Ingresso di tensione per caricare batterie NiMH

Ho 12 batterie AAA NiMH (1000 mAH e 1,2 V per batteria) e voglio sapere qual è la tensione ottimale per caricarle. Sto usando un semplice caricabatterie a corrente costante (resistore LM317 e 68 Ohm (R nello schema elettrico). Ma non sono sicuro di quale sia la tensione di ingresso. Il mio circuito non ha il diodo.

Una sorgente di corrente costante regola la sua tensione di uscita con il carico per mantenere una corrente costante.

V = IR // holy s*#% it's Ohm's Law

Le batterie NiMH sono demoni volubili da caricare, che mostrano variazioni dipendenti dalla temperatura nelle curve di carica e scarica. Inoltre non hanno una tensione a galleggiante , quindi la ricarica a tensione costante non funziona, come probabilmente hai scoperto. Energizer ha alcuni consigli sui tempi di ricarica:

In genere, per le batterie NiMH è preferito un caricabatterie intelligente a velocità moderata (da 2 a 3 ore). Le batterie sono protette da sovraccarico dai circuiti del caricatore intelligente. Una ricarica estremamente veloce (meno di 1 ora) può influire sulla durata del ciclo della batteria e dovrebbe essere limitata a seconda delle necessità. Sono inoltre accettabili caricabatterie con timer notturno lento e possono essere un'alternativa economica ai caricabatterie intelligenti. Un caricabatterie che applica una velocità di 0,1 C per 12 a 14 ore è adatto alle batterie NiMH. Infine, si consiglia una velocità di carica di mantenimento (o di mantenimento) inferiore a 0,025 C (C / 40). L'uso di cariche di mantenimento molto ridotte è preferito per ridurre gli effetti negativi del sovraccarico.

Le batterie AAA NiMH hanno una capacità di 850 mAh ^{_{[varia a seconda del produttore]}} , quindi la ricarica con una velocità da C / 2 a C / 3 può essere effettuata con una corrente costante di ...

850mAh / (2 to 3 hours) = 283mA to 425mA

Una carica di mantenimento C / 12 durante la notte può essere eseguita con una corrente costante di 71mA . Questa pagina menziona che:

Le celle moderne hanno un catalizzatore per il riciclo dell'ossigeno che impedisce danni alla batteria in caso di sovraccarico, ma questo riciclo non può reggere se la velocità di carica è superiore a C / 10.

La velocità di carica di manutenzione consigliata di C / 40 può essere eseguita con ...

850mAh / h / 40 = 21mA

Caricabatterie intelligenti

Sono elencate le tecniche di ricarica di Energizer , Duracell e Powerstream :

• Ricarica ΔV : carica alla corrente costante consigliata fino a quando la cella raggiunge una tensione di picco e diminuisce (ad es. -15mV).
  
  Questa tecnica è abbastanza accurata per caricare in sicurezza da C / 2 a C / 3 (da 283 mA a 425 mA).

• Carica dT / dt : monitora la temperatura della cella per limitare sia la temperatura massima che per cercare la caratteristica velocità di riscaldamento.
  
  Questa tecnica può essere utilizzata in combinazione con la terminazione della carica ΔV per monitorare e terminare con maggiore precisione il processo, consentendo l'uso di correnti più elevate (da C / 1 a C / 2 o da 425 mA a 850 mA).

• Avvio graduale : se la temperatura è superiore a 40 ° C o inferiore a zero ° C, iniziare con una carica C / 10. Se la tensione della batteria scarica è inferiore a 1,0 Volt / cella, iniziare con una carica C / 10. Se la tensione della batteria scarica è superiore a 1,29 V / cella, iniziare con una carica C / 10.

• 1,78 V massimo : una singola cella non deve mai superare questo valore.

Ma cosa significa tutto questo!? La tensione di ingresso al circuito a corrente costante LM317 deve essere sufficiente per supportare la caduta di tensione attraverso il regolatore e la resistenza (1,47 Ω), pilotare la corrente richiesta e superare la tensione massima della cella. Per alimentare C / 1 o 850 mA su una batteria NiMH AAA, la cui resistenza interna è al massimo di circa 120 mΩ, è necessario (120mΩ + 1.47Ω) * 850mA + 1.2V + 1.78V = 4.3315V. Raccomando almeno 2 V in più per ridurre gli effetti delle irregolarità della sorgente come regolazione e rumore e tenere conto di altre perdite del circuito (come quel diodo che non hai ancora). Se stai caricando 4 celle in serie come indica il diagramma, avrai bisogno di almeno 9,978 V (ovvero: 12V + ); 25,034 V (27 V +) per 12 in serie, anche se mi preoccuperei di una ricarica irregolare.

Le batterie sono disposte in serie come mostrano i tuoi disegni? In tal caso la tensione di scarica sarà di circa 15 V e la tensione di carica sarà di circa 16,8 V (1,25 V / cella scaricata, 1,4 V / cella caricata). Il riferimento LM317 è 1,25 V attraverso la resistenza da 68 ohm per una corrente di carica di (1,25 / 68) corrente di carica 18 mA . La tensione di interruzione sull'LM317 non è mai superiore a 2 V (pagina 6 dal foglio dati collegato a tyblu, stima molto conservativa). Pertanto la tensione di ingresso minima deve essere (in modo conservativo) 2 V + 1,25 V + 16,8 V = 20,05 V

Come hai scelto il valore per il resistore? Un tasso di carica sicuro (se lo stai guardando per spegnerlo) è C / 10 che dovrebbe essere (100 mAh / 10) corrente di carica 100 mA . Che dà un valore di resistenza di (1.25V / .1A) 12,5 ohm con potenza nominale (.1 ^ 2 * 12.5) .125W . Queste 12 celle sono in serie o in parallelo?

Le specifiche di carica su uno dei caricabatterie di uno dei due produttori di batterie più popolari sono le seguenti dalle specifiche del caricatore.

Dimensioni della batteria / capacità nominale (mAh) / tempo di ricarica stimato

AA 1300-2000 8-12,5 ore / AA 2100-2500 13-16 ore / AAA 850-900 11-12 ore

Le specifiche per la corrente del caricabatterie per questi tre tipi di batterie sono 200 mA, con 2 batterie in serie a una tensione di 2,8 V. La tensione effettiva misurata delle batterie della serie 2 durante la ricarica è di 2,888 volt, con una corrente di 240 mA. Se hai preso 10 batterie a 1,2 V in serie, 12 V di tensione totale della batteria, con una tensione di carica di mantenimento di 13,8 V, che è del 15% superiore alla tensione della batteria. Tenendo presente ciò, quindi la specifica della corrente di carica di 200ma, con una tensione nominale per batteria di 1,2 v * 1,15 (tensione della batteria più 15%) sarebbe 1,4 volt per batteria (cella), due in serie sarebbero 2,8 v, 12 in serie sarebbe (batterie 1.4v * 12) con una tensione di carica di 16,8 volt attraverso il banco batterie di serie di 12 batterie. Per esperienza e consulenza con un ingegnere di batterie Panasonic, Ho sempre usato la tensione della batteria più la tensione di carica del 15% per le batterie di ricarica di mantenimento. In un sistema di controllo industriale a 24vdc, eseguivo l'alimentazione a 27,6 v (24 v * 1,15) con 2 batterie AGM da 12 v in serie per il backup del sistema. Questo ha sempre funzionato in modo eccellente per l'alimentazione di backup dei pannelli di controllo sulla rete elettrica e la maggior parte della strumentazione, dei PlC e dei sensori funzionerà bene fino a ~ 30vdc, quindi non ho mai trovato che questo fosse un problema per i controlli. Pertanto, in accordo con il post precedente, 16,8 v + 2 v + 1,25 volt sarebbe la tensione di ingresso ottimale di 20,05 v. e i sensori funzioneranno bene fino a ~ 30vdc, quindi non ho mai trovato che questo fosse un problema per i controlli. Pertanto, in accordo con il post precedente, 16,8 v + 2 v + 1,25 volt sarebbe la tensione di ingresso ottimale di 20,05 v. e i sensori funzioneranno bene fino a ~ 30vdc, quindi non ho mai trovato che questo fosse un problema per i controlli. Pertanto, in accordo con il post precedente, 16,8 v + 2 v + 1,25 volt sarebbe la tensione di ingresso ottimale di 20,05 v.

È relativamente semplice. Il pacco batteria ha una potenza massima. bw.

La fonte o il caricabatterie devono produrre almeno il doppio di quella potenza.

2BW.

Il circuito caricherà il tuo pacco ad un tasso di efficienza x nel tempo t dove t è il tempo necessario per caricare completamente il pacco @ x.

Ora il resto è vago sono passati alcuni anni da quando l'hanno coperto a scuola, ma puoi guardare in un libro di testo per scoprire come impostarlo correttamente per il tuo tasso di corrente.

Bw = 2Bw volte (efficienza). Di solito circa il 67% con un regolatore di tensione lineare. O x / t volte al 100%. Qualcosa del genere. Il tuo circuito è standard e non sarà molto efficiente poiché non combini l'impedenza della batteria che cambia continuamente, più i caricabatterie a corrente costante impantanano le moderne batterie ad alta capacità, devi aggiungere un ocolatore (sp?) A una bassa frequenza a produce un impulso ad alta tensione inclinato per l'adsorbimento della carica e il tempo di recupero della chimica insieme alla corrente costante.

Per esempio. Si carica a una corrente costante di C / 10. Ogni mezzo secondo si pulsa un impulso positivo di cento volt che trasporta duecento millampe nell'elettrodo positivo utilizzando un circuito separato. Ora non disturbare il tasso costante C / 10 mentre lo fai.

L'uso dell'esempio aiuta ad allineare i dendriti nelle cellule e produce una carica più piena molto più veloce che dura più a lungo.

Buona fortuna.

John.