Зарядка аккумулятора — электрическая модель

Распространенным методом, используемым в алгоритмах зарядки аккумуляторов, является постоянный ток/постоянное напряжение. Другими словами, сначала батарея заряжается путем подачи постоянного тока (что, как я полагаю, обычно называют «быстрой зарядкой») до определенного состояния, а затем применяется постоянное напряжение (которое, как я полагаю, является обычно называется «капельной зарядкой»).

Я предполагаю, что это работает (по крайней мере, логически) как наличие (1) схемы источника постоянного тока, настроенной на ток быстрой зарядки, и (2) регулятора напряжения, настроенного на полностью заряженное целевое напряжение, и переключение положительной клеммы батареи между этими два контура.

Какова полезная электрическая модель (например, для моделирования) разряженной перезаряжаемой батареи? Если это имеет значение, меня больше всего интересует химия литиевых элементов (точнее, литий-полимерных).

ОБНОВЛЯТЬ

Чтобы получить более конкретную обратную связь по этому вопросу (может быть, это должен быть отдельный вопрос?), как на самом деле выглядит схема, которая практически / реализуемо реализует зарядку CC / CV? Отсюда, если бы вы захотели смоделировать эту схему в SPICE или CircuitLab.com или где-то еще, как бы вы на самом деле смоделировали батарею в этой схеме?

Это похоже на настольный блок питания с ограничением тока / напряжения, где он применяет максимальную настройку до предела, поэтому вы начинаете видеть слишком сильное короткое замыкание, чтобы ограничение CV сработало, ограничение CC останавливает вас. Напряжение, наконец, нарастает, и вы ограничены CV, и оно медленно просачивается до конца пути. Кажется, это то, что вы знаете, единственный серьезный отзыв, который у меня есть, заключается в том, что это будет сильно отличаться для каждой батареи, в основном у всех есть определенный режим, который они ищут. Меня смущает датчик изменения температуры для некоторых аккумуляторов. Я знаю, что это безопасно, и почему, но все же...
Мы говорим здесь о SPICE или о математической формуле? (или оба?)

Ответы (1)

Похоже, вы получили описание зарядки свинцово-кислотного аккумулятора. Аккумуляторы других типов нужно заряжать по-разному.

Для описываемого вами свинцово-кислотного корпуса все, что вам нужно, — это один источник питания с ограничением как по напряжению, так и по току. Первоначально напряжение батареи будет низким, поэтому срабатывает ограничение тока источника питания. В конце концов напряжение достигает плавающего уровня, поэтому источник питания начинает регулировать напряжение, и батарея потребляет меньше тока, чем ограничение.

Я думаю, что это (CC / CV) применимо и к химии лития, исходя из того, что я читал ...
@Olin: Многие из моноблоков VRLA, которые я использовал в прошлом, имеют более низкое максимальное напряжение при зарядке постоянным током и не позволяют перейти к более высокому постоянному «конечному» напряжению до тех пор, пока ток не упадет ниже определенного порога. Для этих батарей подход к питанию с ограничением напряжения и тока может сократить срок службы батареи, если «конечное» напряжение используется в качестве ограничения для фазы постоянного тока. Таблица данных является королем.
@Hike: я согласен. Существует множество различных аккумуляторов, с которыми нужно обращаться по-разному. В большинстве случаев вы можете обойтись фиксированными ограничениями по напряжению и току для свинцово-кислотных аккумуляторов. Даже в этом случае свинцово-кислотную батарею с действительно низким зарядом нужно заряжать малым током до тех пор, пока напряжение не достигнет минимального уровня, а затем перейти в режим ограничения фиксированного напряжения/тока.
Также важно отметить, что для некоторых химических батарей правильное «плавающее» напряжение может варьироваться в зависимости от температуры и других факторов; попытка зарядить аккумуляторную батарею до напряжения, превышающего ее естественное плавающее напряжение, может серьезно ее повредить (вероятно, снизив ее естественное плавающее напряжение!), а попытка зарядить аккумуляторную батарею до напряжения ниже, чем ее естественное плавающее напряжение, оставит большую часть его мощность не используется.