איך הסוללה נטענת? האם המעגל של המכשיר הזה מסובך או לא, כדי ליצור מכשיר במו ידיך? האם מטען מצבר לרכב שונה מהותית ממה שמשמש לטלפונים ניידים? ננסה לענות על כל השאלות שיוצגו בהמשך המאמר.
מידע כללי
לסוללה תפקיד חשוב מאוד בתפקודם של מכשירים, יחידות ומנגנונים הדורשים חשמל כדי לפעול. אז, בכלי רכב, זה עוזר להתניע את המנוע של המכונית. ובטלפונים ניידים, הסוללות מאפשרות לנו לבצע שיחות.
טעינת הסוללה, התוכנית ועקרונות הפעולה של מכשיר זה נחשבים אפילו בקורס פיזיקה של בית הספר. אבל, למרבה הצער, עד לשחרור, הרבה מהידע הזה נשכח. לכן, אנו ממהרים להזכיר לכם כי פעולת הסוללה מבוססת על העיקרון של התרחשות הפרש מתח (פוטנציאלים) בין שני לוחות, אשר טבולים במיוחד בתמיסת אלקטרוליט.
הסוללות הראשונות היו נחושת-אבץ. אבל מאז, הם השתפרו והתחדשו באופן משמעותי.
איך זה עובדסוללה
הרכיב הגלוי היחיד של כל מכשיר הוא המקרה. זה מבטיח את הכלליות והשלמות של העיצוב. יש לציין שהשם "סוללה" יכול להיות מיושם במלואו רק על תא סוללה אחד (הם נקראים גם בנקים), ויש רק שישה מהם באותו מצבר סטנדרטי 12 V לרכב.
חזרה לגוף. זה כפוף לדרישות מחמירות. אז זה צריך להיות:
- עמיד בפני כימיקלים אגרסיביים;
- יכול לעמוד בתנודות רחבות בטמפרטורה;
- עם עמידות טובה לרטט.
כל הדרישות הללו מתקיימות על ידי חומר סינתטי מודרני - פוליפרופילן. יש להדגיש הבדלים מפורטים יותר רק כאשר עובדים עם דוגמאות ספציפיות.
עקרון העבודה
בוא ניקח סוללות עופרת-חומצה כדוגמה.
כאשר יש עומס על הטרמינל, מתחילה להתרחש תגובה כימית, המלווה בשחרור חשמל. עם הזמן, הסוללה תתרוקן. איך היא מתאוששת? האם יש מעגל פשוט?
טעינת הסוללה אינה קשה. יש צורך לבצע את התהליך ההפוך - חשמל מסופק לטרמינלים, תגובות כימיות מתרחשות שוב (עופרת טהורה משוחזרת), מה שיאפשר שימוש בסוללה בעתיד.
הצפיפות עולה גם במהלך הטעינהאלקטרוליט. כך, הסוללה משחזרת את המאפיינים הראשוניים שלה. ככל שהטכנולוגיה והחומרים המשמשים בייצור טובים יותר, כך הסוללה יכולה לעמוד בפני יותר מחזורי טעינה/פריקה.
אילו מעגלי טעינת סוללה קיימים
המכשיר הקלאסי עשוי ממיישר ושנאי. אם ניקח בחשבון את כל אותם מצברים לרכב עם מתח של 12 וולט, אז המטענים עבורם הם בעלי זרם קבוע של כ-14 וולט.
למה זה? מתח זה הכרחי כדי שזרם יוכל לזרום דרך סוללת רכב ריקה. אם יש לו עצמו 12 וולט, אז מכשיר באותו הספק לא יוכל לעזור לו, ולכן הם לוקחים ערכים גבוהים יותר. אבל בכל מה שאתה צריך לדעת את המידה: אם תעריך יתר על המידה את המתח יותר מדי, זה ישפיע לרעה על חיי המכשיר.
לכן, אם אתה רוצה ליצור מכשיר במו ידיך, יש צורך שמכוניות יחפשו סכימות מתאימות לטעינת מצבר לרכב. כך גם לגבי טכנולוגיה אחרת. אם אתה צריך מעגל טעינה של סוללת ליתיום-יון, אז אתה צריך מכשיר 4 V ולא יותר.
תהליך שחזור
נניח שיש לך מעגל לטעינת סוללה מגנרטור, לפיו הורכב המכשיר. הסוללה מחוברת ותהליך השחזור מתחיל מיד. ככל שהוא זורם, ההתנגדות הפנימית של המכשיר תגדל. יחד עם זה, זרם הטעינה יירד.
כשהמתח מתקרב למקסימום האפשריערך, אז תהליך זה למעשה אינו ממשיך כלל. וזה מצביע על כך שהמכשיר נטען בהצלחה וניתן לכבות אותו.
המלצות טכנולוגיות
יש צורך לוודא שזרם הסוללה הוא רק 10% מהקיבולת שלה. יתר על כן, לא מומלץ לחרוג ממדד זה או להפחית אותו. לכן, אם תעקבו בדרך הראשונה, האלקטרוליט יתחיל להתאדות, מה שישפיע באופן משמעותי על הקיבולת המרבית ועל חיי הסוללה. בדרך השנייה התהליכים הדרושים לא יתרחשו בעוצמה הנדרשת, שבגללם התהליכים השליליים יימשכו, אם כי במידה מעט פחות.
טעינה
ניתן לקנות או להרכיב את המכשיר המתואר בעבודת יד. עבור האפשרות השנייה, אנו צריכים מעגלים חשמליים לטעינת סוללות. בחירת הטכנולוגיה שבאמצעותה זה יתבצע צריכה להיות תלויה באילו סוללות הן היעד. תזדקק לרכיבים הבאים:
- מגביל זרם (מעוצב על קבלי נטל ושנאי). ככל שניתן להגיע לאינדיקטור גדול יותר, כך גודל הזרם יהיה גדול יותר. באופן כללי, זה אמור להספיק כדי שהטעינה תעבוד. אבל האמינות של המכשיר הזה נמוכה מאוד. אז אם תשבור את המגעים או תערבב משהו, גם השנאי וגם הקבלים ייכשלו.
- הגנה במקרה של חיבור עמודים "שגויים". כדי לעשות זאת, אתה יכול לעצב ממסר. כן, מותנהמבוסס על דיודה. אם אתה מבלבל פלוס ומינוס, אז זה לא יעבור זרם. ומכיוון שקשור אליו ממסר, הוא יתבטל. יתר על כן, אתה יכול להשתמש במעגל זה עם מכשיר המבוסס על תיריסטורים וטרנזיסטורים כאחד. יש לחבר אותו לשבר בחוטים, בעזרתו מחברים את הטעינה עצמה למצבר.
- אוטומטי, שאמור לטעון את הסוללה. המעגל במקרה זה חייב להבטיח שהמכשיר יפעל רק כשיש באמת צורך בו. לשם כך, בעזרת נגדים, משתנה סף התגובה של דיודה השולטת. סוללות 12V נחשבות למלאות כאשר המתח שלהן בטווח של 12.8V. לכן, נתון זה רצוי עבור מעגל זה.
מסקנה
אז בדקנו מהי טעינת סוללה. המעגל של מכשיר זה יכול להתבצע על לוח בודד, אבל יש לציין שזה די קשה. לכן, הם עשויים רב-שכבתיים.
במסגרת המאמר הוצגו לידיעתכם דיאגרמות סכמטיות שונות, המבהירות כיצד, למעשה, הסוללות נטענות. אבל אתה צריך להבין שאלו רק תמונות כלליות, ותמונות מפורטות יותר, עם אינדיקציות לתגובות כימיות מתמשכות, הן מיוחדות עבור כל סוג של סוללה.
