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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Dispositivo caricabatterie e alimentatore con capacità operative estese. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Durante lo sviluppo del circuito del dispositivo di alimentazione del caricatore (CHD), sono stati fissati i seguenti compiti: aumentare l'efficienza attraverso l'uso della regolazione degli impulsi; garantire una regolazione regolare della corrente di uscita; utilizzare un elemento base semplice; ridurre il numero di elementi di potenza; semplificare la progettazione; dotare di semplici dispositivi di servizio che aumentano le capacità operative della ZPU, che potrebbe essere gradualmente aggiunta al circuito principale senza modifiche significative. Il circuito (Fig. 1) è un raddrizzatore a onda intera regolabile basato su un regolatore a tiristori con controllo a impulsi di fase, dove i tiristori VS1 e VS2 sono utilizzati come diodi controllati dalla potenza. Una descrizione dettagliata dei principi di funzionamento del regolatore, delle possibili opzioni di progettazione del circuito e della sostituzione degli elementi è descritta in dettaglio in [1]. Particolare attenzione deve essere prestata all'accuratezza della fabbricazione T2. I bordi dell'anello devono essere smussati e il diametro dell'anello stesso deve essere avvolto con due strati di nastro isolante per evitare di cortocircuitare gli avvolgimenti II e III attraverso il nucleo. Il trasformatore T2 è realizzato su un anello di ferrite K20x10x11 2000NN e contiene 3x75 spire di filo PEV-2 con un diametro di 0,22 mm. L'avvolgimento è realizzato con un fascio di tre fili, il che è tecnologicamente conveniente quando si collegano e si mette in fase gli avvolgimenti T2 (Attenzione! Se gli avvolgimenti II e III vengono collegati durante l'installazione, attraverso di essi verrà applicata a T2 una tensione doppia del raddrizzatore e T2 avrà esito negativo). Gli inizi degli avvolgimenti (indicati da un punto in Fig. 1) sono collegati all'emettitore VT2, UE VS1 e VS2, e le estremità dei corrispondenti avvolgimenti sono collegati agli anodi VD1, VD2 e ai catodi VS1, VS2. Strutturalmente gli SCR sono posizionati su un radiatore con una superficie di 300 mm2 senza guarnizioni isolanti (è possibile utilizzare l'alloggiamento ZPU). Se si utilizza il caricabatterie con attenzione e attenzione, monitorando il grado di carica della batteria utilizzando un voltmetro aggiuntivo collegato a XS1, è possibile utilizzare il caricabatterie secondo la Fig. 1.
Ma poiché Sua Maestà il caso è previsto dall'algoritmo - non ci sono incidenti - ci sono schemi naturali, è meglio dotare la ZPU di dispositivi che impediscano il guasto della ZPU o collegarvi una batteria come segue influenze negative esterne:
Lo schema di finalizzazione della ZPU è mostrato in Fig. 2 (con la struttura di Fig. 1 + Fig. 2). Si tratta di un interruttore a transistor controllato dall'entità e dalla polarità della tensione di ingresso (alla batteria) e che controlla la tensione di alimentazione del generatore di impulsi di fase, collegato al posto del ponticello XP2.
Con una batteria fortemente solfatata, è possibile che la polarità ai terminali di una batteria collegata correttamente sia opposta, oppure che la batteria sia gravemente scarica e la tensione su di essa sia inferiore alla tensione di apertura dell'interruttore a transistor. In entrambi i casi la ZPU non funzionerà. Per eliminare questo problema, è stato introdotto l'interruttore a levetta S2, che bypassa la chiave per un po' di tempo per raggiungere la polarità e la tensione richieste sulla batteria per mantenere la chiave aperta e il normale processo di ricarica. Dopodiché viene aperto l'interruttore a levetta. In [2] questo non viene preso in considerazione e la ZPU non funzionerà. Utilizzando le parti indicate in Fig. 2 non è necessario regolare il circuito. In pratica, quando è necessario utilizzare i veicoli in inverno, e le prestazioni della batteria (in termini di capacità) diminuiscono notevolmente con l'abbassarsi della temperatura, e la batteria viene già utilizzata “due o tre volte in più del normale” ( il volume della massa attiva è diminuito a causa del distacco naturale e la batteria stessa (la batteria è fortemente solfatata, il che comporta una capacità di rendimento ancora inferiore e un aumento della resistenza interna), rendendo impossibile l'avviamento affidabile dell'auto. In molti modi è possibile eliminare questi problemi, nonché aumentare la durata della batteria quando l'auto è parcheggiata in garage e la batteria è costantemente collegata all'unità di controllo, che funziona in modalità "standby" e lo mantiene completamente pronto per l'uso. Secondo le raccomandazioni contenute in [4], la durata della batteria quando la batteria viene utilizzata in modalità standby (in stoccaggio) fin dalla giovane età può essere estesa fino a 5-6 anni! (invece di 1-2!), e in altri casi rallentano significativamente i processi distruttivi che si verificano nella batteria durante il funzionamento. Il circuito mostrato in Fig. 3, consigliato da [3] (secondo la struttura di Fig. 1+Fig. 2+fig.3), collegato a XS1.
Il circuito è un relè elettronico con soglie di accensione e spegnimento regolabili separatamente. È energeticamente più vantaggioso rispetto allo schema in [2], poiché T1 è disconnesso dalla rete per tutta la durata della modalità “standby”, che può raggiungere diverse ore di pausa per diversi minuti di ricarica. Il circuito non è fondamentale per i dettagli utilizzati. Si consiglia di utilizzare transistor al silicio, valori di resistenza R1, R4-R6 ±20%, R2, R3 - tagliafili del tipo SP5-1, poiché consentono di impostare la soglia con una precisione di ±0,1 V e mantenere la stabilità dell'ambientazione nel tempo. Il diodo Zener VD2 è un diodo di precisione con compensazione della temperatura del tipo D818E, sebbene possano essere utilizzati due diodi Zener del tipo D814 collegati in modo opposto, con approssimativamente la stessa tensione di stabilizzazione. Il nodo della modalità standby è configurato come segue. Lo slider R2 del potenziometro è impostato sulla posizione superiore e lo slider R3 è impostato sulla posizione inferiore (secondo lo schema). Il connettore XP1 non è connesso alla rete. Una fonte di alimentazione stabilizzata con tensione regolabile è collegata al connettore XS1, che è impostato secondo un voltmetro standard collegato a XS1, pari a 14,5 V. In questo caso, i transistor VT1 e VT2 devono essere chiusi e il relè K1 diseccitato. Ruotando il motore R3 si attiva il relè K1. Quindi la tensione della sorgente stabilizzata viene ridotta a 12,9 V e ruotando il motore R2 il relè viene rilasciato. Dato che quando il relè K1 viene rilasciato, la resistenza R2 viene chiusa dai contatti K1.2, queste regolazioni sono indipendenti l'una dall'altra. Le resistenze dei resistori R1 e R4 sono progettate per l'intervallo 12,9-14,5 V. Per altri valori di soglia, devono essere selezionati nuovamente. Relè K1 - qualsiasi funzionamento affidabile da 12 V, con due gruppi di contatti di apertura, che consentono una potenza di commutazione di 200-300 W, RSM1 (Yu.171.81.43); RSM3 (RF4.500.129); RES6 (RFO.452.125.D); RES22 (RF4.500.129 - contatti collegati in parallelo). Se non ci sono relè consigliati sopra, puoi riavvolgerne uno qualsiasi. Ad esempio, un relè funziona con una tensione di 60 V e una corrente di 0,02 A, ha una potenza di commutazione di 60x0,02 = 1,2 W, 1200 giri di filo D0,1 mm, numero di giri per 1 V = 1200: 60 = 20, sezione del filo S =DD:4=3, 14x0,1x0,1:4= 0,00785 mm2. Abbiamo bisogno di un relè che venga attivato da una tensione di 12 V. Il numero di giri del relè riavvolto è 12x20 = 240. Poiché la tensione operativa è diminuita di 5 volte (60:12), ciò significa che la corrente (a parità di potenza di commutazione) dovrebbe aumentare di 5 volte. Per garantire la stessa densità di corrente in (A/mm2), è necessario aumentare la sezione (non il diametro!) dei fili, cioè 0,00785x5=0,4 mm2. Da dove viene D= 4S/n8=4x0,4:3,14=0,23 mm. Ciò significa che il relè riavvolto ha 240 spire di filo da 0,23 mm. Per rallentare il processo di solfatazione e “addestrare” automaticamente la batteria durante la modalità “standby” in inverno (carica con corrente asimmetrica), il circuito di Fig. 1 può essere convertito spegnendo il tiristore VS2 e collegando il resistore di scarica R1 ( Fig. 4) con interruttore a levetta S4.
Il rapporto tra le correnti di carica e scarica è 10:1 e la quantità di corrente di carica è determinata dalla corrente nominale della batteria da caricare. Per evitare di sovraccaricare la batteria in un impulso, è necessario ricordare che nel circuito di Fig. 4, la carica viene eseguita da impulsi a semionda con una frequenza di 50 Hz e la scarica avviene durante una pausa tra gli impulsi . Pertanto, l'amperometro ZPU mostrerà la corrente di carica media, circa tre volte inferiore alla corrente nell'impulso. Ad esempio, secondo la raccomandazione [5], una batteria con una capacità di 55 Ah deve essere caricata con una corrente di 1,8 A. Quando si utilizza il circuito secondo la struttura di Fig. 1 + Fig. 2 + Fig. 3 + Fig. 4, il tempo totale di ricarica in modalità “standby” rispetto al circuito secondo la struttura di Fig. 1 + Fig. 2 + Fig. 3 aumenterà e il tempo di scarica diminuirà. Inoltre il caricabatteria si trasforma in un dispositivo caricabatteria-alimentazione-scarica con una corrente di scarica pari a 1/100 della capacità della batteria. È preferibile regolare l'asimmetria utilizzando un oscilloscopio collegato in parallelo con un resistore da 0,1 Ohm collegato in serie con un carico attivo (è possibile utilizzare la lampada di un faro) secondo un rapporto 10:1 delle ampiezze di carica e scarica tensioni (proporzionali alle correnti). Se non hai un oscilloscopio, puoi regolare l'asimmetria con un tester. Ad esempio, per una batteria 6ST55, la corrente di carica viene impostata con la resistenza R1 pari a 1,98 A (1,8 + 0,18). Il carico viene spento senza modificare la posizione del cursore del resistore R1, il resistore di scarica R4 è collegato al caricabatterie (Fig. 5) e la corrente di scarica viene impostata su 0,18 A selezionando la sua resistenza. Quando la ZPU funziona su un carico attivo (elettrovulcanizzatore, lampada a incandescenza, ecc.), la tensione sul carico può superare 14,5 V e la ZPU si spegne, cosa non presa in considerazione in [3]. Per eliminare questo, utilizzare l'interruttore a levetta S3.1, che disconnette il circuito di Fig. 3 da +XS1 e allo stesso tempo S3.2 collega la catena VD1R1 (Fig. 5), attraverso la quale la tensione di apertura dagli anodi VD1 e VD1 viene fornito alla base VT2 (Fig. 1 ).
L'introduzione di questa catena è dovuta alla necessità di proteggere il caricabatterie dai cortocircuiti in modalità di alimentazione quando si opera su tutti gli altri tipi di carichi tranne la batteria. Il trasformatore può essere utilizzato già confezionato, da televisori a tubo, lasciando solo l'avvolgimento primario e avvolgendo il secondario secondo la Tabella 1. Nel caso sia presente un trasformatore con geometria diversa da quella riportata in tabella è possibile utilizzare le raccomandazioni [4]. Per caricare una batteria con una capacità di 40-60 Ah, è sufficiente una corrente di 1-2 A e in questo caso l'aumento della durata della carica non ha alcun ruolo, poiché quando si utilizza l'automazione non è richiesto il controllo del tempo di ricarica . Tabella 1
Pertanto, per la produzione di T1 ZPU, è adatto un trasformatore da 50 W (empiricamente 5 cm2), che fornisce circa 21 V sull'avvolgimento II con una corrente di 1-2 A. Il calcolo di T1 può essere effettuato secondo [7] o determinando praticamente il numero di spire per 1 V utilizzando il metodo dell'avvolgimento di prova secondo [6]. Quando si opera per lungo tempo in modalità “standby”, è necessario monitorare il livello dell'elettrolito nella batteria aggiungendo periodicamente acqua distillata. Non è necessario utilizzare un filtro per la soppressione del rumore, poiché T1 funge contemporaneamente da filtro. letteratura:
Autore: SA Elkin
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