, а дальнейшая оптимизация схемы на контроллере TMS1012 обеспечивает дальнейшее снижение мощности до величины 104 мВт. Безусловно, в большинстве случаев можно обойтись и типовыми решениями, которые дают не рекордные, но вполне приемлемые показатели. Однако, стоит иметь в виду и тот факт, что в линейке продукции есть компоненты, позволяющие, при необходимости, разработать устройство с «элитарными» значениями отдельных параметров.

 

DC/DC-преобразователи

для солнечных батарей

Для большинства мобильных устройств с питанием от аккумуляторных батарей зарядное устройство выполняется в виде автономного устройства для бытовой сети переменного тока. То есть в любом случае для формирования входного постоянного напряжения для микросхемы заряда батареи требуется AC/DC-преобразователь. Компания STMicroelectronics предлагает широкий спектр подобных преобразователей, а также проверенную технологию проектирования сетевых адаптеров. Однако сетевые зарядные устройства — хотя и самое распространенное, но не единственно возможное решение. В качестве источника энергии может быть использована солнечная энергия, накапливаемая в солнечных батареях. В номенклатуре компании STMicroelectronics присутствуют микросхемы DC/DC-преобразователей для солнечных батарей, использующих алгоритм MPPT (Maximum Power Point Tracking — слежение за точкой максимальной мощности). Не вдаваясь в специфические детали, отметим, что на сегодня технология MPPT является наиболее передовой и эффективной технологией для контроллеров заряда солнечной батареи. Вычисление максимальной точки эффективности заряда от солнечного модуля позволяет повысить эффективность генерации солнечной энергии до 25…30% по сравнению с контроллерами других типов [6]. В настоящий момент STMicroelectronics выпускает две микросхемы — SPV1020 и SPV1040. Первая работает с цепочкой последовательно соединенных солнечных батарей с выходным напряжением в диапазоне 6,5…40 В. Вторая — как правило, с одной, батареей напряжением до 5,5 В. Компания STMicroelectronics также выпустила демонстрационную плату STEVAL-ISV012V1, включающую в себя MPPT DC/DC-преобразователь SPV1040 и микросхему заряда L6924D. На рисунке 8 показана демонстрационная плата.

 

 

Рис. 8. Демонстрационная плата зарядного устройства на солнечной батарее STEVAL-ISV012V1

В материале [7] указывается, что суммарная эффективность подобной связки составляет примерно 85% (для SPV1040 — 94%, для L6924D — 90%).

 

Заключение

Номенклатуру микросхем для заряда аккумуляторных батарей, которые предлагает компания STMicroelectronics, нельзя назвать очень широкой: линейка включает в себя восемь изделий и примерно столько же микросхем в смежных нишах. Но реальные функциональные возможности существующих изделий STMicroelectronics покрывают основные потребности рынка в зарядных микросхемах от достаточно простых изделий до высокотехнологичных решений. Возможности интеграции микросхем заряда с такими современными технологиями, как солнечные батареи, также представляются очень перспективным направлением.

 

Литература

1. Чигарев М. Микросхемы управления зарядом аккумуляторов компании ON Semiconductor//Новости Электроники, № 3, 2010.

2. Никитин А. Интегральные схемы управления зарядом аккумуляторов производства Maxim//Новости электроники, № 15, 2009.

3. Хрусталев Д.А. Аккумуляторы. — М.: Изумруд, 2003.

4. L6924U. USB compatible battery charger system with integrated power switch for Li-Ion/Li-Polymer//Материал компании STMicroelectronics. Размещение в Интернете: Ссылка 

5. Camiolo Jean, Scuderi Giuseppe. Reducing the Total No-Load Power Consumption of Battery Chargers and Adapter Applications Polymer//Материал компании STMicroelectronics. Размещение в Интернете: Ссылка

6. Maximum power point tracker. Статья в Википедии. Страница в Интернете: http://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_point_tracker 

7. STEVAL-ISV012V1: lithium-ion solar battery charger//Материал компании STMicroelectronics. Размещение в Интернете: Ссылка.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: analog.vesti@compel.ru

 

 

•••

5 зарядных устройств для подзарядки аккумуляторной батареи вашего автомобиля и ее готовности к работе

NEXPEAK, аккумуляторная батарея

Аккумуляторы могут быть очень темпераментными созданиями. Они требуют надлежащего электрического потока и оптимальных температурных диапазонов, чтобы работать наилучшим образом. Если эти условия не соблюдены, батареи могут стать ворчливыми. Типа настроения «Ты сегодня опоздаешь на работу». Не говоря уже о том, что они являются одним из наиболее часто заменяемых элементов под капотом на протяжении всего срока службы вашего автомобиля. Поэтому здесь, в Gear Team, мы стремимся, чтобы наши аккумуляторы были довольны.

В нормальных, частых условиях вождения ваш генератор поддерживает аккумулятор в хорошем состоянии, обеспечивая оптимальное напряжение и силу тока подзарядки. Вместе они команда мечты. Но как только вы припарковываете свой автомобиль, аккумулятор держит напряжение холостого хода, которое со временем разряжается. Скорость разряда немного варьируется в зависимости от возраста батареи, качества, температуры и уровня сульфатации в ячейках.

Итак, достаточно страшных разговоров о умирающих батареях — как мы можем предотвратить это? Что ж, давайте держать батарею в хорошем состоянии и не допускать потери напряжения. Это то, что решает зарядное устройство. Эти удобные инструменты автоматически поддерживают оптимальную зарядку аккумулятора. Просто защелкните зажимы на клеммах, установите тип аккумулятора и требуемый вход для зарядки, подключите его и уходите. Просто так. Чтобы предотвратить перезарядку аккумулятора и его повреждение, подзарядные устройства оснащены регулятором, который обеспечивает функцию автоматического отключения, которая также позволяет им включаться обратно при обнаружении разряда.

По этой причине зарядные устройства необходимы тем, кто хранит свои автомобили зимой или решает оставить машину на время длительного отпуска. Эти подзарядные устройства намного дешевле, чем платить за новый аккумулятор. Теперь, если вы используете его на автомобиле, хранящемся на хранении, мы рекомендуем приобрести высококачественный, предназначенный для длительного использования. Помимо обычных легковых и грузовых автомобилей, вы определенно захотите использовать зарядные устройства для других своих игрушек, таких как лодки, мотоциклы и другие спортивные транспортные средства, которые не вытягивают ноги регулярно. Если ваша батарея планирует работать дольше месяца, мы рекомендуем маршрут непрерывного зарядного устройства.

Короче говоря, поддержание оптимального заряда аккумулятора необходимо для продления срока его службы. Приобретите одно из этих высококлассных зарядных устройств, чтобы избежать преждевременной замены батареи и избежать сюрпризов, когда вы вернетесь домой и попытаетесь запустить свою поездку. Для нечастого водителя это отличное вложение.

Никогда не позволяйте разряженной батарее снова застрять с этими портативными пусковыми устройствами

---

1

НОКО

Полностью автоматическое интеллектуальное зарядное устройство Genius1 на 1 ампер

Сейчас скидка 25%

30 долларов на АМАЗОН

2

Моринге

Полностью автоматическое зарядное устройство на 1 ампер

Сейчас скидка 20%

20 долларов на АМАЗОН

3

НОКО

Полностью автоматическое интеллектуальное зарядное устройство Genius5 на 5 ампер

Сейчас скидка 22%

70 долларов на АМАЗОН

4

НЕКСПИК

10-амперное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Сейчас скидка 17%

30 долларов на АМАЗОН

5

Аккумуляторный тендер

Зарядное устройство и сервисный центр

60 долларов на АМАЗОН

Коллин Морган Коллин Морган — помощник коммерческого редактора Hearst Autos, где он представляет лучшее оборудование для ваших автомобильных начинаний.

Факторы, которые следует учитывать при выборе зарядного устройства для аккумуляторов

Современные качественные зарядные устройства для аккумуляторов представляют собой устройства с микропроцессорным управлением, предназначенные для зарядки аккумуляторов на основе сгенерированных алгоритмов. Известные как интеллектуальные зарядные устройства, это означает, что они будут собирать информацию от ваших перезаряжаемых батарей, чтобы определить правильный ток и напряжение, необходимые для их питания. Правильный выбор зарядного устройства обеспечит эффективную и безопасную работу вашего аккумулятора без отрицательного влияния на срок его службы.

Давайте кратко рассмотрим некоторые моменты, которые вы, возможно, захотите учесть при покупке зарядного устройства.

 

Химический состав батареи

Прежде всего необходимо убедиться, что зарядное устройство совместимо с химическим составом вашей батареи. Несоответствие интеллектуального зарядного устройства неправильной категории батареи или химическому составу не позволит зарядить ваши батареи и потенциально может повредить их. Обратитесь к этикеткам, упаковке или любой документации, прилагаемой к аккумулятору, чтобы определить его категорию и химический состав, прежде чем рассматривать номинальную мощность зарядного устройства и желаемые функции. Например, наше бытовое зарядное устройство Panasonic Eneloop Pro, которое специально разработано для Ni-MH аккумуляторов AA и AAA (и включает их), не поддерживает зарядку литиевых аккумуляторов AA.

Более сложные зарядные устройства, предназначенные для свинцово-кислотных аккумуляторов, такие как те, которые вы можете использовать в своем автомобиле или силовых установках, обычно работают с герметичными, необслуживаемыми, залитыми жидкостными элементами, AGM и VRLA (свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием) аккумуляторные модели. Однако, если ваша батарея представляет собой гелевый элемент с регулируемым клапаном, важно убедиться, что зарядное устройство его поддерживает. Не все зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов. Документация и технические спецификации для свинцово-кислотных и других аккумуляторов большего форм-фактора часто содержат требования к зарядке, которые могут указать вам правильное направление.

 

Емкость аккумулятора

Способно ли ваше зарядное устройство обеспечивать достаточную мощность для зарядки аккумулятора в желаемое время — это еще один важный фактор, который может избавить вас от разочарований после покупки. Если у вас есть аккумулятор емкостью 50 Ач, зарядное устройство на 10 ампер может зарядить его примерно за 6 часов. Если, с другой стороны, емкость вашей батареи составляет 100 Ач, для полной зарядки того же зарядного устройства потребуется около 11 часов.

Вы можете быстро оценить, сколько времени потребуется зарядному устройству для перезарядки аккумуляторов, зная всего две части информации и выполнив простой расчет. Вам необходимо знать:

1. Номинальную силу тока зарядного устройства. Вы можете найти его на упаковке зарядного устройства или на его этикетке; и
2. Емкость вашей батареи в ампер-часах (Ач). Это будет напечатано на упаковке аккумулятора или на самом аккумуляторе.

Емкость вашего аккумулятора — это количество энергии, которое он может отдать за определенное время при своем напряжении. Таким образом, если время зарядки является важным фактором, вы можете рассчитать продолжительность зарядки, разделив емкость аккумулятора на номинальный ток зарядного устройства. Затем, при желании, вы можете добавить 10 процентов, чтобы учесть дополнительную плату. Вот как это выглядит:

Емкость аккумулятора в Ач	+	10% Топпинг	=	РАСЧЕТНОЕ ВРЕМЯ ЗАРЯДА
Номинал зарядного устройства в амперах

 

На примере аккумулятора емкостью 50 Ач легко увидеть, как мы определили время зарядки аккумулятора с помощью зарядного устройства на 10 ампер:

Аккумулятор 50 Ач	+	10% Топпинг	=	5,5 часов
10-амперное зарядное устройство

Мы округлили результат до 6 часов на всякий случай и чтобы компенсировать возможное разочарование.

 

Чтобы зарядить этот аккумулятор вдвое быстрее, потребуется зарядное устройство на 20 ампер. Однако, как правило, вы должны использовать зарядное устройство, которое составляет не менее 10 процентов от номинала вашей батареи в ампер-часах и в пределах 20 процентов от ее максимальной емкости, чтобы избежать перезарядки. Для батареи емкостью 50 Ач в примере вам следует стремиться к зарядному устройству, рассчитанному на минимум 5 ампер и максимум на 10 ампер; а для примера с аккумулятором на 100 Ач выберите зарядное устройство в диапазоне от 10 до 20 ампер.

 

Совместимость по напряжению

Входное напряжение: Определение совместимости напряжения вашей сети — первое и наиболее очевидное соображение по напряжению, особенно если вы путешествуете. Несоответствие напряжения вашего устройства напряжению подаваемой электросети — это простой способ повредить аккумулятор, зарядное устройство или любое устройство, и, что более важно, это может быть опасно для вас и других. Многие современные зарядные устройства доступны с несколькими входными напряжениями, что позволит вам использовать зарядное устройство от розеток на 110 В переменного тока, например, в Соединенных Штатах, стандартной розетки на 220 В переменного тока, распространенной в европейских странах, и розеток на 100 В переменного тока, которые вы найдете. в Японии.

Выходное напряжение : Что касается выходного напряжения зарядного устройства, оно не должно превышать напряжение вашей батареи. Например, можно заряжать две 6-вольтовые батареи в 12-вольтовом зарядном устройстве, но нельзя использовать одно и то же 12-вольтовое зарядное устройство для индивидуальной зарядки 6-вольтовой батареи. Чрезмерный ток может привести к перегреву аккумулятора и сокращению его срока службы и емкости. Некоторые модели зарядных устройств имеют выбираемые токовые выходы. Эта функция позволяет использовать большее зарядное устройство для меньшей батареи, уменьшая выходной ток до безопасного значения.

Общепринятое мнение, которое широко подтверждается исследованиями, заключается в том, что зарядка аккумулятора до чуть более низкого напряжения может существенно увеличить количество циклов зарядки аккумулятора. Например, регулярная зарядка до 90 процентов напряжения батареи может добавить до 50 процентов дополнительных циклов. Это может быть особенно полезно с перезаряжаемыми литиевыми батареями. Общепризнано, что регулярная недозарядка литий-ионных аккумуляторов, а затем их периодическая зарядка до полной емкости продлевают срок их службы. Доступны зарядные устройства с возможностью ручного ввода желаемой емкости или выбора предустановленных параметров емкости; но с этими более сложными функциями будьте готовы потратить немного больше.

 

Блоки аккумуляторов

Многие зарядные устройства для аккумуляторов имеют несколько блоков или отсеков для одновременной зарядки нескольких аккумуляторов. Некоторые из этих многоблочных зарядных устройств оснащены общим отрицательным контактом. Другие предлагают изолированные каналы зарядки для каждой батареи и позволяют независимо настраивать каждый канал в соответствии с вашими потребностями. Когда каждый отсек может распознавать и реагировать на свою собственную изолированную батарею, вы получаете преимущество, заключающееся в том, что вы можете независимо заряжать батареи различного напряжения, размера и состояния заряда в одно и то же время. Это экономит ваше время и обеспечивает полную зарядку.

 

Другие зарядные устройства и рекомендации по зарядке

 

• Следует избегать зарядных устройств, на которых не указано окончание зарядки. Чрезмерный выходной ток может быстро испортить аккумулятор.
• Вам также следует избегать использования подзарядных устройств, которые не имеют автоматического плавающего режима или схемы управления током, которые гарантируют отсутствие перезарядки аккумулятора.
• Аккумуляторы нельзя оставлять без присмотра или на ночь в нерегулируемом автоматическом зарядном устройстве без функции отключения.