Greit, jeg burde nok vite dette, men jeg vet ikke. For et skoleprosjekt trenger jeg å kunne lade et 12v batteri fra en generator Det jeg sitter fast med er metoden for hvordan batterier (generelt sett) lades. Er det bare vanlig gammel spenning som går i batteriet? Eller er det noe mer?
Kommentarer
- Her er ‘ et godt sted å starte: batteryuniversity.com/learn
- Wow, det er mildt sagt en start. 🙂 takk
Svar
Metoden for å lade et batteri mens det er effektivt, men uten å skade, varierer med batterikjemi.
Siden du har et» 12V «batteri, antar jeg at det er en blysyre-type som du finner i biler. Blysyre er ganske tilgivende for hvordan de kan lades, i motsetning til andre kjemikalier, spesielt visse typer litium. I utgangspunktet lade en blysyre med strøm som er både strøm og spenningsbegrenset. Spenningsgrensen er vanligvis 13,6 V for bilbatterier. Maksimal strøm avhenger av størrelsen på batteriet. Et vanlig bilbatteri kan ta flere ampere enkelt. For eksempel vil en strømforsyning som er begrenset til 5 A og 13,6 V fungere helt fint for å lade vanlige bilbatterier, selv om det ikke skyver den maksimalt tillatte strømmen. Det betyr at den vil senke spenningen til å ikke overstige 5 A eller slippe strømmen til ikke å overstige 13,6 V, avhengig av hva som er lavere. Jernvare- og bilforretninger selger ladere for bilbatterier som har alt dette innebygd. Den eneste gotchaen er en lader som er annonsert som «rask», kan misbruke batteriet. noen få timer, selv om batteriet for det meste ikke skal bli lavt nok til å kreve det.
Hvis batteriet er mindre, må du grave opp databladet eller på en eller annen måte få spesifikasjoner for det og sørge for at laderen produserer ikke for mye strøm.
Hvis batteriet ikke er blysyre, kan ting være ganske annerledes. I så fall må du virkelig få spesifikasjonene, som skal inneholde den nødvendige ladeprofilen. Å få dette galt, spesielt med noen typer litium, kan føre til pyroteknikk.
Kommentarer
- OK, det er fornuftig. Så er det noen enkel måte jeg kan regulere spenningen som kommer ut av en generator?
- Tommelfingerregel: begrens strømmen til 1/10 av kapasiteten i Ah. Så for en 40Ah batteribegrensning til 4A.
- Du kan bruke smps (slått strømforsyning) for å regulere spenningen. Jeg vil foreslå at du kjøper en i stedet for å lage, da de kan være ganske vanskelig å finjustere
- @Shungun: switcher-IC er veldig enkle å bruke i disse dager. De trenger ofte bare 4 eksterne komponenter. Det eneste når du ikke ‘ ikke velger de mest optimale delene, er at effektiviteten blir noe lavere.
- Ok, » originalt » fokus på dette spørsmålet var å se hva som kreves for å lade et batteri i form av om det kreves noe mer enn ren strøm for å lade et batteri. ..
Svar
batterier er kilde til elektrisk kraft og denne kraften er preget av to ting Spenning (volt ) og strøm (ampere) nå når du ser nøye på batteriet (i dette tilfellet 12V), så betyr det at batteriet kan gi en maksimal potensiell forskjell på 12V mellom kontaktene. Det er også en strømstyrke tilgjengelig med det samme .. et mobiltelefonbatteri kan lese 1300mAh @ 3.2V, noe som betyr at batteriet kan levere 1300mA strøm i 1 time ved 3,2V. Kjemikaliene inne i batteriet gjennomgår en viss reaksjon og produserer en potensiell forskjell, reaksjonen stopper ved en bestemt potensiell forskjell, en spenning over hvilken reaksjonen ikke kan fortsette (i ditt tilfelle er den 12V), selv om det ikke innebærer at batteriet er svakt! når du henter strøm fra batteriet, gir du en måte for disse elektronene å bevege seg ut fra den ene enden og nå den andre terminalen, slik at reaksjonen kan skje, reaksjonen fortsetter til den tiden en strømkrevende enhet er koblet til terminalene og kjemikaliene blir brukt opp i reaksjonen. når batteriet er utladet, blir det identifisert ved fallende terminalspenning i ditt tilfelle skal spenningsnivåene falle under 12V.
kommer nå lading: under lading gir vi en spenning (12V eller mer i ditt tilfelle) retning, det vil si + ve av ladekilden til -ve for batteri og -ve for ladekilde for + ve for batteri dette skaper en elektronbane i motsatt retning for batteriet som lades, dette reverserer den kjemiske reaksjonen (dette er forskjellen mellom oppladbare batterier og ikke-oppladbare batterier, den senere har ingen reversibel reaksjon) og tar kjemikaliene inn i en tilstand da de ble ladet og produserte en potensiell forskjell på 12V.
på en måte som vi gjør kjemikaliene inne i en tidligere tilstand, lagrer vi ingen elektroner inni … også basert på drivhastigheten til elektronene er det ganske umulig for elektronene fra kontakten for å nå batteriet ditt før det er fulladet.
Kommentarer
- Sjelden god forklaring
Svar
For praktisk lading kan en standard strømforsyning ødelegge batteriet ditt (konstant spenningsforsyning.)
I stedet er den enkleste metoden vedlikeholdsfri -ladning med konstant liten strøm. Den nøyaktige strømmen vil avhenge av batteritypen og kapasitetsvurderingen. (Ikke rot med DIY-ladere for å eksplodere litium, bruk NiCd eller blysyre. Eller bare kjøp en ladeenhet for Li-ladbare.)
Jeg har ladet batterier ved å bruke en laboratorieforsyning med en overstrømsknapp.
Still forsyningsspenningen over batteriets arbeidsspenning (så, 14V for en 12V batt.) Sett deretter konstantstrømbryteren til en høy strøm for hurtiglading av batterier som har for lav spenning. Når batterispenningen raskt stiger, faller den høye strømmen tilbake til en liten verdi for langvarig vedlikeholdslading.
Teori:
Et batteri er en ladepumpe. Den trekker elektrisk ladning inn gjennom den ene terminalen, pumper den gjennom seg selv og spytter den ut gjennom den andre terminalen. Det lader seg aldri bygge noe innvendig. Dette er fornuftig, fordi batterilektrolytten er en god leder, og alt batterier fungerer som «kortslutning» med veldig lav intern motstand. Batterier er laget av ledende materialer, og banen for strøm er gjennom batteriet , gjennom elec trolyte mellom platene, og deretter tilbake igjen. Ingen ladning bygger seg opp inne.
Og med vannpumper bygger det seg ikke vann innvendig: banen for strømmen er gjennom og tilbake igjen, den samme som for ladepumper .
Så når vi «lader» et batteri, lagrer vi ikke noe lading? Ja, det er riktig. Den totale elektriske ladningen i et batteri endres aldri.
Men noe endres. Batterier er ladepumper, kjemisk drevne ladepumper. De kan bare «kjøre» til kjemisk drivstoff er oppbrukt. Når det er borte, stopper pumping-handlingen. Det betyr at det splitter nye lommelyktbatteriet ditt er fullt av kjemisk drivstoff. Og et «dødt» batteri har mistet drivstoffet og inneholder bare avfallsprodukter, så vi sender det ut for å være jordet opp og resirkulert.
Hva er det å «lade» på batterier?
Ah, nå har vi avdekket et problem med ord. Batterier blir aldri «ladet» med elektrisk ladning. De er «bare» ladet «med energi, energi i form av kjemisk drivstoff. Ordet» ladning «har mer enn én betydning. (Og kanoner får en krutt. En fulladet kanon, det gjør det ikke» t involvere spenning eller forsterkere, eller til og med coulombs!)
Lading og utlading av et batteri innebærer bevegelse av «ladninger» av energi målt i joule, eller wattimer osv. Ikke coulombs. Når noe energi strømmer inn i et batteri eller ut av et batteri, strømmer coulombene bare gjennom.
Oppladbare batterier gjør noe veldig rart. Hvis vi kjører «strømpumpen» bakover, for eksempel ved å koble batteriet til en generator … så blir avfallsproduktene omdannet til kjemisk drivstoff igjen! Sinkkloridet i lommelyktbatterier blir omdannet til sinkmetall. Eller kadmiumhydroksydet i NiCd-batteriet blir konvertert tilbake til kadmiummetall. Dette er det motsatte av normal batteridrift, der metallplatene gir energi når de løses opp mens «strømpumpen» er i drift. En metallplate kan gi energi ved korrodering. Og hvis vi vil «fjerne korrodering» av en metallplate, tar dette energi som tilføres utenfor batteriet.
Så under batteriets utladning er metallplatene i seg selv det «kjemiske drivstoffet» som driver den nåværende pumpingen operasjon. Platene korroderer når batteriet går, og metallet blir til oppløste kjemiske avfallsprodukter. For å «lade» et batteri, tvinger vi bare strømmen i motsatt retning. Metallplatene blir galvanisert. De tykner opp og blir ideelt sett de samme som når de er nye. Og ideelt sett, hvis metallplaten leverer en viss mengde energi, må den samme energien injiseres i batteriet når vi løsner metallplaten. «Lader» et batteri løser opp metallplaten. Å «tømme» et batteri korroderer metallplaten for å drive en ekstern enhet.
Batterier er små metallbrenne elektriske generatorer, ingen dampturbiner er nødvendig! Men hvis vi driver turbinene bakover mens vi skyver røyken tilbake til kjelen, med normale kraftverk, skaper det ikke noe nytt kull eller olje!
Når man analyserer batterier matematisk, blir alt ganske enkelt å beregne fordi batterispenningen er nesten konstant.
Det betyr at hvis batteriet produserer en variabel elektrisk strøm i en ekstern krets, sender den også variabel energi inn i kretsen, og energistrømmen vil være proporsjonal med amperene. Og den totale energien i et batteri vil være proporsjonal med den elektriske ladningen som pumpes gjennom det. Én ladning tilsvarer ett ampere-sekund. (En forsterker som strømmer i ett sekund betyr at en ladning har gått gjennom batteriet.)
Dette betyr at vi (midlertidig) kan ignorere spenning og deretter estimere energien i batteriene i form av ampere-sekunder, amp -timer osv. (Merk at det er forsterkere- ganger -sekunder, ikke forsterkere- per -sekund.)
Men … var noen forsterkere noen gang lagret inne i batteriet? Eller noen amp-timer lagret? Nei. Amp-timer (hvis multiplisert med konstant spenning) er bare en forenklet forkortelse for energi, og elektrisk energi er alltid basert på spenning og coulombs. Siden vi ikke ønsker å jobbe med coulombs av elektrisk ladning, og foretrekker ampere i stedet, … og siden spenningen holder seg konstant under lading eller utlading, … så blir AH ampere-timer vår viktigste energivurdering. Ja, det er ganske vridd opp og vanskelig å forstå.
Energi er faktisk volt-coulombs, som er det samme som volt-amp-sekunder, som er det samme som volt ganger AH ganger 3600. Men Hvis volt forblir det samme, og 3600 forblir det samme, skjer alle endringene bare i Amp-Hours-klassifiseringene. Til slutt vurderer vi batterier i Amp-timer. Likevel er de sanne klassifiseringene bak dette: Volt, ganger total coulombs som kan pumpes av batteriet, gjennom batteriet.
For å beregne den faktiske lagrede energien, multipliser amp-sekunder ganger volt. Eller bruk amp-timer ganger 3600sec / timer, ganger volt. Det gir oss den totale joule kjemisk energi som er lagret i et batteri.
Men dessverre overbeviser bruken av amp-timer alle om at ampere-timer er en form for energi, eller at AH får lagret inne i batteriet. Eller at batteriene lades med elektrisk ladning, når de faktisk bare er ladet med joule elektrisk energi. Den elektriske ladningen inne i et batteri blir aldri større eller mindre.
Kommentarer
- hvilken flottørladningsspenning anbefaler du?