Pil nasıl şarj olur? Kendi elinizle bir cihaz yapmak için bu cihazın devresi karmaşık mı değil mi? Araç akü şarj cihazı, cep telefonlarında kullanılandan temel olarak farklı mı? Yazının devamında sorulan tüm soruları cevaplamaya çalışacağız.
Genel bilgi
Pil, çalışması için elektrik gerektiren cihazların, birimlerin ve mekanizmaların işleyişinde çok önemli bir rol oynar. Yani araçlarda arabanın motorunun çalıştırılmasına yardımcı olur. Ve cep telefonlarında piller arama yapmamızı sağlar.
Pilin şarj edilmesi, bu cihazın şeması ve çalışma prensipleri bir okul fizik dersinde bile dikkate alınır. Ancak, ne yazık ki, piyasaya sürüldüğü zaman, bu bilginin çoğu unutuldu. Bu nedenle, pilin çalışmasının, özel olarak bir elektrolit çözeltisine daldırılmış iki plaka arasında bir voltaj farkının (potansiyellerin) oluşması ilkesine dayandığını hatırlatmak isteriz.
İlk piller bakır-çinko idi. Ancak o zamandan beri önemli ölçüde iyileştiler ve modernleştiler.
Nasıl çalışır?pil
Herhangi bir cihazın görünen tek öğesi kasadır. Tasarımın genelliğini ve bütünlüğünü sağlar. "Pil" adının yalnızca bir pil hücresine tam olarak uygulanabileceğine (bunlara ayrıca banka denir) ve aynı standart 12 V araç pilinde bunlardan yalnızca altı tanesinin bulunduğuna dikkat edilmelidir.
Vücuda geri dön. Sıkı gereksinimlere tabidir. Yani şöyle olmalı:
- agresif kimyasallara dayanıklı;
- sıcaklıktaki geniş dalgalanmalara dayanabilir;
- iyi titreşim direncine sahip.
Tüm bu gereksinimler, modern bir sentetik malzeme olan polipropilen ile karşılanmaktadır. Daha ayrıntılı farklılıklar yalnızca belirli örneklerle çalışırken vurgulanmalıdır.
Çalışma prensibi
Örnek olarak kurşun asitli pilleri ele alalım.
Terminalde bir yük olduğunda, elektriğin serbest bırakılmasıyla birlikte kimyasal bir reaksiyon oluşmaya başlar. Zamanla, pil boşalacaktır. Nasıl iyileşiyor? Basit bir devre var mı?
Pili şarj etmek zor değil. Ters işlemin gerçekleştirilmesi gereklidir - terminallere elektrik verilir, kimyasal reaksiyonlar tekrar meydana gelir (saf kurşun geri yüklenir), bu da pilin gelecekte kullanılmasına izin verir.
Yoğunluk şarj sırasında da artarelektrolit. Böylece pil başlangıçtaki özelliklerini geri yükler. Üretimde kullanılan teknoloji ve malzemeler ne kadar iyi olursa, pil o kadar fazla şarj/deşarj döngüsüne dayanabilir.
Hangi pil şarj devreleri var
Klasik cihaz bir doğrultucu ve bir transformatörden yapılmıştır. 12 V'luk bir voltaja sahip tüm aynı araba akülerini düşünürsek, bunların şarjları yaklaşık 14 V'luk sabit bir akıma sahiptir.
Neden bu? Bu voltaj, akımın boşalmış bir araç aküsünden akabilmesi için gereklidir. Kendisinde 12 V varsa, aynı güce sahip bir cihaz ona yardım edemez, bu nedenle daha yüksek değerler alırlar. Ancak her şeyde önlemi bilmeniz gerekiyor: Voltajı çok fazla abartırsanız, bu cihazın ömrünü olumsuz etkiler.
Bu nedenle, kendi elinizle bir cihaz yapmak istiyorsanız, arabaların uygun araba akü şarj şemalarını araması gerekir. Aynısı diğer teknolojiler için de geçerlidir. Bir lityum iyon pil şarj devresine ihtiyacınız varsa, o zaman 4 V'luk bir cihaza ihtiyacınız var ve daha fazlasına ihtiyacınız yok.
Restorasyon süreci
Diyelim ki, cihazın montajına göre bir jeneratörden pil şarj etmek için bir devreniz var. Pil bağlanır ve kurtarma işlemi hemen başlar. Akarken, cihazın iç direnci artacaktır. Bununla birlikte şarj akımı da düşecek.
Voltaj mümkün olan maksimum değere yaklaştığındadeğer, o zaman bu süreç pratikte hiç ilerlemez. Bu da cihazın başarıyla şarj edildiğini ve kapatılabileceğini gösterir.
Teknolojik öneriler
Pil akımının kapasitesinin sadece %10'u olduğundan emin olmak gerekir. Ayrıca, bu göstergeyi aşmanız veya az altmanız önerilmez. Bu nedenle, ilk yolu izlerseniz, elektrolit buharlaşmaya başlayacak ve bu da maksimum kapasiteyi ve pil ömrünü önemli ölçüde etkileyecektir. İkinci yolda, gerekli süreçler gerekli yoğunlukta gerçekleşmeyecek, bu nedenle olumsuz süreçler biraz daha az da olsa devam edecek.
Şarj ediliyor
Tanımlanan cihaz elle satın alınabilir veya monte edilebilir. İkinci seçenek için pilleri şarj etmek için elektrik devrelerine ihtiyacımız var. Yapılacağı teknolojinin seçimi, hangi pillerin hedef olduğuna bağlı olmalıdır. Aşağıdaki bileşenlere ihtiyacınız olacak:
- Akım sınırlayıcı (balast kapasitörleri ve transformatör üzerinde tasarlanmıştır). Gösterge ne kadar büyük elde edilebilirse, akımın büyüklüğü o kadar büyük olacaktır. Genel olarak, şarjın çalışması için bu yeterli olmalıdır. Ancak bu cihazın güvenilirliği çok düşüktür. Bu nedenle, kontakları keserseniz veya bir şeyi karıştırırsanız, hem transformatör hem de kapasitörler arızalanır.
- "Yanlış" kutupların bağlanması durumunda koruma. Bunu yapmak için bir röle tasarlayabilirsiniz. Evet, koşullubir diyot temelinde. Artı ve eksiyi karıştırırsanız, akımı geçmez. Ve ona bir röle bağlı olduğundan, enerjisi kesilecektir. Üstelik bu devreyi hem tristör hem de transistör tabanlı bir cihaz ile kullanabilirsiniz. Şarjın kendisinin aküye bağlı olduğu kablolardaki bir kopmaya bağlanmalıdır.
- Otomatik, pilin şarj olması gerekir. Bu durumda devre, cihazın yalnızca gerçekten ihtiyaç duyulduğunda çalışmasını sağlamalıdır. Bunu yapmak için dirençler yardımıyla kontrol diyotunun tepki eşiği değiştirilir. 12V piller, voltajları 12.8V içinde olduğunda dolu olarak kabul edilir. Bu nedenle, bu rakam bu devre için arzu edilir.
Sonuç
Pil şarjını neyin oluşturduğuna baktık. Bu cihazın devresi tek bir kart üzerinde yapılabilir ancak bunun oldukça zor olduğunu belirtmek gerekir. Bu nedenle çok katmanlı yapılırlar.
Yazının bir parçası olarak, pillerin aslında nasıl şarj edildiğini netleştiren çeşitli şematik diyagramlar dikkatinize sunuldu. Ancak bunların yalnızca genel görüntüler olduğunu ve devam eden kimyasal reaksiyonların göstergeleri ile daha ayrıntılı olanların her pil türü için özel olduğunu anlamalısınız.
