Cách tính toán cài đặt bộ sạc pin

Để tính toán các thông số của bộ sạc cho một loại pin cụ thể, trước tiên bạn phải tính đến loại và thông số của pin mà bạn sẽ sạc với thiết bị này. Các đặc điểm quan trọng nhất của pin sạc là: dung lượng, điện áp sạc đầy, dòng sạc tối đa cho phép, cũng như một loạt các nhiệt độ hoạt động cho phép.

Tùy thuộc vào loại pin, loại vật liệu sử dụng - các thông số của bộ sạc nên được chọn riêng. Ở đây chúng tôi xem xét pin chì-axit và pin lithium-ion, hay đúng hơn là các tính năng sạc của chúng.

Sự thật là nếu pin luôn được sạc đúng cách, tuân thủ các giá trị tối ưu của điện áp và dòng điện, thì nó sẽ giữ được dung lượng của nó trong nhiều chu kỳ phóng điện. Tất nhiên, với điều kiện là nó cũng được xả, bị hạn chế, không quá tải, không quá nóng. Vì vậy, làm thế nào để bạn tính toán các cài đặt bộ sạc pin?

Pin lithium ion

Hạt tích điện chính chịu trách nhiệm hình thành dòng điện trong pin lithium-ion, là một ion lithium tích điện dương. Nó có thể xâm nhập vào mạng tinh thể của vật liệu ở cực dương, ví dụ, bằng carbon ở dạng than chì, và cũng tạo thành muối hoặc oxit kim loại (ví dụ, với mangan, coban hoặc với sắt và phốt pho).

Do chỉ có thành phần hóa học như vậy, điện áp sạc cuối cùng tối đa giữa các điện cực của pin lithium-ion không được vượt quá 4.2 volt, hoặc tốt hơn, 4,1 volt, điều này sẽ kéo dài tuổi thọ của nó và làm chậm những thay đổi không thể đảo ngược.

Cần phải sạc pin lithium-ion với điện áp 5 volt, để không phải chờ đợi vô thời hạn. Trong trường hợp này, dòng sạc tối ưu phải từ 50 đến 100% giá trị dung lượng, nghĩa là, pin 2400mAh sẽ sạc tối ưu với dòng điện từ 2,4A đến 1,2A.

Để tránh sạc quá mức, bộ sạc chất lượng cao sạc pin cho hai giai đoạn: ở giai đoạn đầu tiên, 5 volt được cung cấp cho các điện cực và sạc với dòng điện tối đa cho phép trong một thời gian nhất định cho đến khi đạt được điện áp ngưỡng khoảng 4,1 volt, và sau đó giai đoạn thứ hai bắt đầu - với mức thấp hơn dòng điện khi điện áp được đưa đến mức 4,1-4,2 volt cuối cùng.

Do đó, công suất của bộ sạc cho pin lithium-ion (cho 1 cell) được tính như sau: nhân điện áp tối đa với dòng điện tối đa, giả sử 5V * 2.4A = 1.2W - ví dụ của chúng tôi.

Pin axit chì

Một pin axit chì hoạt động do các phản ứng hóa học của chì và chì điôxit trong dung dịch axit sunfuric. Bất kỳ pin xe cổ điển được thiết kế theo cách đó. Trong quá trình tích điện, chì sunfat phân hủy thành các ion (SO4 tích điện âm và H tích điện dương), chì điôxit được hình thành trên catốt và chì nguyên chất được hình thành trên cực dương. Trong một lần phóng điện, chì kim loại bị oxy hóa thành chì sunfat, chì điôxit bị khử ở cực âm và chì bị oxy hóa ở cực dương.

Nếu pin được sạc lại (tiếp tục sạc quá lâu), thì sunfat chì sẽ kết thúc, chỉ còn nước và quá trình điện phân sẽ bắt đầu: oxy sẽ được tạo ra ở cực dương, và hydro sẽ được tạo ra ở cực âm (điện cực âm) - nó sẽ được nhìn thấy trong chất điện phân lỏng. bong bóng.

Do chỉ có thành phần hóa học như vậy, điện áp của điện tích tối đa của một tế bào của pin axit-chì là 2,17 volt. Trong pin 12 volt, có 6 phần được nối tiếp như vậy và trong pin 6 volt có 3 phần được kết nối nối tiếp.Do đó, điện áp sạc tối đa của pin 12 volt là 13,02 volt. Đối với 6 volt - 6,51 volt.

Do đó, bộ sạc trong quá trình sạc phải cung cấp điện áp không đổi cho các điện cực dựa trên ít nhất 2,45 volt mỗi tế bào (để quá trình sạc không diễn ra vô thời hạn) - trong 12 volt, đây là 14,7 volt và trong 6 volt, nó biến thành 7, 35 vôn. Dòng sạc ban đầu được tối ưu hóa là 30% công suất.

Do đó, công suất làm việc tối đa của bộ sạc phải được tính bằng điện áp tối đa nhân với dòng điện tối đa, giả sử 14,7V * 30A = 441W - đối với pin axit chì có điện áp danh định 12 volt, công suất 100ah.

Comments

[#1 Stanislav]

5V * 2.4A = 1.2W ???
5V * 2.4A = 12W, hoặc điều gì đó tôi không hiểu ???

[#2 Vlad]

Tôi cũng không hiểu tại sao đột nhiên có 1.2W. Tôi nghĩ rằng một lỗi đánh máy.