การควบคุมแรงดันไฟฟ้าใน เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการชาร์จ โดยเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจากเครื่องชาร์จตรงกับข้อกำหนดเฉพาะของแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จ การควบคุมแรงดันไฟฟ้าถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกินหรือการชาร์จไฟน้อยเกินไป ซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจส่งผลเสียต่อสุขภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่
ข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่:
แบตเตอรี่ประเภทต่างๆ มีข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น:
แบตเตอรี่ตะกั่วกรด: แบตเตอรี่ตะกั่วกรดโดยทั่วไปต้องใช้แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จที่สูงกว่า โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ประมาณ 2.4 ถึง 2.45 โวลต์ต่อเซลล์สำหรับการชาร์จแบบลอยตัว (การบำรุงรักษา) และประมาณ 2.5 ถึง 2.6 โวลต์ต่อเซลล์สำหรับการชาร์จจำนวนมาก
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีช่วงแรงดันไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีและสถานะการชาร์จ โดยทั่วไป ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่ในระหว่างขั้นตอนการชาร์จจำนวนมาก โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 4.2 โวลต์ต่อเซลล์
แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม (NiCd): แบตเตอรี่ NiCd มักจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าประมาณ 1.4 ถึง 1.5 โวลต์ต่อเซลล์ในการชาร์จ
แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ (NiMH): แบตเตอรี่ NiMH มีข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและคุณสมบัติทางเคมี แต่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 1.4 ถึง 1.5 โวลต์ต่อเซลล์
การชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่:
วิธีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่พบบ่อยที่สุดในเครื่องชาร์จแบตเตอรี่คือการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ ในระหว่างเฟสนี้ เครื่องชาร์จจะรักษาแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตให้คงที่ ซึ่งตรงกับข้อกำหนดด้านแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จ ความต้านทานภายในจะเพิ่มขึ้น และรับกระแสไฟฟ้าน้อยลง เครื่องชาร์จจะปรับโดยให้กระแสไฟลดลงเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่
การชาร์จแบบหลายขั้นตอน:
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่สมัยใหม่มักใช้อัลกอริธึมการชาร์จแบบหลายขั้นตอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชาร์จ ขั้นตอนเหล่านี้อาจรวมถึง:
การชาร์จเป็นกลุ่ม: ในช่วงเริ่มต้นนี้ เครื่องชาร์จจะให้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและกระแสไฟฟ้าสูงสุดเพื่อเติมประจุแบตเตอรี่อย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าจะถูกตั้งค่าเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ระบุของแบตเตอรี่
การชาร์จแบบดูดซับหรือการปิดด้านบน: ในขั้นตอนนี้ เครื่องชาร์จจะรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ตามแรงดันไฟฟ้าที่ระบุของแบตเตอรี่ในขณะที่ลดกระแสไฟลง เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้วและมีความจุสูงสุด
การชาร์จแบบลอยตัว: เมื่อชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มแล้ว เครื่องชาร์จบางรุ่นจะเปลี่ยนไปใช้แรงดันไฟบำรุงรักษาที่ต่ำลง ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่ชาร์จเต็มโดยไม่ต้องชาร์จไฟเกิน
การกำจัดซัลเฟต (การชาร์จแบบพัลส์): เครื่องชาร์จบางรุ่นใช้กระแสพัลส์และแรงดันไฟฟ้าเพื่อสลายซัลเฟตในแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้
การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน:
เพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกินและความเสียหายต่อแบตเตอรี่ เครื่องชาร์จหลายตัวมีระบบป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน คุณสมบัตินี้จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และป้องกันไม่ให้เครื่องชาร์จจ่ายแรงดันไฟฟ้ามากเกินไปซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่ การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งอาจไวต่อการชาร์จไฟเกิน
ความอดทนและความแม่นยำของแรงดันไฟฟ้า:
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการชาร์จแบตเตอรี่ แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยจากแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการก็อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสุขภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่คุณภาพได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำภายในระดับความคลาดเคลื่อนที่แน่นอนเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จอย่างเหมาะสมที่สุด
การปรับแรงดันไฟฟ้าสำหรับแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ:
เนื่องจากเครื่องชาร์จแบตเตอรี่มักใช้กับเคมีและประเภทแบตเตอรี่หลายประเภท จึงจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนได้ เครื่องชาร์จบางรุ่นมีการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ผู้ใช้เลือกได้หรือมีไมโครโปรเซสเซอร์ติดตั้งอยู่ซึ่งจะตรวจจับประเภทแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อโดยอัตโนมัติและปรับแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตให้เหมาะสม ความอเนกประสงค์นี้จำเป็นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ ขณะเดียวกันก็รับประกันความปลอดภัยและสุขภาพของแบตเตอรี่
