以前は、ソーラーモバイル充電器、フロート充電器回路、 12vバッテリー充電器、パワーバンク回路など、さまざまな種類の充電器回路を構築しました。今日は、Ni-Cdバッテリーを充電するための充電器回路を構築します。ニッケルカドミウム電池を充電するプロセスは、次の2つの方法で実行できます。
- 急速充電
- 遅い充電
急速充電はフル充電した後、適切なシャットダウンが必要です。鉛蓄電池やリチウム電池とは異なり、Ni-cd電池はフロート充電を行うことができません。また、フル充電後の充電器のシャットダウンは簡単ではありません。これは、バッテリーの温度と充電完了後の電圧の着実な低下を感知するアルゴリズムに基づいて行う必要があります。もう1つの部分は、急速充電する前にバッテリーを完全に放電する必要があることです。
したがって、ここでは、より低く安全な電流でNi-cdバッテリーを充電できる単純な低速充電器を作成します。自動シャットダウンなしのこのプロセスは、自動カットオフなしの高速充電器と比較した場合、セルにそれほど損傷を与えません。
遅い充電器は、自己放電を克服するために使用できます。Ni-Cdバッテリーは、月に15〜20％の割合で自己放電します。これは、リチウムバッテリーの月に5〜10％と比較した場合に高くなります。ただし、自己放電が月に20〜30％のNi-MHバッテリーと比較すると低くなります。
Ni-Cdバッテリー充電：
内部化学反応を介して外部回路にエネルギーを供給する電気化学デバイスは、セルと呼ばれます。直列接続または並列接続のいずれかのこれらのセルの組み合わせは、バッテリーと呼ばれます。
以下は、AAおよびAAAサイズのいくつかのNi-Cd電池の仕様書です。
標準充電と急速充電の違いは、充電電圧、充電電流、およびカットオフ方法またはアルゴリズムに基づいています。
急速充電では、セル温度または負の電圧変化を使用して、充電の最後に電力を正確に遮断する必要があります。Ni-Cdバッテリーを充電できるさまざまなタイプは次のとおりです。
ここで使用されているバッテリーは以下のとおりで、容量は600mAhで、セルを60mAで充電することを示しています。これは0.1Cの低速充電をお勧めします。したがって、定電流の低速充電を行いました。
必要なコンポーネント：
- LM317 – 2Nos
- 1N4007 –4No。
- コンデンサ、100uF（電解）–1No。
- AAAまたはAAバッテリーホルダー– 1No
- POT（100Ὠ）–1No。
- LED（赤-1）
- 抵抗器（1kὨ-1;560Ὠ-1;100Ὠ-2）
- 穴あきドットボード
- 接続線
Ni-Cd低速充電器の回路図と説明：
これは、回路がパフォーマンスボード上でどのように見えるかです。
1.降圧変圧器：
ここでは、定格230V〜15V、1Ampsの降圧ACトランスを使用しています。変圧器の出力電流容量は1アンペアですが、安全な動作のために許容される連続電流はわずか0.4アンペアです。230V / 0-15Vまたは230V / 15-0-15Vのトランスを使用できます。
2.ブリッジ整流器：
全波ブリッジ整流器は、整流と呼ばれるプロセスを通じてAC電源をDC電源に変換します。ここで使用される整流器は、ブリッジ構成で4つのダイオードを使用して行われます。
3.電圧レギュレータ回路：
ここでは、LM317が電圧調整に使用されています。それは3端子調整可能なレギュレーターです
したがって、バッテリーを充電するために必要な出力電圧は最大1.45Vです。
V OUT = 1.25 * {1+（100 / 560ohm）}
V OUT = 1.47v
このLM317電圧計算機は、抵抗を計算したり、出力電圧を計画したりするための計算機を探している場合に使用できます。
4.電流制限回路：
600mAhバッテリーの充電電流は60mAになるので。適切な抵抗を計算する必要があります、
I OUT = 1.25 / R
したがって、電流を0.06Aに制限するには、Rを21Ὠに設定します。
Ni-Cdバッテリー充電回路の動作：
下の写真からわかるように、バッテリーなしの開回路電圧は1.5vとして表示されます。
前述のように、出力電圧は1.49Vで、電流は60mAに制限されており、赤いLEDはバッテリーの充電状態を示します。
