Расчет зарядного устройства для аккумуляторов

Статья в формате PDF (~50 kb)

Использование источника тока BatMod производства компании Vicor позволяет быстро создать компактную и легкую систему для заряда аккумуляторных батарей. выходные уровни тока и напряжения модуля BatMod задаются программно, что удобно при работе со стандартными значениями тока и напряжения на входе. Проектирование системы значительно упрощается, поскольку BatMod позволяет устанавливать выходные значения напряжения и тока заряда независимо друг от друга.

На рисунке показана электрическая схема простого, "базового" зарядного устройства, на основе BatMod для следующих параметров системы:

• напряжение аккумуляторной батареи - 12 В;
• напряжение холостого хода - 13.8 В;
• зарядный ток - регулируемый, от 0 до 14 А.

Поскольку для ненагруженного модуля BatMod (VI-2X1-CU-BM) выходное напряжение составляет 15 V, необходим подстроечный резистор R3 для получения напряжения холостого
хода 13.8 В. Для определения значения R3 нужно проделать несложные математические операции:

V_TRIM = (V_FLOAT/V_NOM)V_REF = (13.8 В/15 В) 2.5 В = 2.3 В;

V_R5 = V_REF – V_TRIM = 2.5 В – 2.3 В = 0.2 В;

I_R5 = V_R5/R5 = 0.2 B/10 кОм = 20 мкА;

R3 = V_TRIM/I_R5 = 2.3 В/20 мкА = 115 кОм.
Таким образом, для получения на выходе 13.8 В необходимо установить резистор номиналом 115 кОм.

Величина тока заряда может задаваться программно от 0 до 14.4 А путем подачи напряжения величиною от 1 до 5 В на вывод I_TRIM. Для определения напряжения, которое необходимо подать для получения зарядного тока, скажем, в 10 А, можно воспользоваться следующей формулой:

V_TRIM = 4(Необходимый зарядный ток)/(Максимальный выходной ток) + 1 = 4(10 А/14.4 А) + 1 = 3.78 В

Для подачи на I_TRIM напряжения 3.78 В необходимо соответствующим образом подстроить потенциометр R2.

Конфигурация, представленная на рис. 1 заряжает аккумуляторные батареи до 10 А при напряжении холостого хода 13.8 В. Другие значения токов и напряжений могут быть вычислены
аналогичным образом. Если необходимо получить фиксированное значение тока на выходе, потенциометр может быть заменен резисторами с постоянными значениями сопротивлений.
Для применений, в которых требуется жесткий контроль над зарядным током, можно воспользоваться прецизионным источником напряжения вместо стабилитрона D1.

Некоторые современные аккумуляторы требуют более сложных систем зарядки и контроля для сохранения их характеристик и увеличения срока службы. BatMod идеально подходит для
конструирования подобных систем, в которые, как правило, входит микропроцессорная цепь контроля, осуществляющая функции мониторинга.

Для поддержания оптимального режима зарядки аккумулятора, цепь контроля независимо друг от друга устанавливает напряжение холостого хода и зарядный ток в соответствии с текущими параметрами зарядки: напряжение аккумуляторной батареи, ток, температура, давление и прочими. Также можно отображать такие параметры как емкость, история заряда/разряда аккумулятора и причины выхода из строя.

Статья в формате PDF (~50 kb)

Получить более детальную техническую информацию о продукции фирмы Vicor можно в офисе компании Виаком:
Украина, 03061, г. Киев, пр. Отрадный, 95-с, тел/факс: (044) 507-02-02
(многоканальный).

назад | начало раздела