Wie funktioniert das Ladegerät?

Das einfache Ladegerät kann den Akku automatisch unter 24 V aufladen, der maximale Ladestrom kann 2,5 A erreichen und es verfügt über eine Konstantstromladung und eine vollständige Selbststoppfunktion. Abbildung 4-9 zeigt das schematische Diagramm des automatischen Ladegeräts. Die 220-V-Netzspannung wird vom Transformator T herabgesetzt, um die Sekundärspannung U2 zu erhalten. Das VD1 ~ VD4-Format wird zum Gleichrichten und Ausgeben der DC-Welligkeitsspannung verwendet. Der positive A-Punkt verläuft durch die normalerweise geschlossenen Relaiskontakte K1-2, R4, Amperemeter PA, VT1 und durch die Batterie GB. VT2 auf den negativen B-Punkt einstellen, um GB aufzuladen, die Größe von RP1 einstellen, dh das Basispotential von VT1, VT2 einstellen, wodurch der Icb von VT2, dh der Ladestrom, eingestellt wird. Da die Batterieklemmenspannung ihren Ladezustand widerspiegeln kann, wird die Batterie mit einer Nennspannung von 12 V als Beispiel genommen. Wenn die Batteriespannung auf (12/2) * 2,5 = 15 V ansteigt, ist der VT3 gesättigt und der K1 ist elektrisch angeschlossen. Der geschlossene Kontakt K1-2 wird ausgeschaltet, der Ladekreis wird unterbrochen und das Ladegerät stoppt den Ladevorgang. Stellen Sie RP2 ein, um die Obergrenze für den vollständigen Selbststopp der Batterie festzulegen. LED1 ist die Betriebsanzeige, LED2 ist die Ladeanzeige, je größer der Ladestrom, desto heller die LED2 und desto dunkler. Der Ladestrom des Akkus ergibt sich aus dem Amperestundenwert des Akkus und der Laderate. Wenn eine Batterie 24 V, 6 Ah hat, beträgt ihr Ladestrom ungefähr = (6/10) x (1 + 20%) = 0,72 A. Die Stoppgrenze beträgt (24/2) x 2,5 = 30 V.

Das Batterieladegerät ist in eine Hochfrequenzmaschine und eine Leistungsfrequenzmaschine unterteilt: Die Leistungsfrequenzmaschine wird hauptsächlich durch einen Transformator realisiert. Die Hochfrequenz ändert hauptsächlich die Frequenz durch VMOS und IGBT, und der Transformator ändert die Spannung. Nach verschiedenen Leistungsprinzipien wird es hauptsächlich in Einzelrohr vorwärts, Doppelrohr vorwärts, Halbbrücke, Vollbrücke, Zerhacken usw. unterteilt.

Mitte der 1960er Jahre führte der amerikanische Wissenschaftler Mass zahlreiche experimentelle Untersuchungen zum Ladevorgang offener Batterien durch und schlug eine akzeptable Ladekurve für Batterien mit minimaler Abgasrate vor, wie in Abbildung 1 dargestellt. Experimente haben gezeigt, dass beim Laden Stromänderungen gemäß dieser Kurve, die Ladezeit kann stark verkürzt werden und die Batteriekapazität und Lebensdauer werden nicht beeinflusst. Im Prinzip wird diese Kurve als optimale Ladekurve bezeichnet.

Nachdem die Batterie entladen wurde, wird sie durch Gleichstrom durch die Batterie in entgegengesetzter Richtung zum Entladestrom wieder in die Arbeitskapazität zurückgeführt. Dieser Vorgang wird als Batterieladen bezeichnet. Wenn die Batterie geladen ist, ist der Pluspol der Batterie mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden, der Minuspol der Batterie ist mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden und die Spannung der Ladestromversorgung muss sein höher als die gesamte elektromotorische Kraft der Batterie. Es gibt zwei Arten von Lademethoden: Konstantstromladung und Konstantspannungsladung.

Prinzip des Batterieladegeräts

Es gibt eine große Menge Schwefelsäure und andere Lösungen, die von der Batterie geliefert werden können. Wenn der Strom eingesteckt ist, wird der Strom durch die Bleiplatte im Inneren ionisiert (einige Batterien sind nicht bleihaltig), wodurch die elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird. Wenn es verwendet wird, ist die Lösung Es wird in elektrische Energie umgewandelt und durch die Elektrode ausgesendet. Dies ist eine Beschreibung des Prinzips. In der Tat ist die reale Situation sehr kompliziert. Bitte beziehen Sie sich auf relevante Fachbücher.

Lademethodensystem

Das konventionelle Ladesystem wurde vor 1940 nach international anerkannten Faustregeln entwickelt. Die bekannteste davon ist die "Ampere-Stunden-Regel": Die Stromstärke des Ladestroms sollte die Anzahl der Stunden, die der Akku aufgeladen werden soll, nicht überschreiten. Tatsächlich ist die Geschwindigkeit des herkömmlichen Ladens durch den Temperaturanstieg der Batterie während des Ladens und die Erzeugung von Gas begrenzt. Dieses Phänomen ist wichtig für die kürzeste Zeit, die zum Laden des Akkus erforderlich ist.

Konstantstrom-Lademethode

Das Konstantstrom-Lademethode ist ein Lademethode, bei dem die Ausgangsspannung des Ladegeräts eingestellt oder der Widerstand in Reihe mit der Batterie geändert wird, um die Ladestromintensität aufrechtzuerhalten. Das Steuermethode ist einfach, aber da die akzeptable Stromkapazität der Batterie mit fortschreitendem Ladevorgang allmählich abnimmt, wird der Ladestrom hauptsächlich zum Elektrolysieren von Wasser und zum Erzeugen von Gas verwendet, um das Gas zu spät herauszulassen. Daher wird häufig das Stufenlademethode verwendet.

Lademethode mit konstanter Spannung

Die Spannung der Ladestromquelle bleibt während der gesamten Ladezeit konstant, und der Strom nimmt allmählich ab, wenn die Spannung am Batteriepol allmählich ansteigt. Im Vergleich zur Konstantstrom-Lademethode liegt der Ladevorgang näher an der optimalen Ladekurve. Schnelles Laden mit konstanter Spannung, da die elektromotorische Kraft der Batterie in der Anfangsphase des Ladens gering ist, der Ladestrom groß ist und der Strom mit fortschreitendem Ladevorgang allmählich abnimmt, sodass nur ein einfaches Steuersystem erforderlich ist.

Diese Lademethode elektrolysiert selten Wasser und vermeidet ein Überladen der Batterie. In der Anfangsphase des Ladevorgangs ist der Strom jedoch zu groß, was einen großen Einfluss auf die Batterielebensdauer hat, und es ist leicht, die Batterieplatte zu biegen und zu verursachen, dass die Batterie verschrottet wird. In Anbetracht dieses Nachteils wird das Laden mit konstanter Spannung selten verwendet und wird nur verwendet, wenn die Versorgungsspannung des Ladegeräts niedrig und der Strom groß ist. Beispielsweise wird während des Betriebs eines Autos die Batterie durch ein Konstantspannungslademethode aufgeladen.

Bühnenlademethode

Dieses Verfahren umfasst ein zweistufiges Ladeverfahren und ein dreistufiges Ladeverfahren.

Das zweistufige Verfahren verwendet ein Schnellladeverfahren, bei dem ein konstanter Strom und eine konstante Spannung kombiniert werden. Laden Sie zuerst mit einem konstanten Strom auf einen vorbestimmten Spannungswert und wechseln Sie dann zu einer konstanten Spannung, um den verbleibenden Ladevorgang abzuschließen. Im Allgemeinen ist die Umwandlungsspannung zwischen den beiden Phasen die konstante Spannung der zweiten Phase.

Das zweistufige Lademethode verwendet zu Beginn und am Ende des Ladevorgangs eine Konstantstromladung und wird mit einer konstanten Spannung in der Mitte geladen. Wenn der Strom auf einen vorbestimmten Wert abfällt, wird die zweite Phase auf die dritte Phase umgeschaltet. Diese Methode kann die Menge des Gasausstoßes minimieren, ist jedoch als Schnelllademethode begrenzt.

Schnelllademethode

1-Puls-Lademethode, diese Lademethode folgt nicht nur der inhärenten Ladungsakzeptanzrate der Batterie, sondern kann auch die Batterieladungsakzeptanzrate verbessern, wodurch die Begrenzung der Batterieindex-Ladeakzeptanzkurve aufgehoben wird, was ebenfalls eine Neuentwicklung der Batterie ist Batterieladetheorie. Das Impulsladeverfahren lädt zuerst die Batterie mit einem Impulsstrom auf, stoppt dann die Batterie für eine Zeitdauer und so weiter, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Ladeimpuls lädt die Batterie auf eine volle Ladung auf, und die intermittierende Periode bewirkt, dass der durch die chemische Reaktion der Batterie erzeugte Sauerstoff und Wasserstoff rekombiniert und absorbiert werden, so dass die Konzentrationspolarisation und die ohmsche Polarisation auf natürliche Weise beseitigt werden, wodurch die Innendruck der Batterie. Die nächste Runde des Konstantstromladens kann reibungsloser durchgeführt werden, so dass der Akku mehr Strom aufnehmen kann. Durch den intermittierenden Impuls hat die Batterie eine ausreichende Reaktionszeit, verringert die Begasungsmenge und verbessert die Ladestromakzeptanzrate der Batterie.

Die in den USA patentierte 22REFLEXTM-Schnelllademethode ist hauptsächlich für das Laden von Nickel-Cadmium-Batterien vorgesehen. Da eine neue Lademethode angewendet wird, wird der Memory-Effekt der Nickel-Cadmium-Batterie behoben, wodurch die Zeit für das schnelle Laden der Batterie erheblich verkürzt wird. Die Lademethode der Blei-Säure-Batterie und die Erfassungsmethode des Ladezustands unterscheiden sich stark von denen der Nickel-Cadmium-Batterie, es kann jedoch ein Arbeitszyklus der REFLEXTM-Lademethode für einander verwendet werden, einschließlich eines Vorwärtsladeimpulses , ein umgekehrter sofortiger Entladeimpuls und Anhalten. Aufladen, um 3 Stufen aufrechtzuerhalten.

Bei 3 intermittierenden Lademethoden mit variablem Strom basiert diese Lademethode auf einer Konstantstromladung und einer Impulsladung, wie in Abbildung 7 dargestellt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Konstantstrom-Ladeabschnitt in einen spannungsbegrenzenden intermittierenden Ladeabschnitt mit variablem Strom geändert wird. In der frühen Phase des Ladens wird das Verfahren des intermittierenden Ladens mit variablem Strom angewendet, um sicherzustellen, dass der Ladestrom erhöht wird und der größte Teil der Lademenge erhalten wird. In der späteren Ladestufe wird ein Ladeabschnitt mit konstanter Spannung verwendet, um eine Überladungsmenge zu erhalten, und die Batterie wird in einen vollständig geladenen Zustand zurückversetzt. Durch intermittierendes Stoppen des Ladens werden der durch die chemische Reaktion der Batterie erzeugte Sauerstoff und Wasserstoff rekombiniert und absorbiert, und die Konzentrationspolarisation und die ohmsche Polarisation werden auf natürliche Weise beseitigt, wodurch der Innendruck der Batterie verringert und die nächste Runde ermöglicht wird. Das Laden mit konstantem Strom kann reibungsloser durchgeführt werden, so dass der Akku mehr Strom aufnehmen kann.

4 Ein intermittierendes Ladeverfahren mit variabler Spannung, basierend auf dem intermittierenden Ladeverfahren mit variablem Strom, wurde ein intermittierendes Ladeverfahren mit variabler Spannung vorgeschlagen, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Unterschied zum intermittierenden Ladeverfahren mit variablem Strom besteht darin, dass die erste Stufe kein intermittierender konstanter Strom, sondern ein intermittierender konstanter Druck ist. In jeder Ladephase mit konstanter Spannung nimmt der Ladestrom aufgrund des Ladens mit konstanter Spannung natürlich exponentiell ab, was mit den Eigenschaften übereinstimmt, dass die Akzeptanz des Batteriestroms mit dem Laden allmählich abnimmt.

5 intermittierende positive und negative Nullimpuls-Schnelllademethode mit variabler Spannung und variablem Strom, kombiniert mit einer Impulslademethode, einer Reflex TM -Lastlademethode, einer intermittierenden Lademethode mit variablem Strom und einer intermittierenden Lademethode mit variabler Spannung, einer variablen Spannungsvariablen Stromwelle mit positivem und negativem Nullpunkt Puls Das intermittierende Schnelllademethode wurde entwickelt und angewendet. Es gibt zwei Arten der Steuerung für den Ladekreis des Impulsladeverfahrens:

1) Die Amplitude des Impulsstroms ist variabel.

2) Die Impulsstromamplitude ist fest.

Die Amplitude des Impulsstroms und die Frequenz des PWM-Signals sind fest und das PWM-Tastverhältnis ist einstellbar. Auf dieser Basis wird die intermittierende Lade- und Ladephase hinzugefügt, die mehr Leistung in kürzerer Zeit laden und die Ladeannahme des Akkus verbessern kann.

Blei-Säure-Batterie ist eine Art chemische Energiequelle, die derzeit weltweit weit verbreitet ist. Das Produkt hat die Vorteile einer guten reversiblen stabilen Spannungseigenschaften, einer langen Lebensdauer, eines breiten Anwendungsbereichs, reichlich vorhandener (und erneuerbarer) Rohstoffe und geringer Kosten. Es wird hauptsächlich in den Bereichen Verkehr, Kommunikation, Energie, Eisenbahnen, Minen, Häfen und anderen Bereichen der Volkswirtschaft eingesetzt und ist ein unverzichtbares Produkt in der sozialen Produktion und in der Geschäftstätigkeit mit breiten Entwicklungsaussichten.

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