Kiire akulaadija ahel laadib aku suurema kiirusega, nii et seda laetakse lühema aja jooksul kui määratud ajavahemik. Tavaliselt tehakse seda praeguse järkjärgulise optimeerimise või juhtimise abil.

Otsides kiirlaadija vooluahelat, mis akut kiiresti laadiks, sattusin paari kujunduse juurde, mis ei olnud mitte ainult kasutud, vaid ka eksitavad. Tundus, et muretsevatel autoritel pole aimugi, milline kiirlaadija tegelikult olema peab.

Eesmärk

Peamine eesmärk on siin pliiakude kiire laadimine, kahjustamata selle rakke.

Tavaliselt peaks temperatuuril 25 kraadi Celsiuse järgi pliiakut laadima C / 10 kiirusega, mis võtab aku täielikuks laadimiseks vähemalt 12–14 tundi. Siin C = aku Ah väärtus

Siin esitatud kontseptsiooni eesmärk on muuta see protsess 50% kiiremaks ja võimaldada laadimist 8 tunni jooksul.

Pange tähele, et LM338-põhist vooluahelat ei saa kasutada aku laadimiskiiruse suurendamiseks , kui see on a suur pinge regulaator IC , nõuab laadimiskiiruse suurendamine a eriline samm tark üleminek voolus, mida ei saa teha ainult LM338 IC abil.

Ringkontseptsioon

Kui räägime aku kiirest laadimisest, oleme ilmselgelt huvitatud sama rakendamisest pliiakude puhul, kuna neid kasutatakse laialdaselt peaaegu kõigi üldiste rakenduste jaoks.

Pliiakude põhijoon on see, et neid ei saa sundida kiiresti laadima, kui laadija konstruktsioonis pole 'intelligentsed' automaatsed vooluringid .

Liitium-ioonakuga muutub see ilmselgelt üsna lihtsaks, rakendades sellele kogu määratud voolu täisannust ja katkestades selle niipea, kui see on täis laetud.

Kuid ülaltoodud toimingud võivad pliiakuga patareide jaoks lõppeda surmaga, kuna LA patareid ei ole mõeldud pidevalt kõrge voolutaseme korral laadimist vastu võtma.

Seetõttu tuleb voolu kiireks survestamiseks laadida neid akusid astmelisel tasemel, kusjuures tühjenenud aku rakendatakse esialgu suure C1-kiirusega, vähendatakse järk-järgult kuni C / 10 ja lõpuks aku lähenedes tühjeneb terminalides täislaadimine. Kursus võib sisaldada vähemalt 3 kuni 4 sammu, et tagada aku maksimaalne mugavus ja turvalisus.

Kuidas see 4-astmeline akulaadija töötab

4-astmelise kiirlaadija vooluringi rakendamiseks kasutame siin mitmekülgset LM324 erinevate pingetasemete tuvastamiseks.

Neli sammu sisaldavad:

1) suure vooluga lahtiselt laadimine
2) Mõõdukas vooluhulgalaadimine
3) Imendumislaadimine
4) Ujukilaadimine

Järgmine diagramm näitab, kuidas IC LM324 võib juhtmega ühendada 4-astmelise akupingena jälgida ja katkestada vooluring.

Vooluringi skeem

Ühendage LED-kood R1, R2, R3, R4 seeriatega igale järjekorrale, et saada patarei laadimisseisundi sünkroonne lugemine. Algselt peavad kõik valgusdioodid näitama maksimaalset voolu, seejärel lülituvad valgusdioodid ükshaaval välja, kuni ainult A4-LED jääb üle ujuvlaengu näitamise ja aku on täielikult laetud.

IC LM324 on quad opamp IC, mida kõiki nelja opampi kasutatakse väljundvoolu kavandatud järjestikuseks ümberlülitamiseks.

Menetlust on väga lihtne mõista. lambid A1 kuni A2 on optimeeritud lülitamiseks erinevatel pingetasemetel ühendatud aku astmelise laadimise käigus.

Kõigile opampide mitteinverteerivatele sisenditele viidatakse maandusele läbi zeneri pinge.

Inverteerivad sisendid on seotud vooluahela positiivse toiteallikaga vastavate eelseadete kaudu.

Kui eeldame, et patarei on 12 V patarei, mille tühjenemistase on 11 V, võib P1 seada nii, et relee lülitub lihtsalt välja, kui aku pinge jõuab 12 V-ni, võib P2 reguleerida relee vabastamiseks pingel 12,5 V, P3 võib teha samal ajal 13,5 V juures ja lõpuks saab P4 reageerimiseks seadistada aku täislaadimistase 14,3 V.

Rx, Ry, Rz väärtus on sama ja need on optimeeritud selleks, et varustada aku vajaliku vooluhulgaga erinevate laadimispinge tasemete ajal.

Väärtuse võiks fikseerida nii, et iga induktor võimaldaks voolu kiirust, mis võib olla 1/10 aku AH-st.

Selle võib määrata oomi seaduse abil:

R = I / V

Väärtusi Rx, üksi või Rx, Ry koos võiks mõõta veidi erinevalt, et võimaldada algstaadiumis patareile suhteliselt rohkem voolu vastavalt individuaalsetele eelistustele, ja see on kohandatav.

Kuidas vooluring reageerib sisselülitamisel

Pärast toite sisselülitamist tühjenenud aku ühendamist näidatud klemmidega:

Kõigi opampide inverteerivate sisendite pingetase on vastavalt madalam kui zeneri pinge võrdlustase.

See sunnib kõiki opampide väljundeid kõrgeks muutuma ja aktiveerib releed RL / 1 kuni RL / 4.

Ülaltoodud olukorras möödub sisendist kogu toitepinge RL1 N / O kontaktide kaudu akule.

Tühjenenud aku hakkab nüüd laadima suhteliselt äärmiselt suure voolutugevusega ja laeb kiiresti kuni tühjenenud tasemeni, kuni seadistatud pinge P1 juures ületab zeneri võrdlusaluse.

“mida teeb integraallülitus ”

Ülaltoodu sunnib A1 lülitama T1 / RL1 välja.

Aku on nüüd täielikult toitevoolu saanud, kuid see laadib Rx, Ry, Rz paralleelsete takistustega vastavate relee kontaktide kaudu.

See tagab, et akut laaditakse järgmisel kõrgemal voolutasemel, mis on määratud kolme paralleelse induktori netoväärtuse (takistustega).

Kui aku laeb veelgi, lülitub A2 järgmisel etteantud pingetasemel välja, lülitades Rx välja ja renderdades Ry, Rz ainult aku ettenähtud laadimisvooluga. See tagab, et aku võimendi tase on vastavalt vähenenud.

Järgides protseduure, kui aku laeb järgmisele arvutatud kõrgemale tasemele, lülitub A3 välja, võimaldades ainult Rz-l säilitada aku jaoks nõutavat optimaalset voolutaset, kuni see on täielikult laetud.

Kui see juhtub, lülitub A4 lõpuks välja ja veendub, et aku on nüüd täielikult välja lülitatud pärast vajaliku täislaadimise saavutamist määratud kiirusega.

Ülaltoodud neljaastmelise akulaadimise meetod tagab kiire laadimise, kahjustamata aku sisemist konfiguratsiooni, ja tagab, et laadimine jõuab vähemalt 95% -ni.

Rx, Ty, Rz võib asendada samaväärsete traadiga keritud takistitega, kuid see tähendaks induktori analoogidega võrreldes mõningast soojuseraldust.

Tavaliselt tuleb pliiakut laadida umbes 10–14 tundi, et akumuleeruda vähemalt 90% ulatuses. Ülaltoodud kiire akulaadija ahelaga saab sama teha viie tunni jooksul, see on 50% kiirem.

Osade nimekiri

R1 --- R5 = 10k
P1 --- P4 = 10k eelseadistust
T1 --- T4 = BC547
RL / 1 --- RL / 4 = SPDT 12V releed 10 amordi kontakti nimiväärtus
D1 --- D4 = 1N4007
Z1 = 6V, 1/2 vatine zenerdiood
A1 --- A4 = LM324 IC