W porządku, prawdopodobnie powinienem to wiedzieć, ale nie wiem. W przypadku szkolnego projektu muszę mieć możliwość ładowania akumulatora 12 V z alternatora . Utknąłem w tym sposobie ładowania baterii (ogólnie rzecz biorąc). Czy to po prostu stare napięcie zasilające baterię? A może to coś więcej?
Komentarze
- Tutaj ' to dobre miejsce na początek: batteryuniversity.com/learn
- Wow, to co najmniej jeden cholerny początek. 🙂 dzięki
Odpowiedź
Metoda skutecznego ładowania akumulatora bez powodowania uszkodzeń różni się w zależności od składu chemicznego akumulatora.
Ponieważ masz akumulator„ 12 V ”, domyślam się, że jest to akumulator kwasowo-ołowiowy jak w samochodach. Kwas ołowiowy jest dość wyrozumiały w sposobie ładowania, w przeciwieństwie do innych chemikaliów, zwłaszcza niektórych rodzajów litu. Zasadniczo ładuj kwas ołowiowy mocą, która jest ograniczona zarówno prądem, jak i napięciem. Limit napięcia wynosi zwykle 13,6 V dla akumulatorów samochodowych. Maksymalny prąd zależy od rozmiaru baterii. Zwykły akumulator samochodowy może z łatwością pobierać kilka amperów. Na przykład zasilacz, który jest ograniczony do 5 A i 13,6 V, będzie działał dobrze do ładowania zwykłych akumulatorów samochodowych, chociaż nie przesuwa maksymalnego dozwolonego prądu. Oznacza to, że obniży napięcie, aby nie przekroczyć 5 A lub spadnie prąd nie przekracza 13,6 V, w zależności od tego, która z tych wartości jest niższa. Sklepy ze sprzętem i samochodami sprzedają ładowarki do akumulatorów samochodowych, które mają to wszystko wbudowane. Jedyny problem to ładowarka reklamowana jako „szybka”, która może spowodować uszkodzenie akumulatora. Pełne ładowanie powinno zająć kilka godzin, chociaż w większości przypadków bateria nie powinna być wystarczająco niska, aby tego wymagać.
Jeśli bateria jest mniejsza, musisz odkopać jej arkusz danych lub w jakiś sposób uzyskać specyfikacje i upewnić się, że ładowarka nie wytwarza zbyt dużego prądu.
Jeśli Twoja bateria nie jest kwasowo-ołowiowa, sytuacja może wyglądać zupełnie inaczej. W takim przypadku naprawdę musisz uzyskać specyfikacje, które powinny zawierać wymagany profil ładowania. Zrobienie tego źle, szczególnie w przypadku niektórych rodzajów litu, może spowodować powstanie pirotechniki.
Komentarze
- W porządku, to ma sens. Czy jest więc jakikolwiek łatwy sposób na regulację napięcia wychodzącego z alternatora?
- Praktyczna zasada: ogranicz prąd do 1/10 pojemności w Ah. Tak więc dla akumulatora o pojemności 40 Ah limit do 4 A.
- Możesz użyć smps (zasilacz impulsowy) do regulacji napięcia. Sugerowałbym raczej zakup jednego niż tworzenie, ponieważ mogą być dość trudne do dostrojenia
- @Shungun: układy scalone przełączników są obecnie bardzo łatwe w użyciu. Często potrzebują tylko 4 zewnętrznych komponentów. Jedyną rzeczą, gdy nie ' nie wybierasz najbardziej optymalnych części, jest nieco niższa wydajność.
- OK, ” oryginalny ” skupiał się na tym, aby sprawdzić, co jest potrzebne do naładowania baterii, tak jakby do naładowania baterii potrzeba czegoś więcej niż czystej energii. ..
Odpowiedź
Baterie są źródłem energii elektrycznej i tę moc charakteryzują dwie rzeczy Napięcie (wolty ) i prąd (amper) teraz, gdy przyjrzysz się bliżej akumulatorowi (w tym przypadku 12 V), oznacza to, że akumulator może zapewnić maksymalną różnicę potencjałów 12 V między swoimi stykami .. dostępna jest również moc znamionowa z tym samym … bateria telefonu komórkowego może odczytać 1300 mAh przy 3,2 V, co oznacza, że bateria może dostarczać prąd 1300 mA przez 1 godzinę przy 3,2 V. Chemikalia wewnątrz akumulatora ulegają pewnej reakcji i powodują różnicę potencjałów, reakcja zatrzymuje się przy określonej różnicy potencjałów, napięciu, powyżej którego reakcja nie może przebiegać (w twoim przypadku jest to 12 V), chociaż nie oznacza to, że bateria jest słaba! pobierając energię z baterii, zapewniasz tym elektronom drogę do wyjścia z jednego końca i dotarcia do drugiego zacisku, zapewniając w ten sposób możliwość wystąpienia reakcji, reakcja trwa do czasu, gdy jakiekolwiek urządzenie pobierające energię zostanie podłączone do zacisków a chemikalia są zużywane w reakcji. gdy bateria jest rozładowana, jest to identyfikowane przez spadające napięcie na zaciskach, w twoim przypadku poziomy napięcia spadną poniżej 12 V.
teraz nadchodzi ładowanie: podczas ładowania podajemy napięcie (12 V lub więcej w twoim przypadku) w przeciwnym kierunek, to znaczy + ve źródła ładowania do -ve baterii i -ve źródła ładowania do + ve baterii, tworzy to ścieżkę elektronową w przeciwnym kierunku dla ładowanej baterii, co odwraca reakcję chemiczną (to jest różnica między bateriami wielokrotnego ładowania a bateriami jednorazowymi, ta ostatnia nie ma odwracalnej reakcji) i doprowadza substancje chemiczne do stanu, w którym były naładowane, i wytwarzały różnicę potencjałów 12 V.
w sposób, w jaki przywracamy chemikalia wewnątrz wcześniejszego stanu, nie przechowujemy żadnych elektronów w środku … również w oparciu o prędkość dryfu elektronów jest to prawie niemożliwe dla elektronów z gniazda aby dotrzeć do akumulatora, zanim zostanie w pełni naładowany.
Komentarze
- Rzadko dobre wyjaśnienie
Odpowiedź
W celu praktycznego ładowania standardowy zasilacz może zniszczyć baterię (zasilacz stałonapięciowy).
Zamiast tego najprostszą metodą jest podlewanie -ładowanie stałym małym prądem. Dokładny prąd zależy od typu baterii i jej pojemności. (Nie zadzieraj też z ładowarkami DIY do eksplodowania litu, używaj NiCd lub kwasu ołowiowego. Lub po prostu kup urządzenie do ładowania akumulatorów litowych).
Naładowałem akumulatory za pomocą zasilacza laboratoryjnego z pokrętło nadprądowe.
Ustaw napięcie zasilania powyżej napięcia roboczego akumulatora (czyli 14 V dla akumulatora 12 V). Następnie ustaw pokrętło stałego prądu na wysoki prąd w celu szybkiego ładowania akumulatorów o zbyt niskie napięcie. Ponieważ napięcie akumulatora szybko rośnie, wysoki prąd spada z powrotem do małej wartości w celu długotrwałego ładowania podtrzymującego.
Teoria:
Akumulator jest pompa ładująca. Wciąga ładunek elektryczny przez jeden zacisk, przepompowuje go przez siebie, a następnie wypluwa przez drugi zacisk. Wewnątrz nigdy nie gromadzi się ładunek. Ma to sens, ponieważ elektrolit akumulatora jest dobrym przewodnikiem i wszystko baterie zachowują się jak „zwarcia” z bardzo niskim oporem wewnętrznym. Baterie są wykonane z materiałów przewodzących, a ścieżka dla prądu przebiega przez baterię , przez przewody trolita między talerzami, a następnie z powrotem. Wewnątrz nie gromadzi się żaden ładunek.
W przypadku pomp wodnych woda nie gromadzi się w środku: ścieżka dla prądu prowadzi przez iz powrotem, tak samo jak w przypadku pomp ładujących .
Więc kiedy „ładujemy” baterię, nie przechowujemy żadnych ładunków? Tak, zgadza się. Całkowity ładunek elektryczny w baterii nigdy się nie zmienia.
Ale coś się zmienia. Akumulatory to pompy ładujące, pompy ładujące zasilane chemicznie. Mogą „biegać” tylko do wyczerpania ich chemicznego paliwa. Kiedy jej nie ma, pompowanie zostaje zatrzymane. Oznacza to, że nowa bateria Twojej latarki jest pełna paliwa chemicznego. A „rozładowana” bateria straciła paliwo i zawiera tylko odpady, więc wysyłamy ją do zmielone i poddane recyklingowi.
Czym zatem jest „ładowanie” baterii?
Ach, teraz odkryliśmy problem ze słowami. Baterie nigdy nie są „ładowane” ładunkiem elektrycznym. „Są tylko„ naładowane ”energią, energią w postaci paliwa chemicznego. Słowo„ ładunek ”ma więcej niż jedno znaczenie. (A armaty otrzymują ładunek prochu. W pełni„ naładowana ”armata nie ma). t wymaga napięcia lub amperów, a nawet kulombów!)
Ładowanie i rozładowywanie baterii wiąże się z ruchem „ładunków” energii mierzonych w dżulach, watogodzinach itp. Nie kulombach. Ilekroć jakaś energia wpływa do baterii lub z niej, kulomby po prostu przez nią przepływają.
Akumulatory robią coś bardzo dziwnego. Jeśli uruchomimy ich „pompę elektryczną” wstecz, na przykład podłączając akumulator do generatora … wtedy odpady są ponownie przekształcane w paliwo chemiczne! Chlorek cynku w bateriach do latarek zostaje ponownie przekształcony w cynk metaliczny. Lub wodorotlenek kadmu w baterii NiCd zostaje z powrotem przekształcony w kadm metaliczny. Jest to odwrotność normalnego działania baterii, w której metalowe płytki dostarczają energii, rozpuszczając się podczas działania „pompy elektrycznej”. Metalowa płyta może dostarczać energii poprzez korozję. A jeśli chcemy „odkorodować” metalową płytkę, pobiera to energię dostarczaną z zewnątrz akumulatora.
Zatem podczas rozładowywania akumulatora same metalowe płytki są „paliwem chemicznym”, które napędza pompowanie prądu operacja. Podczas pracy akumulatora płyty korodują, a metal zamienia się w rozpuszczone odpady chemiczne. Aby „naładować” baterię, po prostu wymuszamy przepływ prądu w przeciwnym kierunku. Metalowe płytki są galwanizowane. Pogrubiają się, idealnie stając się takie same jak nowe. Idealnie, jeśli metalowa płytka dostarcza pewną ilość energii, to ta sama energia musi zostać wstrzyknięta do baterii, gdy rozpuszczamy metalową płytkę. „Ładowanie” baterii powoduje nierozpuszczenie jej metalowej płytki. „Rozładowywanie” baterii powoduje korozję metalowej płytki w celu zasilania urządzenia zewnętrznego.
Baterie to małe, spalające metal generatory elektryczne, które nie są potrzebne! Ale w normalnych elektrowniach, jeśli uruchomimy turbiny do tyłu, wpychając dym z powrotem do kotła, nie tworzy on żadnego nowego węgla ani ropy!
Podczas matematycznej analizy akumulatorów wszystko staje się dość łatwe do obliczenia ponieważ napięcie akumulatora jest prawie stałe.
Oznacza to, że jeśli bateria wytwarza zmienny prąd elektryczny w obwodzie zewnętrznym, wysyła również zmienną energię do tego obwodu, a szybkość przepływu energii będzie proporcjonalna do amperów. A całkowita energia zawarta w baterii będzie proporcjonalna do przepompowanego przez nią ładunku elektrycznego. Jeden kulomb ładunku to jedna amperosekunda. (Jeden amper przepływający przez jedną sekundę oznacza, że przez akumulator przeszedł jeden kulomb ładunku).
Oznacza to, że możemy (tymczasowo) zignorować napięcie, a następnie oszacować energię wewnątrz akumulatorów w amperosekundach, amp -godzin itp. (Zauważ, że to „amps- razy -sekundy, a nie amps- na -sekundę.)
Ale … czy w akumulatorze przechowywano kiedykolwiek jakiekolwiek amperory? Albo jakiekolwiek amperogodziny? Nie. Amperogodziny (pomnożone przez stałe napięcie) to tylko uproszczony skrót energii, a energia elektryczna jest zawsze oparta na napięciu i kulombach. nie chcę pracować z kulombami ładunku elektrycznego i zamiast tego preferować amper, a ponieważ napięcie pozostaje stałe podczas ładowania lub rozładowywania, … wtedy AH amperogodziny staje się naszą główną oceną energetyczną. Tak, jest dość pokręcony i trudny do zrozumienia.
W rzeczywistości energia to wolt-kulomb, czyli to samo, co woltoamper-sekunda, czyli to samo, co wolt razy AH razy 3600. Ale jeśli wolty pozostaną takie same, a 3600 pozostanie takie same, wszystkie zmiany zachodzą tylko w amperogodzinach. Ostatecznie oceniamy akumulatory w amperogodzinach. Jednak prawdziwe wartości znamionowe to: wolty razy suma kulomby, które mogą być pompowane przez baterię, przez baterię.
Aby obliczyć faktycznie zmagazynowaną energię, pomnóż amperosekundę razy wolty lub użyj amperogodzin razy 3600 sekund / godz. razy wolty. To daje nam całkowitą ilość dżuli energii chemicznej zmagazynowanej w baterii.
Ale niestety użycie amperogodzin przekonuje wszystkich, że amperogodziny są formą energii lub że AH dostaje lub że akumulatory są ładowane ładunkiem elektrycznym, podczas gdy w rzeczywistości są ładowane tylko dżulami energii elektrycznej. Ładunek elektryczny wewnątrz baterii nigdy się nie zwiększa ani nie zmniejsza.
Komentarze
- jakie napięcie ładowania podtrzymującego polecacie?