I controller stessi sono dispositivi utili. E per comprendere meglio questo argomento, è necessario lavorare con un esempio specifico. Pertanto, considereremo il controller di carica della batteria. Cosa rappresenta? Come è organizzato? Quali sono le caratteristiche del lavoro?
Cosa fa un controller di carica della batteria
Serve a monitorare il recupero delle perdite e delle spese energetiche. In primo luogo, è impegnato nel monitoraggio della conversione dell'energia elettrica in energia chimica, in modo che in seguito, se necessario, ci sia la fornitura dei circuiti o dei dispositivi richiesti. Non è difficile realizzare un controller di carica della batteria con le tue mani. Ma può anche essere rimosso da alimentatori guasti.
Come funziona il controller
Certo, non esiste uno schema universale. Ma molti nel loro lavoro usano due resistori di assetto che regolano i limiti di tensione superiore e inferiore. Quando esce dai limiti,quindi inizia l'interazione con gli avvolgimenti del relè e si accende. Durante il funzionamento, la tensione non scenderà al di sotto di un certo livello tecnicamente predeterminato. Qui dovremmo parlare del fatto che esiste una gamma diversa di confini. Quindi, per la batteria, è possibile installare tre e cinque, dodici e quindici volt. In teoria, tutto si basa sull'implementazione hardware. Diamo un'occhiata a come funziona il controller di carica della batteria in diversi casi.
Che tipi ci sono
Va notato che esiste una varietà significativa che i controller di carica della batteria possono vantare. Se parliamo dei loro tipi, facciamo una classificazione a seconda dell'ambito:
- Per le energie rinnovabili.
- Per elettrodomestici.
- Per dispositivi mobili.
Ovviamente, le specie stesse sono molto più grandi. Ma dal momento che stiamo considerando il controller di carica della batteria da un punto di vista generale, ci basteranno. Se parliamo di quelli utilizzati per i pannelli solari e i mulini a vento, in essi il limite di tensione superiore è solitamente di 15 volt, mentre quello inferiore è di 12 V. In questo caso, la batteria può generare 12 V nella modalità standard. fonte di energia è collegata ad esso utilizzando contatti relè normalmente chiusi. Cosa succede quando la tensione della batteria supera i 15V impostati? In questi casi, il controllore chiude i contatti del relè. Di conseguenza, la fonte di alimentazione dalla batteria viene commutata sul reattore di carico. Va notato che non è particolarmente popolare con i pannelli solari a causa di alcuni effetti collaterali. Ma per i generatori eolici, sono obbligatori. Gli elettrodomestici e i dispositivi mobili hanno le loro caratteristiche. Inoltre, il controller di carica della batteria del tablet, dei telefoni cellulari touch e a pulsante sono quasi identici.
Guardare dentro la batteria agli ioni di litio di un cellulare
Se apri una batteria, noterai che un piccolo circuito stampato è saldato ai terminali della cella. Si chiama schema di protezione. Il fatto è che le batterie agli ioni di litio richiedono un monitoraggio costante. Un tipico circuito di controllo è una scheda miniaturizzata su cui si basa un circuito composto da componenti SMD. A sua volta, è diviso in due microcircuiti: uno è quello di controllo e l' altro è quello esecutivo. Parliamo più in dettaglio del secondo.
Schema esecutivo
Si basa su transistor MOSFET. Di solito sono due. Il microcircuito stesso può avere 6 o 8 pin. Per il controllo separato della carica e scarica della cella della batteria, vengono utilizzati due transistor ad effetto di campo, che si trovano nello stesso alloggiamento. Quindi, uno di loro può connettere o disconnettere il carico. Il secondo transistor esegue le stesse azioni, ma con una fonte di alimentazione (che è il caricatore). Grazie a questo schema di implementazione, puoi facilmente influenzare il funzionamento della batteria. Puoi usarlo altrove se lo desideri. MaVa tenuto presente che il circuito del controller di carica della batteria e lo stesso possono essere applicati solo a dispositivi ed elementi che hanno un raggio di funzionamento limitato. Parleremo ora di queste funzionalità in modo più dettagliato.
Protezione da sovraccarico
Il fatto è che se la tensione di una batteria al litio supera 4, 2, può verificarsi un surriscaldamento e persino un'esplosione. Per questo, vengono selezionati tali elementi di microcircuiti che smetteranno di caricarsi quando viene raggiunto questo indicatore. E di solito, fino a quando la tensione non raggiunge 4-4,1 V a causa dell'uso o dell'autoscarica, non saranno possibili ulteriori ricariche. Questa è una funzione importante assegnata al controller di carica della batteria al litio.
Protezione da sovraccarico
Quando la tensione raggiunge valori criticamente bassi che rendono problematico il funzionamento del dispositivo (solitamente nell'intervallo 2, 3-2, 5V), il transistor MOSFET corrispondente viene spento, responsabile di fornendo corrente al telefono cellulare. Successivamente, c'è una transizione alla modalità di sospensione con un consumo minimo. E c'è un aspetto piuttosto interessante del lavoro. Pertanto, fino a quando la tensione della cella della batteria non supera i 2,9-3,1 V, il dispositivo mobile non può essere acceso per funzionare in modalità normale. Probabilmente avrai notato che quando colleghi il telefono, mostra che è in carica, ma non vuole accendersi e funzionare in modalità normale.
Meccanismi di difesa
Va notato che il controller di carica della batteria hauna serie di elementi che dovrebbero proteggere dalle conseguenze negative. Quindi, questi sono diodi parassiti che vengono inseriti in transistor ad effetto di campo, un circuito di rilevamento della carica e alcune altre piccole aggiunte. Eh si, e se è possibile controllare il regolatore di carica della batteria e conoscere le prestazioni della fonte di energia, allora il suo funzionamento può essere ripristinato anche in caso di “morte”. Naturalmente, questo significa semplicemente interrompere il lavoro e non un'esplosione o un tracollo. In questo caso, possono aiutare dispositivi speciali che conducono una speciale carica di "recupero". Naturalmente, funzioneranno a lungo: il processo può durare decine di ore, ma dopo il completamento con successo, la batteria funzionerà quasi come nuova.
Conclusione
Come puoi vedere, il controller di carica della batteria agli ioni di litio svolge un ruolo importante nel garantire la longevità dei dispositivi mobili e ha un effetto positivo sulla loro durata. Grazie alla facilità di produzione, possono essere trovati in quasi tutti i telefoni o tablet. Se vuoi vedere con i tuoi occhi e toccare con le mani il controller di carica della batteria agli ioni di litio e il suo contenuto, durante lo smontaggio dovresti ricordare che stai lavorando con un elemento chimico, quindi dovresti stare attento.
