|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
無線電子工学および電気工学の百科事典 アマチュア無線の練習における密閉型鉛蓄電池。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
無線電子工学と電気工学の百科事典 / 充電器、バッテリー、ガルバニ電池 1. 最初にジンジャーブレッド、次にホイップ... 密閉型鉛蓄電池 (SLA) は、最も手頃な価格の二次 (充電式) 電源です。 現在の経済において、手頃な価格とは、第一に、電圧が 6V および 12V、容量が 1 ～ 1.5 Ah の標準電池が販売可能であること、そして第二に、6 常緑立方体用の電池が入手可能であることを意味します。 公称容量 XNUMX ～ XNUMX Wh を購入できます。 数字が小さいほど小型バッテリーに対応し、数字が大きいほど大型バッテリーに対応します。 他に何が良いのでしょうか？ 自己放電が比較的遅く (室温で 5 か月あたりの容量の XNUMX% 以下)、浅い放電サイクルでも比較的耐久性があります。 「メモリ」の欠如（ニッケルカドミウム電池に典型的）。 スタンバイ モードでの一定の「フローティング」再充電が許可されます (これが車のバッテリーの仕組みです)。 液体電解質を使用した鉛蓄電池と比較して、密閉型バッテリは当然、動作の安全性において有利です (有害なガスがなく、どのような姿勢でも動作可能です)。 また、密閉型バッテリーは充電条件に対する影響がそれほど重要ではなく、不適切な充電でバッテリーを破壊することがより困難になります。 実際のところ、ゲル電解質は、(化学者の観点から) バッテリーが完全に充電されないように選択されています。 したがって、単に再充電が存在しないため、再充電中にガスの発生は起こりません。 これは、充電モードの制御を忘れてもよいという意味ではありません。 それは禁止されています。 これについては後で詳しく説明します。 欠点は何ですか? まず、比容量が低い - 質量 25 キログラムあたり 35..60 Wh、または体積 100 リットルあたり XNUMX..XNUMX Wh。 第 XNUMX に、深放電サイクル中および大電流による系統的な放電中のバッテリー寿命が大幅に減少します。 第三に、電圧と内部抵抗はサイクル深さに大きく依存します。 2. 早老について 用語: 実際には次のように指定するのが通例です。 放電強度 無次元の「C ユニット」の形で。 1C (ワンツェ) は、直流で 20 時間放電したときの電池容量に数値的には等しくなります。 完全放電は、室温でセルあたり最大 1.8 V の放電として定義されます (つまり、5.4 V および 10.8 V バッテリーの場合は最大 6 V および 12 V)。 1.8V の値は下限として経験的に確立されており、その値を下回って 0.05C の電流で放電すると、バッテリーの不可逆的な早期劣化が始まります。 したがって、バッテリが完全充電状態 (セルあたり 20 ～ 2.1 V) から 2.3 時間以内にセルあたり 1.8 V まで放電するには、150 mA の放電電流が必要であると実験的に判断された場合、公称バッテリーの容量は 3.0A*h (=0.15A*20h) に設定されています。 特定のバッテリーの電流強度 1C は 3A の放電電流に対応し、2C は 6A の放電電流に対応します。 所定の最小電圧（同じ 10.8V）に達して放電を制限すると、電流 1C での実際の容量は公称容量に比べて約半分に減少することがわかります（グラフを参照）。 しかし、逆に、高放電強度（1C 以上）での不可逆的な劣化のしきい値は、8V まで大幅に低下します。
破線を下回る電圧までバッテリーが繰り返し放電されると、バッテリーの故障が発生します。 実際には、SLA はバッファーとサイクリックの XNUMX つのモードで動作します。 バッファモードでは、バッテリーは常に充電器に接続されています。 電気ネットワークに電圧がある場合、充電後、バッテリーは長時間最終充電電圧にさらされます。 バッテリーを流れる低電流はバッテリーの自己放電を補償し、バッテリーを常に完全に充電された状態に保ちます。 停電が発生した場合、バッテリーはそれに接続されている負荷に放電されます。 バッファ動作モードは、コンピュータ、通信、連続生産に広く使用されている直流および交流の無停電電源装置システムに一般的です。 また、車の通常使用時の車のバッテリー。 周期的な動作では、バッテリーは充電され、その後充電器から切り離されます。 バッテリーは必要に応じて放電されます。 サイクリック動作モードは、電灯、通信機器、測定器などのさまざまなポータブルまたは可搬性のデバイスを動作させるときに使用されます。 電池メーカーは通常、技術特性のリストの中で、特定の電池がどのような動作モードを対象としているかを示します。 したがって、真空管アンプのフィラメント電池に電力を供給することにした場合、これはサイクリックモードになります（生涯を通じて散文で話してきたことを知るのは、どれほどうれしいことでしょう...）。 しかし、これは単にバッテリーを許容最大値まで放電してもよいという意味でしょうか? ランプ 5.7Vか11.4V? 実際、このモードは「緊急」の 5.4 または 10.8V まで放電するより明らかに安全ですが、バッテリーの選択を誤ると、かなり深い放電サイクルが発生し、耐用年数が短くなります。. サイクル深度 放電は、不可逆劣化の閾値までの放電に対応するアンペア時間に対する実際に負荷に供給されるアンペア時間の比率として定義されます。 分母のアンペア時間は、放電強度が 0.05C の場合にのみ定格容量と一致します。 実際には、分母として使用されるのは公称容量です (特に、一定の放電電流は理想的な近似値にすぎないため)。
サイクルの深さ (サイクルごとに繰り返される場合) によって、バッテリーの寿命が決まります。 100% のサイクル深度では、SLA 耐用年数は 200 ～ 300 サイクルを超えません。 参考までに、液体電解質を使用した自動車バッテリーが 20 を超えるディープサイクルに耐えることはほとんどありません。 サイクル深さが 30% になると、その数は 100 倍になります。 有名なオプティマは、XNUMX 回のゼロ サイクル サイクルの生存を保証しています (筆者はそのようなバッテリーを XNUMX 年間使用していますが、深いゼロ サイクル サイクルは XNUMX 回もありませんでした...)。 3. 実際の例 では、数えてみましょう。 アンプの各チャンネルには 6C4C ランプ (6V、2A) のペアが含まれています。 充電間の最小動作時間は 8 時間確保する必要があります。 この場合、電圧は 5.7V を下回ってはならず (ランプの仕様に従って)、サイクル深度は 50% を超えてはなりません。 最後の要件から、バッテリー容量はチャネルあたり少なくとも 32A*h (= 2A * 8h / 50%) であることがわかります。 このようなバッテリーの放電率は 0.06C (= 32A*h / 2) です。 グラフから、8 時間以内に電圧はわずか 12.0 ～ 12.2V まで低下することがわかります。 在庫あります！ ただし、新しいバッテリーを使用した場合に限ります。 時間どおりに充電することを忘れなければ、約 500 サイクル (毎日の楽しみの 8 年半) 後、5.7 時間で電圧は同じ 32V かそれよりも低下します。電圧が不足すると自動で電源が切れます！ ちなみに、50A*h は車のバッテリーの容量 (65-2 A*h) に疑わしいほど近いです。 したがって、XNUMXA 以上の電流の場合、メンテナンスフリーの自動車バッテリーは (価格の点で) 完全に合理的な代替品となります。 彼らは環境と安全性に問題を抱えています。 一方、大きなバッテリーが設計に適合しない場合は、いくつかの小さなバッテリーを完全に安全に並列接続できます (必須ではありませんが、同じシリーズ、同じメーカー、動作開始からの「経過年数」が同じであることが望ましい)。 。 それとも、自動化せずにバッファ (スタンバイ) モードを試して常に充電してみてはいかがでしょうか? トグルスイッチを上にすると - バッテリーが放電中、ランプが点灯します。トグルスイッチを下にすると - 充電が進行中です。ランプは...バッテリーから切り離されています。 通常充電モード - ジャーごとに 2.4 ～ 2.5 V の定電圧で充電します。6 V バッテリー端子では最大 7.5 V になります。ランプは長くは続かないでしょう (特に陽極電源がオフの場合)。 バッファーモードでは、バッテリー寿命は温度に大きく依存します。 バッテリーにとって最も好ましい温度は摂氏15〜20度であると考えられています。 温度が 10 度上昇すると、バッテリーの寿命が半分に減ります。 この図は、推定耐用年数が 5 ～ 7 年であるバッテリーの耐用年数の温度に対する一般的な依存性を示しています。 概要 - 電池をランプ、Pentium などと同じケースに入れないでください。 熱い物体。 車のボンネットの下はどうなっているのかと疑問に思うかもしれません。第一に、車のバッテリーは広範囲の温度に合わせて特別に設計されており、第二に、バッテリーの熱容量が非常に高いため、ボンネットの下でもかなり暖かくなります。
上の例では、毎日 50% サイクルでの白熱電池の耐用年数は 5 年半です。 もっとできることはありますか? 定置型バッテリの実際の動作条件では、多数の放電テストが行われた場合のバッテリ寿命の減少を考慮する必要があります。 3 年間使用できるバッテリーの場合、バッテリーが 30 日に平均 XNUMX 回の XNUMX% 放電、または XNUMX 週間に XNUMX 回の完全放電を経験した場合、実際の寿命は XNUMX 年以下になります。 4.料金の詳細 放電深度が小さい (75% 以下) 場合に最適なバッテリー充電モードは定充電です。 電圧。 メーカーによって値は若干異なりますが、一般的に受け入れられている電圧は、サイクリング時のセルあたり 2.4V (14.4V バッテリーの場合は 12V) です。 バッファモードでは、電圧をセルあたり 2.3V に下げることができます。 完全に放電したバッテリーを充電する場合、このモードでは初期電流過負荷が発生するため、電流制限モードと電圧制限モードを組み合わせたモードが使用されます。 通常、IUチャージモードと呼ばれます。 放電したバッテリーは、まず、公称バッテリー容量 (アンペア時) の 0.1 ～ 0.3 を超えない数値 (アンペア) で直流で充電されます。 たとえば、容量が 100 A* 時間のバッテリーの場合、充電電流は 10 ～ 30 アンペアを超えてはなりません。 バッテリが充電されると、バッテリの両端の電圧が増加します (定電流時)。 バッテリーの電圧が最終充電電圧に達すると、充電電流が減少し始め、電圧を一定に保ちます。 摂氏 20 度の温度での最終充電電圧は、バッテリー セルあたり 2.25 ～ 2.3 ボルトです。 公称電圧が 12 V (6 セル) のバッテリーの場合、最終充電電圧は 13.5 ～ 13.8 V です。バッテリーが他の温度で動作する場合、バッテリー寿命を延ばすために最終充電電圧を 2.2 ～ 2.25 V に下げることをお勧めします。温度 40 度でセルあたり 2.35 ～ 2.4 V、温度 0 度で電圧が 40 ～ 15 V まで増加します。 このような充電電圧の温度補償を使用すると、摂氏 XNUMX 度でのバッテリー寿命を XNUMX% 延ばすことができます。 消耗したバッテリーを完全に充電するには、24 時間充電することをお勧めします。 周期的動作の場合に、より速い (8 ～ 10 時間以内) バッテリ充電が必要な場合、最終充電電圧は 2.4 ～ 2.48 V/el (摂氏 20 度の場合) に増加し、充電時間は次の条件に従って制限する必要があります。充電前のバッテリー残量。 Fiamm GS バッテリーの同様の手順の例を次に示します (出典 - slt.ru): 定電圧充電器 バッテリの初期充電段階では、比較的大きな電流が適用されます。 バッテリー電圧が設定レベルに達すると、充電器は定電流モードから定電圧モードに切り替わります。 この段階では、充電電流はフロート電流として知られる最小充電電流レベルまで減少し始めます。表に示されている値は標準値です。 充電電圧が一定の充電器の電気量の標準値
備考： サイクリック モードで使用されるバッテリーの場合、事前に設定された電圧値に達したときに充電プロセスを中断できるセンサー、またはタイマーを使用することをお勧めします。バッテリーを以下の温度で充電する場合は、温度係数を考慮する必要があります。 +100+30以上0С 急速充電システム (サイクリックモードで動作するバッテリーのみ)バッテリーの充電を加速する場合は、低温でのバッテリーの充電不足や周囲温度が高い場合の過熱を防ぐために、温度補償ユニットと温度ヒューズを備えたデバイスを使用する必要があります。 加速バッテリー充電モードの電気量の標準値を表に示します。
備考： バッテリーにはサーモスタットまたは温度ヒューズが取り付けられているか、タイマーを使用して充電プロセスを時間内に停止する必要があります。 容量が 10 Ah を超えるバッテリーの最大初期充電電流は、次の比率に対応する必要があります: I = C 最大 最後の段落に注目してください。 彼にはそれだけの価値がある。 特に、換気の悪い箱に多数のバッテリーを閉じ込めた場合、通常の (加速されていない) 充電でも過熱する可能性があり、致命的ではありませんが、バッテリーの寿命は短くなります。 5.簡易充電器（スローチャージIU） 小型バッテリの充電に最も便利な標準回路は、IC ファミリ LM117、LM 196、LM317 (142EN12、1151EN1、1157EN1) に基づいています。 出典 - 「リニア電源用マイクロ回路」、M、Dodeka、1998 年、97、122 ページなど）。
電流制限しきい値は R4 によって設定されます (マイクロ回路の許容電流と消費電力を考慮して)。 実際には、特定の種類のバッテリの電源が機器に直接組み込まれている場合、電流制限調整は必要なく、電流制限回路 (T2) を完全に排除して、この機能を電源の出力抵抗に移すことができます。フィルター。 高電流では、パススルー N-MDS を備えた個別のスタビライザー、または統合されたスタビライザーによって制御される複合 npn トランジスタを使用する方が便利です。 低電力充電器における比較的高い閾値電圧である MIS の不都合は、主 (単一) 電源の電圧を上げることにより、強力な充電器 (図を参照) では電圧を XNUMX 倍にすることで解決されます。
電圧安定器分割器 (IC1) の定格は 6V バッテリー用に示されており、フィルター容量と電流安定器抵抗器 (T2) の定格は 2.5A 以下の充電電流に対するものであり、これは最大容量のバッテリーには十分です。 10-15A*hまで。 出力電圧9V xx、電流5A用のトランス。 T2 ベース-エミッタ回路の切り替え可能なシャントにより、最大充電電流が設定されます。 ダイオード D11 (少なくとも 10A の電流を流すショットキー ダイオード) は、バッテリーの逆極性を防止します。 セットアップは、10 オーム相当の負荷 (R6) で安定化電圧を設定し、シャント R5 を選択することになります。 6. 車内の負電圧源 クロスオーバーなどのパワーアップに。 直接結合を備えたオペアンプ上のデバイスでは、単純なパルス状の負電圧源を供給できます。 さらに良いのは、バッテリーです。 ずっといい！ ただし、このバッテリーは 12 ボルトではなく、6 ボルトである必要があります。 説明しましょう。 おそらく、このバッテリーはエンジンが作動している間、ほぼ常に電流を供給します。 そして充電できるのは駐車中のみです。 ただし、12V 鉛バッテリーを別の 12V バッテリーから充電することはできません。 これは緩衝政策ですらなく、ハンガーストライキです。 14Vを生成する発電機が必要ですが、駐車場でどこで入手できますか...
消費電流 20mA のクロスオーバーに電力を供給するには、6V、1.2Ah のバッテリー (タバコの箱より少し大きいサイズ) で十分です。 充電モード IU (200mA、7.2 V)。 REMOTE信号がオフになると、バッテリーはオンボードネットワークから常に充電されます（マイナスからグランド、プラスからスタビライザー出力 - フォトカプラの状態は図に示すとおりです）。 REMOTE 信号がオンになると、バッテリはプラス側からグランド側に、マイナス側から負荷 (オペアンプ電源バス) 側に切り替わります。 充電電流は抵抗 R3 によって 75 mA に制限されます。 このモードで完全に充電された Fiamm 10121 バッテリーは、室温でオンボード ネットワークから約 15mA を消費します。 R7-T1 チェーンは、オンボード ネットワークから切断されたときに、R5-R6 分配器へのバッテリの放電をブロックします (もちろん、REM IN が削除され、バッテリ負荷が切断されていることが前提です)。 REMOTEバス経由の消費電流は20mA。 タイマー D1-C1-R1-IC1-IC2-FU1 は、REM IN 信号の出力への送信を 2 秒遅らせます。 抵抗 R0 はタイマー容量を放電するためにのみ必要ですが、実際の回路では省略するか、LED を備えたインジケータ回路に置き換えることができます。 ダイオード D1 ～ 3 - 直流 1A 用のいずれか。 フォトカプラ KR293KP9A、KR293KP3A は、少なくとも 200mA (文字 A の付いた 293KP) の電流を備えた MIS フォトカプラと置き換えることができます。 あるケースでは、「逆相」スイッチを備えた KR293KP9A フォトカプラを使用してバッテリを切り替えたとき、切り替え中に貫通電流が観察されませんでした。他のフォトカプラに交換する場合は、電流がないことを確認する必要があります。 ヒューズ FU1、FU2 は動作電流 200 mA の自己修復型ヒューズです。 -6V 電源の出力のパワー フィルタでは、スイッチング中にフォトカプラに過負荷がかからないように、最小容量に制限する必要があります (ちなみに、フォトカプラはバッテリの出力抵抗に 10 オームを追加します)。 シリーズ 293 はアンペア電流には対応していません。 これは「大人の」リレー用です。 これが次のプロジェクトのテーマです - 完全にバッテリー駆動の DAC です...しかし、それには時期尚早です... 出版物：klausmobile.narod.ru
タッチエミュレーション用人工皮革
15.04.2024 Petgugu グローバル猫砂
15.04.2024 思いやりのある男性の魅力
14.04.2024
▪ Verbatim SSD Verbatim Vi3000 および Vi560 S3 シリーズ ▪ 最も危険な国
▪ 記事 抵抗ノイズ発生器。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ▪ 記事 スキーム、ピン配列 (配線) ケーブル Ericsson 8xx、1018、T18。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語