Источник питания является жизненно важной частью любого электронного проекта. От солнечной энергии и электромобилей до портативных игровых консолей и смартфонов, аккумуляторы составляют подавляющее большинство этих источников питания. Итак, почему большинство инженеров никогда не узнают о размерах аккумулятора в школе? Я расскажу вам, как правильно выбрать аккумулятор для вашего проекта, и опишу практические детали, которым в школе не учат.
Первичный или Вторичный
Первое, что нужно учитывать, это требуется ли вашему приложению основной или вспомогательный аккумулятор. Основной аккумулятор — это тот, который нельзя зарядить повторно, а вспомогательный — тот, который можно. У первичных аккумуляторов, как правило, низкий уровень саморазряда — около 2% в год. Первичные аккумуляторы обеспечивают более длительный срок хранения и намного дешевле для устройств с низким потреблением энергии.
Технические характеристики аккумулятора
Чтобы правильно выбрать аккумулятор https://obuvnov.ru/elektronika/videotehnika-1621/ для вашего проекта, вам необходимо понимать, какие технические характеристики важны и что они означают. Это позволит вам принять наиболее обоснованное решение для вашего конкретного применения. Ниже я описал основные моменты.
Напряжение / Ток:
Напряжение
Если вам нужна дополнительная информация, в этой статье от Fluke представлен общий обзор напряжения. То, что вы включаете (ваша нагрузка), определит необходимое вам напряжение аккумулятора. Например, большинству микроконтроллеров требуется 3,3 В, тогда как бесщеточным двигателям постоянного тока (BLDC) может потребоваться 100 В или больше. Чем ближе напряжение аккумулятора к требуемому напряжению нагрузки, тем больше времени работы вы получите. Есть дополнительные соображения, касающиеся батареи напряжение в стороне от всего пакета напряжения.
Номинальное напряжение элемента
Напряжение в батарее зависит от химического состава элемента. Равновесное напряжение батареи называется номинальным напряжением. Итак, номинальное напряжение — это напряжение элемента после зарядки. Для литий-ионных элементов это 4,2 В. Если элементы будут разряжены ниже определенного напряжения, это приведет к необратимому повреждению. Это известно как напряжение отсечки. Литий-ионные элементы имеют напряжение отключения ~ 2,8 В.
Меньшее напряжение элементов означает, что батареи должны размещаться последовательно для достижения более высокого напряжения в блоке. Размещение элементов последовательно увеличивает напряжение элементов вместе. Для большинства приложений требуется не менее 5 В, а большинство химикатов вырабатывают 1,2 – 4,2 В. Еще одним важным фактором при определении напряжения аккумулятора является эффект провисания.
Падение напряжения
Когда элемент разряжается под нагрузкой, напряжение со временем будет падать, следуя кривой разряда. Различные химические элементы имеют разные кривые разряда. Это падение напряжения с течением времени упоминается как провал напряжения. Это означает, что во время работы вашего приложения напряжение аккумулятора под нагрузкой может упасть на целых 35%. Аналогичные эффекты наблюдаются при зарядке, но в противоположном направлении. На рисунке ниже показаны кривые разряда для нескольких распространенных химических элементов. Обратите внимание, что эти кривые разряда представляют каждую батарею, работающую при номинальном токе.