Как правильно заряжать ni mh аккумуляторы: Зарядка аккумуляторов Ni-Cd и Ni-MH: сравнение NiCd и NiMH

Содержание

Зарядка аккумуляторов Ni-Cd и Ni-MH: сравнение NiCd и NiMH

NiCd (Ni-Cd, никель-кадмиевые) — старые аккумуляторы с эффектом памяти, требуют правильной зарядки. NiMH (Ni-MH, никель-металлгидридные) более современные, экологичные и проще в эксплуатации. Это руководство избавит от путаницы в использовании устройств на базе NiCd и NiMH-батарей, поможет научиться правильно их заряжать, чтобы избежать проблем (снижение ёмкости, ухудшение характеристик, быстрый износ).


Далее мы сравним, чем отличается зарядка аккумуляторов NiCd от зарядки NiMH. Сравнение актуально для электронных устройств:

  • • электроинструмент (отвёртки, шуруповёрты, дрели, перфораторы, циркулярки и так далее),
  • • электрические зубные щётки,
  • • машинки для стрижки,
  • • электробритвы,
  • • электросамокаты и гироскутеры,
  • • игрушки и радиоуправляемые модели.


Ni-Cd и Ni-MH-аккумуляторы: сравнение зарядки (как заряжать)

Никель-металлгидридные (NiMH) батареи обладают более высокой плотностью энергии, чем никель-кадмиевые (Ni-Cd). Другими словами, при одинаковых размере и весе NiMH обеспечивает примерно на 30% больше мощности, чем Ni-Cd. Мы получаем увеличенное время автономной работы без дополнительной нагрузки.


У NiMH слабый эффект памяти, у Ni-Cd сильный и заметный

У NiMH есть ещё одно важное преимущество — эти аккумуляторы не страдают от эффекта памяти в отличие от Ni-Cd.

Если никель-кадмиевая батарея регулярно разряжается частично (до 60%, например), то перед следующей зарядкой ячейка как бы «забывает», что у неё есть способность полностью разряжаться. И 60% ёмкости остаются неиспользованными (аккумулятор работает, но только на 40% от изначальной ёмкости).

В никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторах в отличие от никель-металлгидридных (NiMH) следует избегать пресловутого эффекта памяти. Если не следовать некоторым правилам, то ёмкость уменьшится, время работы от одной зарядки сильно сократится.


Как заряжать Ni-Cd (никель-кадмиевые аккумуляторы)

Особенность: ярко выражен эффект памяти. Требуется полная разрядка и полная зарядка, чтобы не уменьшилась ёмкость (время автономной работы).


  • 1. Полностью разрядите (до 1В на ячейку или выключения устройства) и полностью зарядите (чем чаще, тем лучше, минимум раз в месяц).
  • 2. Используйте только зарядные устройства, предназначенные для Ni-Cd-аккумуляторов (от литий-ионных и литий-полимерных не подходят).
  • 3. Есть универсальные зарядники, где должен быть предусмотрен режим «Ni-Cd» (если его нет, то лучше не использовать такой адаптер).
  • 4. Если вы не планируете долгое время использовать Ni-Cd-аккумулятор, то полностью зарядите его.
  • 5. После длительного хранения разрядите до 1В на элемент и полностью зарядите в течение 3-5 циклов.
  • 6. Некоторые зарядные устройства перед зарядкой Ni-Cd, полностью разряжают ячейку — это нормальная хорошая практика.
  • 7. Во время зарядки никель-кадмиевых батарей температура не должна быть выше 40°C (при нагреве отсоедините зарядник).

Как заряжать Ni-MH (никель-металлгидридные аккумуляторы)

Особенность: чувствительны к качеству зарядного устройства. Требуют стадийного алгоритма и тщательного контроля процесса зарядки из-за высокой чувствительности к перезаряду.


  • 1. Заряжайте и разряжайте, когда удобнее и как удобнее (эффект памяти не выражен).
  • 2. Нужны специальные зарядные устройства для Ni-MH-аккумуляторов (от литий-ионных и литий-полимерных не подходят).
  • 3. В универсальных зарядниках выбирайте режим Ni-MH (без такого режима безопасность процесса и срок службы могут снизиться).
  • 4. В батарейных блоках (когда ячеек несколько) нужна балансировка каждый десятый цикл заряд-разряд (режим балансировки предусмотрен в качественных адаптерах питания).
  • 5. Для хранения аккумуляторов дольше трёх недель полностью зарядите их (избегайте высоких температур хранения).
  • 6. После хранения разрядите (до 1В на ячейку) и полностью зарядите для восстановления номинальной ёмкости.
  • 7. Если во время зарядки аккумулятор Ni-MH очевидно нагревается (температура не должна превышать 60°C), то отключите его от зарядника.

Если коротко подытожить и простыми словами, то никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы лучше полностью разряжать и полностью заряжать. Чем чаще, тем лучше. Они долго служат и в остальном не очень-то и капризны, как кажется.

У никель-металлгидридных (NiMH) эксплуатация проще и удобнее. Вам не нужно беспокоиться о полной разрядке и полной зарядке. Однако после долгого хранения (например, когда электроинструментом не пользовались больше трёх недель) их лучше «потренировать» 3-5 циклами полного заряда и разряда. Также в батарейных блоках нужно иногда (каждые 10 циклов) делать балансировку (режим обычно предусмотрен в заряднике).



***

Для составления руководства мы использовали результаты исследования «Быстрая, высокоэффективная и автономная зарядка Ni-MH и NiCd-аккумуляторов», размещённые на сайте ResearchGate. Авторы описывают все особенности и различия в зарядке аккумуляторов обоих типов в рамках исследования двух зарядных устройств LTC4010 и LTC4011.

Принципы и схемы конструкции качественных зарядных устройств для NiMH можно посмотреть в заметке на GlobTek. В ней указано, как работает защита при нарушении температурных режимов, где срабатывает отсечка при перезаряде, химические реакции в процессе, профили разрядки и так далее.

Нет причин избегать никель-кадмиевые ячейки. Достаточно понимать принцип их зарядки и чем он отличается от никель-металлгидридных. В этом руководстве мы сделали акцент именно на сравнении зарядки аккумуляторов Ni-MH и Ni-Cd. Перечень всех отличий, плюсы и минусы — по кнопке выше.


Если вам нужно больше информации, то пишите вопросы в комментарии. Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.



Зарядка Ni-MH аккумуляторов

Категория: Поддержка по зарядным устройствам
Опубликовано 08. 05.2016 13:24
Автор: Abramova Olesya

Хотя алгоритм зарядки для NiMH аккумуляторов весьма схож с алгоритмом для NiCd, он является несколько более сложным. Использования метода “дельта пик” для обнаружения полного заряда довольно проблематично, особенно, во время зарядки токами меньшими, чем 0,5С. Несовпадение элементов или повышение температуры еще больше усложняют задачу.

Зарядное устройство с “дельта пик” для NiMH аккумуляторов должно реагировать на падение напряжения менее 5 мВ на элемент. Это может быть реализовано путем электронной фильтрации для компенсации шумов и колебаний напряжения, вызванных аккумулятором и зарядным устройством. Продвинутые зарядные устройства для NiMH используют в своем алгоритме обнаружения полного заряда все доступные функции — “дельта пик”, дельта температурную фиксацию (dT/dt), плату напряжения, отсекатель порогового значения температуры и таймер отключения. Также возможно использование 30-минутного режима капельной подзарядки силой тока 0,1С для конечного увеличения емкости аккумулятора на несколько процентов.

Некоторые зарядные устройства применяют первоначальный быстрый заряд 1С. При достижении определенного уровня напряжения зарядное устройство делает перерыв на несколько минут, чем позволяет аккумулятору остыть. Далее зарядка продолжается более низким значением тока, которое снижается по мере продолжающейся зарядки. Такой метод носит название “зарядка пошаговым дифференциалом” и хорошо подходит для всех аккумуляторов на основе никеля.

Зарядные устройства, использующие метод пошагового дифференциала или другие агрессивные методы зарядки, позволяют добиться прироста емкости около 6 процентов по сравнению с более простыми версиями зарядных устройств. Хотя увеличение возможной емкости и желательно, такое заполнение аккумулятора “до краев” приводит к лишнему износу и сокращает общий срок службы. Вместо ожидаемых 350-400 циклов, агрессивное зарядное устройство ограничит жизнь аккумулятора 300 циклами.

NiMH не любит перезаряда, соответственно, ток режима поддержания заряда составляет 0,05С. NiCd лучше поглощает излишний заряд, и зарядные устройства для этой электрохимической системы используют ток 0,1С для поддержания заряда. Это различие вкупе с необходимостью более чувствительного механизма обнаружения полного заряда делают зарядные устройства для NiCd несовместимыми с никель-металл-гидридной электрохимической системой. NiMH аккумулятор, подсоединенный к NiCd зарядному устройству, повредится вследствие перегрева, и, напротив, NiCd аккумулятор с зарядным устройством для NiMH будет прекрасно себя чувствовать. Современные зарядные устройства, как правило, имеют режимы зарядки для обеих этих электрохимических систем.

Очень трудно, если не невозможно, использовать медленную зарядку применительно к NiMH. При скорости зарядки 0.1-0.3С, показатели напряжения и температуры не демонстрируют определенных характеристик необходимых для обнаружения полного заряда, и процесс зарядки будет зависеть от таймера. Губительное воздействие перезаряда может произойти во время зарядки частично или полностью заряженных аккумуляторных батарей, даже если они будут оставаться холодными.


Зарядные устройства Victron Energy (Голландия)

 

Phoenix Charger Skylla-i Skylla-TG
12/24В, 16-200А 24В, 80-500А 24/48В, 30-500А
Мощные профессиональные зарядные устройства для яхт, катеров и другого вида транспорта. Предлагаются однофазные и трехфазные зарядные устройства высокой мощности. Многостадийный адаптивный заряд с возможностью ручного управления.

Тот же сценарий может произойти, если аккумуляторная батарея потеряла емкость и содержит в себе только часть номинального заряда. Соответственно приложение к такому аккумулятору фиксированного времени зарядки исходя из его номинальных характеристик без учета нынешнего состояния неминуемо приведет к перезаряду.

Многие потребители жалуются на короткий срок службы аккумуляторов, одна из причин может заключаться в зарядном устройстве. Недорогие модели склонны к некорректной зарядке. Если вы хотите продлить жизнь и улучшить производительность аккумулятора используя недорогое зарядное устройство, следует правильно оценивать остаточный заряд аккумулятора и устанавливать соответствующее время зарядки. Не подвергайте зарядке полностью заряженные элементы.

Если ваше зарядное устройство использует высокую скорость зарядки, следите за температурой — ее повышение может указывать на полный заряд. Лучше преждевременно отсоединить аккумулятор и заряжать его перед каждым использованием, чем хранить его подключенным к зарядному устройству.

Рекомендации по зарядке аккумуляторов на основе никеля
  • До уровня 70 процентов процесс зарядки аккумуляторов на основе никеля имеет КПД близкий к 100 процентам. До этого уровня аккумулятор остается прохладным, после вследствие понижения эффективности возникает теплообразование.

  • В режиме поддержания заряда аккумуляторы на основе никеля должны оставаться прохладными. Если же состояние температуры теплое, то это свидетельствует о слишком большом токе этого режима.

  • Недорогие зарядные устройства не всегда имеют корректные алгоритмы зарядки. Если аккумулятор теплый то стоит прекратить зарядку таким устройством.

  • Производите зарядку при комнатной температуре. Зарядка при жарких и холодных температурах запрещена. (Смотрите BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах).

  • Аккумуляторы на основе никеля лучше всего подвергать быстрой зарядке; медленный режим может вызвать “эффект памяти” [BU-807].

  • Аккумуляторы на основе никеля и лития требуют различных алгоритмов зарядки. Зарядное устройство для NiMH может также заряжать NiCd, но зарядное для NiCd не совместимо с NiMH электрохимической системой.

  • Не оставляйте аккумуляторы на основе никеля подключенными к зарядному устройству более чем на несколько дней. Если это возможно, то производите зарядку непосредственно перед эксплуатацией.

Последнее обновление 2016-02-23

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]

Как правильно заряжать аккумуляторный электроинструмент | Аксессуары к инструментам | Блог

Процесс зарядки аккумуляторного инструмента довольно тривиален и достаточно неинформативен: аккумулятор устанавливается в зарядное устройство, после чего последнее включается в розетку. Как только индикатор укажет на полный заряд — все, процесс можно считать завершенным. 

Это видимая сторона медали. На самом деле, в зависимости от типа используемых источников питания, в паре «аккумулятор/зарядное устройство» протекают процессы, сильно разнящиеся друг от друга. Рассмотрим их более детально.

Хотя в ролике речь идет о мобильных устройствах, озвученные в нем тезисы, справедливы и для литий-ионных аккумуляторов для электроинструмента.

Зарядка/разрядка Ni-Mh | Блог Элмора…

Зарядка/разрядка Ni-Mh

Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-Mh аккумуляторной батареи

Для вычисления времени зарядки необходимо использовать следующую формулу:

Время зарядки = (Емкость батарей, мА/ч + 10%) / Сила тока ЗУ, мА

Для нормальной работы Ni-Mh батареи необходимо соблюдать следующие правила:

1. Храните Ni-Mh батареи с небольшим количеством заряда (30 — 50%).
2. Никель-металгидридные батареи более чуствительны к нагреву чем никель-кадмиевые, поэтому не перегружайте их. Перегрузка может отрицательно сказаться на способности батареи держать и выдавать заряд. Если у вас есть интелектуальное зарядное устройство с технологией «Delta Peak» (определение пика напряжения зарядки) , то вы можете заряжать аккумуляторы без риска перезарядки и разрушения оных.
3. Никелевые батареи, когда выходят из завода, необходимо подвергать «тренировке». Использование 4-6 циклов (количество циклов, необходимое для достижения полной емкости, разное у разных производителей) ЗУ заряда/разряда при нормальном использовании выводит их в рабочий режим. Батареи, собранные из высококачественных элементов японских производителей, достигают показателей после 4-6 циклов. Другие батареи могут потребовать 50-100 циклов для достижения приемлемых уровней емкости. Процесс тренировки требуется только для новых батарей.
4. Всегда давайте остыть батарее до комнатной температуры (~20o C) перед зарядом. Заряд батарей при температурах ниже 5o C или выше 50o C значительно снижает срок службы батарей.
5. Если хотите разрядить Ni-Mh батарею, то не разряжайте её менее чем до 0,9 В для каждого элемента. Когда напряжение никелевых батарей падает ниже 0,9 В на элемент, обычное электронное зарядное устройство (быстрое или медленное (trickle)) может не смочь активировать батарею и завершить успешный заряд. Такие батареи нужно зарядить до напряжения 0,9 В/элемент током 100-150 mA, затем зарядить до полной емкости током 300 mA (для балансировки элементов).
6. Необходимо периодически полностью разряжать аккумуляторную сборку (один раз в месяц) приблизительно до 0,9 В на элемент (например при 10,8-вольтовой сборке, состоящей из 9 элементов по 1,2 В, разрядить её до ~ 9 В, но не ниже!).

Таблица для «медленного» (trickle) заряда типовых элементов

Емкость элементов Форм-фактор Стандартный режим зарядки Пиковый ток зарядки Максимальный ток разрядки
160 мА/ч 1/3 AAA 16 мА ~ 14-16 часов 160 мА 480 мА
400 мА/ч 2/3 AAA 50 мА ~ 7-8 часов 400 мА 1200 мА
730 мА/ч AAA 100 мА ~ 8-9 часов 500 мА 1. 0 A
1000 мА/ч AAA 100 мА ~ 11-12 часов 500 мА 1.0 A
250 мА/ч 1/3 AA 25 мА ~ 14-16 часов 250 мА 750 мА
700 мА/ч 2/3 AA 100 мА ~ 7-8 часов 500 мА 1.0 A
850 мА/ч FLAT 100 мА ~ 10-11 часов 500 мА 3. 0 A
1100 мА/ч 2/3 A 100 мА ~ 12-13 часов 500 мА 3.0 A
1200 мА/ч 2/3 A 100 мА ~ 13-14 часов 500 мА 3.0 A
1300 мА/ч 2/3 A 100 мА ~ 13-14 часов 500 мА 3.0 A
1500 мА/ч 2/3 A 100 мА ~ 16-17 часов 1. 0 A 30.0 A
1400 мА/ч AA 100 мА ~ 15-16 часов 1.0 A 15.0 A
1700 мА/ч AA 100 мА ~ 18-19 часов 1.0 A 20.0 A
2000 мА/ч 4/5 A 150 мА ~ 13-15 часов 1.5 A 30.0 A
2150 мА/ч 4/5 A 150 мА ~ 14-16 часов 1. 5 A 10.0 A
2600 мА/ч AA 100 мА ~ 28-29 часов 500 мА 5.0 A
2700 мА/ч A 100 мА ~ 26-27 часов 1.5 A 10.0 A
4200 мА/ч Sub C 420 мА ~ 11-13 часов 3.0 A 35.0 A
4500 мА/ч Sub C 450 мА ~ 11-13 часов 3. 0 A 35.0 A
4000 мА/ч 4/3 A 500 мА ~ 9-10 часов 2.0 A 10.0 A
5000 мА/ч C 500 мА ~ 11-12 часов 3.0 A 20.0 A
10000 мА/ч D 600 мА ~ 14-16 часов 3.0 A 20.0 A

Данные в таблице актуальны для полностью разряженных аккумуляторов

Взято с: http://www.powerlabs.ru/battery/info/charge_ni-mh

Как заряжать Ni-MH аккумуляторы

В этой статья я предлагаю поговорить о том, как заряжать Ni-MH аккумуляторы. Этот тип аккумуляторных батарей казалось бы ушёл в прошлое, но на самом деле это не так, и Ni-MH аккумуляторы продолжают и сегодня активно использоваться во многих портативных устройствах.

Как заряжать Ni-MH аккумуляторы?

Ni-MH аккумуляторы сегодня активно используются в качестве замены пальчиковых и мезинчиковый батареек, в многих моделях радиотелефонов, в различной бытовой портативной технике, аппаратуре для заботы о здоровье и красоте, и так далее. Они имеют серьёзное преимущество над Литиевыми аккумуляторами, которое заключается в том, что Ni-MH аккумуляторы практически «не боятся» холода, то есть они значительно медленнее разряжаются на холоде, нежели Li-ion АКБ. Но Ni-MH АКБ имеют серьёзный недостаток, который называют «эффект памяти». Он означает, что аккумуляторы «запоминают» тот заряд, который в них остался перед очередной зарядкой и после неё не разряжаются ниже того заряда, который был в них до очередного процесса заряда. Это означает, что Ni-MH аккумуляторы необходимо всегда полностью разряжать и полностью заряжать!! Конечно, иногда допустим вариант не полного разряда и/или заряда, но только в крайних случаях, поскольку каждое такое действие негативно отразится на рабочей ёмкости Ni-MH аккумулятора в будущем, уменьшив её!

Особенно актуально правильно зарядить новый Ni-MH аккумулятор, три раза полностью его разрядив, причём сделать это необходимо в максимально короткий промежуток времени и сразу же полностью заряжать, причём на зарядке первые три раза АКБ держать не менее 8 часов, а лучше 12 часов и более! В дальнейшем же Ni-MH аккумулятор не стоит долго держать на зарядке, лучше снимать сразу после полного заряда, о чём сигнализирует специальный индикатор в устройстве использования такого аккумулятора.

 

Ещё раз хочу выделить то, что нельзя заряжать Ni-MH до того момента, пока они полностью не разрядились! Не забывайте про «эффект памяти»!

Буду рад Вашим вопросам и комментариям! Не оставайтесь в стороне, черкните хоть пару слов!

 

Также на эту тему Вы можете почитать:

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Существует много различных методов заряда NiCd или NiMH аккумуляторов. Но все их можно разделить на 4 основные группы:

• – стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов.

• – быстрый заряд – заряд постоянным током, равным 1/3 от величины номинальной емкости аккумулятора в течение примерно 5 часов.

• – ускоренный или дельта V заряд – заряд с начальным током заряда, равным величине номинальной емкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение на аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда примерно 1 час.

• – реверсивный заряд – импульсный метод заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами.

Несколько слов о терминологии. Емкость аккумулятора часто обозначается буквой “C”, и Вы часто будете видеть ссылки подобные 1/20 C или C/20. Когда говорят о разряде, равном 1/10 C, то это означает разряд током, равным десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора.

Так например, для аккумулятора емкостью 600 мА*час это будет разряд током 600/10 = 60mA.

Теоретически аккумулятор емкостью 600 мА*час может отдавать ток 600mA в течение одного часа, 60 мА в течение 10 часов, или 6mA в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.

Аналогично при заряде аккумуляторов, значение 1/10 C означает заряд током, равным десятой части заявленной емкости аккумулятора. Медленный заряд в 1/10 C – обычно безопасен для любого аккумулятора.

Стандартный (или медленный) метод заряда

Этот метод подразумевает заряд током приблизительно равным 50 мА (для AA элементов) в течение 15 часов. При таком токе, диффузия кислорода более чем достаточна, чтобы предпринимать какие-либо меры для уменьшения тока после достижения полного заряда.

Безусловно, что в этом случае существует риск получить уменьшение напряжения при перезаряде.

Рис. 3

На графике (Рис.3) ток заряда поддерживается постоянно равным 0. 1C в течение 16 часов. Во время заряда наблюдается повышение напряжения на элементе аккумулятора. (По окончании заряда и при перезаряде напряжение начинает уменьшаться. Примеч. Переводчика.)

Следует отметить, что NiCd и NiMH аккумуляторы всегда заряжаются постоянным током, в отличие от свинцово-кислотных, которые заряжаются при постоянном напряжении.

Метод быстрого заряда.

Разновидностью медленного заряда является метод быстрого заряда, при котором используется ток заряда от 0. 3 до 1.0C. В этом случае существенно важно, чтобы аккумулятор был полностью разряжен перед зарядом, так что такие зарядные устройства часто начинают заряд с цикла разряда для того, чтобы зарядить аккумулятор до его максимальной емкости.

Рис. 4

На графике (Рис.4) заряд током в 1/3 C поддерживался от 4 до 5 часов. Этот метод заряда имеет тенденцию к перегреву аккумулятора, особенно при заряде током близком к 1 C.

Метод D V заряда

Наилучший метод заряда NiCd и NiMH аккумуляторов – так называемый метод дельта V (метод измерения изменения напряжения). Если измерять напряжение на выводах элемента в течение заряда постоянным током, то можно заметить, что напряжение медленно повышается во время заряда. В точке полного заряда, напряжение на элементе будет кратковременно уменьшаться.

Величина уменьшения небольшая, примерно 10 mV на элемент для NiCd и меньше для NiMH, но явно выражена. Метод дельта V заряда почти всегда сопровождается измерением температуры, что обеспечивает дополнительный критерий оценки степени заряда аккумулятора (а для верности зарядные устройства для больших аккумуляторов высокой емкости обычно имеют кроме этого и таймеры безопасности).

Рис. 5

На графике (Рис.5) использовался ток заряда равный 1 C и после достижения полного заряда, ток заряда уменьшился до 1/30 … 1/50 C для компенсации явления саморазряда аккумулятора.

Существуют электронные схемы, разработанные специально для реализации метода дельта V заряда. Например MAX712 и 713. Реализация этого метода более дорога, чем другие, но дает хорошо воспроизводимые результаты.

Следует отметить, что в аккумуляторе с хотя бы одним плохим элементом из цепочки последовательно соединенных, метод дельта V заряда может не работать и привести к разрушению остальных элементов, поэтому необходимо быть осторожным.

Другой экономичный путь обнаружения момента полного заряда аккумулятора заключается в измерении температуры элемента. Температура элемента резко повышается при достижении полного заряда. И когда она повысится на 10° С или значительно выше окружающей среды, прекратите заряд, или перейдите в режим тонкоструйного заряда. При любом методе заряда, если применяются большие токи заряда, требуется предохранительный таймер. На всякий случай не допускайте ток заряда более, чем значение двойной емкости элемента,. (т.е. для элемента емкостью 800 мА*час, не более, чем 1600 мА*часа заряд).

NiMH аккумуляторы имеют специфические проблемы с зарядом. Величина дельта V очень мала (примерно 2mV на элемент) и ее более трудно обнаружить, чем в случае NiCd аккумуляторов.

Поэтому NiMH аккумуляторы для сотовых телефонов имеют температурные датчики в качестве резервного средства для обнаружения дельта V .

Одна из специфических проблем, связанных с зарядом по этому методу заключается в том, что при использовании в автомобилях электрические шумы и помехи маскируют обнаружение дельта V, и телефоны более склонные к управлению зарядом по температурному ограничению. Это может привести к порче аккумулятора в автомобиле, где телефон постоянно подключен (например автомобильный комплект) и многократные запуски и остановки двигателя имеет место. Каждый раз, когда зажигание выключается на несколько минут и затем включается обратно, новый цикл заряда инициируется.

Итак, какой же ток заряда следует считать правильным?

При использовании нерегулируемого зарядного устройства, которое не обеспечивает обнаружение момента наступления полного заряда любым известным способом, необходимо ограничить ток заряда. Практически все NiCd элементы могут заряжаться током C/10 (приблизительно 50 мА для AA элемента) неопределенно долго без охлаждения. При этом, естественно, не удасться избежать уменьшения напряжения после полного заряда, но и аккумулятор не испортится. Все зарядные устройства, непосредственно встроенные в телефоны, имеют электронные схемы обнаружения полного заряда.

Если хотите ускорить процесс, то заряд током величиной C/3 зарядит элементы примерно через 4 часа, и при таком токе большинство элементов лишь немного перезарядится без больших неприятностей. То есть, если Вы заканчиваете процесс заряда в течение часа после достижения полного заряда, то это – хорошо. Исключение перезаряда – вот к чему необходимо стремиться. При токе заряда более C/2 необходимо использовать только зарядные устройства с автоматическими средствами обнаружения полного заряда. При таком токе и выше, элементы аккумулятора могут быть при перезаряде легко повреждены. Те элементы, которые содержат в своем составе поглотители кислорода, могут не охлаждаться, но будут весьма горячими.

С хорошей электронной схемой управления зарядом могут быть использованы токи заряда более 1C – проблемой в этом случае становится уменьшение эффективности заряда и внутреннее нагревание от потерь на внутреннем сопротивлении. Однако, если Вы не спешите, избегайте заряд током большим, чем 1C.

Реверсивный метод заряда

В анализаторах аккумуляторов Cadex 7000 и CASP/2000L (H) используются реверсивные импульсные методы заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами. Считается, что такой метод заряда улучшает рекомбинацию газов, возникающих в процессе заряда, и позволяет проводить заряд большим током за меньшее время. Кроме того, восстанавливается кристаллическая структура кадмиевых анодов, устраняя тем самым «эффект памяти».

На рис.6 схематично изображена временная диаграмма реверсивного метода заряда NiCd и NiMH аккумуляторов, реализованная в анализаторе Cadex 7000. Цифрой 1 обозначен нагрузочный импульс, а цифрой 2 – зарядный.

Рис. 6

Величина обратного импульса нагрузки определяется в процентах от тока заряда в диапазоне от 5 до 12 %. Оптимальное значение 9 %. Так например, для NiCd аккумулятора емкостью 1800 мА*час, зарядный ток величиной в 1С равен 1800 мА. Тогда импульс нагрузочного тока будет равен 1800 мА * 0.09 = 162 мА. Выбирайте значение равное 5 % для NiCd емкостью 500 мА*час и менее.

Примечание переводчика:

Был проведен единичный эксперимент по измерению параметров метода реверсивного заряда NiCd и NiMH аккумуляторов емкостью 1000 мА*час.

Измерения проводились с помощью осциллографа, путем измерения параметров импульса напряжения на резисторе С5 -16В – 0.2 Ом +-1%, последовательно включенном в положительную цепь заряда аккумулятора. По результатам измерений получилось:

• длительность импульса «1» составляет ~30 мс, а период следования ~200 мс;

• амплитуды импульсов тока «1» и «2» примерно одинаковы и равны значению тока заряда.

Дополнительная информация:

Быстрый заряд NiMH аккумуляторов осуществляется постоянным током с отслеживанием момента полного заряда по моменту начала уменьшения напряжения на и (или) максимально допустимому приращению температуры. Типовые характеристики быстрого заряда NiMH аккумуляторов в зависимости от тока заряда приведены на Рис. 7. Дополнительно на рисунке приведены график изменения температуры внутри аккумулятора и изменения тока в процессе заряда.

Рис. 7. Типовые характеристики быстрого заряда NiMH аккумуляторов

Наши советы по использованию NiMH аккумуляторов

NiMH — это аббревиатура от никель-металлогидрид. Аккумуляторы NiMH являются одними из самых распространенных аккумуляторов, которые мы видим в бытовой электронике. Благодаря своему превосходному химическому составу, никель-кадмиевые батареи заняли никель-кадмиевые батареи. Поскольку они не используют кадмий (токсичное химическое вещество при использовании в батареях) и, кроме того, не имеют тех же проблем с памятью, которые преследуют NiCD, NiMH явно является лучшим вариантом из двух. Портативные решения с высоким энергопотреблением являются одними из самых востребованных для аккумуляторных приложений, поэтому мы собрали этот сборник советов по использованию NiMH аккумуляторов в вашем проекте! Если вы хотите пропустить вперед и найти несколько NiMH аккумуляторов, мы предлагаем полный спектр вариантов аккумуляторов от Pololu.Наш ассортимент можно посмотреть здесь.

Какие типы аккумуляторов NiMH доступны?

Обычно мы видим, что аккумуляторы NiMH состоят из нескольких отдельных элементов, соединенных последовательно (см. схему выше). Это совершенно безопасно делать с батареями NiMH, в отличие от их аналогов LiPO. Каждая из этих отдельных ячеек рассчитана на 1,2 В, а это означает, что мы видим аккумуляторы NiMH, рассчитанные на напряжения, кратные 1,2 В. В частности, у нас есть аккумуляторы на 1,2, 2,4, 3,6, 4,8, 6,0, 7,2 и 8,4 В.

Идея, лежащая в основе этого обратного расчета конверта, заключается в том, что напряжение самой батареи получается из разности энергии химического потенциала между электродами внутри. Это означает, что каждая ячейка батареи NiMH будет иметь номинальное напряжение 1,2 В независимо от физического размера ячейки. На что действительно указывает физический размер ячейки, так это на емкость батареи. В общем, чем больше ячейка, тем больше мАч будет у вашей батареи.

Краткое описание этого отношения можно увидеть в таблице ниже:

Какие приложения подходят для NiMH аккумуляторов и почему?

Как мы упоминали выше, NiMH аккумуляторы идеально подходят для кратковременного (<30 дней) использования с высоким уровнем разрядки.Некоторые потребительские приложения, в которых мы видим использование NiMH, — это цифровые камеры, коммуникационное оборудование, личное косметическое оборудование и аккумуляторы для ноутбуков

.

В дальнейшем, для чего не следует использовать NiMH аккумуляторы?

Аккумуляторы

NiMH имеют пару недостатков, главным образом из-за саморазряда. Когда аккумулятор не используется, он медленно разряжается, и если его оставить достаточно надолго, ваши аккумуляторы могут быть безвозвратно повреждены. Грубая оценка разрядки никель-металлогидридной батареи: 20% заряда батареи будет разряжаться в течение первых 24 часов после зарядки, а затем еще 10% разряжаются в течение последующих 30 дней.

Как перезаряжать NiMH аккумуляторы?

Для зарядки NiMH-аккумулятора вам понадобится специальное зарядное устройство, так как использование неправильного метода зарядки для вашего аккумулятора может сделать аккумулятор бесполезным. Наш лучший выбор для зарядки NiMH аккумуляторов — зарядное устройство iMax B6. Он поддерживает зарядку аккумуляторов до 15 аккумуляторов NiMH, а также имеет множество настроек и конфигураций для различных типов аккумуляторов. Обязательно заряжайте никель-металлгидридные аккумуляторы в течение менее 20 часов, так как длительная зарядка может повредить аккумулятор!

Сколько раз можно заряжать NiMH аккумуляторы?

Как правило, мы ожидаем 2000 циклов зарядки/разрядки от стандартной батареи NiMH, хотя ваш пробег может отличаться. Это связано с тем, что каждая батарея не идентична. Использование батареи также может определять количество циклов, в течение которых батарея выдержит. В целом, 2000 (или около того) циклов от батареи — это довольно много для перезаряжаемого элемента!

Рекомендации по зарядке NiMH аккумуляторов?

Есть несколько соображений, которые следует учитывать, чтобы продлить срок службы батареи:

  • Непрерывная зарядка — это самый безопасный метод зарядки аккумулятора.Для этого убедитесь, что вы заряжаете с минимально возможной скоростью, при которой общее время зарядки будет НИЖЕ 20 часов, и в этот момент извлеките аккумулятор. Этот метод, по сути, будет заряжать вашу батарею со скоростью, которая не будет перезаряжать вашу батарею, но будет поддерживать ее заряд.
  • Не перезаряжайте NiMH аккумуляторы . Проще говоря, это означает, что как только аккумулятор полностью зарядится, вы перестанете его заряжать. Есть несколько способов узнать, когда ваша батарея будет полностью заряжена, но лучше всего позволить зарядному устройству справиться с этим. Новые зарядные устройства для аккумуляторов являются «умными» и могут обнаруживать небольшие изменения напряжения / температуры аккумулятора, которые указывают на полностью заряженный элемент.

Память NiMH аккумуляторов?

Изначально были распространенные проблемы с никелевыми аккумуляторами и памятью. По сути, если вы не полностью разрядите аккумулятор перед зарядкой, вы потеряете часть емкости аккумулятора. Со временем это превратит вашу батарею в большую бумажную массу, наполненную химическими веществами.Батареи NiMH, которые мы видим сегодня, не имеют этих проблем, хотя, если вы не полностью разряжаете батарею при каждом использовании, вы все равно можете увидеть тот же эффект. Более новые NiMH можно восстановить, «тренировав» аккумулятор (полностью зарядив и разрядив аккумулятор несколько раз).

Замена щелочных батарей NiMH батареями?

Это совершенно нормально! Если вы сжигаете тонну батарей типа АА, вы можете заменить их на несколько NiMH-батарей. Разница в напряжении (щелочные 1,5 В, никель-металлгидридные 1,2 В) компенсируется падением напряжения, которое испытывает щелочные батареи при использовании.

Это почти все, что вам нужно знать о NiMH аккумуляторах. Как мы уже говорили ранее, каждая батарея немного отличается, и качество батарей обычно зависит от производителя батареи. Перед первой зарядкой обязательно ознакомьтесь с техническим описанием/информацией о продукте вашего аккумулятора. Последнее, что вам нужно сделать, это замуровать свой новый аккумулятор! Благодарим вас за то, что нашли время, чтобы узнать о NiMH батареях. Сообщите нам, была ли эта статья полезна для вас или есть что-то еще, что мы должны включить!

NiMH — это аббревиатура от никель-металлогидрид.Аккумуляторы NiMH являются одними из наиболее распространенных аккумуляторов, которые мы встречаем в…

8 советов по использованию аккумуляторов NiMH (никель-металлогидридных)

NiMH — это аббревиатура от никель-металлогидрид. Аккумуляторы Ni-MH являются наиболее распространенными аккумуляторами в бытовой электронике. Благодаря своим превосходным химическим свойствам никель-металлогидридные батареи заменили никель-кадмиевые батареи. Поскольку в NiMH не используется кадмий (использование токсичных химикатов при использовании батарей), а также нет проблем с памятью, характерных для NiCD, NiMH батареи являются лучшим выбором.В то же время портативные методы обработки высокой мощности являются одним из самых популярных методов обработки при использовании аккумуляторов. Сегодня мы познакомимся с методами использования Ni-MH аккумуляторов.

Каковы классификации Ni-MH аккумуляторов?

Мы обычно 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 1.2В, значит, мы видим, что номинальное напряжение блока Ni-MH аккумуляторов кратно 1,2В. 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 Ni-MH батареи составляет 1,2 В. Физический размер батареи указывает емкость батареи. Как правило, чем больше батарея, тем больше мАч батареи

.

Применение Ni-MH аккумулятора

Как упоминалось выше, Ni-MH аккумуляторы очень подходят для кратковременного (<30 дней) высокого потребления воды.Мы видели некоторое потребительское использование никель-металлогидридных батарей в цифровых камерах, коммуникационном оборудовании, личной косметике и батареях для ноутбуков.

Как использовать NiMH аккумуляторы?

Аккумуляторы

Ni-MH могут иметь некоторые дефекты, но важно то, что они разряжаются сами по себе. Когда батарея не используется, она медленно разряжается. Если оставшееся время работы от батареи достаточно велико, батарея может быть необратимо повреждена. Приблизительная оценка разрядки NiMH аккумуляторов состоит в том, что 20% заряда аккумулятора будет расходоваться в течение первых 24 часов после зарядки, а затем 10% будет расходоваться каждые 30 дней после этого.

Как зарядить Ni-MH аккумулятор?

Для зарядки Ni-MH аккумулятора нам понадобится специальное зарядное устройство, потому что использование неправильного метода зарядки аккумулятора может сделать аккумулятор непригодным для использования. Следует отметить, что время зарядки Ni-MH аккумулятора составляет менее 20 часов, так как длительная зарядка может повредить аккумулятор.

Сколько циклов можно заряжать NiMH аккумуляторы?

Обычно ожидается, что цикл зарядки/разрядки стандартной никель-металлгидридной батареи составляет 2000 раз, но пробег может различаться.Это потому, что каждая батарея отличается. Использование батареи также может определить количество циклов, которые выдержит батарея. В целом, 2000 циклов (или около того) батареи весьма впечатляют для перезаряжаемой батареи.

Каковы меры предосторожности при зарядке Ni-MH аккумуляторов?

Чтобы продлить срок службы батареи, следует помнить о некоторых мерах предосторожности: непрерывная зарядка — самый безопасный способ зарядки батареи. Для этого, пожалуйста, убедитесь, что зарядка осуществляется с минимально возможной скоростью, общее время зарядки составляет менее 20 часов, и в это время извлеките аккумулятор.Этот метод в основном заряжает аккумулятор со скоростью, при которой аккумулятор не перезаряжается, а остается заряженным. Не перезаряжайте NiMH аккумулятор. Короче говоря, как только аккумулятор полностью зарядится, он перестанет заряжаться. Есть несколько способов узнать, когда батарея разряжена. Все представленные на рынке зарядные устройства являются «умными», что позволяет тестировать небольшие изменения напряжения/температуры батареи и указывать на переполнение батареи.

Как хранить Ni-MH аккумуляторы?

Поначалу аккумуляторы на основе никеля и их хранение имели широко распространенные проблемы.В основном, если перед зарядкой полностью не разряжать аккумулятор, со временем эта часть емкости аккумулятора будет медленно разряжаться. Однако современные никель-металлогидридные батареи не имеют этих проблем, но если вы не разряжаете их полностью, вы все равно можете увидеть тот же эффект. Более новый Ni-MH можно восстановить, «потренировав» аккумулятор (несколько раз полностью зарядить и разрядить аккумулятор).

Могут ли батареи NiMH заменить щелочные батареи?

Это вполне возможно.Если вы используете щелочные батареи, вы можете заменить их Ni-MH батареями. Падение напряжения, испытываемое щелочными батареями во время использования, компенсирует разницу напряжений (щелочные 1,5 В, NiMH 1,2 В). Каждая батарея немного отличается, и качество батареи также отличается. Перед первой зарядкой обязательно ознакомьтесь с паспортом 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]

Нажмите, чтобы получить дополнительную информацию о батареях NiMH: https://www.grepow.com/page/nimh-battery.html

Работа от аккумуляторной батареи

Q1. Могу ли я использовать перезаряжаемые батареи на 1,2 В в устройствах, которые обычно используют одноразовые батареи на 1,5 В?

Q2. Нужно ли заряжать новые аккумуляторы при их получении перед первым использованием?

Q3. Мои аккумуляторы греются, когда я их заряжаю. Это нормально?

Q4.Сколько раз я могу заряжать свои NiMH аккумуляторы?

Q5. Как увеличить срок службы перезаряжаемой батареи?

Q6. Могу ли я оставлять аккумуляторы в зарядном устройстве до тех пор, пока они мне не понадобятся?

В7. Почему важно хранить мои батареи вместе в наборе из 2 или 4 штук?

В8. Как долго батареи могут держать заряд, если я оставлю их на полке (срок годности)?

Q9. Почему индикатор заряда батареи на моем устройстве указывает на оставшийся заряд батареи непосредственно перед тем, как он перестанет работать?

В10.Я не использовал свои никель-металлгидридные аккумуляторы несколько месяцев, и они не держат заряд. Как я могу это исправить?

В11. Могу ли я заряжать обычные одноразовые щелочные батареи?

 

Аккумулятор Работа Ответы

                                                                                

Q1. Могу ли я использовать перезаряжаемые батареи на 1,2 В в устройствах, которые обычно используют одноразовые батареи на 1,5 В?

Да, безусловно.Использование перезаряжаемых батарей 1,2 В не повлияет на использование оборудования. Действительно, щелочная батарея выигрывает только от напряжения 1,5 В в начале разряда. Затем оно постоянно падает до значительно ниже 1,2 В. Наконец, оно падает примерно до 0,6 В. Большинство оборудования будет успешно работать при напряжении от 0,9 В до 1,5 В. В отличие от щелочных батарей, где напряжение падает быстро, перезаряжаемые батареи обеспечивают более постоянное напряжение. около 1,25 В на протяжении всего периода использования. Вот почему новейшие перезаряжаемые батареи на самом деле превзойдут щелочные батареи в оборудовании, требующем постоянного и высокого уровня энергопотребления, таком как цифровые камеры, вспышки, видеокамеры, компьютеры, портативные телефоны, проигрыватели компакт-дисков, игрушки, гаджеты – практически во всем. .

(НАВЕРХ)

 

Q2. Нужно ли заряжать новые аккумуляторы при их получении перед первым использованием?

Да, перед первым использованием новых NiMH аккумуляторов их необходимо полностью зарядить. Обратите внимание, что новые никель-металлгидридные аккумуляторы часто необходимо циклировать* не менее трех-пяти раз или более, прежде чем они достигнут максимальной производительности и емкости. Первые несколько раз, когда вы используете свои NiMH аккумуляторы, вы можете обнаружить, что они быстро разряжаются (разряжаются) во время использования.Не беспокойтесь, это нормально, пока батареи не сформируются.

*Что мы подразумеваем под «циклом»?

1. Полностью зарядите аккумуляторы.

2. Дайте им остыть, прежде чем помещать их в камеру или оборудование.

3. Используйте свое оборудование как обычно, пока батареи не разрядятся и их не потребуется перезарядить.

Это один полный цикл.

(НАВЕРХ)

 

Q3. Мои аккумуляторы греются, когда я их заряжаю.Это нормально?

При зарядке перезаряжаемых аккумуляторов их температура существенно повышается из-за внутреннего сопротивления. Таким образом, батареи могут быть теплыми после завершения зарядки. Согласно спецификации, большинство NiMH аккумуляторов могут нагреваться до 55°C во время быстрой зарядки. Это, безусловно, может показаться жарким для некоторых людей. Это вполне нормально. На это будет влиять количество разряда и конечно же скорость заряда. Вот почему мы рекомендуем следующее:

1.Не закрывайте крышку (если она есть в зарядном устройстве для NiMH аккумуляторов) во время зарядки аккумуляторов. Лучше всего дать теплу максимально рассеяться.

2. Всегда давайте батареям остыть, прежде чем вставлять их в камеру или оборудование.

(НАВЕРХ)

 

Q4. Сколько раз я могу заряжать свои NiMH аккумуляторы?

Количество перезарядок батарей зависит от рабочих параметров, таких как скорость разрядки, уход за батареями и т. д.Как правило, при благоприятных условиях NiMH аккумуляторы могут работать до 500 перезарядок. В абсолютно лучших условиях аккумуляторы NiMH могут работать до 1000 перезарядок.

(НАВЕРХ)

 

Q5. Как увеличить срок службы перезаряжаемой батареи?

Несмотря на то, что есть много факторов, которые продлят срок службы ваших NiMH аккумуляторов, мы перечислили наиболее важные из них:

1.Никогда не роняйте NiMH аккумуляторы на пол или твердую поверхность. Это может сильно их повредить.

2. Обязательно используйте хорошо спроектированное зарядное устройство, которое предотвратит перезарядку. Вероятно, это самая большая причина преждевременного выхода из строя NiMH аккумуляторов — неправильная зарядка и чрезмерная зарядка. Самый быстрый не всегда лучший.

3. Никогда не носите никель-металлогидридные аккумуляторы в кармане свободно. Монеты или другие металлические предметы могут привести к их короткому замыканию, что может привести к серьезным ожогам или даже возгоранию.

(НАВЕРХ)

 

Q6.Могу ли я оставлять аккумуляторы в зарядном устройстве до тех пор, пока они мне не понадобятся?

При использовании ночного зарядного устройства или устройства для быстрой зарядки с автоматическим отключением NiMH-аккумуляторы можно оставлять в зарядном устройстве в течение длительного периода времени без протечек, взрыва или деформации. Однако не храните батареи в зарядном устройстве, если в этом нет необходимости, и не оставляйте батареи в зарядном устройстве, если оно включено и заряжается (если только оно не оснащено автоматическим таймером для отключения). Всегда храните заряженные батареи в прохладном месте.Все наши зарядные устройства поставляются с полными инструкциями по эксплуатации.

(НАВЕРХ)

 

Q7. Почему важно хранить мои батареи вместе в подобранных комплектах по 2 или 4?

Просто потому, что вы получите лучшую производительность от своих батарей, если будете хранить их вместе в соответствующих комплектах. Например, если у вас есть один слабый аккумулятор в комплекте, он будет разряжаться раньше других, что приведет к сокращению времени работы. Слабая батарея также может изменить полярность и повредить батарею.В вашем зарядном устройстве, если у вас есть одна мощная батарея, это приведет к преждевременному отключению зарядного устройства, что приведет к неполному заряду оставшейся батареи в том же зарядном блоке.
(ВВЕРХ)

 

Q8. Как долго батареи могут держать заряд, если я оставлю их на полке (срок годности)?

При нормальной комнатной температуре никель-металлгидридные аккумуляторы обычно могут сохранять 70% своего заряда через 30 дней.Нормальный саморазряд NiMH аккумуляторов составляет около 1% в день при нормальной комнатной температуре. Конечно, факторы окружающей среды и более высокие температуры будут играть важную роль в указанном выше значении и заставят NiMH аккумуляторы разряжаться с несколько большей скоростью. С другой стороны, более низкие температуры (от 40° до 60° F) заставят никель-металлгидридные аккумуляторы дольше удерживать заряд.

(НАВЕРХ)

 

Q9. Почему индикатор заряда батареи на моем устройстве указывает на оставшийся заряд батареи непосредственно перед тем, как он перестанет работать?

Это происходит из-за различий в разрядных характеристиках щелочных и никель-металлогидридных аккумуляторов.Поскольку напряжение щелочной батареи падает с очень предсказуемой скоростью, можно оценить оставшуюся емкость щелочной батареи, основываясь исключительно на ее напряжении. Многие бытовые электронные устройства имеют измеритель напряжения с цифровым дисплеем, показывающий оставшуюся емкость батареи. Важно отметить, что эти измерители отображают напряжение батареи как оценку оставшейся емкости. По сравнению с щелочными батареями определить, сколько энергии осталось в перезаряжаемой батарее, сложнее из-за постоянного рабочего напряжения.Эти дисплеи будут точно отображать напряжение ваших NiMH аккумуляторов, но из-за плоских характеристик разряда NiMH аккумуляторов они не будут точно оценивать оставшуюся емкость аккумулятора. Батареи NiMH, как правило, показывают меньше полной емкости при полной зарядке (около 1,4 В) и быстро падают примерно до половины емкости (около 1,2 В) на этих цифровых измерителях. Они будут оставаться близкими к этим показаниям вплоть до отсечки. Чтобы продлить срок службы батарей, замените их при первых признаках предупреждения о низком заряде батарей.

(НАВЕРХ)

 

Q10. Я не использовал свои NiMH аккумуляторы несколько месяцев, и они не держат заряд. Как я могу это исправить?

Аккумуляторы

NiMH, как и любые перезаряжаемые аккумуляторы, саморазряжаются, если их не использовать. Как правило, в течение 30–60 дней батареи почти полностью разряжаются. При их использовании вам нужно будет сначала перезарядить их. После длительного хранения вам может потребоваться перезапустить их несколько раз так же, как при первом использовании, или даже несколько раз привести батареи в рабочее состояние, чтобы восстановить нормальную работу.

(НАВЕРХ)

 

Q11. Могу ли я заряжать обычные одноразовые щелочные батареи?

Нет. Одноразовые аккумуляторы нельзя заряжать. Ни в коем случае не пытайтесь перезарядить обычную одноразовую щелочную батарею, так как это может привести к возгоранию. Вы можете перезаряжать только NiMH и NiCd аккумуляторы.

(НАВЕРХ)

Зарядка аккумулятора | Traxxas

Высокопроизводительные зарядные устройства, такие как линейка Traxxas EZ-Peak с минимальной силой тока заряда 4 А, рекомендуются для полной зарядки NiMH аккумуляторов большой емкости (3000–5000 мА·ч) за один цикл.Большинство доступных недорогих зарядных устройств с ручным таймером (непиковые зарядные устройства) имеют таймер от 15 до 30 минут и предустановленную скорость зарядки 4 ампера или меньше. Эти типы зарядных устройств обычно могут заряжать аккумулятор емкостью 1500 мАч или менее за один 30-минутный цикл, но они могут не заряжать аккумуляторы большой емкости без последующих перезарядок.

При правильной зарядке аккумулятор должен быть слегка теплым после цикла зарядки. Если батарея не теплая на ощупь, подзарядите ее еще в течение пяти минут.Если батарея не нагрелась после 5-минутной подзарядки, 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, чтобы вы не оставляли аккумулятор без присмотра во время процесса перезарядки. Постоянно проверяйте температуру упаковки. Как только аккумулятор нагреется, отключите его от зарядного устройства, чтобы предотвратить повреждение из-за перезарядки.( Примечание: Рекомендуется заряжать все NiMH-элементы с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки NiMH-элементов. Использование хорошего пикового зарядного устройства, предназначенного для зарядки NiMH-элементов, предотвратит повреждение элементов от перезарядки.)

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 перезаряжаемыми батареями, используемыми в транспортных средствах с нитро.Эти типы зарядных устройств рекомендуются для аккумуляторов большой емкости и встроенных приемных блоков с 5 ячейками, поскольку они обычно имеют более высокую и регулируемую силу тока, чем зарядные устройства с ручным таймером, и могут быстро заряжать аккумулятор большой емкости автоматически за 50 минут или меньше. Полная «пиковая зарядка» требуется для правильной эксплуатации электромобилей Traxxas, а также для надлежащего использования транспортных средств Traxxas EZ-Start, оснащенных нитро.

Если аккумулятор не нагрелся после одного полного цикла заряда на пиковом зарядном устройстве, нажмите кнопку запуска, чтобы перезарядить аккумулятор.Если аккумулятор по-прежнему не нагревается после второго цикла, либо ваше зарядное устройство неисправно, либо пришло время заменить аккумулятор. Вы можете протестировать 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 блок также не принимает заряд, возможно, зарядное устройство неисправно. Следуйте рекомендациям производителя по отправке зарядного устройства для обслуживания.

Перейдите сюда, чтобы ознакомиться с основными сведениями об аккумуляторах Traxxas.

Линейное зарядное устройство для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов Минимизирует количество деталей

Хотя перезаряжаемый литий-ионный и литий-полимерные батареи имеют в последнее время был предпочтительным аккумулятором в высоких производительность портативных продуктов, старая рабочая лошадка никель-кадмиевая (NiCd) и более новый никель-металлогидридный (NiMH) аккумуляторы по-прежнему важны источники переносного питания. никель батареи на основе прочны, способны высокая скорость разряда, хороший срок службы и стоят относительно недорого.NiMH батареи заменяют никель-кадмиевые во многих приложений из-за более высокого номинальная мощность (на 40–50 % выше) и из-за заботы об окружающей среде кадмий, содержащийся в NiCd элементах. В этой статье рассматриваются аккумуляторы NiCd/NiMH. основы зарядки и знакомит с Линейное зарядное устройство LTC4060.

Различные способы зарядки Батареи на основе никеля классифицируются по скорости: медленно, быстро и быстро. То самый простой тип зарядного устройства — медленное зарядное устройство, в котором применяется таймер, относительно низкий ток заряда около 14 часов.Это может быть слишком долго для многих портативных приложений. Для более короткого времени зарядки, быстрой и быстрые зарядные устройства используют постоянный ток при контроле напряжения батареи и/или температуры для определения когда прекращать или прекращать заряд цикл. Время зарядки обычно варьируется где-то от 3 до 4 часов (быстрый заряд) примерно до 0,75–1,5 часа (быстрая зарядка).

Быстрые и быстрые зарядные устройства заставляют постоянный ток заряда и позволяют напряжение батареи подняться до уровня требуется (в определенных пределах) форсировать это Текущий.Во время цикла заряда зарядное устройство измеряет напряжение аккумулятора через равные промежутки времени, чтобы определить, когда для прекращения цикла заряда. В течение цикл заряда, напряжение батареи повышается, когда он принимает заряд (см. рис. 1). Ближе к концу цикла зарядки напряжение батареи начинает сильно расти быстрее, достигают пика, затем начинает падать. Когда напряжение батареи упало фиксированное количество мВ от пика (–ΔV), аккумулятор полностью заряжен и цикл заряда заканчивается.

Рисунок 1.Типичный профиль заряда 4-элементного NiMH-аккумулятора емкостью 2000 мА·ч, заряжаемого со скоростью 1 градус.

Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против перезарядки. В то время как напряжение ячейки падает с пикового значения, температура батареи и внутренние быстро поднимается давление. Если быстрая зарядка продолжается в течение значительного количества время после полного заряда, Герметичное уплотнение аккумулятора может на мгновение открываются, вызывая выход газа. Этот не обязательно является катастрофическим для батарея, но когда ячейка вентилируется, некоторые также выделяется электролит.Если вентиляция происходит часто, клетка в конце концов потерпеть поражение. Кроме того, после вентиляции уплотнение может не закрываться должным образом, и электролит может высохнуть.

Напряжение холостого хода (номинально 1,2В) и напряжение в конце срока службы (от 0,9 В до 1 В) почти идентичны между двумя типы аккумуляторов, но характеристики зарядки несколько отличаются. Все NiCd элементы может непрерывно заряжаться, но некоторые элементы NiMH не могут и могут быть поврежден, если непрерывный заряд продолжается после достижения полного заряда.Кроме того, профиль напряжения батареи во время цикл быстрой зарядки отличается между два типа аккумуляторов.

Для элементов NiMH снижение напряжение батареи (–ΔV) после достижения пик примерно вдвое меньше NiCd элементов, что делает заряд прекращение на основе –ΔV слегка труднее. Кроме того, NiMH повышение температуры батареи во время цикл заряда выше, чем у NiCd, и чем выше температура дальше уменьшает количество –ΔV, которое происходит при достижении полного заряда. За Ячейки NiMH, –ΔV практически отсутствует при высоких температурах для заряда показатели ниже С/2. (См. врезку для определение «С»). Старые батареи и несоответствие ячеек еще больше снижают уже минута садится в батарею Напряжение.

Другие различия между ними химические вещества включают более высокую энергию плотность и значительно сниженное напряжение депрессия или «эффект памяти» для NiMH ячейки, хотя NiCd по-прежнему предпочтительнее для приложений с высоким потреблением тока. Никель-кадмиевые элементы также имеют меньший саморазряд. характеристики, но NiMH технологии есть куда совершенствоваться в этом отношении, в то время как технология NiCd довольно зрелый.

LTC4060 полностью состоит из NiCd или Контроллер линейного зарядного устройства NiMH аккумуляторов который обеспечивает постоянный ток заряда и завершение зарядки для быстрого зарядка до четырех последовательно соединенных клетки. Прост в использовании и требует минимум внешних компонентов, IC управляет недорогим внешним PNP транзистор для обеспечения тока заряда. Для базовой конфигурации требуется только пять внешних компонентов, хотя включены дополнительные функции, такие как, вход NTC для температуры батареи квалификация, регулируемое напряжение перезарядки, выходы состояния, способные управлять светодиод и входы выключения и паузы. Выбор химического состава батареи и количество ячеек для зарядки выполнено с помощью обвязочных булавок и ток заряда программируется с помощью резистор стандартного номинала. При адекватном управление температурой, ток заряда можно до 2А, а то и выше ток при использовании внешнего тока чувствительный резистор параллельно внутренний чувствительный резистор.

Как только химия батареи и количество ячеек установлено, необходимо определить правильный зарядный ток. LTC4060 разработан для быстрого зарядка аккумуляторов на основе никеля и использует –ΔV в качестве окончания заряда метод.Температура батареи может также контролировать, чтобы избежать чрезмерного температура аккумулятора во время зарядки, и таймер безопасности выключает зарядное устройство, если прекращение зарядки происходит не происходит. Типичное напряжение быстрой зарядки профиль (быстрый подъем, затем падение в напряжении батареи (–ΔV) ближе к концу цикла заряда) происходит только при относительно большой ток заряда. Если ток заряда слишком мал, батарея напряжение не дает нужного падение напряжения аккумуляторной батареи после достижения пик, который необходим для LTC4060 для завершения цикла зарядки.При очень низком зарядном токе –ΔV не вообще не возникать. С другой стороны, если ток заряда слишком велик, батарея может сильно нагреться требуется термистор NTC, расположенный рядом с аккумулятором, чтобы приостановить заряд цикл, позволяющий аккумулятору остыть перед возобновлением цикла зарядки.

При подаче достаточного входного напряжения, батарея не подключена и правильная ток заряда, время заряда и соединения термистора на месте, выходное напряжение зарядного устройства очень близко к входному напряжению.Подключение разряженный аккумулятор к зарядке тянет понизить выходное напряжение зарядного устройства ниже 1,9 • V CELL (V CELL – общее напряжение батареи, деленное на количество заряжаемых элементов), таким образом, начиная цикл заряда.

Если температура батареи, как измеряется термистором NTC, вне окна от 5°C до 45°C, цикл зарядки останавливается и не заряжается ток течет до приемлемого достигается температура. Когда температура батареи находится в допустимых пределах, измеряется напряжение аккумулятора и должно быть ниже максимального предела.

Если V CELL ниже 900 мВ, зарядное устройство начинает подзарядку в размере 20% от запрограммированный ток заряда до тех пор, пока напряжение превышает 900 мВ, и в этот момент полный запрограммированный ток заряда начинается. Несколько сотен миллисекунд после начала цикла заряда, если напряжение батареи превышает 1,95 В, цикл заряда останавливается. Это перенапряжение Состояние обычно означает аккумулятор неисправно, требуя, чтобы зарядное устройство можно сбросить вручную, заменив батарея, переключение штифта выключения или снятие и повторное включение питания.

После того, как запрограммированная константа начинает течь зарядный ток, период начинается время, известное как «время выдержки». Это время задержки варьируется от 4 минут до 15 минут в зависимости от ток заряда и время заряда настройки. Во время задержки, завершение –ΔV отключено для предотвратить ложное завершение заряда. А батарея сильно разряжена или в последнее время не заряжался может наблюдается падение напряжения батареи во время ранняя часть цикла заряда, который может быть ошибочно принят за действительный –ΔV окончание.

Во время цикла зарядки батарея напряжение медленно растет. Когда аккумулятор приближается к полному заряду, напряжение батареи начинает расти быстрее, достигает пика, затем начинает снижаться. Зарядное устройство непрерывно измеряет напряжение батареи каждые 15–40 секунд. в зависимости от тока заряда и таймера настройки. Если каждое выбранное значение напряжения меньше предыдущего значения, для четырех последовательных чтений и общее падение напряжения батареи превышает 8 мВ/ячейка для NiMH или 16 мВ/ячейка для NiCd, ток заряда прекращается, заканчивается цикл зарядки.Открытый дренаж выходной контакт «CHRG», который был вытащен низким во время цикла заряда, теперь становится высоким импедансом.

Программируемая пользователем перезарядка функция запускает новый цикл зарядки, если напряжение батареи падает ниже установленного уровень напряжения из-за саморазряда или нагрузка на батарею. Также, если полностью заряженный аккумулятор более 1,3 В подключен к зарядному устройству, окончание –ΔV схема обнаружения включена сразу без задержки, тем самым сокращая цикл заряда для батарея, которая уже близка к полной обвинение.

Если уровень заряда батареи достигает приблизительно 55°C во время цикла зарядки, зарядное устройство делает паузу до тех пор, пока температура падает до 45°C, затем возобновляет зарядку до тех пор, пока окончание –ΔV не завершит цикл зарядки. Если нет окончания –ΔV происходит, таймер безопасности останавливается цикл зарядки. Если таймер останавливает цикла зарядки, это считается неисправностью состояние и зарядное устройство должно быть сбросить, удалив и заменив батарея, переключение контакта SHDN или переключение входная мощность зарядного устройства.

Правильный зарядный ток всегда связан с емкостью аккумулятора или просто «C».Буква «C» — это термин, используемый для обозначения заявленной производителями разрядной емкости аккумулятора, которая измеряется в мА • ч. Например, батарея емкостью 2000 мАч может обеспечивать нагрузку 2000 мА в течение одного часа, прежде чем напряжение элемента упадет до 0,9 В или до нуля. В том же примере зарядка той же батареи со скоростью C/2 будет означать зарядку током 1000 мА (1 А).

Правильный зарядный ток для быстрой зарядки NiCd или NiMH аккумуляторов составляет примерно от C/2 до 2C . Этот уровень тока необходим для того, чтобы ячейка демонстрировала требуемый перегиб –ΔV, который возникает, когда ячейка достигает полного заряда, хотя зарядка при 2°C может привести к чрезмерному повышению температуры батареи, особенно с небольшими NiMH элементами большой емкости.Из-за химических различий между двумя батареями NiMH элементы выделяют больше тепла при быстрой зарядке.

Не подключайте нагрузку напрямую к аккумулятор при зарядке. Заряд ток должен оставаться относительно постоянным для прекращения заряда –ΔV чтобы быть эффективным. Нагрузки с изменением текущие уровни приводят к небольшим изменениям в напряжении батареи, которое может вызвать ложное окончание заряда –ΔV. За приложения, требующие загрузки, см. к показанным компонентам силового тракта на рисунке 2.Когда входное напряжение присутствует, нагрузка питается от входное питание через диод Шоттки D1 и батарея изолирована от Загрузка. Снятие входного напряжения тянет гейт Q2 на низкий уровень, включая его обеспечение пути тока с низким сопротивлением между аккумулятором и нагрузкой.

Рис. 2. Зарядное устройство для 4-элементной никель-металлогидридной батареи 2 А с термистором NTC и управлением цепью питания

Минимизируйте сопротивление постоянному току между зарядное устройство и аккумулятор. Некоторые держатели батарей имеют пружины. и контакты, имеющие избыточное сопротивление.Повышенное сопротивление в серия с батареей может предотвратить цикл заряда от начала из-за состояние перенапряжения батареи один раз начинается полный зарядный ток. Плохо встроенные держатели батарей также могут производить ложное прекращение заряда, если движение батареи вызывает преждевременное – показание ΔV.

В отличие от литий-ионных элементов, которые можно параллельно для увеличения емкости, NiCd или элементы NiMH не должны быть запараллелены, особенно при быстрой зарядке. Взаимодействие между клетками препятствует правильному прекращение заряда.Если больше емкости требуется, выберите ячейки большего размера.

Не все NiCd или NiMH аккумуляторы ведут себя так же при зарядке. Производители отличаются материалами и конструкция, приводящая к некоторому различные профили зарядного напряжения или количество выделяемого тепла. Аккумулятор может быть разработан для общего назначения использования или оптимизированы для высокой емкости, быстрая скорость зарядки или высокая температура операция. Некоторые батареи могут не предназначен для сильноточной (2C) зарядки скорости, приводящие к высокой температуре ячейки при зарядке.Также самые новые клетки полностью не сформированы и требуют некоторой подготовки, прежде чем они достигают своей номинальной мощности. Кондиционирование состоит из нескольких зарядов и циклы разряда.

Термистор, установленный рядом с аккумулятором упаковать, желательно контактируя с одной или несколькими клетками, сильно рекомендуется как из соображений безопасности и для увеличения срока службы батареи. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, которые имеют очень небольшое повышение температуры при зарядке, Батареи на основе никеля нагреваются во время цикл заряда, особенно NiMH батареи.Минимизация продолжительности времени аккумулятор подвергается воздействию повышенной температуры продлевает срок службы батареи.

Аккумуляторы

NiCd и NiMH идеально подходят источники перезаряжаемой энергии для многие портативные продукты и резервное копирование Приложения. Эта статья помогает познакомить пользователя с некоторыми зарядные характеристики никеля батареи на основе и как они применяются к зарядному устройству LTC4060. Зарядка NiCd и NiMH батареи правильно и безопасно упрощается с помощью LTC4060 линейный контроллер зарядного устройства.

Советы по зарядке никель-металлгидридных аккумуляторов

— введение, необходимость и перезарядка_аккумулятор Greenway

  Батарейки имеют множество применений и необходимы для нескольких типов предметов повседневного использования. Общие или низкие качества хороши в краткосрочной перспективе, но они не подходят для интенсивного или даже длительного использования.

  NiMH или никель-металлогидридные батареи являются отличным вариантом с точки зрения эффективности разрядки и долговечности цикла. Эти перезаряжаемые батареи могут работать в течение 5 лет или дольше при осторожном использовании и соблюдении правил зарядки и разрядки.Эти никель-металлогидридные аккумуляторы можно перезаряжать сотни раз, и они по-прежнему прекрасно работают, обеспечивая высокую эффективность.

   Вот несколько полезных советов по максимально безопасной зарядке NiMH аккумуляторов:

  Непрерывная зарядка — это лучший способ зарядить NiMH-аккумулятор, чтобы он оставался здоровым и работал с максимальной эффективностью. Всегда используйте зарядное устройство с низким током и дайте аккумулятору зарядиться до полного заряда. Однако не оставляйте аккумулятор подключенным к зарядному порту более 20 часов. Независимо от того, полностью заряжена батарея или нет, вы должны остановиться через 20 часов и дать ей немного отдохнуть. Таким образом, ваша батарея будет автоматически защищена от перезарядки. Для более новых версий NiMH-аккумуляторов непрерывная зарядка не подходит, но использование современных быстрых зарядных устройств по-прежнему нецелесообразно. Обычные умные зарядные устройства, которые не нагревают батарею, безопасны до любых пределов.

  Стоп, если аккумулятор нагревается. Нельзя допускать нагревания NiMH аккумуляторов во время зарядки, иначе это сделает химические вещества аккумулятора бесполезными и серьезно уменьшит емкость аккумулятора.Попробуйте зарядить аккумулятор при комнатной температуре. Кроме того, было бы разумно время от времени проверять, пока батарея заряжается. Проверьте это, прикоснувшись к батарее, чтобы убедиться, что она теплая. Если батарея кажется нормальной на ощупь или при комнатной температуре, дайте ей зарядиться, в противном случае отключите ее от сети и дайте ей остыть. Затем начните подзарядку через некоторое время.

  Избегайте перезарядки. Аккумулятор нельзя оставлять включенным после того, как он полностью заряжен. Это негативно влияет на батарею всеми мыслимыми способами.Но также невозможно проверять его каждые пять минут, поэтому; Самый простой способ защитить NiMH-аккумулятор от перезарядки — использовать интеллектуальное зарядное устройство. Эти зарядные устройства прекращают подачу тока после полной зарядки аккумулятора и вам не нужно ни с чем суетиться.

  Зарядка с памятью — NiMH аккумуляторы имеют функцию зарядки с памятью, что означает, что они запоминают последний цикл зарядки и используют его в качестве базы для следующей зарядки. Таким образом, они должны были быть полностью разряжены и полностью перезаряжены для этой функции, чтобы напомнить аккумулятору об уровне, на котором он должен заряжаться.Если какая-либо батарея не заряжается должным образом, как указано, ее зарядная емкость уменьшается с каждым циклом, что в конечном итоге приведет к тому, что они будут работать настолько плохо, что их просто не стоит больше использовать.

   Каким током следует заряжать NiMH аккумулятор?

Аккумуляторы   AA/AAA NiMH можно заряжать до их емкости, обычно обозначаемой как 1C. Ток, при котором ваш аккумулятор можно безопасно заряжать, составляет 2000 мАч. Этот тип батареи хорошо справляется с непрерывной зарядкой, и идеальный ток для этого равен 0.05С. Если вы заряжаете аккумулятор с помощью зарядного устройства с такими характеристиками, ваш аккумулятор будет работать без сбоев в течение очень долгого времени. Однако при выборе зарядного устройства требуется некоторая осмотрительность. Аккумуляторы этого типа работают хорошо и служат намного дольше, если их заряжать с помощью зарядных устройств с низким током, которые легко доступны на рынке. Интеллектуальные зарядные устройства обнаруживают изменения напряжения и температуры NiMH аккумуляторов и могут легко сигнализировать о полном заряде аккумулятора или прекращении подачи тока.

   Нужно ли полностью разряжать NiMH аккумуляторы перед зарядкой?

  Если вы заботитесь о здоровье своего NiMH аккумулятора и ожидаете, что он будет нормально работать, по крайней мере, в течение ожидаемого срока службы, который составляет 5 лет, вам необходимо полностью разрядить его перед перезарядкой. Кроме того, вы должны полностью зарядить его, прежде чем начать использовать по той же причине. Первоначально NiMH аккумуляторы имели систему памяти, которая означала, что они должны быть полностью разряжены перед зарядкой, иначе они будут заряжаться или разряжаться только до последнего установленного предела зарядки или разрядки. Это означает, что разряженная часть не будет впоследствии заряжаться и станет бесполезной. Впрочем, так было и со старыми версиями аккумуляторов. Более новые не нужно полностью заряжать или разряжать.Но все же тот же эффект уменьшения емкости наблюдается, если аккумулятор каждый раз не используется и заряжается полностью. Таким образом, было бы разумно попытаться закончить силу как можно больше.

   Можно ли перезарядить NiMH аккумулятор?

  Да! Аккумуляторы NiMH склонны к перезарядке, как правило, из-за нетерпения пользователя или нездоровой практики зарядки. Если зарядное устройство слишком мощное или имеет неправильное напряжение, оно перезарядит аккумулятор и необратимо повредит его. То же самое произойдет, если оставить батарею подключенной к сети дольше, чем рекомендуется. Это неправильные, но часто используемые способы зарядки этих батарей, которые приведут к перезарядке и ухудшению производительности и, в конечном итоге, самой батареи. Некоторые пользователи неправильно заряжают или разряжают эти аккумуляторы. Например, подключение аккумулятора до того, как он полностью разрядится, или отсоединение зарядного устройства до того, как он полностью зарядится, и его разрядка. Эти батареи имеют память, и их необходимо полностью заряжать и разряжать для длительного использования и разумных ожиданий производительности.Кроме того, перезарядка нагреет не только аккумулятор, но и зарядное устройство, что сделает его или оба бесполезными. Это также пустая трата электроэнергии. Таким образом, перезаряжать эти никель-металлогидридные аккумуляторы — неправильная идея, и интеллектуальное зарядное устройство может упростить обслуживание, но все же требуется некоторое усердие со стороны пользователя.

  Это все, что можно и чего нельзя делать, что может либо значительно увеличить срок службы NiMH-батареи, либо повредить ее без толку. Насколько хорошо работает ваша батарея, зависит от того, насколько аккуратно вы ее используете.

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевый аккумулятор

Зарядка NiMH аккумуляторов в первый раз — часы зарядки и знания о разрядке аккумуляторов

Зарядка Никель-металлогидридные аккумуляторы играют неотъемлемую роль в обеспечении высокой производительности. Аккумуляторы и элементы обычно следует правильно заряжать и содержать в требуемых условиях, чтобы гарантировать долгий срок службы аккумуляторов. Более того, знание правильной процедуры зарядки NiMH аккумуляторов обеспечит более высокую производительность.Такие эффекты, как перегрев или повреждение элементов, очень возможны, если вы не зарядите аккумуляторы идеально. Кроме того, также важно знать лучшее время для разрядки и зарядки аккумуляторов, чтобы обеспечить максимальную эффективность.

Низкотемпературный большой ток Аварийный пусковой источник питания 24 В Спецификация батареи: 25.2V28Ah (литиевая батарея), 27V300F (суперконденсаторный блок) Температура зарядки: -40℃~+50℃ Температура разрядки: -40℃~+50℃ Пусковой ток: 3000A

Сколько времени требуется для зарядки NiMH аккумулятора?

Существуют различные способы правильной зарядки NiMH аккумуляторов; ночная зарядка, быстрая зарядка и многое другое.Эти методы полностью зарядят NiMH аккумулятор в другое время. Следовательно, это будет зависеть от того, насколько быстро вы хотите заряжать аккумулятор.

Параллельная зарядка

Параллельная зарядка является одним из основных способов зарядки различных никель-металлогидридных аккумуляторов. Вы обнаружите, что пик дельта-V, который обычно указывает на то, что батарея полностью заряжена, выражен неадекватно в NiMH, чем в NiCad. Кроме того, новые NiMH могут иметь выпуклости на кривой на ранних стадиях. Опять же, когда скорость зарядки превышает C/10, NiMH становится чувствительной к перезарядке. Таким образом, если скорость зарядки поддерживается на уровне C/10, для полной зарядки NiMH-аккумулятора потребуется 10 часов. В качестве меры предосторожности рекомендуется отключать аккумулятор после полной зарядки во избежание перегрева. Лучший способ определить, полностью ли заряжен NiMH, — использовать термостат для измерения тепла, выделяемого на электродах.

Ночная зарядка

Ночная зарядка — один из самых дешевых способов зарядить NiMH аккумулятор.Для этого метода потребуется только скорость зарядки C/10 или на 10% меньше номинальной емкости. Ночная зарядка не требует детектора окончания заряда, но обеспечивает полную зарядку. Более того, в современных батареях используется катализатор, который рециркулирует кислород, чтобы предотвратить дальнейший перегрев. С учетом всех условий зарядки никель-металлгидридный аккумулятор заряжается на полную мощность за 13-15 часов. Тем не менее, использование времени во время зарядки имеет первостепенное значение, так как перезарядка медленно снижает эффективность батареи.

Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация батареи: 11,1 В 7800 мАч -40℃ 0.2C пропускная способность ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, антикоррозийная защита, защита от электромагнитных помех

Быстрая зарядка

Использование этого метода для зарядки NiMH довольно рискованно, поскольку он требует полной разрядки аккумулятора перед началом процесса зарядки. Если вам случится зарядить аккумулятор, когда он заряжен на 90 %, скорее всего, произойдет вентиляция аккумулятора.Чтобы исключить вентиляцию, разрядите NiMH аккумулятор и включите зарядное устройство. Выполняя эти процедуры шаг за шагом, никель-металлогидридная батарея должна полностью зарядиться за 5 часов. Кроме того, если ввести датчик температуры во время зарядки, аккумулятор зарядится за 1,5 часа.

Как заряжать новый NiMH аккумулятор?

Нет ничего сложнее, чем зарядить новый NiMH аккумулятор. Однако перед зарядкой новой никель-металлгидридной батареи необходимо учитывать некоторые рекомендации и условия.

Во-первых, для зарядки нового элемента NiMH следует использовать неподходящее зарядное устройство: примечание; все NiMH аккумуляторы. Как правило, недопустимо заряжать батареи любой формы с помощью неисправного зарядного устройства. Например, если вы используете зарядное устройство NiMH для зарядки зарядного устройства NiCad, определение окончания заряда будет эффективным. Поэтому вы всегда должны использовать правильное зарядное устройство для вашего теста. Более того, такие батареи, как литиевые и никелевые, обычно требуют уникальных алгоритмов зарядки. Кроме того, NiMH чувствителен к условиям зарядки по сравнению с другими перезаряжаемыми батареями.

Во-вторых, обычно рекомендуется вручную проверять уровень заряда нового NiMH. Это следует делать часто, так как существует более высокая вероятность перезаряда с новыми NiMH с большим количеством нижних концов. Кроме того, иногда этим батареям может не хватать резервного питания для большей способности зарядки. Поэтому целесообразно убедиться, что батарея полностью заряжена и зарядка отключена.

Другое дело, что не все новые NiMH аккумуляторы обладают функцией быстрой зарядки. Проверка того, поддерживает ли батарея возможность быстрой зарядки, должна быть приоритетом.Подтвердите в электронной таблице, прежде чем поставить аккумулятор на быструю зарядку. Самое главное, обычно разумно помнить, что батареи следует заряжать при нормальной комнатной температуре.

Наконец, у каждой батареи есть собственный способ предотвращения перезарядки. Предотвращение перезарядки является ключевым фактором, который следует учитывать при зарядке NiMH аккумуляторов. Аккумулятор без мер по предотвращению перезарядки со временем будет медленно терять свою эффективность. При условии, что зарядный ток поддерживается постоянным, есть несколько методов, которые вы должны учитывать, если хотите предотвратить этот перезаряд. Это зарядка по таймеру, определение температуры, обнаружение отрицательного дельта-напряжения и медленная зарядка NiMH аккумуляторов.

Следует ли разряжать NiMH аккумуляторы перед зарядкой?

Трудно понять вопрос о том, следует ли полностью разряжать NiMH аккумулятор перед повторной зарядкой. Что ж, не совсем нормально извлекать NiMH-батарею перед ее зарядкой. При нормальной работе NiMH имеет те же характеристики, что и его NiCad аналоги.Тем не менее, некоторые методы зарядки требуют, чтобы батареи разряжались до одной ячейки в час. Поэтому, учитывая процесс зарядки, аккумулятор может быть разряжен или нет. Однако никель-металлогидридные аккумуляторы не подходят для разрядки и разрядки с высокой скоростью. В нормальных условиях NiMH высвобождается с максимальной скоростью 3C.

Тем не менее, чрезмерная разрядка может быть весьма опасной для вашей батареи. Чрезмерная зарядка вызывает обратную полярность в ячейках, что приводит к необратимому повреждению батареи.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.