バッテリーの充電。スキーム、説明

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バッテリーを充電しています。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ガルバニック電池の回収は、エレクトロニクス愛好家にとって長年の懸念事項でした。要素を「活性化」するさまざまな方法が技術文献で繰り返し公開されてきましたが、原則として、それらは一度だけ役に立ち、期待された能力を与えませんでした。

実験の結果、最適な電流回生モードを決定し、ほとんどの要素に適した充電器を開発することができました。同時に、彼らは本来の能力を獲得し、時にはそれをわずかに超えることさえありました。

直列接続されたバッテリーセルのうちの XNUMX つでも使用できなくなる (許容レベル以下に放電する) とバッテリーを復元することは不可能になるため、バッテリーではなくセルを復元する必要があります。

充電プロセスに関しては、2,4 ... 2,45 Vの電圧で非対称電流で実行する必要があります。電圧が低い場合、回生は非常に遅くなり、8 ... 10時間後の素子の容量は半分も増加しません。電圧が高くなると素子が沸騰して使用できなくなるケースが頻繁にあります。

要素の充電を開始する前に、要素の診断を実行する必要があります。その意味は、要素が特定の負荷に耐えられる能力を判断することです。これを行うには、まず電圧計を素子に接続し、残留電圧を測定します。残留電圧は 1 V 未満であってはなりません (電圧が低い素子は回生には適していません)。次に、素子に 1 オームの抵抗を 2 ～ 10 秒間負荷し、素子の電圧が 0,2 V 以下に低下しない場合は、回生に適しています。

充電器の電気回路を図に示します。 1 (B. I. Bogomolov によって提案)、1 つのセル (G6 ... G373 タイプ 316、332、343、XNUMX およびその他の同様のもの) を同時に充電するように設計されています。

図1（クリックすると拡大）

回路の最も重要な部分はトランス T1 です。これは、二次巻線の電圧は、負荷として接続されている回生素子の数に関係なく、厳密に 2,4 ～ 2,45 V 以内でなければならないためです。

このような出力電圧を備えた既製の変圧器が見つからない場合は、直径 3 ～ 0,8 mm の PEL または PEV ワイヤを使用して追加の二次巻線を目的の電圧に巻くことにより、既存の変圧器を少なくとも 1,2 W の電力に適合させることができます。変圧器と充電回路の間の接続ワイヤは、できるだけ太くする必要があります。

再生時間は 4 ～ 5 時間、場合によっては 8 時間です。定期的に、1,8 つまたは別の要素をユニットから取り外し、上記の要素診断方法に従ってチェックする必要があります。または、充電された要素の電圧を電圧計で監視し、1,9 ～ XNUMX V に達したらすぐに回生を停止します。そうしないと、要素が再充電されて故障する可能性があります。任意の要素を加熱する場合にも同じことが行われます。

子供のおもちゃに含まれる要素は、退院後すぐに再生を行うと最もよく回復します。さらに、そのような要素、特に亜鉛ガラスを使用すると、再利用可能な再生が可能になります。金属ケース内の最新の要素の動作はやや悪くなります。

いずれにせよ、再生の主なことは、セルの深放電を防ぎ、時間内に充電することです。そのため、使用済みのガルバニセルを急いで捨てないでください。

2 番目の回路 (図 6,3) は、脈動する非対称電流で要素を再充電するという同じ原理を使用します。これは S. Glazov によって提案されたもので、電圧 1 V の巻線を備えた任意の変圧器を使用できるため、製造が容易です。HL6,3 白熱灯 (0,22 V、XNUMX A) は、信号機能を実行するだけでなく、素子の充電電流を制限し、充電回路で短絡が発生した場合に変圧器を保護します。

バッテリーの充電
Pic.2

ツェナーダイオード VD1 タイプ KS119A は素子の充電電圧を制限します。これは、許容電流が少なくとも 100 mA の一連の直列接続ダイオード (2 つのシリコンと 3 つのゲルマニウム) に置き換えることができます。ダイオード VD102 および VD212 - 同じ許容平均電流を持つ任意のシリコン (KDXNUMXA、KDXNUMXA など)。

コンデンサ C1 の静電容量は、動作電圧が少なくとも 3V の場合、5 ～ 16 マイクロファラッドです。電圧計を接続するためのスイッチ SA1 と制御ソケット X1、X2 のチェーン。抵抗器 R1 - 10 オームとボタン SB1 は、G1 要素を診断し、再生前後の状態を監視するために使用されます。

通常の状態は、少なくとも 1,4 V の電圧に対応し、負荷が接続されている場合の電圧の低下は 0,2 V 未満に相当します。

素子の充電の度合いはHL1ランプの明るさでも判断できます。エレメントが接続される前は、約半分の熱で発光します。放電した素子が接続されるとグローの明るさが著しく増加し、充電サイクルの終わりに素子を接続および切断しても明るさはほとんど変化しません。

STs-30、STs-21、その他（腕時計用）などのエレメントを充電する場合、300 ～ 500 オームの抵抗をエレメントと直列に接続する必要があります。タイプ 336 のセルと他のバッテリーが順番に充電されます。それぞれにアクセスするには、バッテリーの底部のボール紙を開ける必要があります。

STsシリーズの電池のみ充電を回復したい場合は、トランスを省くことで回生回路を簡素化できます（図3）。

バッテリーの充電
Pic.3

回路は上記と同じように動作します。 G1 素子の充電電流 (1 充電) は、主電源電圧の正の半波の瞬間に素子 VD1、R1 を通って流れます。 Izar の値は R1 の値に依存します。負の半波の瞬間に、ダイオード VD1 が閉じ、回路 VD2、R2 を介して放電が行われます。 Izar と Irazr の比率は 10:1 です。 SCシリーズの各素子にはそれぞれ容量がありますが、充電電流は電池の電気容量の21分の38程度でよいことがわかっています。たとえば、STs-3,8 の場合、容量は 0,38 mAh (Icharge=59 mA、Idischarge=30 mA)、СЦ-3 の場合、容量は 0,3 mAh (Icharge=59 mA、Idischarge=21 mA) です。この図は、STs-1およびSTs-220要素の回生用の抵抗の値を示しており、他のタイプの場合は、R2=2/0,1・lzap、R1=XNUMX・RXNUMXの比率を使用して簡単に決定できます。

回路に取り付けられたツェナーダイオードVD3は充電器の動作には関与しませんが、感電に対する保護装置として機能します。G1素子が接点X2、X-で切断されると、電圧は安定化レベルを超えて上昇することはできません。 KS175 ツェナーダイオードは、指定の最後の文字に適しています。または、互いに直列に接続された D814A タイプの 1 つのツェナーダイオード (「プラス」と「プラス」) で置き換えることもできます。ダイオード VD2、VD400 としては、動作逆電圧が少なくとも XNUMX V のものが適しています。

エレメントの再生時間は 6 ～ 10 時間です。再生直後、要素の電圧はパスポート値をわずかに超えますが、数時間後には公称値 - 1,5 V に設定されます。

再充電に間に合うようにすれば、この方法で SC の要素を 1 ～ XNUMX 回回復させることができ、完全放電 (XNUMXV 未満) を防ぐことができます。

同様の動作原理を図に示す回路があります。 4。彼女には多くの説明は必要ありません。

バッテリーの充電
Pic.4

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