לאחרונה קיבלתי סט של סוללות נטענות (ניקל-מתכת הידרידית) נטענת (NiMH) עבור מברג Bosch 14.4V, 2.6Ah. סוללות היו למעשה בעלות קיבולת קטנה, למרות שהן הופעלו תחת עומס רק לזמן קצר והיו בהן מספר קטן של פריקה (עבודה) - מחזורי טעינה. מסיבה זו החלטתי לפרק את הסוללות, לבצע את מדידות האלמנט שלהן כדי לקבוע את המאפיינים ואת ההתאוששות האפשרית, להשתמש באלמנטים "ששרדו" באחרים. תוצרת בית הדורש תפוקת זרם גדולה תוך זמן קצר. עבודה זו מתוארת בשלבים בהערה "מכשיר פריקת סוללה אוטומטי».
לאחר פירוק הסוללה
בוצעה פריקה מכינה של האלמנטים במכשיר שצוין, עם בקרה על המתח השאורי המינימלי של 0.9 ... 1.0 וולט, כדי לא לכלול פריקה עמוקה. בשלב הבא, מטען פשוט ואמין נדרש לטעון אותם במלואם.
דרישות מטען
יצרני סוללות NiMH ממליצים לבצע טעינה עם ערך נוכחי בטווח 0.75-1.0C. בתנאים אלה היעילות של תהליך הטעינה, לרוב המחזור, גבוהה ככל האפשר. אך בסוף תהליך הטעינה, היעילות יורדת בחדות והאנרגיה עוברת לייצור חום. בתוך האלמנט, הטמפרטורה והלחץ עולים בחדות. לסוללות שסתום חירום שיכול להיפתח כאשר הלחץ עולה. במקרה זה, מאפייני הסוללה יאבדו באופן בלתי הפיך. כן, ועצם הטמפרטורה משפיעה לרעה על מבנה האלקטרודות של הסוללה.
מסיבה זו, עבור סוללות ניקל-מתכת הידרידית חשוב מאוד לשלוט במצבי המצבר ומצבה בעת הטעינה, ברגע שתהליך הטעינה מסתיים, כדי למנוע טעינה יתר או הרס של המצבר.
כאמור, בסיום תהליך טעינת הסוללה של NiMH הטמפרטורה שלו מתחילה לעלות. זה הפרמטר העיקרי לכיבוי המטען. בדרך כלל, עליית טמפרטורה של יותר מעלה אחת לדקה נלקחת כקריטריון לסיום המטען. אך בזרמי טעינה נמוכים (פחות מ- 0.5 מעלות צלזיוס), כאשר הטמפרטורה עולה מספיק לאט, קשה לזהות אותה. ניתן להשתמש בערך טמפרטורה מוחלט עבור זה. ערך זה נלקח 45-50 מעלות צלזיוס. במקרה זה, יש להפריע לטעינה ולחדש אותה (במידת הצורך) לאחר קירור האלמנט.
כמו כן, יש לקבוע מגבלת זמן לחיוב. ניתן לחשב אותו לפי קיבולת הסוללה, כמות טעינת זרם הטעינה ויעילות התהליך, בתוספת 5-10 אחוזים. במקרה זה, בטמפרטורת תהליך רגילה, המטען נכבה בזמן שנקבע.
עם פריקה עמוקה של סוללת NiMH (פחות מ -0.8 וולט), זרם הטעינה מוגדר מראש על 0.1 ... 0.3C. שלב זה מוגבל בזמן ואורך כ- 30 דקות. אם במהלך תקופה זו הסוללה לא משחזרת את המתח של 0.9 ... 1.0 וולט, התא אינו מתפשר. במקרה החיובי, מבוצע לאחר מכן מטען עם זרם מוגבר בטווח של 0.5-1.0C.
ובכל זאת, לגבי טעינת הסוללה המהירה. ידוע כי בעת טעינה של עד 70% מהיכולת שלה, לסוללת הניקל-המתכת ההידרידית יש יעילות טעינה של קרוב למאה אחוז. לכן, בשלב זה ניתן להגדיל את הזרם כדי להאיץ את מעברו. זרמים במקרים כאלה מוגבלים ל- 10C. זרם גבוה יכול בקלות להוביל לחימום יתר של הסוללה ולהרס מבנה האלקטרודות שלה. לפיכך, מומלץ להשתמש בטעינה מהירה במיוחד רק עם מעקב מתמיד אחר תהליך הטעינה.
תהליך ייצור מטען לסוללת NiMH להלן.
1. קביעת נתוני בסיס.
- טעינת התא עם ערך זרם קבוע של 0.5 ... 1.0C לקיבולת המדורגת.
- זרם יציאה (מתכוונן) - 20 ... 400 (800) מא.
- ייצוב זרם הפלט.
- מתח יציאה 1.3 ... 1.8 V.
- מתח כניסה - 9 ... 12 V.
- זרם קלט - 400 (1000) מא.
2. כמקור כוח לזיכרון, אנו בוחרים מתאם נייד 220/9 וולט, 400 מא. אפשר להחליף בזה חזק יותר (לדוגמה, 220 / 1.6 ... 12V, 1000 Ma). שינויים בעיצוב הזיכרון לא יידרשו.
3. שקול את מעגל המטען
וריאנט עיצובי של מטען הסוללות הוא יחידת ייצוב והגבלת זרם ועשויה על אלמנט אחד של מגבר תפעולי (OA) וטרנזיסטור n-p-n מורכב חזק KT829A. המטען מאפשר לכוונן את זרם הטעינה. ייצוב הזרם המוגדר מתרחש על ידי הגדלת או הפחתת מתח היציאה.
בנקודת הצומת של הנגד R1 ודיודת הזנר VD1 נוצר מתח ייחוס יציב. שינוי עוצמת המתח שנלקח מהפוטנציומטר R2 של מחיצת הנגד בכניסה הלא הפיכה של המגבר התפעולי (פין 3), אנו משנים את גודל מתח היציאה (פין 6), ולכן את הזרם דרך VT1. נגד R5 מגבילים את הזרם במעגל הסוללה הנטענת. השינוי בירידת המתח ב- R5 כאשר זרם הטעינה חורג דרך המשוב (OOS) לכניסה ההפוכה של מגבר המגבר (פין 2), מתקן ומייצב את זרם היציאה של המטען. זרם R2 המותקן יהיה יציב עד לסיום הטעינה של סוללות זה ואחריו מאותו סוג.
מעגל מייצב זרם זה מאוד תכליתי וניתן להשתמש בו כדי להגביל את הזרם בעיצובים שונים. קל לחזור על המעגל, מורכב מרכיבי רדיו פשוטים ובמחיר סביר, וכאשר הם מותקנים נכון, הם מייד מתחילים לעבוד.
מאפיין של מעגל זה הוא היכולת להשתמש במגברים תפעוליים זמינים עם מתח אספקה של 12 וולט, למשל, K140UD6, K140UD608, K140UD12, K140UD1208, LM358, LM324, TL071 / 081. הטרנזיסטור KT829A הוא אלמנט הכוח העיקרי וכל הזרם עובר דרכו, ולכן הוא מותקן בהכרח על גוף הקירור. הבחירה בטרנזיסטור נקבעת על ידי זרם הטעינה הנדרש המוגדר לטעינת הסוללה.
4. בחר את הדיור למטען. הוא יקבע את הצורה, העיצוב, תנאי הסרת החום ומראה הזיכרון. במקרה זה נבחר פחית תרסיס אלומיניום. אנו מסירים את החלק העליון שלו.
5. חתכנו מלוח ההרכבה האוניברסלי חלק שווה ברוחב לקוטר הפנימי של הצילינדר. עדיף על כניסת הלוח אל הצילינדר, ללא התנדנדות.
6. אנו משלימים את הזיכרון עם חלקים בהתאם לתכנית. כובע התרסיס בגודל טוב ככפתור פוטנציומטר.
7. אנו מתקנים את הטרנזיסטור ברדיאטור ומתקינים את הרדיאטור בשולי הלוח, על פי התצלום.
8. הלחמת הטרנזיסטור מובילה לרפידות הלוח.
9. הלחמת ההתנגדות, תוך הגבלת זרם טעינת הסוללה המרבי האפשרי. מכיוון שזרם המטען כולו עובר דרך הנגן R5, לצורך הקירור הטוב ביותר של הנגד, הוא נמשך מהארבעה נגדים מחוברים מקבילים של 22 אוהם בעוצמה של 1 וואט כל אחד (MLT-1). בנוסף, מותקן סדרה נגד 1.8 וואט 5 וואט בסדרה. ההתנגדות הכוללת של R5 הייתה בערך 7 אוהם (הספק ממוצע 4 וואט). ההתנגדות והציוד של הנגדים תלויים בזרם הטעינה המתוכנן ובזמינות חלקים מהיצרן.
10. הרכיבו את חלק השליטה בזיכרון בלוח מעגל הלחם. אנו מחברים את יחידת הכוח המיוצרת של המטען ומחברים את העומס - סוללה נטענת. כדי לבדוק את מצבי הפעולה ואת ניפוי הבאגים, חבר את הזיכרון לספק כוח מתכוונן. אנו בודקים את טווח ההתאמה של זרם הטעינה, במידת הצורך, אנו בוחרים את הערך של נגדים R2 ו- R3.
11. העבירו את חלק השליטה בזיכרון לצעיף העובד
ולחבר אותו ליחידת הכוח.
12. בלוח, בצד, התקן את השקע לחיבור ספק הכוח של המטען (מתאם או ספק כוח אחר).
13. התקן את הזיכרון בבית, והניח את הרדיאטור בחלקו העליון (הפתוח).
מקדחים מראש סדרת חורים בקוטר 6 מ"מ בחלק הגלילי התחתון של הדיור. תנוחת העבודה של בית המטען היא אנכית, ולכן, בה, בדומה לארובה, נוצרת מתיחה טבעית. אוויר המחומם על ידי נגדים ורדיאטור עולה מהבית כלפי מעלה, שואב קור לחורים התחתונים. אוורור כזה פועל ביעילות, מכיוון שחימום משמעותי של הרדיאטור עם פעולה של 2-3 שעות של המטען כמעט ולא מורגש על ידי חימום המקרה.
14. המטען מורכב עם סט עבודה ונבדק תחת עומס, ומטען תריסר סוללות במלואו. הזיכרון עובד ביציבות. במקביל, פיקוח מעת לעת על זמן הטעינה, כמו גם על טמפרטורת הסוללה, כדי להשבית את המטען בערכים קריטיים. השימוש ב"תנינים "לחיבור הסוללה מאפשר לך להתחבר למד זרם בקרת הזיכרון (מולטימטר) כדי לכוונן את זרם הטעינה. בעת טעינת אלמנטים עוקבים מאותו סוג, אין צורך במד זרם.
