Батарея қалай зарядталады? Өз қолыңызбен құрылғы жасау үшін бұл құрылғының схемасы күрделі ме, жоқ па? Автокөлік аккумуляторын зарядтағыш ұялы телефондар үшін қолданылатыннан түбегейлі ерекшеленеді ме? Біз мақалада кейінірек қойылған барлық сұрақтарға жауап беруге тырысамыз.
Жалпы ақпарат
Батарея жұмыс істеу үшін электр қуатын қажет ететін құрылғылардың, блоктардың және механизмдердің жұмысында өте маңызды рөл атқарады. Сонымен, көліктерде бұл автомобильдің қозғалтқышын іске қосуға көмектеседі. Ал ұялы телефондарда батареялар бізге қоңырау шалуға мүмкіндік береді.
Батареяны зарядтау, бұл құрылғының схемасы мен жұмыс істеу принциптері мектептегі физика курсында да қарастырылады. Бірақ, өкінішке орай, шығарылған кезде бұл білімнің көпшілігі ұмытылды. Сондықтан, батареяның жұмысы электролит ерітіндісіне арнайы батырылған екі пластина арасындағы кернеу айырмашылығының (потенциалдар) пайда болу принципіне негізделгенін еске саламыз.
Алғашқы батареялар мыс-мырыш болды. Бірақ содан бері олар айтарлықтай жетілдірілді және жаңартылды.
Бұл қалай жұмыс істейдібатарея
Кез келген құрылғының жалғыз көрінетін элементі - бұл жағдай. Ол дизайнның жалпылығы мен тұтастығын қамтамасыз етеді. Айта кету керек, «батарея» атауы тек бір батарея ұяшығына толығымен қолданылуы мүмкін (оларды банктер деп те атайды) және бір стандартты 12 В автомобиль аккумуляторында олардың тек алтауы ғана бар.
Денеге оралу. Ол қатаң талаптарға бағынады. Демек, бұл болуы керек:
- агрессивті химиялық заттарға төзімді;
- температураның кең ауытқуларына төтеп бере алады;
- дірілге төзімділігі жақсы.
Бұл талаптардың барлығына заманауи синтетикалық материал – полипропилен жауап береді. Егжей-тегжейлі айырмашылықтарды арнайы үлгілермен жұмыс істегенде ғана көрсету керек.
Жұмыс принципі
Мысал ретінде қорғасын-қышқылды аккумуляторларды алайық.
Терминалда жүктеме болған кезде химиялық реакция басталады, ол электр тогы бөлінуімен бірге жүреді. Уақыт өте келе батарея заряды таусылады. Ол қалай сауығып жатыр? Қарапайым схема бар ма?
Батареяны зарядтау қиын емес. Кері процесті жүргізу қажет – терминалдарға электр қуаты беріледі, химиялық реакциялар қайтадан жүреді (таза қорғасын қалпына келтіріледі), бұл батареяны болашақта пайдалануға мүмкіндік береді.
Тығыздық зарядтау кезінде де артадыэлектролит. Осылайша, батарея бастапқы қасиеттерін қалпына келтіреді. Өндірісте қолданылатын технология мен материалдар неғұрлым жақсы болса, батарея соғұрлым көп зарядтау/разряд циклдарына төтеп бере алады.
Батареяны зарядтаудың қандай тізбектері бар
Классикалық құрылғы түзеткіш пен трансформатордан жасалған. Егер біз 12 В кернеуі бар бірдей автомобиль батареяларын қарастырсақ, онда олар үшін зарядтар шамамен 14 В тұрақты токқа ие.
Неге олай? Бұл кернеу зарядсызданған автомобиль аккумуляторы арқылы ток өтуі үшін қажет. Егер оның өзінде 12 В болса, сол қуаттағы құрылғы оған көмектесе алмайды, сондықтан олар жоғары мәндерді қабылдайды. Бірақ барлық жағдайда өлшемді білу қажет: егер сіз кернеуді тым жоғары бағаласаңыз, бұл құрылғының қызмет ету мерзіміне кері әсер етеді.
Сондықтан, егер сіз өз қолыңызбен құрылғы жасағыңыз келсе, автомобильдер автомобиль аккумуляторын зарядтаудың қолайлы схемаларын іздеуі керек. Бұл басқа технологияға да қатысты. Егер сізге литий-ионды аккумуляторды зарядтау тізбегі қажет болса, сізге 4 В құрылғы қажет, одан артық емес.
Қалпына келтіру процесі
Сізде генератордан аккумуляторды зарядтауға арналған схема бар делік, оған сәйкес құрылғы жиналған. Батарея қосылған және қалпына келтіру процесі дереу басталады. Ол ағып жатқанда құрылғының ішкі кедергісі артады. Онымен бірге зарядтау тогы да төмендейді.
Кернеу максималды мүмкін болғанға жақындағандамәні болса, онда бұл процесс іс жүзінде мүлде жүрмейді. Бұл құрылғының сәтті зарядталғанын және оны өшіруге болатынын көрсетеді.
Технологиялық ұсыныстар
Батарея тогы оның сыйымдылығының тек 10% ғана болуын қамтамасыз ету қажет. Сонымен қатар, бұл көрсеткіштен асып кету немесе оны азайту ұсынылмайды. Сонымен, егер сіз бірінші жолды ұстанатын болсаңыз, электролит буланып бастайды, бұл максималды сыйымдылыққа және батареяның қызмет ету мерзіміне айтарлықтай әсер етеді. Екінші жолда қажетті процестер қажетті қарқындылықта болмайды, осыған байланысты теріс процестер біршама аз болса да жалғасады.
Зарядталуда
Сипатталған құрылғыны қолмен сатып алуға немесе жинауға болады. Екінші нұсқа үшін бізге батареяларды зарядтауға арналған электр тізбектері қажет. Ол жасалатын технологияны таңдау қай батареялардың мақсатты екеніне байланысты болуы керек. Сізге келесі компоненттер қажет болады:
- Ток шектегіші (балласты конденсаторлар мен трансформаторға арналған). Индикаторға неғұрлым көп қол жеткізуге болады, токтың шамасы соғұрлым көп болады. Жалпы алғанда, зарядтау жұмыс істеу үшін бұл жеткілікті болуы керек. Бірақ бұл құрылғының сенімділігі өте төмен. Сонымен, контактілерді бұзсаңыз немесе бірдеңені араластырсаңыз, трансформатор да, конденсаторлар да істен шығады.
- «Дұрыс» тіректерді қосу кезіндегі қорғаныс. Мұны істеу үшін сіз реле құрастыра аласыз. Иә, шарттыдиодқа негізделген. Егер сіз плюс пен минусты шатастырсаңыз, онда ол ток өтпейді. Ал оған реле байланғандықтан, ол қуатсызданады. Сонымен қатар, сіз бұл схеманы тиристорлар мен транзисторларға негізделген құрылғымен пайдалана аласыз. Ол сымдардың үзілуіне қосылуы керек, оның көмегімен зарядтаудың өзі батареяға қосылады.
- Автоматты, батарея зарядталуы керек. Бұл жағдайда схема құрылғының шынымен қажет болған кезде ғана жұмыс істейтінін қамтамасыз етуі керек. Ол үшін резисторлардың көмегімен басқарушы диодтың жауап беру шегі өзгертіледі. 12 В батареялары олардың кернеуі 12,8 В шегінде болғанда толық деп саналады. Сондықтан бұл көрсеткіш осы тізбек үшін қолайлы.
Қорытынды
Сонымен біз аккумуляторды зарядтау нені құрайтынын қарастырдық. Бұл құрылғының схемасы бір тақтада жасалуы мүмкін, бірақ бұл өте қиын екенін атап өткен жөн. Сондықтан олар көпқабатты болады.
Мақаланың бір бөлігі ретінде сіздердің назарларыңызға әртүрлі схемалық диаграммалар ұсынылды, олар шын мәнінде батареялардың қалай зарядталатынын көрсетеді. Бірақ бұл тек жалпы кескіндер екенін түсінуіңіз керек, ал жүріп жатқан химиялық реакциялардың белгілері бар егжей-тегжейлі суреттер батареяның әрбір түрі үшін ерекше.
