Zweikanaliges Lade-Entladegerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Batterien in Autos werden in gemischten Betriebsarten eingesetzt:

• beim Anlassen des Motors verbrauchen sie einen erheblichen Anlaufstrom;
• Während der Fahrt werden die Batterien im Pufferbetrieb vom Generator mit geringem Strom geladen.

Wenn die Automatik des Fahrzeugs defekt ist, kann der Ladestrom zu gering oder zu hoch sein und zu einer Überladung führen. Kristallisation der Platten, erhöhte Ladespannung und unzureichende Kapazität sind die Kennzeichen einer solchen Batterie. Es ist praktisch unmöglich, den normalen Betrieb direkt über einen Autogenerator wiederherzustellen. Hierzu werden Ladegeräte verwendet.

Einige Autos verwenden zwei Batterien mit einer gemeinsamen Spannung von 24 V.

Sie haben unterschiedliche Entladeströme, da der gesamte Verbraucher mit einer Spannung von 12 V (Fernseher, Radio usw.) an die erste Batterie angeschlossen ist. der im Stand und auf der Straße von einer Batterie gespeist wird, der zweite wird erst geladen, wenn der Anlasser gestartet wird und die Zündkerzen im Dieselmotor warmlaufen. Das Laden einer Kette aus zwei in Reihe geschalteten Batterien führt oft dazu, dass die eine zu wenig und die zweite zu viel geladen wird. Es ist notwendig, solche Batterien mit einem separaten Ladegerät wiederherzustellen, das den Ladestrom jeder Batterie regulieren kann.

Gute Ergebnisse bei der Wiederherstellung der Batterieleistung werden erzielt, wenn der Ladestrom zyklisch mit einem kleinen Entladestrom abwechselt.

Dieser Bedarf führte zur Entwicklung eines Lade-Entlade-Geräts mit zwei Kanälen und getrennter Regelung des Lade- und Entladestroms. Der Entladestrom beim Laden mit asymmetrischem Strom sollte nicht mehr als 1/5 des Ladestroms betragen.

In den Anweisungen der Hersteller wird häufig darauf hingewiesen, dass der Akku vor dem Laden entladen werden muss, d. h. die Platten formen.

Es empfiehlt sich, eine Kontrollentladung mit einem Strom von 0,05 C (C ist die Batteriekapazität) über 20 Stunden durchzuführen. Bei einer Batteriekapazität von 50 A/h beträgt der Entladestrom beispielsweise 2,5 A.

Das vorgeschlagene Gerät ermöglicht die gleichzeitige Formung der Platten zweier Batterien bei getrennter Installation des Entlade- und Ladestroms.

(zum Vergrößern klicken)

Die Basis des Gerätes sind Stromverstärker auf Basis der leistungsstarken Feldeffekttransistoren VT1 und VT2.

In den Rückkopplungskreisen sind Optokoppler VU1, VU2 eingebaut, die die Transistoren vor Überlastung schützen. Bei hohen Ladeströmen ist der Einfluss der Filterkondensatoren C4 C5 minimal und die Batterien werden mit einem Strom versorgt, der in seiner Form dem Strom nach einem Einweggleichrichter ähnelt (Impulse mit einer Dauer von 5 ms mit einer Pause von 5 ms). .

Dieser Strom beschleunigt, wie sich in der Praxis bewährt hat, die Wiederherstellung der Batterieplatten. Die Kondensatoren C2 und C3 erzeugen beim Schalten der Dioden VD1 und VD2 einen zusätzlichen Stromimpuls.

Die Stromregelkreise beider Kanäle werden durch Teiler R2-R3 bzw. R5-R6 gebildet. Sie werden von den parametrischen Spannungsstabilisatoren R1-VD3 und R4-VD4 gespeist. Widerstände R7, R8 in den Gate-Kreisen der Feldeffekttransistoren VT1, VT2 begrenzen den Gate-Strom auf einen sicheren Wert.

Fototransistoren Optokoppler VU1, VU2 bilden gesteuerte Spannungsteiler. Die Steuerspannungen werden den Widerständen R11 und R12 in den Drain-Kreisen VT1, VT2 entnommen und über die Begrenzungswiderstände R9, R10 den LEDs der Optokoppler zugeführt.

Wenn der Spannungsabfall an den Widerständen R11, R12 aufgrund eines Anstiegs der Lade- oder Entladeströme über die festgelegten Grenzwerte ansteigt, leuchten die LEDs der Optokoppler auf, die Fototransistoren öffnen sich und reduzieren die an den Gates der Transistoren angelegten Spannungen, wodurch die begrenzt wird Ströme in den Drain-Schaltkreisen.

Zur visuellen Überwachung der Lade- und Entladeströme sind Amperemeter PA1, PA2 mit internen Shunts von 10 A verbaut. Der Lade- oder Entlademodus im ersten Kanal wird durch Schalter SA1 eingestellt, im zweiten - SA2. Die LEDs HL1, HL2 zeigen die korrekte Polarität beim Anschluss der Akkus an den Ladekreis an.

Der Leistungstransformator T1 ist leistungsunkritisch.

Sie können Leistungstransformatoren der Typen TN59, TN63, TPP verwenden. Das hergestellte Gerät verwendet einen Transformator aus einem alten Röhrenfernseher, dessen Sekundärwicklung mit einem Draht mit einem Querschnitt von 4 mm2 umwickelt ist und eine Spannung von 2x16.18 V liefert. Die Widerstände R13, R14 bestehen aus Nichromstücken 1,8 mm lang und 100 mm lang, montiert als Dorn auf PEV-Widerständen -50. Feldeffekttransistoren sind zur Kühlung auf separaten Kühlern montiert.

Der Anschluss der Batterien an das Lade-Entladegerät erfolgt über Litzendrähte mit einem Querschnitt von 2,5...4 mm2 in Vinylisolierung mit Krokodilklemmen. Nach dem Anschließen der Batterie wird der Modusschalter (SA1 oder SA2) in den Entlademodus geschaltet.

Der Stromregler stellt den Entladestrom innerhalb der erforderlichen Grenzen ein. Nachdem der Entladestrom nach 6 Stunden auf Null reduziert ist, wird der Modusschalter in den Lademodus geschaltet und der Stromregler stellt den empfohlenen Wert des Ladestroms ein. Nach 10...6 Stunden sollte der Strom auf den Wiederaufladewert sinken.

Als nächstes wird empfohlen, eine wiederholte Entladung (10 Stunden, auf eine Spannung von mindestens 1,9 V pro Zelle) und eine wiederholte Ladung (10 Stunden) durchzuführen. Der gute Zustand der Batterie ermöglicht eine Wiederherstellung in einem Zyklus.

Es wird empfohlen, Lade-Entlade-Zyklen nach längerer Lagerung des Akkus, längerem Gebrauch usw. durchzuführen.

Autoren: V. Konovalov, A. Vanteev, Kreativlabor „Automatisierung und Telemechanik“, Irkutsk

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