镍氢电池充电器电路图及原理分析
镍氢电池充电器原理
镍氢电池充电器原理
镍氢电池充电器是一种用于给镍氢电池进行充电的设备。
其工作原理主要包括:电源输入、整流变压、恒流、恒压控制。
首先,当镍氢电池充电器连接到电源时,电源的交流电经过整流变压电路将交流电转换为直流电。
这样可以提供稳定的电源,使充电器能正常工作。
然后,直流电进入恒流控制模块。
在开始充电时,恒流控制模块会根据预设的充电电流值,通过调整控制电路中的元器件来保持恒定的电流输出。
充电器将恒定的电流输入到镍氢电池中,使电池内的化学物质发生反应,将电能储存起来。
当电池充电到一定程度时,恒压控制模块开始工作。
它会根据预设的充电电压值,自动调节控制电路中的元器件,使输出电压保持稳定在设定的充电电压值。
一旦电池充满电,充电器会通过恒压控制模块自动停止充电,以避免过充电导致电池损坏。
此外,充电器还通常带有温度保护功能,可以监测电池温度并在电池过热时停止充电,以保护电池安全。
综上所述,镍氢电池充电器工作原理主要包括电源输入、整流
变压、恒流和恒压控制等环节,以实现对镍氢电池的快速、安全充电。
NE555镍氢充电器之脉冲式电路详解sky
NE555脉冲式电路详解本文介绍的全自动充电器,可以一次对4节5号镍镉电池充电,电池充足电后,电路能自动停充。
电路原理全自动镍镉电池充电器的电路如下图所示,充电器主要由电源电路、电压比较器及指示电路等组成。
电路电源由变压器T降压、二极管VD1~VD4整流、三端稳压集成块A1稳压及电容C1、C2滤波后供给,电路通电后可输出稳定的9V直流电压供充电器使用。
电压比较器由时基电路A2组成,在它的控制端5脚接有一个稳压二极管VS(稳定电压5.6V),所以将电路的复位电平定位在5.6V。
发光二极管VL为充电指示器。
1节5号镍镉电池正常工作电压为1.2V,充电终止电压为1.4V左右。
G为4节待充的镍镉电池,所以充电终止电压为4×1.4V=5.6V。
将电池装入充电支架后,合上电源开关S,便可开始充电。
电路工作过程:由于电容C3两端电压不能突变,刚通电时,A2的2脚为低电平,A2被触发置位,3脚输出高电平,此高电平经电位器RP、二极管VD5向电池G充电,改变RP值可以调节充电电流的大小。
此时A2的7脚被悬空,VL发光指示电路在充电。
随着充电不断进行,G两端电压逐渐升高,当升至5.6V时,A2复位,3脚输出低电平,充电自动终止,同时A2内部放电管导通,7脚输出低电平,VL熄灭表示充电结束。
元件选择A1选择LM7809型三端稳压集成块,应为其加装铝质散热片。
VD1~VD5选用IN4001型硅整流二极管。
VS选用5.6V、1/2W稳压二极管,如UZ-5.6B、IN5232型等。
VL选用普通红色发光二极管。
RP选用2W线绕电位器,R1~R4均选用1/8W碳膜电阻器。
C1选用CD11-25V型铝电解电容,C2、C3为CD11-16V型铝电解电容。
S选用普通1×1电源小开关。
T选用220V/12V、5V A小型优质电源变压器。
本文介绍的全自动充电器,可用于2~8节5号镍镉或镍氢电池充电。
充电时只要设定电池充电电压的上、下限,充电器便能自动给电池充电。
镍氢电池充电器的电路图_藏宝图
镍氢电池充电器的电路图_藏宝图氢电池充电器的电路图2009-05-29 19:05性能简介:1.该充电器具有脉动限流充电、涓流充电、充电自停等多种功能。
从而实现了充电的智能化,无需人看管。
2.该充电器依靠电池余电触发,不接电池时基本无电压输出;只有正确接上电池,才有充电电流输出。
具有短路保护或反接保护功能。
3.该电路适用性强,表现在:⑴输入电压范围宽;⑵只要调整电位器就可以适合其它种类的充电电池的充电,⑶在电路输出端并借一个滤波电容,该电路就能变成一个PWM方式的可调直流稳压电源。
电路原理:该电路针对于单节镍氢电池而设计的。
如图:市电通过变压器变压、由全桥整流,电容C1滤波变为直流电。
LED1是电源指示灯,LED2是充电指示灯,T1为充电控制三极管,工作于开关状态;T2、T3和电容C2构成单稳触发器。
R6、RP构成限压取样电路,R7是限流取样电阻。
待机状态:接通电源,若不接电池,三极管T2 因无基极电压而截止,三极管T1也截止,无电压输出。
此时只有电源指示灯LED1发光。
充电过程:当正确接上充电电池后,三极管T2因电池的余电而轻微导通,其集电极电位下降,T1迅速导通,输出电压升高;由于C2是正反馈作用,电路状态迅速达到稳态。
此时, T1 T2导通、T3截止,给电池充电,充电指示灯LED2发光。
限流充电:如果充电电流大于限定值,电流取样电阻R7 两端电压升高,三极管T3的BE极间电压高于死区电压,单稳触发器状态被触发。
T3导通,T1 T2截止,充电停止;而后单稳触发器自动复位,又进入充电状态,这样周而复始地进行脉动充电。
充电指示灯LED2闪烁。
充电自停:随着充电的进行,电池两端电压缓慢上升,脉宽变窄,充电电流变小,充电指示灯LED2闪烁逐渐变快变暗。
待电池接近充满时,二极管D1导通,T3也导通,T1 T2截止,关断了充电通电路,结束充电。
在实际充电过程中,由于电池充电静置一会儿后,电池电压又有稍许降低,因而可出现间歇充电现象,但看不到LED2闪烁。
镍氢充电器原理
镍氢(Ni-MH)充电器原理前言镍氢充电电池在不同倍率恒流充电状态下,当充电能量达到相同容量时,其端电压是不同的,充电电流倍率越大,电压越高;比如对1200mAH(电池容量单位;毫安时)的充电电池以1CA(1倍率即1.2A)充电到额定容量的110%时,其电压约1.53V;以0.1CA(0.1倍率即120m A)充电到额定容量的110%时,其电压约1.47V。
另外,充电电池一般都标称为1.2V,实际上如前所述,充电满时电压可达1.45V以上;放电时一般认为电压降至1.0V左右存储的能量基本用完。
实际使用时,尽量不要让充电电池过充电或过放电,特别是在大电流时更要避免。
下面分析、介绍广东步步高电子公司超薄型便携式VCD/MP3/CD附带的镍氢充电器。
因该便携式VCD/MP3/CD机较薄,所以,它采用方型1200mAH镍氢充电电池,随之相配的充电器外型很象一个鞋刷,两节电池必须串联同时充电,充满(大电流)时间约4 ~ 4.5小时。
便携式VCD/MP3/CD也有充电功能,只是充电电流较小(约140mA),充满需要10~12小时。
一、强电部分:1.市电经1A/250V保险管加到压敏电阻RV和整流桥堆D1-D4上,压敏电阻用于市电瞬间过压保护,D1-D4整流后的脉动直流再经C1、L1、C2组成的π型滤波电路滤波后加到变压器T1初级侧。
2.观察变压器T1初、次级绕组的同名符号,可以看出它是典型的反激式变换型,也叫回扫变压器型。
如图(3)所示是其等效原理图,开关S导通时,变压器初级侧感应电压,极性为上正下负,次级侧感应电压,极性为下正上负,这时变压器初级侧以输入电压V1励磁蓄积能量,变压器次级侧电压极性使二极管VD反偏截止;开关S断开时,变压器初级侧电压极性反转为上负下正,次级侧感应电压,极性为上正下负,这时变压器次级侧以输电压VO消磁,蓄积在电感中的能量释放供给负载。
电压变比为M = D / N(1 - D)式中,N为变压器匝比,即N = N1 / N2;D是占空比,定义为D = TON / T,TON是开关S导通时间,T为工作周期3.U1(VIPer12A)是STMicroelectronics公于2002年研发出的低功率、离线式控制器,它内部集成了开关控制电路和功率场效应管,其第1~2脚是功率管的源极(SOURCE),第3脚FB是反馈信号输入端,作为内部电路控制使用,第4脚VDD是电源,第5 ~ 8是功率管的漏极(DRAIN),功率管的栅极(GRID)没有引出,在内部受一个RS触发器输出Q控制,该触发器有4个复位输入R1~R4,分别代表温度、欠压锁定、过压和电流保护,1个置位S输入。
镍氢电池充电电路
镍氢电池充电电路镍氢电池充电电路是一种用于充电镍氢电池的电路,它可以将外部电源的电能转换成镍氢电池所需的电能,从而使镍氢电池得到充电。
镍氢电池充电电路的结构主要由电源、控制器、检测器和负载组成。
电源是镍氢电池充电电路的核心部件,它可以将外部电源的电能转换成镍氢电池所需的电能,从而使镍氢电池得到充电。
控制器是镍氢电池充电电路的重要组成部分,它可以控制电源的输出电压和电流,以保证镍氢电池的充电过程安全可靠。
检测器是镍氢电池充电电路的重要组成部分,它可以检测镍氢电池的充电状态,以便及时发现镍氢电池的故障,从而保证镍氢电池的安全使用。
负载是镍氢电池充电电路的重要组成部分,它可以把镍氢电池的电能转换成外部设备所需的电能,从而使外部设备得到供电。
镍氢电池充电电路的工作原理是,当外部电源提供的电能达到一定的电压和电流时,控制器就会控制电源将电能转换成镍氢电池所需的电能,从而使镍氢电池得到充电。
同时,检测器会检测镍氢电池的充电状态,以便及时发现镍氢电池的故障,从而保证镍氢电池的安全使用。
当镍氢电池充满电后,控制器会控制电源停止输出电能,从而使镍氢电池得到充电。
镍氢电池充电电路的优点是,它可以有效地将外部电源的电能转换成镍氢电池所需的电能,从而使镍氢电池得到充电;它可以控制电源的输出电压和电流,以保证镍氢电池的充电过程安全可靠;它可以检测镍氢电池的充电状态,以便及时发现镍氢电池的故障,从而保证镍氢电池的安全使用;它可以把镍氢电池的电能转换成外部设备所需的电能,从而使外部设备得到供电。
总之,镍氢电池充电电路是一种用于充电镍氢电池的电路,它具有良好的安全性、可靠性和高效性。
镍氢电池充电原理分析
镍氢电池充电原理分析
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充电检测方式一: ΔV
当恒定电流加到电池上,电池电压开始上升,随着时间的推移,电池上的电压会越来越高.但是增长到一定时,电压会出现下降,即是负增长,当ΔV/Δt到一定值时,我们认为电池已经充满,必须停止充电,否则会过充而损坏电池.
充电检测方式二: ΔT
当恒定电流加到电池上,电池本身温度开始缓慢上升,随着时间的推移温度升高并不明显,但是到一定时,电池本身温度会出现快速增长,当ΔT/Δt到一定值时,我们认为电池已经充满,必须停止充电,否则会过充而损坏电池.
注:
1. 一般情况下,我们快充时用1C的电流充电,但此时必须监控电池的电流和电压,以及温度等参数,以免损坏电池
2. 慢充时用0.1C到0.5C的电流充电.
3. 充电时电池本身温度必须小于45℃。
1.2v镍氢电池充电电路原理
2v镍氢电池充电电路原理随着科技的不断进步,电池作为一种重要的能源存储装置,在各个领域得到广泛应用。
其中,镍氢电池以其高能量密度、环保无污染等特点,受到了广泛关注。
而充电电路作为保证电池安全充电的重要组成部分,其工作原理至关重要。
本文将从2v镍氢电池充电电路原理出发,对其进行详细的介绍。
1. 2v镍氢电池充电概述在介绍充电电路原理之前,首先需要了解2v镍氢电池的基本构造和充电工作原理。
2v镍氢电池是由阳极、阴极、电解质和隔膜组成。
当电池处于放电状态时,阳极和阴极之间会发生化学反应,产生电流。
而在充电状态下,电池需要通过外部电源向电池输入电流,以驱动反向化学反应,实现电池的再生。
充电电路需要能够有效控制电流和电压,保证电池充电过程的安全和稳定。
2. 2v镍氢电池充电电路原理2v镍氢电池的充电电路原理主要包括充电控制电路和电源适配器两部分。
2.1 充电控制电路充电控制电路是2v镍氢电池充电电路的核心部分,其主要功能是监测电池状态、调节电流和电压,并控制充电过程。
其工作原理如下:(1) 电池状态监测:充电控制电路通过温度传感器、电压传感器和电流传感器等装置,实时监测电池的温度、电压和电流。
通过对这些参数的监测,可以判断电池的状态,如充电状态、放电状态或充满状态,从而采取相应的控制措施。
(2) 电流调节:当电池需要充电时,充电控制电路会向电源适配器发送指令,调节输出电流的大小和方向,向电池输送所需的电能。
(3) 电压调节:充电控制电路还可以根据电池的电压变化,调节输出电压的大小,保障充电过程中电压的稳定性。
2.2 电源适配器电源适配器是2v镍氢电池充电电路的外部输入装置,其主要功能是将外部电源的电能转化为适合电池充电的电能输出。
其工作原理如下: (1) 电能转换:电源适配器内部含有变压器、整流器和滤波器等电路元件,可以将交流电能转换为直流电能,并对其进行滤波,保证输出的电能稳定。
(2) 输出调节:电源适配器可以根据充电控制电路的指令,调节输出电流和电压的大小,使其符合电池充电的要求。
镍氢镍镉电池充电器电路
隨著筆記型電腦(Note Book Personal Computer;以下簡稱為NB-PC)與各種可攜式電子產品的普及化與高性能化,使得二次電池大容量化的需求日益高漲,相對的高性能快速充電器成為無法欠缺的關鍵性附屬配備,因此接著要介紹幾種有關鎳氫/鎳鎘電池充電器電路,分別是利用0.5~1C充電電流作1~2小時的快速充電電路,以及另一種是可作鋰離子電池充電之switching方式高效率CVCC充電電路。
快速充電電路【基本結構與功能】圖1是典型的鎳氫電池快速充電器電路方塊圖,由圖可知它是由輸出值為0.5~1C的定電流電路、檢測電路、檢測電路、Timer電路所構成。
(a)有關檢測電路圖2是鎳氫電池快速充電時的電池電壓特性,如圖所示當電池為滿充電狀態時鎳氫池電壓的下降比鎳鎘電池小,鎳氫電池電壓的下降大約是10mV左右,充電電流越低,電壓的下降幅度也越少,除此之外電壓的下降幅度,會隨著電池溫度改變不斷變化。
(b)有關檢測電路圖3是鎳氫電池快速充電時的電池溫度特性。
通常電池溫度達到時就被視為滿充電,為了要正確量測電池溫度,因此溫度感應器必需密貼於電池。
(c)有關保護電路檢測電路或是檢測電路未動作時,快速充電電路必需設置保護Timer、定電流電路、檢測電路、檢測電路的功能,避免充電電路發生過充電,如果充電異常時還可自動切斷(shut down)電源。
(d)有關溫度檢測電路對快速充電的二次電池而言,電池充電時的電池溫度管理非常的重要,一般認為最佳充電效率時的周圍溫度約為。
如果連續過充電時電池的溫度會升高,溫度檢測電路會偵測異常溫度並切斷電源。
值得一提的是快速充電時,必需在電池廠商提供的cut off溫度範圍內停止快速充電,(e)有關過電壓保護電路快速充電器除了Timer電路與溫度檢測電路之外,還需要監控電池的電壓,隨時檢測異常電壓。
雖然鎳氫電池的公稱電壓為1.2V,不過充電時電池的電壓可高達1.8V/ cell遠比公稱電壓還高,因此當電池呈現異常狀態時由於內部阻抗增加,電池的電壓會上升至2.0V,此時必需將它視為異常電池立即停止快速充電。
简易7.2V镍氢电池充电器
简易7.2V镍氢电池充电器
松下摄像机原配7.2V、1400mAh的锂电池,容量太小,于是改为配7.2V、2700mAh的镍氢电池(6节串联),还为其专门制作了一个充电器。
该充电器电路虽然简单,却有恒流充电、电流可调、可大电流快速充电、充满自动转入涓流充电等功能,适合外出旅游携带。
现介绍如下:
电路见图。
接通电源后及充电过程中,均为红色LED亮。
W1、R2、R3、R4、BG1组成可调恒流源,BG1采用达林顿管,调节W1可使充电电流从0~1A连续可调,由1A电流表指示。
R6、W2、R7、C2、BG2和J组成电压检测电路,在充电过程中当电池电压逐渐升高达到设定值时,BG2饱和导通,J得电吸合。
触点
JK1转换位置,使BG1失去偏压而截止,绿色LED点亮,指示已充满电。
同时接点JK2也转换位置,使R5被接入充电回路对电池组进行约
100mA左右的涓流充电。
改变R5的阻值就可调整涓流电流的大小,镍氢电池的涓流充电电流一般为其容量的1/50。
镍镉电池一般为其额定容量的1/16。
本机装后需要调整的只是检测部分的自停电压。
方法很简单,如规定电池的终止电压为1.5×6=9.0V,可将开关K断开,在A、B两点之间接入一只可调稳压电源,把电压调整到9.0V,再调W2使J刚好吸合即可。
另外,为电池组充电所需的直流供电电压可按公式“电压(V)=1.5×电池节数+4”来计算。
还应注意快充时电池温度不超过60℃,否则,应适当减小充电电流。
4节镍氢电池串联充电原理图
充电过程与充电方法电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段.对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命.因此,这种电池应先用小电流充电,使其满足一定的充电条件,这个阶段称为预充电.快速充电就是用大电流充电,迅速恢复电池电能.快速充电速率一般在1C以上,快速充时间由电池容量和充电速率决定.为了避免过充电,一些充电器采用小电流充电.镍镉电池正常充电时,可以接受C/10或更低的充电速率,这样充电时间要10h以上.采用小电流充电,电池内不会产生过多的气体,电池温度也不会过高.只要电池接到充电器上,低速率恒流充电器就能对电池提供很小的涓流充电电流.电池采用小电流充电时,电池内产生的热量可以自然散去.涓流充电器的主要问题是充电速度太慢,例如,容量为1Ah的电池,采用C/10充电速率时,充电时间要10h以上.此外,电池采用低充电速率反复充电时,还会产生枝晶.大部分涓流充电器中,都没有任何电压或温度反馈控制,因而不能保证电池充足电后,立即关断充电器.快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电则是首先用脉冲电流对电池充电.然后让电池放电,如此循环.电池脉冲的幅值很大、宽度很窄.通常放电脉冲的幅值为充电脉冲的3倍左右.虽然放电脉冲的幅值与电池容量有关,但是,与充电电流幅值的比值保持不变,脉冲充电时,充电电流波形如图1-4所示.充电过程中,镍镉电池中的氢氧化镍还原为氢氧化亚镍,氢氧化镉还原为镉.在这个过程中产生的气泡,聚集在极板两边,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大.由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加.加入放电脉冲后,气泡离开极板并与负极板上的氧复合.这个去极化过程减小了电池的内部压力、温度和内阻.同时,充入电池的大部分电荷都转换为化学能,而不会转变为气体和热量.充放电脉冲宽度的选择应能保证极板恢复原来的晶体结构,从而消除记忆效应.采用放电去极化措施后,可以提高充电效率并且允许大电流快速充电.采用某些快速充电止法时,快速充电终止后,电池并未充足电.为了保证充入100%的电量,还应加入补足充电过程.补足充电速率一般不超过0.3C.在补足充电过程中,温度会继续上升,当温度超过规定的极限时,充电器转入涓流充电状态.存放时,镍镉电池的电量将按C/30到C/50的放电速率减小,为了补偿电池因自放电而损失的电量,补足充电结束后,充电器应自动转入涓流电过程.涓流充电也称为维护充电.根据电池的自放电特性,涓流充电速率一般都很低.只要电池接在充电器上并且充电器接通电源,在维护充电状态下,充电器将以某一充电速率给电池补充电荷,这样可使电池总处于充足电状态.快速充电终止控制方法采用快速充电法时,充电电流为常规充电电流的几十倍.充足电后,如果不与时停止快速充电,电池的温度和内部压力将迅速上升.内部压力过大时,密封电池将打开放气孔,从而使电解液逸散,造成电解液的粘稠性增大,电池的内阻增大,容量下降.从镍镉电池快速充电特性可以看出,充足电后,电池电压开始下降,电池的温度和内部压力迅速上升,为了保证电池充足电又不过充电,可以采用定时控制、电压控制和温度控制待多种方法. 〔1〕定时控制采用1.25C充电速率时,电池1h可充足;采用2.5C充电速率时,30min可充足.因此,根据电池的容量和充电电流,很容易确定所需的充电时间.这种控制方法最简单,但是由于电池的起始充电状态不完全相同,有的电池充不足,有的电池过充电,因此,只有充电速率小于0.3C时,才允许采用这种方法.〔2〕电压控制在电压控制法中,最容易检测的是电池的最高电压.常用的电压控制法有:最高电压〔Vmax〕从充电特性曲线可以看出,电池电压达到最大值时,电池即充足电.充电过程中,当电池电压达到规定值后,应立即停止快速充电.这种控制方法的缺点是:电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率而变,而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别,因此采用这种方法不可能非常准确地判断电池已足充电.电压负增量〔-ΔV〕由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关,而且不受环境温度和充电速率等因素影响,因此可以比较准确地判断电池已充足电.这种控制方法的缺点是:电池电压出现负增量后,电池已经过充电,因此电池的温度较高.此外镍氢电池充足电后,电池电压要经过较长时间,才出现负增量,过充电较严重.因此,这种控制方法主要适用于镍镉电池.电压零增量〔0ΔV〕镍氢电池充电器中,为了避免等待出现电压负增量的时间过久而损坏电池,通常采用0ΔV控制法.这种方法的缺点是:充足电以前,电池电压在某一段时间内可能变化很小,从而造成过早地停止快速充电.为此,目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏-0ΔV检测,当电池电压略有降低时,立即停止快速充电.〔3〕温度控制为了避免损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度上升到规定数值后,必须立即停止快速充电.常用的温度控制方法有:最高温度〔Tmax〕充电过程中,通常当电池温度达到45℃时,应立即停止快速充电.电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测.这种方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长,温度检测有一定滞后,同时,电池的最高工作温度与环境温度有关.当环境温度过低时,充足电后,电池的温度也达不到45℃.温升〔ΔT〕为了消除环境影响,可采用温升控制法.当电池的温升达到规定值后,立即停止快速充电.为了实现温升控制,必须用两只热敏电阻,分别检测电池温度和环境温度.温度变化率〔ΔT/Δt〕镍氢和镍镉电池充足电后,电池温度迅速上升,而且上升速率ΔT/Δt基本相同,当电池温度每分钟上升1℃时,应当立即终止快速充电,这种充电控制方法,近年来被普遍采用.应当说明,由于热敏电阻的阻值与温度关系是非线性的,因此,为了提高检测精度应设法减小热敏电阻非线性的影响.最低温度〔Tmin〕当电池温度低于10℃时,采用大电流快速充电,会影响电池的寿命.在这种情况下,充电器应自动转入涓流充电,待电池的温度上升到10℃后,再转入快速充电.。
7.2V充电器电路图
7.2V、2 700mAh的镍氢电池充电器电路
图1所示是摄像机7.2V、2 700mAh的镍氢电池(6节串联)充电器电路。
在充电器接通电源和充电过程中,红光LED亮;在电池充满电时,绿光LED亮。
RP1、R2、R3、R4、VT1组成可调恒流源(VT1为达林顿晶体管),调节RP1可使充电电流从0 到1A连续变化。
R6、RP2、R7、C2、VT2和J组成电压检测电路,在充电过程中当电池电压升至设定值时,VT2饱和导通,J得电吸合,触点JK;转换位置,使VT1失去偏压而截止,绿光LED 亮,指示已充满电。
同时JK2也转换位置,使R5接入充电回路对电池组进行约100mA的涓流充电。
镍氢电池的涓流充电电流一般为其容量的2%,镍镉电池的涓流充电电流一般为其容量的1/1 6。
本机装后需要调整的只是检测部分的自停电压。
方法很简单,如规定电池的终止电压为1.5×6=9.0V,可将开关K断开,在A、B两点之间接入一只可调稳压电源,把电压调整到9.0V,再调W2使J刚好吸合即可。
另外,为电池组充电所需的直流供电电压可按公式“电压(V)=1.5×电池节数+4”来计算。
还应注意快充时电池温度不超过60℃,否则,应适当减小充电电流。
图1 7.2V、2 700mAh的镍氢电池充电器电路。
4节镍氢镍镉锂电电池的充电器电路lm317
4节镍氢镍镉锂电电池的充电器电路lm3174节镍氢、镍镉、锂电电池的充电器电路LM317利用LM317制作简易恒压恒流充电器(镍氢、镍镉、锂电、磷酸铁锂)本想做一台高级而复杂的全功能智能充电器,最后发现简单可靠实用才是真理,怎样实现简单可靠?串联充电比并联充电简单,缺点是电池要求容量比较一致,线性降压比开关降压简单,缺点是效率比较低发热大,大电流充电节约时间但是发热大电池寿命影响也不小,负斜率或者零增量侦测电池是否充满的缺点是电路复杂并且因为电池性能的关系并不可靠,目前电池的充电方式大多数推荐是恒流。
一台简单可靠的充电器要完成的功能特点应该有:能充多节电池,有恒流充电功能,有防止过充功能。
实现方法其实很简单:串联,恒压,恒流。
如果用稳压电源来充电的话,初期电流太大,若串入限流电阻的话,当电池电压升高后电阻就限制了充电电流使充电时间过长。
恒流恒压只是相对的,具体来说应该是前期恒流后期恒压,顺便说一下,这种方式非常适合给锂电池充电。
在网上找了很久,都没有找到满意的线路,猛的发现在LM317规格书内就有这个充电线路,原名叫做恒压限流充电器,真是踏破铁鞋无觅处,稍作修改就是自己需要的东西,并且可以做成万能充电器。
按照上图,我做的是一台一次充4节镍氢或者镍镉电池的充电器,经测试发现很理想,并且前期限流基本是恒流,后期恒压。
调试很简单,只要调整R2设置输出电压在你需要的电压上,比如镍氢电池充满是1.45v一节,4节就是5.8v,R2建议用那种精密可调电位器,多圈小型那种既稳定又能微调,R3的选择你需要的充电电流,现在充电电池容量都不小,不想充电速度太慢或太快,充电电流可以取适中,比如我取的2.2欧姆根据三极管导通电压约0.6v计算电流在270ma。
为了减少LM317的损耗,输入电压设置在比输出电压高3V,如1.45×4+3 约9v,如果你觉得LM317上3v损耗还是太大,可以把LM317换成1117这种1v的低压降IC(没试过), 如果你觉得串联充电不够好,可以只充一节电池,多做几组就可以了,其实对于一直成组使用的电池串联充电没有什么不好,充放电电流都是一致的。
镍氢电池充电器电路图及原理分析
镍氢电池充电器电路图及原理分析镍氢电池充电器原理图:由LM324组成,用TL431设置电压基准,用S8550作为调整管,把输入电压降压,对电池进电行充电,电路附图所示.其工作原理是:1.基准电压Vref形成外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。
VD1起保护作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。
R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref,根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)/820=2.80(v),这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约为1.40V)。
2.大电流充电(1)工作原理接入电源,电源指示灯LED(VD2)点亮。
装入电池(参考图片,实际上是用导线引出到电池盒,电池装在电池盒中),当电池电压低于Vref时,IC1-1输出低电平,VT1导通,输出大电流给电池充电。
此时,VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充电时电池电压约为2.5V),而经VD1后的电压大约5.OV,所以,VT1的发射极-集电极压差远大于0.2V,当充电电流为300mA时,VT1发热比较严重,所以最好用PT=625mW的S8550,或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注:由于LM324低电平驱动能力较小,实测IC1-2,IC1-4输出低电平并不是0V,而是约为0.8V)。
(2)充电的指示首先看IC1-3的工作情况:其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈,反相端9脚外接电容,并有一负反馈通路,所以,它实际上构成了滞回比较器。
刚开始时C2上端没有电压,则IC1-3输出高电平。
这个高电平有两个放电通路,一个通路是通过R14反馈到10脚,另一通路是经电阻R15对电容C2充电,当充电的电压高于10脚电压V+ 时,比较器翻转输出低电平;与此同时,由于R14的反馈作用,10脚电压立即下跳到V-,这时,电容C2通过电阻R15放电,当放电的电压小于10脚电压V-时,比较器再次翻转输出高电平,由于R14的反馈作用,10脚电压立即上跳到V+,此后电路一直重复上述过程,因此,IC1-3的输出为频率固定的方波信号。
镍氢电池智能充电电路
手机万能充电器电路图一、手机万能充电器是一个小型的开关电源,电路结构简单,外围元件较少。
但是一旦发生故障,有些人束手无策,因为没有电路图。
现在我将电路图传上,和大家一起分享。
有问题可以向我提问。
希望和大家共同进步!二、超力通电路图(原图)三、我修改过的图纸(我认为原图可能有错误)四、超力通电路原理该充电器具有镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关,并具有放电功能。
在150~250V、40mA的交流市电输入时,可输出300±50mA的直流电流。
该充电器采用了RCC型开关电源,即振荡抑制型变换器,它与PWM型开关电源有一定的区别。
PWM型开关电源由独立的取样误差放大器和直流放大器组成脉宽调制系统;而RCC型开关电源只是由稳压器组成电平开关,控制过程为振荡状态和抑制状态。
由于PWM型开关电源中的开关管总是周期性的通断,系统控制只是改变每个周期的脉冲宽度,而RCC型开关电源的控制过程并非线性连续变化,它只有两个状态:当开关电源输出电压超过额定值时,脉冲控制器输出低电平,开关管截止;当开关电源输出电压低于额定值时,脉冲控制器输出高电平,开关管导通。
当负载电流减小时,滤波电容放电时间延长,输出电压不会很快降低,开关管处于截止状态,直到输出电压降低到额定值以下,开关管才会再次导通。
开关管的截止时间取决于负载电流的大小。
开关管的导通/截止由电平开关从输出电压取样进行控制。
因此这种电源也称非周期性开关电源。
220V市电经VD1~VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300V左右的直流电压。
由V2和开关变压器组成间歇振荡器。
开机后,300V直流电压经过变压器初级加到V2的集电极,同时该电压还经启动电阻R2为V2的基极提供一个偏置电压。
由于正反馈作用,V2 Ic 迅速上升而饱和,在V2进入截止期间,开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD7导通,向负载输出一个9V左右的直流电压。
开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经VD5整流、C1滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。
镍氢电池充电原理
镍氢电池充电原理
镍氢电池是一种常见的可充电电池,具有环保、高能量密度和长寿命等优点。
下面将介绍关于镍氢电池充电的原理。
镍氢电池的充电原理是通过外部电源提供电能,使正极的镍氢化物(NiMH)活性物质中的镍离子(Ni2+)还原为镍金属
(Ni^0),同时将负极的氢气还原为氧化态的水分子(H2O)。
这个反应过程是可逆的,在放电过程中,镍活性物质氧化为镍离子,氢气还原为水分子。
在充电时,首先将正极连接到正极电源,负极连接到负极电源,然后通过外部电源提供直流电能。
正极的镍氢化物开始吸收电子,镍离子逐渐还原为金属镍。
负极的氢气开始释放电子,还原为水分子。
这个充电过程是一个化学反应,并且需要控制好电流和电压,以保证充电效果和电池的安全性。
镍氢电池充电时,需要遵循一定的充电过程。
首先是常量电流充电阶段,在这个阶段,电池会一直以恒定的电流接受充电,直到电池的电压达到规定的充电电压。
然后是常量电压充电阶段,此时电池的电压会保持在一个恒定的数值上,直到电流下降到规定的充电结束电流。
最后是涓流充电阶段,此时电池的电流会逐渐减小,直到充电完成。
需要注意的是,镍氢电池的充电过程需要合理控制充电电流和电压,避免过充或高温等情况发生,以确保电池的安全性和寿命。
此外,充电时也需要注意电池的放置和通风,避免发生意外事故。
以上就是关于镍氢电池充电的原理的介绍。
通过合理的充电过程,可以为镍氢电池提供足够的电能,使其能够反复充放电,提供持久的电力。
镍氢充电器技术精要解析
镍氢充电器技术精要解析现在,虽然很多产品都使用锂电池,但作为通用型可充电电池的镍氢电池依然占据主导地位。
为镍氢电池充电必不可少地需要用到充电器。
目前主流的镍氢充电器主要是由交直流变换单元、充电控制单元、外部显示单元、外壳线路板接触件4大部分构成。
交直流变换单元负责将220V交流市电转换成低压直流电,供充电器的低压电子线路使用,通常也被称为“电源”部分。
目前,为了缩小体积、降低成本,基本都采用开关电源电路,按照设计的不同电源,有外置、内置电源之分。
充电控制单元以专用控制芯片或单片机为核心。
由于成本问题,目前家用级充电器以单片机为主,充电算法和检测算法由软件编程而定。
不过,电压检测精度受单片机中模数转换器性能限制。
充电器所使用的单片机的档次在相当程度上决定了该充电器的性能,当然,好的软件编程也很重要。
外部显示单元是用户界面,用于充电器状态和数据的反馈,从简到繁,有发光二极管型、液晶屏图标显示型、液晶笔画屏数据显示型、液晶屏点阵数据显示型。
外壳和接触部件属于金工部件,也是充电器最直接面对客户的部件,接触部件确保电池与充电电路接触良好。
由于目前主流镍氢电池的特性不可能实现瞬时充满,而且如何正确检测并判断电池已经充满电也是一个在不断研究改进的课题。
镍氢/镍镉电池的高级充电线路比锂电池充电线路复杂得多,也更具科技含量。
充电方法早期的镍镉镍氢电池采用小电流长时间的准恒流充电方法。
该充电方法比较原始,充电时间很长,往往需要10~15小时,遇到高容量电池,需要时间则更长。
这类充电器的电路十分简单,每路充电核心线路一般只要用1个二极管整流,再用1个电阻限流就可以了,最多再加上电容和指示灯。
现在一些10元以下的廉价充电器多采用这类线路。
随着用户对充电器自动化和效率要求的提高,这种充电方式基本被淘汰,只出现在廉价充电器中。
理论上,充电器可以通过提升充电电流来减少充电时间,但电流并不能无限制地简单增加,因为随着充电电流与电池容量比的增加,电池在充电过程中的发热会非常明显,同时电池内部压力也会明显上升,这都对电池的寿命和充电安全都非常不利。
Get清风4节镍氢电池串联充电原理图
4节镍氢电池串联充电原理图充电过程与充电方法电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
对长期不用的或新电池充电时,一开始就采用快速充电,会影响电池的寿命。
因此,这种电池应先用小电流充电,使其满足一定的充电条件,这个阶段称为预充电。
快速充电就是用大电流充电,迅速恢复电池电能。
快速充电速率一般在1C以上,快速充时间由电池容量和充电速率决定。
为了防止过充电,一些充电器采用小电流充电。
镍镉电池正常充电时,可以接受C/10或更低的充电速率,这样充电时间要10h以上。
采用小电流充电,电池内不会产生过多的气体,电池温度也不会过高。
只要电池接到充电器上,低速率恒流充电器就能对电池提供很小的涓流充电电流。
电池采用小电流充电时,电池内产生的热量可以自然散去。
涓流充电器的主要问题是充电速度太慢,例如,容量为1Ah 的电池,采用C/10充电速率时,充电时间要10h以上。
此外,电池采用低充电速率反复充电时,还会产生枝晶。
大局部涓流充电器中,都没有任何电压或温度反响控制,因而不能保证电池充足电后,立即关断充电器。
快速充电分恒流充电和脉冲充电两种,恒流充电就是以恒定电流对电流充电,脉冲充电那么是首先用脉冲电流对电池充电。
然后让电池放电,如此循环。
电池脉冲的幅值很大、宽度很窄。
通常放电脉冲的幅值为充电脉冲的3倍左右。
虽然放电脉冲的幅值与电池容量有关,但是,与充电电流幅值的比值保持不变,脉冲充电时,充电电流波形如图1-4所示。
充电过程中,镍镉电池中的氢氧化镍复原为氢氧化亚镍,氢氧化镉复原为镉。
在这个过程中产生的气泡,聚集在极板两边,这样就会减小极板的有效面积,使极板的内阻增大。
由于极板的有效面积变小,充入全部电量所需的时间增加。
参加放电脉冲后,气泡离开极板并与负极板上的氧复合。
这个去极化过程减小了电池的内部压力、温度和内阻。
同时,充入电池的大局部电荷都转换为化学能,而不会转变为气体和热量。
充放电脉冲宽度的选择应能保证极板恢复原来的晶体结构,从而消除记忆效应。
镍氢充电器类别及原理详解
镍氢充电器类别及原理详解由于国内的销售环境,1,2,3类充电器最多见,不过随着用户的需求现在很多4,5类充电器也渐渐多起来了。
大家在经济条件允许的情况下推荐优先选择4,5类充电器。
以保证电池的使用寿命和性能的发挥。
很多镍氢充电池都是充坏的而不是用坏的,这多数是错误的对电池充电的结果,最严重的是电池的过充,严重影响电池使用寿命。
★充电器的分类:按停充判断的类型分:注:其中价格,充电电流一些参数仅供参考1)三不管我把它称为三不管,所谓三不管就是不管电池电压,不管电池温度,不管充电时间。
这三个特性都是不使用单片机判断充满使用的技术。
主要器件:变压器价格:10多元,甚至几元;充电电流:几十到100多mA,恒流;充电时间:慢速充电,十几甚至几十个小时;充满判断:无,充满不能自停,必须计算充电时间,何时断电完全依靠用户的判断。
充电时间长,电池容易过充,对电池使用寿命有很大的危害。
时间短又充不满,无法发挥电池的性能。
现在不在选择之列了。
典型:次世代都市吉普,GP超霸迷你充电宝。
2)定时充开始对充电进行控制了,不过融而统之,对不同容量的电池都只设定一个时间。
这类充电器内部有个定时器,当插上电源便开始计时,到设定的时间就停止充电或者转为绢流充电。
这就是最长充电时间保护。
主要器件:定时器价格:几十元;充电电流:100多mA,绢流几十mA,恒流+绢流;充电时间:慢速充电,十几个小时。
充满判断:无,但是一般根据特定容量的电池可以大概的充满自停。
因为是定时的,所以限制了大容量电池的充电:会充不满。
但是可以充两次来解决,一次充完后断电后让定时器复位再次充电。
但是要计算充电时间,避免过充电。
现在不在选择之列了。
典型:GP充电宝II。
3)限电压中慢速充电器比较常用的判停方法。
缺点是对电池的判断准确度不高。
由于电池电压特性不同对相同电压来说有可能是过充,也有可能是没充满,而且随着使用次数的增加,电池峰值电压也会下降,所以此类充电器一般设置一个较安全的停充电压,以免误判断造成过充。
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镍氢电池充电器电路图及原理分析
镍氢电池充电器原理图:由LM324组成,用TL431设置电压基准,用S8550作为调整管,把输入电压降压,对电池进电行充电,电路附图所示.其工作原理是:
1.基准电压Vref形成
外接电源经插座X、二极管VD1后由电容C1滤波。
VD1起保护作用,防止外接电源极性反接时损坏TL431。
R3、R4、R5和TL431组成基准电压Vref,根据图中参数Vref= 2.5×(100+820)/820=2.80(v),这个数据主要是针对镍氢充电电池而设计(单节镍氢充电电池充满后电压约
为1.40V)。
2.大电流充电
(1)工作原理
接入电源,电源指示灯LED(VD2)点亮。
装入电池(参考图片,实际上是用导线引出到电池盒,电池装在电池盒中),当电池电压低于Vref时,IC1-1输出低电平,VT1导通,输出大电流给电池充电。
此时,VT1处于放大状态-这是因为电池电压和-VD4压降的和约为3.2V(假设开始充
电时电池电压约为2.5V),而经VD1后的电压大约5.OV,所以,VT1的发射极-集电极压差远大于0.2V,当充电电流为300mA时,VT1发热比较严重,所以最好用PT=625mW的S8550,或者适当增大基极电阻以减小充电电流(注:由于LM324低电平驱动能力较小,实测IC1-2,IC1-4输出低电平并不是0V,而是约为0.8V)。
(2)充电的指示
首先看IC1-3的工作情况:其同相端1O脚通过R13接Vref,R14接成正反馈,反相端9脚外接电容,并有一负反馈通路,所以,它实际上构成了滞回比较器。
刚开始时C2上端没有电压,则IC1-3输出高电平。
这个高电平有两个放电通路,一个通路是通过R14反馈到10脚,另一通路是经电阻R15对电容C2充电,当充电的电压高于10脚电压V+ 时,比较器翻转输出低电平;与此同时,由于R14的反馈作用,10脚电压立即下跳到V-,这时,电容C2通过电阻R15放电,当放电的电压小于10脚电压V-时,比较器再次翻转输出高电平,由于R14的反馈作用,10脚电压立即上跳到V+,此后电路一直重复上述过程,因此,IC1-3的输出为频率固定的方波信号。
其次看IC1-4的工作情况:电池电压经R2、R16分压,接IC1-4的12脚,因为R2<<R16,所以输入IC1-4的12脚电压基本上略低于电池电压,
显然它更低于其l3脚电压因此,IC1-4输出稳定的低电平。
结合上面的讨论,我们可以看出,加在R12和VD 3通路一端为频率固定的方波电
压,另一端为稳定的低电平,因此,发光二极管VD3会周期性点亮,给人一闪一闪的感觉。
最后看IC1-1的工作情况:当IC1-2输出低电平时,显然IC1-1的3脚为低电平,而其2脚通过R1接Vref所以,IC1-1也输出低电平。
结合上面的讨论,我们可以看出,R11和VD5两端电压差为零,因此,VD5(饱和指示)不能点亮!
另外,由于IC1-1输出低电平,无论IC1-3的9脚电压如何变化(电容充、放电在该脚形成三角波电压)都不会受IC1-1输出的影响—因为IC1-3的9脚电压(要么高到V+ ,要么低到V-)始终高于IC1-1的输出,VD6反偏截止!所以,这种状态下,三只指示灯的工作情况分别为:VD2点亮,指示电源正常;VD3闪烁,指示电池充电正常;VD5不亮。
3.小电流充电
当充电一段时间后,电池电压慢慢上升到接近Vref时,IC1-2输出电压慢慢上升,于是,流过R7的电流慢慢减小,即流经VT1基极的电流慢慢减小,因此VT1输出的电流也会慢慢减小,但电池电压还会持续不断地缓慢上升,当电池电压几乎等于Vref时,IC1-2会输出较高电压,这时IC1-1的3脚电压高于2.8OV (反相端2脚的输入端电压),比较器翻转输出高电平。
该电压有两个作用:一方面会使VD5正偏导通被点亮(此时,IC1-4输出还是低电平),指示充电饱和;另一方面VD6也正偏导通,而R17很小,实际上是强制C2上端为高电平,所以IC1-3的9脚电压高于10脚电压,IC1-3被强迫输出低电平,VD3因无正偏压而熄灭。
虽然,从外在的表现看充电灯熄灭,饱和灯点亮在某一时刻瞬间转换完成,但是实际上充电过程却是逐渐过渡的:当电池电压远低于Vref时持续大电流充电,当电池电压接近于时充电电流慢慢减小,直至逐渐充电趋近零——即使饱和灯点亮时,小电流充电仍在继续!所以这种状态下,三只指示灯的工作情况分别为:VD2点亮,指示电源正常;VD3不亮;VD5点亮(饱和指示,小电流充电)。
4.IC1-4的用途
从上面2、3内容的分析中可以看出,无论电路是大电流或小电流充电,IC1-4的输出一直是“低电平”,好像它没有什么作用似的,还不如直接把VD3、VD5负极接“地”?刚开始设计时,确实没有考虑用IC1-4,把VD3、VD5的负极直接接地。
然而,当制作好后通电工作时发现一个问题:当不装电池通电时,饱和指示灯VD5点亮—显然不合适!因为,没装电池时VT1处于微导通状态,IC 1-2的5脚电压高于,IC1—2输出高电平,于是IC1-2也输出高电平,VD5点亮。
若在原理图中接入IC1-4,没装电池时VT1处于微导通状态,IC1-4的1 2脚电压也会高于,因此,IC1-4输出高电平,这样VD5就不能点亮。
需要说明一点,外接输入电压不能太高,也不能太低。
输入电压太高,大电流充电时调整管发热严重;另一方面,IC1-2输出高电平的时间会因为电源电压较高而提前超过Vref(设定值),这样就会给我们一个错觉,电池很快就充满了!实际上并非如此。
输入电压太低也不好,同上面的分析一样,IC1-2输出高电平的时间会因为电源电压较低而迟后,更有甚者,也可能永远达不到充电指示灯一直闪烁,但大电流充电过程早已结束。
所以,外接电压太高或太低,充电和饱和指示的状态是不准确的。