Đã khám phá 2 mạch khử lưu huỳnh đơn giản của pin

Trong bài viết này, chúng tôi tìm hiểu 2 mạch khử lưu huỳnh trong pin đơn giản nhưng mạnh mẽ, có thể được sử dụng để loại bỏ và ngăn chặn quá trình khử lưu huỳnh trong pin axit chì một cách hiệu quả. Phương pháp đầu tiên sử dụng xung PWM, trong khi phương pháp thứ hai thực hiện một bộ chỉnh lưu cầu thông thường cho giống nhau.

Quá trình sulfat hóa trong pin axit chì là khá phổ biến và là một vấn đề lớn vì quá trình này hoàn toàn cản trở hiệu quả của pin. Sạc pin axit chì thông qua phương pháp PWM được cho là bắt đầu quá trình khử lưu huỳnh, giúp phục hồi hiệu suất pin ở một số mức độ.

Sulfat trong pin axit chì là gì

Sulphation là một quá trình mà axit sulfuric có bên trong pin axit chì phản ứng với các tấm pin ngoài giờ để tạo thành các lớp bột trắng giống như chất phủ trên các tấm pin.

Lớp lắng đọng này làm suy giảm nghiêm trọng các hoạt động hóa học bên trong pin khi sạc hoặc xả khiến pin hoạt động kém hiệu quả với khả năng cung cấp năng lượng của nó.

Thông thường, điều này xảy ra khi pin không được sử dụng trong thời gian dài và quá trình sạc, xả không được thực hiện thường xuyên.

Thật không may, không có cách nào hiệu quả để giải quyết vấn đề này, tuy nhiên, người ta đã nghiên cứu rằng cặn lưu huỳnh bị kẹt trong pin bị ảnh hưởng có thể bị phá vỡ ở một mức độ nào đó bằng cách để pin phát nổ dòng điện cao trong khi sạc.

Các xung sạc hiện tại cao này nên được tối ưu hóa tốt thông qua một số mạch điều khiển và cần được chẩn đoán cẩn thận trong khi thực hiện quy trình.

1) Sử dụng PWM

Thực hiện phương pháp thông qua Mạch điều khiển PWM có lẽ là cách tốt nhất để làm điều đó.

Đây là một đoạn trích từ wikipedia, cho biết,

'Quá trình khử lưu huỳnh đạt được nhờ các xung dòng điện cao được tạo ra giữa các cực của pin. Kỹ thuật này, còn được gọi là điều hòa xung, phá vỡ các tinh thể sulfat được hình thành trên các tấm pin. Các xung dòng cao ngắn có xu hướng hoạt động tốt nhất. Các mạch điện tử được sử dụng để điều chỉnh các xung có độ rộng khác nhau và tần số của các xung dòng điện cao. Chúng cũng có thể được sử dụng để tự động hóa quá trình vì phải mất một thời gian dài để khử lưu huỳnh hoàn toàn trong pin. '

https://en.wikipedia.org/wiki/Talk%3ABattery_regenerator

Mạch của bộ sạc pin PWM được thảo luận ở đây có thể được coi là thiết kế tốt nhất để thực hiện quá trình khử lưu huỳnh ở trên.

Cách hoạt động của mạch

Các IC 555 được cấu hình và được sử dụng trong chế độ điều khiển PWM tiêu chuẩn của nó.

Đầu ra từ vi mạch được khuếch đại thích hợp thông qua một vài bóng bán dẫn để nó có thể cung cấp các xung dòng điện cao nói trên đến pin cần được khử lưu huỳnh.

Điều khiển PWM có thể được đặt ở tỷ lệ 'đánh dấu' thấp để thực hiện quy trình khử lưu huỳnh.

Ngược lại, nếu mạch được sử dụng để sạc pin bình thường, thì điều khiển PWM có thể được điều chỉnh để tạo ra các xung với tỷ lệ dấu / khoảng trống bằng nhau hoặc theo thông số kỹ thuật mong muốn.

Việc kiểm soát PWM sẽ chỉ phụ thuộc vào sở thích cá nhân của từng cá nhân, vì vậy cần được thực hiện đúng theo hướng dẫn của nhà sản xuất pin.

Không thực hiện đúng các quy trình có thể dẫn đến tai nạn chết người với pin, do có thể nổ pin.

Ban đầu có thể chọn mức dòng điện đầu vào bằng mức AH của pin và giảm dần nếu phát hiện thấy phản ứng tích cực từ pin.

2) Khử lưu huỳnh bằng mạch biến áp và mạch chỉnh lưu cầu

Để tạo ra bộ khử lưu huỳnh trong pin đơn giản nhưng hiệu quả này với mạch sạc, bạn chỉ cần một máy biến áp được đánh giá phù hợp và một bộ chỉnh lưu cầu. Thiết kế không chỉ khử lưu huỳnh trong pin mà còn giúp pin mới không phát triển vấn đề này và đồng thời sạc chúng đến mức mong muốn.

Ở phần đầu của bài đăng này, chúng ta đã học cách khử lưu huỳnh bằng cách sử dụng khái niệm PWM, tuy nhiên, một nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng quá trình khử lưu huỳnh trong pin có thể không nhất thiết yêu cầu mạch PWM chính xác, nguồn cung cấp chỉ cần dao động ở một số tốc độ nhất định, và đó là đủ để bắt đầu quá trình khử lưu huỳnh (trong hầu hết các trường hợp) ... miễn là pin vẫn nằm trong phạm vi bảo dưỡng và không nằm ngoài trạng thái hồi sinh.

Vì vậy, bạn sẽ cần gì để tạo ra mạch khử lưu huỳnh cho pin siêu đơn giản này, mạch này cũng sẽ sạc pin nhất định và có thêm khả năng giữ cho pin mới không phát triển vấn đề sulfat hóa?

Một máy biến áp được đánh giá thích hợp, một bộ chỉnh lưu cầu và một ampe kế là tất cả những gì cần thiết cho mục đích này.

Điện áp máy biến áp phải được đánh giá cao hơn khoảng 25% so với định mức điện áp của acquy, đối với acquy 12V, nguồn điện từ 15 đến 16V có thể được sử dụng trên các cực acquy.

Dòng điện có thể xấp xỉ bằng định mức Ah của pin đối với những loại pin cần được hồi sinh và bị sunfat hóa nặng, đối với pin tốt, dòng sạc có thể vào khoảng 1/10 hoặc 2/3 mức Ah của chúng. Bộ chỉnh lưu cầu phải được định mức theo các mức nạp quy định hoặc tính toán.

Sơ đồ khử lưu huỳnh sử dụng bộ chỉnh lưu cầu

Cách bộ chỉnh lưu cầu hoạt động như một bộ khử lưu huỳnh

Sơ đồ trên cho thấy yêu cầu tối thiểu đối với bộ khử lưu huỳnh được đề xuất của pin với mạch sạc.

Chúng ta có thể thấy bộ nguồn AC sang DC tiêu chuẩn nhất hoặc thô sơ nhất được thiết lập, trong đó máy biến áp giảm điện áp nguồn xuống 15V AC cho pin 12V được chỉ định.

Trước khi nó có thể tiếp cận các cực của pin, 15V AC trải qua quá trình chỉnh lưu thông qua mô-đun chỉnh lưu cầu kèm theo và được chuyển đổi thành một DC 15V toàn sóng.

Với đầu vào nguồn điện 220V, tần số trước cầu sẽ là 50Hz (thông số lưới tiêu chuẩn) và sau khi chỉnh lưu, tần số này sẽ tăng gấp đôi ở tần số 100Hz. Đối với đầu vào 110V AC, giá trị này sẽ là khoảng 120Hz.

Điều này xảy ra do mạng cầu đảo ngược nửa chu kỳ dưới của AC bậc xuống và kết hợp nó với nửa chu kỳ trên, để cuối cùng tạo ra DC xung 100Hz hoặc 120 Hz.

Chính dòng điện một chiều rung động này trở thành nguyên nhân gây rung lắc hoặc đánh sập cặn sunfat trên các tấm bên trong của pin cụ thể.

Đối với một pin tốt, nguồn cung cấp sạc xung 100 Hz này đảm bảo rằng sự sulfat hóa không xảy ra ngay từ đầu và do đó giúp giữ cho các tấm tương đối không bị vấn đề này.

Bạn cũng có thể thấy một ampe kế được kết nối nối tiếp với đầu vào của nguồn cung cấp, nó cung cấp chỉ báo trực tiếp về mức tiêu thụ dòng điện của pin và cung cấp 'cập nhật TRỰC TIẾP' về quy trình sạc và liệu có bất kỳ điều gì tích cực xảy ra hay không.

Đối với pin tốt, điều này sẽ cung cấp thông tin bắt đầu hoàn thành liên quan đến quá trình sạc, đó là ban đầu kim của đồng hồ sẽ chỉ ra tốc độ sạc được chỉ định của pin và có thể dần dần dự kiến ​​sẽ giảm xuống mức 0 và đó là khi nguồn cung cấp sạc cần được ngắt kết nối.

Một cách tiếp cận phức tạp hơn có thể được sử dụng để cho phép tự động ngắt khi pin được sạc đầy bằng cách sử dụng opamp dựa trên pin tự động sạc đầy cắt mạch (sơ đồ thứ hai)