Va bene, probabilmente dovrei saperlo, ma non lo so. Per un progetto scolastico, devo essere in grado di caricare una batteria da 12 V da un alternatore . Quello su cui sono bloccato è il metodo di come vengono caricate le batterie (in generale). È solo un semplice voltaggio vecchio che entra nella batteria? O è qualcosa di più?
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- Qui ‘ un buon punto di partenza: batteryuniversity.com/learn
- Wow, questo è un diavolo dellinizio, per non dire altro. 🙂 grazie
risposta
Il metodo per caricare una batteria pur essendo efficace ma senza fare danni varia a seconda della chimica della batteria.
Dato che hai una batteria da” 12V “, immagino che sia del tipo al piombo come si trova nelle auto. Il piombo acido è abbastanza indulgente nel modo in cui possono essere caricati, a differenza di altri prodotti chimici, in particolare alcuni tipi di litio. Fondamentalmente carica un piombo acido con una potenza limitata sia in corrente che in tensione. Il limite di tensione è solitamente di 13,6 V per le batterie delle auto. La corrente massima dipende dalle dimensioni della batteria. Una normale batteria per auto può richiedere facilmente diversi ampere. Ad esempio, un alimentatore limitato a 5 A e 13,6 V funzionerà perfettamente per caricare le normali batterie per auto, anche se ciò non spinge la corrente massima consentita. Ciò significa che la tensione non supera i 5 A o diminuisce la corrente non deve superare i 13,6 V, a seconda di quale sia inferiore. I negozi di ferramenta e automobili vendono caricabatterie per batterie per auto che hanno tutto questo integrato. Lunico problema è che un caricabatterie pubblicizzato come “veloce” potrebbe abusare della batteria. Una carica completa dovrebbe richiedere un poche ore, anche se la maggior parte delle volte la batteria non dovrebbe scaricarsi abbastanza da richiederlo.
Se la tua batteria è più piccola, devi scavare la sua scheda tecnica o in qualche modo ottenere le specifiche e assicurarti che il il caricatore non produce troppa corrente.
Se la tua batteria non è al piombo, le cose potrebbero essere molto diverse. In tal caso devi davvero ottenere le specifiche, che dovrebbero includere il profilo di ricarica richiesto. Sbagliare questo, in particolare con alcuni tipi di litio, potrebbe provocare effetti pirotecnici.
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- Va bene, ha senso. Esiste quindi un modo semplice per regolare la tensione in uscita da un alternatore?
- Regola empirica: limitare la corrente a 1/10 della capacità in Ah. Quindi, per una batteria da 40 Ah, il limite è di 4 A.
- Potresti usare un smps (alimentatore switching) per regolare la tensione. Ti suggerirei di acquistarne uno piuttosto che crearne uno perché può essere piuttosto difficile da mettere a punto
- @Shungun: i circuiti integrati per switcher sono molto facili da usare oggigiorno. Spesso hanno bisogno solo di 4 componenti esterni. Lunica cosa quando non ‘ scegli le parti più ottimali è che lefficienza sarà leggermente inferiore.
- Ok, ” loriginale ” obiettivo di questa domanda era vedere cosa era necessario per caricare una batteria in termini di come se fosse necessario qualcosa di più della pura potenza per caricare una batteria. ..
Risposta
le batterie sono fonte di energia elettrica e questa potenza è caratterizzata da due cose: tensione (volt ) e Corrente (ampere) ora quando si guarda da vicino la batteria (in questo caso 12V), ciò significa che la batteria può fornire una differenza potenziale massima di 12V tra i suoi contatti .. cè anche una potenza nominale disponibile con lo stesso .. una batteria del cellulare può leggere 1300 mAh @ 3,2 V, il che significa che la batteria può fornire 1300 mA di corrente per 1 ora a 3,2 V. Le sostanze chimiche allinterno della batteria subiscono una certa reazione e producono una differenza di potenziale, la reazione si ferma ad una particolare differenza di potenziale, una tensione al di sopra della quale la reazione non può procedere (nel tuo caso è 12V) sebbene ciò non implichi che la batteria sia debole! mentre si ricava energia dalla batteria si fornisce un modo a questi elettroni di uscire da unestremità e raggiungere laltro terminale fornendo così un modo per la reazione, la reazione continua fino al momento in cui qualsiasi dispositivo che consuma energia è collegato ai terminali e le sostanze chimiche vengono utilizzate nella reazione. quando la batteria è scarica viene identificato dalla caduta della tensione del terminale nel tuo caso i livelli di tensione scendono sotto i 12V.
ora arriva la ricarica: durante la ricarica forniamo una tensione (12V o più nel tuo caso) al contrario direzione, che è il + ve della vostra fonte di ricarica a -ve della batteria e -ve della vostra fonte di ricarica a + ve della batteria questo crea un percorso di elettroni nella direzione opposta per la batteria in carica, questo inverte la reazione chimica (questo è la differenza tra batterie ricaricabili e batterie non ricaricabili, questultima non ha alcuna reazione reversibile) e porta le sostanze chimiche allinterno allo stato in cui erano caricate e producevano una differenza di potenziale di 12V.
in un modo che stiamo riportando le sostanze chimiche allinterno a uno stato precedente, non stiamo immagazzinando nessun elettrone allinterno … anche in base alla velocità di deriva degli elettroni è abbastanza impossibile per gli elettroni dalla presa per raggiungere la batteria prima che sia completamente carica.
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- Rare Good Explanation
Risposta
Per una ricarica pratica, un alimentatore standard può distruggere la batteria (alimentazione a tensione costante)
Invece, il metodo più semplice è il gocciolamento -caricare con una piccola corrente costante. La corrente esatta dipenderà dal tipo di batteria e dalla sua capacità nominale. (ANCHE non scherzare con i caricatori fai-da-te per il litio esplosivo, usa NiCd o piombo-acido. O semplicemente acquista un dispositivo di ricarica per ricaricabili al litio.)
Ho caricato le batterie utilizzando un alimentatore da laboratorio con una manopola di sovracorrente.
Impostare la tensione di alimentazione al di sopra della tensione di lavoro della batteria (quindi, 14 V per una batteria da 12V). Quindi impostare la manopola di corrente costante su una corrente elevata per la ricarica rapida delle batterie tensione troppo bassa. Man mano che la tensione della batteria aumenta rapidamente, la corrente elevata torna a un valore basso per una carica di mantenimento a lungo termine.
Teoria:
una batteria è una pompa di carica. Prende la carica elettrica attraverso un terminale, la pompa attraverso se stessa, quindi la sputa attraverso laltro terminale. Nessuna carica si accumula mai allinterno. Questo ha senso, perché lelettrolito della batteria è un buon conduttore, e tutto le batterie si comportano come “cortocircuiti”, con una resistenza interna molto bassa. Le batterie sono realizzate con materiali conduttivi e il percorso della corrente è attraverso la batteria , attraverso lelettricità trolyte tra i piatti, poi di nuovo fuori. Nessuna carica si accumula mai allinterno.
E con le pompe dellacqua, lacqua non si accumula allinterno: il percorso della corrente è attraverso e torna indietro, come per le pompe di carica .
Quindi, quando “cariciamo” una batteria, non stiamo “accumulando alcuna carica?” Sì, è vero. La carica elettrica totale allinterno di una batteria non cambia mai.
Ma qualcosa cambia. Le batterie sono pompe di carica, pompe di carica alimentate chimicamente. Possono solo “correre” fino a quando il loro carburante chimico è completamente esaurito. Quando è esaurito, lazione di pompaggio si interrompe. Ciò significa che la batteria della torcia nuova di zecca è piena di carburante chimico. E una batteria “scarica” ha perso carburante e contiene solo prodotti di scarto, quindi la inviamo macinate e riciclate.
Che cosè quindi la “ricarica” delle batterie?
Ah, ora abbiamo scoperto un problema con le parole. Le batterie non vengono mai “caricate” con la carica elettrica. Sono “caricati” solo di energia, energia sotto forma di combustibile chimico. La parola “carica” ha più di un significato. (E ai cannoni viene assegnata una carica di polvere da sparo. Un cannone completamente “carico”, non lo fa “. t coinvolgere tensione o amplificatori, o anche coulomb!)
Caricare e scaricare una batteria implica il movimento di “cariche” di energia misurate in joule, o wattora, ecc. Non coulomb. Ogni volta che un po di energia fluisce in una batteria o da una batteria, i coulomb fluiscono semplicemente attraverso.
Le batterie ricaricabili fanno qualcosa di molto strano. Se facciamo funzionare la loro “pompa elettrica” allindietro, ad esempio collegando la batteria a un generatore … allora i prodotti di scarto vengono riconvertiti in combustibile chimico! Il cloruro di zinco nelle batterie delle torce viene riconvertito in zinco metallico. Oppure, lidrossido di cadmio nella batteria NiCd viene riconvertito in cadmio metallico. Questo è il contrario del normale funzionamento a batteria, in cui le piastre metalliche forniscono energia mentre si dissolvono mentre la “pompa elettrica” è in funzione. Una piastra metallica può fornire energia corrodendosi. E se vogliamo “dissodare” una piastra metallica, questo richiede energia fornita dallesterno della batteria.
Quindi, durante la scarica della batteria, le piastre metalliche stesse sono il “carburante chimico” che guida il pompaggio di corrente operazione. Le piastre si corrodono durante il funzionamento della batteria e il metallo si trasforma in prodotti chimici di scarto disciolti. Per “ricaricare” una batteria, dobbiamo solo forzare la corrente nella direzione opposta. Le piastre metalliche vengono galvanizzate. Si addensano, diventando idealmente gli stessi di quando sono nuovi. E idealmente, se la piastra metallica fornisce una certa quantità di energia, la stessa energia deve essere iniettata nella batteria quando dissolviamo la piastra metallica. “Caricare” una batteria significa non dissolvere la sua piastra metallica. “Scaricare” una batteria sta corrodendo la sua piastra metallica per alimentare un dispositivo esterno.
Le batterie sono piccoli generatori elettrici a combustione di metallo, non sono necessarie turbine a vapore! Ma con le normali centrali elettriche, se facciamo funzionare le turbine allindietro mentre spingiamo il fumo nella caldaia, non si crea alcun nuovo carbone o petrolio!
Analizzando matematicamente le batterie, tutto diventa abbastanza facile da calcolare perché la tensione della batteria è pressoché costante.
Ciò significa che, se la batteria produce una corrente elettrica variabile in un circuito esterno, invia anche energia variabile in quel circuito e la velocità del flusso di energia sarà proporzionale agli ampere. E lenergia totale contenuta allinterno di una batteria sarà proporzionale alla carica elettrica pompata attraverso di essa. Un coulomb di carica equivale a un ampere secondo. (Un ampere che scorre per un secondo significa che un coulomb di carica è passato attraverso la batteria.)
Ciò significa che possiamo (temporaneamente) ignorare la tensione e quindi stimare lenergia allinterno delle batterie in termini di ampere-secondi, amp -ore, ecc. (Nota che “s amp- volte -secondi, non amp- per -secondo.)
Ma … sono stati mai immagazzinati amplificatori allinterno della batteria? O eventuali ampere immagazzinati? No. Gli ampere (se moltiplicati per la tensione costante) sono solo unabbreviazione semplificata per lenergia, e lenergia elettrica è sempre basata sulla tensione e sui coulomb. non voglio lavorare con coulomb di carica elettrica, e preferisci invece gli ampere, … e poiché la tensione rimane costante durante la carica o la scarica, … allora AH ampere-ora diventa la nostra principale classe energetica. Sì, è piuttosto complicato e difficile da capire.
Lenergia è in realtà volt-coulomb, che è la stessa di volt-amp-secondo, che è la stessa di volt per AH per 3600. Ma se i volt rimangono gli stessi e 3600 rimangono gli stessi, allora tutte le modifiche avvengono solo nelle valutazioni Amp-Hours. Alla fine, valutiamo le batterie in Amp-hour. Eppure le vere valutazioni dietro questo sono: volt, moltiplicato per il totale coulomb in grado di essere pompati dalla batteria, attraverso la batteria.
Per calcolare leffettiva energia immagazzinata, moltiplica amp-secondi per volt. Oppure usa amp-ora per 3600 sec / h, times volt. Questo ci fornisce i joule totali di energia chimica immagazzinata in una batteria.
Ma sfortunatamente luso di ampere-ora convince tutti che le ampere-ora sono una forma di energia, o che AH ottiene immagazzinati allinterno della batteria. O che le batterie siano caricate con carica elettrica, quando in realtà sono caricate solo con joule di energia elettrica. La carica elettrica allinterno di una batteria non diventa mai più grande o più piccola.
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- quale tensione di carica mobile consigliate?