Разработка конструкции зарядного устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов

ЗАДАНИЕ 2
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 7
1.1 Типы аккумуляторных батарей 7
1.2 Особенности никель-кадмиевых аккумуляторных батарей 9
1.3 Основные характеристики 11
1.3.1 Электрические характеристики 11
1.3.2 Эксплуатационные характеристики 14
1.4 Режимы эксплуатации 16
1.5 Обслуживание аккумуляторных батарей 18
2. МЕТОДЫ ЗАРЯДА НИКЕЛЬ – КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТЕРЕЙ 21
2.1 Стандартный заряд 22
2.2 Быстрый заряд 26
2.3 Ускоренный заряд 28
2.4 Реверсивный заряд 31
3 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ 35
3.1 Анализ технического задания 35
3.2 Выбор и обоснование структурной схемы. 37
3.3 Выбор элементной базы 40
3.3.1 Микроконтроллер 40
3.3.2 Элемент управления 44
3.4. Разработка печатного узла 47
3.4.1. Расчёт диаметров монтажных отверстий 47
3.4.2 Расчёт минимальных расстояний между контактными площадками 50
3.4.3 Расчёт ширин дорожек 51
4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПРОГРАММЫ 55
4.1 Общий алгоритм работы программы 55
4.2 Определение состояния АКБ 56
4.3 Подзарядка АКБ 56
4.4 .Разряд АКБ 58
4.5 Переход к быстрой зарядке 59
4.6. Быстрая зарядка 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
ПРИЛОЖЕНИЕ А 66

Весь текст будет доступен после покупки

В повседневной жизни невозможно обойтись без аккумуляторных батарей и значение их трудно недооценить. Без них невозможна работа различных мобильных устройств, электроники различного направления, транспортных средств.
Актуальность выбранной темы дипломной работы вызвана необходимостью длительной и исправной эксплуатации аккумуляторной батареи, которая достигается правильным режимом заряда.
Целью работы является разработка устройства для правильной зарядки аккумуляторных батарей, которая в свою очередь должна обеспечить длительный срок эксплуатации и исправность работы.
Для реализации данной цели необходимо выбрать правильный режим заряда для конкретной аккумуляторной батареи, выбрать оптимальную структуру, разработать схему и определить режимы работы ее элементов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Типы аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи бывают никель – кадмиевые (NiCd), никель - металлгидридные (NiMH), свинцово – кислотные, литий – ионные (Li-Ion), литий – полимерные и алкалиновые. Наиболее широко рассмотрен каждый тип аккумуляторных батарей в [4].
Никель – кадмиевые аккумуляторные батареи используются достаточно давно, но имеют относительно низкую энергетическую плотность. Они обеспечивают длительный срок службы, высокие значения тока разряда и, что немаловажно, разумные цены. Основная область их применения – радиостанции, биологическое и медицинское оборудование, профессиональные видеокамеры и электроинструмент. Никель – кадмиевые батареи содержат токсичные вещества и представляют собой опасность для окружающей среды.
Никель-металл-гидридные аккумуляторы (NiMH) аккумуляторы также широко используются в различных устройствах. Они обладают более высокой энергоемкостью, чем СКА, и не содержат такого опасного вещества, как свинец. Однако они имеют некоторые ограничения, такие как саморазряд и ограниченная способность поставки высоких токов.
Свинцово-кислотные аккумуляторы (СКА) СКА являются одними из самых старых и наиболее распространенных типов аккумуляторных батарей. Они обладают надежной производительностью, низкой стоимостью и высокой емкостью. Однако они имеют недостатки, такие как больший вес и ограниченная жизнь цикла заряд-разряд.
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) Литий-ионные аккумуляторы являются одними из самых популярных и эффективных типов аккумуляторных батарей. Они обладают высокой энергоемкостью, малым весом и низким саморазрядом. Они широко используются в мобильных телефонах, ноутбуках, электроинструменте и электромобилях. Однако они требуют специального контроля и могут быть опасными при неправильном использовании.
Литий-полимерные аккумуляторы являются более новым типом аккумуляторных батарей. Они обладают высокой энергоемкостью, легкостью и гибкостью формы. Они широко применяются в портативных электронных устройствах, таких как планшеты и ноутбуки. Однако они требуют особой осторожности при зарядке и хранении, так как могут быть подвержены возгоранию или взрыву при неправильном использовании.
Перезаряжаемые алкалиновые батареи заменяют некоторые типы аккумуляторных батарей для бытовых электронных устройств. Их ограниченный срок службы компенсируется пониженным саморазрядом, что позволяет считать идеальным их применение в портативных устройствах, фотоаппаратах, вспышках.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Таганова А.А. Герметичные химические источники тока для портативной аппаратуры: Справочник / А.А. Таганова, И.А. Пак - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. – 208 с.
2. Теньковцев В.В. Основы теории и эксплуатации герметичных никель – кадмиевых аккумуляторов / В.В Теньковцев, Б.И. Центер – Ленинград: Энергоатомиздат, 1985. – 96 с.
3. Хрусталев Д.А. Аккумуляторы. – М.: Изумруд, 2003. – 224с.
4. Сайт фирмы Самоквит / http://samokvit.ho.ua.
5. Багоцкий В.С. Химические источники тока / В.С. Багоцкий, А.М. Скундин. – М.: Энергоиздат, 1981. – 360 с.
6. Таганова А.А. Герметичные химические источники тока: элементы и аккумуляторы. Оборудование для испытаний и эксплуатации: Справочник / А.А. Таганова, Ю.И. Бубнов, С.Б. Орлов. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005. – 264с.
7. http://www.rebatteryclinic.com
8. Сайт радиолюбителе й РадиоКот / http://radiokot.ru.
9. Дорофеев М. Вариант зарядного устройства / М. Дорофеев // Радио. - 1993. - №2. - с. 12 - 13.
10. Электронный портал / http://kazus.ru.
11. Datasheet DS2715 / www.maxim-ic.com.

Весь текст будет доступен после покупки