Jūsų naujieji iPhone išmanieji telefonai„8/8 Plus“ ir „iPhone X“, „Apple“ funkcijos palaikymą pavadino beveik pagrindine įrenginių savybe belaidis įkrovimas Qi standartas. Taip pat buvo pristatytas „Air Power“ belaidžio įkrovimo kilimėlis, leidžiantis vienu metu įkrauti išmanųjį telefoną, Apple Watch Ir belaidės ausinės AirPods. Belaidis įkrovimas pamažu tampa standartine A prekės ženklo flagmanų ir kitų modelių funkcija.

Tačiau ar „Apple“ sprendimas toks revoliucingas? Kaip praktiškai veikia belaidis įkrovimas? Tai bus aptarta straipsnyje.

Kaip veikia belaidis įkrovimas

Dauguma belaidžių įkroviklių naudoja magnetinę indukciją ir magnetinį rezonansą. Jie siūlo įtaisą pastatyti ant specialaus paviršiaus automatiniam įkrovimui, nereikia prijungti laido prie įrenginio.

Žinoma, belaidis įkrovimas iš tikrųjų nėra belaidis. Jūsų telefono, išmaniojo laikrodžio, planšetinio kompiuterio nereikia jungti prie įkroviklio, tačiau patį belaidį įkroviklį vis tiek reikia kabeliu prijungti prie maitinimo adapterio arba USB prievado.

Kaip pasikeitė „Apple“ nuomonė apie belaidį įkrovimą

Kai Apple pristatė iPhone 5 be belaidžio įkrovimo palaikymo, tuo pačiu metu išmaniuosiuose telefonuose konkuruoja Android platformos ir Windows moduliai buvo integruoti į daugelį flagmanų modeliai. Tačiau „Apple“ Philas Schilleris kad "sukurti atskirą įkroviklį, kurį turite prijungti prie lizdo, daugeliu atvejų yra sudėtingiau". Tai reiškia, kad Cupertino mieste jie net negalvojo apie belaidį įkrovimą, atmesdami šią galimybę.

Po penkerių metų „Apple“ persigalvojo. „iPhone 8“, „iPhone 8 Plus“ ir „iPhone X“ „Apple“ palaiko belaidį įkrovimą naudojant atvirą standartą Qi (tariama „shi“, nes tai kinų kalbos žodis, reiškiantis „gyvybės energiją“ gyvuose daiktuose).

Qi belaidis įkrovimas

Šiuo metu belaidžiuose įkrovikliuose naudojamas magnetinės indukcijos reiškinys. Paprasčiau tariant, jie naudoja magnetizmą energijai perduoti. Pirmiausia įdėkite įrenginį, pvz., išmanųjį telefoną, ant belaidžio įkroviklio. Srovė iš sieninio lizdo praeina per belaidžio įkrovimo modulio ritę, sukurdama magnetinį lauką. Magnetinis laukas sukuria srovę išmaniojo telefono viduje esančioje ritėje. Ši magnetinė energija paverčiama elektros energija, kuri vėliau naudojama akumuliatoriui įkrauti. Įrenginiai turi turėti atitinkamą aparatinę įrangą belaidžiam įkrovimui palaikyti. Tai reiškia, kad prietaisas be reikiamos ritės korpuso viduje negali būti įkrautas belaidžiu būdu.

Nors Qi standarto veikimo diapazonas iš pradžių buvo ribotas iki mažo magnetinio lauko diapazono, dabar jis taip pat palaiko magnetinio rezonanso reiškinio naudojimą. Jis veikia panašiai, tačiau kraunama programėlė gali būti iki 45 mm atstumu nuo belaidžio įkroviklio paviršiaus ir jo neliesti, kaip buvo anksčiau. Šis metodas yra mažiau efektyvus nei magnetinės indukcijos metodas, tačiau yra keletas privalumų – pavyzdžiui, belaidis įkroviklis gali būti montuojamas po stalo paviršiumi, o įtaisą su imtuvu galite pastatyti ant stalo, kad jį įkrautumėte. Tai taip pat leidžia ant vieno įkrovimo padėklo sudėti kelis įrenginius ir kiekvienas iš jų bus įkraunamas lygiagrečiai.

Šiek tiek apie sistemos energijos suvartojimą. Kai programėlės neįkraunamos, Qi įkroviklis nesunaudoja daug elektros energijos. Specialus mažos galios modulis stebi šį momentą ir išjungia srovę į ritę, tačiau kai nustato, kad ant įkroviklio padėklo yra įtaisytas įtaisas, kurį reikia įkrauti, padidina magnetinio lauko išėjimo galią.

Qi standarto konkurentai

Belaidis įkrovimas tampa vis dažnesnis ir labiau standartizuojamas. Ir šį kartą „Apple“ nesukūrė savo belaidžio ryšio standartas. Vietoj to ji nusprendė palaikyti esamą Qi standartą, kuris taip pat palaiko daugelį trečiųjų šalių įrenginių.

Power Matters Alliance (PMA)

Tačiau Qi valdo Wireless Power konsorciumas, šiuo metu labiausiai paplitęs, tačiau jis nėra vienintelis. Antroje vietoje -Galios reikalų aljansas, arba PMA standartas. Jis naudoja magnetinę indukciją, kaip ir Qi. Tačiau šie du standartai yra nesuderinami. Naujų iPhone ir kitų Apple produktų negalima įkrauti naudojant PMA belaidį įkroviklį.

Tačiau kai kurie rinkoje esantys įrenginiai yra suderinami su abiem standartais. Šiuolaikiniai išmanieji telefonai, tokie kaip Galaxy Note8, Galaxy S8 ir Galaxy S7, iš tikrųjų palaiko ir Qi, ir PMA, todėl juos galima įkrauti iš bet kurio įkroviklio. „Starbucks“ kompanija (pasaulinis kavinių tinklas)anksčiau rėmėsi PMA, tačiau dabar yra galimybė permąstyti situaciją, nes „iPhone“ palaiko tik Qi.

„Apple“ įsitikinusi, kad artimiausiu metu daugelis oro uostų, viešbučių ir kitų viešųjų vietų taip pat pasikliaus Qi. Tai yra, greičiausiai bus kitų gamintojų įrenginių, palaikančių šio standarto belaidį įkrovimą. Kaip rodo praktika, greičiausiai taip ir nutiks.

Alliance for Wireless Power (A4WP)

Yra trečias Qi standarto konkurentas. Tai Alliance for Wireless Power (A4WP), kuri savo darbe naudoja Rezence technologiją. Standarto veikimo principo esmė – naudoti magnetinio rezonanso efektą, kuris praplės kelių įrenginių įkrovimo zoną. Ant vieno įkroviklio galite įdėti kelias programėles, perkelti jas ir netgi įkrauti per objektą, pvz., knygą. Kad veiktų technologija „Rezence“, reikalingas „Bluetooth“ ryšys su jūsų prietaisu.

AirFuel aljansas

Supratę, kad Qi standartas yra populiariausias rinkoje, konkurentai nusprendė susivienyti. Taip atsirado naujas išsilavinimas AirFuel aljansas, kuri savo belaidžio įkrovimo technologijas reklamuoja nuo 2015 m. Konsorciumą sudarė 195 įmonės. Įdomiausia, kad „AirFuel Alliance“ užsitikrino paramą Intel, o tai rodo, kad ten viskas rimta ir ilgam. Na, konkurencija visada naudinga vartotojams, nes ji yra pažangos variklis.

Su kokiais įrenginiais šiandien galite naudoti belaidį įkrovimą?

Esu tikras, kad daugelis vartotojų užduoda sau šį klausimą. Juk visi nori išbandyti, kaip iš tikrųjų veikia belaidis įkrovimas ir ar tai taip patogu, kaip teigia kūrėjai.

Turiu nemažai patirties naudojant belaidį įkrovimą. Nustebsite, bet praėjo beveik 5 metai. Mano senas geras Nokia Lumia 820 palaiko belaidį įkrovimą. Dar 2012 metų gruodį, kai įsigijau išmanųjį telefoną, gavau papildomą priedą, kuris leido šiam išmaniajam naudotis belaidžiu įkrovimu.

Tiesa, norint, kad „Nokia Lumia 820“ būtų galima įkrauti belaidžiu būdu, reikėjo įsigyti specialų galinis viršelis. Iš Asmeninė patirtis Galiu pasakyti, kad naudoti belaidį įkrovimą yra labai patogu ir praktiška. Padėkite savo išmanųjį telefoną ant specialaus paviršiaus ir jis pradės gauti energijos akumuliatoriui įkrauti. Verta paminėti, kad naudojant „Nokia“ belaidį įkrovimą yra ir nemalonių pusių. Pradėkime nuo to, kad tokiu atveju gana pastebimai įkaista išmaniojo telefono korpusas, o pats įkrovimo procesas vyksta daug lėčiau nei kraunant per laidą.

Deja, atrodo, kad „Microsoft“ išmaniųjų telefonų istorija baigėsi. Tačiau vis tiek turite galimybę išbandyti belaidį įkrovimą.

Per pastaruosius kelerius metus „Android“ išmaniųjų telefonų gamintojai savo įrenginiuose vis dažniau diegė belaidį įkrovimą. Pavyzdžiui, „Google“ to nesiūlo Pixel išmanusis telefonas, nors anksčiau kai kurie „Nexus“ įrenginiai buvo palaikomi šią funkciją. Iš A-prekių ženklų tik „Samsung“ išlaikė belaidžio įkrovimo galimybes savo naujausiuose pavyzdiniuose modeliuose.

Tačiau „Apple“ pasiryžus suteikti Qi standartui pasitikėjimo, belaidis įkrovimas gali tapti dažnesnis, įskaitant „Android“ įrenginius.

Tačiau jau galima įsigyti belaidį įkrovimą palaikantį išmanųjį telefoną. Tai Samsung Galaxy„Note8“ ir „Galaxy Note 5“,Galaxy S8, S8+, S8 Active, S7, S7 Edge, S7 Active,LG G6 (tik JAV ir Kanados versija) ir LG V30,Motorola Moto Z, Moto Z Play, Moto Z2 Force, Moto Z2 Play (tik su belaidis modulisįkrovimui), ir, žinoma, naujasis iPhone 8, 8 Plus, X (10). Kaip matote, pasirinkimas yra gana didelis, iš skirtingų prekinių ženklų ir skirtingų platformų.

Net jei jūsų išmanusis telefonas nepalaiko belaidžio įkrovimo, galite pridėti šios funkcijos palaikymą naudodami specialų dėklą. Taip pat kai kuriais atvejais galima naudoti belaidis adapterisįkroviklis, kuris pritvirtintas prie galinės programėlės dalies ir jungiamas prie maitinimo prievado.

O dabar svarbiausia. Žinoma, norint įkrauti išmanųjį telefoną belaidžiu įkrovimu, pirmiausia reikia įsigyti Qi standartą palaikantį įkroviklį. Tokius įrenginius galite rasti įvairiose internetinėse parduotuvėse, tokiose kaip „Amazon“, „Aliexpress“, „eBay“ ir kt. Įsigiję įrenginį parduotuvėje, prijunkite jį prie elektros lizdo ir padėkite išmanųjį telefoną ant specialios platformos. Dabar jis bus įkraunamas belaidžiu būdu, kaip norėjote.

Rezultatai

Kažkas man sako, kad išvaizda nauji iPhone belaidžio įkrovimo funkcijos suteiks postūmį šio IT pramonės segmento plėtrai. Labai greitai pamatysime situaciją, kai visi flagmanai išmanieji telefonai pagal numatytuosius nustatymus pradės palaikyti belaidžio įkrovimo technologiją. Ir tada tai gali ateiti į biudžetinius įrenginius. Taigi mūsų laukia įdomūs laikai.

Įkrovikliai skirti papildyti prarastą elektros energiją iš baterijų. Baterijų veikimo principas yra grįžtama cheminė reakcija.

Tada akumuliatoriaus elektros energijos praradimas turi būti kompensuojamas įkraunant, kad būtų atkurta pradinė talpa. Įkroviklio funkcija yra būtent atkurti akumuliatoriaus talpą.

Yra daug būdų, kaip įkrauti baterijas. Kai kuriuos iš jų labai paprasta įgyvendinti ir jų kaina yra minimali. Kai kurie modeliai valdo akumuliatoriaus įkrovimo procesą naudodami įmontuotą mikrovaldiklį ir įgyvendina sudėtingą įkrovimo algoritmą.

Apskritai, įkrovimo principas yra taikyti įtampą, kuri viršija išsikrovusio akumuliatoriaus emf vertę. Atsižvelgiant į tai, galima išskirti šiuos pagrindinius akumuliatoriaus įkrovimo būdus:

• DC;
• pastovi įtampa;
• kombinuoti metodai.

Nepriklausomai nuo metodo, pagrindinės įkroviklių charakteristikos yra šios:

• maksimali įkrovimo srovė;
• išėjimo įtampos vertė.

UNIVERSALŪS ĮKROVĖJIMAI

Turime iš karto perspėti – visiškai universalių įkroviklių nėra ir, greičiausiai, niekada nebus.

Esant tam tikram tempimui, kai kuriuos tipus galima priskirti prie universalių, tačiau tai tik tuo atveju, jei nekreipsite dėmesio į kai kuriuos nukrypimus nuo rekomenduojamų parametrų. Šio teiginio pagrįstumas bus aptartas toliau.

Visų pirma, reikia žinoti, kad skirtingų tipų baterijos turi skirtingą įtampą ir talpą, o jei manote, kad baterijos dažniausiai surenkamos į baterijas, tai šis skirtumas tarp šių parametrų išauga daug kartų.

Įvairių tipų baterijos reikalauja individualaus požiūrio į įkrovimo procesą.

Iš pradžių pirmųjų tipų baterijas, švino rūgšties, reikėjo krauti nuolatine srove per visą įkrovimo laiką (apie 8-12 valandų). Šarminės buvo įkraunamos taip pat, tik skirtingomis srovės vertėmis.

Ši technika yra paprasta, tačiau turėjo rimtą trūkumą – įkrovimo pabaigoje iš elektrolito intensyviai išsiskyrė dujos (virimas), todėl reikėjo nuolat stebėti įkrovimo procesą, ypač jo pabaigoje.

Įkrovimas nuolatine įtampa neturi šio trūkumo, tačiau reikalauja ilgesnio laiko. Jis daugiausia naudojamas atkurti baterijas, kurios dėl įvairių priežasčių prarado pradinę talpą.

Pažangesni modeliai naudoja kombinuotą techniką. Įkrovimo pradžioje akumuliatorius įkraunamas vardine įkrovimo srove, o kai įtampa jo gnybtuose pasiekia lygį, artimą maksimaliai vertei, įkroviklio išėjimo įtampa sumažinama tiek, kad būtų tik šiek tiek didesnė už akumuliatoriaus įtampą.

Įkrovimo srovė krenta, o akumuliatorius toliau kraunasi esant minimaliai srovei. Taigi elektrolitas neužverda, o įkrovimo laikas yra tik šiek tiek ilgesnis nei laikas esant pastoviai srovei.

Pirmieji du tipai gali būti vadinami universaliais automobilių starterio akumuliatorių atžvilgiu. Tokie įrenginiai vis dar yra plačiai paplitę, ypač tarp mėgėjų, dėl savo paprastumo, patikimumo ir minimalių išlaidų.

Tobulėjant akumuliatorių gamybos technologijoms, viena vertus, padidėjo specifinė talpa, kita vertus, išaugo reikalavimai jų įkrovimo įrangos parametrams.

Šiuo metu gamina baterijas įvairių tipų užsiima daugybė gamintojų, tačiau dauguma jų neskelbia atvira prieiga reikiama įkrovimo technologija, kuri yra optimali konkrečiam akumuliatoriaus modeliui.

Todėl vartotojai turi arba įsigyti brangų firminį gaminį, arba pasirinkti nebrangų, atitinkantį vidutinius panašių gamybos technologijų įkraunamų baterijų parametrus.

Mobiliųjų telefonų ir kitų smulkių dalykėlių gamintojai pasuko kitu keliu. Įkrovimo valdymą atlieka mikrovaldiklis, įmontuotas „įkrovime“, taip pat tiesiai į akumuliatorių.

Toks požiūris paskatino išties universalių įkroviklių atsiradimą, kurie vienodai tinkami įkrauti bet kurią vieną standartą atitinkančią bateriją.

Ryškiausias pavyzdys yra išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai, kuriuose veikia Android OS. Visos šios programėlės turi įkrovimo įvestį, pagamintą pagal Micro USB standartą.

Atskira produktų klasė, skirta automobilių akumuliatoriai sudaryti paleidimo įkroviklius. Kaip rodo pavadinimas, jie gali užvesti automobilį, o galingi įrenginiai sugeba tai padaryti net be akumuliatoriaus.

Kaip žinoma, starterio paleidimo srovė, ypač žiemą ant užšalusio variklio, siekia kelis šimtus amperų. Taigi paleidimo įkroviklio išėjimo parametrai yra labai artimi suvirinimo aparatų charakteristikoms.

Starterio-įkroviklio su tradiciniu transformatoriniu maitinimu išmatavimai ir svoris yra dideli, tačiau naudojant inverterio energijos konvertavimo metodą, sumažėja daug kartų.

AUTOMATINIS ĮKROVIKLIS

Įkrovimo procesą galima supaprastinti naudojant automatinius įkroviklius. Paprasčiausios įkrovimo mašinos stebi įtampą akumuliatoriaus gnybtuose ir sustabdo įkrovimo procesą, kai pasiekiama tam tikra vertė.

Tokių prietaisų trūkumas yra tas, kad baterija nepasiekia visos talpos arba, atvirkščiai, yra perkrauta.

Abi galimybės sumažina baterijos veikimo laiką.

Pažangesnės konstrukcijos, pasiekus slenkstinę įtampą, akumuliatoriaus įkrovą perkelia į buferinį režimą, kai išėjimo srovė tik nežymiai viršija akumuliatoriaus savaiminio išsikrovimo srovę. Tokius įkroviklius galima palikti be priežiūros ilgą laiką, nerizikuojant sugadinti įkraunamą bateriją.

Tam tikro tipo įrenginiai leidžia ne tik įkrauti baterijas, bet ir tam tikru būdu atkurti prarastą talpą. Šiuo atveju įkrovimo procesas kaitaliojasi su nulinės įkrovimo srovės laikotarpiais arba su nedideliu iškrovimu.

Ši mokymo metodika rodo patenkinamus rezultatus atkuriant švino rūgšties baterijas dėl sumažėjusio plokštelės sulfatacijos poveikio.

Mažų baterijų ir baterijų įkrovikliai šiandien taip pat dažniausiai veikia automatiniu režimu.

Tai tapo įmanoma dėl įmontuoto mikrovaldiklio, kuris ne tik automatizuoja įkrovimo procesą, bet ir atlieka jį pagal specialiai sukurtą algoritmą. Tokius gaminius dažniausiai gamina akumuliatorių gamintojai, todėl jie yra optimalūs konkrečiam akumuliatoriaus tipui.

Elektros inžinerijoje baterijos paprastai vadinamos cheminiais srovės šaltiniais, kurie gali papildyti ir atkurti panaudotą energiją naudojant išorinį elektrinį lauką.

Įrenginiai, tiekiantys elektrą į akumuliatoriaus plokštes, vadinami įkrovikliais: jie įjungia srovės šaltinį ir įkrauna. Norėdami tinkamai naudoti baterijas, turite suprasti jų veikimo principus ir įkroviklį.

Kaip veikia baterija?

Veikimo metu cheminės recirkuliacijos srovės šaltinis gali:

1. maitinti prijungtą apkrovą, pavyzdžiui, lemputę, variklį, mobilųjį telefoną ir kitus prietaisus, išnaudodama savo tiekiamą elektros energiją;

2. suvartoti prie jo prijungtą išorinę elektros energiją, išleidžiant ją galios rezervui atkurti.

Pirmuoju atveju baterija išsikrauna, o antruoju – įkraunama. Yra daug baterijų konstrukcijų, tačiau jų veikimo principai yra įprasti. Panagrinėkime šią problemą nikelio-kadmio plokštelių, dedamų į elektrolito tirpalą, pavyzdžiu.

Senka baterija

Vienu metu veikia dvi elektros grandinės:

1. išorinis, taikomas išėjimo gnybtams;

2. vidinis.

Kai elektros lemputė išsikrauna, išorinėje laidų ir kaitinimo siūlelio grandinėje teka srovė, kurią sukuria elektronų judėjimas metaluose, o vidinėje dalyje per elektrolitą juda anijonai ir katijonai.

Nikelio oksidai su pridėtu grafitu sudaro teigiamo krūvio plokštės pagrindą, o ant neigiamo elektrodo naudojama kadmio kempinė.

Išsikrovus akumuliatoriui, dalis nikelio oksidų aktyvaus deguonies patenka į elektrolitą ir kartu su kadmiu nukeliauja į plokštelę, kur jį oksiduoja, sumažindama bendrą talpą.

Akumuliatoriaus įkrovimas

Dažniausiai apkrova nuimama iš išėjimo gnybtų įkrovimui, nors praktikoje metodas naudojamas su prijungta apkrova, pavyzdžiui, ant važiuojančio automobilio akumuliatoriaus ar įkraunamo mobiliojo telefono, kuriame vyksta pokalbis.

Akumuliatoriaus gnybtai tiekiami įtampa iš išorinio didesnės galios šaltinio. Jis turi pastovios arba išlygintos, pulsuojančios formos išvaizdą, viršija potencialų skirtumą tarp elektrodų ir yra su jais nukreiptas vienpoliai.

Dėl šios energijos vidinėje akumuliatoriaus grandinėje srovė teka priešinga iškrovai kryptimi, kai aktyviosios deguonies dalelės „išspaudžiamos“ iš kadmio kempinės ir per elektrolitą grįžta į pradinę vietą. Dėl to atkuriamas panaudotas pajėgumas.

Įkrovimo ir iškrovimo metu keičiasi plokštelių cheminė sudėtis, o elektrolitas yra anijonų ir katijonų perdavimo terpė. Intensyvumas, einantis per vidinę grandinę elektros srovėįtakoja plokščių savybių atkūrimo greitį įkrovimo metu ir iškrovimo greitį.

Įsibėgėję procesai lemia greitą dujų išsiskyrimą ir per didelį kaitinimą, dėl ko gali deformuotis plokščių struktūra ir sutrikti jų mechaninė būklė.

Per mažos įkrovimo srovės žymiai pailgina panaudotos talpos atkūrimo laiką. Dažnai naudojant lėtą įkrovimą, padidėja plokščių sulfatacija ir sumažėja talpa. Todėl, norint sukurti optimalų režimą, visada atsižvelgiama į akumuliatoriaus apkrovą ir įkroviklio galią.

Kaip veikia įkroviklis?

Šiuolaikinis baterijų asortimentas yra gana platus. Kiekvienam modeliui parenkamos optimalios technologijos, kurios gali netikti arba pakenkti kitiems. Elektroninės ir elektros įrangos gamintojai eksperimentiškai tiria cheminių srovės šaltinių veikimo sąlygas ir sukuria jiems savo gaminius, kurie skiriasi išvaizda, dizainas, išėjimo elektrinės charakteristikos.

Mobiliųjų elektroninių prietaisų įkrovimo konstrukcijos

Skirtingos galios mobiliųjų gaminių įkroviklių matmenys labai skiriasi vienas nuo kito. Kiekvienam modeliui jie sukuria specialias eksploatavimo sąlygas.

Net ir to paties tipo AA ar AAA dydžių skirtingos talpos baterijoms rekomenduojama naudoti savo įkrovimo laiką, atsižvelgiant į srovės šaltinio talpą ir charakteristikas. Jo vertės nurodytos pridedamoje techninėje dokumentacijoje.

Tiekiama tam tikra dalis mobiliųjų telefonų įkroviklių ir baterijų automatinė apsauga, kuris išjungia maitinimą, kai procesas bus baigtas. Tačiau jų darbą vis tiek reikėtų stebėti vizualiai.

Automobilių akumuliatorių įkrovimo konstrukcijos

Įkrovimo technologijos turėtų būti ypač tiksliai laikomasi naudojant automobilių akumuliatorius, skirtus veikti sunkiomis sąlygomis. Pavyzdžiui, šaltomis žiemomis jomis reikia sukti šaltą vidaus degimo variklio rotorių su sutirštintu tepalu per tarpinį elektros variklį – starterį.

Išsikrovusios ar netinkamai paruoštos baterijos dažniausiai nesusidoroja su šia užduotimi.

Empiriniai metodai atskleidė ryšį tarp švino rūgšties ir šarminių baterijų įkrovimo srovės. Visuotinai pripažįstama, kad optimali įkrovimo vertė (amperais) yra 0,1 talpos vertės (ampervalandžių) pirmajam tipui ir 0,25 antrojo tipo.

Pavyzdžiui, akumuliatoriaus talpa yra 25 ampervalandžiai. Jei jis rūgštus, jį reikia įkrauti 0,1∙25 = 2,5 A srove, o šarminiu - 0,25∙25 = 6,25 A. Norint sukurti tokias sąlygas, reikės naudoti skirtingus prietaisus arba naudoti vieną universalų su daug funkcijų.

Šiuolaikinis švino rūgšties akumuliatorių įkroviklis turi atlikti keletą užduočių:

kontroliuoti ir stabilizuoti įkrovimo srovę;

atsižvelkite į elektrolito temperatūrą ir neleiskite jam įkaisti daugiau nei 45 laipsniais, nutraukdami elektros tiekimą.

Galimybė atlikti automobilio rūgšties akumuliatoriaus valdymo ir mokymo ciklą naudojant įkroviklį yra būtina funkcija, kurią sudaro trys etapai:

1. visiškai įkraukite akumuliatorių, kad pasiektumėte maksimalią talpą;

2. dešimties valandų iškrova, kai srovė yra 9÷10% vardinės talpos (empirinė priklausomybė);

3. įkraukite išsikrovusį akumuliatorių.

Atliekant CTC, stebimas elektrolito tankio pokytis ir antrojo etapo užbaigimo laikas. Pagal jo vertę galima spręsti apie plokščių nusidėvėjimo laipsnį ir likusio tarnavimo laiko trukmę.

Šarminių baterijų įkrovikliai gali būti naudojami ne tokia sudėtinga konstrukcija, nes tokie srovės šaltiniai nėra tokie jautrūs nepakankamo ir per didelio įkrovimo sąlygoms.

Automobilių rūgščių-šarmų akumuliatorių optimalaus įkrovimo grafikas rodo talpos padidėjimo priklausomybę nuo srovės pokyčio vidinėje grandinėje formos.

Įkrovimo proceso pradžioje rekomenduojama palaikyti didžiausią leistiną srovę, o po to sumažinti jos vertę iki minimumo, kad būtų baigtos fizikinės ir cheminės reakcijos, kurios atkuria pajėgumą.

Net ir šiuo atveju būtina kontroliuoti elektrolito temperatūrą ir įvesti pataisas aplinkai.

Visišką švino rūgšties akumuliatorių įkrovimo ciklo užbaigimą kontroliuoja:

atstatyti įtampą kiekviename banke iki 2,5÷2,6 voltų;

pasiekti maksimalų elektrolito tankį, kuris nustoja keistis;

stipraus dujų išsiskyrimo susidarymas, kai elektrolitas pradeda „virti“;

pasiekti baterijos talpą, kuri 15÷20% viršija iškrovimo metu pateiktą vertę.

Akumuliatoriaus įkroviklio srovės formos

Akumuliatoriaus įkrovimo sąlyga yra ta, kad į jo plokšteles turi būti įjungta įtampa, sukurianti srovę vidinėje grandinėje tam tikra kryptimi. Jis gali:

1. turėti pastovią reikšmę;

2. arba kinta laikui bėgant pagal tam tikrą dėsnį.

Pirmuoju atveju vidinės grandinės fizikiniai ir cheminiai procesai vyksta nepakitę, o antruoju, pagal siūlomus algoritmus cikliškai didėjant ir mažėjant, sukuriant anijonų ir katijonų virpesius. Naujausia technologijos versija naudojama kovai su plokštelių sulfatacija.

Kai kurios įkrovos srovės priklausomybės nuo laiko iliustruojamos grafikais.

Apatiniame dešiniajame paveikslėlyje matyti aiškus įkroviklio išėjimo srovės formos skirtumas, kuris naudoja tiristoriaus valdymą, kad apribotų sinusinės bangos pusės ciklo atidarymo momentą. Dėl to reguliuojama elektros grandinės apkrova.

Žinoma, daugelis šiuolaikinių įkroviklių gali sukurti kitokias sroves, kurios nepavaizduotos šioje diagramoje.

Įkroviklių grandinių kūrimo principai

Paprastai naudojamas įkrovimo įrangai maitinti vienfazis tinklas 220 voltų. Ši įtampa paverčiama saugia žema įtampa, kuri per įvairias elektronines ir puslaidininkines dalis tiekiama į akumuliatoriaus įvesties gnybtus.

Yra trys pramoninės sinusinės įtampos konvertavimo įkrovikliuose schemos dėl:

1. elektromechaninių įtampos transformatorių, veikiančių elektromagnetinės indukcijos principu, naudojimas;

2. elektroninių transformatorių pritaikymas;

3. nenaudojant transformatorinių įtaisų, pagrįstų įtampos dalikliais.

Techniškai įmanomas inverterio įtampos konvertavimas, kuris tapo plačiai naudojamas dažnio keitikliams, kurie valdo elektros variklius. Tačiau akumuliatorių įkrovimui tai yra gana brangi įranga.

Įkroviklio grandinės su transformatoriaus atskyrimu

Elektromagnetinis elektros energijos perdavimo iš pirminės 220 voltų apvijos į antrinę principas visiškai užtikrina maitinimo grandinės potencialų atskyrimą nuo sunaudotos grandinės, pašalinant jos sąlytį su akumuliatoriumi ir pažeidimus izoliacijos gedimų atveju. Šis metodas yra saugiausias.

Įrenginių su transformatoriumi maitinimo grandinės turi daug skirtingų konstrukcijų. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyti trys principai, kaip sukurti skirtingas galios sekcijų sroves iš įkroviklių naudojant:

1. diodinis tiltelis su pulsaciją išlyginančiu kondensatoriumi;

2. diodinis tiltelis be bangavimo išlyginimo;

3. vienas diodas, kuris nutraukia neigiamą pusbangę.

Kiekviena iš šių grandinių gali būti naudojama atskirai, tačiau dažniausiai viena iš jų yra pagrindas, pagrindas sukurti kitą, patogesnę eksploatuoti ir valdyti išėjimo srovės atžvilgiu.

Galios tranzistorių rinkinių su valdymo grandinėmis naudojimas viršutinėje diagramos paveikslėlio dalyje leidžia sumažinti išėjimo įtampą įkroviklio grandinės išėjimo kontaktuose, o tai užtikrina nuolatinių srovių, praeinančių per prijungtas baterijas, dydžio reguliavimą. .

Viena iš tokio įkroviklio dizaino su esamu reguliavimu variantų parodyta paveikslėlyje žemiau.

Tos pačios jungtys antroje grandinėje leidžia reguliuoti bangavimo amplitudę ir ją apriboti skirtinguose įkrovimo etapuose.

Ta pati vidutinė grandinė veikia efektyviai pakeičiant du priešingus diodus diodiniame tiltelyje tiristoriais, kurie vienodai reguliuoja srovės stiprumą kiekviename kintamajame pusciklyje. O neigiamų pusiau harmonikų pašalinimas priskiriamas likusiems galios diodams.

Vieno diodo pakeitimas apatiniame paveikslėlyje puslaidininkiniu tiristoriumi su atskiru elektroninė grandinė valdymo elektrodui, leidžia sumažinti srovės impulsus dėl vėlesnio jų atsidarymo, kuris taip pat naudojamas įvairiais būdais baterijų įkrovimas.

Viena iš tokios grandinės įgyvendinimo variantų parodyta paveikslėlyje žemiau.

Surinkti jį savo rankomis nėra sunku. Jis gali būti pagamintas nepriklausomai nuo turimų dalių ir leidžia įkrauti baterijas iki 10 amperų srovėmis.

Pramoninė Electron-6 transformatoriaus įkroviklio grandinės versija pagaminta dviejų KU-202N tiristorių pagrindu. Pusharmonikų atidarymo ciklams reguliuoti kiekvienas valdymo elektrodas turi savo kelių tranzistorių grandinę.

Automobilių entuziastų tarpe populiarūs įrenginiai, leidžiantys ne tik įkrauti baterijas, bet ir naudojant 220 voltų maitinimo tinklo energiją lygiagrečiai jį prijungti prie automobilio variklio užvedimo. Jie vadinami paleidimu arba paleidimu-įkrovimu. Jie turi dar sudėtingesnę elektroninę ir maitinimo grandinę.

Grandinės su elektroniniu transformatoriumi

Tokius prietaisus gamina gamintojai, norėdami maitinti halogenines lempas, kurių įtampa yra 24 arba 12 voltų. Jie palyginti pigūs. Kai kurie entuziastai bando juos prijungti, kad įkrautų mažos galios baterijas. Tačiau ši technologija nebuvo plačiai išbandyta ir turi didelių trūkumų.

Įkroviklio grandinės be transformatoriaus atskyrimo

Kai prie srovės šaltinio nuosekliai prijungiamos kelios apkrovos, bendra įėjimo įtampa padalijama į komponentų dalis. Dėl šio metodo veikia skirstytuvai, sukuriantys įtampos kritimą iki tam tikros darbinio elemento vertės.

Šis principas naudojamas kuriant daugybę RC įkroviklių mažos galios baterijoms. Dėl mažų sudedamųjų dalių matmenų jos įmontuotos tiesiai žibintuvėlio viduje.

Vidinė elektros grandinė visiškai patalpinta gamykliškai izoliuotame korpuse, kuris neleidžia žmogui prisiliesti prie tinklo potencialo įkrovimo metu.

Daugybė eksperimentatorių bando įgyvendinti tą patį automobilių akumuliatorių įkrovimo principą, siūlydami prijungimo schemą iš namų ūkio tinklo per kondensatorių arba 150 vatų galios kaitrinę lemputę ir perduodant tokio paties poliškumo srovės impulsus.

Panašių dizainų galima rasti „pasidaryk pats“ ekspertų svetainėse, kuriose giriamas grandinės paprastumas, dalių pigumas ir galimybė atkurti išsikrovusio akumuliatoriaus talpą.

Tačiau jie tyli apie tai, kad:

atviras laidas 220 reiškia ;

Esant įtampai, lempos kaitinimo siūlelis įkaista ir keičia savo varžą pagal dėsnį, nepalankų optimalių srovių pratekėjimui per akumuliatorių.

Įjungus esant apkrovai labai didelės srovės praeina per šaltą sriegį ir visą nuosekliai sujungtą grandinę. Be to, įkrovimas turėtų būti baigtas mažomis srovėmis, o tai taip pat nėra padaryta. Todėl baterija, kuriai buvo atlikta keletas tokių ciklų, greitai praranda savo talpą ir našumą.

Mūsų patarimas: nenaudokite šio metodo!

Įkrovikliai sukurti dirbti su tam tikrų tipų akumuliatoriais, atsižvelgiant į jų charakteristikas ir talpos atkūrimo sąlygas. Naudodami universalius, daugiafunkcius įrenginius, turėtumėte pasirinkti įkrovimo režimą, kuris optimaliai tinka konkrečiai baterijai.

Kaip kraunasi baterija? Ar šio įrenginio grandinė sudėtinga, ar ne, norint pasigaminti įrenginį savo rankomis? Ar ji iš esmės skiriasi nuo to, kas naudojama mobiliesiems telefonams? Mes pasistengsime atsakyti į visus toliau straipsnyje pateiktus klausimus.

Bendra informacija

Baterija atlieka labai svarbų vaidmenį prietaisų, mazgų ir mechanizmų, kuriems veikti reikalinga elektros energija, veikimui. Taigi, transporto priemonėse tai padeda užvesti automobilio variklį. Ir į Mobilieji telefonai baterijos leidžia mums skambinti.

Akumuliatoriaus įkrovimas, grandinė ir veikimo principai šio įrenginio yra svarstomi net mokykliniame fizikos kurse. Bet, deja, jiems baigus mokslus didžioji dalis šių žinių pasimiršta. Todėl skubame priminti, kad akumuliatoriaus veikimas pagrįstas įtampos skirtumo (potencialo) principu tarp dviejų plokščių, kurios specialiai panardinamos į elektrolito tirpalą.

Pirmosios baterijos buvo vario-cinko. Tačiau nuo to laiko jie gerokai patobulėjo ir modernėjo.

Kaip veikia baterija?

Vienintelis matomas bet kurio įrenginio elementas yra dėklas. Tai suteikia dizainui bendrumo ir vientisumo. Pažymėtina, kad pavadinimą „baterija“ galima pilnai pritaikyti tik vienam akumuliatoriaus elementui (jie dar vadinami bankais), o tam pačiam standartiniam 12 V automobilio akumuliatoriui jų yra tik šeši.

Grįžkime prie kūno. Jam keliami griežti reikalavimai. Taigi, turėtų būti:

• atsparus agresyvioms cheminėms medžiagoms;
• gali atlaikyti didelius temperatūros svyravimus;
• su geru atsparumu vibracijai.

Visus šiuos reikalavimus atitinka šiuolaikinė sintetinė medžiaga – polipropilenas. Detalesni skirtumai turėtų būti paryškinti tik dirbant su konkrečiais pavyzdžiais.

Veikimo principas

Kaip pavyzdį pažvelgsime į švino rūgšties baterijas.

Kai terminale yra apkrova, prasideda cheminė reakcija, kurią lydi elektros energijos išsiskyrimas. Laikui bėgant baterija išsikraus. Kaip ji atkuriama? Ar yra paprasta diagrama?

Įkrauti akumuliatorių nėra sunku. Būtina atlikti atvirkštinį procesą - į gnybtus tiekiama elektra, vėl vyksta cheminės reakcijos (atkuriamas grynas švinas), o tai ateityje leis naudoti akumuliatorių.

Be to, įkrovimo metu padidėja elektrolito tankis. Taigi, baterija atkuria pirmines savybes. Kuo geresnė technologija ir gamyboje naudojamos medžiagos, tuo daugiau įkrovimo/iškrovimo ciklų baterija gali atlaikyti.

Kokios elektros grandinės baterijų įkrovimui egzistuoja?

Klasikinis įrenginys pagamintas iš lygintuvo ir transformatoriaus. Jei laikysime tuos pačius automobilio akumuliatorius, kurių įtampa yra 12 V, tada jų įkroviklių nuolatinė srovė yra maždaug 14 V.

Kodėl taip yra? Ši įtampa reikalinga, kad srovė galėtų tekėti per išsikrovusį automobilio akumuliatorių. Jei jis pats turi 12 V, tada tokios pat galios prietaisas jam negalės padėti, todėl jie ima didesnes vertes. Tačiau viskas, ką reikia žinoti, kada sustoti: jei per daug padidinsite įtampą, tai neigiamai paveiks prietaiso tarnavimo laiką.

Todėl, jei norite pasigaminti įrenginį savo rankomis, turite ieškoti tinkamų automobilių akumuliatorių įkrovimo schemų. Tas pats pasakytina ir apie kitas technologijas. Jei reikia įkrovimo grandinės, tada reikia 4 V įrenginio ir ne daugiau.

Atkūrimo procesas

Tarkime, kad turite akumuliatoriaus įkrovimo iš generatoriaus grandinę, pagal kurią buvo surinktas įrenginys. Baterija prijungta ir atkūrimo procesas prasideda nedelsiant. Jai progresuojant, įrenginiai augs. Kartu su ja kris ir įkrovimo srovė.

Kai įtampa artėja prie didžiausios galimos vertės, šis procesas praktiškai nevyksta. Tai rodo, kad įrenginys sėkmingai įkrautas ir gali būti išjungtas.

Būtina užtikrinti, kad akumuliatoriaus srovė sudarytų tik 10% jo talpos. Be to, nerekomenduojama nei viršyti šio skaičiaus, nei sumažinti jo. Taigi, jei eisite pirmuoju keliu, elektrolitas pradės išgaruoti, o tai labai paveiks maksimalią akumuliatoriaus talpą ir veikimo laiką. Antruoju keliu reikalingi procesai nevyks reikiamu intensyvumu, todėl neigiami procesai tęsis, nors ir kiek mažesniu mastu.

Įkroviklis

Aprašytą įrenginį galima įsigyti arba surinkti savo rankomis. Antrajam variantui mums reikės elektros grandinės baterijų įkrovimas. Technologijos, pagal kurią jis bus pagamintas, pasirinkimas turėtų priklausyti nuo to, kurios baterijos yra taikinys. Jums reikės šių komponentų:

1. (sukurta ant balastinių kondensatorių ir transformatoriaus). Kuo didesnis rodiklis bus pasiektas, tuo didesnė bus srovė. Apskritai to turėtų pakakti, kad įkrovimas veiktų. Tačiau šio įrenginio patikimumas yra labai mažas. Taigi, jei kontaktai sugedę ar kažkas susimaišė, tada suges ir transformatorius, ir kondensatoriai.
2. Apsauga sujungus „neteisingus“ polius. Norėdami tai padaryti, galite sukurti relę. Taigi, sąlyginis ryšys yra pagrįstas diodu. Jei supainiosite pliusą ir minusą, jis nepraeis srovės. O kadangi prie jo yra prijungta relė, ji bus išjungta. Be to, šią grandinę galima naudoti su įrenginiu, pagrįstu tiek tiristoriais, tiek tranzistoriais. Jis turi būti prijungtas prie laidų, kuriais pats įkrovimas yra prijungtas prie akumuliatoriaus, pertraukos.
3. Automatika, kurią turi turėti akumuliatoriaus įkrovimas. Grandinė šiuo atveju turi užtikrinti, kad įrenginys veiks tik tada, kai jo tikrai reikės. Norėdami tai padaryti, rezistoriai keičia valdymo diodo atsako slenkstį. 12 V baterijos laikomos visiškai nominaliomis, kai jų įtampa neviršija 12,8 V. Todėl šis indikatorius yra pageidautinas šiai grandinei.

Išvada

Taigi pažiūrėjome, kas yra akumuliatoriaus įkrovimas. Šio įrenginio grandinė gali būti sudaryta vienoje plokštėje, tačiau reikia pažymėti, kad tai yra gana sudėtinga. Štai kodėl jie gaminami daugiasluoksniai.

Straipsnio rėmuose įvairūs grandinių schemos, kurie aiškiai parodo, kaip iš tikrųjų įkraunamos baterijos. Bet jūs turite suprasti, kad tai tik bendri vaizdai, o išsamesni vaizdai su vykstančių cheminių reakcijų nuorodomis yra specialūs kiekvienam akumuliatoriaus tipui.

Šiandien yra daug įvairių belaidžių įkroviklių. Ir kartais iš jų pasirinkti tinkamą variantą gali būti sunku. Puikus sprendimas būtų „Skyway“ įkrovikliai. Jie yra kompaktiški ir patogūs. Šiuo metu įmonė siūlo du modernius įrenginius, kurie leis greitai įkrauti programėles.

„Skyway Energy Fast“.

Galingas belaidis įkrovimas Skyway Energy Fast sukurtas greitas įkrovimas telefonai, palaikantys QI technologiją. Su juo galite atsikratyti atsitiktinai ant stalo išsibarsčiusių įkrovimo laidų ir poreikio nuolat įkrauti išmanųjį telefoną visą dieną: tiesiog padėkite telefoną ant Skyway Energy Fast stovo ir jis automatiškai pradės krauti energija.

Skyway Energy Fast belaidis įkrovimas visiškai įkraus jūsų telefoną su greitojo įkrovimo funkcija vos per 2,5 valandos. Tai 30 % greičiau nei įprastas belaidis įkrovimo blokas.

Naudodami Skyway Energy Fast galėsite lengvai bendrauti telefonu, Skype, WhatsApp, Viber ar transliuoti Instagram ir Periscope, tuo tarpu jūsų rankos bus laisvos, o išmanusis telefonas neišsikraus ir netgi bus įkraunamas lygiagrečiai.

Dviejų indukcinių ritių buvimas leis įkrauti telefoną ne tik vertikalioje, bet ir horizontalioje padėtyje, kurioje galėsite patogiai Žiūrėti filmus savo išmaniajame telefone nesijaudindami, kad jis baigsis.

Ergonomiškas pasvirimo kampas ir maži dydžiai leis patogiai pasidėti įkroviklį ant stalo, tuo pačiu pats telefonas ant Skyway Energy Fast QI įkroviklio harmoningai įsilies į bet kokį namų ar biuro interjerą.

Skyway Energy Fast žymiai sumažina įkrovimo laiką, dėl to telefonas mažiau įkais.

Skyway Energy Fast gamybą griežtai kontroliuoja Rusijos Skyway inžinieriai, o tai užtikrina aukštos kokybės surinkimas ir komponentai. Skyway Energy Fast palaiko modelius:

Samsung: S9/S9+/Note8/S8/S8+/S7 edge/S7/Note5/S6 edge plus/S6 edge/S6;

Apple: iPhone 8 / iPhone 8 Plus / iPhone X;

kiti išmanieji telefonai, palaikantys belaidį įkrovimą naudojant QI technologiją.

„Skyway Flash“.

Skyway Flash belaidis įkroviklis skirtas telefonams, kurie palaiko QI įkrovimo technologiją, įkrauti. Su juo jums nereikės įkrauti įrenginio dienos metu: tiesiog padėkite jį ant stovo, ir jis pasikraus pats.

Tokia įkrovimo stotelė užtikrina nepertraukiamus pokalbius išmaniajame telefone, ryšį momentiniuose pasiuntiniuose, transliacijas socialiniuose tinkluose. Tuo pačiu metu jūsų rankos nebus užimtos, o telefono įkrovos lygis ne tik nesumažės, bet net padidės.

Tokį įkroviklį taip pat galima nesunkiai pastatyti ant stalo: tiek darbe, tiek namuose. Ir tai visiškai nesugadins kambario dizaino. Guminė tarpinė apačioje leidžia saugiai pritvirtinti išmanųjį telefoną prie stalo.

Skyway Flash sauga yra aukščiausio lygio: įkrovimas yra patikimai apsaugotas nuo trumpas sujungimas, perkrovimas, perkrovimas, perkrovimas ir telefono perkaitimas.

Skyway Flash palaiko šiuos modelius:

Samsung S9/S9+/Note8/S8/S8+/S7 edge/S7/Note5/S6 edge plus/S6 edge/S6;

Apple iPhone 8 / iPhone 8 Plus / iPhone X;

kiti išmanieji telefonai, palaikantys belaidį įkrovimą naudojant QI technologiją.