Сколько заряжать ni mh аккумулятор: Рекомендации по работе с Ni-MH аккумуляторами

Содержание

Ni-MH аккумуляторы

Содержание:

Конструкция

«Эффект памяти»

Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола

«Тренируем» батареи

Как хранить никелевые батареи

Иные особенности эксплуатации

Несмотря на появление более современных технологий и литиевых аккумуляторов, никель-металлогидридные батареи (Ni-MH) остаются пока наиболее распространенными среди страйкболистов. Это связано с их невысокой ценой, абсолютной безопасностью и возможностью заряжать простыми (неуправляемыми) зарядными устройствами. Но если вы хотите, чтобы никель-металлогидридные аккумуляторы служили долго и не подводили в самый ответственный момент игры, необходимо знать их особенности и правильно эксплуатировать батареи такого типа.

Конструкция

Классический аккумулятор Ni-Mh для страйкбола представляет собой корпус из пластика с выведенными ан него контактами и элементами фиксации, внутри которого располагаются никель-металлогидридные банки емкостью 1,2В.

«Эффект памяти»

Это неприятное свойство, которому подвержены все никелевые аккумуляторы, заключается в том, что если батарею начать заряжать, не исчерпав полностью ее заряд, то при последующем использовании она «не отдает» весь заряд полностью. Батарея как бы «запоминает», что в прошлый раз ее заряд не был исчерпан до конца. Из-за этого можно потерять до 60% емкости аккумулятора.

Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола

Если вы используете для зарядки никелевых аккумуляторов неуправляемое зарядное устройство, то очень важно соблюдать время зарядки. Ведь такое ЗУ осуществляет заряд батареи постоянным микротоком, а его длительное воздействие на аккумулятор (сверх положенного времени) приводит к порче и потере емкости. Таким образом, оставив батарею на зарядке без присмотра, несложно «убить» ее. Время зарядки рассчитывается по следующей формуле: 1,1*Емкость АКБ/Силу тока ЗУ. Единицы измерения мАч и мА, соответственно.

Так как никелевые аккумуляторы для страйкбола обладают ярко выраженным эффектом памяти, перед полной зарядкой их необходимо разряжать. Но разряд не должен составлять менее, чем 0,9 В на каждую банку. То есть, если общее напряжение батареи 7,2 В (6 элементов по 1,2 В), то после разрядки напряжении на контактах батареи должно составлять не менее 5,4 В. В противном случае вы не сможете зарядить аккумуляторы при помощи обычной зарядки, активировать их можно будет только с использованием специализированного ЗУ, которое зарядит банки до положенных 0,9 В на каждую микротоком 100-150 мА. Дальнейшая зарядка осуществляется уже обычным ЗУ.

Проще всего разряжать аккумуляторы с использованием автомобильных лампочек соответствующего напряжения. Просто присоединяете ее к контактам батареи и оставляете на некоторое время, контролирую напряжение при помощи вольтметра.

«Тренируем» батареи

Из-за вышеупомянутого «эффекта памяти» никель-металлогидридные батареи сразу после покупки должны быть подвергнуты так называемой «тренировке». То есть первые 5-6 раз их необходимо полностью разрядить и зарядить. Только после этого они приобретают номинальную указанную емкость. Поэтому рекомендуется потратить определенное время, чтобы «подготовить» новые аккумуляторы к игре.

Но это касается только высококачественных недешевых аккумуляторов. Недорогим «нонейм» моделям нередко необходимо несколько десятков циклов зарядки, чтобы выйти на полную емкость.

Как хранить никелевые батареи

Заряжать никелевые батареи полностью необходимо накануне игры. Хранить их при полном заряде не рекомендуется. Но и оставлять полностью разряженными на продолжительное время тоже нельзя – так вы со стопроцентной вероятностью «убьете» аккумуляторы. После чего их придется восстанавливать. Процедура эта сложная, долгая и не всегда успешная.

Для продолжительного хранения заряжайте батареи примерно на 40-50% их емкости. Время заряда можно рассчитать по все той же формуле. Так как накопление емкости при зарядке постоянным микротоком происходит практически линейно, просто поделите общее время зарядки пополам.

При очень длительном хранении (от 6 месяцев и более) рекомендуется аккумуляторы периодически разряжать, а потом заряжать микротоком. Но не следует повторять эту процедуру слишком часто, так как с каждым циклом батарея постепенно изнашивается.

Иные особенности эксплуатации

Никель-металлогидридные аккумуляторы очень чувствительны к перепадам температур. Они могут разом терять до половины своей емкости при температурах ниже 5С^о. Поэтому перевозить их и хранить рекомендуется в теплом месте, желательно, при комнатной температуре. С разрядом (при длительном использовании) батареи могут ощутимо перегреваться. В таком случае рекомендуется временно прекратить их использование и дать аккумулятору остыть до нормальной температуры. Заряжать перегретые батареи категорически не рекомендуется.

Смотрите также:

Страйкбольные винтовки, или легко ли стать снайпером

Аккумуляторы и ЗУ для страйкбола. Разновидности и особенности

28 Июля 2016

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]

Правила эксплуатации NiMh аккумулятора

Удивительно, но не все знают основные правила по использованию аккумуляторов. К нам на почту с завидным постоянством приходят письма с темой вроде «АКБ моей модели не заряжается» или «Моя модель не включается, хотя месяц назад все было отлично». И виной тому неправильная эксплуатация аккумов. Поэтому, если вы решили купить аккумулятор для модели на радиоуправлении, не поленитесь — прочтите данную статью, в будущем вы избежите лишних трат.

Особенности заряда NiMh аккумуляторов

Современные зарядные устройства, чтобы определить окончание заряда таких АКБ, используют метод «дельта пик», который основан на возможности NiMh батарей снижать напряжение на незначительную величину, когда процесс заряда близится к завершению.

При этом совсем неважно, каково номинальное напряжение одной ячейки, и какова номинальная емкость батареи. Именно поэтому большинство зарядных девайсов для данного типа АКБ не имеют настроек для этих показателей.

Подбор тока заряда

Описанный выше метод — «дельта пик» — отлично проявляет себя при токе заряда 0,3С и более, где С — емкость аккумулятора для модели на радиоуправлении. Так, минимальный ток заряда для АКБ емкостью 2000 мАч составит 0,6А (2000 мАч*0,3=600 мА). Если ток будет меньше данного значения, есть большая вероятность, что напряжение батареи в конце заряда не начнет снижаться, а это чревато перезарядом, т. к. ЗУ не сможет определить, когда ему остановиться.

Какой от этого вред? Перезаряд при токах 0,1С приведет к уменьшению емкости батареи.

Подбирая зарядный ток, стоит помнить и о температурном режиме. Чем выше данный показатель, тем сильнее разогрев NiMh аккумулятора для моделей на радиоуправлении. Нельзя допустить, чтобы во время заряда температура достигла максимального порога (55-60 градусов). Потому, если решитесь заряжать АКБ большим током, обеспечьте ему качественное охлаждение.

Отметим, что некоторые модели батарей способны заряжаться при наивысшем значении тока 4С (15 минут), однако мы рекомендуем самый оптимальный вариант — 0,3С. Максимальный показатель зарядного тока для своего аккумулятора можно найти в его технических характеристиках.

Зачем нужно циклировать NiMh аккумулятор

Также отметим, чтобы продлить срок жизни NiMh аккумуляторов для радиоуправляемых моделей, необходимо периодически проводить процедуру циклирования, т. е. полностью разрядить, а затем зарядить АКБ. Делается это для того, чтобы избежать уменьшения емкости, что свойственно данному типу батарей из-за «эффекта памяти».

Обладая такой особенностью, батарея запоминает, сколько емкости было получено во время прошлого заряда и при последующем использовании она потратит ровно столько же. Иными словами если вы решите дозарядить аккумулятор, который потерял лишь половину своей емкости, будьте готовы к тому, что девайс будет и в дальнейшем отдавать столько же мАч.

Как разрядить батарею правильно

Разряжать источник питания также нужно грамотно. Для этого применяются две основных настройки — ток разряда и напряжение, ниже которого разряжать батарею нельзя.

С током все максимально просто — он должен быть в пределах 0,1С-0,3С, но отметим, что чем ниже данный показатель, тем эффективнее пройдет этот процесс, но и времени займет больше.

А вот с напряжением не все так легко. Главное, чего нельзя допустить, — полного разряда хотя бы одной ячейки аккумулятора для радиоуправляемой модели. Так, если ваша батарея состоит из 4 банок, имея в наличии 1 ячейку с наименьшей емкостью, то при разряде она же и пострадает первой. Потому, чтобы узнать минимальный порог напряжения разряда, следует применить формулу: U=1.25*(N-1), где N — количество ячеек. В некоторых ЗУ напряжение разряда можно задавать из расчета на 1 банку, в таком случае формула примет вид: U=1.25*(N-1)/N.

Таким образом, резюмируя все вышеизложенное, можно прийти к следующим выводам:

Ток заряда должен быть в пределах 0,3С-0,5С. Если решитесь на заряд при токе 1С, убедитесь, что обеспечено качественное охлаждение.
Для тока разряда допустимы значения в диапазоне 0,3С-0,1А. Помните, чем меньше этот показатель, тем эффективней разрядка.
Аккумулятор нужно разряжать не ниже установленного минимума напряжения. Этот показатель рассчитывается по формуле, указанной выше.

Какое зарядное устройство подойдет для NiMh аккумуляторов для радиоуправляемых моделей?

Выбор девайсов, в том числе и в магазине «Planeta Hobby» очень разнообразен. Если вы хотите подробно узнать, как выбрать зарядное устройство, читайте эту статью.

Общие рекомендации по подбору аппарата: учитывайте тип АКБ и количество банок в нем, его напряжение и charge rate.

Мы рекомендуем обратить внимание на универсальные зарядные устройства, так как они поддерживают различные типы батарей, способны работать с несколькими АКБ одновременно и обладают широким набором функций и настроек.

Если у вас остались вопросы или возникли сомнения, не стесняйтесь звонить нам или писать на почту ([email protected]). Мы с радостью поможем вам!

как заряжать, каким током, определение уровня заряда

Автор Акум Эксперт На чтение 9 мин Просмотров 5.7к. Опубликовано 23.12.2019

Большую популярность набирают никель-металлогидридные (ni-mh) аккумуляторы. Уже множество производителей перешли именно на них и смогли улучшить по всем характеристикам. Они повысили количество зарядок и увеличили время разряда аккумулятора. Nimh выпускаются на замену никель-кадмиевым. Однако они не могут в полной степени их заменить, поскольку обладают высокими токами. Для долгого использования необходимо знать, как заряжать Ni-MH аккумуляторы. Поэтому следует более детально отнестись к изучению всех особенностей данных аккумуляторов.

Особенности, виды и характеристики никелевых аккумуляторов

Существует множество видов аккумуляторов с разными химическими соединениями. Перед использованием тех или иных батареек стоит тщательно рассмотреть правила ухода, эксплуатации и зарядки. В основном для бытового применения используется только три вида:

Никель-кадмиевые (Ni-Cd).
Никель-цинковые (Ni-Zn).

Внимание! Никель-магниевых (Ni-mn) батареек не существует. Их часто путают с Ni-MH.

Никель-металлогидридные (Ni-MH) питают портативную аппаратуру. Самый распространённый вид аккумуляторов благодаря экологичности. Достаточно мощные. Преобладают над никель-кадмиевыми. Батарейки такого типа после утилизации подвергаются переработке.

Никель-кадмиевые также имеют свою востребованность на рынке. Главное их преимущество — это слабый нагрев при зарядке. Это обусловлено сохранением энергии. Следовательно, данные устройства обладают отличным коэффициентом полезного действия. Поэтому получается, что Ni-Cd также имеют свои плюсы в использовании. Значит, при подзарядке можно использовать высокий ток. И не нужно будет переживать о перегреве из-за внутренних реакций.

Никель-цинковые батарейки повседневно используются в фотоаппаратах. В состав таких батареек включён цинк. Именно он способствует отличному напряжению. Такие устройства не подвержены резкому падению напряжения при разрядке. Однако для Ni-Zn требуется специализированное зарядное устройство.

Как определить уровень заряда

Самым простым способом для определения уровня заряда является использование мультиметра. С его помощью можно определить текущий уровень зарядки. Для того чтобы точно определить, насколько разряжен аккумулятор, необходимо знать его максимальный уровень подзарядки. Потом, сравнив показатели, можно понять, насколько он был разряжен.

Способы зарядки Ni-MH аккумуляторов

Подзарядка подразумевает в себе целый процесс химических реакций. Чтобы все эти реакции проходили нормально, необходимо зарядное устройство.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Следует хорошо разобраться, как правильно подзаряжать Ni-MH аккумуляторы. При рассматривании данного процесса следует знать такое понятие, как КПД. Именно этот коэффициент подразумевает сохранение небольшой части энергии, которая идёт от ЗУ. В различных условиях КПД может быть как выше, так и ниже. Однако оно не может достичь 100 процентов.

Прежде чем приступать к подзарядке металлогидридных батареек, изучим основные виды. Каждый вид зависит от величины тока. Рассмотрим подробнее, как заряжать Ni-MH.

Капельная зарядка

Капельная подзарядка уменьшает срок жизни батарей. Это обусловлено тем, что ток поступает даже тогда, когда устройство уже зарядилось. Следовательно, ток поступает небольшой. Получается, что даже при полном переходе получаемой энергии в тепло батарейка всё равно не прогреется. Это обусловлено тем, что из зарядного устройства подаётся малый ток. Следуя всему сказанному, чтобы подзарядить аккумулятор с большой ёмкостью, требуется капельная подзарядка с увеличенным током.

Обнаружить окончание зарядки никак нельзя: максимума у неё нет. Плавно возрастает и температура. Значит, завершение предугадать нельзя, можно только сам процесс зарядки ограничить во времени. Для этого необходимо точно знать, сколько заряда есть и какой ёмкости аккумулятор. Стоит учитывать ещё и возраст, и физический износ аккумулятора. Для того чтобы остаточный заряд никак не повлиял на сам процесс, необходимо разрядить до нуля аккумулятор перед самим процессом. Такой метод плохо влияет на аккумулятор, ускоряя его физический и моральный износ. Сам процесс подзарядки также будет занимать больше времени. Вычислить длительность капельной подзарядки мешает КПД. На него влияет множество факторов, основным является состояние. Преимуществ немного. Однако простота — это основное, т. е. нет необходимости в контроле за завершением зарядки.

Устройство для капельной подзарядки.

Быстрая зарядка

Для Ni-MH быстрая зарядка осуществляется с напряжением 0,8-1,8 В. При таком напряжении он не нагревается. На некоторых батарейках Ni-MH указывают подзарядку током не больше 1С. Быстрая зарядка определяется критериями, которые позволяют осуществить зарядку без вреда аккумулятора и исключают перегрев и порчу. Пользуясь быстрой зарядкой, нужно хорошо контролировать весь процесс. Для этого существует алгоритм, который включает в себя несколько фаз:

Наличие аккумулятора.
Наличие батареек определяется подачей тока в 0,1С. После этого смотрится само напряжение на полюсах. Данное напряжение должно быть не больше 1,8 вольта. Если же оно будет больше, то процесс зарядки не начнётся. Поскольку зарядное устройство примет это за отсутствие или неисправность аккумулятора.
Квалификация.
При данной фазе определяется степень заряженности аккумулятора. При напряжении 0,8 вольт и ниже использовать быструю подзарядку нельзя. Поэтому зарядное устройство активирует режим предзарядки. Если нормально пользоваться Ni-MH аккумуляторами, то при разрядке напряжение в них не будет опускаться ниже одного вольта. Если оно ниже, значит, аккумулятор глубоко разряжен либо давно не использовался.
Предзарядка.
Данная фаза включается при сильной разрядке. В таких условиях ток подаётся 0,1–0,3С. Если используется предзарядка, то время зарядки устанавливается до тридцати минут. После этого измеряется напряжение. Если оно не достигло 0,8 вольт, то аккумулятор считается повреждённым.
Переход к быстрой подзарядке.
В этой фазе происходит постепенное увеличение зарядного тока, которое происходит в течение 2–5 минут. Также одновременно ведётся контроль температуры. Если она подходит к критическим значениям, зарядка отключается.
Быстрая подзарядка.
При данной зарядке подача тока выходит примерно до 1С. Самое важное при этом — вовремя отключить подачу тока. Поэтому, заряжая Ni-MH устройства, необходимо вести контроль всей зарядки. Сам контроль осуществляется по нескольким критериям.Первый критерий, по которому происходит контроль, — это падение напряжения. Если напряжение упало на 2,5–12 мВ, то зарядка аккумулятора отключается. Также отключение может быть ещё в том случае, если нет изменения напряжения при завершении зарядки.Второй критерий контроля по температуре. Если при зарядке температура батареек возрастает больше чем на один градус в минуту, то зарядка отключается. Однако если ток заряда Ni-MH аккумуляторов будет меньше 0,5С, то данный способ может не сработать. Поскольку температура при такой зарядке будет расти очень медленно, и есть вероятность перезарядить никель-металлогидридный аккумулятор.Третий критерий контроля осуществляется по анализу производной напряжения. При этом способе учитывается скорость роста напряжения. Используя данный метод, можно завершить подзарядку устройства раньше, чем он достигнет максимального показателя. Однако это сложно, поскольку необходимо максимально точное измерение напряжения.Бывают зарядные устройства, которые используют для подзарядки импульсный ток. Данный ток подаётся всего одну секунду, через каждые тридцать миллисекунд. Такой тип зарядки имеет свои преимущества. К ним относится то что, происходит равномерное распределение активных веществ.Очень важно контролировать завершение процесса зарядки по нескольким параметрам. Также должен быть способ аварийного завершения зарядки. Для такого завершения используется контроль температуры. Если температура достигла 50 градусов, то зарядка завершается, а начинается после остывания аккумулятора.
Устройство для быстрой подзарядки
Дозарядка.
После быстрой зарядки рекомендуется дать остыть аккумуляторам. Только после этого следует запускать процесс дозарядки. Сама дозарядка способствует выравниванию заряда в аккумуляторе. Процесс дозарядки совершается до тридцати минут с током зарядки в 0,1–0,3С. Если же дозарядка будет осуществляться дольше, то это уменьшит период службы аккумулятора.
Поддерживающая зарядка.
Поддерживающая зарядка NiMh аккумуляторов нужна только в том случае, если после зарядки их долгое время не использовали. Также для такой зарядки зарядное устройство должно иметь функцию зарядки очень маленьким током. Именно он должен компенсировать процесс саморазряда.

Сверхбыстрая зарядка

Производители никелевых аккумуляторов включили режим сверхбыстрой подзарядки для некоторых видов батареек. Пользоваться этим видом можно в тех случаях, если у вас есть опыт в определении состояния батарей и использовании зарядов. При сверхбыстрой зарядке необходимо снизить уровень тока, как только батарея подзаряжена до 70 %. Прекратить процесс необходимо, как только температура стремительно начала возрастать. Если пользоваться сверхбыстрой подзарядкой, то требуется постоянно контролировать весь процесс. Поскольку даже небольшой прокол может привести к плохим последствиям. Нужно тщательно контролировать температуру нагрева, поскольку перегрев может повлечь за собой как разрушение, так и взрыв.

Общие требования к зарядным устройствам

Существуют зарядные устройства, которые предназначены исключительно для подзарядки никель-металлогидридных батарей. Такие устройства обладают специальным алгоритмом подзарядки. Однако выбирать зарядное устройство следует с возможностью регулирования тока. Либо же устройства, которые могут автоматически устанавливать ток подзарядки, определив тип аккумулятора. Это необходимо потому, что никель-металлогидридные аккумуляторы выпускаются различной ёмкости. Поэтому и нужна регулировка тока. Если ток будет выше необходимого, будет перегрев аккумулятора. Это плохо скажется на нём. Если же ток будет меньше, то сам процесс зарядки будет длиться дольше необходимого. Следующее требование к зарядному устройству заключается в том, чтобы после пропажи питания ЗУ был низкий саморазряд аккумуляторов. Также оно должно уметь определять первичный источник тока. Поскольку в зарядное устройство могут быть установлены пальчиковые батарейки, которые не поддерживают возможность подзарядки.

Зарядное устройство

Советы по эксплуатации аккумуляторов

Основное правило эксплуатации Ni-MH аккумуляторов — не допустить их перегрева и перезарядки. Рассмотрим несколько советов по эксплуатации никель-металлогидридных батарей:

При длительном неиспользовании аккумуляторов их нужно хранить с уровнем заряда не меньше 30 процентов.
Следует тщательно избегать перезарядки и перегрева батареек.
Необходимо давать им остыть после подзарядки или разрядки.
Не позволять батарейкам разряжаться ниже 0,9 вольта. Это связано с тем, что множество бюджетных зарядных устройств не смогут подзарядить аккумулятор, который разряжен ниже данного уровня.
Рекомендуется периодически разряжать батарейки до 0,9 вольт и только потом полностью заряжать его.

Заключение

Если изучить необходимый минимум по зарядке батареек, то можно смело приступать к самостоятельному использованию. Поскольку без знаний тяжело выбрать правильное зарядное устройство, которое будет заряжать аккумуляторы без принесения им вреда.

Как заряжать аккумулятор для страйкбола?

Как заряжать аккумулятор для страйкбола

Страйкбольное электропневматическое оружие (ЭПО) для производства выстрела использует энергию аккумуляторной батареи (АКБ). Существует несколько типов аккумуляторов и зарядных устройств (ЗУ) к ним. Данная статья является руководством, которое поможет разобраться с зарядкой АКБ к Вашему приводу.

Внимание!

Эта статья является руководством по зарядке аккумулятора непосредственно перед использованием (игрой). Вопросы разрядки аккумуляторов, зарядка их для длительного хранения и балансировки банок здесь не рассматриваются.

Для удобства мы разделим статью на несколько частей по количеству типов АКБ:

В каждой части мы отдельно выделим способы зарядки различными ЗУ:

Простые («тупые») ЗУ
Полуавтоматические («полу-умные») ЗУ
Программируемые («умные») ЗУ

Выбор тока зарядки аккумулятора для страйкбола

Важно!

При использовании программируемых зарядных устройств, Вам необходимо будет указывать силу тока зарядки, который измеряется в Амперах (A).
Подбирайте значение из следующих соображений:

1С – этой одна емкость аккумулятора. Например АКБ LiPo 11.1V 1600 mAh имеет 1C = 1.6 A по количеству ампер-часов.

Допускается заряжать аккумулятор LiPo с силой тока 1С (не выше, во избежание повреждения АКБ), но для большей долговечности, ток зарядки рекомендуется ставить в 0.5C – 0.6C.

То есть в нашем случае максимальный ток зарядки АКБ LiPo 11.1V 1600 mAh составляет 1.6 A (1C), а рекомендуемый равняется 0.8 A (0.5C). Чем меньше сила тока зарядки – тем медленнее заряжается АКБ, но в то же время тем дольше он проживет и полнее наберет емкость.

NiCd / NiMh

Никель-Кадмиевые и Никель-Металлгидридные аккумуляторные батареи. Самый дешевый тип АКБ. Часто входит в комплект поставки с ЭПО. Напряжение на банку (элемент) составляет 1.2 Вольта. Могут заряжаться всеми типами зарядных устройств.

Перед зарядкой аккумулятор NiCd или NiMh должен быть полностью разряжен. Напряжение на одну банку должно составлять 1 В вместо 1.2 В (но не ниже!). Если дозаряжать неразряженный АКБ NiCd/NiMh, то гарантированно возникнет эффект памяти, который снизит емкость аккумулятора.

Процесс зарядки NiCd / NiMh аккумулятора

1. Убедитесь, что перед вами аккумулятор нужного типа. Это можно сделать, прочитав надписи на этикетке, упаковке или оплетке аккумулятора.

2. Простое ЗУ (на примере штатного безымянного зарядного устройства)

Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов NiCd / NiMh.

Включите зарядное устройство в сеть.

Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

Засеките время зарядки. Исходите из формулы: емкость АКБ делённая на ток зарядки ЗУ.

Например, аккумулятор с емкостью 1.1 Ah (1100 mAh) при использовании ЗУ с током заряда 0.25 A (250 mAh) нужно заряжать 4 с половиной часа.

1.1 A (1100 mAh) / 0.25 A (250 mAh) = 4.4 часов

При наборе полной емкости аккумулятор ощутимо нагреется. По истечению срока зарядки отключите его от ЗУ. Не допускайте перезаряда АКБ, иначе он будет поврежден.

3. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower N3 Compact Charger)

Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов NiCd / NiMh. Это можно кзнать из наклейки на ЗУ, либо из инструкции.

Включите зарядное устройство в сеть

Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

Следите за индикацией зарядного устройства. Как правило, на корпусе ЗУ написано, какой индикатор что означает. На данном конкретном примере зеленый индикатор Power Light означает, что ЗУ штатно получает энергию от электросети, а светодиод Charging Light отвечает за статус зарядки: красный свет значит, что идет процесс зарядки, а зеленый сигнализирует о полной зарядке аккумулятора.

По окончанию зарядки отсоедините АКБ от зарядного устройства и выключите последнее из сети.

4. Программируемое ЗУ (на примере SkyRC iMax B6AC ver.2)

Включите зарядное устройство в сеть

Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

Задайте необходимые параметры зарядки:

Нажмите Stop, выберите тип батареи «NiMh» нажимая кнопки «Stop» и «<», нажмите «Enter»

Появится информация с выбором тока зарядки. Нажмите «Enter», клавишами «<» и «>» выберите нужное значение в А.
Нажмите и удерживайте «Enter» до появления надписи «Battery Check».

После проверки аккумуляторной батареи (BATTERY CHECK) ЗУ запустит процесс зарядки.

Во время зарядки на экране будет отображаться тип аккумулятора (NiMh) подаваемый ток зарядки (1.2А), текущее напряжение (8.72V), время зарядки (CHG 000:08), заряженная емкость в mAh (00001). После окончания зарядки ЗУ подаст звуковой сигнал и автоматически перестанет подавать напряжение на АКБ.

После окончания зарядки отключите АКБ и выключите ЗУ из розетки.

Li-Po / Li-Ion

Литий-Полимерные и Литий-Ионные АКБ. Li-Po является самым распространенным и эффективным АКБ по соотношению цена/качество. Li-Ion имеет такой же режим зарядки, как и Ли-По, чуть лучше переносит отрицательные температуры. Напряжение на элемент (банку) составляет 3.6 (LiIon) и 3.7 (LiPo) Вольта. Оба АКБ могут заряжаться всеми типами зарядных устройств с соответствующими режимами.

Процесс зарядки LiPo / LiIon аккумулятора

1. Убедитесь, что перед вами LiPo или LiIon. Это можно сделать, прочитав надписи на этикетке, упаковке или оплетке аккумулятора.

2. Простое ЗУ

Простое («тупое») зарядное устройство очень редко встречается в природе для LiPo и LiIon аккумуляторов. По этой причине подробно рассматривать его мы не будем, ограничившись лишь списком порядка действий:

3. 1. Убедитесь, что перед Вами устройство, предназначенное для зарядки Li-Po и Li-Ion АКБ. Это можно узнать из надписи на этикетке.

3. 2. Включите зарядное устройство в сеть.

3. 3. Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ.

3. 4. Засеките время зарядки. Исходите из формулы: емкость АКБ делённая на ток зарядки ЗУ.
Например, аккумулятор с емкостью 1.1 Ah (1100 mAh) при использовании ЗУ с током заряда 0.25 A (250 mAh) нужно заряжать 4 с половиной часа.
1.1 A (1100 mAh) / 0.25 A (250 mAh) = 4.4 часов

3. 5. При наборе полной емкости аккумулятор ощутимо нагреется. По истечению срока зарядки отключите его от ЗУ. Не допускайте перезаряда АКБ, иначе он будет поврежден.

4. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower B3 Compact)

Убедитесь, что перед Вами подходящее для LiPo или LiIon зарядное устройство (по надписи на этикетке).

Включите зарядное устройство в сеть

Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

Следите за индикацией зарядного устройства. Как правило, на корпусе ЗУ написано, какой индикатор что означает. На данном конкретном примере есть три индикатора светодиода, каждый из которых отвечает за один элемент (банку). Красный цвет означает процесс зарядки, зеленый цвет означает полную зарядку элемента. Таким образом, АКБ из трех банок будет заряжен, как только все три светодиода станут зелеными.

По окончанию зарядки отсоедините АКБ от зарядного устройства и выключите последнее из сети.

3. Программируемое ЗУ (на примере SkyRC iMax B6AC ver.2)

Включите зарядное устройство в сеть

Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

Подключите балансировочный разъем. Это необходимо для равномерной зарядки всех банок.

Задайте необходимые параметры зарядки:

Выберите тип батареи «LiPo» нажимая кнопки «Stop» и «<», нажмите ENTER

Выберите необходимый ток заряда A (в амперах) и количество элементов S (банок) в АКБ при помощи кнопок «<» и «>» и «Start».

В данном случае мы ставим ток зарядки в половину емкости аккумулятора (1.2 А) и три банки по 3.7В каждая (11.1В) для аккумулятора LiPo 11.1V 2200mAh.

Нажмите и удерживайте ENTER.

После проверки аккумуляторной батареи (BATTERY CHECK) на экране ЗУ появится информация с количеством элементов.

Нажмите ENTER для запуска процесса зарядки.

Во время зарядки на экране будет отображаться тип аккумулятора и количество банок (LP 3s) подаваемый ток зарядки (в А), текущее напряжение (11.38V), время зарядки (CHG 000:01), заряженная емкость в mAh (00000). После окончания зарядки ЗУ подаст звуковой сигнал и автоматически перестанет подавать напряжение на АКБ.

После окончания зарядки отключите АКБ и выключите ЗУ из розетки.

LiFePO4

Литий-фосфатные аккумуляторы обладают самой высокой устойчивостью к отрицательным температурам. Напряжение на элемент составляет 3.3 Вольта. Могут заряжаться всеми типами ЗУ.

Процесс зарядки

1. Убедитесь, что перед вами LiFePO4, посмотрев на этикетку, упаковку или оплетку аккумулятора.

2. Простое ЗУ

Простое («тупое») зарядное устройство очень редко встречается в природе для LiFePo4 аккумуляторов. По этой причине подробно рассматривать его мы не будем, ограничившись лишь списком порядка действий:

2.1. Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов LiFe (надпись на упаковке)

2.2. Включите зарядное устройство в сеть

2.3. Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

2.4. Засеките время зарядки. Исходите из формулы: емкость АКБ делённая на ток зарядки ЗУ.

Например, аккумулятор с емкостью 1.1 Ah (1100 mAh) при использовании ЗУ с током заряда 0.25 A (250 mAh) нужно заряжать 4 с половиной часа.
1.1 A (1100 mAh) / 0.25 A (250 mAh) = 4.4 часов.

2.5. При наборе полной емкости аккумулятор ощутимо нагреется. По истечению срока зарядки отключите его от ЗУ. Не допускайте перезаряда АКБ, иначе он будет поврежден.

3. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower IP 2020)

3.1. Убедитесь, что перед Вами подходящее для LiPo или LiIon зарядное устройство (по надписи на этикетке).

3.2. Включите зарядное устройство в сеть

3.3. Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

3.4. Установите нужный тип аккумулятора, нажав соответствующую кнопку «LiFe»

3.5. Следите за индикацией зарядного устройства. Как правило, на корпусе ЗУ написано, какой индикатор что означает. На данном конкретном примере есть три индикатора — светодиода, каждый из которых отвечает за свой тип аккумуляторной батареи.

Постоянный свет диода означает ожидание (без подключенного АКБ) либо полную зарядку аккумулятора.

Мигающий свет значит, что аккумуляторная батарея находится в процессе зарядки.

Быстро мигающая лампочка сигнализирует об ошибке зарядки (неисправность ЗУ либо АКБ).

По окончанию зарядки отсоедините АКБ от зарядного устройства и выключите последнее из сети.

4. Программируемое ЗУ (на примере SkyRC IMax B6)

4.1. Включите зарядное устройство в сеть при помощи подходящего блока питания (приобретается отдельно).

4.2. Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

4.3. Подключите балансировочный разъем. Это необходимо для равномерной зарядки всех банок.

4.4. Задайте необходимые параметры зарядки

Выберите тип батареи «LiFe» нажимая кнопки «Stop» и «<», нажмите «Enter».

*Если у вас отсутствует заданный режим «LiFe», а установлен «LiPo», выберите кнопками «Stop» и «<» опцию USER SET PROGRAM, нажмите «Enter»

Установите тип элементов — нажмите «Start», кнопками «<» и «>» выберите «LiFe», нажмите «Enter» и вернитесь в меню нажав клавишу «Stop»

В меню выберите режим LiFe BATT, нажмите «Enter»

Выберите необходимый ток заряда A (в амперах) и количество элементов S (банок) в АКБ при помощи кнопок Status и Start исходя из параметров аккумулятора.

В нашем случае для аккумулятора LiFePO4 9.9V 1100mAh устанавливаем значение в 1.1 А и 9.9 В (3 элемента).

После установки параметров нажмите и удерживайте «Enter»до появления надписи BATTERY CHECK.

После проверки аккумуляторной батареи (BATTERY CHECK) ЗУ покажет экран с количеством элементов. Нажмите «Enter» для старта процесса зарядки.

Во время зарядки на экране будет отображаться тип аккумулятора и количество банок (Li3s) подаваемый ток зарядки (в А), текущее напряжение (10.40V), время зарядки (CHG 000:28), заряженная емкость в mAh (00008). После окончания зарядки ЗУ подаст звуковой сигнал и автоматически перестанет подавать напряжение на АКБ.

После окончания зарядки отключите АКБ и выключите ЗУ из розетки.

Как их заряжать »Электроника

Никель-металлогидридные батареи и элементы

требуют правильной зарядки для обеспечения длительного срока службы — важны скорость зарядки, перезарядка, способ зарядки.

Аккумуляторная технология Включает:
Обзор аккумуляторной технологии Определения и термины батареи NiCad NiMH Литий-ионный Свинцово-кислотный

Никель-металлогидридный, NiMH аккумулятор включает: NiMH зарядка Саморазряд NiMH

Правильная зарядка никель-металлгидридных элементов и батарей является ключом к поддержанию их производительности.Знание того, как их правильно заряжать, обеспечит высокий уровень производительности и более длительный срок службы.

Зарядка никель-металлгидридных элементов немного сложнее, чем их никель-кадмиевые предшественники, поскольку пик напряжения и последующее падение напряжения, которые использовались для определения полного заряда, намного меньше на никель-металлгидридных батареях и элементах.

Перезарядка приводит к перегреву и повреждению элемента, что приводит к потере емкости, и элементы с гидридом никеля более чувствительны к этому, чем NiCd. Это означает, что зарядные устройства должны быть тщательно спроектированы, чтобы избежать перезарядки, и пользователи также должны быть немного осторожнее.

Характеристики заряда / разряда NiMH

В работе никель-металлгидридный элемент имеет многие характеристики, аналогичные более привычным никель-кадмиевым элементам. Кривая разряда очень похожа на кривую разряда NiCad с учетом дополнительной зарядки, которую он может взять. Однако он очень нетерпим к перезарядке, поскольку в этом случае его емкость снижается. Это представляет собой серьезную проблему для разработчиков зарядных устройств.

Многие интеллектуальные зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов обнаруживают небольшой, но отчетливый «скачок» выходного напряжения, когда никель-кадмиевые батареи полностью заряжены.Однако для никель-металлгидридных элементов это увеличение намного меньше, что затрудняет его обнаружение. В результате также определяется температура элементов, поскольку после полной зарядки элемент рассеивает большую часть дополнительного заряда в виде тепла. Еще одна сложность заключается в том, что характеристики никель-металлгидридных элементов значительно различаются от одного производителя к другому, что затрудняет определение характеристик заряда.

Интересно отметить, что эффективность зарядки никелевых аккумуляторов всех форм составляет от 100% до примерно 70% от полного заряда.Это означает, что сначала температура повышается незначительно, но позже, когда уровень заряда повышается, эффективность падает и выделяется тепло, которое снижает температуру элемента.

Способы зарядки NiMH

Существует ряд методов зарядки, которые можно использовать с никель-металлогидридными батареями. К сожалению, зарядка никель-металлогидридных никель-металлгидридных аккумуляторов не так проста по сравнению с другими типами элементов или аккумуляторов.

Никель-металл-гидридные элементы, как и никель-кадмиевые, требуют зарядки постоянным током.Уровень заряда обычно указывается на корпусе элемента, и его нельзя превышать.

В рамках зарядки постоянным током есть несколько методов, которые могут быть применены для предотвращения перезарядки.

Таймер зарядки: Использование времени для определения окончания зарядки — самый простой метод. Часто в зарядное устройство можно встроить электронный таймер, хотя многие базовые зарядные устройства не имеют этого встроенного средства.Этот подход предполагает, что аккумулятор или элемент заряжается от известного состояния заряда, например полностью разряжен.
Одна из проблем этого метода заключается в том, что если ячейка потеряла свою зарядную емкость, то зарядное устройство, ожидающее доставки 100% заряда в соответствии с расчетным временем, произведет перезаряд, что еще больше усугубит деградацию ячейки.
Тепловое обнаружение: Обнаружение окончания заряда никель-металлгидридного элемента путем определения температуры элемента также представляет трудности.Хотя при перезарядке аккумулятор часто кажется теплым, иногда бывает трудно точно оценить повышение температуры, поскольку центр аккумулятора будет намного горячее, чем снаружи. Также, если аккумулятор заряжается медленно, то повышение температуры будет меньше.
Обнаружение отрицательного дельта-напряжения: Предпочтительный метод определения конца заряда никель-кадмиевых элементов — это использование метода NDV — отрицательного дельта-напряжения. Этот метод обнаруживает падение напряжения, которое появляется при полном заряде элемента.Однако при зарядке NiMH-элемента обнаруживается лишь небольшое падение напряжения. Зарядное устройство NiMH должно быть способно обнаруживать падение напряжения около 5 мВ на элемент. Следовательно, для надежного обнаружения такого небольшого падения напряжения в зарядное устройство NiMH необходимо ввести достаточную фильтрацию шума, чтобы гарантировать, что паразитные наводки и другие шумы не приведут к окончанию заряда.
Медленная зарядка NiMH аккумуляторов: NiMH аккумуляторы Медленная зарядка не рекомендуется.Использование значений заряда от 0,1 до 0,25C не дает индикаторов, необходимых для определения окончания заряда. При изменении напряжения всего около 5 мВ при полной скорости заряда, более мелкие изменения, возникающие при медленном заряде, практически невозможно обнаружить. Кроме того, температуры, указывающие на окончание заряда, также намного ниже и их нелегко обнаружить. Соответственно, медленная зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов и элементов не рекомендуется.

Многие современные никель-металлгидридные зарядные устройства сочетают в себе три основных метода обнаружения окончания заряда: NDV, обнаружение повышения температуры и последующее использование таймера в качестве последнего конца завершения заряда в случае, если другие эффекты замаскированы или остаются незамеченными.

В дополнение к этому, многие зарядные устройства включают 30-минутную подзарядку в 0,1C, чтобы добавить несколько процентных пунктов надбавки.

Некоторые усовершенствованные зарядные устройства NiMH применяют начальную быструю зарядку 1С. По прошествии определенного времени или когда напряжение элемента достигает определенной точки, в цикл зарядки включается период охлаждения. Цикл зарядки затем продолжается при более низком токе. Зарядное устройство NiMH затем применяет дальнейшее снижение тока по мере зарядки. Эта схема продолжается до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен.Этот метод зарядки известен как метод «ступенчато-дифференциального заряда». Стоит отметить, что он подходит для всех никелевых элементов и аккумуляторов.

Однако многие NiMH-элементы заряжаются с помощью простых зарядных устройств, и в результате их очень легко подвергнуть перезарядке. Из-за их нетерпимости к завышенным ценам это может означать, что их жизнь сокращается. Многие люди обнаружили, что средний срок службы никель-металлгидридных батарей меньше ожидаемого. Часто это может быть связано с трудностями, связанными с их завышенной ценой.

NiMH капельная зарядка

Поскольку никель-металлгидридные аккумуляторы не переносят перезарядку, необходимо соблюдать осторожность при подзарядке.

Хотя никель-кадмиевые батареи могут заряжаться непрерывным током со скоростью около 0,1 ° C, это считается слишком высоким для никель-металлгидридных аккумуляторов, и принято считать, что для большинства никель-металлгидридных аккумуляторов непрерывная зарядка должна выполняться со скоростью около 0,05 ° C.

Даже при такой скорости непрерывной зарядки рекомендуется не оставлять их на слишком долгое время.Лучше не проливать струйку заряда и восстанавливать саморазряд перед использованием.

Как заряжать NiMH аккумуляторы: рекомендации

Принимая во внимание тот факт, что зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов должна производиться надлежащим образом, несколько рекомендаций могут оказаться полезными.

Никогда не заряжайте никель-металлгидридные элементы с помощью неправильного зарядного устройства: Никогда не допускается заряжать аккумулятор любой формы с помощью зарядного устройства, которое может быть неподходящим. Никель-металлгидридные элементы нельзя заряжать с помощью зарядного устройства NiCd, так как обнаружение окончания заряда не сработает.
Зарядка при комнатной температуре: NiMH-элементы не любят заряжаться при низких или высоких температурах.
Проверить температуру элемента: Если никель-металлгидридный элемент нагревается, зарядку следует прекратить. Бытовые зарядные устройства не всегда корректно прекращают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы.
Проверка состояния заряда вручную: При использовании многих низкоуровневых зарядных устройств для никель-металлгидридных аккумуляторов существует реальная возможность перезарядки, и может отсутствовать резервное время окончания заряда.Поэтому целесообразно вручную проверить вероятность зарядки аккумулятора и прекратить зарядку.
Проверка возможности быстрой зарядки: Хотя многие NiMH-элементы можно быстро заряжать, это подходит не для всех. Перед применением быстрой зарядки сверьтесь с таблицей данных.
Быстрая зарядка: Если NiMH-элементы можно быстро заряжать, то их лучше всего заряжать в этом режиме. При такой зарядке легче определить точку окончания зарядки.При зарядке примерно до 70% эффективность зарядки приближается к 100%, а аккумулятор остается холодным. Поэтому приемлема быстрая зарядка большинства никель-металлгидридных элементов.
Капельная подзарядка: В идеале не допускайте непрерывной подзарядки в течение длительного времени. Никелевые батареи должны остывать при непрерывной подзарядке. Если тепло, капельный заряд слишком велик.
Используйте правильное зарядное устройство: Никелевые и литиевые батареи требуют очень разных алгоритмов зарядки.Не смешивайте зарядные устройства. Зарядное устройство NiMH также может заряжать NiCd; зарядное устройство NiCd перезаряжает NiMH.

Поскольку никель-металлгидридные элементы более чувствительны к способу заряда по сравнению с другими формами перезаряжаемых аккумуляторов, необходимо соблюдать осторожность, чтобы выбрать правильное зарядное устройство NiMH, а также правильно его использовать. Таким образом клетки будут служить дольше и работать лучше.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

Часто задаваемые вопросы о зарядном устройстве NiMH

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

[Примечание: в этом разделе часто задаваемых вопросов в основном рассматриваются вопросы о зарядных устройствах, предназначенных для аккумуляторов NiMH или NiCD. Он не распространяется конкретно на свинцово-кислотные, герметичные свинцово-кислотные (SLA) или литий-ионные зарядные устройства.]

В чем разница между быстрой зарядкой и быстрой зарядкой?

Оба термина по сути бессмысленны.В отрасли нет стандарта, поэтому производители могут использовать эти термины по-разному. Одна из проблем с такими терминами заключается в том, что время, необходимое для зарядки аккумулятора, зависит от емкости заряжаемого аккумулятора. Зарядное устройство, способное зарядить NiCD аккумулятор AAA стандартной емкости (180 мАч) всего за один час, может потребовать 8 часов для зарядки NiMH аккумулятора большой емкости (1500 мАч). Лучше игнорировать такие термины и сделать приблизительный расчет того, насколько быстро зарядное устройство может заряжать аккумуляторы.(Для этого вы можете использовать наш калькулятор времени заряда аккумулятора . )

Вернитесь к началу страницы

Сколько времени потребуется зарядному устройству для зарядки аккумуляторов?

Довольно легко оценить, сколько времени это займет. Просто разделите емкость аккумулятора на скорость зарядки зарядного устройства, а затем увеличьте время примерно на 20%, чтобы учесть определенную неэффективность. Например, аккумулятор емкостью 1600 мАч потребует около 4 часов для полной зарядки зарядным устройством со скоростью заряда 500 мА.(1600 мАч / 500 мА x120%). Между прочим, этот пример применим к стандартной NiMH батарее AA и типичному «быстрому зарядному устройству». Имейте в виду, что частично разряженный аккумулятор будет заряжен за меньшее время.

Если это кажется слишком сложным, воспользуйтесь нашим калькулятором времени зарядки аккумулятора .

Вернитесь к началу страницы

Может ли зарядное устройство повредить аккумулятор (сократить срок его службы или уменьшить емкость)?

Да. Самая частая причина преждевременного выхода из строя аккумулятора — перезарядка. Тип зарядных устройств, наиболее часто вызывающих перезарядку, — это так называемые «быстрые зарядные устройства» на 5 или 8 часов. Проблема с этими зарядными устройствами в том, что у них действительно нет механизма контроля заряда. Большинство из них представляют собой простые конструкции, которые заряжаются с полной скоростью в течение фиксированного периода времени, обычно пять или восемь часов, а затем отключаются или переключаются на более низкий уровень «струйной» зарядки. С этими зарядными устройствами при правильном использовании все в порядке. При неправильном использовании они могут сократить срок службы батареи несколькими способами.

Сначала предположим, что в зарядное устройство вставлены полностью заряженные или частично заряженные аккумуляторы. Зарядное устройство не может это почувствовать, поэтому оно полностью заряжает батареи, на которые оно было рассчитано. Нет ничего необычного в том, чтобы поместить частично заряженные батареи в зарядное устройство, поскольку довольно легко перепутать батареи и случайно вставить полностью заряженные батареи в зарядное устройство. Сделайте это несколько раз с одним из этих зарядных устройств, и емкость аккумулятора начнет падать.

Другой распространенной ситуацией является прерывание цикла зарядки на этапе зарядки. Зарядное устройство отключают, чтобы посмотреть, насколько нагреются батареи, или использовать электрическую розетку для чего-нибудь еще. Затем зарядное устройство снова подключается. К сожалению, это приведет к повторному запуску полного цикла зарядки, даже если предыдущий цикл зарядки был почти завершен.

Самый простой способ избежать этих сценариев — использовать интеллектуальное зарядное устройство, зарядное устройство с микропроцессорным управлением.Интеллектуальное зарядное устройство может определить, когда аккумулятор полностью заряжен, а затем, в зависимости от его конструкции, либо полностью отключить, либо переключиться на непрерывный заряд. В большинстве наших зарядных устройств используется микропроцессорное управление. Для получения конкретной информации см. Нашу сравнительную таблицу зарядных устройств .

Вернитесь к началу страницы

Что такое капельный заряд?

Теоретически капельный заряд — это скорость заряда, которая достаточно высока, чтобы поддерживать полностью заряженный аккумулятор, но достаточно низка, чтобы избежать перезарядки.Плата за обслуживание — это еще один способ описания постоянной зарядки. Определение оптимальной скорости непрерывного заряда для конкретной батареи немного сложно описать, но обычно считается, что она составляет около десяти процентов от емкости батареи, т.е. е. Оптимальная скорость непрерывной подзарядки Sanyo 2500 мАч AA NiMH не превышает 250 мА. Одна из причин, по которой вам важно понимать оптимальную скорость непрерывного заряда для вашего зарядного устройства и аккумуляторов, заключается в компенсации саморазряда NiCD и NiMH аккумуляторов.Другая причина заключается в том, что перезарядка аккумулятора определенно сократит срок его службы. Хотя большинство производителей не рекомендуют оставлять батарею в зарядном устройстве на длительное время, многие люди оставляют свои батареи в зарядном устройстве на непрерывной подзарядке на несколько дней или недель, чтобы сохранить свои батареи «готовыми к использованию». Если вам известна скорость непрерывного заряда, которую производит ваше зарядное устройство, и она составляет около одной десятой емкости аккумулятора или меньше, тогда все будет в порядке, если вы собираетесь делать это время от времени.Вообще говоря, вы не хотите оставлять зарядное устройство подключенным к сети без присмотра на длительное время.

Вредна ли непрерывная зарядка для аккумуляторов?

Многие производители аккумуляторов не рекомендуют длительную (за несколько месяцев) непрерывную зарядку. Если используется непрерывная зарядка, то скорость зарядки должна быть очень низкой, низкой или только прерывистой. Лучшие интеллектуальные зарядные устройства будут отправлять импульсный заряд аккумулятору только после того, как он зарядится.Они не применяют постоянную низкую ставку заряда. Некоторые реселлеры аккумуляторов заявляют, что применение непрерывной непрерывной подзарядки примерно на 1/10 емкости аккумулятора не является вредным. Однако мы не видели, чтобы производители аккумуляторов одобряли такую практику.

Лучше полностью зарядить батареи, а затем хранить их полностью заряженными в морозильной камере, чем оставлять их на непрерывной подзарядке на очень длительные периоды времени.

Вернитесь к началу страницы

Уменьшает ли быстрая зарядка срок службы батарей?

Незначительно.Если для этого используется правильно спроектированное интеллектуальное зарядное устройство, большинство никель-металлгидридных аккумуляторов можно перезарядить примерно за час без каких-либо повреждений или значительного сокращения их срока службы. Однако никель-металлгидридные аккумуляторы можно быстро заряжать только с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов. Зарядные устройства, предназначенные для быстрой зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, могут перезарядить никель-металлогидридные аккумуляторы. Хотя может быть правдой, что быстрая зарядка NiMH аккумуляторов может немного сократить срок их службы (вероятно, менее чем на 10%), это должно быть более чем компенсировано неудобством, связанным с постоянной медленной зарядкой аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

В чем разница между зарядным устройством для никель-металлгидридных аккумуляторов и зарядным устройством для никель-кадмиевых аккумуляторов.

Наибольшие различия заключаются в скорости заряда (насколько быстро зарядное устройство может заряжать батареи) и в управлении зарядкой (как заряд определяет, когда остановить заряд). Многие из недорогих зарядных устройств для никель-металлгидридных аккумуляторов представляют собой просто зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов, которые были немного изменены. Обычно 5-часовое зарядное устройство NiCd оснащено переключателем, который позволяет увеличить время зарядки с пяти до восьми часов.Таким образом, зарядное устройство NiCd на 5 часов превращается в зарядное устройство NiMh на 8 часов. Как мы упоминали выше, мы не рекомендуем этот тип зарядного устройства. Хотя зарядное устройство с таймером дешевле в производстве, чем интеллектуальное зарядное устройство, оно может привести к перезарядке и повреждению аккумулятора, если аккумуляторы часто заряжаются до того, как они разрядятся (то есть аккумуляторы используются в течение короткого времени, а затем полностью заряжаются снова. ).

Интеллектуальные зарядные устройства

NiMH на самом деле были разработаны, чтобы определять, когда NiMH аккумулятор полностью заряжен, а затем отключаться или переходить в режим непрерывной зарядки.Из-за более сложной схемы этот тип зарядного устройства стоит дороже, но должен продлить срок службы батареи . Некоторые из этих зарядных устройств лишь немного дороже «глупых» зарядных устройств. Мы настоятельно рекомендуем приобрести интеллектуальное зарядное устройство для ваших никель-металлгидридных или никель-кадмиевых аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

Могу ли я использовать старое зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов?

Ответ на этот вопрос зависит от типа зарядного устройства NiCd. В зависимости от типа имеющегося у вас никель-кадмиевого зарядного устройства старое никель-кадмиевое зарядное устройство может недостаточно заряжать никель-металлогидридные батареи (скорее всего), заряжать их чрезмерно (что менее вероятно) или заряжать никель-металлогидридные батареи должным образом (но это вряд ли произойдет автоматически и может займет очень много времени).Давайте посмотрим на три случая.

Многие из старых никель-кадмиевых зарядных устройств представляют собой простые зарядные устройства с синхронизацией по времени, которые заряжают батареи в течение фиксированного времени, а затем отключаются. К сожалению, поскольку никель-кадмиевые батареи имеют гораздо меньшую емкость, чем никель-металлогидридные батареи, таймер, вероятно, отключится задолго до того, как никель-металлогидридные батареи будут полностью заряжены. Это не повредит батареи, но никель-металлгидридные батареи не будут полностью заряжены, поскольку таймер остановит цикл зарядки слишком рано.

Также распространены среди старых никель-кадмиевых зарядных устройств так называемые «ночные» зарядные устройства, которые заряжают аккумуляторы с низкой скоростью, пока зарядное устройство подключено к электросети. Зарядное устройство этого типа может полностью заряжать никель-металлогидридные аккумуляторы, но на то, чтобы Сделай так. Возможно, что старому зарядному устройству NiCd потребуется до 48 часов для полной зарядки новых NiMH аккумуляторов большой емкости! Этот тип зарядного устройства вряд ли повредит никель-металлгидридные батареи, если батареи не будут оставлены в зарядном устройстве на несколько недель, но это может быть не очень удобно в использовании.Если у вас есть такое зарядное устройство, вы можете определить, сколько времени вам понадобится для зарядки аккумуляторов, с помощью калькулятора, указанного выше.

Последняя возможность состоит в том, что старое зарядное устройство NiCd является быстрым зарядным устройством, которое будет заряжать никель-металлгидридные батареи, но не будет иметь необходимой схемы для остановки цикла зарядки после полной зарядки NiMH-батарей. Если зарядное устройство NiCd предназначено для зарядки аккумуляторов менее чем за два часа, это может быть именно этот тип. В этом случае существует риск того, что старое зарядное устройство перезарядит NiMH аккумуляторы.Это станет очевидным, если батареи сильно нагреются во время цикла зарядки. (NiMH аккумуляторы обычно нагреваются при полной зарядке, особенно при быстрой зарядке). Если никель-металлгидридные батареи становятся слишком горячими для использования и остаются в таком состоянии более 20 или 30 минут, то зарядное устройство, скорее всего, перезаряжает никель-металлгидридные батареи и может сократить их срок службы. Вы, скорее всего, столкнетесь с этим типом зарядного устройства, если оно предназначено для быстрой зарядки автомобильных аккумуляторов радиоуправления (RC).Мы не рекомендуем использовать быстрое зарядное устройство NiCD для зарядки NiMH аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

Какие батареи лучше: NiCD или NiMH?

Это действительно зависит от того, для чего вы собираетесь их использовать. NiCD аккумуляторы обычно используются для электроинструментов, и по этой емкости они во многих отношениях превосходят NiMH аккумуляторы. Для цифровых устройств с высоким энергопотреблением, где вес имеет первостепенное значение, лучше всего подходят никель-металлгидридные батареи. NiMH батареи также считаются экологически чистым химическим составом батарей.NiCD токсичны, и их переработка обязательна.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядка аккумулятора или тренировка?

Когда вы намеренно разряжаете батарею до определенного минимального напряжения, а затем перезаряжаете ее, это называется кондиционированием или восстановлением батареи. Это также иногда называют упражнениями на батарейках. Это особенно важно для уменьшения того, что некоторые называют эффектом памяти, испытываемым при использовании никель-кадмиевых батарей, если вы обычно не полностью разряжаете их при каждом использовании.Для аккумуляторов NiCD это необходимо делать периодически, примерно каждые 10 циклов зарядки / разрядки или около того, иначе аккумуляторы начнут терять емкость. Для никель-металлгидридных аккумуляторов кондиционирование не требуется для уменьшения эффекта памяти, потому что в этом типе аккумуляторов он незначителен. Однако восстановление очень удобно как для NiMH, так и для NiCD аккумуляторов, потому что новые аккумуляторы не заряжаются, когда вы их получаете, и их необходимо заряжать и разряжать три-пять раз, прежде чем они достигнут своей полной емкости.Кроме того, время от времени кондиционирование перезаряжаемых батарей помогает гарантировать, что они прослужат вам годы или прослужат, и сэкономят вам как можно больше денег, прежде чем вы отправите их на переработку и получите новые.

Вернуться к началу страницы

Что такое канал заряда или цепь заряда?

Зарядные устройства

имеют один или несколько каналов зарядки, также называемых цепями зарядки. Каждый канал зарядки может заряжать одну или несколько батарей. Например, зарядные устройства типа AA и AAA обычно имеют четыре зарядные станции и два канала зарядки.Это означает, что каждый канал заряда заряжает две батареи в одной цепи. Вот почему вы видите, что многие люди рекомендуют хранить батареи в наборах, чтобы оптимизировать их зарядку. В основном это рекомендуется, потому что вы, вероятно, используете зарядное устройство с двумя батареями в каждом канале зарядки, например, наш TurboCharger 4000.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядная станция?

В зарядном устройстве для аккумуляторов зарядная станция — это место, куда вы помещаете аккумулятор для его подзарядки.Многие зарядные устройства имеют зарядные станции, которые подходят для аккумуляторов разных типов и размеров. Например, большинство зарядных устройств типа AA также могут работать с батареями AAA, а некоторые «универсальные» зарядные устройства также могут работать с другими типами на той же зарядной станции. например, клетки AA, AAA, C и D. У универсальных зарядных устройств других типов есть адаптеры, которые входят в комплект или должны приобретаться отдельно, чтобы использовать батареи разных типов и размеров.

Что делает зарядное устройство «умным зарядным устройством»?

Любое зарядное устройство, использующее компьютерный чип для управления различными аспектами процесса зарядки, можно считать интеллектуальным зарядным устройством.Технически даже зарядное устройство, которое может обнаруживать и регулировать скорость зарядки на основе батареи, вставленной в зарядную станцию, может считаться интеллектуальным зарядным устройством, но все, что является либо ручным (постоянная скорость зарядки, пока оно подключено), либо использует таймер Чтобы управлять процессом зарядки, мы не рассматриваем настоящее умное зарядное устройство. Есть даже разные уровни умных зарядных устройств. Различные функции, которые работают вместе, иногда загадочным образом, потому что у аккумуляторов и зарядных устройств очень много переменных.Для того чтобы мы могли рассматривать зарядное устройство как интеллектуальное зарядное устройство, оно должно иметь общую функцию зарядки, известную как отрицательная дельта V. Отрицательная дельта V — это, по сути, технический метод для зарядного устройства, чтобы узнать, когда батарея достигла своей зарядной емкости, а затем выключить отключение зарядки или иногда переход в режим непрерывной зарядки. Другими функциями, которые способствуют «умному» статусу зарядных устройств, являются: Спасение батареи (реализовано различными способами, чтобы попытаться «отскочить» от чрезмерно разряженной батареи — i.е. менее 1,0 или 0,9 вольт — так что он будет заряжаться), датчики температуры, функции разряда и кондиционирования, функции тестирования батареи и даже таймеры для ограничения общей продолжительности заряда, поэтому, даже если вы оставите его подключенным, он сам поворачивается выключится по истечении заданного времени. Помните, что все производители считают свои зарядные устройства «умными» с некоторыми или всеми этими функциями, и все они не одинаковы !? Эй, мы тоже …

Вернуться к началу страницы

Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы?

Как правильно подать заряд, чтобы снизить нагрев и предотвратить перезарядку?

Алгоритм заряда для NiMH, использующий отрицательное значение Delta V для определения полного заряда, является деликатным, особенно при зарядке ниже 0.5С. Несоответствующий аккумуляторный блок или нагретый аккумулятор еще больше уменьшают симптомы.

NDV в зарядном устройстве NiMH должно реагировать на падение напряжения 5 мВ на элемент или меньше. Это требует электронной фильтрации для компенсации шума и колебаний напряжения, вызванных аккумулятором и зарядным устройством. Хорошо спроектированные зарядные устройства NiMH включают в себя NDV, плато напряжения, дельта-температуру (dT / dt), температурный порог и таймеры тайм-аута в алгоритме обнаружения полной зарядки. Эти «ворота-организации» используют все, что приходит первым.Многие зарядные устройства включают 30-минутную подзарядку 0,1C, чтобы увеличить емкость на несколько процентных пунктов.

Некоторые современные зарядные устройства применяют начальную быструю зарядку 1С. При достижении определенного порога напряжения добавляется перерыв в несколько минут, позволяющий батарее остыть. Заряд продолжается при более низком токе, а затем применяется дальнейшее уменьшение тока по мере развития заряда. Эта схема продолжается до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен. Этот метод, известный как «ступенчато-дифференциальный заряд», подходит для всех никелевых аккумуляторов.

Зарядные устройства

, использующие ступенчатый дифференциал или другие агрессивные методы зарядки, достигают увеличения емкости примерно на 6 процентов по сравнению с более простыми зарядными устройствами. Хотя желательна более высокая емкость, заполнение батареи до краев добавляет напряжения и сокращает общий срок службы батареи. Вместо того, чтобы достичь ожидаемых 350–400 циклов обслуживания, агрессивное зарядное устройство может разрядить аккумулятор после 300 циклов.

NiMH не любит перезарядку, а постоянный заряд установлен на уровне около 0,05 ° C.NiCd лучше поглощает перезаряд, и оригинальные зарядные устройства NiCd имели постоянный заряд 0,1C. Различия в токе непрерывного заряда и необходимость более чувствительного определения полного заряда делают оригинальное зарядное устройство NiCd непригодным для NiMH аккумуляторов. NiMH в зарядном устройстве NiCd будет перегреваться, но NiCd в зарядном устройстве NiMH работает хорошо. Современные зарядные устройства подходят для обеих систем аккумуляторов.

Медленная зарядка никель-металлгидридного аккумулятора затруднена, если вообще возможна. При коэффициенте C от 0,1C до 0.3C, профили напряжения и температуры не демонстрируют определенных характеристик для запуска обнаружения полного заряда, и зарядное устройство должно зависеть от таймера. При зарядке частично или полностью заряженных аккумуляторов может произойти опасный перезаряд, даже если аккумулятор остается холодным.

То же самое происходит, если аккумулятор потерял емкость и может удерживать только половину заряда. По сути, размер этой батареи уменьшился вдвое, в то время как фиксированный таймер запрограммирован на подачу 100-процентного заряда без учета состояния батареи.

Многие пользователи аккумуляторов жалуются на более короткий срок службы, чем предполагалось, и неисправность может быть в зарядном устройстве. Недорогие бытовые зарядные устройства склонны к неправильной зарядке. Если вы хотите повысить производительность аккумулятора с помощью недорогого зарядного устройства, оцените уровень заряда аккумулятора и соответствующим образом установите время зарядки. Извлеките батареи, если предполагается, что они полностью заряжены.

Если зарядное устройство заряжается с высокой скоростью, проверьте температуру. Теплый означает, что батареи могут быть полностью заряжены.Лучше извлекать батареи раньше и заряжать перед каждым использованием, чем оставлять их в зарядном устройстве для последующего использования.

Несколько простых рекомендаций по зарядке NiMH аккумуляторов

Эффективность заряда никелевого сплава близка от 100 до 70 процентов. Аккумулятор остается холодным, но начинает нагреваться со сниженной эффективностью по мере перехода к полной зарядке.
Никелевые батареи должны остывать при непрерывной подзарядке. Если тепло, капельный заряд слишком велик.
Бытовые зарядные устройства не всегда корректно завершают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы.
Зарядка при комнатной температуре. Не заряжайте в горячем состоянии или при отрицательных температурах.
Никелевые аккумуляторы лучше всего заряжаются быстро; длительный медленный заряд вызывает «память».
Никелевые и литиевые батареи требуют разных алгоритмов зарядки. Зарядное устройство NiMH также может заряжать NiCd; зарядное устройство NiCd перезаряжает NiMH.
Не оставляйте никелевый аккумулятор в зарядном устройстве более чем на несколько дней. Если возможно, снимите упаковки и произведите короткую зарядку перед использованием.

Источник: Battery University

NiMH аккумуляторы Ответы на общие вопросы

Q: Что означает NiMH?

A: Материал — никель-металлогидрид (NiMH), который имеет много преимуществ по сравнению с другими конструкционными материалами аккумуляторных батарей.

Q: Что подразумевается под аккумуляторной памятью?

A: Старое поколение и батареи с другим химическим составом подвержены эффекту памяти.Это когда аккумулятор должен быть полностью разряжен перед подзарядкой или его емкость уменьшается. Аккумуляторы NIMH нового поколения не обладают эффектом памяти и могут заряжаться в любое время в течение цикла использования. Если вы не уверены в уровне или состоянии заряда аккумулятора, перезарядите его.

Q: Что означает номинальная емкость мАч?

A: Это номинальная емкость накопителя энергии мАч = «миллиампер-часы». Так что, если вы сравниваете батареи с батареей AA с номиналом 2000 мАч, он будет иметь вдвое большую емкость, чем номинал 1000 мАч.

В: Какое применение лучше всего подходит для никель-металлгидридных аккумуляторов?

A: NiMH относится практически ко всем приложениям, где существует высокий спрос и потребление энергии. Самые популярные приложения — цифровые фотоаппараты, фонарики и игрушки. Если вы постоянно покупаете щелочные батареи для какого-либо приложения, вам следует подумать об использовании перезаряжаемых никель-металлгидридных аккумуляторов.

В: Сколько раз можно заряжать никель-металлгидридный аккумулятор?

A: Аккумуляторы AA меньшей емкости от 1700 до 2000 мАч можно заряжать до 1000 раз в режиме медленной зарядки в ночное время, а аккумуляторы от 2100 до 2400 мАч можно заряжать от 600 до 800 раз в режиме медленной зарядки в течение ночи.

Новые аккумуляторные батареи AA большей емкости на 2500 мАч обладают большей емкостью, но их можно заряжать только около 500 раз в ночном режиме. Увеличение емкости или быстрая зарядка всегда уменьшают количество циклов. Каждая ячейка, доступная на рынке с емкостью более 2100 мАч, будет иметь менее 1000 циклов зарядки.

Q: Какие приложения не подходят для использования NiMH аккумуляторов?

A: Любая ситуация, когда аккумулятор не используется в течение 30 дней или устройства с низким потреблением энергии, например, дымовые извещатели, аварийные фонарики, часы, пульты дистанционного управления телевизора и т. Д.

Q: Почему никель-металлгидридные батареи не работают в некоторых приложениях, таких как дымовые извещатели?

A: NiMH аккумуляторы саморазряжаются примерно на 1% в день, поэтому при использовании в устройстве с низким энергопотреблением или в режиме ожидания аккумулятор прослужит около 90 дней, прежде чем потребуется подзарядка.

Q: Могу ли я использовать в своем электронном устройстве аккумулятор емкостью мАч с более высоким номиналом (например, 1800 мАч вместо 2000 мАч)?

A: Да, емкость мАч продлит время работы между подзарядками. Аккумулятор с более высоким номиналом мАч не влияет на электронные устройства, за исключением того, что они позволяют использовать их в течение длительного времени.

В: Почему батареи AA и AAA рассчитаны на 1,2 В, а щелочные батареи — на 1,5 В?

A: Фактически, в процессе разрядки щелочные батареи в среднем составляют около 1,2 вольт. Основное отличие состоит в том, что щелочная батарея начинается с 1,5 вольт и постепенно падает до менее 1,0 вольт. Батареи NiMH остаются при напряжении около 1,2 В почти 80% своего цикла разряда. Когда щелочные батареи разряжаются до 50% емкости, они выдают более низкое напряжение, чем никель-металлгидридные батареи.

Q: Что вы НИКОГДА не хотите делать со сменными батареями?

А:

Никогда не используйте одновременно батареи разных производителей
Никогда не используйте одновременно батареи разной емкости
Никогда не используйте вместе батареи разного химического состава, например, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные, литиевые и т. Д.
Никогда не БРОСАЙТЕ аккумулятор, если вы можете помочь, так как NiMH аккумуляторы довольно легко повреждаются изнутри
Никогда не храните NiMH в холодильнике
Никогда не подвергать воздействию высоких температур

В: Теряют ли NiMH аккумуляторы со временем емкость?

A: Да, но ничего радикального.Приблизительно от 10 до 15% емкости аккумулятора мАч будет потеряно на уровне перезарядки от 400 до 800. Это будет сильно различаться в зависимости от качества батареи и зарядного устройства, а также от того, как потребитель обращается с батареями.

Q: Когда я получу свои аккумуляторы, мне нужно будет их зарядить?

A: Да, перед первым использованием вам необходимо полностью зарядить NiMH аккумуляторы. Обратите внимание, что для новых никель-металлгидридных аккумуляторов часто необходимо циклически перезаряжать их не менее трех-пяти или более раз, прежде чем они достигнут максимальной производительности и емкости.Первые несколько раз, когда вы используете свои NiMH батареи, вы можете обнаружить, что они быстро разряжаются (разряжаются) во время использования. Не волнуйтесь, это нормально до тех пор, пока аккумуляторы не структурируются внутри.

Q: Есть ли разница в зарядных устройствах. то есть, быстрый, медленный, управляемый микропроцессором и т. д.?

A: Да, сегодня на рынке есть разные зарядные устройства. Если зарядное устройство было разработано и продано в течение последних двух лет и специально предназначено для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов, вы, вероятно, в порядке.В большинстве новых зарядных устройств для управления зарядом используется небольшая компьютерная микросхема, и вы должны получать не менее 500 зарядов от ваших батарей. Если нет, купите новое зарядное устройство. Некоторые из безымянных батареек иногда имеют короткий срок службы. Быстрые зарядные устройства также имеют тенденцию сокращать время автономной работы до менее 500 зарядов.

В: Как утилизировать старые NiMH батареи?

A: Это просто! Хотя в большинстве штатов это безопасно и законно утилизировать NiMH аккумулятор вместе с обычным мусором, мы всегда поощряем переработку, когда это возможно.

Магазин NiMH аккумуляторы

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Зарядка аккумулятора | Traxxas

Высокопроизводительные зарядные устройства, такие как линейка Traxxas EZ-Peak с минимальной скоростью заряда 4 А, рекомендуются для полной зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов большой емкости (3000–5000 мАч) за один цикл. Большинство доступных недорогих зарядных устройств с ручным таймером (непиковые зарядные устройства) имеют таймер на 15–30 минут и предустановленную скорость зарядки 4 ампера или меньше.Зарядные устройства этих типов обычно могут заряжать аккумуляторную батарею емкостью 1500 мАч или менее за один 30-минутный цикл, но они могут быть не в состоянии зарядить аккумуляторную батарею большой емкости без последующих подзарядок.

При правильной зарядке аккумуляторный блок должен быть немного теплым после цикла зарядки. Если аккумулятор не теплый на ощупь, зарядите его еще пять минут. Если после 5-минутной перезарядки аккумулятор не нагрелся, зарядите аккумулятор еще 2 1/2 минуты. Возможно, вам придется перезарядить аккумулятор еще пару раз, если вы заряжаете аккумулятор большой емкости с помощью зарядного устройства со скоростью заряда менее 4 ампер.Важно не оставлять аккумулятор без присмотра во время процесса зарядки. Постоянно проверяйте температуру упаковки. Как только аккумулятор нагреется, отключите его от зарядного устройства, чтобы предотвратить повреждение от чрезмерной зарядки. (Примечание : Рекомендуется заряжать все никель-металлгидридные элементы с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных элементов. Использование хорошего зарядного устройства пиковой нагрузки, предназначенного для зарядки никель-металлгидридных элементов, предотвратит повреждение элементов от чрезмерной зарядки.) очень популярны, потому что они оснащены специальной схемой обнаружения пиков, которая определяет момент полной зарядки аккумуляторной батареи, а затем отключается, чтобы предотвратить перезарядку.Обычно они также имеют возможность регулировки тока заряда для использования с меньшими 6-вольтовыми аккумуляторными батареями, используемыми в нитро-транспортных средствах. Эти типы зарядных устройств рекомендуются для аккумуляторных блоков большой емкости и бортовых 5-элементных приемных блоков, потому что они обычно имеют более высокие и регулируемые значения ампер, чем ручные зарядные устройства с таймером, и могут быстро зарядить аккумулятор большой емкости автоматически за 50 минут или меньше. Полная «пиковая зарядка» необходима для правильной эксплуатации электромобилей Traxxas, а также для обеспечения надлежащего использования транспортных средств с нитротрансформатором Traxxas EZ-Start.

Если аккумулятор не нагревается на ощупь после одного полного цикла зарядки на зарядном устройстве с максимальной нагрузкой, нажмите кнопку пуска, чтобы повторно разрядить аккумулятор. Если после второго цикла аккумулятор все еще не нагревается, значит, либо ваше зарядное устройство неисправно, либо пришло время заменить аккумуляторный блок. Вы можете проверить свое зарядное устройство с другим аккумулятором, который, как известно, находится в хорошем состоянии. Если другой аккумулятор заряжается нормально, вы сузили проблему до первого аккумулятора. Если хороший аккумулятор тоже не принимает заряд, значит, зарядное устройство вышло из строя.Следуйте рекомендациям производителя по отправке зарядного устройства в сервисный центр.

Здесь можно найти основные сведения об аккумуляторах Traxxas.

Наши советы по использованию NiMH аккумуляторов

NiMH — это сокращение от Nickel-Metal Hydride. NiMH батареи — одни из самых распространенных перезаряжаемых батарей, которые мы видим в бытовой электронике. Из-за своего превосходного химического состава никель-металлгидридные батареи вытеснили никель-кадмиевые батареи. Поскольку они не используют кадмий (токсичное химическое вещество при использовании в аккумуляторных батареях) и, кроме того, не имеют тех же проблем с памятью, которые преследовали 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. Вы можете увидеть наш ассортимент здесь.

Какие типы NiMH аккумуляторов доступны?

Обычно мы видим никель-металлгидридные аккумуляторные батареи, состоящие из нескольких отдельных ячеек, соединенных последовательно (см. Диаграмму выше).Это совершенно безопасно делать с никель-металлгидридными батареями, в отличие от их литий-полимерных аккумуляторов. Каждая из этих отдельных ячеек рассчитана на 1,2 В, что означает, что мы видим никель-металлгидридные аккумуляторные батареи, рассчитанные на напряжение, кратное 1,2 В. В частности, у нас есть аккумуляторные батареи на 1,2, 2,4, 3,6, 4,8, 6,0, 7,2 и 8,4 В.

Идея, лежащая в основе расчета огибающей, заключается в том, что напряжение самой батареи зависит от разницы химической потенциальной энергии между электродами внутри.Это означает, что каждый элемент батареи NiMH будет иметь номинальное напряжение 1,2 В независимо от физического размера элемента. На что указывает физический размер ячейки, так это на емкость батареи. Как правило, чем больше размер элемента, тем больше мАч у вашей батареи.

Краткое описание этой связи можно увидеть в таблице ниже:

Какие области применения подходят для NiMH аккумуляторов и почему?

Как мы упоминали выше, NiMH аккумуляторы идеально подходят для кратковременного (<30 дней) использования с высоким разрядом.Мы видим, что никель-металлгидридные аккумуляторы используются в некоторых потребительских сферах: цифровые камеры, оборудование связи, личное косметическое оборудование и аккумуляторы для ноутбуков

Следовательно, для чего не следует использовать никель-металлгидридные аккумуляторы?

У никель-металлгидридных аккумуляторов

есть несколько недостатков, главным образом в том, что они саморазряжаются. Когда аккумулятор не используется, он медленно истощает свой заряд, и если оставить его на достаточно долгое время, ваши аккумуляторы могут быть безвозвратно повреждены. Приблизительная оценка разряда никель-металлгидридной батареи: 20% уровня заряда батареи разряжается в первые 24 часа после зарядки с последующим разряжением на 10% в течение 30 дней после этого.

Как заряжать никель-металлгидридные аккумуляторы?

Для зарядки никель-металлгидридного аккумулятора вам понадобится специальное зарядное устройство, так как использование неправильного метода зарядки аккумулятора может сделать аккумулятор бесполезным. Нашим лучшим выбором для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов является зарядное устройство iMax B6. Он поддерживает зарядку аккумуляторов до 15 NiMH аккумуляторов, а также имеет множество настроек и конфигураций для различных типов аккумуляторов. Обязательно заряжайте NiMH аккумуляторы не более 20 часов, так как продолжительная зарядка может повредить аккумулятор!

Сколько раз можно заряжать никель-металлгидридные аккумуляторы?

Обычно мы ожидаем 2000 циклов зарядки / разрядки от стандартной никель-металлгидридной батареи, 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 общем, 2000 (или около того) циклов от батареи — это довольно много для перезаряжаемого элемента!

Рекомендации по зарядке NiMH аккумуляторов?

Чтобы продлить срок службы аккумулятора, следует учитывать несколько моментов:

Капельная зарядка — 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 выньте аккумулятор в этот момент. Этот метод, по сути, будет заряжать вашу батарею со скоростью, которая не будет перезаряжать вашу батарею, но будет поддерживать ее заряженной.
Не допускайте перезарядки никель-металлгидридных аккумуляторов . Проще говоря, это означает, что после полной зарядки аккумулятора вы перестаете заряжать его. Есть несколько способов узнать, когда ваш аккумулятор будет полностью заряжен, 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 широко распространены проблемы с никелевыми батареями и памятью. По сути, если вы не полностью разрядите аккумулятор перед его зарядкой, вы потеряете часть емкости аккумулятора. Со временем это превратит вашу батарею в большую бумажную массу, наполненную химикатами.У никель-металлгидридных аккумуляторов, которые мы видим сегодня, нет этих проблем, хотя, если вы не полностью разряжаете аккумулятор при каждом использовании, вы все равно можете увидеть тот же эффект. Новые никель-металлгидридные аккумуляторы можно восстановить, «потренировав» аккумулятор (полностью зарядив и разрядив аккумулятор несколько раз).

Замена щелочных батарей на NiMH батареи?

Это совершенно нормально! Если вы сжигаете тонну батареек AA, вы можете заменить их на несколько никель-металлгидридных батарей.Разница в напряжении (щелочные 1,5 В, NiMH 1,2 В) нивелируется падением напряжения, возникающим при использовании щелочных батарей.

Это почти охватывает все, что вам нужно знать, вкратце, о NiMH батареях. Как мы уже говорили ранее, каждая батарея немного отличается, и качество батарей обычно зависит от производителя батареи. Обязательно ознакомьтесь с техническим описанием аккумуляторов / информацией о продукте, прежде чем заряжать его в первый раз, последнее, что вам нужно сделать, — это кирпичный новый аккумулятор! Благодарим вас за то, что вы уделили время изучению никель-металлгидридных аккумуляторов. Сообщите нам, была ли эта статья полезной для вас или есть что-то еще, что мы должны включить!

NiMH — это аббревиатура от Nickel-Metal Hydride.Никель-металл-гидридные батареи — одни из самых распространенных перезаряжаемых батарей, которые мы видим в …

Линейное зарядное устройство для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей

Хотя перезаряжаемый литий-ионный и литий-полимерные батареи имеют в последнее время был предпочтительным аккумулятором в высоком производительность портативных продуктов, старая рабочая лошадка никель кадмий (NiCd) и новый никель-металлгидрид (NiMH) батареи по-прежнему важны источники портативного питания. Никель аккумуляторы на базе прочные, способные высокой скорости разряда, хорошего срока службы и относительно недороги.NiMH батареи заменяют NiCd во многих приложений из-за более высокого номинальная мощность (на 40-50% выше) и из-за экологических проблем кадмий, содержащийся в элементах NiCd. В этой статье рассказывается о батареях NiCd / NiMH. основы зарядки и знакомит с Линейное зарядное устройство LTC4060.

Различные способы зарядки Батареи на никелевой основе делятся на категории по скорости: медленно, быстро и быстро. В Самый простой тип зарядного устройства — медленный зарядное устройство с таймером, относительно низкий ток заряда около 14 часов.Это тоже может быть долго для многих портативных приложений. Для более короткого времени зарядки, быстрой и быстрые зарядные устройства применяют постоянный ток при мониторинге напряжения аккумулятора и / или температуру для определения когда прекратить или прекратить заряд цикл. Время зарядки обычно варьируется от 3 до 4 часов (быстро зарядки) примерно до 0,75–1,5 часов (быстрая зарядка).

Зарядные устройства для быстрой и быстрой зарядки постоянный ток заряда и разрешить напряжение батареи подняться до уровня требуется (в определенных пределах) заставить это Текущий.Во время цикла зарядки зарядное устройство измеряет напряжение аккумулятора через регулярные промежутки времени, чтобы определить, когда для завершения цикла зарядки. В течение цикл заряда, напряжение аккумулятора повышается по мере принятия заряда (см. рисунок 1). Ближе к концу цикла зарядки напряжение батареи начинает сильно расти быстрее достигает пика, затем начинает падать. Когда напряжение батареи упало фиксированное количество мВ от пика (–ΔV), аккумулятор полностью заряжен и цикл зарядки заканчивается.

Рисунок 1.Типичный профиль заряда для 4-элементного никель-металлгидридного аккумулятора емкостью 2000 мАч, заряжаемого со скоростью 1С.

Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против завышения. В то время как напряжение на ячейке падает со своего пика, температура батареи и внутренняя давление быстро повышается. Если быстрая зарядка продолжается в течение значительного количества время после достижения полной зарядки герметичное уплотнение аккумулятора может на мгновение открываются, вызывая выход газа. Этот не обязательно катастрофичен для батарея, но когда ячейка вентилирует, некоторые также выделяется электролит.Если вентиляция происходит часто, клетка со временем неудача. Кроме того, после вентиляции уплотнение может закрываться неправильно, и электролит может высохнуть.

Напряжение холостого хода (номинальное 1,2 В) 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 элементы NiCd может заряжаться непрерывно, но некоторые NiMH-элементы не могут и могут быть поврежденным, если капельный заряд продолжается после достижения полной зарядки.Также профиль напряжения батареи во время цикл быстрой зарядки различается между два типа батарей.

Для NiMH ячеек снижение напряжение аккумулятора (–ΔV) после достижения пик составляет примерно половину NiCd ячеек, таким образом заряжая прекращение на основе –ΔV слегка труднее. Кроме того, NiMH повышение температуры батареи во время цикл заряда выше, чем у NiCd, и чем выше температура, тем выше уменьшает величину –ΔV, которая возникает при достижении полной зарядки. Для Ячейки NiMH, –ΔV практически не существует при высоких температурах для зарядки ставки меньше, чем C / 2.(См. Боковую панель для определение «C»). Старые батареи и несоответствие элементов еще больше сокращают уже минута падает в батарее Напряжение.

Другие различия между двумя химия включает более высокую энергию плотность и значительно пониженное напряжение депрессия или «эффект памяти» для NiMH ячеек, хотя никель-кадмиевые по-прежнему предпочтительны для приложений с большим током утечки. NiCd-элементы также обладают более низким саморазрядом. характеристики, но NiMH технологиям есть куда совершенствоваться в этом отношении, в то время как технология NiCd довольно зрелый.

LTC4060 — это полностью NiCd или Контроллер линейного зарядного устройства NiMH что обеспечивает постоянный ток заряда и прекращение заряда для быстрого зарядка до четырех последовательно соединенных клетки. Простой в использовании и требующий минимум внешних компонентов, IC управляет недорогим внешним PNP транзистор для обеспечения тока заряда. Базовая конфигурация требует только пять внешних компонентов, хотя включены дополнительные функции, такие as, вход NTC для температуры батареи квалификация, регулируемое напряжение перезарядки, выходы состояния, способные управлять светодиод и входы выключения и паузы.Выбор химического состава аккумулятора и количество заряжаемых ячеек достигнуто закрепив булавки, а ток заряда программируется с помощью резистор стандартного номинала. При адекватном тепловое управление, ток заряда возможно до 2А, а то и выше ток при использовании внешнего тока чувствительный резистор параллельно с внутренний резистор считывания.

Как только аккумуляторная химия и количество ячеек установлено, необходимо определить правильный ток заряда. LTC4060 разработан для быстрого зарядка никелевых аккумуляторов и использует –ΔV в качестве окончания заряда метод.Температура батареи может также следует контролировать, чтобы избежать чрезмерного температура аккумулятора во время зарядки, а таймер безопасности отключает зарядное устройство, если прекращение заряда не происходит. Типичное напряжение быстрой зарядки профиль (быстрый подъем, затем падение по напряжению батареи (–ΔV) ближе к концу цикла заряда) происходит только при относительно высокий ток заряда. Если ток заряда слишком низкий, аккумулятор напряжение не дает необходимого падение напряжения батареи после достижения пик, необходимый для LTC4060 для завершения цикла зарядки.При очень низком токе заряда –ΔV делает не происходит вообще. С другой стороны, если ток заряда слишком велик, аккумулятор может сильно нагреться требует наличия термистора NTC, расположенного рядом с аккумулятором, чтобы приостановить заряд цикл, позволяющий батарее остыть перед возобновлением цикла зарядки.

При достаточном входном напряжении, батарея не подключена и правильный ток заряда, время заряда и соединения термистора на месте, выходное напряжение зарядного устройства очень близко к входному напряжению.Подключение разряженный аккумулятор к зарядному устройству тянет понизить выходное напряжение зарядного устройства ниже 1,9 • V _CELL (V _CELL — общее напряжение батареи, деленное на количество заряжаемых ячеек) цикл зарядки.

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

Если напряжение V _CELL ниже 900 мВ, зарядное устройство начинает капельный заряд 20% от запрограммированный ток заряда до напряжение превышает 900 мВ, после чего полный запрограммированный ток заряда начинается. Несколько сотен миллисекунд после начала цикла зарядки, если напряжение аккумулятора превышает 1,95 В, цикл зарядки прекращается. Это перенапряжение состояние обычно означает аккумулятор неисправен, требуется, чтобы зарядное устройство сбросить вручную, заменив аккумулятор, переключая контакт выключения, или снятие и повторное включение питания.

После запрограммированной константы ток заряда начинает течь, период времени, известное как «время задержки». Это время задержки колеблется от 4 минут до 15 минут в зависимости от ток заряда и время заряда настройки. Во время задержки окончание –ΔV отключено, чтобы предотвратить ложное прекращение начисления. А аккумулятор, который сильно разряжен или не был заряжен в последнее время может демонстрируют падение напряжения батареи во время ранняя часть цикла зарядки, который может быть ошибочно принят за действительный –ΔV прекращение.

Во время цикла зарядки аккумулятор напряжение медленно повышается. Когда аккумулятор приближается к полной зарядке, напряжение аккумулятора начинает расти быстрее, достигает пика, затем начинает падать. Зарядное устройство непрерывно измеряет напряжение батареи каждые 15-40 секунд, в зависимости от тока заряда и таймера настройки. Если каждое измеренное значение напряжения меньше, чем предыдущее значение, для четырех последовательных чтений, а общее падение напряжения батареи превышает 8 мВ / элемент для NiMH или 16 мВ / элемент для NiCd, ток заряда прекращается, окончание цикл зарядки.Открытый сток выходной штифт «CHRG», который был вытащен низкий во время цикла зарядки, теперь становится высоким импедансом.

Подзарядка, программируемая пользователем функция запускает новый цикл зарядки, если напряжение АКБ падает ниже установленного уровень напряжения из-за саморазряда или нагрузка на аккумулятор. Кроме того, если полностью заряженный аккумулятор более 1,3 В подключенный к зарядному устройству, клемма –ΔV схема обнаружения включена немедленно, без задержки, таким образом сокращая цикл зарядки для аккумулятор, который уже почти полностью заряжен заряжать.

Если батарея достигает примерно 55 ° C во время цикла зарядки зарядное устройство приостанавливает работу, пока температура падает до 45 ° C, затем возобновляет зарядку пока окончание –ΔV не закончит цикл зарядки. Если нет прекращения –ΔV происходит, таймер безопасности останавливается цикл зарядки. Если таймер остановит цикл зарядки, считается неисправностью состояние и зарядное устройство должно быть сбросить, удалив и заменив аккумулятор, переключение контакта SHDN или переключение входная мощность зарядного устройства.

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

Правильный ток заряда для быстрой зарядки никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов составляет примерно от C / 2 до 2C . Этот уровень тока необходим для того, чтобы элемент демонстрировал требуемый изгиб –ΔV, который возникает, когда элемент достигает полного заряда, хотя зарядка при 2 ° C может вызвать чрезмерное повышение температуры аккумулятора, особенно с небольшими NiMH элементами большой емкости.Из-за химических различий между химическим составом двух аккумуляторов никель-металлгидридные 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 эффективными. Нагрузки с изменением текущие уровни приводят к небольшим изменениям в напряжении батареи, которое может сработать ложное прекращение заряда –ΔV. Для приложения, требующие нагрузки, см. к показанным компонентам силового тракта на рисунке 2.Когда входное напряжение в настоящее время нагрузка питается от входное питание через диод Шоттки D1 и аккумулятор изолирован от Загрузка. Снятие входного напряжения тянет ворота Q2 на низкий уровень, включая его обеспечение пути тока с низким сопротивлением между аккумулятором и нагрузкой.

Рис. 2. Зарядное устройство для 4-элементных никель-металлгидридных аккумуляторов 2A с термистором NTC и управлением цепью питания

Минимизируйте сопротивление постоянному току между зарядное устройство и аккумулятор. Некоторые держатели батарей имеют пружины и контакты с чрезмерным сопротивлением.Повышенное сопротивление в серия с аккумулятором может предотвратить цикл зарядки с момента запуска из-за состояние перенапряжения аккумулятора один раз начинается полный зарядный ток. Плохо сконструированные держатели аккумуляторных батарей также могут произвести ложное прекращение начисления, если движение батареи вызывает преждевременное –ΔV чтение.

В отличие от литий-ионных элементов, которые могут быть параллельно для увеличения емкости, NiCd или никель-металлгидридные элементы не должны подключаться параллельно, особенно при быстрой зарядке. Взаимодействие между ячейками мешает правильному прекращение заряда.Если больше емкости требуется, выберите ячейки большего размера.

Не все батареи NiCd или NiMH ведут себя так же при зарядке. Производители различаются материалами и строительство, в результате чего несколько различные профили напряжения заряда или количество выделяемого тепла. Аккумулятор может быть разработан для общего назначения использовать или оптимизировать для большой емкости, быстрая зарядка или высокая температура операция. Некоторые батареи могут не разработан для сильноточного (2C) заряда скорости, приводящие к высокой температуре ячейки при зарядке.Кроме того, самые новые клетки сформированы не полностью и требуют некоторой подготовки, прежде чем они достигают своей номинальной мощности. Кондиционирование состоит из многократного заряда и циклы разряда.

Термистор, установленный рядом с аккумулятором упаковка, желательно контактирующая с одной или несколькими ячейками, очень рекомендуется, как в качестве меры безопасности и для увеличения срока службы батареи. В отличие от литий-ионных батарей, которые очень небольшое повышение температуры при зарядке, Никелевые батареи нагреваются во время цикл зарядки, особенно NiMH батареи.Минимизация продолжительности времени аккумулятор подвергается воздействию повышенной температуры продлевает срок службы батареи.

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи

идеально подходят источники аккумуляторной энергии для многие портативные продукты и резервное копирование Приложения.