NiMH बैटरी चार्ज करने के लिए वोल्टेज इनपुट

Question

मेरे पास 12 एएए NiMH बैटरी (1000mAH और 1.2V प्रति बैटरी) है और मैं जानना चाहता हूं कि उन्हें चार्ज करने के लिए इष्टतम वोल्टेज क्या है। मैं एक साधारण कॉन्सटेंट करंट चार्जर (LM317 और 68 ओम रेसिस्टर (R सर्किट सर्किट में आर) का उपयोग कर रहा हूं। लेकिन मुझे इस बात पर अनिश्चितता है कि इनपुट वोल्टेज की क्या आवश्यकता है। मेरे सर्किट में डायोड नहीं है।

Answer 1

निरंतर चालू स्रोत बनाए रखने के लिए एक निरंतर वर्तमान स्रोत लोड के साथ अपने आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करता है।

V = IR // holy s*#% it's Ohm's Law

NiMH बैटरी चार्ज करने के लिए चंचल होती है, जो तापमान पर निर्भर चार्ज और डिस्चार्ज घटता में प्रदर्शित होती है। आपके पास फ्लोट वोल्टेज भी नहीं है , इसलिए निरंतर वोल्टेज चार्जिंग काम नहीं करती है, जैसा कि आपने खोजा है। Energizer में चार्ज समय के संबंध में कुछ सिफारिशें हैं :

आमतौर पर एक मध्यम दर (2 से 3 घंटे) स्मार्ट चार्जर को NiMH बैटरी के लिए पसंद किया जाता है। स्मार्ट चार्जर सर्किटरी द्वारा बैटरी को ओवरचार्ज से बचाया जाता है। अत्यधिक तेज़ चार्जिंग (1 घंटे से कम) बैटरी चक्र जीवन को प्रभावित कर सकती है और इसे आवश्यक आधार तक सीमित किया जाना चाहिए। धीमी रात भर टाइमर आधारित चार्जर भी स्वीकार्य हैं और स्मार्ट चार्जर के लिए एक किफायती विकल्प हो सकते हैं। एक चार्जर जो 12 से 14 घंटे के लिए 0.1 C की दर से लागू होता है वह NiMH बैटरी के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है। अंत में 0.025 C (C / 40) से कम रखरखाव (या ट्रिकल) चार्ज दर की सिफारिश की जाती है। ओवरचार्जिंग के नकारात्मक प्रभावों को कम करने के लिए बहुत छोटे ट्रिकल चार्ज का उपयोग पसंद किया जाता है।

AAA NiMH बैटरी में 850mAh की क्षमता ^{_{होती है [निर्माता द्वारा भिन्न होती है]}} , इसलिए C / 2 से C / 3 की दर के साथ चार्ज किया जा सकता है ...

850mAh / (2 to 3 hours) = 283mA to 425mA

एक रात भर में, C / 12 ट्रिकल चार्ज 71mA के निरंतर प्रवाह के साथ किया जा सकता है । इस पृष्ठ में उल्लेख है कि:

आधुनिक कोशिकाओं में ऑक्सीजन रीसाइक्लिंग उत्प्रेरक होता है जो ओवरचार्ज पर बैटरी को नुकसान से बचाता है, लेकिन चार्ज दर C / 10 से अधिक होने पर यह रीसाइक्लिंग नहीं रख सकता है।

C / 40 की अनुशंसित रखरखाव प्रभार दर के साथ किया जा सकता है ...

850mAh / h / 40 = 21mA

स्मार्ट चार्जर

सूचीबद्ध Energizer , ड्यूरेकल और पावरस्ट्रीम से तकनीक चार्ज कर रहे हैं :

• ΔV चार्जिंग : अनुशंसित स्थिर धारा पर तब तक चार्ज करें जब तक कि सेल एक पीक वोल्टेज तक न पहुँच जाए और कम हो जाए (जैसे। -15mV)।
  
  यह तकनीक सी / 2 से सी / 3 (283mA से 425mA) को सुरक्षित रूप से चार्ज करने के लिए पर्याप्त है।

• dT / dt चार्जिंग : सेल तापमान की निगरानी अधिकतम तापमान दोनों को सीमित करें और विशेषता ताप दर की तलाश करें।
  
  इस तकनीक का उपयोग andV चार्ज समाप्ति के साथ अधिक सटीक निगरानी और प्रक्रिया को समाप्त करने के लिए किया जा सकता है, जिससे उच्च धाराओं (C / 1 से C / 2, या 425mA से 850mA) के उपयोग की अनुमति मिलती है।

• नरम शुरुआत : यदि तापमान 40 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है या शून्य डिग्री से नीचे है तो सी / 10 चार्ज के साथ शुरू करें। यदि डिस्चार्ज किया गया बैटरी वोल्टेज 1.0 वोल्ट / सेल से कम है तो सी / 10 चार्ज के साथ शुरू करें। यदि डिस्चार्ज किया गया बैटरी वोल्टेज 1.29 V / सेल से ऊपर है, तो C / 10 चार्ज के साथ शुरू करें।

• 1.78V अधिकतम : एक एकल कक्ष को कभी भी इससे अधिक नहीं होना चाहिए।

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लेकिन इस सब क्या मतलब है!? आपके LM317 निरंतर वर्तमान सर्किट में इनपुट वोल्टेज नियामक और अवरोधक (1.47 the) के वोल्टेज ड्रॉप का समर्थन करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए, आवश्यक वर्तमान ड्राइव करें, और अधिकतम सेल वोल्टेज से अधिक हो। स्रोत के लिए C / 1 या 850mA से AAA NiMH बैटरी, जिसका आंतरिक प्रतिरोध 120mΩ के आसपास होता है, की आवश्यकता होती है (120mΩ + 1.47Ω) * 850mA + 1.2V + 1.78V = 4.3315V। मैं रेगुलेशन और शोर जैसी स्रोत अनियमितताओं के प्रभाव को कम करने के लिए कम से कम 2V और अन्य सर्किट लॉस के लिए सलाह देता हूं (जैसे कि डायोड आपके पास अभी तक नहीं है)। यदि आप श्रृंखला में 4 सेल चार्ज कर रहे हैं जैसा कि आपका आरेख इंगित करता है, तो आपको कम से कम 9.978 वी (यानी: 12 वी + ) की आवश्यकता होगी; श्रृंखला में 12 के लिए 25.034V (27V +), हालांकि मुझे असमान चार्जिंग के बारे में चिंता होगी।

Comments

तो ... लघु उत्तर = अधिकतम सेल वोल्टेज (1.78 V) × सेल का नंबर + LM317 आपके चार्जिंग वोल्टेज (~ 2 V) + रेसिस्टर पर वोल्टेज (1.25 V, हमेशा)।

— निक टी

@ निकट, ऐ! [#cells]xI_chargex(120mΩ)+1.2V+1.25V+[#cells]x1.78V। आत्मा के लिए जटिलता अच्छी है, हालांकि (और सप्ताहांत में बर्फबारी)।

— tyblu

425mA पर 2 घंटे के लिए 850mAh की बैटरी चार्ज करना ध्वनिविहीन हो सकता है, लेकिन इस विचार से शुरू होता है कि चार्जिंग 100% कुशल है। यह। मुझे लगता है कि आपकी चार्जिंग विधि दक्षता के आधार पर लगभग 80% तक सीमित है। इसलिए यदि आप 425mA पर चार्ज करते हैं, तो आपको 2.5 घंटे चार्ज करना होगा।

— स्टीवन्वह

@stevenh, सूचीबद्ध स्रोतों में से एक 60% -70% दक्षता का दावा करता है।

— टाइबलू

@tyblu: ठीक है, मेरी बात यह थी कि आप समय को खोजने के लिए वर्तमान द्वारा क्षमता को विभाजित नहीं कर सकते।

— स्टीवन्वह

Answer 2

क्या बैटरी आपके ड्राइंग शो की तरह श्रृंखला में व्यवस्थित हैं? यदि ऐसा है तो आपका डिस्चार्ज वोल्टेज 15V के आसपास होगा और आपका चार्ज वोल्टेज लगभग 16.8V (1.25V / सेल डिस्चार्ज, 1.4V / सेल चार्ज) होगा। LM317 संदर्भ 1.25V भर में है 68 ओम अवरोधक के लिए वर्तमान चार्ज (1.25 / 68) 18mA चार्ज वर्तमान । LM317 पर ड्रॉपआउट वोल्टेज उस दर के लिए कभी भी 2V से अधिक नहीं है (डेटाशीट tyblu से पेज 6, बहुत रूढ़िवादी अनुमान से जुड़ा हुआ है)। न्यूनतम इनपुट वोल्टेज के लिए (रूढ़िवादी) 2V + +25V + 16.8v = 20.05V की आवश्यकता है

आपने रोकनेवाला के लिए मूल्य कैसे चुना? एक सुरक्षित शुल्क दर (यदि आप इसे बंद करने के लिए देख रहे हैं) C / 10 है जो (100-mAh / 10) 100mA चार्ज करंट होना चाहिए । (1.। 1 ^ 2 * 12.5) .125W की शक्ति रेटिंग के साथ (1.25V / .1A) 12.5 ओम का एक प्रतिरोधक मूल्य देता है । क्या ये 12 कोशिकाएं श्रृंखला या समानांतर में हैं?

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यू को 15 वी कहां से मिला, यह एक गोल उत्तर है। जैसे कि आप 12 * 1.2 = 14.4V

— डीन

मैं डिस्चार्ज के लिए 1.25V का उपयोग करता हूं - ज्यादातर इसलिए कि रूमाबा चार्जिंग सर्किट का भी उपयोग करता है।

— एंग्रीईईई

Answer 3

दो सबसे लोकप्रिय बैटरी मैन्युफैक्चरर्स में से एक के चार्जर पर चार्जिंग स्पेक्स चार्जर स्पेक्स से निम्नानुसार है।

बैटरी का आकार / रेटेड क्षमता (mAh) / अनुमानित चार्जिंग समय

एए 1300-2000 8 - 12.5 घंटा / एए 2100-2500 13 - 16 घंटा / एएए 850 - 900 11 - 12 घंटा

इन तीन प्रकार की बैटरियों के लिए चार्जर करंट का चश्मा 200ma है, जिसमें 2.8v के वोल्टेज पर श्रृंखला में 2 बैटरियों का उपयोग किया जाता है। चार्ज करने के दौरान 2 सिरीज़ की बैटरी का वास्तविक मापा वोल्टेज 2.885 वोल्ट होता है, जिसमें 240ma का करंट होता है। यदि आपने श्रृंखला में 1.2v पर 10 बैटरी ली, तो 12v कुल बैटरी वोल्टेज, 13.8v के ट्रिकल चार्ज वोल्टेज के साथ, जो बैटरी वोल्टेज से 15% अधिक है। इसे ध्यान में रखते हुए, तब 200ma का चार्ज करंट 200 m * 1.15 प्रति बैटरी रेटेड वोल्टेज (बैटरी वोल्टेज प्लस 15%) पर 200 मीटर, बैटरी में (सेल) में 1.4 वोल्ट होगा। श्रृंखला में (1.4v * 12 बैटरी) 12 बैटरी की श्रृंखला बैटरी बैंक में 16.8 वोल्ट के चार्ज वोल्टेज पर होगी। अनुभव से, और एक पैनासोनिक बैटरी इंजीनियर के साथ परामर्श, मैंने बैटरी चार्ज करने वाली बैटरी के लिए हमेशा बैटरी वोल्टेज और 15% चार्ज वोल्टेज का उपयोग किया है। एक 24vdc औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली में, मैं सिस्टम बैकअप के लिए श्रृंखला में 2 12v एजीएम बैटरी के साथ 27.6v (24v * 1.15) को बिजली की आपूर्ति चलाऊंगा। उपयोगिता पावर पर नियंत्रण पैनलों के लिए बैकअप पावर के लिए यह हमेशा उत्कृष्ट रूप से काम करता है, और अधिकांश इंस्ट्रूमेंटेशन, पीएलसी, और सेंसर ~ 30vdc तक ठीक काम करेंगे, इसलिए मुझे नियंत्रण के लिए यह समस्या कभी नहीं मिली। तो, पिछले पोस्ट के साथ समझौते में, 16.8v + 2v + 1.25 वोल्ट 20.05v का इष्टतम इनपुट वोल्टेज होगा। और सेंसर ~ 30vdc तक ठीक काम करेंगे, इसलिए मैंने इसे कभी भी नियंत्रण के लिए समस्या नहीं पाया। तो, पिछले पोस्ट के साथ समझौते में, 16.8v + 2v + 1.25 वोल्ट 20.05v का इष्टतम इनपुट वोल्टेज होगा। और सेंसर ~ 30vdc तक ठीक काम करेंगे, इसलिए मैंने इसे कभी भी नियंत्रण के लिए समस्या नहीं पाया। तो, पिछले पोस्ट के साथ समझौते में, 16.8v + 2v + 1.25 वोल्ट 20.05v का इष्टतम इनपुट वोल्टेज होगा।

Comments

क्या आप पठनीयता के संदर्भ में अपने उत्तर में सुधार कर सकते हैं .. पैराग्राफ में टूट और तार्किक दृष्टिकोण और स्पष्टीकरण।

— User323693

Answer 4

यह अपेक्षाकृत सरल है। आपके बैटरी पैक में अधिकतम वाट क्षमता है। BW।

आप स्रोत या चार्जर को कम से कम दो बार उस वाट क्षमता का उत्पादन करने की आवश्यकता है।

2BW।

सर्किट आपके पैक को उस समय की दक्षता x की दर से लेगा जहाँ t वह समय है जब पैक @ x को पूरी तरह से चार्ज करने में समय लगता है।

अब बाकी सब अस्पष्ट है क्योंकि कुछ साल हो गए हैं जब उन्होंने इसे स्कूल में कवर किया था, लेकिन आप पाठ्यपुस्तक में देख सकते हैं कि यह पता लगाना है कि इसे आपके वर्तमान दर के लिए ठीक से कैसे सेट किया जाए।

Bw = 2Bw बार (दक्षता)। आमतौर पर एक रैखिक वोल्टेज नियामक के साथ लगभग 67%। या x / t गुणा 100%। ऐसा कुछ। आपका सर्किट मानक है और बहुत ही कुशल नहीं होगा क्योंकि आप बैटरी की बाधा से मेल नहीं खाते हैं जो कि हर समय बदलती है और आधुनिक उच्च क्षमता वाली बैटरी पर लगातार चालू चार्जर्स बोग आपको कम आवृत्ति दर पर एक ऑक्सोलेटर (स्प?) जोड़ने की आवश्यकता है? निरंतर वर्तमान के साथ चार्ज सोखना और रसायन विज्ञान दोनों के लिए एक उच्च वोल्टेज वाली पल्स का उत्पादन करें।

उदाहरण के लिए। आप C / 10 के निरंतर प्रवाह पर चार्ज करते हैं। हर आधे सेकंड में आप एक सौ वोल्ट पॉजिटिव पल्स दो सौ मिली ले जाते हैं जो एक अलग सर्किट का उपयोग करके पॉजिटिव इलेक्ट्रोड में जाता है। अब जब आप ऐसा करते हैं तो C / 10 लगातार दर को परेशान न करें।

उदाहरण का उपयोग करने से कोशिकाओं में डेंड्राइट्स को संरेखित करने में मदद मिलती है और अधिक बेहतर तेजी से फुलर चार्ज उत्पन्न होता है जो लंबे समय तक रहता है।

बहुत सारा भाग्य।

जॉन।

Comments

EE.SE में आपका स्वागत है, लेकिन आपका जवाब कई मामलों में स्पष्ट नहीं है। बैटरी पैक का "अधिकतम वाट क्षमता" क्या है? चार्जर को "वाट क्षमता कम से कम दो बार उत्पादन करने" की आवश्यकता क्यों होगी? " अब बाकी अस्पष्ट है यह कुछ साल हो गया है क्योंकि उन्होंने इसे स्कूल में कवर किया है ... " आप पृष्ठ के शीर्ष पर उत्तर को पढ़कर तरोताजा हो सकते हैं जो सिद्धांत बताते हैं। इसे आठ साल पहले सही उत्तर के रूप में स्वीकार किया गया था।

— ट्रांजिस्टर

हो सकता है लेकिन यह गलत हो। आप मेरे जवाब पर सवाल करते हैं, इससे कोई मतलब नहीं है और बिजली की थोड़ी समझ दिखाते हैं।

— जॉन मुसिलेविक