NiMHバッテリーを充電するための電圧入力


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12 AAA NiMHバッテリー(バッテリーあたり1000mAHおよび1.2V)を持っていますが、それらを充電するのに最適な電圧を知りたいです。シンプルな定電流充電器(LM317と68オームの抵抗器(回路図のR)を使用していますが、入力電圧がどうなるかわかりません。回路にダイオードがありません。
LM317バッテリー充電器

回答:


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定電流源は、定電流を維持するために、出力電圧を負荷で調整します。

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

NiMHバッテリーは、充電するのが簡単で、充電と放電の曲線に温度依存の変化を示します。また、フロート電圧がないため、ご存知のように、定電圧充電は機能しません。Energizerには、充電時間に関するいくつかの推奨事項があります。

通常、中程度のレート(2〜3時間)のスマートチャージャーがNiMHバッテリーに適しています。バッテリーは、スマート充電回路によって過充電から保護されています。非常に高速な充電(1時間未満)は、バッテリーのサイクル寿命に影響を与える可能性があるため、必要に応じて制限する必要があります。夜間タイマーベースの遅い充電器も使用でき、スマート充電器の経済的な代替手段となります。0.1 Cのレートを12〜14時間適用する充電器は、NiMHバッテリーに最適です。最後に、メンテナンス(またはトリクル)充電率は0.025 C(C / 40)未満が推奨されます。非常に小さなトリクル充電の使用は、過充電の悪影響を軽減するために推奨されます。

AAA NiMHバッテリーの容量は850mAh [メーカーによって異なります]であるため、C / 2〜C / 3のレートでの充電は、...

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

一晩のC / 12トリクル充電は、71mAの定電流で実行できます。このページでは、次のように述べています。

最新のセルには、過充電時のバッテリーへの損傷を防ぐ酸素リサイクル触媒がありますが、充電率がC / 10を超えると、このリサイクルは維持できません。

C / 40の推奨保守料金レートは、...

850mAh / h / 40 = 21mA


スマートチャージャー

EnergizerDuracell、およびPowerstreamからの充電テクニックがリストされています。

  • ΔV充電:セルがピーク電圧に達して減少するまで、推奨される定電流で充電します(例:-15mV)。
    代替テキスト
    この手法は、C / 2〜C / 3(283mA〜425mA)で安全に充電するのに十分正確です。

  • dT / dt充電:セル温度を監視して、最高温度を制限し、特徴的な加熱率を探します。
    代替テキスト
    この手法をΔV充電終了と組み合わせて使用​​すると、プロセスをより正確に監視および終了できるため、より高い電流(C / 1〜C / 2、または425mA〜850mA)を使用できます。

  • ソフトスタート温度が40℃以上または0℃以下の場合は、C / 10充電で開始します。放電したバッテリー電圧が1.0ボルト/セル未満の場合は、C / 10充電から始めます。放電したバッテリ電圧が1.29 V /セルを超える場合は、C / 10充電から始めます。

  • 最大1.78V:単一のセルがこれを超えてはなりません。


しかし、それはどういう意味ですか?LM317定電流回路への入力電圧は、レギュレータと抵抗器間の電圧降下(1.47Ω)をサポートし、必要な電流を駆動し、最大セル電圧を超えるのに十分でなければなりません。内部抵抗が最大で約120mΩであるAAA NiMHバッテリーにC / 1または850mAを供給するには、が必要(120mΩ + 1.47Ω) * 850mA + 1.2V + 1.78V = 4.3315Vです。レギュレーションやノイズなどのソースの不規則性の影響を軽減し、他の回路損失(まだ持っていないダイオードなど)を考慮に入れるには、少なくとも2 V以上を推奨します。図が示すように4つのセルを直列に充電する場合、少なくとも9.978V(つまり:12V +)が必要です。12直列で25.034V(27V +)ですが、充電の不均一が心配です。


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したがって、短い答え=最大セル電圧(1.78 V)×セル数+充電電圧(〜2 V)でのLM317ドロップアウト+抵抗両端の電圧(常に1.25 V)。
Nick T

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@NickT、アイ![#cells]xI_chargex(120mΩ)+1.2V+1.25V+[#cells]x1.78V。合併症は魂にとっても良いです(そして雪が降った週末)。
tyblu

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850mAhバッテリーを425mAで2時間充電することは、算術的には健全かもしれませんが、充電は100%効率的であるという考えから始まります。そうではありません。充電方法にもよりますが、効率は80%程度に限ります。したがって、425mAで充電する場合、2.5時間充電する必要があります。
stevenvh

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@stevenh、リストされているソースの1つは60%〜70%の効率を主張しています。
tyblu

@tyblu:まあ、私のポイントは、時間を見つけるために容量を電流で割ることはできないということでした。
stevenvh

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あなたの図面が示すように、バッテリーは直列に配置されていますか?その場合、放電電圧は約15Vで、充電電圧は約16.8Vになります(1.25V /セル放電、1.4V /セル充電)。LM317のリファレンスは、充電電流が(1.25 / 68)18mAの場合、68オームの抵抗器全体で1.25V です。LM317のドロップアウト電圧は、そのレートで2Vを超えることはありません(データシートのtybluからリンクされたページ6、非常に控えめな見積もり)。したがって、最小入力電圧は(控えめに)2V + 1.25V + 16.8v = 20.05Vである必要があります

抵抗器の値をどのように選択しましたか?安全な充電レート(オフにするために監視している場合)はC / 10であり、これは(100-mAh / 10)100mA充電電流である必要があります。これにより、抵抗値は(1.25V / .1A)12.5オーム、電力定格は(.1 ^ 2 * 12.5).125Wになります。これらの12セルは直列または並列ですか?


あなたは15Vをどこから得たのですか?まるで12 * 1.2 = 14.4V
ディーン

私は放電に1.25Vを使用しています。これは、ルンバの充電回路でも使用されているためです。
AngryEE、2011年

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最も人気のある2つの電池メーカーの1つである充電器の1つでの充電仕様は、充電器の仕様から次のとおりです。

バッテリーサイズ/定格容量(mAh)/推定充電時間

AA 1300-2000 8-12.5時間/ AA 2100-2500 13-16時間/ AAA 850-900 11-12時間

これらの3種類のバッテリーの充電器電流の仕様は200mAで、2つのバッテリーが2.8vの電圧で直列に接続されています。充電中の2シリーズバッテリーの実際の測定電圧は2.885ボルトで、電流は240mAです。1.2vで10個のバッテリーを直列に使用した場合、合計バッテリー電圧は12vで、トリクル充電電圧は13.8vで、バッテリー電圧より15%高くなります。そのことを念頭に置くと、バッテリーあたりの定格電圧1.2v * 1.15(バッテリー電圧+ 15%)での200mAの充電電流仕様は、バッテリー(セル)あたり1.4ボルト、直列の2つは2.8v、12になります。 12個のバッテリーからなる直列バッテリーバンクの充電電圧が16.8ボルトの場合、直列では(1.4v * 12バッテリー)になります。経験とパナソニックのバッテリーエンジニアとの相談から、私は常にトリクル充電バッテリーにバッテリー電圧プラス15%充電電圧を使用してきました。24vdc産業用制御システムでは、システムバックアップ用に2つの12v AGMバッテリーを直列に接続して、電源を27.6v(24v * 1.15)で稼働させます。これは、商用電源のコントロールパネルのバックアップ電源として常に優れており、ほとんどの計装、Plc、およびセンサーは最大30vdcまで正常に動作するため、これがコントロールの問題であることに気づくことはありませんでした。したがって、前の投稿と一致して、16.8v + 2v + 1.25ボルトが20.05vの最適入力電圧になります。センサーは最大30vdcまで正常に動作するため、これがコントロールの問題であることに気づきませんでした。したがって、前の投稿と一致して、16.8v + 2v + 1.25ボルトが20.05vの最適入力電圧になります。センサーは最大30vdcまで正常に動作するため、これがコントロールの問題であることに気づきませんでした。したがって、前の投稿と一致して、16.8v + 2v + 1.25ボルトが20.05vの最適入力電圧になります。


読みやすさの点で答えを改善できますか?段落と論理的アプローチおよび説明への内訳。
User323693 2017年

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比較的シンプルです。バッテリーパックの最大ワット数。bw。

ソースまたは充電器は、そのワット数の少なくとも2倍を生成する必要があります。

2bw。

この回路は、時間tにおいて効率xでパックを充電します。ここで、tはx @パックを完全に充電するのにかかる時間です。

残りは学校でそれをカバーしてから数年になりますが、あいまいですが、現在のレートに合わせて適切に設定する方法については、テキストを参照してください。

Bw = 2Bw回(効率)。通常、リニア電圧レギュレータを使用すると約67%です。または、x / tに100%を掛けます。そんな感じ。あなたの回路は標準的であり、常に変化するバッテリーインピーダンスに加えて定電流充電器が最新の高容量バッテリーで沼地に達しないので、低周波数レートでオクソレーター(sp?)を追加する必要があるため、非常に効率的ではありません。定電流とともに、電荷吸着と化学物質のクールダウンの両方に傾斜した高電圧パルスを生成します。

例えば。C / 10の定電流で充電します。0.5秒ごとに100ボルトの正パルスをパルスし、別の回路を使用して200ミランを正電極に送ります。あなたがそうしている間、今C / 10定率を邪魔しないでください。

例を使用すると、細胞内の樹状突起を整列させるのに役立ち、より長く持続するはるかに優れたより速くより完全な電荷を生成します。

幸運がたくさん。

ジョン。


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EE.SEへようこそ。あなたの答えはいくつかの点で不明確です。バッテリーパックの「最大ワット数」とは何ですか?充電器が「少なくとも2倍のワット数を生成する」必要があるのはなぜですか?「残りはあいまいで、学校で取り上げてから数年になります...」理論を説明しているページの上部にある回答を読むと、気分をリフレッシュできます。8年前に正解として認められました。
トランジスタ

あったかもしれませんが、それは間違っています。私の答えに対するあなたの質問は意味がなく、電気についての理解がほとんどありません。
John Musielewicz。
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