Dvě další metody nabíjení akumulátorů, které mají původ v Rakousku, odmítají obvyklé přístupy ke zjištění nabitého stavu. Co dříve znělo neseriózně, má dnes naprosto rozumný přístup. Žádné určité limity nebo zlomové body napětí či teploty určující konec nabíjení, ale celé tvary křivek jsou přitaženy k určení nabíjecích stavů.

Jedná se o patentovaný Computer Charge Systém neboli zkráceně CCS. CCS čip zjišťuje z časového průběhu napětí článků a nabíjecího proudu charakteristický parametr. Toto měření odráží průběh nabíjecího procesu uvnitř článku a dává přesnou hodnotu při dosažení plného nabití, která se výborně hodí po zjištění údajů daných výrobcem k určení vypínacích bodů.

CCS čip existuje v mnoha variantách. Jako univerzální řídící obvod s nabíjecím proudem do 2A pro maximálně 15 článků se vyrábí obvod CCS9310. Varianta CCS9410 umožňuje například hlídat až 3 akupacky současně. Tyto čipy vyrábí BTI Büro für Technologie und Innovation (Graz,Rakousko).

ECS-Elektrodově specifický nabíjecí systém, taktéž patentovaný, zpracovává potenciálové signály elektrod akumulátoru a získává z toho informace o stavu akumulátoru. Výrobce toho čipu je Accu-Power, Graz.

V následujících řádcích jsou uvedeny příklady dvou nabíjecích obvodů a přehled vybraných vyráběných řídících nabíjecích obvodů.

S minimem vnějších součástek je schopen obvod LT1510 a rovněž LT1511 firmy Linear Technology řídit proces nabíjení tří nejběžnějších druhů akumulátorů - NiCd, NiMH a Li-Ion.

• Obvod se vyrábí v 8- nebo 16-pinovém SO a PDIP pouzdru s integrovaným spínaným regulátorem do velikosti nabíjecího proudu 1.5A (LT1511 3A).
• Obvod v 8-pinovém pouzdru je optimalizován pro rychlonabíjení NiCd a NiMH článků.
• Velikost nabíjecího proudu se nastavuje pomocí jednoho rezistoru připojeného na pin PROG obvodu LT1510/1511. Na tento pin může být také připojen DA převodník s proudovým výstupem, pomocí něhož je také možno řídit velikost nabíjecího proudu např. pomocí mikroprocesoru.
• Frekvence spínání 200kHz (500kHz) dovoluje minimální rozměry cívek a malé kondenzátory.
• Blokovací diody mezi obvodem a nabíjenými bateriemi se nemusí používat , jelikož se obvod při vypnutí napájení přepne do spacího režimu a potřebuje pouze proud 3uA z baterií.
• Maximální velikost napájecího napětí obvodu je 30V.
• Obvod LT1510 nabíjí baterie v rozsahu od 2V do 20V.
• Obvod LT1511 nabíjí baterie v rozsahu od 1V do 20V.

Na obr.č.3 je znázorněno zapojení 16-pinové verze LT1510 jako nabíječky Li-Ion akumulátorů podle doporučení výrobce. S konstantním proudem 1,3A nabíjí obvod akumulátory do určité hodnoty napětí, která je nastavena odpory R3/R4. Po zjištění této hodnoty napětí se obvod přepne na konstantní napěťový chod. Proudový příkon článku přitom pomalu klesá, až je článek plně nabit. Po skončení nabíjení je na články připojeno stále určité napětí a články odebírají jen nepatrný proud. Zjištění konce nabíjení není nepodmíněně potřebné.

 

 

 Je-li zařízení odpojeno od sítě, pak proud z baterií je napěťovým děličem R3/R4 nastaven na velikost 25uA, aby se baterie silně nevybíjeli. Když je spotřeba pro požadované použití příliš vysoká, může se připojit tranzistor Q3, který dělič odpojí. Potom se mohou články uchovávat v odpojeném zařízení podstatně delší dobu.

Obvod LT1510 se nejčastěji používá v mobilních telefonech, v ručních terminálech atd. Obvod LT1511 je s nabíjecím proudem do 3A předurčen pro nabíjení notebooků nebo větších přenosných zařízení. Tyto obvody s " adaptivním nastavováním velikosti nabíjecího proudu " mají také možnost nabíjet akumulátory také během jejich použití. Cena obvodu LT1510 se pohybuje kolem 200Kč a jeho dodaci lhůta je asi 2 týdny.

MC33340 vyvinula firma Motorola jako monolitický rychlonabíjecí obvod pro NiCd a NiMH akumulátory.

• Obvod se vyrábí v 8-pinovém SO pouzdru.
• Primární zjištění nabitého stavu pracuje na pricipu -U.
• Jako další vypínací kritéria využívá obvod časový nebo teplotní limit.
• K ochraně článku umožňuje obvod zjišťovat přepětí, podpětí jakož i překročení hraniční teploty nabíjených článků.
• Obvod může pracovat ve dvou módech nabíjení - rychlonabíjecí nebo udržovací mód.
• Čas nabíjení je možno programově nastavit v rozsahu 71 až 283 minut.
• Obvod umožňuje nabíjet baterie složené z 1 až 16 článků.

Typické zapojení obvodu MC33340 je zobrazeno na obr.č.4. Vstup Vsen, který je spojen s převodníkem napětí/frekvence, hlídá pokles napětí na článcích. Dva výstupy Vsen Gate a Fast/Trickle řídí externí výkonovou část nabíječky. Pomocí výstupu Vsen Gate se přerušuje nabíjecí proud kvůli měření velikosti napětí na nabíjených článcích. Výstup Fast/Trickle přepíná proudový zdroj mezi módem rychlého nabíjení a udržovacího nabíjení. Při neizolovaném použití se spojují výstupy obvodu přímo s nabíjecím nebo spínacím regulátorem. Pro galvanické oddělení zdroje proudu se mohou použít optočleny.

Tři programovatelné piny t1/Tref, t2/Tsen, t3/Tref obvodu MC33340 určují sekundární metody vypnutí. Kombinací těchto pinů otevřených nebo připojených k zemi, je možno naprogramovat čas nabíjení v rozsahu 71 až 283 minut. Budouli všechny piny drženy na napětí 0.7V pod napájecím napětím, bude funkce časovače vypnuta a bude pracovat funkce teplotního hlídání. Pomocí odporů R3 a R4 se nastavuje vypínací teplota, kterou NTC (negastor) zjišťuje. Dva komparátory tvoří teplotní okno. Když akumulátory překročí nebo poklesnou pod limitní teplotu, přepne se obvod do udržovacího režimu nabíjení.

Cena obvodu MC33340 je přibližně 35Kč. Pěkné zapojení rychlonabíječky s obvodem MC33340 můžete také najít na adrese:

/Konstrukce/Teorie-a-praxe/ART656-Rychlonabijecka-NiMH-akumulatoru-s-MC-33340.html

Výrobce	Označení obvodu	PB	NiCd	NiMH	Lithium Ion	Alk.	Řízení nabíjení
Accu-Power,Graz	ECS	1..12	1..12	1..12	-	1..n	Elektrodově specifický nabíjecí systém
Benchmarq Microele.	BQ2002	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,Umax,-U, Peak Voltage Det.
	BQ2002T	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,Umax,T/t
	BQ2003	1..n	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,Umax,T/t,-U
	BQ2004	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,Umax,T/t,PVD
	BQ2004E	-	1..n	1..n	1..n	-	Tmax,tmax,Umax,T/t,-U,PVD
	BQ2005	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,Umax,T/t,-U
	BQ2007	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,Umax, -U,PVD
	BQ2031	1..n	-	-	-	-	Tmax,tmax,Umax, -U,Imin
	BQ2054	-	-	-	1..n	-	Tmax,Umax,Imin
	BQ2902	-	-	-	-	2	Umax
	BQ2903	-	-	-	-	3..4	Umax
BTI Büro für Technologie und Innovation	CCS9310B2	1..n	1..n	1..n	1..n	1..n	Computer Charge System
	CCS9310CTC	1..n	1..n	1..n	1..n	1..n	Computer Charge System
	CCS9410ER	1..n	1..n	1..n	1..n	1..n	Computer Charge System
	CCS9505FK	1..n	1..n	1..n	1..n	1..n	Computer Charge System
	CCS9620LT	1..n	1..n	1..n	1..n	1..n	Computer Charge System
Cherry Semiconductor	CS2516	-	6	-	-	-	Akku-Monitor
ICS Integrated Circuit Systems	ICS1702	-	1..n	1..n	-	-	Reflex Charge
	ICS1712	-	1..n	1..n	-	-	Reflex Charge
Linear Technology	LT1239	-	-	-	1..2	-	Iconst,Uconst
	LT1325CN	1..6	1..12	1..12	1..4	-	Iconst,Uconst
	LT1510	-	2..12	2..12	1..4	-	Iconst,Uconst
	LT1511	-	2..12	2..12	1..4	-	Iconst,Uconst
	LT1512	-	1..12	1..12	1..4	-	Iconst,Uconst
	LT1513	-	1..12	1..12	1..4	-	Iconst,Uconst
Maxim	MAX712	-	1..12	1..12	-	-	T,t,Umax,T/t,-U
	MAX713	-	1..12	1..12	-	-	T,t,Umax,T/t,-U
	MAX2003	-	1..12	1..12	-	-	T,t,Umax,T/t,-U
	MAX2003A	-	1..12	1..12	-	-	T,t,Umax,T/t,-U
Microchip	MTA11200	1..n	1..n	1..n	-	-	Microcontroller
Motorola	MC33340	-	1..16	1..16	-	-	T,t,Iconst,-U
	MC33345	-	-	-	1..4	-	Li-Ion Protection
	MC33347	-	-	-	1..2	-	Li-Ion Protection
	MC33348	-	-	-	1	-	Li-Ion Protection
Philips Semiconductors	SAA1501	2	2	2	1	-	Tmax,Bilance nabíjení
	TEA1101	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,-U
	TEA1102	1..n	1..n	1..n	1..n	-	Tmax,tmax,-U,T/t
	TEA1104	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,tmax,-U
	TEA1400	-	1..6	1..6	-	-	-
SGS-Thomson	L6901	-	1..n	1..n	-	-	Iconst,Umax,T
Temic GmbH	U2400B	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,Umax,t
	U2402B	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,-U,Top-off,Udržovací nabíjení
	U2403B	-	1..n	1..n	-	-	t,Udržovací nabíjení
	U2405B	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,-U,Top-off,Udržovací nabíjení
	U2407B	-	1..n	1..n	-	-	Tmax,-U,Top-off,Udržovací nabíjení
Zilog Europe	Z86E04/08/30	-	3..7	3..7	-	-	Zero Slope,Double Inflection,-U

 

Literatura [1]     Fabich, C.: Volle Ladung. Elrad č.8 ( 1996 ), s.42 - 48. [2]     Firemní literatura: Katalogové listy firmy Linear Technology. [3]     Firemní literatura: Katalogové listy firmy Motorola.   Připravil: Ing.Milan Dřínek