Cos'è il controller di carica della batteria. Regolatore di carica della batteria agli ioni di litio

I controller stessi sono dispositivi utili. E per capire meglio questo argomento, è necessario lavorare con un certo esempio. Pertanto, considereremo il controller di carica della batteria. Cos'è? Come è organizzato? Quali caratteristiche del lavoro esistono?

Che cosa fa il controller di carica della batteria?

Serve per monitorare ilripristino di perdite e sprechi di energia. Innanzitutto, è impegnata nel monitoraggio della conversione dell'energia elettrica in energia chimica, in modo che in futuro, se necessario, fornisca i circuiti oi dispositivi richiesti. Non è difficile creare autonomamente un controller per la batteria. Ma può anche essere estratto da alimentatori che sono fuori servizio.

Come è organizzato il controller

Certo, non esiste uno schema universale. Ma molti nel loro lavoro usano due resistori poshodrachnye, che regolano il limite superiore e inferiore della tensione. Quando supera i limiti specificati, inizia l'interazione con gli avvolgimenti del relè e si accende. Mentre funziona, la tensione non scenderà al di sotto di un certo livello tecnicamente predeterminato. Qui dovremmo parlare del fatto che esiste una gamma diversa di limiti. Quindi, per una batteria, è possibile impostare tre, cinque, dodici e quindici volt. In teoria, tutto dipende dall'implementazione dell'hardware. Diamo un'occhiata a come il regolatore di carica della batteria funziona in diversi casi.

Quali sono i tipi

Va notato una varietà significativa, che può vantare dei regolatori di carica della batteria. Se parliamo dei loro tipi, facciamo una classificazione a seconda dello scopo dell'applicazione:

1. Per fonti di energia rinnovabile.
2. Per gli elettrodomestici.
3. Per i dispositivi mobili.

Certo, le specie stesse sono molto più grandi. Ma dal momento che stiamo considerando il controller di carica della batteria da un punto di vista comune, ne avremo abbastanza. Se parliamo di quelli utilizzati per pannelli solari e mulini a vento, il limite superiore della tensione è solitamente di 15 volt, mentre il limite inferiore è di 12 V. La batteria può generare in modalità standard 12 V. La fonte di alimentazione è collegata ad essa usando il normale contatti relè chiusi. Cosa succede quando la tensione della batteria supera il valore impostato di 15 V? In questi casi, il controller chiude i contatti del relè. Di conseguenza, la fonte di alimentazione della batteria viene commutata su una zavorra di carico. Va notato che non è particolarmente appassionato di indossare pannelli solari a causa di alcuni effetti collaterali. Ma per i generatori eolici sono obbligatori. Elettrodomestici e dispositivi mobili hanno le loro caratteristiche. Inoltre, il controller di carica della batteria del tablet, touch e i telefoni cellulari sono quasi identici.

Diamo un'occhiata al telefono cellulare con batteria agli ioni di litio

Se crei qualsiasi batteria, puoisi noti che un piccolo circuito stampato è saldato ai perni della cella. Si chiama uno schema di protezione. Il fatto è che le batterie agli ioni di litio richiedono un monitoraggio costante. Un circuito di controllo convenzionale è un circuito in miniatura su cui si basa un circuito composto da componenti SMD. A sua volta, è diviso in due chip: uno di questi è il manager e l'altro è quello esecutivo. Parliamo in modo più dettagliato del secondo.

Schema di attuazione

È basato su transistor MOSFET. Di solito ce ne sono due. Il chip stesso può avere 6 o 8 pin. Per il controllo separato di carica e scarica, le celle della batteria utilizzano due transistor ad effetto di campo, che si trovano nello stesso alloggiamento. Quindi, uno di loro può connettersi o disconnettere il carico. Il secondo transistor fa lo stesso, ma con una fonte di alimentazione (che è il caricabatterie). Grazie a questo schema di implementazione, puoi facilmente influire sulle prestazioni della batteria. Se lo si desidera, è possibile utilizzarlo in un altro luogo. Ma va tenuto presente che il circuito del regolatore di carica della batteria può essere applicato solo a dispositivi ed elementi che hanno un raggio d'azione limitato. Maggiori dettagli su queste funzionalità, ora parliamo.

Protezione contro il sovraccarico

Il punto è che se la tensione del litiola batteria supererà 4,2, quindi potrebbe esserci un surriscaldamento e persino un'esplosione. A tale scopo, vengono selezionati elementi di microcircuito che interromperanno la carica quando viene raggiunto questo indicatore. E normalmente, fino a quando la tensione raggiunge un valore di 4-4,1 V a causa dell'uso o nel processo di autoscarica, un'ulteriore carica sarà impossibile. Questa è una funzione importante che è affidata al controller di carica della batteria al litio.

Protezione contro la sovrascarica

Quando la tensione raggiunge il criticamente piccolovalori che rendono problematica l'operazione del dispositivo stesso (di solito un intervallo di 2,3-2,5 V), quindi il transistor MOSFET corrispondente viene disattivato, che è responsabile della fornitura di corrente al cellulare. Poi c'è una transizione al sonno con un consumo minimo. E qui c'è un aspetto piuttosto interessante del lavoro. Quindi, fino a quando la tensione della cella della batteria diventa più di 2,9-3,1 V, il dispositivo mobile non può essere acceso per funzionare nella modalità normale. Probabilmente, in questo modo è possibile notare che quando si collega il telefono, viene indicato che è in corso la ricarica, ma non si desidera accendersi e funzionare normalmente.

Meccanismi di protezione

Va notato che il regolatore di caricaLa batteria ha un numero di elementi che devono essere protetti da conseguenze negative. Quindi, sono i diodi parassiti che vengono posizionati nei transistor ad effetto di campo, un circuito di rilevamento della carica e alcune altre piccole aggiunte. Oh, sì, e se è possibile controllare il regolatore di carica della batteria e scoprire l'efficienza della fonte di energia, allora il suo funzionamento può essere ripristinato anche a "morte". Certo, questo significa semplicemente fermare il lavoro, non un'esplosione o una fusione. In questo caso, possono essere d'aiuto dispositivi speciali che eseguono una ricarica "rigenerativa" speciale. Certo, funzioneranno a lungo - il processo può durare per decine di ore, ma dopo un completamento con successo la batteria funzionerà quasi come una nuova.

conclusione

Come puoi vedere, il controller di carica della batteria agli ioni di litiosvolge un ruolo importante nel garantire la durata dei dispositivi mobili e influisce positivamente sulla loro durata. Grazie alla semplicità di produzione, possono essere trovati praticamente in qualsiasi telefono o tablet. Se c'è il desiderio di vedere con i propri occhi e toccare con mano il regolatore di carica della batteria agli ioni di litio e il suo contenuto, durante l'analisi si deve ricordare che il lavoro viene eseguito con un elemento chimico, quindi è necessario osservare alcune precauzioni.

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