แบตเตอรี่ชาร์จยังไง? วงจรของอุปกรณ์นี้ซับซ้อนหรือไม่เพื่อทำอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเอง? เครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์โดยพื้นฐานแตกต่างจากที่ใช้กับโทรศัพท์มือถือหรือไม่? เราจะพยายามตอบคำถามทั้งหมดที่โพสต์ในบทความต่อไป
ข้อมูลทั่วไป
แบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญในการทำงานของอุปกรณ์ ยูนิต และกลไกที่ต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ดังนั้นในรถยนต์จึงช่วยให้สตาร์ทเครื่องยนต์ของรถได้ และในโทรศัพท์มือถือ แบตเตอรี่ทำให้เราโทรออกได้
การชาร์จแบตเตอรี่ รูปแบบและหลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ได้รับการพิจารณาแม้ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน แต่อนิจจาเมื่อถึงเวลาเผยแพร่ ความรู้นี้มากมายก็ถูกลืมไป ดังนั้นเราจึงรีบเตือนคุณว่าการทำงานของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับหลักการของการเกิดความต่างศักย์ไฟฟ้า (ศักยภาพ) ระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่น ซึ่งจุ่มลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เป็นพิเศษ
แบตเตอรี่ก้อนแรกเป็นทองแดง-สังกะสี แต่ตั้งแต่นั้นมาก็มีการปรับปรุงและปรับปรุงให้ทันสมัยขึ้นอย่างมาก
มันทำงานยังไงแบตเตอรี่
ส่วนประกอบที่มองเห็นได้เพียงชิ้นเดียวของอุปกรณ์คือเคส ช่วยให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์และความสมบูรณ์ของการออกแบบ ควรสังเกตว่าชื่อ "แบตเตอรี่" สามารถใช้ได้กับเซลล์แบตเตอรี่หนึ่งเซลล์เท่านั้น (เรียกอีกอย่างว่าธนาคาร) และมีเพียงหกเซลล์ในแบตเตอรี่รถยนต์มาตรฐาน 12 โวลต์เดียวกัน
คืนร่าง. อยู่ภายใต้ข้อกำหนดที่เข้มงวด ดังนั้นควรเป็น:
- ทนต่อสารเคมีรุนแรง
- สามารถทนต่อความผันผวนของอุณหภูมิในวงกว้าง
- ทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้ดี
ข้อกำหนดทั้งหมดนี้เป็นไปตามวัสดุสังเคราะห์สมัยใหม่ - โพรพิลีน ควรเน้นความแตกต่างที่มีรายละเอียดมากขึ้นเมื่อทำงานกับตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น
หลักการทำงาน
เอาแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นตัวอย่าง
เมื่อมีโหลดบนเทอร์มินัล ปฏิกิริยาเคมีจะเริ่มเกิดขึ้น ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยกระแสไฟฟ้า เมื่อเวลาผ่านไปแบตเตอรี่จะหมด เธอฟื้นตัวได้อย่างไร? มีวงจรง่ายๆไหม
ชาร์จแบตไม่ใช่เรื่องยาก จำเป็นต้องดำเนินการย้อนกลับ - ไฟฟ้าถูกจ่ายไปยังขั้ว ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นอีกครั้ง (นำตะกั่วบริสุทธิ์กลับคืนมา) ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่สามารถใช้งานได้ในอนาคต
ความหนาแน่นก็เพิ่มขึ้นในระหว่างการชาร์จอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นแบตเตอรี่จะคืนคุณสมบัติเริ่มต้น ยิ่งเทคโนโลยีและวัสดุที่ใช้ในการผลิตดีขึ้นเท่าใด วงจรการชาร์จ/การคายประจุก็จะยิ่งมีความทนทานมากขึ้น
มีวงจรชาร์จแบตตัวไหน
อุปกรณ์สุดคลาสสิกทำจากเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า หากเราพิจารณาแบตเตอรี่รถยนต์ชนิดเดียวกันทั้งหมดที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V แล้วประจุสำหรับแบตเตอรี่เหล่านั้นจะมีกระแสไฟคงที่ที่ประมาณ 14 V
ทำไมวะ? แรงดันไฟฟ้านี้จำเป็นเพื่อให้กระแสไฟไหลผ่านแบตเตอรี่รถยนต์ที่คายประจุได้ หากตัวเขาเองมี 12 V อุปกรณ์ที่มีกำลังเท่ากันจะไม่สามารถช่วยเขาได้ดังนั้นจึงใช้ค่าที่สูงกว่า แต่ในทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้การวัด: หากคุณประเมินแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป จะส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานของอุปกรณ์
ดังนั้น หากคุณต้องการสร้างอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเอง รถยนต์จึงจำเป็นต้องมองหาแผนการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ที่เหมาะสม เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ หากคุณต้องการวงจรชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน คุณต้องมีอุปกรณ์ 4 V และไม่มีอีกแล้ว
กระบวนการฟื้นฟู
สมมติว่าคุณมีวงจรสำหรับชาร์จแบตเตอรี่จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามที่อุปกรณ์ประกอบ เชื่อมต่อแบตเตอรี่แล้วและกระบวนการกู้คืนจะเริ่มขึ้นทันที ขณะที่ไหล ความต้านทานภายในของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้น พร้อมกับกระแสไฟชาร์จจะลดลง
เมื่อแรงดันไฟเข้าใกล้สูงสุดเท่าที่เป็นไปได้มูลค่าแล้วกระบวนการนี้ในทางปฏิบัติไม่ดำเนินการเลย และสิ่งนี้แสดงว่าอุปกรณ์ชาร์จสำเร็จและสามารถปิดได้
เทคโนโลยีแนะนำ
จำเป็นต้องให้กระแสไฟแบตเตอรี่เหลือเพียง 10% ของความจุเท่านั้น นอกจากนี้ ไม่แนะนำให้เกินตัวบ่งชี้นี้หรือลดค่าลง ดังนั้น หากคุณเดินตามเส้นทางแรก อิเล็กโทรไลต์จะเริ่มระเหย ซึ่งจะส่งผลต่อความจุสูงสุดและอายุการใช้งานแบตเตอรี่อย่างมาก ในเส้นทางที่สอง กระบวนการที่จำเป็นจะไม่เกิดขึ้นที่ระดับความเข้มข้นที่กำหนด เนื่องจากกระบวนการเชิงลบจะดำเนินต่อไป แม้ว่าจะค่อนข้างน้อยกว่าก็ตาม
กำลังชาร์จ
อุปกรณ์ที่อธิบายไว้สามารถซื้อหรือประกอบด้วยมือ สำหรับตัวเลือกที่สอง เราจำเป็นต้องมีวงจรไฟฟ้าสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ ทางเลือกของเทคโนโลยีที่จะทำขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่ที่เป็นเป้าหมาย คุณจะต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:
- ตัวจำกัดกระแส (ออกแบบบนตัวเก็บประจุแบบบัลลาสต์และหม้อแปลงไฟฟ้า) ยิ่งสามารถบรรลุตัวบ่งชี้ได้มากเท่าใด ขนาดของกระแสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปแล้ว การชาร์จนี้น่าจะเพียงพอสำหรับการชาร์จ แต่ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์นี้ต่ำมาก ดังนั้น หากคุณทำให้หน้าสัมผัสแตกหรือผสมอะไรบางอย่าง ทั้งหม้อแปลงไฟฟ้าและตัวเก็บประจุจะล้มเหลว
- ป้องกันกรณีต่อเสา "ผิด" ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถออกแบบรีเลย์ได้ ใช่แบบมีเงื่อนไขขึ้นอยู่กับไดโอด หากคุณสับสนว่าบวกและลบจะไม่ผ่านกระแส และเนื่องจากรีเลย์ถูกผูกไว้กับรีเลย์ รีเลย์จะถูกตัดการทำงาน นอกจากนี้ คุณสามารถใช้วงจรนี้กับอุปกรณ์ที่ใช้ทั้งไทริสเตอร์และทรานซิสเตอร์ จะต้องเชื่อมต่อกับสายไฟขาดด้วยความช่วยเหลือของการชาร์จนั้นเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่
- อัตโนมัติซึ่งควรมีการชาร์จแบตเตอรี่ วงจรในกรณีนี้ต้องแน่ใจว่าอุปกรณ์จะทำงานเฉพาะเมื่อมีความจำเป็นจริงๆเท่านั้น ในการทำเช่นนี้ด้วยความช่วยเหลือของตัวต้านทานจะเปลี่ยนเกณฑ์การตอบสนองของไดโอดควบคุม แบตเตอรี่ 12V จะถือว่าเต็มเมื่อแรงดันไฟฟ้าอยู่ภายใน 12.8V ดังนั้น ตัวเลขนี้จึงเหมาะสำหรับวงจรนี้
สรุป
เรามาดูกันว่าอะไรคือการชาร์จแบตเตอรี วงจรของอุปกรณ์นี้สามารถสร้างได้บนบอร์ดเดียว แต่ควรสังเกตว่ามันค่อนข้างยาก ดังนั้นจึงทำเป็นหลายชั้น
ในบทความ มีการนำเสนอแผนผังต่างๆ ให้คุณทราบ ซึ่งทำให้เห็นชัดเจนว่าชาร์จแบตเตอรี่อย่างไร แต่คุณต้องเข้าใจว่านี่เป็นเพียงภาพทั่วไป และรายละเอียดเพิ่มเติมโดยมีข้อบ่งชี้ของปฏิกิริยาเคมีอย่างต่อเนื่อง เป็นข้อมูลพิเศษสำหรับแบตเตอรี่แต่ละประเภท