Como a bateria carrega? O circuito deste aparelho é complicado ou não, para fazer um aparelho com as próprias mãos? Um carregador de bateria de carro é fundamentalmente diferente do que é usado para telefones celulares? Tentaremos responder a todas as perguntas feitas posteriormente no artigo.
Informações gerais
A bateria desempenha um papel muito importante no funcionamento de dispositivos, unidades e mecanismos que necessitam de eletricidade para funcionar. Então, nos veículos, ajuda a ligar o motor do carro. E em telefones celulares, as baterias nos permitem fazer chamadas.
Carregando a bateria, o esquema e os princípios de funcionamento deste dispositivo são considerados até mesmo em um curso de física escolar. Mas, infelizmente, no momento do lançamento, muitos desses conhecimentos foram esquecidos. Portanto, apressamo-nos a lembrar que o funcionamento da bateria é baseado no princípio da ocorrência de uma diferença de tensão (potenciais) entre duas placas, que são especialmente imersas em uma solução eletrolítica.
As primeiras baterias eram de cobre-zinco. Mas desde então, eles melhoraram e se modernizaram significativamente.
Como funcionabateria
O único elemento visível de qualquer dispositivo é a caixa. Garante a generalidade e integridade do design. Deve-se notar que o nome "bateria" só pode ser aplicado totalmente a uma célula de bateria (elas também são chamadas de bancos), e existem apenas seis delas na mesma bateria de carro padrão de 12 V.
De volta ao corpo. Está sujeito a requisitos rigorosos. Então, deveria ser:
- resistente a produtos químicos agressivos;
- capaz de suportar grandes flutuações de temperatura;
- com boa resistência à vibração.
Todos esses requisitos são atendidos por um material sintético moderno - polipropileno. Diferenças mais detalhadas só devem ser destacadas ao trabalhar com amostras específicas.
Princípio de funcionamento
Vamos usar as baterias de chumbo-ácido como exemplo.
Quando há carga no terminal, começa a ocorrer uma reação química, que é acompanhada pela liberação de eletricidade. Com o tempo, a bateria irá drenar. Como ela está se recuperando? Existe um circuito simples?
Carregar a bateria não é difícil. É necessário realizar o processo inverso - a eletricidade é fornecida aos terminais, as reações químicas ocorrem novamente (o chumbo puro é restaurado), o que permitirá que a bateria seja usada no futuro.
A densidade também aumenta durante o carregamentoeletrólito. Assim, a bateria restaura suas propriedades iniciais. Quanto melhor a tecnologia e os materiais utilizados na fabricação, mais ciclos de carga/descarga a bateria pode suportar.
Quais são os circuitos de carregamento da bateria
O dispositivo clássico é composto por um retificador e um transformador. Se considerarmos todas as mesmas baterias de carro com uma tensão de 12 V, as cargas para elas têm uma corrente constante de cerca de 14 V.
Por que isso? Esta tensão é necessária para que a corrente possa fluir através de uma bateria de carro descarregada. Se ele próprio tiver 12 V, um dispositivo da mesma potência não poderá ajudá-lo, portanto, eles assumem valores mais altos. Mas em tudo você precisa saber a medida: se você superestimar muito a tensão, isso afetará negativamente a vida útil do dispositivo.
Portanto, se você quiser fazer um dispositivo com suas próprias mãos, é necessário que os carros procurem esquemas adequados de carregamento de baterias de carros. O mesmo se aplica a outras tecnologias. Se você precisar de um circuito de carregamento de bateria de íons de lítio, precisará de um dispositivo de 4 V e nada mais.
Processo de restauração
Digamos que você tenha um circuito para carregar uma bateria de um gerador, segundo o qual o aparelho foi montado. A bateria está conectada e o processo de recuperação começa imediatamente. À medida que flui, a resistência interna do dispositivo aumentará. Junto com ele, a corrente de carregamento cairá.
Quando a tensão se aproxima do máximo possívelvalor, então esse processo praticamente não prossegue. E isso indica que o dispositivo foi carregado com sucesso e pode ser desligado.
Recomendações tecnológicas
É necessário garantir que a corrente da bateria seja de apenas 10% de sua capacidade. Além disso, não é recomendado exceder este indicador ou reduzi-lo. Portanto, se você seguir o primeiro caminho, o eletrólito começará a evaporar, o que afetará significativamente a capacidade máxima e a vida útil da bateria. No segundo caminho, os processos necessários não ocorrerão na intensidade necessária, pelo que os processos negativos continuarão, embora em menor grau.
Carregamento
O dispositivo descrito pode ser adquirido ou montado manualmente. Para a segunda opção, precisamos de circuitos elétricos para carregar baterias. A escolha da tecnologia pela qual isso será feito deve depender de quais baterias são o alvo. Você vai precisar dos seguintes componentes:
- Limitador de corrente (projetado em capacitores de lastro e transformador). Quanto maior o indicador puder ser alcançado, maior será a magnitude da corrente. Em geral, isso deve ser suficiente para que o carregamento funcione. Mas a confiabilidade deste dispositivo é muito baixa. Então, se você quebrar os contatos ou misturar algo, tanto o transformador quanto os capacitores irão falhar.
- Proteção em caso de conexão de pólos "errados". Para fazer isso, você pode projetar um relé. Sim, condicionalbaseado em um diodo. Se você confundir mais e menos, ele não passará corrente. E como um relé está ligado a ele, ele será desenergizado. Além disso, você pode usar este circuito com um dispositivo baseado em tiristores e transistores. Ele deve ser conectado a uma ruptura nos fios, com a ajuda de que o próprio carregamento é conectado à bateria.
- Automático, que deve ter carregamento de bateria. O circuito, neste caso, deve garantir que o dispositivo funcione apenas quando realmente houver necessidade. Para fazer isso, com a ajuda de resistores, o limite de resposta do diodo de controle é alterado. As baterias de 12 V são consideradas cheias quando sua tensão está dentro de 12,8 V. Portanto, este valor é desejável para este circuito.
Conclusão
Então, analisamos o que constitui o carregamento da bateria. O circuito deste dispositivo pode ser feito em uma única placa, mas deve-se notar que isso é bastante difícil. Portanto, eles são feitos de várias camadas.
Como parte do artigo, vários diagramas esquemáticos foram apresentados à sua atenção, que deixam claro como, de fato, as baterias são carregadas. Mas você precisa entender que essas são apenas imagens gerais, e as mais detalhadas, com indicações de reações químicas em andamento, são especiais para cada tipo de bateria.
