Что будет если аккумулятор заряжать большим напряжением: Можно ли заряжать аккумулятор с повышенным напряжением?

Содержание

Что будет если заряжать аккумулятор слишком высоким напряжением?

— при более высоком напряжении аккумулятор начинает кипеть: выделять ГРЕМУЧУЮ СМЕСЬ из водорода и кислорода, которая может взорваться! — при кипении пузырьки газов разрушают намазку на пластинах АКБ — электролит станет мутным, емкость батареи уменьшится и заряд она станет сохранять хуже.

Не подавайте при зарядке ток выше 1/10 его емкости, также бесполезны слишком малые токи ниже 1/20. Для стандартных 60 Ач батарей нормальные токи заряда от 3А до 6А (7-9 Вольт при зарядке в импульсном режиме). В батарее ток заряда запускает химические реакции.

Полный заряд АКБ происходит при подключении ее к источнику тока постоянной силы с напряжением до 16,2 В. Сила тока при 20-часовом заряде берется равной 1/20 Ср, а при 10-часовом — 1/10Ср (где Ср — номинальная емкость АКБ). Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи.

Аккумулятор выдает 12 Вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение аккумулятора. 6,55 Вольт здесь никак не сгодится. Зарядное устройство нам должно выдавать 13-16 Вольт .

Общепринятое правило зарядки АКБ гласит, что сила тока зарядки аккумулятора не должна превышать 10% от емкости, на которую необходимо его зарядить. Например, если батарея емкостью 60 Ач разряжена на 100%, ее необходимо зарядить на 60 Ач. Таким образом, выставляемая сила тока не должна превышать 6 А.

Общие требования к зарядке для аккумуляторов 18650. Зарядка для литиевых аккумуляторов 18650 должна выдавать на выходе 5 В и ток от 0,5 до 1 от номинальной ёмкости АКБ. То есть, литиевый элемент, ёмкость которого 2600 мАч, должен заряжаться током 1,3─2,6 ампера.

Чтобы за сутки полностью зарядить аккумулятор, то необходимо напряжение около 16,3…16,4 Вольта. Обратите внимание, что для многих современных необслуживаемых аккумуляторов существует искусственное ограничение по значению напряжения, например, равное 14,4 Вольта.

Зарядка производится постоянным током, а не переменным. Чтобы выдержать это важное условие в зарядное устройство ставятся выпрямители, которые также позволяют менять величину силы тока и напряжения – это очень важно для правильного процесса зарядки.

Сколько заряжать аккумулятор 60 ампер часов? Чтобы понять сколько заряжать аккумулятор 60ah, необходимо сначала определить степень его разреженности. Среднее время зарядки севшего АКБ составляет от 10 до 12 часов.

В идеале зарядный ток для обычной свинцово-кислотной батареи должен составлять 10% от ее ампер-часовой характеристики. Например, полностью разрядившуюся батарею ёмкостью 50 ампер-часов следует заряжать при силе тока 5 ампер в течение десяти часов.

Индикатор или датчик (амперметр) покажет, что аккумулятор на данный момент заряжается. Датчик вначале может показывать высокую скорость зарядки, но она должна постепенно падать в процессе, пока аккумулятор заряжается.

Базовый принцип: установите вольтметр на клеммы аккумулятора с зарядкой. Если в течении часа напряжение не увеличивается при токе заряда, который не изменяется, значит АКБ заряжен на 100%.

Для строения универсального зарядного устройства трансформаторы нужны ватт на 150-200 ватт. Сетевой трансформатор на такую мощность найти можно, но опять же – рулят импульсные схемы из-за низкой стоимости, малых размеров, легкого веса и это еще не все.

«Что будет если на 12 вольтовый аккумулятор подать 18 вольт?» — Яндекс Кью

электричества. Если я зарядю аккумулятор гораздо более высоким током, может ли он взорваться?

спросил
8 лет, 8 месяцев назад

Изменено
6 лет, 9 месяцев назад

Просмотрено
8к раз

$\begingroup$

Если у меня есть свинцово-кислотная батарея 12 В 4 Ач и я использую зарядное устройство, которое, скажем, может заряжать 10 А, 50 А или 100 А. Если я теоретически поверну его на 100А, батарея взорвется?

Я понимаю, что когда вы используете более высокий ток, батарея будет заряжаться быстро, но из-за сопротивления и потока ионов будет генерироваться гораздо больше тепла, так что это тепло вызовет взрыв . .. или, возможно, просто взрыв этой батареи. кипящая кислота?

И нет, я не пробовал это в реальной жизни. Я просто помню сцену в «Новом Человеке-Пауке 2», когда Паркер пытается построить свои веб-шутеры, чтобы они могли противостоять большому количеству электричества, но они продолжают взрываться.

электричество
электричество
напряжение
аккумуляторы

$\endgroup$

$\begingroup$

Может быть стоит внести комментарий в ответ:

Аккумуляторы имеют защитные схемы.

Самым простым защитным устройством в аккумуляторе является предохранитель, который срабатывает при сильном токе. Некоторые предохранители перегорают постоянно и делают аккумулятор бесполезным; другие более снисходительны и перезагружаются. Положительный тепловой коэффициент (PTC) представляет собой устройство с возможностью повторной установки, которое создает высокое сопротивление при избыточном токе и возвращается в низкое положение ON, когда состояние нормализуется.

Итак, современные аккумуляторы самозащищены от сильных токов.

Вот видео, которое кто-то сделал, сняв защитные цепи и используя высокие зарядные токи на литиевых батареях.

Загружено 15 августа 2010 г.
Две ионно-литиевые батареи взрываются из-за перезарядки. Это не означает, что литиевые батареи небезопасны. Мне просто стало скучно, и я решил взорвать пару элементов из неиспользованного аккумулятора, который у меня завалялся, сняв защиту цепи. Взрывы — это очень весело.

А вот рекламный ролик безопасных навесов для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, и да, они взрываются при перезарядке.

$\endgroup$

$\begingroup$

Предположим, что зарядное устройство дает напряжение больше 12 В (скажем, 15 В), мы можем оценить 15 В × 100 А = 1500 Вт, мощность небольшого электрического чайника. Недостаточно быстро произвести настоящий взрыв, но аккумулятор, возможно, сразу же начнет извергать кислоту, смешанную с пузырьками водорода (учтите, что водород легко воспламеняется).

Еще вопрос: будет ли зарядное устройство действительно выдавать 100А в этой ситуации? Маленькая свинцово-кислотная батарея, безусловно, имеет более высокое внутреннее сопротивление, чем батарея большего размера, для которой может быть желательна зарядка током 100 А. В зарядном устройстве может быть какой-то стабилизатор тока, но если это специализированное зарядное устройство на 12В, то его разработчики понимали, что подавать, скажем, 28В на такой аккумулятор бесполезно. Вероятно, внутри есть трансформатор и выпрямитель, и при подключении трансформатора к сети (имеющей фиксированное переменное напряжение) на выходе появляется какое-то определенное максимальное напряжение. Даже если есть импульсный блок питания, технически способный поднять напряжение сверх разумных значений, не обязательно он это сделает. Таким образом, в вероятном сценарии ток через батарею будет ограничиваться ее сопротивлением, а потребляемая мощность будет намного меньше 1500 Вт9.0005

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Зарядка литий-ионных аккумуляторов непосредственно от автомобильных и промышленных источников высокого напряжения с помощью автономного зарядного устройства в DFN 3 мм × 3 мм

от
Джей Селани

Рост рынка портативной электроники в немалой степени обусловлен продолжающейся эволюцией емкости аккумуляторов. Для многих портативных устройств перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы являются предпочтительным источником питания из-за их высокой плотности энергии, легкого веса, низкого внутреннего сопротивления и быстрого времени зарядки. Однако для безопасной и эффективной зарядки этих батарей требуется относительно сложная система зарядки.

Еще одна проблема, с которой сталкиваются разработчики зарядных устройств, заключается в том, как обращаться с источниками относительно высокого напряжения, такими как те, которые используются в промышленности и автомобилях. В этих условиях напряжения питания системы превышают входные диапазоны большинства ИС зарядного устройства, поэтому для обеспечения местного источника низкого напряжения для ИС зарядного устройства требуется понижающий преобразователь постоянного тока. Автономное монолитное импульсное зарядное устройство LT3650 не нуждается в этом дополнительном DC/DC преобразователе. Он напрямую принимает входное напряжение до 40 В и обеспечивает зарядный ток до 2 А. Он также включает в себя множество дополнительных функций, которые обеспечивают безопасную зарядку аккумулятора и расширяют область его применения.

LT3650 включает в себя функции, которые минимизируют общий размер решения, требуя всего несколько внешних компонентов для завершения цепи зарядного устройства. Высокая частота переключения 1 МГц позволяет использовать небольшие катушки индуктивности, а микросхема размещена в крошечном 12-контактном корпусе DFN размером 3 мм × 3 мм. Микросхема имеет встроенную защиту от обратного тока, которая блокирует протекание тока от батареи обратно к входному источнику питания, если этот источник питания отключен или разряжен на землю, поэтому для одноэлементного зарядного устройства LT3650 не требуется внешний блокирующий диод на входном источнике питания. .

Для литий-ионного аккумулятора требуется система зарядки постоянным током/постоянным напряжением (CC/CV). Литий-ионный аккумулятор первоначально заряжается постоянным током, обычно между 0,5C и 1C, где C — емкость аккумулятора в ампер-часах. По мере зарядки напряжение аккумулятора увеличивается, пока не приблизится к напряжению холостого хода при полной зарядке. Затем зарядное устройство переходит в режим постоянного напряжения, поскольку зарядный ток медленно снижается. LT3650-4.1 и LT3650-4.2 предназначены для зарядки одноэлементных литий-ионных аккумуляторов до плавающего напряжения 4,1 В и 4,2 В соответственно. LT3650-8.2 и LT3650-8.4 предназначены для зарядки 2-элементных аккумуляторных блоков до плавающего напряжения 8,2 В и 8,4 В.

Как только ток заряда падает ниже одной десятой от максимального постоянного тока заряда, или 0,1C, аккумулятор считается заряженным и цикл зарядки прекращается. Зарядное устройство должно быть полностью отключено после прекращения зарядки, так как неопределенная непрерывная зарядка литий-ионных элементов, даже при незначительном токе, может привести к повреждению батареи и ухудшению ее стабильности. Зарядное устройство может заряжать аккумулятор, продолжая работать, когда ток падает ниже порогового значения тока заряда 0,1C, чтобы полностью использовать емкость аккумулятора, но в таких случаях используется резервный таймер для отключения зарядного устройства после контролируемого периода времени. время. Большинство литий-ионных аккумуляторов полностью заряжаются за три часа.

LT3650 удовлетворяет всем требованиям к зарядке литий-ионных аккумуляторов. IC обеспечивает зарядную характеристику CC/CV, автоматически меняющуюся по мере изменения требований к аккумулятору во время цикла зарядки. При работе с постоянным током максимальный зарядный ток, подаваемый на батарею, программируется с помощью чувствительного резистора, максимум до 2 А. Максимальный зарядный ток также можно отрегулировать с помощью контакта RNG/SS. Зарядное устройство переходит в режим работы с постоянным напряжением, когда аккумулятор приближается к напряжению полного заряда. Мощность передается через внутренний элемент переключателя NPN, приводимый в действие форсированным приводом для максимальной эффективности. Прецизионный порог вывода SHDN позволяет включать точные функции UVLO с помощью простого резистивного делителя.

Зарядное устройство LT3650 может быть настроено на прекращение цикла зарядки батареи одним из двух способов: оно может использовать обнаружение низкого зарядного тока (C/10), активируемое подключением вывода TIMER к земле, или прерывание на основе встроенной системы безопасности. таймер, активируемый подключением конденсатора к выводу TIMER. После завершения новый цикл зарядки автоматически перезапускается, если напряжение батареи падает до 97,5% от напряжения холостого хода.

Когда выбран режим завершения C/10, LT3650 завершает цикл зарядки, когда выходной ток падает до 1/10 от запрограммированного максимума. Например, в зарядном устройстве на 2 А цикл зарядки завершается, когда ток заряда батареи падает до 200 мА.

Окончание работы таймера или подзарядка включается, когда конденсатор подключен к выводу TIMER. Значение конденсатора устанавливает продолжительность таймера безопасности — 0,68 мкФ соответствует 3-часовому циклу. Когда реализовано прерывание таймера, зарядное устройство продолжает работать в режиме постоянного напряжения, когда зарядные токи падают ниже C/10, позволяя выполнять дополнительную зарядку низким током до тех пор, пока не истечет цикл таймера, таким образом максимально используя емкость батареи. Во время подзарядки контакты состояния CHRG и FAULT сообщают «зарядка завершена». В конце цикла таймера LT3650 завершает цикл зарядки.

После завершения цикла зарядки LT3650 переходит в режим ожидания, в котором микросхема потребляет 85 мкА от источника питания и менее 1 мкА от батареи. Оба контакта CHRG и FAULT имеют высокий импеданс в режиме ожидания. Если напряжение батареи упадет до 97,5% от номинального напряжения, LT3650 автоматически перезапустится и инициирует новый цикл зарядки.

На рис. 2 показано базовое зарядное устройство для одноэлементного литий-ионного аккумулятора на 2 А, работающее от входного напряжения от 7,5 до 32 В. Зарядка приостанавливается, если входное напряжение питания превышает 32 В, но микросхема выдерживает входное напряжение до 40 В без повреждений. Максимальный ток заряда 2 А соответствует 100 мВ на внешнем чувствительном резисторе 0,05 Ом. В этой базовой конструкции не используются контакты состояния, мониторинг температуры батареи или функции таймера безопасности. Цикл зарядки аккумулятора завершается, когда напряжение аккумулятора приближается к 4,2 В, а ток заряда падает до 200 мА. Новый цикл зарядки запускается автоматически, когда напряжение батареи падает до 4,1 В.

Литий-ионные аккумуляторы могут получить необратимые повреждения при глубоком разряде, поэтому при зарядке таких аккумуляторов необходимо соблюдать осторожность. Слабый предварительный зарядный ток рекомендуется для активации любых цепей безопасности в аккумуляторной батарее и повторного включения глубоко разряженных элементов с последующим полным циклом зарядки. Однако, если батарея повреждена в результате чрезмерного разряда, ее не следует перезаряжать. Глубоко разряженные элементы могут образовывать медные шунты, которые создают резистивные короткие замыкания, а зарядка такой поврежденной батареи может привести к небезопасным условиям из-за чрезмерного выделения тепла. В случае обнаружения глубоко разряженной батареи зарядное устройство должно быть достаточно интеллектуальным, чтобы определить, повреждена ли батарея в результате глубокого разряда, и не допустить инициирования полного цикла зарядки такой поврежденной батареи.

В LT3650 используется автоматический режим предварительной обработки, который корректно инициирует цикл зарядки глубоко разряженной батареи. Если напряжение батареи ниже порогового значения предварительного условия, составляющего 70 % от напряжения холостого хода, максимальный зарядный ток снижается до 15 % от запрограммированного максимума (0,15 C) до тех пор, пока напряжение батареи не превысит пороговое значение предварительного условия.

Если для прерывания используется таймер безопасности, LT3650 также позволяет обнаруживать повреждения от глубокого разряда и включает ошибку обнаружения «плохой аккумулятор». Если напряжение батареи остается ниже порогового значения предварительного условия в течение 1/8 времени цикла зарядки (обычно 22,5 минуты), зарядное устройство приостанавливает цикл зарядки и сигнализирует об ошибке «плохая батарея» на контактах состояния. LT3650 поддерживает это состояние неисправности в течение неопределенного времени, но автоматически сбрасывается и начинает новый цикл зарядки, если поврежденная батарея удалена и подключена другая батарея.

имеют относительно узкий температурный диапазон, при котором их можно безопасно заряжать. LT3650 имеет возможность контролировать температуру батареи и приостанавливает зарядку, если температура выходит за пределы безопасного диапазона зарядки.

Защита от понижения/перегрева включается путем подключения термистора NTC 10 кОм (B = 3380) от контакта NTC микросхемы к земле. Этот термистор должен находиться в непосредственной близости от батареи и обычно размещается в корпусе батареи. Эта функция приостанавливает цикл зарядки, если температура термистора выше 40°C или ниже 0°C. Гистерезис, соответствующий 5°C на обоих порогах, предотвращает сбои режима. Оба выходных контакта состояния CHRG и FAULT переводятся в низкий уровень во время температурного сбоя, сигнализируя о том, что цикл зарядки приостановлен. Если для завершения используется таймер безопасности, таймер приостанавливается на время температурного сбоя, поэтому батарея получает полный цикл зарядки, даже если этот цикл прерывается из-за того, что температура батареи выходит за пределы допустимого диапазона.

Состояние зарядного устройства LT3650 передается через состояние двух контактов: CHRG и FAULT. Эти штырьки состояния представляют собой открытый коллектор, сообщающий о рабочем состоянии и состоянии неисправности зарядного устройства. Зарядка CC/CV отображается, когда ток заряда превышает 1/10 запрограммированного максимального тока заряда. Контакты состояния также сообщают о неисправностях батареи и температуре батареи. В таблице 1 показана матрица состояний неисправности для этих двух контактов.

Таблица 1. Состояние вывода состояния и соответствующие рабочие состояния
ЧРГ	НЕИСПРАВНОСТЬ	Состояние зарядного устройства
Высокое сопротивление	Высокоимпедансный	Режим ожидания/Выключение/Пополнение
Низкий	Высокоимпедансный	Зарядка CV/CC (>C/10)
Высокое сопротивление	Низкий	Обнаружен неисправный аккумулятор
Низкий	Низкий	Ошибка температуры

Выходы состояния могут использоваться в качестве цифровых сигналов состояния в технологических или управляемых системах и/или подключаться для подачи тока через светодиод для визуального отображения состояния. Выводы состояния могут потреблять ток до 10 мА и выдерживать напряжение до 40 В, поэтому для визуального отображения можно просто подключить светодиод и последовательный резистор к V _IN.

Максимальный ток заряда устанавливается с помощью внешнего считывающего резистора, расположенного между контактами BAT и SENSE микросхемы LT3650. Максимальный ток заряда соответствует 100 мВ на этом резисторе. LT3650 поддерживает максимальные токи заряда до 2 А, что соответствует чувствительному резистору 0,05 Ом.

LT3650 имеет два контакта управления, которые позволяют уменьшить запрограммированный максимальный зарядный ток. Напряжение на выводах RNG/SS напрямую влияет на максимальный зарядный ток, так что максимально допустимое напряжение на чувствительном резисторе составляет 1/10 напряжения на RNG/SS для RNG/SS < 1 В. Этот вывод обеспечивает постоянный ток 50 мкА, поэтому напряжение на выводе можно запрограммировать, просто подключив резистор от вывода к земле. Конденсатор, подключенный к этому контакту, генерирует линейное изменение напряжения при запуске, создавая функцию плавного пуска. Напряжение на контакте может быть принудительно установлено извне для прямого управления зарядным током.

Микросхема включает в себя функцию управления PowerPath ^™, активируемую через контакт CLP, которая уменьшает ток заряда батареи, если нагрузка на контролируемый источник питания становится чрезмерной. Вывод CLP можно настроить для реализации функции ограничения входного тока для систем с несколькими нагрузками, которые совместно используют источник питания LT3650 V _IN. LT3650 уменьшает максимальный ток заряда батареи, если напряжение на выводе CLP превышает напряжение на выводе V _IN на 50 мВ. Полный ток нагрузки на входном источнике питания можно контролировать, подключив измерительный резистор от вывода CLP к V 9.0166 IN , и подключение любых внешних нагрузок к контакту V _IN. LT3650 поддерживает максимальный выходной ток зарядного устройства таким образом, чтобы на чувствительном резисторе CLP поддерживалось напряжение 50 мВ.

На рис. 7 показано зарядное устройство, в котором реализованы многие уникальные функции LT3650. Это зарядное устройство включает в себя дополнительную зарядку с 3-часовым резервным таймером безопасности и напрямую принимает входное напряжение от 12 В до 40 В (максимум 32 В при работе). В этом зарядном устройстве используется стабилитрон 9,1 В для смещения уровня входного питания, включая функцию блокировки при пониженном напряжении для V _{IN 9.0167 < 10В.}

Рис. 7. Одноэлементное зарядное устройство Li-Ion 2A с 3-часовым аварийным таймером, светодиодными индикаторами состояния, температурным датчиком, понижением зарядного тока при низком входном напряжении и ограничением входного тока питания.

Определение температуры аккумуляторной батареи включается путем подключения термистора NTC к контакту NTC. Зарядка приостанавливается, если температура батареи выходит за пределы диапазона от 0°C до 40°C. Зарядное устройство использует резистивный делитель для модуляции напряжения на RNG/SS, что снижает максимальный ток заряда батареи, если V _IN ниже 20 В, что полезно для источников входного сигнала с ограниченным током, таких как настенные адаптеры. Конденсатор на выводе RNG/SS обеспечивает плавный пуск. Поддерживается вторичная системная нагрузка, при этом входной источник питания защищен функцией ограничения входного тока, реализованной путем подключения входного источника к выводу CLP через чувствительный резистор 0,05 Ом. Максимальный зарядный ток автоматически уменьшается, чтобы общий входной ток питания не превышал предела 1 А, установленного резистором датчика.

Рисунок 8. Максимальный входной ток зарядного устройства (I _IN) и максимальный выходной ток (I _OUT(MAX)) в зависимости от V _IN для зарядного устройства, показанного на рисунке 7. Снижение зарядного тока для V _IN < 20 В поддерживает входной ток питания зарядного устройства ниже 0,5 А.

Рисунок 9. Максимальный входной ток зарядного устройства, ток нагрузки системы и общий входной ток питания для зарядного устройства, показанного на рисунке 7, для V _В = 24В. Выходной ток зарядного устройства уменьшен для поддержания максимального входного тока питания 1 А, что соответствует 50 мВ на резисторе 0,05 Ом, подключенном между контактами CLP и V _IN микросхемы LT3650.

LT3650 представляет собой универсальную и простую в использовании платформу для широкого спектра эффективных решений для зарядки литий-ионных аккумуляторов. Низкое рассеивание мощности делает практичной непрерывную зарядку до 2 А, получая питание непосредственно от входных источников до 32 В без необходимости использования промежуточного преобразователя постоянного тока в постоянный. Компактный размер микросхемы в сочетании со скромными требованиями к внешним компонентам позволяет создавать компактные, экономичные и многофункциональные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов.

Что будет если заряжать аккумулятор слишком высоким напряжением?

«Что будет если на 12 вольтовый аккумулятор подать 18 вольт?» — Яндекс Кью

электричества. Если я зарядю аккумулятор гораздо более высоким током, может ли он взорваться?

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Опубликовать как гость

Опубликовать как гость

Добавить комментарий Отменить ответ