¿Cómo funciona el cargador de batería?

El cargador simple puede cargar automáticamente la batería por debajo de 24 V, la corriente de carga máxima puede alcanzar los 2,5 A, y tiene carga de corriente constante y función de parada automática completa. La Figura 4-9 muestra el diagrama esquemático del cargador automático. El transformador T reduce la tensión de red de 220 V para obtener la tensión secundaria U2. El formato VD1 ~ VD4 se utiliza para rectificar y generar la tensión de ondulación de CC. El punto A positivo pasa por los contactos del relé normalmente cerrados K1-2, R4, amperímetro PA, VT1, y pasa por la batería GB. VT2 al punto B negativo para cargar GB, ajuste el tamaño de RP1, es decir, ajuste el potencial base de VT1, VT2, ajustando así el Icb de VT2, que es la corriente de carga. Dado que el voltaje del terminal de la batería puede reflejar su condición de carga, se toma como ejemplo la batería con un voltaje nominal de 12V. Cuando el voltaje de la batería aumenta a (12/2) * 2.5 = 15V, el VT3 está saturado y el K1 está conectado eléctricamente. El contacto cerrado K1-2 se apaga, el circuito de carga se corta y el cargador deja de cargar. Ajuste RP2 para establecer el límite superior de la parada automática completa de la batería. LED1 es el indicador de potencia, LED2 es la indicación de carga, cuanto mayor es la corriente de carga, más brillante es el LED2 y más oscuro. La corriente de carga de la batería es el producto del valor de amperios-hora de la batería y la tasa de carga. Si una batería es de 24 V, 6 Ah, entonces su corriente de carga es aproximadamente = (6/10) x (1 + 20%) = 0,72 A. El límite de parada es (24/2) x 2,5 = 30 V.

El cargador de batería se divide en una máquina de alta frecuencia y una máquina de frecuencia industrial: la máquina de frecuencia industrial se realiza principalmente mediante un transformador. La alta frecuencia cambia principalmente la frecuencia a través de VMOS e IGBT, y el transformador cambia el voltaje. De acuerdo con diferentes principios de potencia, se divide principalmente en un solo tubo hacia adelante, doble tubo hacia adelante, medio puente, puente completo, picado, etc.

A mediados de la década de 1960, el científico estadounidense Mass realizó una gran cantidad de investigaciones experimentales sobre el proceso de carga de baterías abiertas y propuso una curva de carga aceptable para baterías con la tasa mínima de desgasificación, como se muestra en la Figura 1. Los experimentos han demostrado que si la carga La corriente cambia de acuerdo con esta curva, el tiempo de carga se puede acortar considerablemente y la capacidad y la vida de la batería no se ven afectadas. En principio, esta curva se denomina curva de carga óptima.

Después de que la batería se descarga, vuelve a su capacidad de trabajo mediante corriente continua a través de la batería en la dirección opuesta a la corriente de descarga. Este proceso se denomina carga de la batería. Cuando la batería está cargada, el polo positivo de la batería está conectado con el polo positivo de la fuente de alimentación, el polo negativo de la batería está conectado con el polo negativo de la fuente de alimentación y el voltaje de la fuente de alimentación de carga debe ser mayor que la fuerza electromotriz total de la batería. Hay dos tipos de métodos de carga: carga de corriente constante y carga de voltaje constante.

Principio del cargador de batería

Existe una gran cantidad de ácido sulfúrico y otras soluciones que se pueden suministrar desde la batería. Cuando se conecta la energía, la corriente se ioniza a través de la placa de plomo en el interior (algunas baterías no son de plomo), convirtiendo así la energía eléctrica en energía química; si se usa, la solución será. Se convierte en energía eléctrica y se envía a través del electrodo. Esta es una descripción del principio. De hecho, la situación real es muy complicada. Consulte los libros profesionales pertinentes.

Sistema de método de carga

El sistema de carga convencional se diseñó basándose en reglas empíricas aceptadas internacionalmente antes de 1940. La más famosa de ellas es la "Regla de amperios horas": el amperaje de corriente de carga no debe exceder el número de horas que se cargará la batería. De hecho, la velocidad de carga convencional está limitada por el aumento de temperatura de la batería durante la carga y la generación de gas. Este fenómeno es importante durante el menor tiempo necesario para cargar la batería.

Método de carga de corriente constante

El método de carga de corriente constante es un método de carga en el que se ajusta el voltaje de salida del dispositivo de carga o se cambia la resistencia en serie con la batería para mantener la intensidad de la corriente de carga. El método de control es simple, pero dado que la capacidad de corriente aceptable de la batería disminuye gradualmente a medida que avanza el proceso de carga, la corriente de carga se usa principalmente para electrolizar agua y generar gas para hacer que el gas salga demasiado tarde. Por lo tanto, a menudo se utiliza el método de carga por etapas.

Método de carga de voltaje constante

El voltaje de la fuente de alimentación de carga mantiene un valor constante durante todo el tiempo de carga y la corriente disminuye gradualmente a medida que aumenta gradualmente el voltaje en el terminal de la batería. En comparación con el método de carga de corriente constante, el proceso de carga está más cerca de la curva de carga óptima. Carga rápida con un voltaje constante, debido a que la fuerza electromotriz de la batería es baja en la etapa inicial de carga, la corriente de carga es grande y la corriente disminuirá gradualmente a medida que avanza la carga, por lo que solo se necesita un sistema de control simple.

Este método de carga rara vez electroliza el agua y evita la sobrecarga de la batería. Sin embargo, en la etapa inicial de carga, la corriente es demasiado grande, lo que tiene una gran influencia en la vida útil de la batería, y es fácil doblar la placa de la batería y hacer que la batería se deseche. En vista de este inconveniente, la carga de voltaje constante rara vez se usa y solo se usa cuando el voltaje de la fuente de alimentación de carga es bajo y la corriente es grande. Por ejemplo, durante el funcionamiento de un automóvil, la batería se carga mediante un método de carga de voltaje constante.

Método de carga por etapas

Este método incluye un método de carga de dos etapas y un método de carga de tres etapas.

El método de dos etapas emplea un método de carga rápida en el que se combinan una corriente constante y un voltaje constante. Primero, cargando con una corriente constante a un valor de voltaje predeterminado y luego cambiando a un voltaje constante para completar la carga restante. Generalmente, el voltaje de conversión entre las dos fases es el voltaje constante de la segunda fase.

El método de carga de dos etapas utiliza una carga de corriente constante al principio y al final de la carga, y se carga con un voltaje constante en el medio. Cuando la corriente cae a un valor predeterminado, la segunda fase se conmuta a la tercera fase. Este método puede minimizar la cantidad de salida de gas, pero está limitado como método de carga rápida.

Método de carga rápida

1 método de carga de pulso, este método de carga no solo sigue la tasa de aceptación de carga inherente de la batería, sino que también puede mejorar la tasa de aceptación de carga de la batería, rompiendo así la limitación de la curva de aceptación de carga del índice de la batería, que también es un nuevo desarrollo de la teoría de la carga de la batería. El método de carga por pulsos primero carga la batería con una corriente de pulso, luego detiene la batería durante un período de tiempo y así sucesivamente, como se muestra en la FIG. El pulso de carga carga la batería por completo, y el período intermitente hace que el oxígeno y el hidrógeno generados por la reacción química de la batería se recombinen y absorban, de modo que la polarización de concentración y la polarización óhmica se eliminen naturalmente, reduciendo así la presión interna de la batería. La siguiente ronda de carga de corriente constante se puede realizar con más suavidad, de modo que la batería pueda absorber más energía. El pulso intermitente hace que la batería tenga un tiempo de reacción suficiente, reduce la cantidad de gasificación y mejora la tasa de aceptación de la corriente de carga de la batería.

El método de carga rápida 22REFLEXTM, que es una tecnología patentada en los Estados Unidos, se enfrenta principalmente a la carga de baterías de níquel-cadmio. Debido a que adopta un nuevo método de carga, resuelve el efecto memoria de la batería de níquel-cadmio, reduciendo así en gran medida el tiempo de carga rápida de la batería. El método de carga de la batería de plomo-ácido y el método de detección del estado de carga son muy diferentes de los de la batería de níquel-cadmio, pero un ciclo de trabajo del método de carga REFLEXTM se puede utilizar entre sí, incluido un pulso de carga hacia adelante. , un pulso de descarga instantáneo inverso y parada. Carga para mantener 3 etapas.

3 métodos de carga intermitente de corriente variable, este método de carga se basa en la carga de corriente constante y la carga por pulsos, como se muestra en la Figura 7. Se caracteriza por cambiar la sección de carga de corriente constante a una sección de carga intermitente de corriente variable que limita el voltaje. En la etapa inicial de carga, se adopta el método de carga intermitente de corriente variable para garantizar que la corriente de carga aumente y se obtenga la mayor parte de la cantidad de carga. En la última etapa de carga, se usa una sección de carga de voltaje constante para obtener una cantidad de sobrecarga, y la batería se restablece a un estado de carga completa. Al detener intermitentemente la carga, el oxígeno y el hidrógeno generados por la reacción química de la batería se recombinan y absorben, y la polarización de concentración y la polarización óhmica se eliminan naturalmente, reduciendo así la presión interna de la batería y permitiendo la siguiente ronda. La carga de corriente constante se puede realizar de manera más suave, de modo que la batería pueda absorber más energía.

4 método de carga intermitente de voltaje variable, basado en el método de carga intermitente de corriente variable, se ha propuesto un método de carga intermitente de voltaje variable, como se muestra en la FIG. La diferencia con el método de carga intermitente de corriente variable es que la primera etapa no es una corriente constante intermitente sino una presión constante intermitente. En cada fase de carga de voltaje constante, debido a la carga de voltaje constante, la corriente de carga naturalmente disminuye exponencialmente, lo cual es consistente con las características de que la aceptabilidad de la corriente de la batería disminuye gradualmente con la carga.

5 voltaje variable tipo de onda de corriente variable intermitente positivo y negativo cero pulso método de carga rápida, combinado con el método de carga de pulso, método de carga rápida Reflex TM, método de carga intermitente de corriente variable y método de carga intermitente de voltaje variable, voltaje variable onda de corriente variable positivo y negativo cero pulso Se ha desarrollado y aplicado el método de carga rápida intermitente. Hay dos tipos de control para el circuito de carga del método de carga por pulsos:

1) La amplitud de la corriente de pulso es variable.

2) La amplitud de la corriente de pulso es fija.

La amplitud de la corriente de pulso y la frecuencia de la señal PWM son fijas y la relación de trabajo PWM es ajustable. Sobre esta base, se agrega la fase de carga intermitente y de carga, que puede cargar más energía en un tiempo más corto y mejorar la aceptación de carga de la batería.

La batería de plomo-ácido es un tipo de fuente de energía química ampliamente utilizada en el mundo en la actualidad. El producto tiene las ventajas de buenas características de voltaje estable de reversibilidad, larga vida útil, amplio rango de aplicación, materias primas abundantes (y de uso renovable) y bajo costo. Utilizado principalmente en transporte, comunicaciones, energía, ferrocarriles, minas, puertos y otros sectores de la economía nacional, es un producto indispensable en las actividades productivas sociales y empresariales, con amplias perspectivas de desarrollo.

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