Ładowarka do akumulatorów ni-cd

y0yster · Post autor: **y0yster** » 04 lut 2007, 14:37

Witam,

Mam pewien problem. Mianowicie chciałbym się spytać w jaki sposób można zbudować ładowarkę akumulatorków ni-cd. Mam pakiet zbudowany z 8 cel, 800mAh połączonych w szereg. Czy można zbudować ładowarkę, która by ładowała pakiet prądem 1.2A i 12V. Chodzi o to, żeby w czasie ładowania nie zmieniały się parametry ładowania akumulatora. Zbudowałem prosty układ, składający się z tranzystora mocy bd911, przez który steruje prądem ładowania akumulatora. W czasie ładowania kiedy się podnosi napięcie na pakiecie, prąd się zmniejsza, nie wiem dlaczego tak się dzieje. Moja prośba to czy moglibyście forumowicze mi to wytłumaczyć i podsunąć schemat ładowarki wraz z opisem działania (w miarę prosta), która spełnia kryteria wyżej podane? Proszę o odpowiedź.

Pozdrawiam.

elektor84 · Post autor: **elektor84** » 04 lut 2007, 23:26

y0yster pisze:W czasie ładowania kiedy się podnosi napięcie na pakiecie, prąd się zmniejsza, nie wiem dlaczego tak się dzieje.

hmm, a prawo Ohma kolega zna?? wszystko opiera się na nim... kwiatki(kondensatorki), motylki(tranzystorki), chmórki(wadliwe scalaki) itp. bayery pod napieciem

ładowałeś kiedyś akumulator w samochodzie prostownikiem wyposażonym w amperomierz??
może zauważyłeś, że im bardziej naładowany akku (dłuzszy upływ czsu) tym mniejszy prąd "płynie",wskazuje amperomierz prostownika.

to jest czysta analogia dwóch słupów wody o różnym poziomie cieczy (różnym potencjale), które są połączone u dołu rurką z kranikiem. gdy odkręcisz kranik (podłączysz akku pod ładowarkę) woda ze słupa o wyższym poziomie cieczy (wyższym potencjale) będzie "chciała" przepłynąć do tego o niższym poziomie cieczy(niższym potencjale). będzie przepływać do momentu osiągnięcia tego samego poziomu cieczy w obu słupach (osiągnięcia tego samego potencjału).
to teraz wyobraź sobie, że słup o wyższym poziomie cieczy (wyższym potencjale) to ładowarka sieciowa, prostownik itp. układ, przepływajaca "pod ciśnieniem" woda to natężenie prądu, a słup o niższym poziomie cieczy (niższym potencjale) to rozładowany akumulator.
i teraz im bardziej rozładowany akumulator (mniej wody w słupie o nizszym poziomie cieczy) tym większy prąd popłynie z ładowarki (duża różnica poziomów cieczy miedzy słupami), (większe ciśnienie wywrze poziom wody słupa o wyższym poziomie cieczy na łączącą naczynia rurkę).
ciśnienie, jakie woda wywiera na rurkę łączącą obydwa naczynia to właśnie natężenie prądu.
jeśli różnica miedzy poziomami cieczy w słupach wieksza, tym wieksze ciśnienie (wiekszy prąd) a im ta różnica w czasie sie zmniejsza, tym ciśnienie staje się mniejsze (prąd maleje) - ot co, cała filozofia.
osiągnięcie przez obydwa słupy tego samego poziomu (tego samego potencjału) wiaze się z zerowym ciśnieniem wody, ona już nie przepływa bo ten sam poziom (te same potencjały - prąd znikomo mały, prawie równy zero, równy zero)
tematu rurki nie rozwijam, bo to z kolei rezystancja

im bardziej obciążysz prostownik (pobierzesz wiekszy prąd) tym niższe napiecie ładujące "ustali się" na zaciskach ładowarki - mowa tu o takiej najprymitywniejszej beż stabilizacji

. dzieje się tak, ano dlatego, że taka ładowarka nie jest urządzeniem idealnym i ma określoną, ograniczoną wydajność prądową. jeślibyś zasilił coś zasilaczem np. 12V-owym o wydajności prądowej max 500mA, a ten układ, który zasilałbyś potrzebowałby stałego prądu np. 1500mA to z miejsca szlag trafia Twój zasilacz 500mA - owy. za duzy prąd popłynie przez elementy (np. diody prostownicze 1A -owe) i je uszkodzi.
rozumiesz już istotę ładowania akku ??

PS1: co do doboru prądu ładowania, to jeśli nie ma to być ładowarka tzw. "szybka" to pamietaj - ładujemy prądem dziesięciogodzinnym przez 12 godzin. ... a teraz z polskiego na nasze...: jesli masz akumulator o pojemności 800mAh to jego prąd dziesieciogodzinny wyniesie 80mA i takim ładuj 12 godzin. takie ładowanie jest poprostu zdrowe dla akku.

PS2: poszukaj ładowarek w zasobach edw lub na elektrodzie - bank, że znajdziesz.
PS3: mam nadzieję, że na tych "słupach" dobrze to "widzisz"

pozdrawiam

y0yster · Post autor: **y0yster** » 05 lut 2007, 10:57

Wielkie dzięki za odpowiedź

. Już wszystko gra wiem dlaczego i jak. Teraz jeśli myślę poprawnie to zwiększając napięcie ładowarki będzie dalej płyną duży prąd, żeby była zachowana różnica potencjałów I = (Uł - Ua) / Ra. Czy dobrze rozumiem?
Uł- napięcie ładowarki
Ua- napięcie akumulatora
Ra- rezystancja wewnętrzna akumulatora

Na samym końcu wspomniałeś: "jeśli to nie ma być ładowanie szybkie... ", chyba z mojego postu wynika, że ma być. Zajmuje się modelarstwem i potrzebne mi są w jak najkrótszym czasie pełne pakiety. Koledzy ładowali taki pakiet nawet 3A i przeżywały ok. 50 ładowań. Ja nie chcę aż tak bardzo ich dociskać. Chcę je ładować prądem ok. 1,2A. Akumulatorki są wysoko prądowe także bez obawy, potwierdza to nawet fakt ładowania ich prądem 3A.

Przechodząc do sedna sprawy. W jaki sposób zachować tą różnicę potencjałów. Podnosząc zapewne napięcie, ale jak to zrobić, nie che mi się kręcić potencjometrem w czasie ładowania. Aha co do źródła prądowego to jest przerobiony zasilacz komputerowy, także myślę, że spokojnie da mi ok. 1,2A. Na jego obudowie jest napisane, że przy +12V można maksymalnie pociągnąć 10A, także nie mam czym się martwić. Aktualnie walczyłem z pakietem przy pomocy tranzystora BD911, typ NPN, maksymalny prąd to 15A, a chwilowy 20, więc ruszyłem do boju, ale właśnie działo się to co kolega opisał na przykładzie rurek i ciśnienia. Więc może jest jakiś sposób na naładowanie takiego pakietu? myślałem, żeby włożyć diodę zenera, która by dawała spadek napięcia... ale nie wiem. Dołączam mój schemat, proszę o wszelkie sugestie.

TeslaBuilder · Post autor: **TeslaBuilder** » 06 lut 2007, 16:14

Witam!
Można zastosować jakiś stabilizator, ale nie widzę sensu. Przecież w ładowarkach to jest normalne, że prąd ładowania maleje wraz ze wzrostem poziomu naładowania baterii.
Pozdrawiam.

marcing · Post autor: **marcing** » 06 lut 2007, 16:53

Zawsze można zastosować jeden z przykładów w nocie aplikacyjnej układu LM317 - został w nim użyty jako stabilizator prądu... Gdzie szukać noty - wiadomo.

y0yster · Post autor: **y0yster** » 06 lut 2007, 21:21

Witam ponownie. Dzięki za zainteresowanie. Prawdopodobnie mam pomysł jak rozwiązać mój problem, ale nie wiem czy jest on właściwy i wiąże się jeszcze z jednym pytaniem, poddaję go waszej ocenie.
Jeżeli bym podwyższył napięcie z 12V na 17V, czy dało by to coś, czy prąd ładowania akumulatorka by był zwiększony. Według mnie tak, ponieważ różnica jest większa i chyba już coś z tego powinno wyjść, oczywiście prąd będzie malał, ale końcowy będzie większy i o to mi chodzi, oczywiście sobie później podreguluje to potencjometrem.
Teraz moje pytanie. Czy da się uszkodzić jakoś akumulatorek dając mu na ładowanie większe napięcie o np. 10V? Chyba nie, ale wolę się spytać.
Jeszcze jedno pytanie. Na początku wspomniałem, że używam zasilacza komputerowego do ładowania pakietu. Czy da się z niego wycisnąć 17V?

TeslaBuilder · Post autor: **TeslaBuilder** » 06 lut 2007, 21:40

Witam!
Zwiększając napięcie, zwiększysz też natężenie, bo to są wielkości proporcjonalne. Jednak straty też będą większe, ale tym można się nie przejmować jeśli dasz odpowiednio mocne elementy. Z zasilacza komputerowego 17V bez problemu. Natomiast akumulatorek to bym się zastanowił. Pomyśł. Czy bateria 9V wytrzyma 19? To zależy od akumulatorka. I czy ty dobrze rozumiesz proces ładowania? Przecież jak akumulator osiągnie napięcie ładowania to I≈0. Niezależnie od napięcia ładowania.
Pozdrawiam.

marcing · Post autor: **marcing** » 06 lut 2007, 22:05

TeslaBuilder pisze:Przecież jak akumulator osiągnie napięcie ładowania to I≈0. Niezależnie od napięcia ładowania.

Kwasowy - tak... Niklowo-wodorkowy czy też niklowo-kadmowy już nie...

Akumulatory Ni-MH i Ni-Cd ładuje się prądem, nie napięciem - te zmienia się w zależności od naładowania.
Należy przyjąć, że pojedyńcze ogniwo naładuje się do napięcia 1,5V - czyli całkowite napięcie dla pakietu powinno wynosić ok. 12V.
potrzeba stabilizatora prądu ładowania - którym może być LM317 właśnie. Ale... należy pamiętać, by całkowity władowany ładunek nie powinien przekroczyć wartości określonej dla danego akumulatorka... czasem 1,2C, przy mniejszych prądach (0,1C) 1,6C - gdzie C to całkowita pojemność pakietu w mAh (niezupełnie, ale to nieistotne w tej chwili)...

y0yster · Post autor: **y0yster** » 07 lut 2007, 10:04

TeslaBuilder pisze:Zwiększając napięcie, zwiększysz też natężenie, bo to są wielkości proporcjonalne.

No dobra, a gdy mam sterowanie natężenie prądu? Załóżmy, że mam stałe źródło prądowe i dodałem zwykły ogranicznik prądu, tak jak w tym przypadku, czy jest wtedy możliwe ładowanie napięciem 13V i 1,2A? Chodzi mi o to, aby podnieść maksymalnie napięcie jakie by wytrzymał pakiet i zacząć ładować go prądem 1,2A. Jeżeli będzie większa różnica to chyba mi już będzie ładować większym prądem przy fazie końcowej ładowania.
Jak zrobić takie stałe źródło prądowe?

Akumulatory Ni-MH i Ni-Cd ładuje się prądem, nie napięciem - te zmienia się w zależności od naładowania.

Jakie napięcia wytrzymuje akumulatorek?

Jak to jest z ładowarkami, nawet tymi profesjonalnymi, czy tam też spada prąd ładowania.? Jak kolega miał ładowarkę komputerową, to pakiet jakoś normalnie się ładował i rozgrzewał, co znaczyło, że faktycznie się ładuje prądem o stałej wartości. Na wyświetlaczu było napisane: napięcie pakietu i prąd ładowania. Co trzeba zrobić, żeby otrzymać takie same rezultaty? Jak to wogóle dało się otrzymać taki wynik, czy napięcie ładowania było podnoszone w miarę ładowania, czy co?

marcing · Post autor: **marcing** » 07 lut 2007, 11:12

O akumulatorkach możesz znaleźć informacje w zasobach ElPortalu - przykładowo https://elportal.pl/pdf/k01/80_64.pdf

Co do ładowania - napięcie może być wyższe niż wymagane... ale nie za wysokie oczywiście. W podanym wyżej dokumencie znajdziesz parę informacji na ten temat.

TeslaBuilder · Post autor: **TeslaBuilder** » 07 lut 2007, 13:04

marcing pisze:
TeslaBuilder pisze:Przecież jak akumulator osiągnie napięcie ładowania to I≈0. Niezależnie od napięcia ładowania.
Kwasowy - tak... Niklowo-wodorkowy czy też niklowo-kadmowy już nie...

Muszę się szczerze przyznać, że o tym nie wiedziałem. Za błąd przepraszam.
Pozdrawiam.

y0yster · Post autor: **y0yster** » 07 lut 2007, 21:23

Dzięki za zainteresowanie, ale już mam rozwiązanie problemu. Mianowicie układ LM313 oraz tranzystor PNP mocy

.

tyrystorek · Post autor: **tyrystorek** » 17 lut 2007, 10:00

marcing pisze:Co do ładowania - napięcie może być wyższe niż wymagane... ale nie za wysokie oczywiście.

Czy to znaczy, że jeśli mam jedno ogniwo NiCd o pojemności 700mAh, to mogę je ładować przy napieciu 12V, byle prąd wyniósł 70mA