É difícil avaliar as características de um carregador específico sem entender como a carga exemplar de uma bateria de íons de lítio deve realmente fluir. Portanto, antes de prosseguir diretamente para os circuitos, vamos relembrar um pouco de teoria.
Dependendo do material do eletrodo positivo de uma bateria de lítio, existem várias variedades deles:
Todas essas baterias têm características próprias, mas como essas nuances não são de fundamental importância para o consumidor em geral, elas não serão consideradas neste artigo.
Além disso, todas as baterias de íons de lítio são produzidas em vários tamanhos e formatos. Eles podem ser em uma versão de caixa (por exemplo, as baterias 18650 que são populares hoje) ou em uma versão laminada ou prismática (baterias de gel-polímero). Estes últimos são sacos hermeticamente selados feitos de um filme especial, no qual estão localizados os eletrodos e a massa do eletrodo.
Os tamanhos mais comuns de baterias de íon de lítio são mostrados na tabela abaixo (todas elas têm uma tensão nominal de 3,7 volts):
| Designação | Tamanho | Tamanho semelhante |
|---|---|---|
| XXYY0, Onde XX- indicação do diâmetro em mm, AA- valor do comprimento em mm, 0 - reflete a execução na forma de um cilindro |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø corresponde a AAA, mas metade do comprimento) | |
| 10280 | ||
| 10430 | AAA | |
| 10440 | AAA | |
| 14250 | 1/2AA | |
| 14270 | Ø AA, comprimento CR2 | |
| 14430 | Ø 14 mm (como AA), mas mais curto | |
| 14500 | AA | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (ou 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (ou 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (ou 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | A PARTIR DE | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Os processos eletroquímicos internos procedem da mesma maneira e não dependem do fator de forma e desempenho da bateria, portanto, tudo o que foi dito abaixo se aplica igualmente a todas as baterias de lítio.
A maneira mais correta de carregar baterias de lítio é carregar em duas etapas. É este método que utiliza Sony em todos os seus carregadores. Apesar do controlador de carga mais complexo, este proporciona uma carga mais completa das baterias de iões de lítio sem reduzir a sua vida útil.
Aqui nós estamos falando sobre o perfil de carga de duas fases das baterias de lítio, abreviado como CC / CV (corrente constante, tensão constante). Existem também opções com correntes pulsadas e escalonadas, mas não são consideradas neste artigo. Você pode ler mais sobre o carregamento com corrente pulsada.
Então, vamos considerar os dois estágios da cobrança com mais detalhes.
1. Na primeira fase uma corrente de carga constante deve ser fornecida. O valor atual é 0,2-0,5C. Para carregamento acelerado, é permitido aumentar a corrente até 0,5-1,0 C (onde C é a capacidade da bateria).
Por exemplo, para uma bateria com capacidade de 3000 mAh, a corrente de carga nominal no primeiro estágio é de 600-1500 mA e a corrente de carga acelerada pode estar na faixa de 1,5-3A.
Para garantir uma corrente de carga constante de um determinado valor, o circuito do carregador (carregador) deve ser capaz de aumentar a tensão nos terminais da bateria. De fato, no primeiro estágio, a memória funciona como um estabilizador de corrente clássico.
Importante: se você planeja carregar baterias com uma placa de proteção integrada (PCB), ao projetar o circuito do carregador, certifique-se de que a tensão de circuito aberto do circuito nunca exceda 6-7 volts. Caso contrário, a placa de proteção pode falhar.
No momento em que a tensão da bateria sobe para um valor de 4,2 volts, a bateria ganha aproximadamente 70-80% de sua capacidade (o valor da capacidade específica dependerá da corrente de carga: com uma carga acelerada será um pouco menor , com uma carga nominal - um pouco mais). Este momento é o final do primeiro estágio da carga e serve como sinal para a transição para o segundo (e último) estágio.
2. Segunda fase de carga- esta é a carga da bateria com uma tensão constante, mas diminuindo gradualmente (decrescente) a corrente.
Nesta fase, o carregador mantém uma tensão de 4,15-4,25 volts na bateria e controla o valor da corrente.
À medida que a capacidade aumenta, a corrente de carga diminui. Assim que seu valor diminui para 0,05-0,01С, o processo de carregamento é considerado concluído.
Uma nuance importante na operação do carregador correto é sua desconexão completa da bateria após a conclusão do carregamento. Isso se deve ao fato de que é extremamente indesejável que as baterias de lítio fiquem sob alta tensão por um longo tempo, o que geralmente é fornecido pelo carregador (ou seja, 4,18-4,24 volts). Isso leva a uma degradação acelerada composição química bateria e, como resultado, uma diminuição da sua capacidade. Longa permanência significa dezenas de horas ou mais.
Durante o segundo estágio da carga, a bateria consegue ganhar cerca de 0,1-0,15 a mais de sua capacidade. A carga total da bateria atinge assim 90-95%, o que é um excelente indicador.
Consideramos dois estágios principais de carregamento. No entanto, a cobertura da questão do carregamento de baterias de lítio ficaria incompleta se não fosse mencionada mais uma etapa de carregamento - a chamada. pré-carga.
Estágio de pré-carga (pré-carga)- este estágio é usado apenas para baterias profundamente descarregadas (abaixo de 2,5 V) para trazê-las ao modo de operação normal.
Nesta fase, a cobrança é fornecida corrente direta valor reduzido até que a tensão da bateria atinja 2,8 V.
A etapa preliminar é necessária para evitar o inchaço e a despressurização (ou mesmo explosão com fogo) de baterias danificadas, que, por exemplo, apresentam um curto-circuito interno entre os eletrodos. Se uma grande corrente de carga passar imediatamente por essa bateria, isso inevitavelmente levará ao aquecimento e, em seguida, que sorte.
Outro benefício do pré-carregamento é o pré-aquecimento da bateria, que é importante ao carregar em Baixas temperaturas meio Ambiente(em uma sala sem aquecimento durante a estação fria).
O carregamento inteligente deve ser capaz de controlar a tensão da bateria durante estágio preliminar carga e, caso a tensão por muito tempo não subir, conclua que a bateria está com defeito.
Todos os estágios de carregamento de uma bateria de íons de lítio (incluindo o estágio de pré-carga) são mostrados esquematicamente neste gráfico:
Exceder a tensão de carga nominal em 0,15 V pode reduzir a vida útil da bateria pela metade. Reduzir a tensão de carga em 0,1 volts reduz a capacidade de uma bateria carregada em cerca de 10%, mas aumenta significativamente sua vida útil. A voltagem de uma bateria totalmente carregada após removê-la do carregador é de 4,1-4,15 volts.
Para resumir o exposto, esboçamos as principais teses:
1. Qual corrente para carregar uma bateria de íons de lítio (por exemplo, 18650 ou qualquer outra)?
A corrente dependerá de quão rápido você gostaria de carregá-lo e pode variar de 0,2C a 1C.
Por exemplo, para uma bateria 18650 com capacidade de 3400 mAh, a corrente de carga mínima é 680 mA e a máxima é 3400 mA.
2. Quanto tempo leva para carregar, por exemplo, as mesmas 18650 baterias recarregáveis?
O tempo de carga depende diretamente da corrente de carga e é calculado pela fórmula:
T \u003d C / eu carrego.
Por exemplo, o tempo de carregamento da nossa bateria com capacidade de 3400 mAh com corrente de 1A será de cerca de 3,5 horas.
3. Como carregar corretamente uma bateria de polímero de lítio?
Todas as baterias de lítio são carregadas da mesma maneira. Não importa se é polímero de lítio ou íon de lítio. Para nós consumidores, não há diferença.
A placa de proteção (ou PCB - placa de controle de energia) é projetada para proteger contra curto circuito, sobrecarga e descarga excessiva da bateria de lítio. Como regra, a proteção contra superaquecimento também é incorporada aos módulos de proteção.
Por motivos de segurança, é proibido o uso de baterias de lítio em eletrodomésticos que não possuam placa de proteção integrada. Portanto, todas as baterias de celular sempre possuem uma placa PCB. Os terminais de saída da bateria estão localizados diretamente na placa: 
Essas placas usam um controlador de carga de seis pernas em um mikrukh especializado (análogos JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600, etc.). A tarefa deste controlador é desconectar a bateria da carga quando a bateria estiver completamente descarregada e desconectar a bateria do carregamento quando atingir 4,25V.
Aqui, por exemplo, está um diagrama da placa de proteção de bateria BP-6M que foi fornecida com telefones Nokia antigos: 
Se falamos de 18650, eles podem ser produzidos com e sem placa de proteção. O módulo de proteção está localizado na área do terminal negativo da bateria. 
A placa aumenta o comprimento da bateria em 2-3 mm. 
Baterias sem módulo PCB geralmente vêm com baterias que vêm com seus próprios circuitos de proteção.
Qualquer bateria com proteção pode ser facilmente convertida em uma bateria desprotegida simplesmente eviscerando-a. 
Até o momento, a capacidade máxima da bateria 18650 é de 3400 mAh. As baterias com proteção devem ter uma designação correspondente na caixa ("Protegida"). 
Não confunda placa PCB com módulo PCM (PCM - módulo de carga de energia). Se os primeiros servem apenas para proteger a bateria, os segundos são projetados para controlar o processo de carregamento - eles limitam a corrente de carga em um determinado nível, controlam a temperatura e, em geral, garantem todo o processo. A placa PCM é o que chamamos de controlador de carga.
Espero que agora não haja mais perguntas, como carregar uma bateria 18650 ou qualquer outra bateria de lítio? Em seguida, nos voltamos para uma pequena seleção de soluções de circuito prontas para carregadores (esses mesmos controladores de carga).
Todos os circuitos são adequados para carregar qualquer bateria de lítio, resta apenas decidir sobre a corrente de carga e a base do elemento.
Esquema de um carregador simples baseado no chip LM317 com um indicador de carga: 
O circuito é simples, toda a configuração se resume a definir a tensão de saída para 4,2 volts usando o resistor trimmer R8 (sem uma bateria conectada!) E definir a corrente de carga selecionando os resistores R4, R6. A potência do resistor R1 é de pelo menos 1 watt.
Assim que o LED se apagar, o processo de carregamento pode ser considerado concluído (a corrente de carregamento nunca diminuirá para zero). Não é recomendado manter a bateria nessa carga por muito tempo depois de totalmente carregada.
O chip lm317 é amplamente utilizado em vários estabilizadores de tensão e corrente (dependendo do circuito de comutação). É vendido em cada esquina e custa um centavo em geral (você pode levar 10 peças por apenas 55 rublos).
LM317 vem em diferentes casos: 
Atribuição de pinos (pinagem): 
Os análogos do chip LM317 são: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (os dois últimos são de produção nacional).
A corrente de carregamento pode ser aumentada até 3A se você usar LM350 em vez de LM317. É verdade que será mais caro - 11 rublos / peça.
A placa de circuito impresso e o conjunto do circuito são mostrados abaixo: 
O antigo transistor soviético KT361 pode ser substituído por semelhante p-n-p transistor (por exemplo, KT3107, KT3108 ou burguês 2N5086, 2SA733, BC308A). Ele pode ser removido completamente se o indicador de carga não for necessário.
A desvantagem do circuito: a tensão de alimentação deve estar na faixa de 8-12V. Isso se deve ao fato de que para operação normal LM317, a diferença entre a tensão da bateria e a tensão de alimentação deve ser de pelo menos 4,25 volts. Assim, não será possível alimentá-lo a partir da porta USB.
MAX1551/MAX1555 são carregadores especializados para baterias Li+ que podem funcionar a partir de USB ou de um adaptador de energia separado (por exemplo, um carregador de telefone).
A única diferença entre esses microcircuitos é que o MAX1555 fornece um sinal para o indicador de progresso da carga e o MAX1551 - um sinal de que a energia está ligada. Aqueles. 1555 ainda é preferível na maioria dos casos, então 1551 agora é difícil de encontrar à venda.
Uma descrição detalhada desses chips do fabricante -.
A tensão máxima de entrada do adaptador CC é de 7 V, quando alimentado por USB é de 6 V. Quando a tensão de alimentação cai para 3,52 V, o microcircuito desliga e a carga é interrompida.
O próprio microcircuito detecta em qual entrada a tensão de alimentação está presente e é conectada a ela. Se a energia for fornecida através do barramento USB, a corrente máxima de carga será limitada a 100 mA - isso permite conectar o carregador à porta USB de qualquer computador sem medo de queimar a ponte sul.
Quando alimentado por uma fonte de alimentação separada, a corrente de carga típica é de 280mA.
Os chips têm proteção contra superaquecimento embutida. Mas mesmo neste caso, o circuito continua funcionando, reduzindo a corrente de carga em 17mA para cada grau acima de 110°C.
Existe uma função de pré-carga (veja acima): desde que a tensão da bateria seja inferior a 3V, o microcircuito limita a corrente de carga a 40 mA.
O microcircuito tem 5 pinos. Aqui esquema típico inclusões: 
Se houver uma garantia de que a tensão na saída do seu adaptador não pode exceder 7 volts em nenhuma circunstância, você poderá ficar sem o estabilizador 7805.
A opção de carregamento USB pode ser montada, por exemplo, neste. 
O microcircuito não precisa de diodos externos ou transistores externos. Em geral, é claro, mikruhi chique! Só que eles são muito pequenos, é inconveniente soldar. E eles ainda são caros ().
O estabilizador LP2951 é fabricado pela National Semiconductors (). Ele fornece a implementação da função de limitação de corrente integrada e permite gerar um nível estável de tensão de carga para uma bateria de íons de lítio na saída do circuito.
O valor da tensão de carga é de 4,08 - 4,26 volts e é definido pelo resistor R3 quando a bateria é desconectada. A tensão é muito precisa.
A corrente de carga é de 150 - 300mA, esse valor é limitado pelos circuitos internos do chip LP2951 (dependendo do fabricante).
Use um diodo com uma pequena corrente reversa. Por exemplo, pode ser qualquer uma das séries 1N400X que você conseguir. O diodo é usado como um diodo de bloqueio para evitar corrente reversa da bateria para o chip LP2951 quando a tensão de entrada é desligada. 
Este carregador produz uma corrente de carregamento bastante baixa, portanto, qualquer bateria 18650 pode ser carregada a noite toda.
O microcircuito pode ser comprado em um pacote DIP e em um pacote SOIC (o custo é de cerca de 10 rublos por peça).
O chip permite que você crie os carregadores certos, além disso, é mais barato que o badalado MAX1555. 
Um circuito de comutação típico é obtido de: 
Uma vantagem importante do circuito é a ausência de resistores poderosos de baixa resistência que limitam a corrente de carga. Aqui, a corrente é definida por um resistor conectado à 5ª saída do microcircuito. Sua resistência deve estar na faixa de 2-10 kOhm.
O conjunto do carregador fica assim: 
O microcircuito aquece bastante durante a operação, mas isso não parece interferir nele. Ele cumpre sua função.
Aqui está outra opção placa de circuito impresso Com led smd e conector micro USB: 
Altamente circuito simples, ótima opção! Permite carregar com corrente de até 800 mA (ver). É verdade que tende a ficar muito quente, mas neste caso, a proteção contra superaquecimento embutida reduz a corrente. 
O circuito pode ser bastante simplificado jogando fora um ou mesmo ambos os LEDs com um transistor. Então ficará assim (concordo, não há lugar mais fácil: um par de resistores e um conder): 
Uma das opções de PCB está disponível em . A placa é projetada para elementos de tamanho 0805.
I=1000/R. Você não deve definir uma corrente grande imediatamente, primeiro veja quanto o microcircuito vai aquecer. Para meus propósitos, peguei um resistor de 2,7 kOhm, enquanto a corrente de carga acabou sendo de cerca de 360 mA.
É improvável que um radiador possa ser adaptado a este microcircuito, e não é fato que será eficaz devido à alta resistência térmica da transição cristal-case. O fabricante recomenda fazer o dissipador de calor "através dos fios" - tornando os trilhos o mais grossos possível e deixando a folha sob a caixa do microcircuito. E, em geral, quanto mais folha de "terra" sobrar, melhor.
A propósito, a maior parte do calor é removida através da 3ª perna, então você pode fazer essa trilha bem larga e grossa (preencher com excesso de solda). 
O pacote do chip LTC4054 pode ser rotulado como LTH7 ou LTADY.
O LTH7 difere do LTADY, pois o primeiro pode levantar uma bateria muito descarregada (na qual a tensão é inferior a 2,9 volts), enquanto o segundo não pode (você precisa balançar separadamente).
Микросхема вышла очень удачной, поэтому имеет кучу аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Antes de usar qualquer um dos análogos, verifique as folhas de dados.
O microcircuito é feito na embalagem SOP-8 (veja), possui um dissipador de calor de metal em sua barriga que não está conectado aos contatos, o que possibilita a remoção de calor de forma mais eficiente. Permite carregar a bateria com uma corrente de até 1A (a corrente depende do resistor de ajuste de corrente). 
O diagrama de conexão requer o mínimo de acessórios: 
O circuito implementa o processo de carga clássico - primeiro carga com corrente constante, depois com tensão constante e corrente decrescente. Tudo é científico. Se você desmontar o carregamento passo a passo, poderá distinguir várias etapas:
A corrente de carga (em amperes) é calculada pela fórmula I=1200/R prog. O máximo permitido é 1000 mA.
Um teste real de carregamento com uma bateria 18650 a 3400 mAh é mostrado no gráfico: 
A vantagem do microcircuito é que a corrente de carga é definida por apenas um resistor. Não são necessários resistores poderosos de baixa resistência. Além disso, há um indicador do processo de carregamento, bem como uma indicação do final do carregamento. Quando a bateria não está conectada, o indicador pisca uma vez a cada poucos segundos.
A tensão de alimentação do circuito deve estar entre 4,5 ... 8 volts. Quanto mais próximo de 4,5V - melhor (para que o chip aquece menos).
A primeira perna é usada para conectar o sensor de temperatura embutido na bateria de íons de lítio (geralmente o terminal do meio de uma bateria de celular). Se a tensão de saída estiver abaixo de 45% ou acima de 80% da tensão de alimentação, o carregamento será suspenso. Se você não precisa de controle de temperatura, é só colocar esse pé no chão.
Atenção! Este circuito tem uma desvantagem significativa: a ausência de um circuito de proteção reversa da bateria. Neste caso, é garantido que o controlador queimará devido à ultrapassagem da corrente máxima. Nesse caso, a tensão de alimentação do circuito cai diretamente na bateria, o que é muito perigoso.
A vedação é simples, feita em uma hora no joelho. Se o tempo sofrer, você pode encomendar módulos prontos. Alguns fabricantes de módulos acabados adicionam proteção contra sobrecorrente e sobredescarga (por exemplo, você pode escolher qual placa você precisa - com ou sem proteção e com qual conector). 
Você também pode encontrar placas prontas com um contato para um sensor de temperatura. Ou ainda um módulo de carregamento com vários chips TP4056 em paralelo para aumentar a corrente de carregamento e com proteção contra inversão de polaridade (exemplo).
É também um design muito simples. A corrente de carga é definida pelo resistor R prog (por exemplo, se você colocar um resistor de 3 kΩ, a corrente será de 500 mA).
Os microcircuitos geralmente são marcados no gabinete: LTRG (eles podem ser encontrados em telefones antigos da Samsung). 
Transistor vai caber qualquer p-n-p, o principal é que ele seja projetado para uma determinada corrente de carga.
Não há indicador de carga neste diagrama, mas no LTC1734 diz-se que o pino "4" (Prog) tem duas funções - definir a corrente e monitorar o final da carga da bateria. Por exemplo, um circuito com controle de fim de carga usando um comparador LT1716 é mostrado. 
Comparador LT1716 em este caso pode ser substituído por um LM358 barato.
Provavelmente é difícil criar um circuito a partir de componentes mais acessíveis. Aqui o mais difícil é encontrar a fonte da tensão de referência TL431. Mas eles são tão comuns que são encontrados em quase todos os lugares (raramente o que a fonte de energia faz sem esse microcircuito). 
Bem, o transistor TIP41 pode ser substituído por qualquer outro com uma corrente de coletor adequada. Mesmo o antigo KT819 soviético, KT805 (ou menos poderoso KT815, KT817) servirá.
A configuração do circuito se resume a definir a tensão de saída (sem bateria !!!) usando um aparador no nível de 4,2 volts. O resistor R1 define o valor máximo da corrente de carga.
Este esquema implementa totalmente o processo de dois estágios de carregamento de baterias de lítio - primeiro carregamento com corrente contínua, depois transição para a fase de estabilização de tensão e uma diminuição suave da corrente para quase zero. A única desvantagem é a baixa repetibilidade do circuito (caprichoso na configuração e exigente nos componentes usados).
Há outro microchip imerecidamente negligenciado da Microchip - MCP73812 (veja). Com base nisso, você obtém uma opção de cobrança muito econômica (e barata!). Todo o kit é apenas um resistor!
A propósito, o microcircuito é feito em um estojo conveniente para soldagem - SOT23-5. 
O único aspecto negativo é que fica muito quente e não há indicação de carga. De alguma forma, também não funciona de forma muito confiável se você tiver uma fonte de alimentação de baixa potência (o que causa uma queda de tensão). 
Em geral, se a indicação de carga não for importante para você e uma corrente de 500 mA for adequada para você, o MCP73812 é uma opção muito boa.
Uma solução totalmente integrada é oferecida - NCP1835B, proporcionando alta estabilidade da tensão de carga (4,2 ± 0,05 V).
Talvez a única desvantagem deste microcircuito seja seu tamanho muito pequeno (pacote DFN-10, tamanho 3x3 mm). Nem todo mundo é capaz de fornecer solda de alta qualidade de tais elementos em miniatura. 
Das vantagens indiscutíveis, gostaria de destacar o seguinte:
O custo do microcircuito não é tão barato, mas não tão grande (~ $ 1) para se recusar a usá-lo. Se você é amigo de um ferro de solda, recomendo optar por esta opção.
Mais descrição detalhadaé em .
Sim você pode. No entanto, isso exigirá um controle rígido sobre a corrente e a tensão de carga.
Em geral, não funcionará para carregar a bateria, por exemplo, nosso 18650 sem carregador. Você ainda precisa limitar de alguma forma a corrente máxima de carga, pelo menos a memória mais primitiva, mas ainda necessária.
O carregador mais simples para qualquer bateria de lítio é um resistor em série com a bateria: 
A resistência e a dissipação de potência do resistor dependem da tensão da fonte de alimentação que será usada para carregar.
Vamos, como exemplo, calcular um resistor para uma fonte de alimentação de 5 volts. Vamos carregar uma bateria 18650 com capacidade de 2400 mAh.
Portanto, no início do carregamento, a queda de tensão no resistor será:
U r \u003d 5 - 2,8 \u003d 2,2 Volts
Suponha que nossa fonte de alimentação de 5V seja classificada para uma corrente máxima de 1A. O circuito consumirá a maior corrente no início da carga, quando a tensão na bateria for mínima e for de 2,7 a 2,8 Volts.
Atenção: esses cálculos não levam em consideração a possibilidade de que a bateria possa ser descarregada muito profundamente e a tensão nela possa ser muito menor, até zero.
Assim, a resistência do resistor necessária para limitar a corrente no início da carga no nível de 1 Ampere deve ser:
R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 ohms
Poder de dissipação do resistor:
P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2,2 \u003d 2,2 W
No final da carga da bateria, quando a tensão se aproximar de 4,2 V, a corrente de carga será:
Eu carrego \u003d (U un - 4,2) / R \u003d (5 - 4,2) / 2,2 \u003d 0,3 A
Ou seja, como podemos ver, todos os valores não ultrapassam os limites permitidos para uma determinada bateria: a corrente inicial não excede a corrente de carga máxima permitida para uma determinada bateria (2,4 A), e a corrente final excede a corrente na qual a bateria não ganha mais capacidade ( 0,24 A).
A principal desvantagem desse carregamento é a necessidade de monitorar constantemente a tensão da bateria. E desligue manualmente a carga assim que a tensão atingir 4,2 Volts. O fato é que as baterias de lítio não toleram muito bem uma sobretensão de curto prazo - as massas dos eletrodos começam a se degradar rapidamente, o que inevitavelmente leva a uma perda de capacidade. Ao mesmo tempo, todos os pré-requisitos para superaquecimento e despressurização são criados.
Se a sua bateria tiver uma placa de proteção integrada, que foi discutida um pouco mais acima, tudo será simplificado. Ao atingir uma determinada tensão na bateria, a própria placa a desconectará do carregador. No entanto, esse método de cobrança tem desvantagens significativas, sobre as quais falamos.
A proteção embutida na bateria não permitirá que ela seja recarregada em nenhuma circunstância. Tudo o que resta a você fazer é controlar a corrente de carga para que ela não ultrapasse os valores permitidos para esta bateria (placas de proteção não podem limitar a corrente de carga, infelizmente).
Se você tiver uma fonte de alimentação com proteção de corrente (limitação) à sua disposição, você está salvo! Essa fonte de alimentação já é um carregador completo que implementa o perfil de carga correto, sobre o qual escrevemos acima (CC / CV).
Tudo o que você precisa fazer para carregar o li-ion é definir a fonte de alimentação para 4,2 volts e definir o limite de corrente desejado. E você pode conectar a bateria.
No início, quando a bateria ainda está descarregada, bloco de laboratório fonte de alimentação operará no modo de proteção de corrente (ou seja, estabilizará a corrente de saída em um determinado nível). Então, quando a tensão no banco subir para o conjunto de 4,2 V, a fonte de alimentação mudará para o modo de estabilização de tensão e a corrente começará a cair.
Quando a corrente cai para 0,05-0,1C, a bateria pode ser considerada totalmente carregada.
Como você pode ver, o PSU de laboratório é um carregador quase perfeito! A única coisa que não pode fazer automaticamente é tomar a decisão de carregar totalmente a bateria e desligar. Mas isso é uma ninharia, que nem vale a pena prestar atenção.
E se estamos falando de uma bateria descartável que não se destina a recarga, a resposta correta (e apenas correta) para essa pergunta é NÃO.
O fato é que qualquer bateria de lítio (por exemplo, o CR2032 comum na forma de um comprimido plano) é caracterizada pela presença de uma camada passiva interna que cobre o ânodo de lítio. Esta camada evita reação químicaânodo com eletrólito. E o fornecimento de corrente externa destrói a camada protetora acima, causando danos à bateria.
Aliás, se falarmos da bateria não recarregável CR2032, ou seja, a LIR2032, que é muito parecida com ela, já é uma bateria completa. Ele pode e deve ser recarregado. Só que a voltagem dela não é 3, mas 3,6V.
Como carregar baterias de lítio (seja uma bateria de telefone, 18650 ou qualquer outra bateria de íons de lítio) foi discutido no início do artigo.
Circuito do controlador de carga da bateria de bateria solaré construído com base em um chip, que é um elemento-chave de todo o dispositivo como um todo. O chip é a parte principal do controlador, e o próprio controlador é o elemento chave do sistema solar. Este dispositivo monitora o funcionamento de todo o dispositivo como um todo e também gerencia o carregamento da bateria dos painéis solares.
Na carga máxima da bateria, o controlador regulará o fornecimento de corrente a ela, reduzindo-a à quantidade necessária para compensar a autodescarga do dispositivo. Se a bateria estiver completamente descarregada, o controlador desligará qualquer carga de entrada no dispositivo.
A necessidade deste dispositivo pode ser reduzida aos seguintes pontos:
O controlador de carga da bateria para dispositivos solares é importante porque o desempenho de todas as suas funções em boas condições aumenta muito a vida útil da bateria integrada.
Na ausência de raios solares nas fotocélulas da estrutura, está em modo de suspensão. Depois que os raios aparecem nos elementos, o controlador ainda está no modo de suspensão. Acende somente se a energia acumulada do sol atingir 10 V de tensão em equivalente elétrico.
Assim que a tensão atingir esse indicador, o dispositivo será ligado e, através do diodo Schottky, começará a fornecer corrente à bateria. O processo de carregamento da bateria neste modo continuará até que a tensão recebida pelo controlador atinja 14 V. Se isso acontecer, ocorrerão algumas alterações no circuito do controlador para uma bateria solar de 35 watts ou qualquer outra. O amplificador abrirá o acesso ao transistor MOSFET e os outros dois, mais fracos, serão fechados.
Assim, a bateria irá parar de carregar. Assim que a tensão cair, o circuito retornará à sua posição inicial e o carregamento continuará. O tempo atribuído para esta operação ao controlador é de cerca de 3 segundos.
Este tipo de dispositivo é considerado o mais simples e barato. Sua única e principal tarefa é desligar a carga da bateria quando a tensão máxima for atingida para evitar o superaquecimento.
No entanto, esse tipo tem uma certa desvantagem, que é desligar muito cedo. Após atingir a corrente máxima, é necessário manter o processo de carga por mais algumas horas, e esse controlador o desligará imediatamente.
Como resultado, a carga da bateria será de cerca de 70% do máximo. Isso afeta negativamente a bateria.
Este tipo é um On/Off avançado. A atualização é que ele possui um sistema embutido de modulação por largura de pulso (PWM). Esta função permitia ao controlador, ao atingir a tensão máxima, não desligar a alimentação de corrente, mas reduzir sua força.
Por causa disso, tornou-se possível carregar quase completamente o dispositivo.
Este tipo é considerado o mais avançado na atualidade. A essência de seu trabalho é baseada no fato de que ele é capaz de determinar o valor exato da tensão máxima para uma determinada bateria. Ele monitora continuamente a corrente e a tensão no sistema. Devido à aquisição constante desses parâmetros, o processador é capaz de manter os valores mais ideais de corrente e tensão, o que permite criar potência máxima.
Se compararmos o controlador MPPT e PWN, a eficiência do primeiro é cerca de 20-35% maior.
Existem apenas dois critérios de seleção:
Se não for possível comprar um produto pronto, você mesmo poderá criá-lo. Mas se você entender como o controlador de carga da bateria solar funciona é bastante simples, criá-lo será mais difícil. Ao criar, deve-se entender que esse dispositivo será pior que o analógico produzido na fábrica.
Este é o circuito controlador solar mais simples e será o mais fácil de criar. O exemplo acima é adequado para criar um controlador para carregar uma bateria de chumbo-ácido com uma tensão de 12 V e conectar com uma bateria solar de baixa potência.
Se você alterar as classificações de alguns elementos-chave, poderá aplicar esse esquema a sistemas mais poderosos com baterias. A essência da operação de tal controlador caseiro será que, a uma tensão inferior a 11 V, a carga será desligada e, a 12,5 V, será aplicada à bateria.
Vale dizer que em um circuito simples é usado um transistor de efeito de campo, em vez de um diodo de proteção. No entanto, se houver algum conhecimento em diagramas elétricos, você pode criar um controlador mais avançado.
Este esquema é considerado avançado, pois sua criação é muito mais difícil. Mas o controlador com tal dispositivo é capaz de operação estável não apenas com conexão a uma bateria solar, mas também a um gerador eólico.
Como conectar o controlador corretamente, você aprenderá com nosso vídeo.
Os controladores são dispositivos úteis por si só. E para entender melhor esse tópico, é necessário trabalhar com um exemplo específico. Portanto, consideraremos o controlador de carga da bateria. O que ele representa? Como é arranjado? Quais são as características do trabalho?
Serve para monitorar a recuperação de perdas e gastos de energia. Primeiro, ele se ocupa em monitorar a conversão de energia elétrica em energia química, para que posteriormente, se necessário, haja o fornecimento dos circuitos ou dispositivos necessários. Não é difícil fazer um controlador de carregamento de bateria com suas próprias mãos. Mas também pode ser removido de fontes de alimentação que falharam.
Claro, não existe um esquema universal. Mas muitos em seu trabalho usam dois resistores de compensação que regulam os limites de tensão superior e inferior. Quando ultrapassa os limites especificados, a interação com os enrolamentos do relé começa e liga. Enquanto estiver funcionando, a tensão não cairá abaixo de um determinado nível tecnicamente predeterminado. Aqui devemos falar sobre o fato de que há uma gama diferente de limites. Assim, para a bateria, três e cinco, e doze e quinze volts podem ser instalados. Teoricamente, tudo depende da implementação de hardware. Vejamos como o controlador de carregamento da bateria funciona em diferentes casos.
Deve-se notar uma variedade significativa que os controladores de carga da bateria podem se orgulhar. Se falarmos sobre seus tipos, vamos fazer uma classificação dependendo do escopo:
Claro, as próprias espécies são muito maiores. Mas como estamos considerando um controlador de carga de bateria com ponto comum visão, então temos o suficiente deles. Se falamos daqueles que são usados para moinhos de vento, então neles o limite de tensão superior é geralmente de 15 volts, enquanto o inferior é de 12 V. Nesse caso, a bateria pode gerar 12 V no modo padrão. A fonte de energia é conectado a ele usando relé de contatos normalmente fechados. O que acontece quando a tensão da bateria excede os 15V definidos? Nesses casos, o controlador fecha os contatos do relé. Como resultado, a fonte de energia da bateria é comutada para o lastro de carga. Deve-se notar que não é particularmente apreciado para ser instalado para painéis solares devido a certas efeitos colaterais. Mas para eles são obrigatórios. Eletrodomésticos e os dispositivos móveis têm características próprias. Além disso, o controlador de carga da bateria dos celulares tablet, touch e push-button são quase idênticos.
Se você abrir alguma bateria, notará que uma pequena está soldada nos terminais da célula, chamada de circuito de proteção. O fato é que eles exigem monitoramento constante. Um circuito controlador típico é uma placa em miniatura na qual se baseia um circuito feito de componentes SMD. Ele, por sua vez, é dividido em dois microcircuitos - um deles é o de controle e o outro é o executivo. Vamos falar mais detalhadamente sobre o segundo.
É baseado em Normalmente, existem dois deles. O próprio microcircuito pode ter 6 ou 8 pinos. Para controle separado da carga e descarga da célula da bateria, são usados dois transistores de efeito de campo, localizados no mesmo compartimento. Assim, um deles pode conectar ou desconectar a carga. O segundo transistor faz as mesmas ações, mas com uma fonte de energia (que é o carregador). Graças a este esquema de implementação, você pode influenciar facilmente a operação da bateria. Você pode usá-lo em outro lugar, se desejar. Mas deve-se ter em mente que o circuito do controlador de carga da bateria e ele próprio só podem ser aplicados a dispositivos e elementos que tenham um alcance limitado de operação. Vamos agora discutir esses recursos com mais detalhes.
O fato é que, se a tensão exceder 4,2, pode ocorrer superaquecimento e até uma explosão. Para fazer isso, são selecionados esses elementos de microcircuitos que param de carregar quando esse indicador é atingido. E geralmente, até que a tensão atinja 4-4,1 V devido ao uso ou autodescarga, não será possível carregar mais. Esta é uma função importante atribuída ao controlador de carregamento da bateria de lítio.
Quando a tensão atinge valores criticamente baixos que tornam o funcionamento do dispositivo problemático (geralmente na faixa de 2,3-2,5V), o transistor MOSFET correspondente é desligado, responsável por fornecer corrente ao telefone celular. Em seguida, há uma transição para o modo de suspensão com consumo mínimo. E há um aspecto bastante interessante do trabalho. Portanto, até que a tensão da célula da bateria seja superior a 2,9-3,1 V, o dispositivo móvel não pode ser ligado para funcionar no modo normal. Provavelmente, você deve ter notado que ao conectar o telefone, ele mostra que está carregando, mas não quer ligar e funcionar no modo normal.
Como você pode ver, o controlador de carga da bateria Li-Ion desempenha um papel importante para garantir a longevidade dos dispositivos móveis e tem um efeito positivo em sua vida útil. Devido à facilidade de produção, eles podem ser encontrados em praticamente qualquer telefone ou tablet. Se houver o desejo de ver com seus próprios olhos e tocar o controlador de carregamento da bateria Li-Ion e seu conteúdo com as mãos, ao analisá-lo, lembre-se de que está trabalhando com um elemento químico, portanto, tenha cuidado .
A composição de dispositivos portáteis sem falhas inclui uma bateria, geralmente uma bateria de íons de lítio é usada para esse fim. Apesar do fato de que os recursos funcionais da eletrônica moderna estão sendo constantemente aprimorados, a própria bateria permanece praticamente inalterada.
A capacidade e os recursos funcionais da bateria aumentaram significativamente, mas princípio geral trabalho permaneceu o mesmo. A bateria pode superaquecer significativamente durante o carregamento e falhar. Quando sobrecarregada, a tensão pode cair abaixo de um nível crítico, o que levará à degradação da célula, e uma nova recarga será impossível. Portanto, para controlar o processo de carregamento as baterias são usadas Circuitos eletrônicos, chamados controladores.
Este equipamento é utilizado nos circuitos de telefones celulares, laptops e outros equipamentos eletrônicos portáteis. Um controlador de bateria é necessário para painéis solares e eólicos. Está incluído na composição de fontes de alimentação ininterruptas e outros equipamentos.
Para entender como a bateria é carregada, considere um circuito que inclui apenas um resistor e a própria bateria.
No nosso caso, usamos uma bateria 18650 com capacidade de 2400 mAh, com limites de tensão de 2,8-4,3 V, e uma fonte de alimentação de 5 volts e corrente máxima de 1 A. Vamos calcular os parâmetros do resistor necessário. Nesse caso, assumiremos que a bateria está em estado normal e não completamente descarregada. Vamos carregar a bateria. Primeiro, quando a tensão na bateria for mínima, a corrente será máxima e Ur - a queda de tensão no resistor deve ser de 2,2 Volts (esta é a diferença entre Uip - a tensão da fonte de alimentação 5 V e a bateria inicial valores).
Com base nesses dados, calculamos R - a resistência inicial através do resistor e Pr - a potência de dissipação:
R= Ur/I = 2,2/1 = 2,2 Ohm, onde I é a corrente máxima de alimentação.
Pr \u003d I2R \u003d 1x1x2,2 \u003d 2,2 W.
Quando a tensão na bateria atingir 4,2 V, Izar - a corrente de carga será:
Izar \u003d (Ui -4,2) / R \u003d (5-4,2) / 2,2 \u003d 0,3 A.
Acontece que, para carregar, precisamos de um resistor que funcione nessas taxas. Mas neste circuito, você terá que verificar a tensão da bateria o tempo todo para não perder o momento em que atinge um valor máximo de 4,2 V.
Importante! Teoricamente, é possível carregar a bateria sem um circuito de proteção separado, mas não funcionará para monitorar a tensão e a corrente de carga. Sim, esta opção pode ser usada 1-2 vezes, mas é impossível garantir que a bateria não falhe.
Existem três tarefas principais que os controladores de carga executam:
Os controladores têm funções diferentes. Ajusta o fornecimento de corrente, certificando-se de que as leituras sejam inferiores à carga máxima, mas ao mesmo tempo excedam a corrente de auto-descarga. Os dispositivos monitoram a passagem de todas as etapas da descarga-carga da bateria, com base na estrutura e composição química da bateria.
Se estamos falando de baterias de laptop, o controlador compensa adicionalmente os fluxos de energia que ocorrem quando o PC está carregando e operando ao mesmo tempo. Às vezes, os dispositivos são equipados com sensores térmicos para desligamento de emergência em caso de superaquecimento ou frio.
Se várias baterias forem usadas no sistema ao mesmo tempo, o controlador fornecerá carga apenas para as latas que ainda não foram carregadas.
Para evitar vazamentos e explosões de gás, alguns modelos de controladores de carga de bateria utilizam sensores de pressão.
Observação! A operação de qualquer controlador deve fornecer a relação correta de corrente constante/tensão constante (CC/CV). Se durante o carregamento a quantidade de energia fornecida for excessiva, essa parte em excesso será liberada no controlador na forma de calor. Portanto, o próprio controlador nunca está embutido na bateria, está incluído no circuito geral, mas sempre está localizado separadamente. Mas como fazer um dispositivo com suas próprias mãos?
Um dos controladores mais comuns é a variante no chip do DW01. É usado na maioria dos dispositivos móveis. Este elemento parece placa eletrônica em que todos os componentes necessários são montados.
DW01 tem 6 saídas e FETs montado em um pacote com 8 saídas - este é o chip 8205A.
Neste circuito, a tarefa do controlador de carga é desligar a bateria quando estiver totalmente descarregada ou quando estiver totalmente carregada, ou seja, atingindo um valor de 4,25 V. Em vez de DW01, pode-se usar NE57600, G2J, G3J, S8261, S8210, K091, JW01, JW11 e outros microcircuitos semelhantes.
O chip LC05111CMT já inclui transistores de efeito de campo, aqui apenas um capacitor e resistores são usados adicionalmente. O circuito usa transistores embutidos com uma resistência de transição de 0,011 ohms. Este é um diagrama simples para criar uma bateria com suas próprias mãos. Entre os terminais S1 e S2, a resistência máxima é de 24 V e a corrente máxima de carga/descarga é de 10A.
Todos os dispositivos de fabricação própria devem atender aos parâmetros especificados, caso contrário, a bateria não funcionará corretamente.
Até agora, a energia solar foi limitada (ao nível doméstico) à criação de painéis fotovoltaicos de potência relativamente baixa. Mas, independentemente do design do conversor fotoelétrico da luz do sol em corrente, este dispositivo é equipado com um módulo chamado controlador de carga da bateria solar.
De fato, o esquema de instalação da fotossíntese da luz solar inclui uma bateria recarregável - um dispositivo de armazenamento de energia recebida de um painel solar. É esta fonte de energia secundária que é servida principalmente pelo controlador.
O módulo eletrônico, chamado de controlador solar, é projetado para executar uma variedade de funções de controle durante o processo de carga/descarga.
Este é um dos muitos modelos existentes de controladores de carga solar. Este módulo é um dos desenvolvimentos do tipo PWM
Quando na superfície de um painel solar instalado, por exemplo, no telhado de uma casa, cai luz solar As fotocélulas do dispositivo convertem essa luz em corrente elétrica.
A energia resultante, de fato, poderia ser alimentada diretamente à bateria de armazenamento. No entanto, o processo de carga/descarga da bateria tem suas próprias sutilezas (certos níveis de correntes e tensões). Se essas sutilezas forem negligenciadas, a bateria simplesmente falhará em um curto período de operação.
Para não ter consequências tão tristes, um módulo chamado controlador de carga para uma bateria solar é projetado.
Além de monitorar o nível de carga da bateria, o módulo também monitora o consumo de energia. Dependendo do grau de descarga, o circuito do controlador de carga da bateria solar regula e define o nível de corrente necessário para a carga inicial e subsequente.
Dependendo da potência do controlador de carga da bateria da usina de energia solar, os designs desses dispositivos podem ter uma configuração muito diferente.
Em geral, em termos simples, o módulo fornece uma "vida" despreocupada para a bateria, que se acumula periodicamente e fornece energia aos dispositivos de consumo.
No nível industrial A produção de dois tipos de dispositivos eletrônicos foi estabelecida e está sendo realizada, cujo projeto é adequado para instalação em um circuito de sistema de energia solar:
O primeiro tipo de controlador para uma bateria solar pode ser chamado de "velho". Tais esquemas foram desenvolvidos e colocados em operação no início da formação da energia solar e eólica.
O princípio de operação do circuito controlador PWM é baseado em algoritmos de modulação por largura de pulso. A funcionalidade desses dispositivos é um pouco inferior aos dispositivos mais avançados da série MPPT, mas em geral eles também funcionam com bastante eficiência.
Um dos modelos de controlador de carga de bateria da estação solar popular na sociedade, apesar de o circuito do dispositivo ser feito usando a tecnologia PWM, considerada obsoleta
Projetos em que a tecnologia Maximum Power Point Tracking é usada (rastreando o limite máximo de potência) se distinguem por uma abordagem moderna para soluções de circuitos e fornecem maior funcionalidade.
Mas se compararmos os dois tipos de controlador e, além disso, com um viés para a esfera doméstica, os dispositivos MPPT não aparecem na luz cor-de-rosa em que são tradicionalmente anunciados.
Controlador tipo MPPT:
Este tipo de equipamento é mais adequado para sistemas globais de energia solar.
Um controlador projetado para operação como parte do projeto de uma usina de energia solar. É um representante da classe de dispositivos MPPT - mais avançados e eficientes
Para as necessidades de um usuário comum de um ambiente doméstico, que, via de regra, possui painéis pequenos, é mais lucrativo comprar e operar um controlador PWM (PWM) com o mesmo efeito.
Diagramas esquemáticos de controladores PWM e MPPT para serem considerados por um leigo é um momento muito complicado, juntamente com uma compreensão sutil da eletrônica. Portanto, é lógico considerar apenas diagramas estruturais. Esta abordagem é compreensível para uma ampla gama de pessoas.
A tensão do painel solar através de dois condutores (positivo e negativo) chega ao elemento estabilizador e ao circuito resistivo de separação. Devido a esta peça do circuito, os potenciais da tensão de entrada são equalizados e, de certa forma, organizam a proteção da entrada do controlador para que não exceda o limite de tensão de entrada.
Deve ser enfatizado aqui: cada modelo individual do dispositivo tem um limite de tensão de entrada específico (indicado na documentação).
É assim que se parece o diagrama de blocos dos dispositivos feitos com base nas tecnologias PWM. Para operação como parte de pequenas estações domésticas, essa abordagem de circuito fornece eficiência suficiente.
Além disso, a tensão e a corrente são limitadas ao valor exigido pelos transistores de potência. Esses componentes do circuito são, por sua vez, controlados pelo chip controlador através do chip driver. Como resultado, a saída de um par de transistores de potência é ajustada para o valor normal de tensão e corrente para a bateria.
Também no circuito há um sensor de temperatura e um driver que controla o transistor de potência, que regula a potência da carga (proteção contra descarga profunda da bateria). O sensor de temperatura monitora o estado de aquecimento elementos importantes controlador PWM.
Geralmente o nível de temperatura dentro do gabinete ou nos dissipadores de calor dos transistores de potência. Se a temperatura ultrapassar os limites definidos nas configurações, o dispositivo desliga todas as linhas de energia ativas.
A complexidade do circuito neste caso se deve à sua adição a uma série de elementos que constroem o algoritmo de controle necessário com mais cuidado, com base nas condições de operação.
Os níveis de tensão e corrente são monitorados e comparados por circuitos comparadores, e os resultados da comparação determinam a potência máxima de saída.
A principal diferença entre este tipo de controladores e dispositivos PWM é que eles são capazes de ajustar o módulo de energia solar à potência máxima, independentemente das condições climáticas.
O esquema de tais dispositivos implementa vários métodos de controle:
E no segmento final da ação geral, também é usado um algoritmo para comparar todos esses métodos.
Considerando o tópico das conexões, deve-se notar imediatamente: para a instalação de cada dispositivo individual, um recurso característico é trabalhar com uma série específica de painéis solares.
Assim, por exemplo, se for usado um controlador projetado para uma tensão máxima de entrada de 100 volts, uma série de painéis solares deve produzir uma tensão não superior a esse valor.
Qualquer usina de energia solar opera de acordo com a regra de equilibrar as tensões de saída e entrada do primeiro estágio. O limite superior da tensão do controlador deve corresponder ao limite superior da tensão do painel
Antes de conectar o dispositivo, é necessário determinar o local de sua instalação física. De acordo com os regulamentos, o local de instalação deve ser quartos secos e bem ventilados. A presença de materiais inflamáveis perto do dispositivo é excluída.
É inaceitável ter fontes de vibração, calor e umidade nas imediações do dispositivo. O local de instalação deve ser protegido de precipitação e luz solar direta.
Quase todos os fabricantes de controladores PWM exigem que você siga a sequência exata dos dispositivos de conexão.
Você precisa conectar dispositivos periféricos em total conformidade com as designações dos terminais de contato:
A sequência especificada não deve ser violada. Por exemplo, conectar painéis solares em primeiro lugar com uma bateria desconectada é estritamente proibido. Por tais ações, o usuário corre o risco de “queimar” o aparelho. O esquema de montagem de painéis solares com bateria é descrito com mais detalhes.
Além disso, para controladores da série PWM, é inaceitável conectar um inversor de tensão aos terminais de carga do controlador. O inversor deve ser conectado diretamente aos terminais da bateria.
Os requisitos gerais de instalação física para este tipo de aparelho são os mesmos dos sistemas anteriores. Mas a configuração do processo geralmente é um pouco diferente, pois os controladores MPPT são frequentemente considerados máquinas mais poderosas.
Para controladores projetados para níveis altos alimentação, recomenda-se o uso de cabos de grandes seções transversais equipados com tampas metálicas nas conexões dos circuitos de potência
Por exemplo, para sistemas potentes, esses requisitos são complementados pelo fato de os fabricantes recomendarem um cabo para linhas de conexão de energia, projetado para uma densidade de corrente de pelo menos 4 A / mm 2. Ou seja, por exemplo, para um controlador para uma corrente de 60 A, é necessário um cabo para conectar à bateria com uma seção transversal de pelo menos 20 mm 2.
Os cabos de conexão devem ser equipados com terminais de cobre, bem cravados com uma ferramenta especial. Os terminais negativos do painel solar e da bateria devem estar equipados com adaptadores com fusíveis e interruptores.
Essa abordagem elimina as perdas de energia e garante a operação segura da planta.
Diagrama estrutural de conexão de um poderoso controlador MPPT: 1 - painel solar; 2 – controlador MPPT; 3 - bloco de terminais; 4.5 - fusíveis; 6 – interruptor de alimentação do controlador; 7.8 - barramento terrestre
Antes de conectar ao dispositivo, certifique-se de que a tensão nos terminais corresponda ou seja menor que a tensão que pode ser aplicada à entrada do controlador.
Conectando periféricos ao dispositivo MTTP:
Após estes passos, é necessário substituir o fusível da bateria removido anteriormente e colocar o interruptor na posição “on”. Um alarme de detecção de bateria aparecerá na tela do controlador.
A tela do instrumento mostrará o valor da tensão do painel solar. Este momento indica o sucesso do lançamento da instalação de energia solar.
A indústria produz dispositivos multifacetados em termos de soluções de circuito. Portanto, é impossível dar recomendações inequívocas sobre a conexão de todas as instalações sem exceção.
No entanto, o princípio principal para qualquer tipo de dispositivo permanece o mesmo: sem conectar a bateria aos barramentos do controlador, a conexão com painéis fotovoltaicos é inaceitável. Requisitos semelhantes se aplicam para inclusão no esquema. Deve ser considerado como um módulo separado conectado à bateria com um contato direto.
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