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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Una panoramica degli schemi di recupero della carica della batteria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Il problema del riutilizzo delle batterie galvaniche è da tempo motivo di preoccupazione per gli appassionati di elettronica. Vari metodi di "rivitalizzazione" degli elementi sono stati più volte pubblicati nella letteratura tecnica, ma, di regola, hanno aiutato solo una volta e non hanno dato la capacità prevista. Come risultato degli esperimenti, è stato possibile determinare le modalità ottimali di rigenerazione della corrente e sviluppare caricabatterie adatti alla maggior parte degli elementi. Allo stesso tempo, hanno acquisito la loro capacità originale, e talvolta anche leggermente superandola. È necessario ripristinare le celle, non le batterie da esse, poiché anche una delle celle della batteria collegate in serie che è diventata inutilizzabile (scaricata al di sotto del livello consentito) rende impossibile ripristinare la batteria. Per quanto riguarda il processo di ricarica, dovrebbe essere eseguito con una corrente asimmetrica con una tensione di 2,4 ... 2,45 V. A una tensione inferiore, la rigenerazione è molto ritardata e gli elementi dopo 8 ... 10 ore non guadagnano nemmeno la metà la capacità. A una tensione più elevata, ci sono frequenti casi in cui gli elementi ribollono e diventano inutilizzabili. Prima di iniziare a caricare l'elemento, è necessario eseguire la sua diagnostica, il cui significato è determinare la capacità dell'elemento di sopportare un determinato carico. Per fare ciò, collegare prima un voltmetro all'elemento e misurare la tensione residua, che non deve essere inferiore a 1 V. (Un elemento con una tensione inferiore non è adatto alla rigenerazione.) Quindi l'elemento viene caricato per 1 ... 2 secondi con un resistore da 10 Ohm e se la tensione dell'elemento scende non più di 0,2 V, è adatto per la rigenerazione. Il circuito elettrico del caricabatterie, mostrato in fig. 5.23 (proposto da B. I. Bogomolov), progettato per caricare sei celle contemporaneamente (G1 ... G6 tipi 373, 316, 332, 343 e altri simili a loro).
La parte più critica del circuito è il trasformatore T1, poiché la tensione nell'avvolgimento secondario deve essere rigorosamente compresa tra 2,4 ... 2,45 V, indipendentemente dal numero di elementi rigenerati ad esso collegati come carico. Se non riesci a trovare un trasformatore già pronto con una tale tensione di uscita, puoi adattare un trasformatore esistente con una potenza di almeno 3 W avvolgendo un avvolgimento secondario aggiuntivo su di esso alla tensione desiderata con un filo PEL o PEV con un diametro di 0,8 ... 1,2 mm. I cavi di collegamento tra il trasformatore e i circuiti di ricarica devono essere i più larghi possibile. La durata della rigenerazione è di 4...5 e talvolta di 8 ore. Periodicamente, l'uno o l'altro elemento deve essere rimosso dal blocco e controllato secondo il metodo sopra indicato per la diagnosi degli elementi, oppure è possibile monitorare la tensione sugli elementi caricati con un voltmetro e, non appena raggiunge 1,8 ... 1,9 V, arresto della rigenerazione, altrimenti l'elemento potrebbe sovraccaricarsi e guastarsi. Lo stesso viene fatto in caso di riscaldamento di qualsiasi elemento. Gli elementi che funzionano nei giocattoli per bambini vengono ripristinati al meglio se vengono rigenerati immediatamente dopo lo scarico. Inoltre, tali elementi, soprattutto con i vetri in zinco, consentono la rigenerazione riutilizzabile. Gli elementi moderni in una custodia di metallo si comportano un po' peggio. In ogni caso, l'importante per la rigenerazione è prevenire una scarica profonda della cella e metterla in carica in tempo, quindi non affrettarti a buttare via le celle galvaniche esaurite. Il secondo circuito (Fig. 5.24) utilizza lo stesso principio di ricarica degli elementi con una corrente elettrica pulsante asimmetrica. È stato proposto da S. Glazov ed è più facile da fabbricare, poiché consente l'uso di qualsiasi trasformatore con un avvolgimento con una tensione di 6,3 V. La lampada a incandescenza HL1 (6,3 V; 0,22 A) svolge non solo funzioni di segnale, ma anche limita la corrente dell'elemento di carica e protegge anche il trasformatore in caso di cortocircuiti nel circuito di carica.
Il diodo Zener VD1 tipo KS119A limita la tensione di carica dell'elemento. Può essere sostituito da una serie di diodi collegati in serie - due al silicio e uno al germanio - con una corrente consentita di almeno 100 mA. Diodi VD2 e VD3 - qualsiasi silicio con la stessa corrente media consentita, ad esempio KD102A, KD212A. La capacità del condensatore C1 va da 3 a 5 microfarad per una tensione operativa di almeno 16V. Una catena di interruttori SA1 e prese di controllo X1, X2 per il collegamento di un voltmetro. Il resistore R1 - 10 Ohm e il pulsante SB1 vengono utilizzati per diagnosticare l'elemento G1 e monitorarne le condizioni prima e dopo la rigenerazione. Lo stato normale corrisponde a una tensione di almeno 1,4 V e la sua diminuzione quando il carico è collegato di non più di 0,2 V. Il grado di carica dell'elemento può essere giudicato anche dalla luminosità della lampada HL1. Prima che l'elemento sia collegato, si illumina a circa la metà del calore. Quando un elemento scaricato è collegato, la luminosità del bagliore aumenta notevolmente e, alla fine del ciclo di carica, il collegamento e lo scollegamento dell'elemento non provoca quasi alcun cambiamento di luminosità. Quando si ricaricano elementi come STs-30, STs-21 e altri (per orologi da polso), è necessario collegare una resistenza da 300 ... 500 Ohm in serie con l'elemento. Le celle del tipo 336 e le altre batterie vengono caricate a turno. Per accedere a ciascuno di essi, è necessario aprire il fondo di cartone della batteria.
Se si vuole ripristinare la carica solo per le batterie della serie STs, il circuito di rigenerazione può essere semplificato escludendo il trasformatore (Fig. 5.25). Il circuito funziona come sopra. La corrente di carica (1carica) dell'elemento G1 attraversa gli elementi VD1, R1 al momento della semionda positiva della tensione di rete. Il valore di Izar dipende dal valore di R1. Al momento della semionda negativa, il diodo VD1 è chiuso e la scarica attraversa il circuito VD2, R2. Il rapporto tra Izar e Irazr è 10:1. Ogni tipo di elemento della serie SC ha una propria capacità, ma è noto che la quantità di corrente di carica dovrebbe essere circa un decimo della capacità elettrica della batteria. Ad esempio, per STs-21 - capacità 38 mAh (Icharge=3,8 mA, Idischarge=0,38 mA), per СЦ-59 - capacità 30 mAh (Icharge=3 mA, Idischarge=0,3 mA ). Il diagramma mostra i valori dei resistori per la rigenerazione degli elementi STs-59 e STs-21, e per altri tipi sono facilmente determinabili utilizzando i rapporti: R1=220/2·lzap, R2=0,1·R1. Il diodo zener VD3 installato nel circuito non prende parte al funzionamento del caricabatterie, ma funge da dispositivo di protezione contro le scosse elettriche: quando l'elemento G1 è disconnesso ai contatti X2, XZ, la tensione non può aumentare oltre la stabilizzazione livello. Il diodo zener KS175 è adatto con qualsiasi ultima lettera nella designazione, oppure può essere sostituito da due diodi zener del tipo D814A, collegati in serie l'uno verso l'altro ("più" a "più"). Come diodi VD1, VD2, è adatto qualsiasi con una tensione inversa di lavoro di almeno 400 V.
Il tempo di rigenerazione degli elementi è di 6...10 ore. Immediatamente dopo la rigenerazione, la tensione sull'elemento supererà leggermente il valore del passaporto, ma dopo alcune ore verrà impostato il valore nominale - 1,5 V. È possibile ripristinare in questo modo gli elementi dell'SC da tre a quattro volte, se vengono posti in tempo per la ricarica, impedendo una scarica completa (sotto 1V). Un principio di funzionamento simile ha un circuito mostrato in Fig. 5.26. Non ha bisogno di molte spiegazioni. Pubblicazione: cxem.net
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