Немного о зарядке NiMH и NiCd аккумуляторов
Портативный мир
В настоящее время для питания портативной аппаратуры используется несколько видов аккумуляторов : никель — кадмиевые (NiCd), никель — металл — гидридные (NiMH), литий — ионные (Li+), литий — полимерные (Li-Polymer). В последнее время все большее распространение получают Li+ аккумуляторы . Причин этому несколько : они имеют большую удельную емкость , низкий саморазряд , способны отдавать большие токи при разряде . Li-Polymer аккумуляторы обладают еще одним преимуществом : технологически их можно изготовить любой формы , аккумулятор может быть сверхплоским , толщиной всего несколько миллиметров , и даже иметь сложную форму , заполняя собой все свободное пространство внутри устройства . К сожалению , Li+ аккумуляторы , производимые разными фирмами ( и даже одной фирмой , но для разных моделей устройства ) имеют разные размеры и несовместимы между собой . Теряется такое важное качество , как взаимозаменяемость . С одной стороны , это позволяет создавать более компактные устройства , разрабатывая оптимальный аккумулятор для каждого случая . Но в то же время это вызывает ряд неудобств . Если , например , требуется второй аккумулятор для того или иного устройства , возникают определенные проблемы : нужно найти точно такой же аккумулятор той же фирмы , причем стоимость его будет довольно высокой , поскольку нет предложений от конкурентов . То же касается и зарядных устройств : для каждого типа аккумулятора нужно иметь свое « фирменное » зарядное устройство . Потребители хотят иметь выбор и часто голосуют кошельком против такого подхода , покупая устройства , работающие на стандартных аккумуляторах размера AA или AAA. Такие аккумуляторы намного дешевле , широко представлены на рынке , а в экстренных случаях могут быть заменены щелочными батарейками , которые имеют такой же форм — фактор . Как недостаток можно назвать их несколько меньшую удельную емкость и несколько меньшую компактность устройств , использующих такие аккумуляторы . Но есть и важное преимущество : если во всех устройствах используются аккумуляторы форм — фактора AA или AAA, достаточно одного зарядного устройства .
Стандартные аккумуляторы
Если вести речь об аккумуляторах форм — фактора AA или AAA, то есть смысл говорить только о NiMH аккумуляторах . Применявшиеся ранее NiCd аккумуляторы встречаются все реже , тем более , зарядное устройство , спроектированное для работы с NiMH аккумуляторами , будет нормально работать и с NiCd аккумуляторами ( но обратное не верно ). По сравнению с NiCd аккумуляторами NiMH аккумуляторы имеют на 30…40% большую удельную емкость , меньше страдают эффектом « памяти », не содержат опасного для окружающей среды кадмия . Однако у NiMH аккумуляторов есть и недостатки : они дороже ( хотя разница в стоимости постепенно стирается ), имеют меньшее количество циклов заряд — разряда ( характеристики начинают ухудшаться уже после 200…300 циклов ), имеют более высокое внутреннее сопротивление , больший примерно в полтора раза саморазряд . Даже несмотря на то , что при разряде они могут отдавать значительные токи , разряд током сверх допустимого ведет к уменьшению количества циклов , поэтому желательно при разряде не превышать ток 0.5C. Там , где требуются большие разрядные токи , до сих пор используются NiCd акумуляторы . Однако технология NiMH аккумуляторов постоянно совершенствуется и уже сегодня ведущие производители этих аккумуляторов заявляют , что современные модели NiMH аккумуляторов полностью свободны от эффекта « памяти » и допускают 500…1000 циклов заряд — разряда .
Способы зарядки аккумуляторов
В процессе зарядки аккумулятора в нем происходят химические преобразования . Только часть поступающей энергии тратится на эти преобразования , другая часть превращается в тепло . Можно ввести понятие « КПД процесса зарядки аккумулятора ». Это та часть энергии , поступающей от зарядного устройства , которая запасается в аккумуляторе . Значение КПД никогда не бывает 100%, при одних условиях зарядки КПД выше , при других – ниже . Тем не менее , КПД может быть довольно высоким , что позволяет производить зарядку большими токами не опасаясь перегрева аккумулятора . Химические реакции , которые протекают в NiMH аккумуляторе при его зарядке , являются экзотермическими , в отличие от NiCd аккумуляторов , где они эндотермические . Это означает , что КПД зарядки NiMH аккумуляторов ниже , и они более горячие в процессе зарядки . Это требует более тщательного контроля процесса зарядки . Скорость зарядки аккумулятора зависит от величины зарядного тока . Ток зарядки обычно измеряют в единицах C, где C – численное значение емкости аккумулятора . Это не совсем корректно с точки зрения размерностей физических величин , но принято считать , что ток 1C для аккумулятора емкостью 2500 мА / ч равен 2500 мА . По скорости различают несколько видов зарядки : капельная зарядка (trickle charge), быстрая зарядка (quick charge) и ускоренная зарядка (fast charge). Капельная зарядка обычно определяется как зарядка током 0.1C, быстрая зарядка – током порядка 0.3C, ускоренная зарядка – током 0.5…1.0C. На самом деле принципиальных отличий между быстрой и ускоренной зарядкой нет , они отличаются лишь предпочтительными методами определения конца зарядки . Поэтому есть смысл разделять только два вида зарядки : капельная и быстрая . К быстрой зарядке можно отнести любую зарядку током , большим 0.1C. Принципиальным отличием капельной и быстрой зарядки является то , что при быстрой зарядке зарядное устройство должно автоматически заканчивать процесс , пользуясь какими — то критериями . При капельной зарядке окончание процесса можно не детектировать , а аккумулятор может находится в состоянии капельной зарядки сколь угодно долго .
Капельная зарядка
Вопреки существующему мнению , капельная зарядка не способствует долгой жизни аккумуляторов . Дело в том , что при капельной зарядке зарядный ток не отключают даже после того , как аккумулятор полностью зарядился . Именно поэтому ток выбирается малым . Считается , что даже если вся энергия , сообщаемая аккумулятору , будет превращаться в тепло , при столь малом токе он не сможет существенно нагреться . Для NiMH аккумуляторов , которые значительно хуже реагируют на перезарядку , чем NiCd, ток капельного заряда рекомендуется не более 0.05C. Для аккумуляторов большей емкости значение тока капельной зарядки больше . Это означает , что в зарядном устройстве , предназначенном для зарядки аккумуляторов большой емкости , аккумуляторы малой емкости будут сильно нагреваться , что сокращает срок их службы . Снижение тока капельной зарядки ведет к увеличению длительности зарядки сверх разумного . Аккумулятор большой емкости , установленный в зарядное устройство , предназначенное для зарядки аккумуляторов малой емкости , может вообще никогда не достичь своего полного заряда , так как с процессом заряда будет конкурировать саморазряд . Долго находясь в таких условиях , аккумуляторы начинают деградировать , теряя емкость . При всем желании , надежно детектировать конец капельной зарядки невозможно . На низких зарядных токах профиль напряжения плоский , практически нет характерного максимума в конце зарядки . Температура также растет плавно . Единственным методом является ограничение процесса зарядки по времени . Однако при этом нужно знать не только точную емкость аккумулятора ( которая зависит от возраста и состояния аккумулятора ), но и величину его начального заряда . Исключить влияние начального заряда можно только одним способом – полностью разрядить аккумулятор перед зарядкой . А это еще больше удлиняет процесс зарядки и укорачивает жизнь аккумулятора , которая определяется количеством циклов заряд — разряда . Еще одной помехой при вычислении длительности капельной зарядки является низкий КПД этого процесса . Для капельной зарядки КПД не превышает 75%, более того , КПД зависит от многих факторов , в том числе от температуры и состояния аккумулятора . Единственным преимуществом капельной зарядки является простота реализации ( без контроля конца зарядки ). В то же время производители NiMH аккумуляторов не рекомендуют пользоваться капельной зарядкой . И только в самое последнее время производители аккумуляторов специально отмечают , что современные NiMH аккумуляторы не деградируют под воздействием длительной капельной зарядки .
Быстрая зарядка
Большинство производителей NiMH аккумуляторов приводят характеристики своих аккумуляторов для случая быстрой зарядки током 1C. Хотя иногда можно встретить рекомендации не превышать ток 0.75C. Эти рекомендации связаны с опасностью открывания вентиляционных отверстий аккумулятора при быстрой зарядке в условиях повышенной температуры окружающей среды . « Умное » зарядное устройство должно оценить условия и принять решение о допустимости быстрого заряда . Считается , что быстрый заряд можно использовать только в диапазоне температур 0…+40°C и при напряжении на аккумуляторе 0.8…1.8 В . КПД процесса быстрой зарядки очень высок ( порядка 90%), поэтому аккумулятор нагревается слабо . Однако в конце зарядки КПД этого процесса резко падает и практически вся подводимая к аккумулятору энергия начинает превращаться в тепло . Это вызывает резкий рост температуры и давления внутри аккумулятора , что может вызвать его повреждение . И хотя для современных аккумуляторов взрыва , скорее всего , не последует , просто откроются вентиляционные отверстия и часть содержимого аккумулятора будет безвозвратно утрачена . Это точно не пойдет на пользу аккумулятору , не говоря уже об изменении внутренней структуры электродов под воздействием высокой температуры . Поэтому при быстрой зарядке аккумулятора очень важно зарядку вовремя прекратить . К счастью , в режиме быстрой зарядки есть довольно надежные критерии , по которым зарядное устройство может это сделать . Алгоритм работы быстрого зарядного устройства состоит из нескольких фаз :
1. Определение наличия аккумулятора .
2. Квалификация аккумулятора (qualification).
3. Пред — зарядка (pre-charge).
4. Переход к быстрой зарядке (ramp).
5. Быстрая зарядка (fast charge).
6. Дозарядка (top-off charge).
7. Поддерживающая зарядка (maintenance charge).
Фаза определения наличия аккумулятора
В этой фазе обычно проверяется напряжение на выводах аккумулятора при включенном генераторе зарядного тока примерно 0.1C. Если при этом напряжение оказывается выше 1.8 В , это значит , что аккумулятор отсутствует или поврежден . В любом случае зарядка начинаться не должна . Как только будет обнаружено меньшее напряжение , делается вывод , что аккумулятор подключен и можно начинать зарядку .
Во всех других фазах зарядки на фоне основных действий должна производится проверка наличия аккумулятора . Эта необходимость связана с тем , что аккумулятор в любой момент может быть вынут из зарядного устройства . При этом из любой фазы зарядное устройство должно перейти на первую фазу – определение наличия аккумулятора .
Фаза квалификации аккумулятора
Зарядка начинается с фазы квалификации аккумулятора . Эта фаза нужна для грубой оценки начального заряда аккумулятора . Если напряжение на аккумуляторе меньше 0.8 В , то быструю зарядку производить нельзя . В этом случае требуется дополнительная фаза пред — зарядки . Если же напряжение больше этой величины , то фаза пред — зарядки пропускается . На практике аккумуляторы никогда не разряжают ниже 1.0 В . Поэтому фаза пред — зарядки реально никогда не используется , разве что при зарядке глубоко разряженных или долго не бывших в употреблении аккумуляторов .
Фаза пред — зарядки
Эта фаза предназначена для начальной зарядки глубоко разряженных аккумуляторов . Значение тока пред — зарядки выбирается в пределах 0.1…0.3C. Фаза пред — зарядки должна быть ограничена во времени ( например , 30 мин ). Более длительная пред — зарядка смысла не имеет , так как у исправного аккумулятора напряжение должно довольно быстро достигнуть порогового значения 0.8 В . Если же напряжение не растет , значит аккумулятор поврежден и процесс зарядки нужно прервать с индикацией ошибки . Во всех длительных фазах зарядки необходимо контролировать температуру и прекращать зарядку при достижении критического значения . Для NiMH аккумуляторов максимально допустимой во время зарядки считают температуру 50°C. Как и во всех других фазах , необходимо контролировать наличие аккумулятора .
Фаза перехода к быстрой зарядке
Если напряжение на аккумуляторе выше 0.8 В , то можно начинать быструю зарядку . Сразу включать большой зарядный ток не рекомендуется . Ток нужно плавно повышать в течение 2…4 мин , пока он не достигнет заданного тока быстрой зарядки . В этой фазе необходимо контролировать температуру и прекращать зарядку при достижении критического значения . Как и во всех других фазах , необходимо контролировать наличие аккумулятора .
Фаза быстрой зарядки
В этой фазе ток зарядки устанавливают в пределах 0.5…1.0C. Основной проблемой при быстрой зарядке является точное определение момента окончания зарядки . Если фазу быстрой зарядки вовремя не прекратить , аккумулятор будет разрушен . Поэтому весьма желательно , чтобы для определения окончания быстрой зарядки использовалось сразу несколько независимых критериев . Для NiCd аккумуляторов обычно применялся так называемый –dV метод . В процессе зарядки напряжение на аккумуляторе растет , но в самом конце зарядки оно начинает падать . Для NiCd аккумуляторов критерием окончания зарядки являлось снижение напряжения примерно на 30 мВ ( на каждый аккумулятор ). –dV – это самый быстрый метод , он хорошо работает даже с частично заряженными аккумуляторами . Если , например , установить на зарядку полностью заряженный аккумулятор , то напряжение на нем начнет быстро расти , затем довольно резко падать . Это вызовет окончание зарядки . Для NiMH аккумуляторов этот метод работает не столь хорошо , потому что падение напряжения для них менее выражено . При токах зарядки менее 0.5C максимум напряжения вообще может отсутствовать , поэтому зарядное устройство , предназначенное для зарядки аккумуляторов малой емкости , не всегда может определить конец зарядки аккумуляторов большой емкости . При повышенных температурах максимум напряжения также несколько смазывается . Слабое падение напряжения в конце зарядки вынуждает повышать чувствительность , что может привести к досрочному завершению быстрой зарядки из — за помех . Помехи генерируются как самим зарядным устройством , так и проникают из питающей сети . По этой причине не рекомендуется заряжать аккумуляторы в автомобиле , так как бортовая сеть обычно имеет очень высокий уровень помех . Сам аккумулятор тоже является источником шумов . Поэтому при измерении напряжения нужно применять фильтрацию . Надежность метода –dV уменьшается при зарядке батарей последовательно соединенных аккумуляторов , если отдельные аккумуляторы в батарее различаются по степени заряда . При этом пик напряжения для разных аккумуляторов батареи наступает в разные моменты времени , и профиль напряжения смазывается . Иногда для NiMH аккумуляторов вместо метода –dV используют метод dV=0, когда вместо падения напряжения детектируют плато на профиле напряжения . Критерием конца зарядки в этом случае служит постоянство напряжения на аккумуляторе в течение , например , 10 минут . Метод dV=0 можно рассматривать как вариант метода –dV с установленным нулевым порогом изменения напряжения . Несмотря на все трудности определения конца зарядки методом –dV, именно этот метод большинством производителей NiMH аккумуляторов называется как основной при быстрой зарядке . Типичным значением для изменения напряжения в конце зарядки током 1C является –2.5…–12 мВ на один аккумулятор . Сразу после включения большого зарядного тока напряжение на аккумуляторе может испытывать флуктуации , которые могут быть неверно восприняты как падение напряжения в конце зарядки . Для предотвращения ложного прекращения быстрой зарядки первые 3…10 мин (hold off time) после включения зарядного тока контроль –dV должен быть выключен . Одновременно с падением напряжения в конце зарядки начинает расти температура и давление внутри аккумулятора . Поэтому конец зарядки можно определить по возрастанию температуры . Устанавливать абсолютный порог температуры для определения момента окончания зарядки не рекомендуется , так как сильное влияние на точность будет оказывать температура окружающей среды . Поэтому чаще используют не саму температуру , а скорость ее изменения dT/dt. Считается , что при зарядном токе 1C процесс зарядки нужно завершать , когда скорость роста температуры dT/dt достигнет 1°C/ мин . Нужно отметить , что при токах зарядки менее 0.5C скорость роста температуры почти не меняется и этот критерий использовать нельзя . Ввиду тепловой инерции метод dT/dt склонен вызывать некоторый перезаряд аккумулятора . Как метод dT/dt, так и метод –dV вызывают некоторый перезаряд аккумулятора , что ведет к снижению срок его службы . Для того , чтобы обеспечить полный заряд аккумулятора , завершение заряда лучше проводить малым током при низкой температуре аккумулятора , так как при повышенных температурах способность принимать заряд у аккумуляторов заметно падает . Поэтому фазу быстрой зарядки желательно завершать чуть раньше . Существует так называемый inflexion метод определения окончания быстрой зарядки [3]. Суть этого метода заключается в том , что анализируется не максимум напряжения на аккумуляторе , а максимум производной напряжения по времени . Т . е . быстрая зарядка прекратится в тот момент , когда скорость роста напряжения будет максимальной . Это позволяет завершить фазу быстрой зарядке раньше , когда температура аккумулятора еще не успела значительно подняться . Однако этот метод требует измерения напряжения с большей точностью и некоторых математических вычислений ( вычисления производной и цифровой фильтрации полученного значения ). Некоторые зарядные устройства используют не постоянный зарядный ток , а импульсный [4]. Импульсы тока имеют длительность порядка 1 сек , промежуток между импульсами – порядка 20…30 мс . Как преимущество такого метода называют лучшее выравнивание концентрации активных веществ по всему объему , меньшую вероятность образования крупных кристаллических образований на электродах и их пассивации . Точных данных по эффективности такого метода нет , во всяком случае , вреда он не приносит . С другой стороны , такой способ имеет другие преимущества . В процессе детектирования окончания быстрого заряда необходимо точно измерять напряжение на аккумуляторе . Если измерение проводить под током , то дополнительную погрешность будет вносить сопротивление контактов , которое может быть нестабильным . Поэтому на время измерения зарядный ток желательно отключать . После выключения зарядного тока необходимо сделать паузу 5…10 мс , пока напряжение на аккумуляторе установится . Затем можно производить измерение . Для эффективной фильтрации помех сетевой частоты можно произвести ряд последовательных выборок на интервале 20 мс ( один период сетевой частоты ) с последующей цифровой фильтрацией . Идея заряда импульсным током получила дальнейшее развитие . Был разработан метод , который называют FLEX negative pulse charging или Reflex Charging. Этот метод отличается от простого импульсного заряда наличием в промежутках между импульсами тока зарядки импульсов разрядного тока . При длительности импульсов тока зарядки порядка 1 сек длительность импульсов разрядного тока выбирается порядка 5 мс . Величина разрядного тока больше тока зарядки в 1.0…2.5 раз . Как преимущество такого метода называют более низкую температуру аккумулятора в процессе зарядки и способность устранять крупные кристаллические образования на электродах ( вызывающих эффект « памяти »). Но есть результаты независимой проверки это метода фирмой General Electric, которые говорят о том , что пользы такой метод не приносит , как , впрочем , и вреда . Поскольку правильное определения окончания быстрого заряда является очень важным , хорошее зарядное устройство должно использовать несколько методов определения сразу . Кроме того , должны проверяться некоторые дополнительные условия для аварийного прекращения быстрой зарядки . Так , в фазе быстрой зарядки необходимо контролировать температуру аккумулятора и прекращать быструю зарядку в случае достижения критического значения . Для быстрой зарядки ограничение по температуре более жесткое , чем для зарядки вообще . Поэтому при достижении температуры +45°C необходимо аварийно прекратить быструю зарядку и перейти на фазу дозарядки меньшим током . Очень желательно пред продолжением зарядки дождаться остывания аккумулятора , так как при повышенных температурах способность принимать заряд у аккумуляторов падает . Еще одним дополнительным условием является ограничение времени быстрой зарядки . Зная ток зарядки , емкость аккумулятора и КПД процесса зарядки можно вычислить время , необходимое для полной зарядки . Таймер быстрой зарядки должен быть установлен на время , больше расчетного на 5…10%. Если это время истекло , а ни один из способов детектирования окончания быстрой зарядки не сработал , она аварийно прекращается . Такая ситуация , скорее всего , говорит о неисправности каналов измерения напряжения и температуры . Кроме того , как и во всех других фазах , необходимо контролировать наличие аккумулятора .
Фаза дозарядки
В этой фазе ток зарядки устанавливают в пределах 0.1…0.3C. При токе дозарядки 0.1C производители рекомендуют длительность дозарядки 30 мин . Более длительная дозарядка приводит к перезаряду , что увеличивает емкость аккумулятора на 5…6%, но сокращает количество циклов заряд — разряда на 10…20%. Еще одним положительным эффектом дозарядки является выравнивание заряда аккумуляторов в батарее . Те аккумуляторы , которые полностью заряжены , будут рассеивать подводимую энергию в виде тепла , в то время как другие будут заряжаться . Если фаза дозарядки идет непосредственно после фазы быстрой зарядки , полезно в течение нескольких минут остудить аккумуляторы . С повышением температуры способность аккумулятора принимать заряд существенно падает . Например , при температуре 45°C аккумулятор способен принять только 75% заряда . Поэтому дозарядка , проведенная при комнатной температуре , позволяет получить более полный заряд аккумулятора .
Фаза поддерживающей зарядки
Зарядные устройства , предназначенные для зарядки NiCd аккумуляторов по окончанию процесса зарядки обычно переходят в режим капельного заряда , чтобы поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии . Это приводит к тому , что температура аккумулятора всегда остается повышенной , что уменьшает срок службы аккумулятора . Для NiMH аккумуляторов долго находится в состоянии капельной зарядки нежелательно , так как эти аккумуляторы плохо переносят перезаряд . По крайней мере , ток поддерживающей зарядки должен быть очень низким , чтобы только компенсировать саморазряд . Для NiMH аккумуляторов саморазряд составляет до 15% емкости в первые 24 часа , затем саморазряд снижается и составляет 10…15% в месяц . Для того , чтобы скомпенсировать саморазряд , достаточен средний ток менее 0.005C. Некоторые зарядные устройства включают ток поддерживающей зарядки раз в несколько часов , остальное время аккумулятор отключен . Величина саморазряда сильно зависит от температуры , поэтому еще лучше сделать поддерживающий заряд адаптивным : небольшой ток зарядки включается лишь тогда , когда обнаруживается заданное уменьшение напряжения на аккумуляторе . В принципе , от фазы поддерживающей зарядки можно вообще отказаться , но если между зарядкой и использованием аккумуляторов проходит время , то непосредственно перед использованием аккумуляторы нужно подзарядить для компенсации саморазряда . Хотя более удобно , если зарядное устройство постоянно поддерживает аккумуляторы в состоянии полной зарядки .
Сверхбыстрый заряд
При заряде до 70% своей емкости КПД зарядки близок к 100%. Это является хорошей предпосылкой для создания сверхбыстрого зарядного устройства . Конечно , увеличивать зарядный ток до бесконечности нельзя . Есть предел , обусловленный скоростью протекания химических реакций . На практике возможно использовать токи до 10C. Для того , чтобы аккумулятор не перегрелся , после достижения 70% заряда ток нужно снизить до уровня обычной быстрой зарядки и контролировать окончание зарядки обычным образом . Задача состоит в том , чтобы надежно контролировать достижение 70% отметки . Надежных методов для этого нет , повышение температуры инерционно , а перегрев укоротит жизнь аккумулятора . Особенно проблематично определение степени заряда в батарее , где могут быть аккумуляторы по — разному разряженные . Еще одной проблемой является подвод к аккумуляторам зарядного тока . При столь высоких токах плохой контакт может вызвать дополнительный нагрев и даже разрушение аккумулятора . И вообще , это весьма рискованное мероприятие , так как при ошибках зарядного устройства возможен взрыв . Нужно ли так спешить ?
Универсальное зарядное устройство
Аккумуляторы даже одного форм — фактора могут иметь разную емкость . Например , для NiMH аккумуляторов размера AA в настоящее время характерными являются емкости 1000…2500 ма / ч , а для аккумуляторов размера AAA – 500…800 ма / ч . Значения же токов зарядки пропорционально емкости аккумулятора . Если заряжать менее емкий аккумулятор большим током , будет происходить нагрев . Если заряжать аккумулятор меньшим током – возникают неудобства , связанные с увеличением времени зарядки . К тому же , в таких условиях может не работать один из методов определения окончания быстрой зарядки . В идеале универсальное зарядное устройство должно иметь возможность выбора зарядного тока в зависимости от используемых аккумуляторов . Однако на практике чаще всего токи устанавливают для типовых аккумуляторов . В настоящее время для аккумуляторов размера AA можно считать средней емкость примерно 1800 ма / ч , а для аккумуляторов AAA – примерно 650 ма / ч . Нужно отметить , что для аккумуляторов одного форм — фактора с ростом емкости внутреннее сопротивление уменьшается незначительно , как и связанные с ним потери . Поэтому , если ток зарядки устанавливать равным 1 С , температура аккумуляторов большей емкости будет выше . Как указывалось ранее , повышенная температура является причиной неполной зарядки . Поэтому для аккумуляторов размера AA можно рекомендовать не превышать ток зарядки 1.3…1.5 А независимо от их емкости . Иначе нужно применять принудительное охлаждение аккумуляторов во время быстрой зарядки с помощью вентилятора . Поскольку для аккумуляторов разных размеров используются разные посадочные места с раздельными контактами , для изменения зарядного тока между AA и AAA аккумуляторами никаких дополнительных переключателей обычно не требуется .
Проблема выключения питания зарядного устройства
Если во время зарядки питание зарядного устройства было выключено , при включении должен происходить переход на фазу определения наличия аккумулятора . При этом процесс зарядки начнется сначала , но в силу того , что для определения момента окончания быстрой зарядки используются независимые от общего времени зарядки критерии , быстрый заряд продлится необходимое для полной зарядки время . А вот дозарядка будет повторена полностью , несмотря на то , что она , возможно , уже была частично выполнена . Но это практически не создает проблем , так как аккумуляторы , находящиеся в стадии дозарядки , считаются готовыми к использованию , и их можно вынуть в любой момент . Единственным минусом является перезаряд , который испытывают аккумуляторы при многократной дозарядке . Даже если периодически запоминать в энергонезависимой памяти текущее состояние процесса зарядки , это не решит проблем . Невозможно учесть саморазряд , так как неизвестна продолжительность пребывания зарядного устройства в обесточенном состоянии . К тому же , в обесточенном состоянии аккумуляторы могли быть вынуты или заменены . Полностью эта проблема решена в « умных » Li+ аккумуляторных сборках , которые внутри содержат контроллер , измеряющий величину заряда , сообщаемого аккумулятору или полученного от него . Это позволяет в любой момент точно определять степень заряда аккумулятора . Тем не менее , одним из требований , предъявляемых к зарядному устройству , является низкий разряд установленных аккумуляторов при отсутствии питания устройства . Ток разряда через цепи обесточенного зарядного устройства не должен превышать примерно 1 мА .
Определение первичных источников тока
Кроме аккумуляторов , в форм — факторе AA и AAA выпускаются первичные источники тока ( их называют батарейки , хотя это и не совсем правильно ). Основное распространение получили первичные источники двух типов : щелочные (alkaline) и марганцево — цинковые . Щелочные источники имеют емкость в 5-7 раз выше , но они и более дорогие . При установке первичных источников тока в зарядное устройство с режимом быстрой зарядки возможен взрыв , так как вентиляционные отверстия конструкцией первичных источников тока обычно не предусмотрены . Для устранения такой опасности весьма желательно , чтобы зарядное устройство могло отличать первичные источники тока от аккумуляторов и не включать режим быстрой зарядки в случае установки первых . Отличий между аккумуляторами и первичными источниками тока относительно немного . Напряжение тех и других может быть одинаковым , в процессе разряда оно находится примерно в одном и том же диапазоне . Единственным отличием является более высокое внутреннее сопротивление у первичных источников тока . Именно по этому признаку отличают первичные источники тока от аккумуляторов контроллеры DS2711/12 фирма «MAXIM» [1, 2]. Полностью заряженные NiMH аккумуляторы размера AA имеют внутреннее сопротивление порядка 25…50 мОм , размера AAA – 50…100 мОм . В то же время полностью заряженные щелочные батарейки размера AA имеют внутреннее сопротивление порядка 150…250 мОм , размера AAA – 200…300 мОм . Как видно , отличить аккумуляторы от первичных источников тока можно установив предельное значение внутреннего сопротивления порядка 150 мОм . Однако это справедливо только для полностью заряженных аккумуляторов и батареек . При разрядке у тех и других внутреннее сопротивление растет и различия в общем случае исчезают . Для определения первичных источников тока контроллеры DS2711/12 в процессе быстрой зарядки каждые 31 сек выключают зарядный ток и измеряют напряжение на аккумуляторе без тока . По этому и другому значению , измеренному уже с зарядным током , вычисляется внутреннее сопротивление аккумулятора . Если оно оказывается больше установленного предела , то процесс зарядки прерывается с индикацией ошибки . Из — за того , что у разряженных батареек и аккумуляторов внутреннее сопротивление может быть одинаковым , алгоритм не всегда будет работать . Однако есть несколько эффектов , которые делают работу зарядного устройства с таким алгоритмом вполне приемлемым . Если пытаться заряжать батарейку , разряженную до напряжения ниже 0.8 В , то зарядное устройство не включит режим быстрой зарядки , пока в режиме пред — зарядки не будет достигнуто напряжение 0.8 В . Поскольку пред — зарядка ведется относительно малым током , такой режим не может привести к существенному нагреву и разрушению батарейки . Когда напряжение достигнет 0.8 В , то включится режим быстрой зарядки . Если ток быстрой зарядки 1 А и более , то высока вероятность того , что из — за высокого внутреннего сопротивления батарейки напряжение поднимется выше 1.8 В и зарядка сразу будет прервана . Если же этого не произойдет , то зарядку прервет первое измерение внутреннего сопротивления . В режиме быстрой зарядки ( током 1 А и более ) для разряженного аккумулятора времени 31 сек окажется достаточно для того , чтобы его внутреннее сопротивление уменьшилось и проверка ошибки не показала . Если же внутреннее сопротивление окажется выше нормы , процесс зарядки прервется . Поэтому для глубоко разряженного аккумулятора может потребоваться несколько попыток старта процесса зарядки , после чего внутреннее сопротивление аккумулятора станет меньше установленного порога и процесс зарядки пройдет нормально . Таким образом , введение в алгоритм зарядки процедуры определения первичных источников тока может вызвать некоторые побочные эффекты , такие как необходимость перезапуска процесса зарядки глубоко разряженного аккумулятора . Можно , конечно , усовершенствовать алгоритм определения первичных источников тока . Например , сделать порог внутреннего сопротивления зависимым от напряжения на аккумуляторе . Но никто не может гарантировать полной достоверности определения . К тому же , новые разработки первичных источников тока имеют все более близкие параметры к параметрам аккумуляторов . Включать определение первичных источников тока в алгоритм работы зарядного устройства или оставить это на совести пользователя – решать нужно в каждом конкретном случае .
Эффект памяти и восстановление аккумуляторов
Эффект памяти сильнее всего проявляется в NiCd аккумуляторах как снижение емкости аккумулятора при повторяющихся циклах неполной разрядки — зарядки . Суть эффекта состоит в том , что на электродах образуются крупные кристаллические образования , в результате часть объема активного вещества аккумулятора перестает использоваться . Для устранения эффекта памяти рекомендуется полная разрядка аккумулятора ( до напряжения 0.8…1.0 В ) с последующей зарядкой . В особо тяжелых случаях может потребоваться несколько таких циклов . NiMH аккумуляторы практически свободны от эффекта памяти . По заявлением производителей , максимальная потеря емкости , связанная с этим эффектом , не превышает 5%, что заметить крайне сложно . Тем не менее , примерно раз в месяц рекомендуется перед зарядкой NiMH аккумуляторов их полностью разрядить . Желательно , чтобы зарядное устройство имело возможность разрядки аккумулятора с контролем минимального напряжения , по достижению которого разрядка прекращается . Режим разрядки аккумулятора в зарядном устройстве полезен не только с точки зрения восстановления аккумуляторов . Он оказывается очень кстати , когда возникает необходимость зарядить аккумуляторы с разной или неизвестной степенью начального заряда . Перед зарядкой степень заряда всех аккумуляторов желательно выровнять , что проще всего сделать их полной разрядкой . Особенно актуально это для зарядных устройств , заряжающих батарею последовательно соединенных аккумуляторов . Зарядное устройство с функцией разряда может обладать возможностью измерения емкости аккумуляторов , что также очень полезно на практике .
Взаимодействие аккумуляторов в батарее
Отдельные аккумуляторы в батарее могут иметь несколько отличающиеся характеристики . Причиной этого является разброс параметров при производстве аккумуляторов , неравномерное распредление температуры внутри батареи при эксплуатации и разные темпы старения отдельных аккумуляторов . В итоге при зарядке батареи аккумуляторы с меньшей емкостью будут подвергаться перезарядке . Это вызывает дальнейшую деградацию таких акумуляторов и выход их из строя . С другой стороны , если один из аккумуляторв в батарее имеет высокий саморазряд или вовсе закорочен , то при попытке полной зарядки такой батареи перезаряд будут испытывать исправные аккумуляторы . Аккумуляторы с меньшей емкостью будут разрушаться и в процессе разрядки батареи . Эти аккумуляторы окажутся разряженными раньше , дальнейшая разрядка батареи может вызвать очень глубокий разряд таких аккумуляторов и даже их переполюсовку . При этом температура и давление внутри аккумуляторов будет повышаться , что может привести к их разрушению . В результате даже небольшое начальное различие емкости акумуляторов в батарее будет возрастать в процессе эксплуатации , и это может закончиться разрушением одного из аккумуляторов . Поэтому нужно стремится к тому , чтобы степень зарядки отдельных аккумуляторов была по возможности одинаковой . В идеальном случае каждый аккумулятор батареи должен заряжаться отдельно . Однако готовые батареи аккумуляторов часто имеют всего два вывода , поэтому заряжать можно только всю батарею сразу . В таком случае может оказаться полезным выравнивание (balancing) степени зарядки аккумуляторов . Выравнивание обязательно нужно производить для новой или глубоко разряженной батареи . Перед началом выравнивания контролируют напряжение на батарее . Если напряжение батареи менее 0.8 В / акк . ( т . е . в пересчете на каждый аккумулятор ), то производят зарядку до 0.8 В / акк . током примерно 0.1 С . Затем нужно произвести выравнивание , для чего следует полностью зарядить батарею током 0.3 С , ограничив процесс заряда временем 4.0…4.5 часов . Если батарея аккумуляторов долго не находилась в эксплуатации , то рекомендуется дополнительно произвести несколько циклов заряд — разряда стандартными методами .
Ссылки : [1] – http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS2711-DS2712.pdf
[2] – http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN3388.pdf
[3] – http://www.st.com/stonline/pr oducts/literature/an/2074.pdf [4] – ICS1700A.pdf
Ридико Леонид Иванович [email protected]
Ni-MH аккумуляторы
Содержание:
Конструкция
«Эффект памяти»
Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола
«Тренируем» батареи
Как хранить никелевые батареи
Иные особенности эксплуатации
Несмотря на появление более современных технологий и литиевых аккумуляторов, никель-металлогидридные батареи (Ni-MH) остаются пока наиболее распространенными среди страйкболистов. Это связано с их невысокой ценой, абсолютной безопасностью и возможностью заряжать простыми (неуправляемыми) зарядными устройствами. Но если вы хотите, чтобы никель-металлогидридные аккумуляторы служили долго и не подводили в самый ответственный момент игры, необходимо знать их особенности и правильно эксплуатировать батареи такого типа.
Конструкция
Классический аккумулятор Ni-Mh для страйкбола представляет собой корпус из пластика с выведенными ан него контактами и элементами фиксации, внутри которого располагаются никель-металлогидридные банки емкостью 1,2В.
«Эффект памяти»
Это неприятное свойство, которому подвержены все никелевые аккумуляторы, заключается в том, что если батарею начать заряжать, не исчерпав полностью ее заряд, то при последующем использовании она «не отдает» весь заряд полностью. Батарея как бы «запоминает», что в прошлый раз ее заряд не был исчерпан до конца. Из-за этого можно потерять до 60% емкости аккумулятора.
Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола
Если вы используете для зарядки никелевых аккумуляторов неуправляемое зарядное устройство, то очень важно соблюдать время зарядки. Ведь такое ЗУ осуществляет заряд батареи постоянным микротоком, а его длительное воздействие на аккумулятор (сверх положенного времени) приводит к порче и потере емкости. Таким образом, оставив батарею на зарядке без присмотра, несложно «убить» ее. Время зарядки рассчитывается по следующей формуле: 1,1*Емкость АКБ/Силу тока ЗУ. Единицы измерения мАч и мА, соответственно.
Так как никелевые аккумуляторы для страйкбола обладают ярко выраженным эффектом памяти, перед полной зарядкой их необходимо разряжать. Но разряд не должен составлять менее, чем 0,9 В на каждую банку. То есть, если общее напряжение батареи 7,2 В (6 элементов по 1,2 В), то после разрядки напряжении на контактах батареи должно составлять не менее 5,4 В. В противном случае вы не сможете зарядить аккумуляторы при помощи обычной зарядки, активировать их можно будет только с использованием специализированного ЗУ, которое зарядит банки до положенных 0,9 В на каждую микротоком 100-150 мА. Дальнейшая зарядка осуществляется уже обычным ЗУ.
Проще всего разряжать аккумуляторы с использованием автомобильных лампочек соответствующего напряжения. Просто присоединяете ее к контактам батареи и оставляете на некоторое время, контролирую напряжение при помощи вольтметра.
«Тренируем» батареи
Из-за вышеупомянутого «эффекта памяти» никель-металлогидридные батареи сразу после покупки должны быть подвергнуты так называемой «тренировке». То есть первые 5-6 раз их необходимо полностью разрядить и зарядить. Только после этого они приобретают номинальную указанную емкость. Поэтому рекомендуется потратить определенное время, чтобы «подготовить» новые аккумуляторы к игре.
Но это касается только высококачественных недешевых аккумуляторов. Недорогим «нонейм» моделям нередко необходимо несколько десятков циклов зарядки, чтобы выйти на полную емкость.
Как хранить никелевые батареи
Заряжать никелевые батареи полностью необходимо накануне игры. Хранить их при полном заряде не рекомендуется. Но и оставлять полностью разряженными на продолжительное время тоже нельзя – так вы со стопроцентной вероятностью «убьете» аккумуляторы. После чего их придется восстанавливать. Процедура эта сложная, долгая и не всегда успешная.
Для продолжительного хранения заряжайте батареи примерно на 40-50% их емкости. Время заряда можно рассчитать по все той же формуле. Так как накопление емкости при зарядке постоянным микротоком происходит практически линейно, просто поделите общее время зарядки пополам.
При очень длительном хранении (от 6 месяцев и более) рекомендуется аккумуляторы периодически разряжать, а потом заряжать микротоком. Но не следует повторять эту процедуру слишком часто, так как с каждым циклом батарея постепенно изнашивается.
Иные особенности эксплуатации
Никель-металлогидридные аккумуляторы очень чувствительны к перепадам температур. Они могут разом терять до половины своей емкости при температурах ниже 5Со. Поэтому перевозить их и хранить рекомендуется в теплом месте, желательно, при комнатной температуре. С разрядом (при длительном использовании) батареи могут ощутимо перегреваться. В таком случае рекомендуется временно прекратить их использование и дать аккумулятору остыть до нормальной температуры. Заряжать перегретые батареи категорически не рекомендуется.
Смотрите также:
Страйкбольные винтовки, или легко ли стать снайпером
Аккумуляторы и ЗУ для страйкбола. Разновидности и особенности
как заряжать, каким током, определение уровня заряда
Автор Акум Эксперт На чтение 9 мин Просмотров 6к. Опубликовано Обновлено
Большую популярность набирают никель-металлогидридные (ni-mh) аккумуляторы. Уже множество производителей перешли именно на них и смогли улучшить по всем характеристикам. Они повысили количество зарядок и увеличили время разряда аккумулятора. Ni-mh выпускаются на замену никель-кадмиевым. Однако они не могут в полной степени их заменить, поскольку обладают высокими токами. Для долгого использования необходимо знать, как заряжать Ni-MH аккумуляторы. Поэтому следует более детально отнестись к изучению всех особенностей данных аккумуляторов.
Особенности, виды и характеристики никелевых аккумуляторов
Существует множество видов аккумуляторов с разными химическими соединениями. Перед использованием тех или иных батареек стоит тщательно рассмотреть правила ухода, эксплуатации и зарядки. В основном для бытового применения используется только три вида:
- Никель-кадмиевые (Ni-Cd).
- Никель-цинковые (Ni-Zn).
Внимание! Никель-магниевых (Ni-mn) батареек не существует. Их часто путают с Ni-MH.
Никель-металлогидридные (Ni-MH) питают портативную аппаратуру. Самый распространённый вид аккумуляторов Достаточно мощные. Преобладают над никель-кадмиевыми. Батарейки такого типа после утилизации подвергаются переработке.
Никель-кадмиевые также имеют свою востребованность на рынке. Главное их преимущество — это слабый нагрев при зарядке. Это обусловлено сохранением энергии. Следовательно, данные устройства обладают отличным коэффициентом полезного действия. Поэтому получается, что Ni-Cd также имеют свои плюсы в использовании. Значит, при подзарядке можно использовать высокий ток. И не нужно будет переживать о перегреве из-за внутренних реакций.
Никель-цинковые батарейки повседневно используются в фотоаппаратах. В состав таких батареек включён цинк. Именно он способствует отличному напряжению. Такие устройства не подвержены резкому падению напряжения при разрядке. Однако для Ni-Zn требуется специализированное зарядное устройство.
Как определить уровень заряда
Самым простым способом для является использование мультиметра. С его помощью можно определить текущий уровень зарядки. Для того чтобы точно определить, насколько разряжен аккумулятор, необходимо знать его максимальный уровень подзарядки. Потом, сравнив показатели, можно понять, насколько он был разряжен.
Способы зарядки Ni-MH аккумуляторов
Подзарядка подразумевает в себе целый процесс химических реакций. Чтобы все эти реакции проходили нормально, необходимо зарядное устройство.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопросСледует хорошо разобраться, как правильно подзаряжать Ni-MH аккумуляторы. При рассматривании данного процесса следует знать такое понятие, как КПД. Именно этот коэффициент подразумевает сохранение небольшой части энергии, которая идёт от ЗУ. В различных условиях КПД может быть как выше, так и ниже. Однако оно не может достичь 100 процентов.
Прежде чем приступать к подзарядке металлогидридных батареек, изучим основные виды. Каждый вид зависит от величины тока. Рассмотрим подробнее, как заряжать Ni-MH.
Капельная зарядка
Капельная подзарядка уменьшает срок жизни батарей. Это обусловлено тем, что ток поступает даже тогда, когда устройство уже зарядилось. Следовательно, ток поступает небольшой. Получается, что даже при полном переходе получаемой энергии в тепло батарейка всё равно не прогреется. Это обусловлено тем, что из зарядного устройства подаётся малый ток. Следуя всему сказанному, чтобы подзарядить аккумулятор с большой ёмкостью, требуется капельная подзарядка с увеличенным током.
Обнаружить окончание зарядки никак нельзя: максимума у неё нет. Плавно возрастает и температура. Значит, завершение предугадать нельзя, можно только сам процесс зарядки ограничить во времени. Для этого необходимо точно знать, сколько заряда есть и какой ёмкости аккумулятор. Стоит учитывать ещё и возраст, и физический износ аккумулятора. Для того чтобы остаточный заряд никак не повлиял на сам процесс, необходимо разрядить до нуля аккумулятор перед самим процессом. Такой метод плохо влияет на аккумулятор, ускоряя его физический и моральный износ. Сам процесс подзарядки также будет занимать больше времени. Вычислить длительность капельной подзарядки мешает КПД. На него влияет множество факторов, основным является состояние. Преимуществ немного. Однако простота — это основное, т. е. нет необходимости в контроле за завершением зарядки.
Устройство для капельной подзарядки.Быстрая зарядка
Для Ni-MH быстрая зарядка осуществляется с напряжением 0,8-1,8 В. При таком напряжении он не нагревается. На некоторых батарейках Ni-MH указывают подзарядку током не больше 1С. Быстрая зарядка определяется критериями, которые позволяют осуществить зарядку без вреда аккумулятора и исключают перегрев и порчу. Пользуясь быстрой зарядкой, нужно хорошо контролировать весь процесс. Для этого существует алгоритм, который включает в себя несколько фаз:
- Наличие аккумулятора.
Наличие батареек определяется подачей тока в 0,1С. После этого смотрится само напряжение на полюсах. Данное напряжение должно быть не больше 1,8 вольта. Если же оно будет больше, то процесс зарядки не начнётся. Поскольку зарядное устройство примет это за отсутствие или неисправность аккумулятора. - Квалификация.
При данной фазе определяется степень заряженности аккумулятора. При напряжении 0,8 вольт и ниже использовать быструю подзарядку нельзя. Поэтому зарядное устройство активирует режим предзарядки. Если нормально пользоваться Ni-MH аккумуляторами, то при разрядке напряжение в них не будет опускаться ниже одного вольта. Если оно ниже, значит, аккумулятор глубоко разряжен либо давно не использовался. - Предзарядка.
Данная фаза включается при сильной разрядке. В таких условиях ток подаётся 0,1–0,3С. Если используется предзарядка, то время зарядки устанавливается до тридцати минут. После этого измеряется напряжение. Если оно не достигло 0,8 вольт, то аккумулятор считается повреждённым. - Переход к быстрой подзарядке.
В этой фазе происходит постепенное увеличение зарядного тока, которое происходит в течение 2–5 минут. Также одновременно ведётся контроль температуры. Если она подходит к критическим значениям, зарядка отключается. - Быстрая подзарядка.
При данной зарядке подача тока выходит примерно до 1С. Самое важное при этом — вовремя отключить подачу тока. Поэтому, заряжая Ni-MH устройства, необходимо вести контроль всей зарядки. Сам контроль осуществляется по нескольким критериям. Первый критерий, по которому происходит контроль, — это падение напряжения. Если напряжение упало на 2,5–12 мВ, то зарядка аккумулятора отключается. Также отключение может быть ещё в том случае, если нет изменения напряжения при завершении зарядки. Второй критерий контроля по температуре. Если при зарядке температура батареек возрастает больше чем на один градус в минуту, то зарядка отключается. Однако если ток заряда Ni-MH аккумуляторов будет меньше 0,5С, то данный способ может не сработать. Поскольку температура при такой зарядке будет расти очень медленно, и есть вероятность перезарядить никель-металлогидридный аккумулятор. Третий критерий контроля осуществляется по анализу производной напряжения. При этом способе учитывается скорость роста напряжения. Используя данный метод, можно завершить подзарядку устройства раньше, чем он достигнет максимального показателя. Однако это сложно, поскольку необходимо максимально точное измерение напряжения. Бывают зарядные устройства, которые используют для подзарядки импульсный ток. Данный ток подаётся всего одну секунду, через каждые тридцать миллисекунд. Такой тип зарядки имеет свои преимущества. К ним относится то что, происходит равномерное распределение активных веществ. Очень важно контролировать завершение процесса зарядки по нескольким параметрам. Также должен быть способ аварийного завершения зарядки. Для такого завершения используется контроль температуры. Если температура достигла 50 градусов, то зарядка завершается, а начинается после остывания аккумулятора.Устройство для быстрой подзарядки
- Дозарядка.
После быстрой зарядки рекомендуется дать остыть аккумуляторам. Только после этого следует запускать процесс дозарядки. Сама дозарядка способствует выравниванию заряда в аккумуляторе. Процесс дозарядки совершается до тридцати минут с током зарядки в 0,1–0,3С. Если же дозарядка будет осуществляться дольше, то это уменьшит период службы аккумулятора. - Поддерживающая зарядка.
Поддерживающая зарядка NiMh аккумуляторов нужна только в том случае, если после зарядки их долгое время не использовали. Также для такой зарядки зарядное устройство должно иметь функцию зарядки очень маленьким током. Именно он должен компенсировать процесс саморазряда.
Сверхбыстрая зарядка
Производители никелевых аккумуляторов включили режим сверхбыстрой подзарядки для некоторых видов батареек. Пользоваться этим видом можно в тех случаях, если у вас есть опыт в определении состояния батарей и использовании зарядов. При сверхбыстрой зарядке необходимо снизить уровень тока, как только батарея подзаряжена до 70 %. Прекратить процесс необходимо, как только температура стремительно начала возрастать. Если пользоваться сверхбыстрой подзарядкой, то требуется постоянно контролировать весь процесс. Поскольку даже небольшой прокол может привести к плохим последствиям. Нужно тщательно контролировать температуру нагрева, поскольку перегрев может повлечь за собой как разрушение, так и взрыв.
Общие требования к зарядным устройствам
Существуют зарядные устройства, которые предназначены исключительно для подзарядки никель-металлогидридных батарей. Такие устройства обладают специальным алгоритмом подзарядки. Однако выбирать зарядное устройство следует с возможностью регулирования тока. Либо же устройства, которые могут автоматически устанавливать ток подзарядки, определив тип аккумулятора. Это необходимо потому, что никель-металлогидридные аккумуляторы выпускаются различной ёмкости. Поэтому и нужна регулировка тока. Если ток будет выше необходимого, будет перегрев аккумулятора. Это плохо скажется на нём. Если же ток будет меньше, то сам процесс зарядки будет длиться дольше необходимого. Следующее требование к зарядному устройству заключается в том, чтобы после пропажи питания ЗУ был низкий саморазряд аккумуляторов. Также оно должно уметь определять первичный источник тока. Поскольку в зарядное устройство могут быть установлены пальчиковые батарейки, которые не поддерживают возможность подзарядки.
Зарядное устройствоСоветы по эксплуатации аккумуляторов
Основное правило эксплуатации Ni-MH аккумуляторов — не допустить их перегрева и перезарядки. Рассмотрим несколько советов по эксплуатации никель-металлогидридных батарей:
- При длительном неиспользовании аккумуляторов их нужно хранить с уровнем заряда не меньше 30 процентов.
- Следует тщательно избегать перезарядки и перегрева батареек.
- Необходимо давать им остыть после подзарядки или разрядки.
- Не позволять батарейкам разряжаться ниже 0,9 вольта. Это связано с тем, что множество бюджетных зарядных устройств не смогут подзарядить аккумулятор, который разряжен ниже данного уровня.
- Рекомендуется периодически разряжать батарейки до 0,9 вольт и только потом полностью заряжать его.
Заключение
Если изучить необходимый минимум по зарядке батареек, то можно смело приступать к самостоятельному использованию. Поскольку без знаний тяжело выбрать правильное зарядное устройство, которое будет заряжать аккумуляторы без принесения им вреда.
Спасибо, помогло!3Не помогло4Правила эксплуатации NiMh аккумулятора
Удивительно, но не все знают основные правила по использованию аккумуляторов. К нам на почту с завидным постоянством приходят письма с темой вроде «АКБ моей модели не заряжается» или «Моя модель не включается, хотя месяц назад все было отлично». И виной тому неправильная эксплуатация аккумов. Поэтому, если вы решили купить аккумулятор для модели на радиоуправлении, не поленитесь — прочтите данную статью, в будущем вы избежите лишних трат.
Особенности заряда NiMh аккумуляторов
Современные зарядные устройства, чтобы определить окончание заряда таких АКБ, используют метод «дельта пик», который основан на возможности NiMh батарей снижать напряжение на незначительную величину, когда процесс заряда близится к завершению.
При этом совсем неважно, каково номинальное напряжение одной ячейки, и какова номинальная емкость батареи. Именно поэтому большинство зарядных девайсов для данного типа АКБ не имеют настроек для этих показателей.
Подбор тока заряда
Описанный выше метод — «дельта пик» — отлично проявляет себя при токе заряда 0,3С и более, где С — емкость аккумулятора для модели на радиоуправлении. Так, минимальный ток заряда для АКБ емкостью 2000 мАч составит 0,6А (2000 мАч*0,3=600 мА). Если ток будет меньше данного значения, есть большая вероятность, что напряжение батареи в конце заряда не начнет снижаться, а это чревато перезарядом, т. к. ЗУ не сможет определить, когда ему остановиться.
Какой от этого вред? Перезаряд при токах 0,1С приведет к уменьшению емкости батареи.
Подбирая зарядный ток, стоит помнить и о температурном режиме. Чем выше данный показатель, тем сильнее разогрев NiMh аккумулятора для моделей на радиоуправлении. Нельзя допустить, чтобы во время заряда температура достигла максимального порога (55-60 градусов). Потому, если решитесь заряжать АКБ большим током, обеспечьте ему качественное охлаждение.
Отметим, что некоторые модели батарей способны заряжаться при наивысшем значении тока 4С (15 минут), однако мы рекомендуем самый оптимальный вариант — 0,3С. Максимальный показатель зарядного тока для своего аккумулятора можно найти в его технических характеристиках.
Зачем нужно циклировать NiMh аккумулятор
Также отметим, чтобы продлить срок жизни NiMh аккумуляторов для радиоуправляемых моделей, необходимо периодически проводить процедуру циклирования, т. е. полностью разрядить, а затем зарядить АКБ. Делается это для того, чтобы избежать уменьшения емкости, что свойственно данному типу батарей из-за «эффекта памяти».
Обладая такой особенностью, батарея запоминает, сколько емкости было получено во время прошлого заряда и при последующем использовании она потратит ровно столько же. Иными словами если вы решите дозарядить аккумулятор, который потерял лишь половину своей емкости, будьте готовы к тому, что девайс будет и в дальнейшем отдавать столько же мАч.
Как разрядить батарею правильно
Разряжать источник питания также нужно грамотно. Для этого применяются две основных настройки — ток разряда и напряжение, ниже которого разряжать батарею нельзя.
С током все максимально просто — он должен быть в пределах 0,1С-0,3С, но отметим, что чем ниже данный показатель, тем эффективнее пройдет этот процесс, но и времени займет больше.
А вот с напряжением не все так легко. Главное, чего нельзя допустить, — полного разряда хотя бы одной ячейки аккумулятора для радиоуправляемой модели. Так, если ваша батарея состоит из 4 банок, имея в наличии 1 ячейку с наименьшей емкостью, то при разряде она же и пострадает первой. Потому, чтобы узнать минимальный порог напряжения разряда, следует применить формулу: U=1.25*(N-1), где N — количество ячеек. В некоторых ЗУ напряжение разряда можно задавать из расчета на 1 банку, в таком случае формула примет вид: U=1.25*(N-1)/N.
Таким образом, резюмируя все вышеизложенное, можно прийти к следующим выводам:
- Ток заряда должен быть в пределах 0,3С-0,5С. Если решитесь на заряд при токе 1С, убедитесь, что обеспечено качественное охлаждение.
- Для тока разряда допустимы значения в диапазоне 0,3С-0,1А. Помните, чем меньше этот показатель, тем эффективней разрядка.
- Аккумулятор нужно разряжать не ниже установленного минимума напряжения. Этот показатель рассчитывается по формуле, указанной выше.
Какое зарядное устройство подойдет для NiMh аккумуляторов для радиоуправляемых моделей?
Выбор девайсов, в том числе и в магазине «Planeta Hobby» очень разнообразен. Если вы хотите подробно узнать, как выбрать зарядное устройство, читайте эту статью.
Общие рекомендации по подбору аппарата: учитывайте тип АКБ и количество банок в нем, его напряжение и charge rate.
Мы рекомендуем обратить внимание на универсальные зарядные устройства, так как они поддерживают различные типы батарей, способны работать с несколькими АКБ одновременно и обладают широким набором функций и настроек.
Если у вас остались вопросы или возникли сомнения, не стесняйтесь звонить нам или писать на почту ([email protected]). Мы с радостью поможем вам!
Статьи :: Справочная :: Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-Mh аккумуляторной батареи
| Для вычисления времени зарядки необходимо использовать следующую формулу: Время зарядки = (Емкость батарей, мАч + 10%) / Сила тока ЗУ, мА Для нормальной работы Ni-Mh батареи необходимо соблюдать следующие правила:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица для «медленного» (trickle) заряда типовых элементов
Данные в таблице актуальны для полностью разряженных аккумуляторов |
Зарядное устройство для никель-металлгидридных (Ni-Mh) аккумуляторов, 2 гнезда
Преимущества
- Компактное зарядное устройство, позволяет заряжать одновременно 1-2 никель-металлогидридных элемента питания. Изделие удобно и просто в использовании, питание происходит от сети 220 В. Прибор автоматически подбирает ток зарядки, в зависимости от состояния элементов питания, защищен от переполюсовки, неисправных элементов питания. Имеет функцию защиты от избыточного заряда, благодаря встроенному таймеру.
- Время зарядки 6 часов
- Кол-во секций 2 (АА/ААА)
Описание
Зарядные устройства Зубр предназначены для бережной зарядки никель-металлогидридных аккумуляторов размером АА или ААА. Благодаря небольшим токам, значительно увеличивается эффективность зарядки и продлевается срок службы аккумуляторов. Устройство снабжено индикаторами, показывающим процесс зарядки аккумуляторов.
Применение
Предназначены для использования во всех типах устройств, работающих от батареек.
Техническая информация
| Артикул | |
|---|---|
| Время зарядки, ч. | 6 |
| Подходит для размеров | ААА/АА |
| Кол-во батарей, шт. | 2 |
| Ток заряда для АА, мА/ч | 280 |
| Ток заряда для ААА, мА/ч | 145 |
Теория заряда NiCd АКБ! | Статьи компании ООО «KRONVUZ» г Москва
Капельная зарядка
Несмотря на существующее мнение, капельная зарядка никак не способствует продолжительной работе аккумуляторов. При данном способе зарядки ток не отключается даже после полной зарядки аккумулятора. По этой причине ток и выбирается малым. Даже если вся энергия, передаваемая аккумулятору, превращается в тепло, при малом токе аккумулятор не сможет достаточно нагреться. Для Ni-MH аккумуляторов, которые более негативно реагируют на перезарядку, чем Ni-Cd, ток заряда рекомендуется устанавливать максимум 0,05C. Для зарядки аккумулятора большей емкости ток капельной зарядки следует установить больше. Отсюда следует, что, аккумуляторы малой емкости нельзя заряжать в устройствах, предназначенных для заряда аккумуляторов большой емкости из-за опасности сильного нагрева и сокращения срока службы аккумулятора. Если аккумулятор большой емкости установить в зарядное устройство для аккумуляторов малой емкости, то он может не зарядиться полностью. Находясь в таких условиях долго, аккумуляторы начинают терять емкость.
К сожалению, надежно определить конец капельной зарядки невозможно. При низких токах зарядки профиль напряжения является плоским и характерный максимум в конце зарядки практически не достигается. Температура плавно растет и единственным методом является ограничение времени процесса зарядки. Но для применения данного метода необходимо помимо точной емкости аккумулятора знать величину его начального заряда. Влияние начального заряда можно исключить единственным способом – полной разрядкой аккумулятора непосредственно перед его зарядкой. А это увеличивает длительность процесса зарядки и укорачивает время работы аккумулятора, которое зависит от количества циклов заряд-разряда. Следующей проблемой при вычислении времени капельной зарядки является достаточно низкий КПД данного процесса. КПД капельной зарядки не превышает 75% и зависит от большого количества факторов (температуры аккумулятора, его состояния и т.д.). Единственное преимущество капельной зарядки – простота реализации процесса (без контроля конца зарядки). Только в последнее время производители аккумуляторов отмечают, что капельная зарядка перестала вести к уменьшению емкости современных Ni-MH аккумуляторов.
Быстрая зарядка
Большая часть производителей Ni-MH аккумуляторов указывают характеристики своих аккумуляторов в случае быстрой зарядки током 1С. Существуют рекомендации не превышать 0.75C. «Умное» зарядное устройство само должно оценивать условия и при необходимости переходить к быстрому заряду. Быстрый заряд используется только при температуре от 0 до +40°C и с напряжением от 0,8 до 1,8В. КПД быстрой зарядки составляет около 90%, поэтому аккумулятор практически не нагревается. Но в конце зарядки КПД резко уменьшается и практически вся энергия, подводимая к аккумулятору превращается в тепло. Таким образом, происходит резкий рост температуры аккумулятора и внутреннего давления. Это вызывает открытие вентиляционных отверстий и утрату части содержимого аккумулятора. Кроме того, под воздействием высокой температуры меняется внутренняя структура электродов. Поэтому быструю зарядку аккумулятора важно прекращать вовремя. К счастью, есть достаточно надежные признаки, проверяя которые зарядное устройство способно это делать.
Работа быстрого зарядного устройства состоит из следующих фаз:
- Определение наличия аккумулятора.
- Квалификация аккумулятора (qualification).
- Пред-зарядка (pre-charge).
- Переход к быстрой зарядке (ramp).
- Быстраязарядка (fast charge).
- Дозарядка (top-off charge).
- Поддерживающая зарядка (maintenance charge).
Фаза определения наличия аккумулятора
На данном этапе обычно проверяется напряжение на выводах аккумулятора. Если напряжение оказывается выше 1.8В, то это значит, что аккумулятор не подключен к зарядному устройству или поврежден. Если обнаруживается меньшее напряжение, значит аккумулятор подключен, и можно переходить к зарядке.
Во всех фазах наряду с основными действиями производится проверка наличия аккумулятора. Это связано с тем, что аккумулятор может отсутствовать в зарядном устройстве. Если это произошло, то зарядное устройство из любой фазы должно перейти к проверке наличия аккумулятора.
Фаза квалификации аккумулятора
Зарядка аккумулятора начинается с фазы его квалификации. Данная фаза нужна для предварительной оценки начального заряда аккумулятора. Когда напряжение на аккумуляторе меньше 0,8В быструю зарядку производить нельзя, требуется дополнительная фаза предварительной зарядки. Если напряжение больше 0,8В, то фаза предварительной зарядки пропускается. На практике замечено, что аккумуляторы не разряжают ниже 1,0В, и фаза пред-зарядки практически никогда не используется.
Фаза пред-зарядки
Предназначена для первоначальной зарядки серьезно разряженных аккумуляторов. Значение тока предварительной зарядки необходимо выбирать от 0,1С до 0,3C. Пред-зарядка обязательно должна быть ограничена по времени. Длительная фаза пред-зарядки не требуется, так как у рабочего аккумулятора напряжение должно достаточно быстро достигать значения в 0.8В. Если напряжение не растет, то это означает, что аккумулятор поврежден и необходимо прерывать процесс зарядки.
В длительных фазах зарядки необходимо следить за температурой аккумулятора и прекращать зарядку, когда температура достигает критического значения. Для Ni-MH аккумуляторов максимально допустимая температура составляет 50°C. Также, как и в остальных фазах, следует проверять наличие аккумулятора.
Фаза перехода к быстрой зарядке
Когда напряжение на аккумуляторе доходит до отметки 0,8В, можно переходить к быстрой зарядке. Не рекомендуется сразу использовать большой зарядный ток. Включать большой ток в начале зарядки не рекомендуется. Необходимо плавное увеличение силы тока в течении 2-4 минут до достижения заданного значения тока быстрой зарядки.
Фаза быстрой зарядки
Зарядный ток устанавливается от 0,5-1,0C. В данной фазе важным является точное определение момента ее окончания. Если фаза быстрой зарядки не будет вовремя прекращена, то аккумулятор разрушится. Поэтому для определения точного времени окончания быстрой зарядки необходимо использовать несколько независимых критериев.
Для Ni-Cd аккумуляторов обычно применяется –dV метод. Во время зарядки напряжение растет, в конце зарядки начинается уменьшение. Для Ni-Cd аккумуляторов признаком окончания зарядки является уменьшение напряжения примерно на 30мВ (для каждого аккумулятора). Метод –dV является самым быстрым и прекрасно работает даже для не полностью заряженных аккумуляторов. Если при помощи этого метода начать зарядку полностью заряженного аккумулятора, то напряжение на нем будет быстро расти, а затем резко уменьшаться, что и вызовет окончание процесса зарядки.
Для Ni-MH аккумуляторов метод работает не столь успешно, так как уменьшение напряжения для них выражается менее заметно. При зарядных токах менее 0,5C максимум напряжения, как правило, не достигается, поэтому зарядное устройство для аккумуляторов малой емкости, часто не может правильно определять окончание зарядки аккумуляторов крупной емкости.
Из-за незначительного снижения напряжения в конце зарядки необходимо повышать чувствительность, что может приводить к досрочному прекращению быстрой зарядки из-за возникающих помех, которые генерируются зарядным устройством, а также проникают из питающей сети. Именно поэтому не следует проводить зарядку аккумуляторов в автомобиле, по причине того, что бортовая сеть, как правило, имеет слишком высокий уровень помех. Аккумулятор также является источником шумов. По этой причине при измерении напряжения следует применять фильтрацию. Поэтому в процессе измерения напряжения необходимо использовать фильтрацию.
При заряде батарей последовательно соединенных аккумуляторов, когда отдельные аккумуляторы различаются по степени заряда, надежность метода –dV заметно уменьшается. В указанном случае пик напряжения разных аккумуляторов достигается в разные моменты времени, при этом профиль напряжения смазывается.
Для Ni-MH аккумуляторов также используют метод dV=0, при котором вместо снижения напряжения детектируют плато на профиле напряжения. В этом случае о конце зарядке свидетельствует постоянное напряжение на аккумуляторе в течение нескольких минут.
Несмотря на все трудности при определении конца зарядки аккумулятора методом –dV, большинством производителей Ni-MH аккумуляторов этот метод определяется как основной для быстрой зарядки. В конце зарядки током 1С напряжение должно меняться от- 12мВ до -2,5 мВ.
Сразу после подключения большого зарядного тока напряжение может испытывать флуктуации, которые могут быть определены как уменьшение напряжения в конце зарядки. Для предотвращения ложного прекращения процесса быстрой зарядки первое время (обычно 3-10 минут) после подключения зарядного тока контроль –dV необходимо отключать.
Вместе с уменьшением напряжения в конце зарядки начинается рост температуры и давления внутри аккумулятора. Таким образом, время завершения зарядки можно определить по росту температуры. Тем не менее, из-за влияния окружающей среды не рекомендуется устанавливать абсолютный температурный порог для определения момента окончания зарядки. Чаще используют не саму температуру, а скорость ее изменения. При зарядном токе в 1С зарядку необходимо завершать, когда скорость роста температуры достигает 1°C/мин. Следует отметить, что при зарядных токах менее 0,5C скорость роста температуры практически не меняется и указанный критерий использовать нельзя.
Оба рассмотренных метода вызывают незначительный перезаряд аккумулятора, что приводит к снижению срока его службы. Для обеспечения полного заряда аккумулятора, завершение процесса зарядки следует проводить с помощью малого тока и при низкой температуре аккумулятора (при повышенных температурах способность аккумуляторов принимать заряд серьезно уменьшается). Поэтому фазу быстрой зарядки советуют завершать немного раньше.
Существует так называемый inflexion метод для определения времени окончания быстрой зарядки. Суть метода заключается в том, что анализируется максимум производной напряжения по времени. Быстрая зарядка прекращается в тот момент, когда скорость роста напряжения достигает максимального значения. Этот способ дает возможность завершить этап быстрой зарядки раньше, чем температура успевает значительно подняться. Этот метод требует измерения напряжения с высокой точностью и математических вычислений.
Некоторые зарядные устройства используют импульсный зарядный ток. Импульсы тока имеют длительность порядка 1с, а промежуток между импульсами – порядка 20-30 мс. Среди преимуществ этого метода можно отметить лучшее выравнивание концентрации активных веществ по всему объему и меньшую вероятность появления кристаллических образований на электродах. Точных сведений об эффективности такого метода нет, но известно что, вреда он не приносит.
В процессе определения окончания быстрого заряда аккумулятора необходимо точно измерять напряжение. Если эти измерения производить под током, то из-за сопротивления контактов будет появляться дополнительная погрешность. По этой причине на время измерения зарядный ток отключают. После выключения тока следует делать паузу 5-10 мс, пока устанавливается напряжение на аккумуляторе. Далее проводится измерение. Для качественной фильтрации помех сетевой частоты, как правило, проводится ряд последовательных выборок на интервале, величиной в один период сетевой частоты (20 мс), а затем производится цифровая фильтрация.
Был разработан еще один метод заряда импульсным током, под названием FLEX negative pulse charging или Reflex Charging. Он отличается от обычного импульсного заряда наличием импульсов разрядного тока в промежутках между импульсами тока зарядки. При импульсах тока зарядки порядка 1с длительность импульсов разрядного тока выбирается примерно 5мс. Величина разрядного тока превышает ток зарядки в 1-2,5 раз.
Из преимуществ метода следует упомянуть более низкую температуру аккумулятора в процессе зарядки и способность устранять кристаллические образования крупного размера на электродах. Корпорацией General Electric были проведены независимые исследования этого метода, которые говорят о том, что метод не приносит ни пользы, ни вреда.
Так как правильное определение окончания быстрого заряда является чрезвычайно важным, зарядное устройство должно использовать несколько методов определения конца зарядки сразу. Также, необходимо проводить проверки некоторых дополнительных условий аварийного прекращения быстрой зарядки. Во время быстрой зарядки следует контролировать температуру аккумулятора и прерывать процесс в случае достижения критического значения. Для быстрой зарядки ограничение по температуре является более жестким, чем для всего процесса зарядки. Поэтому, когда температура достигает +45°C необходимо аварийно прекращать быструю зарядку и переходить к фазе дозарядки меньшим зарядным током. Перед продолжением зарядки температура аккумулятора должна уменьшиться, так как при повышенной температуре способность аккумулятора к принятию заряда существенно снижается.
Еще одно дополнительное условие – ограничение быстрой зарядки по времени. Зная зарядный ток, емкость аккумулятора и КПД зарядки можно вычислить время, необходимое для полной зарядки. Таймер быстрой зарядки нужно устанавливать на время, превосходящее расчетное на 5-10%. Если это время зарядки закончилось, но ни один из способов определения окончания быстрой зарядки не сработал, то процесс аварийно прекращается. Подобная ситуация с большой долей вероятности свидетельствует о неисправности каналов измерения напряжения и температуры.
Фаза дозарядки
Зарядный ток устанавливается в пределах 0,1-0,3C. При токе дозарядки 0,1C производители рекомендуют производить дозарядку в течение 30мин. Проведение более длительной дозарядки приводит к перезаряду аккумулятора; емкость аккумулятора увеличивается на 5-6%, но количество циклов заряд-разряда сокращается на 10-20%. Положительным эффектом процесса дозарядки является выравнивание заряда аккумуляторов батареи. Те из них, которые заряжены полностью, рассеивают подводимую энергию в виде тепла одновременно с зарядкой остальных аккумуляторов. Если фаза дозарядки следует сразу после фазы быстрой зарядки, то в течение нескольких минут необходимо дать аккумуляторам остыть. С повышением температуры аккумулятора, его способность принимать заряд существенно падает. При температуре 45°C аккумулятор может принимать только 75% заряда. Поэтому процесс дозарядки, проводимый при комнатной температуре, дает возможность провести наиболее полную зарядку аккумулятора.
Фаза поддерживающей зарядки
Зарядные устройства для Ni-Cd аккумуляторов после процесса зарядки, как правило, переходят в режим капельного заряда с целью поддержания аккумулятора в состоянии полного заряда. Таким образом, температура аккумулятора все время остается повышенной, а это существенно уменьшает срок службы аккумулятора. Ni-MH аккумуляторы плохо переносят перезаряд, и поэтому для них нежелательно находиться в состоянии капельной зарядки. Необходимо использовать очень низкий ток поддерживающей зарядки, для того, чтобы только компенсировать самозаряд.
Для Ni-MH аккумуляторов саморазряд в первые 24 часа может составлять до 15% емкости аккумулятора, а затем саморазряд уменьшается и составляет 10-15% емкости аккумулятора в месяц. Для компенсации саморазряда достаточно среднего тока менее 0,005C. Некоторые устройства включают поддерживающий зарядный ток один раз в несколько часов, а в другое время аккумулятор отключен от устройства. Величина саморазряда серьезно зависит от температуры, поэтому лучший вариант – сделать поддерживающий заряд адаптивным – чтобы небольшой зарядный ток подключался только тогда, когда обнаруживалось заданное уменьшение напряжения.
Фазу поддерживающей зарядки можно не проводить, но если между зарядкой и использованием аккумулятора проходит длительное время, то перед использованием аккумулятор необходимо подзаряжать, для того, чтобы компенсировать саморазряд. Лучшим вариантом является тот, при котором зарядное устройство поддерживает полный заряд аккумуляторов.
Сверхбыстрый заряд
При заряде до 70% емкости аккумулятора КПД процесса зарядки близок к 100%. Данный показатель является предпосылкой для создания сверхбыстрых зарядных устройств. Конечно, увеличивать ток заряда до бесконечности нельзя. Существует предел, обусловленный скоростью, с которой протекают химические реакции. На практике можно использовать зарядные токи до 10C. Чтобы аккумулятор не перегревался, после достижения уровня 70% заряда ток необходимо снижать до уровня стандартной быстрой зарядки производить контроль окончания зарядки стандартным способом. Необходимо точно контролировать достижение 70% отметки заряда. Пока надежных методов для решения этой задачи нет. Проблема заключается в определении степени заряда в батарее, в которой аккумуляторы могут быть по-разному разряженными. Также проблематично подводить к аккумуляторам зарядный ток. При столь высоких зарядных токах слабый контакт может вызвать дополнительное нагревание аккумулятора вплоть до его разрушения. В случае ошибок зарядного устройства возможен даже взрыв аккумулятора.
Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:
Как их заряжать »Электроника
Никель-металлогидридные батареи и элементытребуют правильной зарядки для обеспечения длительного срока службы — важны скорость зарядки, перезарядка, способ зарядки.
Аккумуляторная технология Включает:
Обзор аккумуляторной технологии
Определения и термины батареи
NiCad
NiMH
Литий-ионный
Свинцово-кислотные
Никель-металлогидридный, NiMH аккумулятор включает: NiMH зарядка Саморазряд NiMH
Правильная зарядка никель-металлгидридных элементов и батарей является ключом к поддержанию их производительности.Знание того, как их правильно заряжать, обеспечит высокий уровень производительности и более длительный срок службы.
Зарядка никель-металлгидридных элементов немного сложнее, чем их никель-кадмиевые предшественники, поскольку пик напряжения и последующее падение напряжения, которые использовались для определения полного заряда, намного меньше на никель-металлгидридных батареях и элементах.
Перезарядка приводит к перегреву и повреждению элемента, что приводит к потере емкости, и элементы с гидридом никеля более чувствительны к этому, чем NiCd. Это означает, что зарядные устройства должны быть тщательно спроектированы, чтобы избежать перезарядки, и пользователи также должны быть немного осторожнее.
Характеристики заряда / разряда NiMH
В работе никель-металлгидридный элемент имеет многие характеристики, аналогичные более знакомым никель-кадмиевым элементам. Кривая разряда очень похожа на кривую разряда NiCad с учетом дополнительной зарядки, которую он может взять. Однако он очень нетерпим к перезарядке, поскольку в этом случае его емкость снижается. Это представляет собой серьезную проблему для разработчиков зарядных устройств.
Многие интеллектуальные зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов ощущают небольшой, но отчетливый «скачок» выходного напряжения, когда никель-кадмиевые батареи полностью заряжены.Однако для никель-металлгидридных элементов это увеличение намного меньше, что затрудняет его обнаружение. В результате также определяется температура элементов, поскольку после полной зарядки элемент рассеивает большую часть дополнительного заряда в виде тепла. Еще одна сложность заключается в том, что характеристики никель-металлгидридных элементов значительно различаются от одного производителя к другому, что затрудняет определение характеристик заряда.
Интересно отметить, что эффективность заряда никелевых аккумуляторов всех форм составляет от 100% до примерно 70% от полного заряда.Это означает, что сначала температура повышается незначительно, но позже, когда уровень заряда повышается, эффективность падает и выделяется тепло, которое снижает температуру элемента.
Способы зарядки NiMH
Существует ряд методов зарядки, которые можно использовать с никель-металлогидридными батареями. К сожалению, зарядка никель-металлогидридных никель-металлгидридных аккумуляторов не так проста по сравнению с другими типами элементов или аккумуляторов.
Никель-металл-гидридные элементы, как и никель-кадмиевые, требуют зарядки постоянным током.Уровень заряда обычно указывается на корпусе элемента, и его нельзя превышать.
В рамках зарядки постоянным током есть несколько методов, которые могут быть применены для предотвращения перезарядки.
- Таймер зарядки: Использование времени для определения окончания зарядки — самый простой метод. Часто в зарядное устройство можно встроить электронный таймер, хотя многие базовые зарядные устройства не имеют этого встроенного средства.Этот подход предполагает, что аккумулятор или элемент заряжается от известного состояния заряда, например полностью разряжен.
Одна из проблем этого метода заключается в том, что если ячейка потеряла свою зарядную емкость, то зарядное устройство, ожидающее доставки 100% заряда в соответствии с расчетным временем, произведет перезаряд, что еще больше усугубит деградацию ячейки.
- Термическое обнаружение: Обнаружение окончания заряда никель-металлгидридного элемента путем определения температуры элемента также представляет трудности.Хотя при перезарядке аккумулятор часто кажется теплым, иногда бывает трудно точно оценить повышение температуры, так как центр аккумулятора будет намного горячее, чем снаружи. Также, если аккумулятор заряжается медленно, то повышение температуры будет меньше.
- Обнаружение отрицательного дельта-напряжения: Предпочтительный метод определения конца заряда никель-кадмиевых элементов — это использование метода NDV — отрицательного дельта-напряжения. Этот метод обнаруживает падение напряжения, которое появляется при полном заряде элемента.Однако при зарядке NiMH-элемента обнаруживается лишь небольшое падение напряжения. Зарядное устройство NiMH должно быть способно обнаруживать падение напряжения около 5 мВ на элемент. Следовательно, для надежного обнаружения такого небольшого падения напряжения в зарядное устройство NiMH необходимо ввести достаточную фильтрацию шума, чтобы гарантировать, что паразитные наводки и другие шумы не приведут к окончанию заряда.
- Медленная зарядка NiMH аккумуляторов: NiMH аккумуляторы Медленная зарядка не рекомендуется.Использование значений заряда от 0,1 до 0,25C не дает индикаторов, необходимых для определения окончания заряда. При изменении напряжения всего около 5 мВ при полной скорости заряда, более мелкие изменения, возникающие при медленном заряде, практически невозможно обнаружить. Кроме того, температуры, указывающие на окончание заряда, также намного ниже и их нелегко обнаружить. Соответственно, медленная зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов и элементов не рекомендуется.
Многие современные никель-металлгидридные зарядные устройства сочетают в себе три основных метода обнаружения окончания заряда, NDV, обнаружение повышения температуры и последующее использование таймера в качестве последнего конца прекращения заряда на случай, если другие эффекты замаскированы или остаются незамеченными.
В дополнение к этому, многие зарядные устройства включают 30-минутную подзарядку в 0,1C, чтобы добавить несколько процентных пунктов надбавки.
Некоторые усовершенствованные зарядные устройства NiMH применяют начальную быструю зарядку 1С. По прошествии определенного времени или когда напряжение элемента достигает определенной точки, в цикл зарядки включается период охлаждения. Цикл зарядки затем продолжается при более низком токе. Зарядное устройство NiMH затем применяет дальнейшее снижение тока по мере зарядки. Эта схема продолжается до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен.Этот метод зарядки известен как метод «ступенчато-дифференциального заряда». Стоит отметить, что он подходит для всех никелевых элементов и аккумуляторов.
Однако многие NiMH-элементы заряжаются с помощью простых зарядных устройств, и в результате их очень легко подвергнуть перезарядке. Из-за их нетерпимости к завышенным ценам это может означать, что их жизнь сокращается. Многие люди обнаружили, что средний срок службы никель-металлгидридных батарей меньше ожидаемого. Часто это можно объяснить трудностями, связанными с их завышенной ценой.
NiMH капельная зарядка
Поскольку никель-металлгидридные аккумуляторы не переносят перезарядку, необходимо соблюдать осторожность при подзарядке.
Хотя никель-кадмиевые батареи могут заряжаться непрерывным током со скоростью около 0,1 ° C, это считается слишком высоким для никель-металлгидридных аккумуляторов, и принято считать, что для большинства никель-металлогидридных аккумуляторов непрерывная зарядка должна выполняться со скоростью около 0,05 ° C.
Даже при такой скорости непрерывной зарядки рекомендуется не оставлять их на слишком долгое время.Лучше не проливать струйку заряда и восстанавливать саморазряд перед использованием.
Как заряжать NiMH аккумуляторы: рекомендации
Принимая во внимание тот факт, что зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов должна производиться надлежащим образом, несколько рекомендаций могут оказаться полезными.
- Никогда не заряжайте никель-металлгидридные элементы с помощью неправильного зарядного устройства: Никогда не допускается заряжать аккумулятор любой формы с помощью зарядного устройства, которое может быть неподходящим. NiMH-элементы нельзя заряжать с помощью зарядного устройства NiCd, так как обнаружение окончания заряда не сработает.
- Зарядка при комнатной температуре: NiMH-элементы не любят заряжаться при низких или высоких температурах.
- Проверить температуру элемента: Если никель-металлгидридный элемент нагревается, зарядку следует прекратить. Бытовые зарядные устройства не всегда корректно прекращают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы.
- Проверка состояния заряда вручную: При использовании многих низкоуровневых зарядных устройств для никель-металлгидридных аккумуляторов существует реальная возможность перезарядки, и может отсутствовать резервное время окончания заряда.Поэтому разумно вручную проверить, вероятно ли, что аккумулятор будет заряжен, и зарядку следует прекратить.
- Проверка возможности быстрой зарядки: Хотя многие NiMH-элементы можно быстро заряжать, это подходит не для всех. Перед применением быстрой зарядки сверьтесь с таблицей данных.
- Быстрая зарядка: Если NiMH-элементы можно быстро заряжать, то их лучше всего заряжать в этом режиме. При такой зарядке легче определить точку окончания зарядки.При зарядке примерно до 70% эффективность зарядки приближается к 100%, а аккумулятор остается холодным. Поэтому приемлема быстрая зарядка большинства никель-металлгидридных элементов.
- Капельная подзарядка: В идеале не подзаряжать непрерывным током в течение длительного времени. Никелевые батареи должны остывать при непрерывной подзарядке. Если тепло, капельный заряд слишком велик.
- Используйте правильное зарядное устройство: Никелевые и литиевые батареи требуют очень разных алгоритмов зарядки.Не смешивайте зарядные устройства. Зарядное устройство NiMH также может заряжать NiCd; зарядное устройство NiCd перезаряжает NiMH.
Поскольку никель-металлгидридные элементы более чувствительны к способу заряда по сравнению с другими формами перезаряжаемых аккумуляторов, необходимо соблюдать осторожность, чтобы выбрать правильное зарядное устройство NiMH, а также правильно его использовать. Таким образом клетки прослужат дольше и будут работать лучше.
Другие электронные компоненты:
Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
Транзистор
Фототранзистор
Полевой транзистор
Типы памяти
Тиристор
Разъемы
Разъемы RF
Клапаны / трубки
Аккумуляторы
Переключатели
Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .
BU-408: Никель-металлогидридная зарядка — Battery University
Знайте, как правильно подавать зарядку при умеренном нагреве и предотвращать перезарядку.
Алгоритм заряда NiMH аналогичен NiCd, за исключением того, что NiMH более сложен. Отрицательный Delta V для определения полной зарядки слабый, особенно при зарядке менее 0,5C. Несоответствующий или горячий компресс еще больше уменьшает симптомы.
NDV в зарядном устройстве NiMH должен реагировать на падение напряжения 5 мВ на элемент или меньше.Это требует электронной фильтрации для компенсации шума и колебаний напряжения, вызванных аккумулятором и зарядным устройством. Хорошо спроектированные зарядные устройства NiMH включают в себя NDV, плато напряжения, дельта-температуру (dT / dt), температурный порог и таймеры тайм-аута в алгоритме обнаружения полной зарядки. Эти «ворота-организации» используют все, что приходит первым. Многие зарядные устройства включают 30-минутную подзарядку на 0,1C, чтобы увеличить емкость на несколько процентных пунктов.
Некоторые современные зарядные устройства применяют начальную быструю зарядку 1С.При достижении определенного порога напряжения добавляется перерыв в несколько минут, позволяющий батарее остыть. Заряд продолжается при более низком токе, а затем применяется дальнейшее уменьшение тока по мере развития заряда. Эта схема продолжается до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен. Этот метод, известный как «ступенчато-дифференциальный заряд», подходит для всех никелевых аккумуляторов.
Зарядные устройства, использующие ступенчатый дифференциал или другие агрессивные методы зарядки, достигают увеличения емкости примерно на 6 процентов по сравнению с более простыми зарядными устройствами.Хотя более высокая емкость желательна, заполнение батареи до краев добавляет напряжения и сокращает общий срок службы батареи. Вместо того, чтобы достичь ожидаемых 350–400 циклов обслуживания, агрессивное зарядное устройство может разрядить аккумулятор после 300 циклов.
NiMH не любит перезарядки, а постоянный заряд установлен на уровне около 0,05 ° C. NiCd лучше поглощает перезаряд, и оригинальные зарядные устройства NiCd имели постоянный заряд 0,1C. Различия в токе непрерывного заряда и необходимость более чувствительного определения полного заряда делают оригинальное зарядное устройство NiCd непригодным для NiMH аккумуляторов.NiMH в зарядном устройстве NiCd может перегреться, но NiCd в зарядном устройстве NiMH работает хорошо. Современные зарядные устройства подходят для обеих систем аккумуляторов.
Медленно зарядить NiMH аккумулятор сложно, если вообще возможно. При уровне C от 0,1 ° C до 0,3 ° C профили напряжения и температуры не демонстрируют определенных характеристик для запуска обнаружения полного заряда, и зарядное устройство должно зависеть от таймера. При зарядке частично или полностью заряженных аккумуляторов может произойти опасный перезаряд, даже если аккумулятор остается холодным.
То же самое происходит, если батарея потеряла емкость и может удерживать только половину заряда. По сути, размер этой батареи уменьшился вдвое, в то время как фиксированный таймер запрограммирован на подачу 100-процентного заряда без учета состояния батареи.
Многие пользователи аккумуляторов жалуются на более короткий, чем ожидалось, срок службы, и неисправность может заключаться в зарядном устройстве. Недорогие бытовые зарядные устройства склонны к неправильной зарядке. Если вы хотите повысить производительность аккумулятора с помощью недорогого зарядного устройства, оцените уровень заряда аккумулятора и соответствующим образом установите время зарядки.Извлеките батареи, если предполагается, что они полностью заряжены.
Если зарядное устройство заряжается с высокой скоростью, проверьте температуру. Теплый означает, что батареи могут быть полностью заряжены. Лучше извлекать батареи раньше и заряжать перед каждым использованием, чем оставлять их в зарядном устройстве для последующего использования.
Простые инструкции по зарядке никелевых аккумуляторов
- Эффективность заряда никелевых аккумуляторов близка от 100 до 70 процентов. Аккумулятор остается холодным, но начинает нагреваться с пониженной эффективностью по мере перехода к полной зарядке.
- Никелевые батареи должны остывать при непрерывной подзарядке. Если тепло, капельный заряд слишком велик.
- Бытовые зарядные устройства не всегда корректно завершают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы.
- Зарядка при комнатной температуре. Не заряжайте в горячем состоянии или при отрицательных температурах. (См. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах)
- Никелевые батареи лучше всего заряжаются быстро; затяжной медленный заряд вызывает «память».”
- Никелевые и литиевые батареи требуют разных алгоритмов зарядки. Зарядное устройство NiMH также может заряжать NiCd; зарядное устройство NiCd перезаряжает NiMH.
- Не оставляйте никелевый аккумулятор в зарядном устройстве более чем на несколько дней. Если возможно, снимите упаковки и сделайте короткую зарядку перед использованием.
Батареи в портативном мире
Материал по Battery UIniversity основан на незаменимом новом 4-м издании « Batteries in a Portable World — A Handbook on Battery for Non-Engineers «, которое доступно для заказа через Amazon.com.
8 советов по использованию NiMH аккумуляторов (никель-металлогидридные)
NiMH — это сокращение от никель-металлгидрид. Никель-металлогидридные батареи — наши самые распространенные перезаряжаемые батареи в бытовой электронике. Благодаря своим превосходным химическим свойствам никель-металлогидридные батареи заменили никель-кадмиевые батареи. Поскольку NiMH не использует кадмий (использование токсичных химикатов в батареях), а также не имеет тех же проблем с памятью, что и NiCD, NiMH батареи — лучший выбор.В то же время портативные методы обработки с высокой мощностью являются одними из самых популярных методов обработки при использовании батарей. Сегодня мы познакомились с методами использования никель-металлгидридных аккумуляторов.
Каковы классификации Ni-MH аккумуляторов?
Обычно мы видим никель-металлогидридные аккумуляторные батареи, состоящие из нескольких отдельных батарей, соединенных последовательно. По сравнению с литий-полимерными батареями (LiPO) никель-металлогидридные батареи более безопасны в использовании. Номинальное напряжение каждой отдельной батареи равно 1.2 В, что означает, что мы видим, что номинальное напряжение Ni-MH аккумуляторной батареи кратно 1,2 В. В частности, мы поставляем аккумуляторные батареи на 1,2, 2,4, 3,6, 4,8, 6,0, 7,2 и 8,4 В. Независимо от физического размера батареи, номинальное напряжение каждой никель-металлогидридной батареи составляет 1,2 В. Физический размер батареи указывает на ее емкость. Как правило, чем больше батарея, тем больше мАч у батареи
.Применение Ni-MH аккумулятора
Как упоминалось выше, Ni-MH батареи очень подходят для кратковременного (<30 дней) высокого потребления воды.Мы видели, как некоторые потребители используют никель-металлогидридные батареи в цифровых камерах, коммуникационном оборудовании, личном косметическом оборудовании и батареях для ноутбуков.
Как использовать NiMH аккумуляторы?
Ni-MH аккумуляторымогут иметь дефекты, но важно то, что они сами разряжаются. Когда аккумулятор не используется, он постепенно разряжается. Если оставшееся время работы от аккумулятора достаточно велико, аккумулятор может быть безвозвратно поврежден. Приблизительная оценка разряда никель-металлгидридных батарей состоит в том, что 20% заряда батареи будет разряжено в течение первых 24 часов после зарядки, а 10% будет разряжаться каждые 30 дней после этого.
Как зарядить Ni-MH аккумулятор?
Чтобы зарядить Ni-MH аккумулятор, нам необходимо специальное зарядное устройство, поскольку неправильный метод зарядки аккумулятора может сделать аккумулятор непригодным для использования. Следует отметить, что время зарядки Ni-MH аккумулятора составляет менее 20 часов, поскольку длительная зарядка может привести к повреждению аккумулятора.
Сколько циклов можно заряжать NiMH аккумуляторы?
Обычно предполагается, что цикл заряда / разряда стандартной Ni-MH батареи составляет 2000 раз, но разный пробег может отличаться.Это потому, что все батареи разные. Использование батареи также может определить количество циклов, которое она выдержит. В целом, 2000 циклов (или около) батареи довольно впечатляют для перезаряжаемой батареи.
Какие меры предосторожности нужно соблюдать при зарядке Ni-MH аккумуляторов?
Чтобы продлить срок службы аккумулятора, следует помнить о некоторых мерах предосторожности: непрерывная зарядка — самый безопасный способ зарядки аккумулятора. Для этого убедитесь, что вы заряжаете с минимально возможной скоростью, общее время зарядки составляет менее 20 часов, и выньте аккумулятор в это время.Этот метод в основном заряжает аккумулятор со скоростью, которая не приводит к перезарядке аккумулятора, но сохраняет его заряженным. Не перезаряжайте NiMH аккумулятор. Короче говоря, как только аккумулятор полностью зарядится, он перестанет заряжаться. Есть несколько способов узнать, когда аккумулятор разряжен. Все зарядные устройства, представленные на рынке, являются «умными», что может помочь проверить небольшие изменения напряжения / температуры аккумулятора и указать на то, что аккумулятор разряжен.
Как хранить Ni-MH аккумуляторы?
Изначально никелевые батареи и накопители имели широко распространенные проблемы.Обычно, если аккумулятор не полностью разряжен перед зарядкой, со временем эта часть емкости аккумулятора будет медленно разряжаться. Однако современные никель-металлогидридные батареи не имеют этих проблем, но если вы не полностью разрядите их, вы все равно сможете увидеть тот же эффект. Более новый Ni-MH можно восстановить, «потренировав» аккумулятор (полностью зарядив и разрядив аккумулятор несколько раз).
Могут ли NiMH батареи заменить щелочные батареи?
Это вполне возможно.Если вы используете щелочные батареи, вы можете заменить их никель-металлгидридными батареями. Падение напряжения, испытываемое щелочными батареями во время использования, компенсирует разницу напряжений (щелочные 1,5 В, NiMH 1,2 В). Каждый аккумулятор немного отличается, и качество аккумулятора также отличается. Перед первой зарядкой обязательно ознакомьтесь с техническими данными аккумулятора / информацией о продукте.
Хотите узнать больше о никель-металлогидридных батареях? вы можете проконсультироваться с нами напрямую, мы предоставим вам профессиональные решения для аккумуляторов.
Адрес электронной почты: [email protected]
Щелкните, чтобы получить дополнительную информацию о никель-металлгидридных батареях: https://www.grepow.com/page/nimh-battery.html
FAQ MH-C204FA — Maha Energy
Основные операции
Мне только что достались аккумуляторы и зарядное устройство. Что мне нужно сделать перед их первым использованием?
Для новых никель-металлгидридных аккумуляторов необходимо от трех до пяти раз включить цикл, прежде чем они достигнут максимальной производительности. Переключение аккумуляторов может быть достигнуто просто путем использования аккумуляторов и их подзарядки или использования встроенного кондиционера зарядного устройства (см. Ниже).
Как начать зарядку?
Зарядное устройство имеет две секции: верхняя дека для батарей AA и нижняя дека для батарей AAA. Чтобы установить батареи AAA, просто вставьте две или четыре из них в нижнюю деку положительным концом вверх. При зарядке двух батарей всегда используйте два крайних правых или два крайних левых блока. При зарядке четырех батарей заполните все четыре банка. Не заряжайте батареи AA и AAA одновременно в одном и том же банке. Во время зарядки всегда оставляйте крышку зарядного устройства открытой, чтобы обеспечить лучшее охлаждение.Следуйте инструкциям в руководстве по продукту в разделе «Инструкции по зарядке».
Батареи нагреваются, когда я их заряжаю. Это нормально?
При зарядке NiCD или NiMH аккумуляторов их температура значительно повышается из-за внутреннего сопротивления. Таким образом, после завершения зарядки батареи могут нагреваться. Согласно спецификации, большинство никель-металлгидридных аккумуляторов, включая Maha, могут нагреваться до 131 ° F или 55 ° C во время быстрой зарядки. Некоторым это, безусловно, может показаться жарким.
Почему у моего зарядного устройства нет крышки?
Для уменьшения вероятности перегрева при закрытой крышке во время зарядки. Мы изменили конструкцию зарядного устройства, чтобы на нем не было крышки.
Что такое кондиционирование?
Функция кондиционирования в MH-C204F в основном омолаживает ваши батареи, сначала разряжая их, а затем заряжая. Используя эту функцию, ваши батареи будут работать на высочайшем уровне. Кондиционирование также используется для устранения эффекта памяти, от которого страдают батареи NiCD.
Как часто нужно кондиционировать аккумуляторы?
Для никель-металлогидридных (NiMH) батарей кондиционирование рекомендуется один раз на каждые десять зарядов. Для никель-кадмиевых (NiCD) аккумуляторов рекомендуется проводить кондиционирование каждый раз при зарядке аккумуляторов.
Могу ли я оставить аккумуляторы в зарядном устройстве до тех пор, пока они мне не понадобятся?
Большинство никель-металлгидридных батарей, включая аккумуляторные батареи Maha, можно оставить в зарядном устройстве на длительный период времени без утечки, взрыва или деформации.Однако не храните аккумуляторы в зарядном устройстве, если в этом нет необходимости. Всегда храните заряженные батареи в прохладном месте.
Я не использовал свои NiMH аккумуляторы несколько месяцев, и они не держат заряд. Как я могу это исправить?
NiMH аккумуляторы саморазрядятся, если их не использовать. Как правило, в течение 30–60 дней батареи полностью разряжаются. При их использовании вам необходимо сначала перезарядить их. После длительного хранения вам может потребоваться кондиционировать (используя функцию кондиционирования зарядных устройств PowerEx, таких как MH-C204F) батареи несколько раз, чтобы восстановить номинальные характеристики.
Могу ли я использовать MH-C204F в машине?
Поскольку MH-C204F работает от 12 В постоянного тока, вы можете использовать его в автомобиле при наличии адаптера прикуривателя (номер детали Maha: MHS-DC-124). Убедитесь, что на ваш автомобиль подается напряжение 13,8 В или ниже. Некоторые грузовики могут иметь 24 В. Кроме того, никогда не подключайте зарядное устройство, когда заводите двигатель.
Могу ли я использовать мой MH-C204F для зарядки «Renewal Alkaline» или других перезаряжаемых щелочных батарей?
Нет. MH-C204F совместим только с аккумуляторными батареями типа NiCD и NiMH.Зарядка «Renewal», других щелочных батарей или любых неперезаряжаемых батарей может привести к повреждению зарядного устройства или даже возгоранию.
Когда я вставляю аккумуляторы в зарядное устройство, свет не горит. Что могло быть не так?
Если индикатор не отображается, проверьте источник питания. Убедитесь, что он правильно вставлен в розетку с соответствующей спецификацией, указанной на настенном адаптере. Если проблема не исчезнет, возможно, настенный адаптер вышел из строя.В этом случае обратитесь за помощью в нашу службу поддержки клиентов.
Зарядка аккумулятора | Traxxas
Высокопроизводительные зарядные устройства, такие как линейка Traxxas EZ-Peak с минимальной скоростью заряда 4 А, рекомендуются для полной зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов большой емкости (3000–5000 мАч) за один цикл. Большинство доступных недорогих зарядных устройств с ручным таймером (непиковые зарядные устройства) имеют таймер на 15–30 минут и предустановленную скорость зарядки 4 ампера или меньше. Зарядные устройства этих типов обычно могут заряжать аккумуляторную батарею емкостью 1500 мАч или менее за один 30-минутный цикл, но они могут быть не в состоянии зарядить аккумуляторную батарею большой емкости без последующих подзарядок.
При правильной зарядке аккумуляторный блок должен быть немного теплым после цикла зарядки. Если аккумулятор не теплый на ощупь, зарядите его еще пять минут. Если после 5-минутной перезарядки аккумулятор не нагрелся, зарядите аккумулятор еще 2 1/2 минуты. Возможно, вам придется перезарядить аккумулятор еще пару раз, если вы заряжаете аккумулятор большой емкости с помощью зарядного устройства со скоростью заряда менее 4 ампер. Важно не оставлять аккумулятор без присмотра во время процесса зарядки.Постоянно проверяйте температуру упаковки. Как только аккумулятор нагреется, отсоедините его от зарядного устройства, чтобы предотвратить повреждение от чрезмерной зарядки. (Примечание : Рекомендуется заряжать все никель-металлгидридные элементы с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных элементов. Использование хорошего зарядного устройства пиковой мощности, предназначенного для зарядки никель-металлгидридных элементов, предотвратит повреждение элементов от чрезмерной зарядки.)
Пиковые зарядные устройства. очень популярны, потому что они оснащены специальной схемой обнаружения пиков, которая определяет момент полной зарядки аккумуляторной батареи, а затем отключается, чтобы предотвратить перезарядку.Обычно они также имеют возможность регулировки тока заряда для использования с меньшими 6-вольтовыми аккумуляторными батареями, используемыми в нитро-транспортных средствах. Эти типы зарядных устройств рекомендуются для аккумуляторных блоков большой емкости и бортовых 5-элементных приемных блоков, потому что они обычно имеют более высокие и регулируемые значения ампер, чем ручные зарядные устройства с таймером, и могут быстро зарядить аккумулятор большой емкости автоматически за 50 минут или меньше. Полная «пиковая зарядка» необходима для правильной эксплуатации электромобилей Traxxas, а также для правильного использования транспортных средств Traxxas EZ-Start, оборудованных нитромобилями.
Если аккумулятор не нагревается на ощупь после одного полного цикла зарядки на зарядном устройстве с максимальной нагрузкой, нажмите кнопку пуска, чтобы повторно разрядить аккумулятор. Если после второго цикла аккумулятор все еще не нагревается, значит, либо ваше зарядное устройство неисправно, либо пришло время заменить аккумуляторный блок. Вы можете проверить свое зарядное устройство с другим аккумулятором, который, как известно, находится в хорошем состоянии. Если другой аккумулятор заряжается нормально, вы сузили проблему до первого аккумулятора. Если хороший аккумулятор тоже не принимает заряд, значит, зарядное устройство вышло из строя.Следуйте рекомендациям производителя по отправке зарядного устройства в сервисный центр.
Здесь можно найти основные сведения об аккумуляторах Traxxas.
FAQ — Бытовые аккумуляторы VARTA
Можно ли одновременно использовать старые и новые батареи в одном устройстве? Нет.Никогда не используйте одновременно старые и новые батареи в одном устройстве — это может привести к утечке заряда батареи. Заменяйте все батареи в устройстве одновременно.
Производительность продукта с батарейным питанием ограничивается самой слабой из всех батарей в устройстве.Одна старая или разряженная батарея может снизить производительность продукта, даже если все остальные новые или полностью заряженные.
Можно ли использовать разные типы батарей в одном устройстве? Нет.Никогда не используйте одновременно батареи разных типов — щелочные, мощные и перезаряжаемые — в одном устройстве. Может произойти утечка батареи.
Нет.Батареи следует извлекать из любого устройства, которое будет храниться в течение длительного времени.
Когда мне следует вынимать батарейки из моего устройства? Батареи следует снимать с устройств / оборудования в следующих случаях:- Предполагается, что устройство не будет использоваться в течение нескольких месяцев
- Батареи изношены (во избежание возможного повреждения из-за протечки батареи)
- Устройство работает от бытовой сети переменного тока
Батареи не могут обеспечить большую мощность в холодном состоянии.Вы можете обнаружить, что фонарик, который стоит в вашей машине посреди зимы, дает слабый луч. Дайте батареям нагреться до комнатной температуры и попробуйте еще раз, прежде чем вы решите заменить батареи.
Батареи могут показаться простыми, но доставка комплектного питания — сложный электрохимический процесс.Электрический ток в форме электронов начинает течь во внешней цепи, когда устройство — например, лампочка — включается. В это время материал анода, цинк, отдает два электрона на атом в процессе, называемом окислением, оставляя после себя нестабильные ионы цинка.
После того, как электроны выполняют свою работу по питанию лампочки, они повторно входят в элемент у катода, где они соединяются с активным материалом, диоксидом марганца, в процессе, называемом восстановлением. Комбинированные процессы окисления и восстановления не могли происходить в силовой ячейке без внутреннего способа переноса электронов обратно к аноду, уравновешивая внешний поток тока.
Этот процесс достигается за счет движения отрицательно заряженных гидроксид-ионов, присутствующих в водном растворе, называемом электролитом. Каждый электрон, попадающий на катод, реагирует с диоксидом марганца с образованием MnOO-. Затем MnOO- вступает в реакцию с водой из электролита. В этой реакции вода расщепляется, высвобождая ионы гидроксида в электролит и ионы водорода, которые объединяются с MnOO- с образованием MnOOH. Внутренний контур замыкается, когда гидроксид-ионы, образующиеся в этой реакции на катоде, текут на анод в виде ионного тока.
Там они соединяются с нестабильными ионами цинка, которые образовывались на аноде, когда электроны изначально попадали во внешнюю цепь. Это производит оксид цинка и воду. Это замыкает цепь (которая необходима для постоянного тока электричества) и приводит в действие ваш фонарик.
Строго говоря, аккумулятор является результатом электрохимического процесса, который преобразует накопленную химическую энергию в электрическую.Процесс происходит между анодом, катодом и электролитом, тремя основными частями батареи. Анод часто представляет собой металл, катод — оксид металла, а электролит — раствор, который облегчает поток ионов. В зависимости от типа батареи раствор может быть щелочным, цинково-воздушным, цинково-углеродным или другим для первичных элементов, NiMH (никель-металлогидридный) или NiCD (никель-кадмиевый) для перезаряжаемых элементов.
Кто придумал батарею? Итальянский физик Алессандро Вольта разработал первую электрохимическую ячейку.Термин «батарея» в отношении электронных устройств в основном появился с Бенджамином Франклином для описания совокупности нескольких электрохимических ячеек. В 1792 году, работая в Болонском университете, Луиджи Гальвани обнаружил, что мышца лягушки сокращается при прикосновении к металлическому предмету. Это явление получило название животного электричества. Вдохновленный этими экспериментами, Вольта инициировал серию экспериментов с использованием цинка, свинца, олова и железа в качестве положительных пластин (катода) и меди, серебра, золота и графита в качестве отрицательных пластин (анода) и изобрел первую батарею, также известную как гальваническая батарея. в 1800 г.
Батареи VARTA бывают двух типов: первичные и аккумуляторные (NiMH).
Щелочные батареи VARTA относятся к первичным батареям, которые не подлежат перезарядке. Строго говоря, первичные батареи полезны там, где требуются длительные периоды хранения. Ассортимент щелочных продуктов VARTA предлагает различные продукты со специфическими функциями, чтобы наилучшим образом удовлетворить все ваши ожидания.
- Аккумуляторы VARTA LONGLIFE Max Power обеспечивают точную и гибкую подачу энергии для цифровых устройств, таких как цифровые камеры или тонометры.
- Аккумуляторы VARTA LONGLIFE Power обеспечивают мощную энергию, необходимую для устройств с высоким энергопотреблением, таких как игрушки с батарейным питанием или фонарики. Аккумуляторы
- VARTA LONGLIFE особенно хорошо работают в устройствах с постоянными и низкими потребностями в энергии, таких как пульты дистанционного управления или настенные часы. Литиевые батареи
- VARTA ULTRA — идеальное решение для энергоемких устройств, таких как цифровые камеры, рации или детекторы дыма, и справляются с экстремально низкими температурами.
Если батареи больше нельзя использовать, их следует утилизировать.Большинство батарей можно переработать, и снова можно использовать различные материалы. Например, щелочные батареи перерабатываются в металлургической промышленности для регенерации стали, цинка, ферромарганца и т. Д. NiCd / NiMH батареи перерабатываются для регенерации кадмия и никеля. Литий-ионные батареи перерабатываются для получения кобальта, а кнопочные элементы — для получения ртути. В 2006 году ЕС принял постановление о батареях, которое, помимо прочего, направлено на повышение степени утилизации батарей. Примерно 70% собранных аккумуляторов в настоящее время перерабатываются на существующем рынке рециклинга в Европе.В ближайшие годы эта доля увеличится.
Батареи следует хранить в прохладном и сухом месте.Избегайте экстремальных температур, которые значительно снижают их производительность. Храните батарейки в оригинальной упаковке, пока не будете готовы к их использованию.
Почему мы меняем имена? В результате нашего качественного исследования мы узнали, что прежние названия (Longlife, High Energy и Max Tech) не были достаточными ориентирами.Самое сильное имя Longlife показало худшие характеристики по сравнению с двумя другими стратегическими линейками аккумуляторов.
Всегда есть два аспекта того, чего хочет потребитель: долговечность и сила.
Прежние названия High Energy и Max Tech не показали преимущества долговечности.
Три новых названия (LONGLIFE, LONGLIFE Power и LONGLIFE Max Power) передают оба аспекта: долговечность и мощность трех типов.
Исследование ясно подтвердило лучшие ведущие имена.Что изменилось в производительности и почему?
Текущие рыночные тенденции показывают снижение важности приложений с высоким дренажем (например,г. цифровой фотоаппарат или фотовспышка) и рост устройств с низким энергопотреблением, таких как портативные аудиосистемы, пульты дистанционного управления или светодиодные фонарики. Чтобы справиться с этой тенденцией, мы изменили внутреннюю конструкцию наших батарей и объединили ее с обновлением сырья и рецептур. Наши продукты премиум-класса гарантируют высочайшую производительность, а также улучшаются в устройствах с низким уровнем утечки.
NiCAD vs.NiMH аккумуляторы
NiCad (никель-кадмиевые) и NiMH (никель-металлогидридные) — это два очень разных типа батарей. С обоими типами следует обращаться по-разному в отношении процедур и принципов зарядки и разрядки.
Как правило, никель-металлгидридные батареи не выдерживают такой высокой скорости заряда или разряда (обычно более 1,5-2 ампер), как никель-кадмиевые батареи. Многие разработчики моделей используют высокоскоростные зарядные устройства с функцией определения пиков или по времени для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов.Такие зарядные устройства НЕ рекомендуются для никель-металлгидридных аккумуляторов (если иное не указано в документации по зарядному устройству или аккумуляторам), поскольку они могут вызвать необратимое повреждение никель-металлгидридных элементов. Кроме того, никель-металлгидридные батареи не будут хорошо работать в приложениях с высокой скоростью разряда, обычно обеспечивая в этих случаях лишь небольшую часть номинальной емкости.
Никель-металлогидридные батареитакже имеют примерно вдвое большую скорость саморазряда, чем у никель-кадмиевых батарей, когда они используются. Например, когда ваше радио выключено, никель-металлгидридный аккумулятор емкостью 1650 мАч может разряжаться почти в два раза быстрее, чем никель-кадмиевый аккумулятор, обычно в течение одной недели.Поэтому вы должны заряжать свои NiMH аккумуляторы вечером перед каждым использованием.
При правильном обращении никель-металлгидридные батареи могут быть очень полезными, обеспечивая гораздо более длительное время работы, чем никель-кадмиевые батареи такого же размера и веса.
Мы настоятельно рекомендуем никель-металлгидридные батареи в приложениях, требующих продолжительной, но не большой амперной нагрузки. Если у вас есть самолет с очень большими сервоприводами, которые потребляют много ампер, или более 8 стандартных сервоприводов, мы рекомендуем использовать никель-кадмиевые батареи для достижения наилучших результатов.
Выбор правильной батареи для вашего приложения имеет решающее значение. При принятии этого решения вам может потребоваться задать себе следующие вопросы:
- Сколько у меня места?
- Какой вес может выдержать мое приложение?
- Сколько ампер я буду использовать при полной нагрузке?
- Сколько «времени выполнения» мне нужно?
- Как быстро мне нужно подзарядить?
По вопросам обращайтесь по электронной почте [email protected].
.