고속 배터리 충전기 회로는 지정된 기간보다 짧은 시간에 충전되도록 향상된 속도로 배터리를 충전합니다. 이것은 일반적으로 단계별 현재 최적화 또는 제어를 통해 수행됩니다.

배터리를 빠르게 충전 할 수있는 고속 충전기 회로를 찾는 동안 쓸모 없을뿐만 아니라 오해의 소지가있는 몇 가지 설계를 발견했습니다. 관련 저자들은 고속 충전기가 실제로 어떤 모습이어야하는지 전혀 몰랐던 것 같습니다.

객관적인

여기서 주요 목표는 셀에 해를 끼치 지 않고 납축 배터리를 빠르게 충전하는 것입니다.

일반적으로 섭씨 25 도의 대기 온도에서 납축 배터리는 C / 10 속도로 충전되어야하며 배터리가 완전히 충전 되려면 최소 12 ~ 14 시간이 걸립니다. 여기서 C = 배터리의 Ah 값

여기에 제시된 개념의 목적은이 프로세스를 50 % 더 빠르게 만들고 8 시간 이내에 충전이 완료되도록하는 것입니다.

유의하시기 바랍니다 LM338 기반 회로는 배터리의 충전 속도를 높이는 데 사용할 수 없습니다. , 그것은 훌륭한 전압 조정기 IC , 충전 속도를 높이려면 특별한 단계 현명한 전환 LM338 IC만으로는 불가능한 전류입니다.

회로 개념

배터리를 빠르게 충전하는 방법에 대해 이야기 할 때 우리는 납축 배터리로 동일한 기능을 구현하는 데 관심이 있습니다. 이는 거의 모든 일반 애플리케이션에 광범위하게 사용되는 배터리이기 때문입니다.

납축 배터리의 결론은 충전기 설계에 다음과 같은 기능이 포함되어 있지 않으면 배터리를 빠르게 충전 할 수 없다는 것입니다. '지능형'자동 회로 .

리튬 이온 배터리를 사용하면 지정된 고전류를 전체 용량에 적용한 다음 완전 충전 수준에 도달하자마자 차단하는 것이 매우 쉽습니다.

그러나 LA 배터리는 높은 전류 수준에서 지속적으로 충전을 수용하도록 설계되지 않았기 때문에 위의 작업은 납축 배터리에 수행하면 치명적일 수 있습니다.

따라서 빠른 속도로 전류를 가압하려면 이러한 배터리를 단계별로 충전해야합니다. 방전 된 배터리는 처음에는 높은 C1 속도로 적용되고 점차적으로 C / 10으로 감소하고 마지막으로 배터리가 가까워짐에 따라 세류 충전 수준이됩니다. 터미널에서 완전히 충전됩니다. 이 과정에는 배터리 수명에 대한 최대의 '편안함'과 안전성을 보장하기 위해 최소 3-4 단계가 포함될 수 있습니다.

이 4 단계 배터리 충전기의 작동 원리

4 단계 고속 충전기 회로를 구현하기 위해 여기서는 다양한 전압 레벨을 감지하기 위해 다목적 LM324를 사용합니다.

4 단계는 다음과 같습니다.

1) 고전류 벌크 충전
2) 중간 전류 벌크 충전
3) 흡수 충전
4) 플로트 충전

다음 다이어그램은 IC LM324는 4 단계 배터리 전압으로 배선 될 수 있습니다. 회로를 감시하고 차단하십시오.

회로도

배터리 충전 상태의 동시 읽기를 얻으려면 LED를 R1, R2, R3, R4와 직렬로 연결하십시오. 처음에는 모든 LED가 최대 전류를 표시 한 다음 A4 LED 만 플로트 충전을 표시하고 배터리가 완전히 충전 될 때까지 LED가 하나씩 꺼집니다.

“전자 및 통신의 최신 기술 ”

IC LM324는 4 개의 연산 증폭기 모두가 출력 전류 레벨의 의도 된 순차적 스위칭에 사용되는 쿼드 연산 증폭기 IC입니다.

절차는 매우 이해하기 쉽습니다. 연산 증폭기 A1 ~ A2는 연결된 배터리를 단계별로 충전하는 동안 서로 다른 전압 레벨에서 스위칭하도록 최적화되어 있습니다.

opamp의 모든 비 반전 입력은 제너 전압을 통해 접지를 기준으로합니다.

반전 입력은 해당 사전 설정을 통해 회로의 양극 공급과 연결됩니다.

배터리가 11V의 방전 레벨을 갖는 12V 배터리라고 가정하면, P1은 배터리 전압이 12V에 도달하면 릴레이가 끊기도록 설정 될 수 있으며, P2는 12.5V에서 릴레이를 해제하도록 조정될 수 있으며, P3는 완료 될 수 있습니다. 13.5V에서 동일하고 마지막으로 P4는 배터리 완전 충전 수준은 14.3V입니다.

Rx, Ry, Rz는 동일한 값을 가지며 다양한 충전 전압 레벨 동안 필요한 전류량을 배터리에 제공하도록 최적화되어 있습니다.

값은 각 인덕터가 배터리 AH의 1/10 일 수있는 전류 통과율을 허용하도록 고정 될 수 있습니다.

옴 법칙을 사용하여 결정할 수 있습니다.

R = 나 / V

Rx, 단독 또는 Rx, Ry의 값은 개별 선호도에 따라 초기 단계에서 배터리에 상대적으로 더 많은 전류를 허용하기 위해 약간 다르게 치수를 지정할 수 있으며 조정할 수 있습니다.

스위치를 켰을 때 회로가 반응하는 방식

전원을 켰을 때 표시된 단자에 방전 된 배터리를 연결 한 후 :

입력을 반전시키는 모든 opamp는 제너 전압의 기준 레벨보다 그에 따라 더 낮은 전압 레벨을 경험합니다.

그러면 opamp의 모든 출력이 하이가되고 릴레이 RL / 1 ~ RL / 4가 활성화됩니다.

위의 상황에서 입력의 전체 공급 전압은 RL1의 N / O 접점을 통해 배터리로 바이 패스됩니다.

방전 된 배터리는 이제 상대적으로 매우 높은 전류 속도로 충전을 시작하고 P1의 설정 전압이 제너 기준을 초과 할 때까지 방전 된 레벨보다 높은 레벨까지 빠르게 충전됩니다.

위의 경우 A1이 T1 / RL1을 끄도록 강제합니다.

배터리는 이제 전체 공급 전류를 얻지 못하지만 해당 릴레이 접점을 통해 Rx, Ry, Rz에 의해 생성 된 병렬 저항으로 계속 충전됩니다.

이렇게하면 세 개의 병렬 인덕터 순값 (저항)에 의해 결정된 다음으로 높은 전류 레벨에서 배터리가 충전됩니다.

배터리가 추가로 충전됨에 따라 A2는 다음 사전 결정된 전압 레벨에서 셧다운되고 Rx를 OFF로 전환하고 Ry, Rz를 배터리에 대한 의도 된 충전 전류로만 렌더링합니다. 이렇게하면 배터리의 앰프 레벨이 그에 따라 감소됩니다.

배터리가 다음으로 계산 된 더 높은 수준으로 충전되는 절차에 따라 A3은 완전히 충전 될 때까지 Rz 만 배터리에 필요한 최적의 전류 수준을 유지할 수 있도록 전원을 끕니다.

이 경우 A4는 마지막으로 전원을 꺼서 지정된 빠른 속도로 필요한 완전 충전에 도달 한 후 배터리가 완전히 꺼 졌는지 확인합니다.

위의 4 단계 배터리 충전 방법은 배터리 내부 구성을 손상시키지 않고 빠른 충전을 보장하고 충전량이 최소 95 %에 도달하도록합니다.

Rx, Ty, Rz는 등가 권선 저항으로 대체 될 수 있지만 인덕터 대응 저항에 비해 열 손실이 약간 있음을 의미합니다.

일반적으로 납축 배터리는 최소 90 %의 충전 축적을 위해 약 10 ~ 14 시간 동안 충전해야합니다. 위의 급속 배터리 충전기 회로를 사용하면 5 시간 이내에 동일한 작업을 수행 할 수 있으며 이는 50 % 더 빠릅니다.

부품 목록

R1 --- R5 = 10k
P1 --- P4 = 10,000 개 사전 설정
T1 --- T4 = BC547
RL / 1 --- RL / 4 = SPDT 12V 릴레이 10amp 접점 정격
D1 --- D4 = 1N4007
Z1 = 6V, 1/2 와트 제너 다이오드
A1 --- A4 = LM324 IC