باتری چگونه شارژ می شود؟ آیا مدار این دستگاه برای ساختن دستگاه با دست خود پیچیده است یا خیر؟ آیا شارژر باتری خودرو با آنچه برای تلفن های همراه استفاده می شود تفاوت اساسی دارد؟ ما سعی خواهیم کرد به تمام سوالات مطرح شده در ادامه مقاله پاسخ دهیم.
اطلاعات عمومی
باتری نقش بسیار مهمی در عملکرد دستگاه ها، واحدها و مکانیسم هایی دارد که برای کار کردن به برق نیاز دارند. بنابراین، در وسایل نقلیه، به روشن شدن موتور خودرو کمک می کند. و در تلفن‌های همراه، باتری‌ها به ما امکان برقراری تماس را می‌دهند.
شارژ باتری، طرح و اصول عملکرد این دستگاه حتی در دوره فیزیک مدرسه در نظر گرفته شده است. اما افسوس که تا زمان انتشار، بسیاری از این دانش فراموش شده است. بنابراین، ما عجله می کنیم به شما یادآوری کنیم که عملکرد باتری بر اساس اصل وقوع اختلاف ولتاژ (پتانسیل) بین دو صفحه است که به طور خاص در محلول الکترولیت غوطه ور شده اند.
اولین باتری ها مس-روی بودند. اما از آن زمان، آنها به طور قابل توجهی بهبود یافته و مدرن شده اند.
چگونه کار می کندباتری
تنها عنصر قابل مشاهده در هر دستگاهی کیس است. کلیت و یکپارچگی طراحی را تضمین می کند. لازم به ذکر است که نام "باتری" را می توان به طور کامل فقط برای یک سلول باتری اطلاق کرد (به آنها بانک نیز گفته می شود) و تنها شش عدد از آنها در همان باتری استاندارد 12 ولت خودرو وجود دارد.
بازگشت به بدن. تابع الزامات سختگیرانه است. بنابراین، باید باشد:
- مقاوم در برابر مواد شیمیایی تهاجمی؛
- قابلیت تحمل نوسانات زیاد دما؛
- با مقاومت در برابر لرزش خوب.
همه این الزامات توسط یک ماده مصنوعی مدرن - پلی پروپیلن برآورده می شود. تفاوت‌های دقیق‌تر فقط باید هنگام کار با نمونه‌های خاص برجسته شوند.
اصل کار
بیایید باتری های سرب اسید را به عنوان مثال در نظر بگیریم.
وقتی باری روی ترمینال وجود دارد، یک واکنش شیمیایی شروع می شود که با آزاد شدن الکتریسیته همراه است. با گذشت زمان، باتری خالی می شود. حال او چگونه است؟ آیا مدار ساده ای وجود دارد؟
شارژ کردن باتری کار سختی نیست. لازم است فرآیند معکوس انجام شود - برق به پایانه ها می رسد، واکنش های شیمیایی دوباره رخ می دهد (سرب خالص بازیابی می شود)، که به باتری اجازه می دهد در آینده استفاده شود.
تراکم نیز در طول شارژ افزایش می یابدالکترولیت بنابراین، باتری خواص اولیه خود را بازیابی می کند. هرچه فناوری و مواد استفاده شده در ساخت بهتر باشد، باتری چرخه های شارژ/دشارژ بیشتری را می تواند تحمل کند.
چه مدارهای شارژ باتری وجود دارد
دستگاه کلاسیک از یک یکسو کننده و یک ترانسفورماتور ساخته شده است. اگر همه باتری‌های یکسان خودرو را با ولتاژ 12 ولت در نظر بگیریم، شارژ آنها جریان ثابتی در حدود 14 ولت دارد.
چرا اینطور است؟ این ولتاژ برای عبور جریان از باتری ماشین تخلیه شده ضروری است. اگر خود او 12 ولت داشته باشد، دستگاهی با همان قدرت نمی تواند به او کمک کند، بنابراین، آنها مقادیر بالاتری می گیرند. اما در هر چیزی که باید اندازه گیری را بدانید: اگر ولتاژ را بیش از حد تخمین بزنید، این امر بر عمر دستگاه تأثیر منفی می گذارد.
بنابراین، اگر می خواهید با دستان خود دستگاهی بسازید، لازم است خودروها به دنبال طرح های مناسب شارژ باتری خودرو باشند. همین امر در مورد سایر فناوری ها نیز صدق می کند. اگر به مدار شارژ باتری لیتیوم یونی نیاز دارید، به یک دستگاه 4 ولتی نیاز دارید و نه بیشتر.
فرایند بازسازی
فرض کنید مداری برای شارژ باتری از ژنراتور دارید که بر اساس آن دستگاه مونتاژ شده است. باتری وصل شده و فرآیند بازیابی بلافاصله شروع می شود. با جریان یافتن، مقاومت داخلی دستگاه افزایش می یابد. همراه با آن، جریان شارژ کاهش می یابد.
وقتی ولتاژ به حداکثر ممکن نزدیک می شودارزش، پس این روند عملاً به هیچ وجه پیش نمی رود. و این نشان می دهد که دستگاه با موفقیت شارژ شده است و می توان آن را خاموش کرد.
توصیه های فناوری
لازم است اطمینان حاصل شود که جریان باتری تنها 10٪ از ظرفیت آن است. علاوه بر این، توصیه نمی شود که از این شاخص تجاوز کنید یا آن را کاهش دهید. بنابراین، اگر مسیر اول را دنبال کنید، الکترولیت شروع به تبخیر می کند، که به طور قابل توجهی بر حداکثر ظرفیت و عمر باتری تأثیر می گذارد. در مسیر دوم، فرآیندهای لازم با شدت لازم اتفاق نمی‌افتد، به همین دلیل، فرآیندهای منفی، هرچند تا حدودی کمتر، ادامه می‌یابند.
شارژ
دستگاه توصیف شده را می توان با دست خریداری یا مونتاژ کرد. برای گزینه دوم، ما به مدارهای الکتریکی برای شارژ باتری ها نیاز داریم. انتخاب فناوری که توسط آن انجام خواهد شد باید بستگی به این دارد که کدام باتری ها مورد نظر هستند. شما به اجزای زیر نیاز دارید:
- محدود کننده جریان(طراحی شده بر روی خازن های بالاست و ترانسفورماتور). هرچه بتوان به نشانگر بیشتر دست یافت، بزرگی جریان بیشتر خواهد بود. به طور کلی، این باید برای کارکرد شارژ کافی باشد. اما قابلیت اطمینان این دستگاه بسیار پایین است. بنابراین، اگر کنتاکت‌ها را بشکنید یا چیزی را با هم مخلوط کنید، ترانسفورماتور و خازن‌ها از کار می‌افتند.
- محافظت در صورت اتصال قطب های "اشتباه". برای این کار می توانید یک رله طراحی کنید. بله مشروطبر اساس دیود اگر مثبت و منفی را اشتباه بگیرید، جریان عبور نمی کند. و از آنجایی که یک رله به آن بسته شده است، برق آن قطع می شود. علاوه بر این، می توانید از این مدار با دستگاهی مبتنی بر تریستور و ترانزیستور استفاده کنید. باید به قطع سیم ها وصل شود که به کمک آن خود شارژ به باتری وصل می شود.
- اتوماتیک، که باید شارژ باتری داشته باشد. مدار در این مورد باید اطمینان حاصل کند که دستگاه فقط زمانی کار می کند که واقعاً به آن نیاز باشد. برای انجام این کار، با کمک مقاومت، آستانه پاسخ دیود کنترل تغییر می کند. باتری های 12 ولت زمانی پر در نظر گرفته می شوند که ولتاژ آنها در محدوده 12.8 ولت باشد بنابراین این رقم برای این مدار مطلوب است.
نتیجه گیری
بنابراین ما به این موضوع پرداختیم که شارژ باتری چیست. مدار این دستگاه را می توان بر روی یک برد ایجاد کرد، اما باید توجه داشت که این کار بسیار دشوار است. بنابراین، آنها چند لایه ساخته می شوند.
به عنوان بخشی از مقاله، نمودارهای شماتیک مختلفی در اختیار شما قرار گرفت که نحوه شارژ باتری ها را در واقع روشن می کند. اما باید درک کنید که اینها فقط تصاویر کلی هستند و تصاویر دقیق تر، با نشانه هایی از واکنش های شیمیایی در حال انجام، برای هر نوع باتری خاص هستند.
