Com es carrega la bateria? El circuit d'aquest aparell és complicat o no, per fer un aparell amb les teves pròpies mans? Un carregador de bateries de cotxe és fonamentalment diferent del que s'utilitza per als telèfons mòbils? Intentarem respondre totes les preguntes plantejades més endavant a l'article.
Informació general
La bateria té un paper molt important en el funcionament dels dispositius, unitats i mecanismes que requereixen electricitat per funcionar. Per tant, en els vehicles, ajuda a engegar el motor del cotxe. I als telèfons mòbils, les bateries ens permeten fer trucades.
La càrrega de la bateria, l'esquema i els principis de funcionament d'aquest dispositiu es tenen en compte fins i tot en un curs de física escolar. Però, per desgràcia, en el moment del llançament, molts d'aquests coneixements s'han oblidat. Per tant, ens afanyem a recordar-vos que el funcionament de la bateria es basa en el principi de l'aparició d'una diferència de tensió (potencials) entre dues plaques, que estan especialment immerses en una solució d'electròlit.
Les primeres bateries eren de coure-zinc. Però des de llavors, s'han millorat i modernitzat significativament.
Com funcionabateria
L'únic element visible de qualsevol dispositiu és la funda. Assegura la generalitat i integritat del disseny. Cal tenir en compte que el nom "bateria" només es pot aplicar completament a una pila de bateria (també s'anomenen bancs) i només n'hi ha sis a la mateixa bateria estàndard de 12 V del cotxe.
Tornada al cos. Està subjecte a requisits estrictes. Per tant, hauria de ser:
- resistent a productes químics agressius;
- capaç de suportar grans fluctuacions de temperatura;
- amb bona resistència a les vibracions.
Tots aquests requisits es compleixen amb un material sintètic modern: el polipropilè. Les diferències més detallades només s'han de destacar quan es treballa amb mostres específiques.
Principi de funcionament
Prenguem com a exemple les bateries de plom-àcid.
Quan hi ha una càrrega al terminal, comença a produir-se una reacció química, que va acompanyada de l'alliberament d'electricitat. Amb el temps, la bateria s'esgotarà. Com s'està recuperant? Hi ha un circuit senzill?
Carregar la bateria no és difícil. Cal dur a terme el procés invers: es subministra electricitat als terminals, es tornen a produir reaccions químiques (es restaura el plom pur), cosa que permetrà utilitzar la bateria en el futur.
La densitat també augmenta durant la càrregaelectròlit. Així, la bateria restaura les seves propietats inicials. Com millor sigui la tecnologia i els materials utilitzats en la fabricació, més cicles de càrrega/descàrrega pot suportar la bateria.
Quins circuits de càrrega de bateries hi ha
El dispositiu clàssic està fet d'un rectificador i un transformador. Si considerem totes les mateixes bateries de cotxe amb una tensió de 12 V, aleshores les càrregues tenen un corrent constant d'uns 14 V.
Per què és això? Aquesta tensió és necessària perquè el corrent pugui fluir a través d'una bateria de cotxe descarregada. Si ell mateix té 12 V, un dispositiu de la mateixa potència no el podrà ajudar, per tant, prenen valors més alts. Però en tot el que necessiteu saber la mesura: si sobrestimeu massa la tensió, això afectarà negativament la vida útil del dispositiu.
Per tant, si voleu fer un dispositiu amb les vostres pròpies mans, és necessari que els cotxes cerquin esquemes de càrrega de bateries adequats. El mateix s'aplica a altres tecnologies. Si necessiteu un circuit de càrrega de bateria d'ions de liti, necessiteu un dispositiu de 4 V i res més.
Procés de restauració
Diguem que teniu un circuit per carregar una bateria des d'un generador, segons el qual es va muntar el dispositiu. La bateria està connectada i el procés de recuperació comença immediatament. A mesura que flueix, la resistència interna del dispositiu augmentarà. Juntament amb això, el corrent de càrrega baixarà.
Quan la tensió s'acosta al màxim possiblevalor, llavors aquest procés pràcticament no continua en absolut. I això indica que el dispositiu s'ha carregat correctament i que es pot apagar.
Recomanacions tecnològiques
Cal assegurar-se que el corrent de la bateria només és del 10% de la seva capacitat. A més, no es recomana superar aquest indicador ni reduir-lo. Per tant, si seguiu el primer camí, l'electròlit començarà a evaporar-se, cosa que afectarà significativament la capacitat màxima i la durada de la bateria. En el segon camí, els processos necessaris no es produiran a la intensitat requerida, per la qual cosa els processos negatius continuaran, encara que en una mesura una mica menor.
Càrrega
El dispositiu descrit es pot comprar o muntar a mà. Per a la segona opció, necessitem circuits elèctrics per carregar bateries. L'elecció de la tecnologia amb la qual es farà hauria de dependre de quines bateries siguin l'objectiu. Necessitareu els components següents:
- Limitador de corrent (dissenyat en condensadors de balast i transformador). Com més gran es pugui aconseguir l'indicador, més gran serà la magnitud del corrent. En general, això hauria de ser suficient perquè la càrrega funcioni. Però la fiabilitat d'aquest dispositiu és molt baixa. Per tant, si trenqueu els contactes o barregeu alguna cosa, tant el transformador com els condensadors fallaran.
- Protecció en cas de connexió de pals "equivocats". Per fer-ho, podeu dissenyar un relé. Sí, condicionalbasat en un díode. Si confoneu més i menys, no passarà corrent. I com que hi ha un relé, es desactivarà. A més, podeu utilitzar aquest circuit amb un dispositiu basat tant en tiristors com en transistors. S'ha de connectar a una ruptura dels cables, amb l'ajuda de la qual la càrrega mateixa es connecta a la bateria.
- Automàtic, que hauria de carregar la bateria. El circuit en aquest cas ha d'assegurar que el dispositiu només funcioni quan realment hi hagi una necessitat. Per fer-ho, amb l'ajuda de resistències, es canvia el llindar de resposta del díode de control. Es considera que les bateries de 12 V estan plenes quan la seva tensió és de 12,8 V. Per tant, aquesta xifra és desitjable per a aquest circuit.
Conclusió
Així que vam analitzar què és la càrrega de la bateria. El circuit d'aquest dispositiu es pot fer en una sola placa, però cal tenir en compte que això és bastant difícil. Per tant, es fan amb diverses capes.
Com a part de l'article, es van presentar diversos esquemes esquemàtics a la vostra atenció, que deixen clar com, de fet, es carreguen les bateries. Però heu d'entendre que només són imatges generals, i les més detallades, amb indicacions de reaccions químiques en curs, són especials per a cada tipus de bateria.
