Схема батарейки: АО Верхнеуфалейский завод Уралэлемент

Содержание

АО Верхнеуфалейский завод Уралэлемент

Марганцево-воздушно-цинковые щелочные источники тока

Химические источники тока одноразового действия серии «Бакен»

«Бакен ВЦ»

Батарея предназначена для питания постоянным током сигнальных ламп и светосигнальных устройств навигационного ограждения внутренних водных путей. Продукция сертифицирована. Сертификат № РОСС. RU. МЕ55. В00259

Габаритные размеры (мм)	128х114х182
Масса (г) не более	3500
Номинальное напряжение (В)	1,3
Ёмкость (А/ч) при непрерывном разряде	600
Гарантийный срок хранения (мес.)	15

Разрядная кривая батареи «Бакен ВЦ».

Ток разряда 0,5 А. Разряжается 10 часов в сутки. Т=25±10 °С

Схема электрического соединения батареи «Бакен ВЦ»

«Бакен ВЦ 1»

Батарея предназначена для питания сигнальных ламп и светосигнальных устройств навигационного ограждения внутренних водных путей. Батарея сертифицирована на соответствие требованиям ГОСТ 12.2.007.12-88. Сертификат № РОСС. RU. МЕ55. В00259

Габаритные размеры (мм)	128х114х182
Масса (г) не более	3500
Номинальное напряжение (В)	2,6
Ёмкость (А/ч) при непрерывном разряде	350
Гарантийный срок хранения (мес.)	15

Разрядная кривая батареи «Бакен ВЦ 1». Ток разряда 0,5 А. Разряжается 10 часов в сутки.

Т=25±10 °С

Схема электрического соединения батареи «Бакен ВЦ 1»

«Бакен ВЦ 2»

Габаритные размеры (мм)	128х114х182
Масса (г) не более	3500
Номинальное напряжение (В)	2,6
Ёмкость (А/ч) при непрерывном разряде	300
Гарантийный срок хранения (мес.)	15

Разрядная кривая батареи «Бакен ВЦ 2». Ток разряда 0,5 А. Разряжается 10 часов в сутки.

Т=25±10 °С

Схема электрического соединения батареи «Бакен ВЦ 2»

«Бакен ВЦ 3»

Габаритные размеры (мм)	128х114х110
Масса (г) не более	1800
Номинальное напряжение (В)	2,6
Ёмкость (А/ч) при непрерывном разряде	150
Гарантийный срок хранения (мес.)	15

Разрядная кривая батареи «Бакен ВЦ 3». Ток разряда 0,24 А., в зависимости от температуры.

Схема электрического соединения батареи «Бакен ВЦ 3»

«Бакен ВЦ 4»

Батарея предназначена для питания постоянным током сигнальных ламп и светосигнальных устройств навигационного ограждения внутренних водных путей.

Габаритные размеры (мм)	128х114х68
Масса (г) не более	1000
Номинальное напряжение (В)	4
Ёмкость (А/ч) при непрерывном разряде	50
Гарантийный срок хранения (мес.)	15

Разрядная кривая батареи «Бакен ВЦ 4». Ток разряда 50 mА. T=20 C

Схема электрического соединения батареи «Бакен ВЦ 4»

«Бакен М»

Батарея предназначена для питания сигнальных ламп и светосигнальных устройств навигационного ограждения внутренних водных путей. Продукция сертифицирована. Сертификат № РОСС. RU. МЕ83. В01190

Габаритные размеры (мм)	128х114х182
Масса (г) не более	3500
Номинальное напряжение (В)	1,3
Ёмкость (А/ч) при непрерывном разряде	400
Ёмкость (А/ч) при прерывистом разряде	500
Гарантийный срок хранения (мес.)	15

Разрядная кривая батареи «Бакен М». Ток разряда 0,5 А., в зависимости от температуры

Схема электрического соединения батареи «Бакен М»

Зарядное устройство для алкалиновых батареек

Источники питания

«Сели» батарейки, и как всегда ─ не вовремя :- (, скорее всего, у каждого, имеющего дело с мобильными устройствами, возникала такая проблема. Что многие в таком случае делают: выбрасывают отработанный источник питания, покупают новый, и история повторяется.

Наверное, многие слышали о таком процессе, как регенерация батареек, т. е, восстановление, повторная зарядка. Давайте рассмотрим устройство для зарядки алкалиновых батареек и разберемся каккие батарейки стоит заряжать, а какие, все-таки, можно выбросить.

Схема довольно тривиальна. Стабилизатор напряжения снижает напряжение питания (которое может быть взято от автомобильного аккумулятора) до 5 В. Дополнительный регулируемый стабилизатор напряжения на транзисторах снижает напряжение до значения напряжения регенерации 1,95 В. Причина использования двух уровней напряжения -распределить выделение тепла более равномерно, и получение более стабильного напряжения. Но если ваш блок питания выдает стабильные 4 ─ 6 В, стабилизатор на 7805 можно не использовать.

Рис. 1 Устройство для зарядки батареек

Симметричный мультивибратор на транзисторах VT1, VT2 генерирует импульсы частотой 10 Гц.

Этот сигнал подается на транзисторные ключи. Т. о, батарейки в данной схеме заряжаются импульсным током. В некоторых публикациях рекомендуется заряд чередовать с разрядом батарейки на нагрузку. Но практика показывает, что достаточно дать батарейке просто «расслабиться» после импульса заряда, это и делает данная схема.

Так что же делать, регенерировать или выбросить?

Не перезаряжайте батарейки, если:

батарея глубоко разряжается ниже 0,8 В
батарейке более 3 лет
присутствуют следы утечки электролита или контакты сильно проржавели

крышка в сторону минуса вздута, что указывая на внутреннее давление
батарея длиннее, чем прежде (предполагается, что вы измерили её)))

Восстанавливайте батарейку, если:

уровень напряжения составляет от 1,0 до 1,4 В
батарейке меньше, чем 1-2 года
это высококачественная батарейка, как правило, известного производителя и имеет высокую цену
минусовая сторона не имеет ни малейшего следа протечки электролита

Использовать или нет перезаряженные батарейки, личный выбор каждого, но повторно я их использую в недорогих устройствах: фонарике, радиоприемнике, зарядке для мобильника, в настенных часах.

Обзор напряжений

1,5 В -Номинальный напряжение для цинковых и алкалиновых элементов
1,56 В — Типичное напряжение для новой батарейки
1,6 В — Буферизация батарейки начинается, но регенерация еще не началась
1,65 В — Типичное напряжение буферизации, начало регенерации
1,70 В — Восстановление происходит, но батарейка заряжена не полностью
1,75 В — Правильный уровень напряжения для восстановленных батареек.
1,80 В- Очень высокое напряжение, высоким риском утечки.
1,85 В- Скорее всего батарейка повреждена

Сколько длится регенерация?

Это зависит от состояния батареи и её возраста . Вот почему мы не можем так легко определить критерии остановки заряда, как это, к примеру, с NiMH элементами.
Все определяется экспериментально: восстановление может продолжается 6 часов до повышения напряжения до 1,7 В, а может за 3 часа, и за это время напряжение поднимется до 1,75 В, все индивидуально.
После нескольких экспериментов, чтобы автоматизировать процесс, вы можете использовать самодельное или покупное реле времени.

Только что восстановленные батарейки имеют повышенное напряжение, поэтому их необходимо немного разрядить, подключив на несколько минут лампочку. Когда напряжение снизится до 1,65 В, батарейка отправляется на карантин, т. е. они должны полежать. Автор хранит их на салфетке в пластиковом лотке. Это делается на случай возможной утечки электролита из батарейки.

Как часто я могу восстановить батарейки?

Обычно батарейку заряжают 5 раз. Чем старше батарея, и чем чаще она была регенерирована, тем меньше она может отдать энергии нагрузке.

Можно ли батарейка взорвать?

Нет. Хуже, что может произойти в случае перезаряда, это то, что поверхность минусового электрода вздуется, и электролит начнет выливаться.

Профилактические мероприятия против возможной утечки

Можно обернуть батарейку в районе отрицательного полюса отрезком туалетной бумаги или ткани, силиконовая смазка контактов и дополнительная ткань в батарейном отсеке зарядного устройства.

Аккумуляторы, батарейки

Батарейка представляет собой источник электрической энергии, который обеспечивает питание разных приборов. Основой любой из батареек является очень простая схема: батарейка соединяет в себе анод и катод, а посередине располагается электролит.

Катод и анод имеют разный состав. Так анод делается из цинка, а катод изготавливается из оксидов разных металлов. В итоге, после погружения составляющих в электролит появляется разность между обоими полюсами батарейки, которая и есть электрический ток.

Аккумуляторы, батарейки представляют собой химические источники энергии. В них происходят необратимые процессы, ведь они являют собой первичный источник тока. Некоторые думают, что после разряжения батарейки ее можно перезарядить повторно. На самом же деле это не так. Если вы попробуете перезарядить батарейку – есть высокая вероятность того, что она взорвется.

Какие существуют типы батареек и аккумуляторов

Можно выделить следующие разновидности батареек типа D:

Солевые батарейки – являют собой самую дешевую разновидность. Обладают небольшой емкостью, плохо чувствуют себя в условиях нагрузок, когда необходим большой ток, и очень быстро разряжаются в условиях низких температур.
Батарейки, основой которых выступает хлорид цинка – эта разновидность неплохо ведет себя в условиях низких температур, но обладает малой зарядной емкостью.
Щелочные батарейки – стоят не очень дорого, хорошо чувствуют себя в условиях низких температур, имеют высокую зарядную емкость, длительный срок хранения и низкую вероятность протекания.

В любой батарейке со временем заканчивается запас ее внутренней энергии. На этот момент может не пройти еще и половины того срока эксплуатации, который указан в инструкции. В чем же причина этого? Только в том, что во время использования батарейки происходили нарушения условий ее зарядки, разрядки либо хранения.

И если мы рассматриваем те типы батареек, которые работают не только на своей силе, но на мощности и аккумуляторов – имеется возможность их подзарядки. Для этого нужно возобновить часть рабочего ресурса, но с одноразовыми источниками тока этот номер не пройдет и их придется выбрасывать.

Выбор новых батареек

Перед покупкой новых батареек не лишним будет тщательно ознакомиться с их инструкцией (найти ее чаще всего можно прямо на упаковке). Если вы не понимаете английский язык (именно на нем, как правило, и пишется инструкция) всегда сможете хотя бы разобраться в маркировке и числах, которые характеризуют элементы питания – батарейки и аккумуляторы.

Если вы хотите заменить батарейку – лучше всего будет приобрести такой же самый источник питания, произведенный аналогичной фирмой. Помимо этого, зачастую фирма-производитель дает рекомендации относительно нужного элемента тока (это также можно найти в инструкции).

Если в инструкции нет подобных рекомендаций, а вы нуждаетесь в надежной и качественной батарейке – обратите свое внимание на известные фирмы. Можно выделить такие признанные марки батареек (но только в том случае, что они будут оригинальными):

Varta;
Duracell;
GP и еще целый ряд похожих фирм.

К самым дешевым относятся батарейки свинцово-кислотного типа. Эти виды аккумуляторов маркируются символами SLA.

Вы всегда сможете подобрать подходящие вам по всем показателям разновидности батареек, а также прочие нужные предметы на сайте нашей компании по вполне доступной стоимости. Для еще большего удобства потребителей, компания реализует продукцию по всей России.

В этой категории нет товаров.

Как сделать экономичный светодиодный фонарик на одной батарейке

Принцип работы
Нижеприведенная схема («Joule thief«) позволяет питать светодиод белого или синего свечения, требующий напряжения питания 3 — 3,5 В, от одного гальванического элемента или аккумулятора NiCD,NiMH, даже разряженных до напряжения 0,8 В под нагрузкой.

Для красных и желтых светодиодов напряжение питания при токе 20 мА составляет 1,8 — 2,4 В, а для синих, белых и зеленых — 3 — 3,5 В, поэтому запитать синий или белый светодиод от пальчиковой батарейки напрямую невозможно.
Схема представляет вариант блокинг-генератора и была описана Z. Kaparnik из города Swindon в Великобритании в журнале «Everyday Practical Electronics» за ноябрь 1999 года. Ниже можно ознакомится с этой статьей:
(щелкните по рисунку мышкой для просмотра в крупном масштабе)

Питание схемы осуществляется от элемента LR6/AA/AAA напряжением 1,5 В — схема может непрерывно работать неделю от одной батарейки до ее разряда до 0,8 В!!! Примечание: AA или AAA (R6) — солевые батарейки, LR6 — щелочные (alkaline) батарейки.

Приведенная схема работает как управляемый током генератор. Всякий раз при выключении транзистора VT спадающее магнитное поле в обмотке трансформатора T вызывает возникновение положительного импульса напряжения (до 30 В) на коллекторе транзистора. Это напряжение вместе с напряжением источника питания (батарейки) прикладывается к светодиоду. Переключение происходит с очень высокой частотой и низким коэффициентом заполнения. Уменьшение сопротивления резистора R приводит к увеличению тока через светодиод и, соответственно, увеличивает яркость его свечения.
Z. Kaparnik приводит вначале значение сопротивления 10 кОм (средний ток через светодиод 18 мА) и затем указывает, что уменьшение сопротивления до 2 кОм приводит к увеличению среднего тока до 30 мА. Также Z. Kaparnik указывает, что коэффициент полезного действия зависит от использованного транзистора VT — к лучшим результатам приводит применение транзистора с низким напряжением насыщения между коллектором и эмиттером V_{CE (SAT)}. Он указывает, что для транзистора ZTX450 (V_{CE (SAT)} = 0,25 В) КПД равен 73 %, при использовании ZTX650 (V_{CE (SAT)} < 0,12 В) возрастает до 79 %, а при применении BC550 падает до 57 %.

Упоминание подобной конструкции в статье М. Шустова «Низковольтное питание светодиодов» в журнале «Радиомир» №8 за 2003 год:

А вот конструкция японского радиолюбителя: http://elm-chan. org/works/led1/report_e.html

Моделирование
Для моделирования такого устройства можно использовать свободно распространяемый симулятор электрических цепей LTSpice. Вот модель этого генератора:

При напряжении питания 1,5 В и индуктивности каждой из обмоток трансформатора 200 мкГн потребление мощности от батареи составляет 197 мВт, а на светодиоде выделяется 139 мВт. Потери мощности составили 58 мВт, из них в транзисторе 55 мВт, а в резисторе 3 мВт. Таким образом, КПД оказался равен 71%.

При напряжении питания 1,5 В и транзисторе BC547C (V_{CE (SAT)} = 0,2 В) зависимость среднего тока светодиода от индуктивности обмотки трансформатора (с идентичными обмотками) представлена ниже:

При индуктивности обмотки меньше 17 мкГн преобразователь не запускается.

Зависимость среднего тока светодиода от напряжения питания приведена ниже:

Трансформатор
Также вместо самостоятельно намотанного трансформатора на ферритовом колечке можно использовать промышленный импульсный трансформатор, например,
МИТ-4В: М — малогабаритный, И — импульсный, Т — трансформатор, В — высота с выводами 55 мм.

МИТ-4В выпускается в корпусе коричневого или черного цвета.

Этот трансформатор имеет три обмотки (одну первичную и две вторичные) с единичным коэффициентом трансформации. Омическое сопротивление каждой обмотки составляет около 5 Ом, индуктивность около 16 мГн.
Обмотки содержат по 100 витков, намотанных проводом ПЭЛШО 0,1 на колечке К17,5х8х5 из феррита марки М2000НМ1-Б.
Обозначение ферритового колечка расшифровывается так: К — кольцо; 17,5 — внешний диаметр кольца, мм; 8 — внутренний диаметр кольца, мм; 5 — высота кольца, мм.
Марка феррита М2000НМ-1Б расшировывается так: 2000 — начальная магнитная проницаемость феррита; Н — низкочастотный феррит; М — марганец-цинковый феррит (до 100 кГц).
Первый вывод отмечен цифрой «1» на корпусе трансформатора, а нарисованная стрелка указывает направление отсчета оставшихся выводов. Я использовал обмотки с выводами 1-4 и 2-3.

Также можно использовать трансформатор согласующий низкой частоты ТОТ:

Этот трансформатор рассчитаны на работу на частоте до 10 кГц.
Обозначение «ТОТ» расшифровывается как: Т — трансформатор; О — оконечный; Т — транзисторный.
Броневой сердечник трансформатора ТОТ изготавливается из холоднокатаной ленты с высокой магнитной проницаемостью и повышенной индукцией технического насыщения марки 50H.
Расположение выводов трансформаторов ТОТ напоминает цоколевку электровакуумных ламп — имеется ключ и дополнительная маркировка первого вывода на боковой поверхности трансформатора (красная точка). При этом отсчет выводов производится по часовой стрелке со стороны монтажа, а первый вывод расположен в левом верхнем углу.

Цоколевка трансформаторов типов: а — ТОТ1 — ТОТ35; б — ТОТ36 — ТОТ189, ТОЛ1 -ТОЛ54; в — ТОТ202 — ТОТ219, ТОЛ55 — ТОЛ72

Германиевые транзисторы
Для снижения порогового напряжения батарейки, при котором светодиод еще светится, можно использовать германиевые транзисторы, например, советский n-p-n транзистор МП38А:

У этого транзистора прямое падение напряжения на p-n переходах составляет около 200 мВ.
Для проверки я собрал макетную конструкцию на транзисторе МП38А и трансформаторе МИТ-4В:

Довольно сильно разряженная литиевая батарейка CR2032 в этой схеме питает цепочку из пяти светодиодов. При этом напряжение батареи под нагрузкой составляет около 1,5 вольт.

Варианты улучшения схемы
1) Можно добавить конденсатор, включенный параллельно резистору.

Я оценил влияние конденсатора на КПД преобразователя, выполнив моделирование в LTSpice:

Как видно из графика, после некоторого подъема КПД при дальнейшем увеличении емкости конденсатора КПД преобразователя начинает снижаться.
2) Также можно добавить последовательно со светодиодом диод Шоттки и включить параллельно светодиоду конденсаторы.

3) Для ограничения верхнего предела напряжения на нагрузке можно дополнительно включить стабилитрон (диод Зенера) параллельно светодиоду.

p-n-p транзисторы
Наряду с Joule Thief на n-p-n транзисторах, можно применять и транзисторы p-n-p структуры. Я собрал такой преобразователь на базе германиевого pnp-транзистора ГТ308В (VT) и импульсного трансформатора МИТ-4В (катушка L1 — выводы 2-3, L2 — выводы 5-6) :

Значение сопротивления резистора R подбирается экспериментально (в зависимости от типа транзистора) — целесообразно использовать переменный резистор на 4,7 кОм и постепенно уменьшать его сопротивление, добиваясь стабильной работы преобразователя.

мой преобразователь Joule Thief на p-n-p транзисторе

Я исследовал работу этого преобразователя с помощью цифрового осциллографа. При этом преобразователь питался от полуразряженного никель-кадмиевого аккумулятора, а в качесте нагрузки использовались два зеленых светодиода, подключенных через германиевый диод.

напряжение на нагрузке

Пиковое напряжение на нагрузке превышает 5 вольт, чего вполне хватает для свечения двух зеленых светодиодов даже с учетом падения напряжения на германиевом диоде.
Такая же форма кривой напряжения на нагрузке получается и при моделировании преобразователя в симуляторе LTspice:

напряжение на резисторе

напряжение между выводами 6-5 МИТ

Напряжение на нагрузке складывается из напряжения на обмотке 6-5 трансформатора и напряжения аккумулятора.

напряжение между выводами 3-2 МИТ

Как можно заметить, напряжения на обмотках трансформатора практически идентичны (с учетом расположения одноименных зажимов).

определение периода

Период следования импульсов составил 1,344 мс, т.е. частота генерации составила 744 Гц.

Для питания такого преобразователя можно использовать не только батарейку, но и ионистор (суперконденсатор):

Как утилизировать батарейки, не навредив экологии

Что происходит с батарейкой после того, как ее выбросили в мусорное ведро?

Батарейка, выброшенная в мусорное ведро, отправляется вместе с другими отходами на свалку. Разлагается она более 100 лет, загрязняя при этом более 20 м² земли и несколько сотен литров грунтовых вод, которые имеют большое значение для водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий.

Как батарейка вредит здоровью человека?

Общеизвестно, что в отработанной батарейке целый ряд вредных для здоровья химических элементов: свинец, кадмий, никель, цинк, ртуть и другие тяжелые металлы. Попадая вместе с водой и едой в организм человека, эти токсины способны вызвать у человека ряд заболеваний — от нервных расстройств до онкологии.

Что можно сделать, чтобы минимизировать вред от батареек?

Безусловно, выбрасывать отработанные элементы питания нужно только в специальные контейнеры или специализированные пункты приема и ни в коем случае в мусорное ведро вместе с другими коммунальными отходами. Практически у каждого сотрудника ООО «ЦЭБ», например, в квартире есть свой домашний контейнер, который они сделали из пластиковой бутылки, банки или коробки, куда складируют использованные батарейки. Эти емкости должны быть закрытыми. По мере заполнения домашнего контейнера батарейки сдают в специальные пункты, откуда они отправляются на переработку.

Адреса пунктов сдачи батареек и аккумуляторов в муниципалитетах

Всего на данный момент на территории области функционирует 370 пунктов приема таких отходов: 138 организаций, управляющих многоквартирными домами и 232 пункта, расположенных на территориях муниципалитетов. Специализированные контейнеры для сбора батареек установлены в офисах ООО «ЦЭБ», а также в региональном департаменте ЖКХ.

Скачать список адресов пунктов приема отработанных ртутьсодержащих отходов можно по ссылке.

Информация о пунктах сдачи батареек и аккумуляторов также размещена на интерактивной карте Recyclemap.

Механизм обращения с отработанными источниками питания в Белгородской области

Вопрос сбора и утилизации отработанных источников питания регламентирован постановлением Правительства Белгородской области от 23. 05.2016 г. № 166-пп:

Пункты приема ртутьсодержащих отходов и батареек работают в администрациях городских (сельских) поселений области и в управляющих организациях;
Ртутьсодержащие отходы и батарейки накапливаются отдельно от других видов отходов;
Пункты приема должны быть оснащены демеркуризационным комплектом для ликвидации ртутного загрязнения в случае повреждения;
Управляющие организации заключают договор на утилизацию ртутьсодержащих отходов со специализированными организациями, имеющими лицензию;
Органы местного самоуправления исполняют эти обязанности за счет средств местных бюджетов.

Как функционируют пункты приема ртутьсодержащих отходов и батареек в муниципалитетах области?

В сентябре 2019 года управление госжилнадзора Белгородской области проверило, как управляющие организации обеспечивают сбор ртутьсодержащих отходов. По итогам инспекции все требования соблюдены. За первое полугодие 2019 года граждане сдали более 13 тысяч ртутных ламп и порядка 190 кг батареек в специальные пункты приема.

Какие мероприятия проводятся для популяризации сдачи батареек в специализированные пункты приема?

В этом году Белгородская область присоединилась к федеральной акции по сбору отработавших батареек и аккумуляторов, которую организовали компания Duracell и челябинский завод «Мегаполисресурс». С 24 июня по 14 июля 2019 года в Белгороде стоял контейнер для сбора батареек и аккумуляторов. За это время белгородцы собрали более 490 кг батареек и аккумуляторов. В декабре 2019 года запланировано проведение акции по сбору батареек в образовательных учреждениях региона также совместно с Duracell.

Схема аккумулятора ноутбука

Относительно простая схема аккумулятора ноутбука позволяет восстановить его своими силами, заменив поврежденные элементы питания на новые. Эта работа позволяет восстановить емкость аккумулятора и при этом обойтись без больших затрат на покупку новой батареи питания. Чтобы разобраться в схеме, нужно понять, как работает аккумуляторная батарея ноутбука и какие элементы чаще всего нуждаются в замене.

Устройство АКБ ноутбука

Аккумуляторная батарея ноутбука состоит из нескольких групп «банок» – литий-ионных аккумуляторов, соединенных последовательно-параллельным подключением. Емкость элементов питания со временем уменьшается, что приводит к уменьшению времени автономной работы и необходимости ремонта. Кроме того, их приходится менять после глубокого разряда, когда аккумулятор некоторое время лежит без дела.

В схему заряда аккумулятора ноутбука также входит контроллер – это микросхема, обеспечивающая равномерное распределение заряда, а также защиту от перезаряда, перегрева и других нарушений работы. Литий-ионные аккумуляторы считаются достаточно капризными: любое отклонение в процессе зарядки может привести к возгоранию и взрыву. Контроллер также хранит информацию о количестве циклов зарядки и разрядки.

Для ремонта аккумуляторной батареи необходимо выявить, какие элементы питания в схеме вышли из строя, и провести замену пострадавших аккумуляторов на новые. Для этого необходимо приобрести элементы питания того же типа с аналогичными характеристиками. Ремонт контроллера чаще всего не проводится – это сложная работа, не гарантирующая успешного результата. Если сгорел именно он, его проще заменить целиком или купить новую АКБ.

Ремонт аккумуляторной батареи

Схема аккумулятора ноутбука Asus и других современных переносных компьютеров включает в себя 4, 6, 9 или 12 элементов питания, при замене необходимо обеспечить их правильное положение. Неверная сборка приводит к нарушению работы и перегреву аккумулятора – это может даже привести к взрыву и возгоранию. Процесс ремонта аккумуляторной батареи:

Батарею предварительно нужно разрядить. Она отключается от ноутбука, после чего нужно аккуратно разобрать клееный корпус с помощью острого инструмента.
Необходимо замерить тестером напряжение на каждом элементе. Чаще всего приходится менять все элементы питания, а не только те, на которых наименьшее напряжение. Это необходимо для одинакового заряда с учетом меняющейся во время длительного использования емкости аккумуляторов.
Элементы по очереди отсоединяются от системы и заменяются новыми, их устанавливают от «минуса» к «плюсу». Необходимо проверить правильность сборки, после чего крышка батареи закрывается.

Одним из важных этапов при восстановлении становится калибровка батареи. После включения ее нужно зарядить полностью, разрядить до нуля и зарядить снова. Эта работа позволяет устранить неполадки контроллера и обеспечить максимальную емкость установленных аккумуляторов.

Стоит ли проводить ремонт самостоятельно?

Хотя схема аккумулятора ноутбука HP и других востребованных марок кажется достаточно простой, самостоятельный ремонт может привести к неприятным последствиям. Любые ошибки при соединении элементов питания или сбои в работе контроллера способны привести к перезаряду, в результате которого установленные элементы питания могут просто взорваться.

Намного более надежное решение – покупка нового оригинального аккумулятора, который гарантированно проработает не один месяц. В нашем магазине вы найдете все необходимое для замены батареи питания на любом современном ноутбуке.

Измеритель емкости батареек — Измерительная техника — Инструменты

На сегодняшний день на прилавках магазинов можно увидеть огромное количество видов батареек типоразмеров AA и AAA от разных производителей. При таком ассортименте ни на одной батарейке покупатель не найдет информации о том, какое количество энергии она способна отдать. Вместо этого, на каждой из них красуется надпись типа «Плюс», «Super», «Ultra» и пр., при этом цены на них очень разные. Многие люди, при покупках в магазинах, сравнивают товары по соотношению цена-киллограм или цена-литр. В случае с батарейками такого критерия нет. Поэтому автор решил, что настало время экспериментов, и сконструировал тестер емкости батареек, который позволил сравнить их по одному из важных параметров.

Идея была очень простой: необходима была схема, которая полностью разряжала бы батарейку, и при этом измеряла количество энергии, которую она производит, в Джоулях и в Ватт-часах. Наличие платы Arduinoи модуля ЖК индикатора позволило создать отдельное компактное устройство. После сборки первого варианта, были добавлены дополнительные функции: измерение окружающей температуры во время тестирования и использование USB интерфейса для передачи данных в терминальную программу для дальнейшего анализа. Введение датчика окружающей температуры обусловлено зависимостью емкости батарейки от температуры.

Следует отметить, что эта конструкция не является профессиональным измерительным прибором и может использоваться для относительного сравнения различных батарей по важным параметрам с использованием одинаковой нагрузки.

Схема устройства достаточно проста, т.к. основана на платформе Arduino UNO SMD. Принципиальная схема платформы Arduino UNO показана на Рисунке 1. На схеме изображен микроконтроллер Atmel ATmega8, автор использовал вариант платы с микроконтроллером ATmega328, но конфигурация выводов и подключение в схеме для этих микроконтроллеров идентичны.


Рисунок 1.	*Принципиальная схема отладочной платы Arduino UNO*.

К плате Arduino подключается модуль 2-строчного ЖК индикатора, цифровой датчик температуры DS18B20 и держатель батареи с нагрузочным резистором (Рисунок 2).


Рисунок 2.	*Принципиальная схема тестера батареек на базе платформы Arduino UNO*

Схема работает следующим образом: при установке тестируемой батарейки в держатель, микроконтроллер измеряет напряжение на постоянной нагрузке каждую секунду, до тех пор, пока напряжение не упадет ниже уровня 0.2 В. Для упрощения схемы использовалась резистивная нагрузка 5.5 Ом, образованная четырьмя включенными параллельно резисторами номиналом 22 Ом (оптимальным было бы включение одного мощного резистора номиналом 4. 0 Ом).

Плата Arduino питается от интерфейса USB или от внешнего источника питания, к тестируемой батарейке подключен только нагрузочный резистор.

Тестер смонтирован в подходящий корпус, в котором размещается плата Arduino, модуль ЖК индикатора и плата на которой установлены внешние компоненты (датчик температуры, резистор регулировки контрастности индикатора, нагрузочные резисторы).

Работа с тестером

После подачи питания и инициализации, тестер ожидает установки тетсируемой батарейки в держатель, о чем свидетельствует сообщение на экране индикатора. После установки батарейки на испытания начнется цикл измерений напряжения и температуры один раз в секунду. На экране индикатора будут отображаться результаты: совокупная энергия в Джоулях и Ватт-часах, напряжение на батарейке, температура окружающего воздуха и время тестирования. Эти же данные отправляются один раз в секунду по USB интерфейсу в терминальную программу, чтобы их можно было сохранить и проанализировать.


Рисунок 3.	*Отображение данных на ЖК индикаторе тестера батареек*

При достижении напряжения батарейки уровня 0.2 В тестирование прекращается и на экране индикатора отображаются конечные результаты.

Результаты тестирования батареек различных производителей

Автор, для тестирования, использовал 10 щелочных батареек различных брэндов. Каждая была протестирована с целью вычисления ее емкости. На графике ниже изображено изменение напряжения разных батареек, при подключенной постоянной нагрузке.


Рисунок 4.	*Изменение напряжения батареек различных брэндов на постоянной резистивной нагрузке*.

В основном для теста в магазинах приобретались батарейки в комплекте из 4 шт. , поэтому интерес представляет соотношение стоимости батарейки и ее емкости.

Щелочная батарейка	Емкость (Ватт-час)	Цена (Евро)	Цена/емкость (Евро)
Duracell Plus Power	2.32	1.36	0.59
Duracell Simply	2.14	0.79	0.37
Duracell Ultra Power	2.09	2.20	1.05
Panasonic Evolta	1.67	1.86	1.11
Energizer Ultra+	2.33	0.85	0.36
Energizer Hightech	2.17	1.25	0.57
Energizer Industrial	2.42	1.08	0.44
RS Alkaline	2.25	0. 77	0.34
RS Power Ultra	2.41	0.28	0.12
Maplin Longlife	2.31	1.12	0.49

Теперь сравним полученные результаты тестирования батареек с точки зрения цены за Ватт-час (на этот параметр следует ориентироваться при выборе батареек в магазине). Очевидно, чем меньше тем лучше.


Рисунок 5.	*Сравнение батареек различных брэндов по параметру «цена за Ватт-час».*

По диаграмме видно, что оптимальным выбором являются батарейки RS Power Ultra, самые худшие результаты у Panasonic Evolta и Duracell Ultra Power.

Загрузки

Файлы проекта (исходный код программы микроконтроллера, схема в DipTrace 2.2, результаты тестирования) – скачать
Принципиальная схема платформы Arduino UNO (Eagle) — скачать

На английском языке: Measuring Battery Capacity With an Arduino

Батареи, схемы и трансформаторы — Управление энергетической информации США (EIA)

Батареи производят электроэнергию

Электрохимическая батарея вырабатывает электричество из двух разных металлов в химическом веществе, называемом электролитом . Один конец батареи прикреплен к одному из металлов, а другой конец — к другому металлу. Химическая реакция между металлами и электролитом освобождает больше электронов в одном металле, чем в другом.

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Металл, который высвобождает больше электронов, приобретает положительный заряд, а другой металл — отрицательный. Если электрический провод или провод соединяет один конец батареи с другим, электроны проходят через провод, чтобы сбалансировать электрический заряд.

Электрическая нагрузка — это устройство, которое использует электричество для выполнения работы или выполнения работы.Если электрическая нагрузка — например, лампа накаливания — размещена вдоль провода, электричество может работать, поскольку оно течет через провод и лампочку. Электроны текут от отрицательного конца батареи через провод и лампочку и обратно к положительному концу батареи.

Электроэнергия передается по цепям

Электричество должно пройти полный путь, или электрическая цепь , прежде чем электроны смогут двигаться. Выключатель или кнопка включения-выключения на всех электрических устройствах замыкает (включает) или размыкает (выключает) электрическую цепь в устройстве.Выключение или выключение света размыкает цепь, и электроны не могут проходить через свет. Включение света замыкает цепь, что позволяет электричеству течь от одного электрического провода через лампочку, а затем через другой провод.

Лампа накаливания излучает свет, когда электричество проходит через крошечный провод в лампочке, который становится очень горячим и светится. Лампа накаливания перегорает, когда крошечный провод внутри лампы обрывается, что приводит к размыканию цепи.

Трансформаторы помогают эффективно перемещать электроэнергию на большие расстояния

Чтобы решить проблему отправки электричества на большие расстояния, Уильям Стэнли разработал устройство под названием трансформатор . Трансформатор изменяет электрическое напряжение в проводнике или линии электропередачи. Линии передачи высокого напряжения, например те, которые проходят между высокими металлическими башнями, переносят электричество на большие расстояния туда, где это необходимо. Электроэнергия более высокого напряжения более эффективна и менее дорога для передачи электроэнергии на большие расстояния. Электричество более низкого напряжения безопаснее для использования в домах и на предприятиях. Трансформаторы повышают (повышают) или снижают (понижают) напряжение по мере того, как электроэнергия перемещается от электростанций в дома и на предприятия.

Последнее обновление: 8 января 2020 г.

Как сделать простую схему

Для этого проекта вы создадите простую схему с переключателем, который позволит вам контролировать поток электричества. Затем отдельные части можно использовать для других экспериментов.

Материалы, которые вам понадобятся:

Energizer _® Power Pack
Деревянная или пластиковая прищепка с пружинным растяжением
Изолированный медный провод звонка номер 22
Небольшой деревянный брусок
Гвоздь, канцелярские кнопки и канцелярская скрепка
3-вольтовая лампа для фонарика

Как собрать схему:

1. Оберните один провод от блока питания Energizer _® вокруг кнопки. Оберните скрепку вокруг кнопки и вдавите ее в деревянный брусок. Отрежьте новую проволоку, зачистите оба конца и оберните каждый конец еще двумя канцелярскими кнопками. Вдавите одну канцелярскую кнопку в дерево так, чтобы при вращении скрепки она касалась и замыкала переключатель. Вдавите другую кнопку в то место, где будет держаться лампочка. Оберните другой провод от блока питания Energizer вокруг лампочки.
2. Расположите прищепку так, чтобы лампочка держалась прямо над кнопкой, а затем прибейте ее к деревянному бруску. Вставьте лампочку в прищепку так, чтобы она касалась кнопки. Когда переключатель цепи разомкнут (Рисунок 2), ток не течет к лампочке.
3. Когда вы поворачиваете скрепку и касаетесь второй канцелярской кнопки, вы замыкаете и замыкаете цепь, ток течет по цепи и загорается лампочка. (Рисунок 3).
Выключатель, патрон лампы и переносной блок питания представляют собой законченную схему и расположение проводов; они пропускают электрический ток по проводу. Металлические предметы — лучшие проводники. Медь, латунь, сталь или полоска олова могут иметь много свободных электронов, способных перемещаться под действием электродвижущей силы, такой как как напряжение от АКБ. В изоляторах, таких как покрытие проводов, электроны не перемещаются легко, поэтому вы можете безопасно работать с электричеством.

Альтернативный вариант: рубильники, лампы накаливания, держатели для ламп и держатели ячеек для научных исследований доступны в продаже. Они используются для иллюстрации большинства других экспериментов на этом сайте (рис. 4).

Понимание вашей схемы

Теперь, когда вы построили схему, пришло время изучить, как она работает.

Обычно схема состоит из источника питания, такого как батарея, который подключен через проводящий материал — материал, через который легко проходит электричество — с другой электроникой, такой как фонари, двигатели, переключатели или датчики.В построенной вами схеме вы использовали батарейку типа «таблетка», светодиодную лампу и мягкую проводящую нить для соединения.

ТОК, НАПРЯЖЕНИЕ И ЭНЕРГИЯ

Светодиод в вашей цепи включается, когда через нее проходит электричество. Этот поток называется электрическим током . Электрический ток измеряется в амперах. В вашей цепи ток течет со стороны (+) батареи через проводящую нить, затем через светодиод, затем через проводящую нить и, наконец, обратно к стороне (-) батареи.

Все батареи имеют два важных номинала. У них есть номинальное напряжение и номинальная мощность в ампер-часах. Номинальное напряжение говорит вам, сколько вольт может подавать ваш аккумулятор, а рейтинг в ампер-часах говорит вам, какой ток он может обеспечивать в течение какого времени. Вместе эти два рейтинга говорят вам, сколько энергии хранится в батарее.

Батарея типа «таблетка», которую вы используете для этого проекта, представляет собой 3-вольтовую батарею с номинальной мощностью 0,25 ампер-часа. Это
означает, что аккумулятор может питать.25 ампер тока при 3 вольтах в течение 1 часа, прежде чем он умрет. Созданная вами схема потребляет около 0,025 ампер тока во включенном состоянии (1/10 от 0,25 ампера). Это означает, что вашей батареи должно хватить примерно на 10 часов. Если вы используете батарею большего размера с более высоким номиналом ампер-часов — например, аккумулятор камеры с номинальной мощностью 0,75 ампер-час — она прослужит дольше. Вот таблица, показывающая их сравнение:

Если вы умножите номинальную мощность в ампер-часах на номинальное напряжение, вы получите меру общего количества энергии , хранящейся в батарее.Энергия измеряется в ватт-часах. Батарейка типа «таблетка» накапливает 0,75 ватт-часа энергии (3 вольта * 0,25 ампер-часа), а батарея камеры — 2,25 ватт-часа энергии. Для сравнения: типичный автомобильный аккумулятор имеет номинал 50-100 ампер-часов и напряжение 12 вольт. Он может хранить 1200 ватт-часов энергии — в 1600 раз больше, чем ваша монетная ячейка!

НОМИНАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ДЛЯ РАЗНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Номинальное напряжение батареи показывает разницу в напряжении на ее (+) и (-) сторонах. Сторона (-) любой батареи всегда находится под напряжением 0 вольт. Когда аккумулятор полностью заряжен, на стороне (+) должно быть номинальное напряжение. Таким образом, на стороне (+) заряженной батареи типа «таблетка» должно быть 3 вольта, на стороне (+) автомобильного аккумулятора должно быть 12 вольт, а на стороне (+) батареи AA должно быть 1,5 вольт.

НАПРЯЖЕНИЕ: СИМВОЛЫ, ЗНАЧЕНИЯ И НАЗВАНИЯ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА 3 В

На языке электроники сторона (+) батареи называется power или HIGH .Сторона (-) называется земля или LOW . Красный цвет используется для обозначения мощности, а черный — для обозначения заземления на электрических схемах.

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ

Что произойдет, если вы подключите (+) и (-) стороны аккумулятора напрямую? То есть, что, если вы пришили токопроводящую нить прямо через выступы светодиодов (+) и (-).

Представьте, что вы соединяете вместе (+) и (-) стороны автомобильного аккумулятора. Или, что еще хуже, подключите два разъема к розетке на стене. Когда стороны (+) и (-) источника питания, такого как батарея или электрическая розетка, напрямую соединены друг с другом с помощью проводящего материала, такого как соединительный кабель, шпилька или кусок проводящей нити, это называется короткое замыкание или просто короткое замыкание . Когда происходит короткое замыкание, источник питания схемы выделяет огромный всплеск энергии. Когда это происходит, большая часть энергии, хранящейся в батарее, сразу высвобождается.Если вы «закоротите» батарейку типа «таблетка»,
полностью разрядит 0,75 ватт-часа в мгновение ока.

Этот взрыв может быть очень опасным и разрушительным. Это может разрушить вашу батарею, так как она очень быстро истощает всю энергию батареи и может привести к поражению электрическим током или ожогу, если источник питания достаточно мощный (например, автомобильный аккумулятор или розетка).
К счастью, батареи, которые вы используете для проектов, описанных в этой книге, не сотрясут и не сожгут вас, даже если вы создадите короткое замыкание. Но если вы его создадите, напрямую соединив стороны (+) и (-) батареи, ваш проект не будет работать, и вы быстро испортите батарею.

Короткие замыкания в коммутационных цепях легко создать. Ослабленная нить, распутывающийся узел, неряшливая строчка или сложенный кусок ткани могут привести к соприкосновению (+) и (-) аккумулятора друг с другом.

Важно продумывать и проверять короткие замыкания при разработке, шитье и устранении неполадок в своих проектах. Ниже приведены примеры проблем, которые могут вызвать короткое замыкание.Слева направо: свободная нить задевает плату, две дорожки пересекаются, длинные хвосты узлов соприкасаются.

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

Электрический ток протекает через цепь только тогда, когда есть полный путь, ведущий от (+) на батарее через цепь и обратно к (-) на батарее; от мощности к земле. Если на этом пути есть обрыв, электричество перестает двигаться. Если вы заделаете разрыв пути проводящим материалом, электричество снова сможет течь.

Так работают переключатели. Переключатель размыкает цепь, а затем замыкает ее. Когда вы щелкаете выключателем на стене, это то, что он делает. То же самое происходит, когда вы нажимаете переключатель на держателе батареи.

<< ПРЕДЫДУЩИЙ СЛЕДУЮЩИЙ >>

Модули защитных цепей

для пользовательских блоков литиевых батарей

Защита от перегрева — важнейший компонент каждой литиевой аккумуляторной батареи.Хотя это правда, что UL имеет очень конкретные правила, касающиеся безопасности литиевых аккумуляторных батарей, ничто не может заменить значительный опыт в развертывании электроники и других физических средств защиты для обеспечения безопасной работы вашего конечного продукта.

Первичные цепи безопасности

Первичные цепи безопасности управляют всеми основными функциями безопасности: перенапряжением, пониженным напряжением, перегрузкой по току, а иногда и повышением или понижением температуры. Кроме того, большинство производимых нами конструкций мирового класса также включают в себя вторичную цепь безопасности, которая предназначена для защиты элемента от заряда в случае выхода из строя первичной цепи безопасности.

Цепи защиты

Цепи защиты содержатся в так называемом модуле цепи защиты (PCM). Хотя есть много готовых модулей PCM, которые вы можете купить, для каждого отдельного приложения требуются уникальные параметры, поэтому не рекомендуется использовать эти готовые модули для чего-либо, кроме лабораторных прототипов.

PCM является частью системы управления батареями (BMS), которая управляет электроникой аккумуляторной батареи, отслеживая ее состояние, сообщая эти данные, балансируя элементы вместе с защитой батареи и контролируя ее окружающую среду.

Схемы защиты аккумуляторных батарей для наиболее требовательных приложений работают в основном с помощью интегральных схем (ИС), обычно использующих полевые МОП-транзисторы для включения и выключения литиевых элементов. Защита от перегрузки по току обычно обеспечивается, когда ИС определяет верхний предел тока батареи и затем прерывает цепь.

Отказоустойчивые среды

Многие из этих защит могут быть сброшены, но в отказоустойчивых средах они могут быть спроектированы так, чтобы это не происходило. Двумя ключевыми производителями этих микросхем являются Texas Instruments (TI) и Sieko, обе микросхемы требуют системного программирования, основанного на функциональности конкретных аккумуляторных блоков. Вот почему так важно работать с опытной компанией, у которой есть история этих проектов, которая будет включать в себя библиотеку программного обеспечения и микропрограмм, которые можно перенести в любое приложение.

Важность модулей схем защиты

Поскольку многие из крупнейших производителей аккумуляторных элементов уходят от небольших приложений, чтобы сосредоточиться на рынке электромобилей, многие новые и небольшие компании теперь предоставляют элементы для критически важных приложений. Вот почему PCM, использующие первичный и вторичный механизмы безопасности, имеют первостепенное значение для любой компании, которая хочет сделать свое устройство портативным и безопасным в использовании.

4.Схема защиты литий-ионной батареи 5 мкА

На рис. 1 показана прецизионная схема блокировки при пониженном напряжении со сверхнизким энергопотреблением. Схема контролирует напряжение литий-ионной батареи и отключает нагрузку, чтобы защитить батарею от глубокого разряда, когда напряжение батареи падает ниже порога блокировки. Хранение продукта с батарейным питанием в разряженном состоянии подвергает батарею риску полной разрядки. В разряженном состоянии ток в схеме защиты непрерывно разряжает аккумулятор.Если батарея разряжается ниже рекомендуемого напряжения в конце разряда, общая производительность батареи снижается, срок службы сокращается, и батарея может выйти из строя преждевременно. Напротив, если напряжение блокировки установлено слишком высоким, максимальная емкость батареи не достигается.

Рисунок 1. Схема блокировки пониженного напряжения

Режим работы с низким уровнем заряда батареи отображается, когда, например, сотовый телефон автоматически отключается после того, как индикатор разряда батареи мигает в течение некоторого времени.Если телефон окажется в таком состоянии неуместным и найден через несколько месяцев, схема защиты, показанная на Рисунке 1, не приведет к чрезмерному разряду и повреждению аккумулятора, поскольку схема защиты потребляет ток менее 4,5 мкА. При таком низком токе время, необходимое литий-ионной батарее для достижения конечного напряжения разряда, значительно увеличивается. Для других схем защиты, которые обычно требуют более высокого тока, скорость разряда выше, что позволяет напряжению батареи упасть ниже безопасного предела за более короткое время.Обратите внимание, что если позволить батарее разрядиться ниже безопасного предела, произойдет безвозвратная потеря емкости.

LT1389 — это не просто еще один источник опорного напряжения. Его очень низкое потребление тока делает его идеальным выбором для приложений, требующих максимального времени автономной работы и высокой точности. Он требует тока всего 800 нА и обеспечивает точность начального напряжения 0,05% и максимальный температурный дрейф 20 ppm / ° C, что соответствует абсолютной точности 0,19% в промышленном температурном диапазоне и 0.3% в промышленном температурном диапазоне. LT1389 работает на уровне одной пятнадцатой от тока, требуемого для стандартных эталонов, со сравнимой точностью. Прецизионный шунтирующий источник опорного напряжения LT1389 доступен в четырех версиях с фиксированным напряжением: 1,25 В, 2,5 В, 4,096 В и 5,0 В. Он доступен в корпусе SO с 8 выводами, в коммерческом и промышленном температурных классах.

Низкое энергопотребление (I _S <1,5 мкА) и прецизионные характеристики делают операционный усилитель ввода-вывода LT1495 Rail-to-Rail идеальным компаньоном для LT1389.Чрезвычайно низкий ток питания сочетается с превосходными характеристиками усилителя: входное напряжение смещения составляет максимум 375 мкВ с типичным дрейфом всего 0,4 мкВ / ° C, входной ток смещения составляет максимум 100 пА, а входной ток смещения составляет максимум 1 нА. Характеристики устройства мало меняются в диапазоне питания от 2,2 В до ± 15 В. Низкие токи смещения и ток смещения усилителя позволяют использовать резисторы источника мегаомного уровня без внесения значительных ошибок. LT1495 выпускается в пластиковых 8-контактных корпусах PDIP и SO-8 со стандартной распиновкой для двух операционных усилителей.

Практически не потребляя тока, LT1389 и LT1495 являются идеальным выбором для схемы UVLO и многих других аккумуляторных приложений.

Схема настроена для одноэлементной литий-ионной батареи, где напряжение блокировки — напряжение, когда схема защиты отключает нагрузку от батареи — составляет 3,0 В. Это напряжение, установленное соотношением R1 и R2, воспринимается в узле A. Когда напряжение батареи падает ниже 3,0 В, узел A падает ниже порогового значения в узле B, которое определяется как:

Затем выходной сигнал U1 будет иметь высокий уровень, выключая SW1 и отсоединяя нагрузку от батареи.Однако, как только нагрузка снимается, напряжение батареи восстанавливается и заставляет узел A подниматься выше опорного напряжения. Затем выход U1 переключится на низкий уровень, снова подключив нагрузку к батарее, и напряжение батареи снова упадет ниже 3,0 В. Цикл повторяется, и возникает колебание.

Чтобы избежать этого условия, добавлен R5 для обеспечения некоторого гистерезиса вокруг точки срабатывания. Когда выходной сигнал U1 достигает высокого уровня для отключения SW1, узел B поднимается на 42 мВ выше узла A, предотвращая колебания вокруг точки срабатывания.Используя приведенную ниже формулу, величина гистерезиса для цепи рассчитывается как 92 мВ. Следовательно, напряжение V _BATT должно снова подняться выше 3,092 В, прежде чем батарея будет подключена.

Проконсультируйтесь с производителем аккумулятора относительно максимального значения ESR при максимальном рекомендуемом токе разряда. Умножьте два значения, чтобы получить минимальный требуемый гистерезис.

Наихудший случай погрешности монитора напряжения лучше 0,4%. Интересно, что долговечность и емкость аккумулятора напрямую связаны с глубиной разряда. Больше циклов можно получить, частично, а не полностью разрядив литий-ионную батарею, и, наоборот, большее время использования можно получить, полностью разрядив литий-ионную батарею. Отключение нагрузки при идеальном напряжении в конце разряда в идеале приведет к наилучшему из обоих случаев. Для выполнения этой задачи требуется точная общая система. Например, если оптимальное напряжение блокировки должно быть установлено на уровне 3,1 В, система с общей точностью 5% выдаст ± 155 мВ с отключением при 2,945 В или 3,255 В.При напряжении блокировки 3,255 В максимальная емкость не достигается. Кроме того, сокращается рабочий диапазон, при полностью заряженном аккумуляторе напряжение составляет 4,1 В. Для системы с общей точностью 0,4% напряжение блокировки будет на уровне 3,088 В или 3,112 В, что более чем в двенадцать раз превышает точность и оптимально обеспечивает максимальную пропускную способность. Кроме того, нагрузка остается отключенной с током всего 4,5 мкА на схему защиты. Таким образом, схема защиты работает, предотвращая глубокую разрядку аккумулятора.

Рисунок 2. V _BATT и V _A с гистерезисом

Нет необходимости выбирать между производительностью и потреблением тока. Прецизионный шунтирующий источник опорного напряжения наномощности LT1389 и прецизионный операционный усилитель ввода / вывода LT1495 1,5 мкА обеспечивают высочайшую производительность при практически нулевом потреблении тока.

Батарея цепи резистора-конденсатора (RC) — Simulink

Описание

Блок батареи эквивалентной схемы реализует батарея цепи резистора-конденсатора (RC), которую вы можете параметризовать с использованием моделирования эквивалентной схемы (ЕСМ).Для моделирования состояния заряда (SOC) и напряжение на клеммах, блок использует ток нагрузки и внутренний Температура процессора.

Блок Equivalent Circuit Battery вычисляет комбинированное напряжение сетевой батареи с использованием поиска параметров таблицы. Таблицы являются функциями SOC и температуры батареи. Вы можете использовать блок Assessment Equivalent Circuit Battery чтобы помочь создать таблицы поиска.

В частности, блок батареи эквивалентной цепи реализует эти параметры как таблицы поиска, которые являются функциями SOC и температура батареи:

Последовательное сопротивление, R _o = ( SOC , T )
Напряжение холостого хода батареи, E _м = ƒ ( SOC , T )
Емкость аккумулятора, C _batt = ƒ ( T )
Сопротивление сети, R _n = ƒ ( SOC , T )
Емкость сети , C _n = ƒ ( SOC , T )

Для расчета комбинированного напряжения аккумуляторной сети блок использует эти уравнения.

VT = Em − IbattRo − ∑1nVnVn = ∫0t [IbattCn − VnRnCn] dtSOC = −1Cbatt∫0tIbattdtIbatt = IinNpVout = NsVTPBattLoss = Ibatt2Rmpt + ∑1nVn2tRnLnat ток указывает на разряд аккумулятора. Отрицательный ток указывает на батарею плата.

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Мощность, передаваемая между блоками	`PwrLdBatt`	Питание от сети	Vbatt = Vout ИЛИ Voutτs + 1Pbatt = −VbattIbattPLdBatt = −Pbatt
	`PwrNotTrnsfrd` — Мощность, пересекающая блок пограничная, но не переданная	`PwrLossBatt`	Отключение питания от батареи	PLossBatt = — (Ibatt2R0 + ∑1nVn2Rn)
	`PwrStored` — Скорость изменения накопленной энергии	`PwrStoredBatt`	Аккумуляторная сетевая энергия сохранена	PStoredBatt = PBatt + PLossBatt

Эти переменные используются в уравнениях.

_{параллельных ветвей}

, Дж.

Газзарри, Р. Джеки, С. Онори, С. Хабиби, и другие. «Модельная идентификация параметров здоровых и старых литий-ионных аккумуляторов. Аккумуляторы для электромобилей ». SAE International Журнал альтернативных силовых агрегатов . DOI: 10.4271 / 2015-01-0252, 4 (2): 2015.

[2] Газзарри Дж., Н. Шривастава, Р. Джеки и К. Боргесани. «Моделирование, симуляция и развертывание аккумуляторной батареи на многоядерном компьютере». Цель в реальном времени ». Международный аэрокосмический журнал SAE . DOI: 10.4271 / 2014-01-2217, 7 (2): 2014.

[3] Хурия Т., М. Сераоло, Дж. Газзарри и Р. Джеки. «Высокий электрическая модель точности с тепловой зависимостью для характеристики и моделирование элементов литиевых батарей большой мощности ». IEEE ^® International Конференция по электромобилям . Март 2012 г., стр. 1–8.

[4] Хурия Т., М. Сераоло, Дж. Газзарри и Р. Джеки. «Упрощенный Обозреватель с расширенным фильтром Калмана для оценки SOC коммерческих энергоориентированных Элементы литиевых батарей LFP ». Технический документ SAE 2013-01-1544 .DOI: 10.4271 / 2013-01-1544, 2013.

[5] Джеки Р. «Простое и эффективное моделирование свинцово-кислотной батареи. Процесс выбора компонентов электрической системы ». SAE Технический документ 2007-01-0778 . DOI: 10.4271 / 2007-01-0778, 2007.

[6] Джеки Р., Г. Плетт и М. Кляйн. «Параметризация имитационной модели батареи с использованием методов численной оптимизации « SAE Технический документ 2009-01-1381 . DOI: 10.4271 / 2009-01-1381, 2009.

[7] Джеки, Р., М. Сагино, Т.Хурия, М. Чераоло, П. Сангви, и Дж. Газзарри. «Оценка параметров модели батареи с использованием многоуровневой Методика: пример использования литий-железо-фосфатного элемента » SAE Технический документ 2013-01-1547 . Варрендейл, Пенсильвания: SAE International, 2013.

Проверка внешнего короткого замыкания аккумуляторной батареи

Сводка по тестам / особенности: Испытания для оценки электрических характеристик или безопасности литий-ионных батарей и других вторичных батарей включают испытания на непрерывную зарядку, испытания на внешнее короткое замыкание, испытания на перезарядку, испытания на переразряд и испытания на большой ток.Внешние тесты на короткое замыкание моделируют неправильное использование батареи. Эти испытания состоят из короткого замыкания батареи снаружи для имитации использования, которое может вызвать возгорание или разрыв. Положительная и отрицательная клеммы батареи подключены к внешнему резистору, и батарея должна быть проверена на предмет возгорания или разрыва.
ESPEC может проводить испытания на внешнее короткое замыкание с высокими токами до 24 кА (впервые в мире) и в условиях низких и высоких температур.
Наряду с этими испытаниями на короткое замыкание, мы также предоставляем полный спектр услуг по испытаниям / сертификации на соответствие Правилам ЕЭК ООН R100, а также услуги по испытаниям безопасности, консультационные услуги по испытаниям и услуги по сертификации аккумуляторных блоков / модулей транспортных средств и устройств накопления энергии.

Испытательное оборудование

ECE-R100 Part2
Поддержка тестирования внешнего короткого замыкания (5 мОм)
Опора для токов короткого замыкания 24 кА
Испытания могут проводиться при температуре окружающей среды от -40 до + 80 ° C
Функция отключения
Цепи можно отключить вручную при неисправности аккумулятора.
Скоростное отключение (в пределах 100 мс)
Функция измерения сопротивления цепи

Характеристики оборудования

Внешняя система проверки короткого замыкания (для аккумуляторных батарей) (установлена в Центре экологических испытаний энергетических устройств)

Центр экологических испытаний энергетических устройств

SOC	Состояние заряда
E _m напряжение цепи	5252	5252 обрыв батареи _batt	Ток батареи на каждый модуль
I _in	Комбинированный ток, протекающий от батареи сеть
R _o	Последовательное сопротивление
N _p		Количество пар RC в серии
В _выход , В _T	Комбинированное напряжение аккумуляторной сети
В _n	Напряжение для `n` -й RC пара
R _n	Сопротивление для `n` -й RC пара
C _n	Емкость для `n` -й RC пара
C _batt	Емкость аккумулятора
P _batt	_{Мощность аккумулятора}	Отрицательный показатель потери мощности аккумуляторной сети
P _BattLoss	Потеря мощности аккумуляторной сети
P ₉₃₅₁
P _{9356 9356 9356 935000 P _{9356 9356 9352 P ₉₃₅₆₉}}
P _LdBatt	Сетевое питание от аккумулятора
T	Нормальная температура аккумулятора

Структура	Товар	Технические характеристики
Камера	Диапазон температур	от -40 до 80 ° C
	Диапазон регулировки температуры	± 2.0 ° С
	Внутренние размеры испытательной камеры	3200 × 2492 × 2145 (Ш × В × Г) мм макс.
	Требования безопасности	Датчик газа, оборудование принудительного выхлопа, огнетушитель
Внешний тестер короткого замыкания	Значение сопротивления короткому замыканию	5 мОм
	Номинальное входное напряжение	500 В
	Максимальный номинальный ток	24кА
	Структура	Блок сопротивления короткого замыкания, воздушный выключатель, быстродействующий выключатель постоянного тока, блок измерения сопротивления цепи
Блок измерения характеристик аккумулятора	ПЗС-камера	Запись наблюдения за внешним видом батареи
	Регистратор данных	15 каналов (измерение напряжения / температуры)
	Структура	Фотоблок: фотографирует форму батареи во время теста. By alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Найти: Рубрики Виды Генератор Конденсатор Подключение Проводка Своими руками Схемы Электродвигатель Разное 2024 © Все права защищены.