Как правильно заряжать никель металлогидридные аккумуляторы: Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов

Содержание

Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов

Для нормальной работы любого аккумулятора нужно всегда помнить «Правило «Трёх П»:
— Не перегревать!
— Не перезаряжать!
— Не переразряжать!

Для вычисления времени зарядки никель-металл-гидридного аккумулятора или батареи из нескольких элементов можно использовать следующую формулу:

Время зарядки (ч) = Емкость аккумулятора (мАч) / Сила тока зарядного устройства (мА)

Пример:
Мы имеем аккумулятор с ёмкостью 2000mAh. Ток заряда в нашем зарядном устройстве  — 500mA. Делим ёмкость аккумулятора на ток заряда и получаем 2000/500=4. Это означает, что при токе в 500 миллиампер наш аккумулятор с ёмкостью 2000 миллиамперчасов будет заряжаться до полной ёмкости 4 часа!

А теперь более подробно про правила, которые нужно стараться соблюдать, для нормальной работы никель-металл-гидридного (Ni-MH) аккумулятора:

Храните Ni-MH аккумуляторы с небольшим количеством заряда (30 — 50% от его номинальной ёмкости).
Никель-металлогидридные аккумуляторы более чувствительны к нагреву, чем никель-кадмиевые (Ni-Cd), поэтому не перегружайте их. Перегрузка может отрицательно сказаться на токоотдаче  аккумулятора (способности аккумулятора держать и выдавать накопленный заряд). Если у вас есть интелектуальное зарядное устройство с технологией «Delta Peak» (прерывание заряда аккумулятора по достижению пика напряжения), то вы можете заряжать аккумуляторы практически без риска перезарядки и разрушения оных.

Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы после покупки можно (но не обязательно!) подвергать «тренировке». 4-6 циклов заряда/разряда для аккумуляторов в качественном зарядном устройстве позволяет достичь придела ёмкости, которая была растеряна в процессе перевозки и хранения аккумуляторов в сомнительных условиях после выхода с конвейера завода-производителя. Количество подобных циклов может быть совершенно разным для аккумуляторов от разных производителей. Качественные аккумуляторы достигают предела ёмкости уже после 1-2 циклов, а аккумуляторы сомнительного качества с искусственно завышенной ёмкостью не могут достигнуть своего предела и после 50-100 циклов заряда/разряда.

После разряда или заряда старайтесь дать остыть аккумулятору до комнатной температуры (~20o C). Заряд аккумуляторов при температурах ниже 5oC или выше 50oC может значительно отразиться на сроке службы батареи.
Если хотите разрядить Ni-MH аккумулятор, то не разряжайте его менее, чем до 0.9В для каждого элемента. Когда напряжение никелевых аккумуляторов падает ниже 0.9В на элемент, большинство зарядных устройств, обладающих «минимальным интеллектом», не могут активировать режим заряда. Если Ваше зарядное устройство не может опознать глубоко разряженный элемент (разряженный менее 0.9В), то стоит прибегнуть к помощи более «тупого» зарядника или подключить аккумулятор на короткое время к источнику питания с током 100-150мА до достижения напряжения на аккумуляторе 0.9В.
Если вы постоянно используете одну и ту же сборку из аккумуляторов в электронном устройстве в режиме дозаряда, то иногда стоит разряжать каждый аккумулятор из сборки до напряжения 0,9В и производить его полный заряд во внешнем зарядном устройстве. Подобную процедуру полного циклирования стоит производить один раз на 5-10 циклов дозаряда аккумуляторов.

Ni-MH аккумуляторы

Содержание:

Конструкция

«Эффект памяти»

Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола

«Тренируем» батареи

Как хранить никелевые батареи

Иные особенности эксплуатации

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

Конструкция

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

«Эффект памяти»

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

Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола

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


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

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


«Тренируем» батареи

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

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


Как хранить никелевые батареи

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

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

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

Иные особенности эксплуатации

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

Смотрите также:

Страйкбольные винтовки, или легко ли стать снайпером

Аккумуляторы и ЗУ для страйкбола. Разновидности и особенности

28 Июля 2016

Как заряжать никель металл гидридный аккумулятор


Ni-MH аккумуляторы: как заряжать их правильно

Не секрет, что в любой момент можно оказаться в таких условиях, когда возникнет необходимость подзарядки «севших» батареек. К примеру, широко используемые в быту и на производстве Ni-MH аккумуляторы — как заряжать их правильно? Безусловно, можно воспользоваться простейшим зарядным устройством, входящим в комплектацию к предмету любой бытовой техники. Однако сила у них весьма невысока, поэтому такой заряд  будет «держаться» очень недолго. Использование более сложных по типу подзарядников помогает добиться того, чтобы АКБ не только работала «на полную мощность», но и использовала при этом все свои возможные ресурсы.  К тому же, батареи бывают разные. Их названия и принцип работы напрямую зависят от того, из какого состава они сделаны.

Распространенные виды никелевых АКБ, их сходства и различия

Существует много видов аккмуляторов, в состав которых входят различные химические соединения. В бытовом потреблении оптимально использовать никель-металлогидридные, кадмиевые и никель-цинковые элементы. Безусловно, любой батарее нужен определенный уход, поэтому всегда важно соблюдать правила эксплуатации и зарядки.

Ni-MH

Никель-металлогидридные аккумуляторы — это вторичные химические источники тока с гораздо большей емкостью, чем их предшественники — кадмиевые, однако срок службы их меньше. Одна из популярных сфер применения никелевых элементов — моделестроение (кроме авиации, по причине того, что батарея довольно тяжела по весу).

Первые разработки этих элементов начались в 70-х годах ХХ века с целью усовершенствовать Сd аккумуляторы. Спустя 10 лет, в конце 80-х, удалось добиться того, что химические соединения, используемые при создании Ni-MH аккумуляторов, стали более стабильными. К тому же, они гораздо меньше подвержены «эффекту памяти», чем Ni-Cd: не сразу «запоминают» ток заряда, оставшийся внутри в случае, если элемент до использования не был разряжен полностью. Поэтому полный разряд им требуется не так часто.

Ni-Cd

Несмотря на то, что Ni-MH имеют ряд очевидных преимуществ перед Ni-Cd, стоит отметить, что последние не теряют своей популярности. Главным образом потому, что не так сильно нагреваются при зарядке засчет большего сохранения энергии внутри элемента. Как известно, есть различные типы химических процессов, протекающих между веществами.

Если заряжать Ni-MH, реакции будут экзотермическими, а если кадмиевые аккумуляторы — эндотермическими, что и обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия. Таким образом, Cd можно зарядить более высоким током, не опасаясь перегрева.

Ni-Zn

В последнее время большое внимание обсуждению в Интернете уделяется батарейкам, в состав которых входит цинк. Они не настолько известны потребителям, как предыдущие, но идеально подходят для использования в качестве элементов питания к цифровым фотоаппаратам.

Главная их особенность — это высокое напряжение и сопротивление, благодаря чему даже к концу цикла «заряд-разряд» не наблюдается резкого падения напряжения, как у заряда Ni. Если в фотоаппарате находятся металлогидридные аккумуляторы, он будет выключаться даже в том случае, если батарея не разряжена до конца, а у Ni-Zn такого нет даже в конце разряда.

В связи со спецификой этих батареек, для них может потребоваться индивидуальное зарядное устройство, либо их можно заряжать на любом универсальном «умном» подзаряднике, например, ImaxB6. Ni-Zn аккумуляторы также прекрасно подходят для применения в электрических детских игрушках и тонометрах.

Быстрая зарядка никель-металлогидридных аккумуляторов и других источников питания

Лучше проводить зарядку АКБ с помощью более сложных моделей соответствующих устройств. Их алгоритмы токов имеют более сложную последовательность. Конечно, сделать это немного сложнее, чем просто вставить батарею в базовый подзарядник, входящий в комплектацию. Но и качество зарядки при использовании «умного» устройства будет на порядок выше. Итак, как заряжать Ni-MH аккумуляторы?

Вначале включается ток и осуществляется проверка напряжения на выводах батареи (параметры тока — 0,1 емкости аккумулятора, или С). Если напряжение превышает 1,8 В, это означает либо отсутствие аккумулятора, либо его повреждение. В данном случае, процесс начинать нельзя. Нужно либо сменить поврежденный элемент на целый, либо вставить в устройство новый.

После проверки напряжения оценивается начальный разряд АКБ. Если U у нее меньше 0,8 В, то нельзя сразу переходить к быстрой зарядке, а если U=0,8 В или больше, то можно. Это так называемая «фаза предзарядки», используемая для подготовки элементов, которые очень сильно разряжены. Значение тока здесь 0,1-0,3 С, а длительность по времени — полчаса, не меньше. Сразу следует отметить, что на всех этапах важно постоянно контролировать температуру. Особенно, если речь идет о том, каким током и как правильно заряжать Ni-MH АКБ. Такие аккумуляторы нагреваются гораздо быстрее, особенно, ближе к концу процесса. Их температура не должна превышать 50°С.

Быстрая зарядка проводится только в том случае, если предыдущие проверки были выполнены правильно. Как зарядить батарею правильно? Итак, изначальное напряжение — 0,8 В или чуть больше. Начинается подача тока. Она осуществляется плавно и осторожно в течение 2-4 минут — до достижения нужного уровня. Оптимальный уровень тока для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов — 0,5-1,0 С, но иногда рекомендуется не превышать больше 0,75.

Важно определить вовремя момент окончания быстрой фазы во избежание выведения батареи из строя. Самым надежным, в данном случае, является dv-метод, который применяется по-разному при заряде никель-кадмиевых и Ni-MH аккумуляторов. У Ni-Cd напряжение становится все больше и падает к концу зарядки, поэтому сигналом для ее окончания служит момент, когда U снижается до уровня 30 мВ.

Поскольку у Ni-MH падение U заряжаемых элементов гораздо менее выражено, в данном случае, применяется метод dv=0. Засекается период времени в 10 минут, в течение которого U батареи остается стабильным — то есть, с установленным нулевым порогом колебаний напряжения.

В заключении следует небольшая фаза дозарядки. Ток — в пределах 0,1-0,3 С, длительность — до получаса. Это необходимо для того, чтобы батарея зарядилась полностью, а также для выравнивая потенциала заряда в ней.

Важный момент (к нему относится и зарядка Ni-Cd аккумуляторов): если  она проводится сразу после быстрой, следует обязательно остудить аккумулятор в течение нескольких минут: нагретый  элемент неспособен принимать заряд должным образом.

Кроме быстрой, существует еще и капельная зарядка, которая производится токами малой величины. Некоторые считают, что она «продлевает жизнь» элементам питания, но это не так. По сути, капельная зарядка ничем не отличается от эффекта стандартного зарядного устройства без «серьезной» регулировки показателей тока. Любой элемент питания, если он не используется, рано или поздно теряет накопившуюся энергию, и ему все равно понадобится полноценный процесс зарядки, невзирая на его длительность и «трудоемкость». Такой процесс зарядки для многих привлекателен еще и тем, что показатели тока здесь можно не фиксировать ввиду их малости. Однако «продлить жизнь» элементам питания может только серьезный подход к использованию «умных» зарядных устройств. А также правильное их хранение, с учетом особенностей того или иного вида АКБ.

Температурный фактор и условия хранения

Современные зарядные устройства бывают снабжены специальной системой «оценивания» условий окружающей среды, в том числе и температурных факторов. Такой «зарядник» может сам определить, проводить зарядку в тех или иных условиях, или нет. Уже упоминалось о том, что уровень КПД внутри батареи бывает самым высоким именно в начале процесса, когда аккумуляторы гидридного плана нагреваются не так сильно. В конце процесса зарядки либо ближе к нему КПД резко падает, и вся энергия, превращаясь в тепло вследствие экзотермических химических реакций, выделяется наружу. Важно вовремя прекратить заряжать Ni-MH батарею. И, если есть возможность, обзавестись самым новым зарядным устройством, которое будет точно контролировать этот процесс.

В настоящее время все зарядные устройства, в том числе и Сd аккумуляторы, могут заряжаться током до 1С с установлением норм воздушного охлаждения. Оптимальная температура помещения, в котором проводится зарядка — 20°С. Не рекомендуется начинать процесс при температуре меньше +5 и больше 50°С.

Уникальность Ni-Cd состоит в том, что это единственный вид элементов, которые не пострадают в случае, если их хранить полностью разряженными, в отличие от Ni-MH. Для лучшей отдачи тока заряд никель-кадмиевых аккумуляторов рекомендуется проводить непосредственно перед использованием. Также после длительного хранения им требуется «раскачка»: следует полностью зарядить и разрядить Ni-Cd АКБ за сутки для оптимальной работы.

Никель-металлогидридные элементы, в отличие от своих предшественников, могут легко выйти из строя при глубоком разряде. Поэтому хранить их нужно только заряженными. При этом раз в два месяца следует регулярно проверять напряжение. Минимальный его уровень должен всегда оставаться 1 В, а если оно падает, необходима подзарядка.

Новый Ni-MH аккумулятор нужно перед применением полностью зарядить и разрядить три раза, затем сразу поставить на «базу» в течение 8-12 часов. Позже не будет необходимости долго держать его на зарядке — снимать сразу после указания специального индикатора на зарядном устройстве.

Хотя на смену всем этим элементам питания уже давно пришли более емкие, на основе лития, они активно используются и сейчас. Это и привычнее, и намного дешевле. К тому же, литиевые батареи при низких температурах работают намного хуже.

Зарядка никель-металлогидридных батарей — Battery University

Знайте, как правильно подавать зарядку для умеренного нагрева и предотвращения перезарядки.

Алгоритм заряда NiMH аналогичен NiCd за исключением того, что NiMH более сложен. Отрицательный Delta V для определения полного заряда слабый, особенно при зарядке при температуре менее 0,5 ° C. Несоответствующий или горячий компресс еще больше уменьшает симптомы.

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

Некоторые современные зарядные устройства применяют начальную быструю зарядку 1С.При достижении определенного порога напряжения добавляется перерыв в несколько минут, позволяющий батарее остыть. Заряд продолжается с более низким током, а затем применяется дальнейшее уменьшение тока по мере развития заряда. Эта схема продолжается до полной зарядки аккумулятора. Этот метод, известный как «ступенчато-дифференциальный заряд», подходит для всех никелевых аккумуляторов.

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

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

Медленно зарядить NiMH аккумулятор сложно, если вообще возможно. При уровне C от 0,1 до 0,3 ° C профили напряжения и температуры не демонстрируют определенных характеристик для запуска обнаружения полного заряда, и зарядное устройство должно зависеть от таймера. При зарядке частично или полностью заряженных аккумуляторов может произойти опасный перезаряд, даже если аккумулятор остается холодным.

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

Многие пользователи аккумуляторов жалуются на более короткий, чем ожидалось, срок службы, 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 заранее и заряжать перед каждым использованием, чем оставлять их в зарядном устройстве для последующего использования.

S

.

Как их заряжать »Электроника

Никель-металлогидридные батареи и элементы
требуют правильной зарядки для обеспечения длительного срока службы — важны скорость зарядки, перезарядка и 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 аккумуляторов 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 не допустить перезарядки, и пользователи также должны быть немного осторожнее.

Характеристики заряда / разряда NiMH

В работе NiMH-элемент имеет многие характеристики, аналогичные более привычным NiCd-элементам. Кривая разряда очень похожа на кривую разряда NiCad с учетом дополнительной зарядки, которую он может взять. Однако он очень нетерпим к перезарядке, и 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 NiMH элементов это увеличение намного меньше, что затрудняет обнаружение. В результате также определяется температура ячеек, поскольку после полной зарядки элемент рассеивает большую часть дополнительного заряда в виде тепла. Еще одна сложность заключается в том, что характеристики NiMH-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 происходит небольшое повышение температуры, но позже, когда уровень заряда повышается, эффективность падает, и выделяется тепло, которое снижает температуру элемента.

Способы зарядки NiMH

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

NiMH 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 существует несколько методов, которые можно использовать для предотвращения перезарядки.

  • Таймер зарядки: Использование времени для определения окончания заряда — 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, тогда зарядное устройство, ожидающее доставки 100% заряда в соответствии с расчетным временем, произведет перезаряд, что еще больше усугубит деградацию ячейки.

  • Тепловое обнаружение: Обнаружение окончания заряда NiMH-элемента путем определения температуры элемента также представляет трудности. Хотя при перезарядке аккумулятор часто становится теплым, иногда бывает трудно точно оценить повышение температуры, так как центр аккумулятора будет намного горячее, чем снаружи. Также, если батарея заряжается медленно, то повышение температуры будет меньше.
  • Обнаружение отрицательного дельта-напряжения: Излюбленный метод определения конца заряда никель-кадмиевых элементов — это использование метода NDV — отрицательного дельта-напряжения. Этот метод обнаруживает падение напряжения, которое появляется, когда батарея полностью заряжается.Однако при зарядке NiMH-элемента обнаруживается лишь небольшое падение напряжения. Зарядное устройство NiMH должно уметь 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 приводят к окончанию заряда.
  • Медленная зарядка NiMH аккумуляторов: NiMH аккумулятор Медленная зарядка не рекомендуется. Использование значений заряда от 0,1 до 0,25 ° C не дает индикаторов, необходимых для определения окончания заряда. При изменении напряжения всего около 5 мВ при полной скорости заряда, более мелкие изменения, возникающие при медленном заряде, практически невозможно обнаружить. Кроме того, температуры, указывающие на окончание заряда, также намного ниже и их нелегко обнаружить. Соответственно, медленная зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов и элементов не рекомендуется.

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

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

Некоторые усовершенствованные зарядные устройства NiMH применяют начальную быструю зарядку 1С. По прошествии определенного времени или когда напряжение элемента достигает определенной точки, в цикл зарядки включается период охлаждения. Затем цикл зарядки продолжается при более низком токе. Зарядное устройство NiMH затем применяет дальнейшее снижение тока по мере зарядки. Эта схема продолжается до полной зарядки аккумулятора.Этот метод зарядки известен как метод «ступенчато-дифференциального заряда». Стоит отметить, что он подходит для всех элементов и батарей на основе никеля.

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

NiMH капельная зарядка

Так как никель-металлгидридные аккумуляторы не переносят перезарядку, непрерывную зарядку следует выполнять с осторожностью.

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

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

Как заряжать NiMH аккумуляторы: рекомендации

Принимая во внимание тот факт, что зарядка никель-металлгидридных аккумуляторов должна производиться надлежащим образом, часто полезно несколько рекомендаций.

  • Никогда не заряжайте никель-металлгидридные элементы с помощью неправильного зарядного устройства: Никогда не допускается заряжать аккумулятор любой формы с помощью зарядного устройства, которое может быть неподходящим. NiMH-элементы нельзя заряжать с помощью зарядного устройства NiCd, так как обнаружение окончания заряда не сработает.
  • Зарядка при комнатной температуре: NiMH-элементы не любят заряжаться при низких или высоких температурах.
  • Проверить температуру элемента: Если никель-металлгидридный элемент нагревается, зарядку следует прекратить. Бытовые зарядные устройства не всегда корректно завершают 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 ознакомьтесь 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 близка к 100%, а аккумулятор остается прохладным. Поэтому приемлема быстрая зарядка большинства NiMH ячеек.
  • Капельная подзарядка: В идеале не допускайте непрерывной подзарядки в течение длительного времени. Никелевые батареи должны остывать при непрерывной подзарядке. Если тепло, то 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 FET Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

.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-кадмиевый (NiCd) и новый никель-металлгидрид (NiMH) батареи по-прежнему важны источники портативного питания. Никель батареи 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 рассматриваются батареи 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 часа (быстрая зарядка).

Зарядные устройства для быстрой и быстрой зарядки постоянный ток заряда и позволяют 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 чтобы завершить цикл 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 аккумулятора 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 2000 мАч, заряжаемого со скоростью 1С.

Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против завышения. В то время напряжение ячейки падает с 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 потерпеть поражение. 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 аккумулятора 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 делая заряд прекращение на основе –ΔV слегка труднее. Кроме того, NiMH повышение температуры батареи во время цикл заряда выше, чем у NiCd, и более высокая температура дальше уменьшает количество -ΔV, которое происходит при достижении полной зарядки. За NiMH ячеек, –ΔV практически не существует при высоких температурах для зарядки ставки ниже, чем C / 2. (См. Боковую панель для определение «C»). Старые батареи и несоответствие элементов еще больше сокращают уже минута падает в батарее вольтаж.

Другие различия между двумя химия включает более высокую энергию плотность и значительно пониженное напряжение депрессия или «эффект памяти» для NiMH ячейки, хотя никель-кадмиевые по-прежнему предпочтительны для приложений с большим током утечки. NiCd-элементы также обладают более низким саморазрядом. характеристики, но NiMH технологии 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 ячеек для зарядки выполнено 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 как окончание 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 в напряжении 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 аккумулятор не подключен и правильный ток заряда, время заряда и соединения термистора на месте, выходное напряжение зарядного устройства очень близко входному напряжению.Подключение разряженный аккумулятор к зарядному устройству тянет понизить выходное напряжение зарядного устройства ниже 1,9 • V CELL (V CELL — это общая напряжение аккумулятора, 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 паузы и отсутствие заряда ток течет до приемлемого достигается температура. Когда температура батареи в пределах нормы, 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 зарядный ток 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 для предотвратить ложное прекращение начисления. А аккумулятор, который сильно разряжен или не был заряжен в последнее время может показывает 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 предыдущего значения, для четырех последовательных чтений, а общее падение напряжения батареи превышает 8 мВ / элемент для NiMH или 16 мВ / элемент для NiCd, ток заряда прекращается, заканчивается цикл зарядки.Открытый сток выходной штифт «CHRG», который был вытянут низкий во время цикла зарядки, теперь становится высоким импедансом.

Подзарядка, программируемая пользователем функция запускает новый цикл зарядки, если напряжение аккумулятора 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 плата.

Если батарея достигает примерно 55 ° C во время цикла зарядки зарядное устройство делает паузу, 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 того же аккумулятора со скоростью C / 2 будет означать зарядку при 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 необходимый 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 двумя химическими составами батарей NiMH-элементы выделяют больше тепла при быстрой зарядке.

Не подключайте нагрузку напрямую к аккумулятор при зарядке. Заряд ток должен оставаться относительно постоянным для прекращения заряда –ΔV чтобы быть эффективной. Нагрузки с изменением текущие уровни приводят к небольшим изменениям в напряжении батареи, которое может вызвать ложное прекращение заряда –ΔV. За 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 2 А с термистором NTC и управлением цепью питания

Минимизируйте сопротивление постоянному току между зарядное устройство и аккумулятор. Некоторые держатели батарей имеют пружины и контакты 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 батарей могут также произвести ложное прекращение обвинения, если движение батареи вызывает преждевременное –ΔV чтение.

В отличие от литий-ионных элементов, которые можно параллельно для увеличения емкости, NiCd или NiMH элементы не должны быть подключены 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, приводящее к некоторому различные профили напряжения заряда или количество выделяемого тепла. Батарея 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 целях 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.

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

.

Зарядка никель-кадмиевых батарей — Battery University

Узнайте, как увеличить заряд, минимизировать нагрев и уменьшить объем памяти.

Никелевые аккумуляторы сложнее заряжать, чем литий-ионные и свинцово-кислотные. Системы на основе лития и свинца заряжаются регулируемым током, чтобы довести напряжение до установленного предела, после чего батарея насыщается до полной зарядки. Этот метод называется постоянным током постоянного напряжения (CCCV). Батареи на основе никеля также заряжаются постоянным током, но напряжение может расти свободно.Обнаружение полного заряда происходит путем наблюдения за небольшим падением напряжения после устойчивого роста. Это может быть связано с периодом плато и повышением температуры со временем (подробнее ниже).

Производители батарей рекомендуют медленно заряжать новые батареи в течение 16–24 часов перед использованием. Медленная зарядка приводит к одинаковому уровню заряда всех элементов аккумуляторной батареи. Это важно, потому что каждая ячейка в никель-кадмиевой батарее может саморазрядиться со своей скоростью. Кроме того, во время длительного хранения электролит имеет тенденцию притягиваться ко дну ячейки, и начальный медленный заряд помогает в перераспределении, чтобы устранить сухие пятна на сепараторе.(См. Также BU-803a: Потеря электролита.)

Производители аккумуляторов не полностью форматируют никелевые и свинцовые аккумуляторы перед отправкой. Ячейки достигают оптимальной производительности после заливки, которая включает несколько циклов заряда / разряда. Это часть нормального использования; это также можно сделать с помощью анализатора батареи. Известно, что качественные элементы полностью соответствуют требованиям после 5-7 циклов; другим может потребоваться 50–100 циклов. Пиковая мощность приходится на 100–300 циклов, после чего производительность начинает постепенно падать.

Большинство перезаряжаемых элементов имеют предохранительный клапан, который сбрасывает избыточное давление в случае неправильной зарядки. Вентиляционное отверстие на элементе NiCd открывается при давлении 1000–1400 кПа (150–200 фунтов на квадратный дюйм). Давление, выпущенное через закрывающееся вентиляционное отверстие, не вызывает повреждений; тем не менее, при каждой вентиляции некоторое количество электролита может вытечь, и уплотнение может начать протекать. Это заметно благодаря образованию белого порошка у вентиляционного отверстия. Многократная вентиляция в конечном итоге приводит к высыханию. Аккумулятор никогда не должен быть нагружен до выхода воздуха.

Обнаружение полного заряда по температуре

Обнаружение полного заряда герметичных никелевых аккумуляторов сложнее, чем у свинцово-кислотных и литий-ионных. В недорогих зарядных устройствах для завершения быстрой зарядки часто используется измерение температуры, но это может быть неточно. Ядро элемента на несколько градусов теплее кожи, на которой измеряется температура, и возникающая задержка вызывает перезаряд. Производители зарядных устройств используют температуру 50 ° C (122 ° F) в качестве отсечки температуры. Хотя любая продолжительная температура выше 45 ° C (113 ° F) опасна для аккумулятора, кратковременное превышение допустимого значения допустимо, если температура аккумулятора быстро падает, когда появляется индикатор готовности.

Усовершенствованные зарядные устройства больше не полагаются на фиксированный температурный порог, а определяют скорость увеличения температуры с течением времени, также известную как дельта-температура в зависимости от времени, или dT / dt. Вместо того, чтобы ждать достижения абсолютной температуры, dT / dt использует быстрое повышение температуры к концу заряда для включения индикатора готовности. Метод дельта-температуры поддерживает более низкую температуру батареи, чем фиксированный предел температуры, но элементы должны заряжаться достаточно быстро, чтобы вызвать повышение температуры.Прекращение зарядки происходит, когда температура повышается на 1 ° C (1,8 ° F) в минуту. Если аккумулятор не может достичь необходимого повышения температуры, отключение абсолютной температуры, установленное на 60 ° C (140 ° F), прекращает заряд.

Зарядные устройства, зависящие от температуры, вызывают опасную перезарядку, когда полностью заряженный аккумулятор многократно извлекается и снова вставляется. Так обстоит дело с зарядными устройствами в транспортных средствах и настольных станциях, где двусторонняя радиосвязь отключается при каждом использовании. Повторное подключение инициирует новый цикл зарядки, который требует повторного нагрева батареи

.

Зарядка аккумуляторов

Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, стакивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы может существенно снизиться.

В данной статье мы Вам расскажем о том, как нужно правильно заряжать каждый тип аккумулятора.


Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать постоянным током, величина которого (А) не более 10% показателя емкости батареи (А•ч). Данный способ зарядки является наиболее безопасным и уже стал традиционным. Тем не менее, многие производители сегодня стремятся указывать точный допустимый показатель для определенного аккумулятора. Как правило, данный показатель достигает 30% от показателя емкости. Важно помнить о том, что показатель напряжения 1-ой ячейки такого типа аккумулятора не должен превышать 2,3 В. То есть, при заряде батареи необходимо отслеживать напряжение Приведем пример: двенадцативольтовая батарея включает в себя шесть ячеек, следовательно, общий показатель напряжения в конце подзарядки не должен переступать порог в 13,8 В.

В случае, если емкость аккумулятора равняется 100 (А•ч), а постоянный ток подзарядки – 20 А, то спустя около шести-семи часов 90% заряда будет достигнуто. После достижения данного показателя нужно перейти на режим постоянного напряжения и по истечении 17 часов процесс зарядки будет закончен. Возникает вопрос – почему так много времени уходит на заряд? Все потому, что ток постепенно будет понижаться, а напряжение при этом медленно, но верно будет идти к показателю в 13,8 В. В итоге, аккумулятор будет безопасно заряжен и надежен и для буферной эксплуатации, и для цикличной.

Другой метод заряда свинцово-кислотных аккумуляторов позволяет достигнуть 100% емкости за короткое время (около шести часов) и подходит для цикличного режима использования.

Заключается данный способ в следующем: сила тока заряда устанавливается на 20% от емкости батареи, а напряжение фиксируется на 14,5 В.

Последние модели зарядных устройств от надежных производителей не допускают возникновения критических ситуаций при осуществлении заряда аккумулятора.


Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевый аккумулятор требует к себе очень осторожной подзарядки, поскольку нельзя допускать возникновения перезаряда. Перезаряд провоцирует образование кислорода, а использование тока при этом медленно понижается. Таким образом, заряд никель-кадмиевого аккумулятора характеризуется ростом его давления внутри корпуса. Специалисты советуют заряжать данный тип аккумулятора при температурном режиме +10 — +30 градусов по Цельсию. При таких показателях происходит поглощение выделяемого кислорода кадмиевым электродом.

Цилиндрические рулонные НК-аккумуляторы допускают заряд при быстрой скорости, ведь электроды внутри них расположены очень плотно друг к другу. При стандартном режиме заряда в течение 16 ч происходит полный заряд от 1В до 1,35В. Сила тока при этом равняется 0,1С.

Для того, чтобы увеличить скорость заряда современные НК-аккумуляторы имеют возможность использования тока постоянной величины. Но в таком случае нужен постоянный контроль во избежание перезарядов.

Как правило, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются при постоянном токе величиной 0,2С-0,3С в течение трех-шести часов. При этом допускается перезаряд до 140%.

Важно отметить, что никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются эффектом памяти, то есть обратимая потеря емкости. Именно поэтому заряжать необходимо полностью разрядившийся аккумулятор до 0%. Иначе в следствие возникнувшего «недозаряда2 аккумулятор лишается возможности отдавать полноценно заряд. Хранение НК-аккумуляторов происходит в абсолютно разряженном состоянии. В осуществлении заряда никель-кадмиевого аккумулятора применяются специальные зарядные устройства.


Никель-металл-гидридный аккумулятор

Никель-металл-гидридный аккумулятор – современная разработка, которая признана служить заменой выше описанных никель-кадмиевых аккумуляторов. При аналогичных габаритах данные аналоги отличаются большей емкостью (на 20%) и не имеют эффекта памяти. То есть, возможно осуществление дозаряда. Особенность данного типа аккумулятора заключается в том, что для заряда никель-металл-гидридного аккумулятора, хранившегося частично разряженным больше тридцати суток, его нужно полностью разрядить. При этом хранение осуществляется при неполном заряде – до 40%. Новый никель-металл-гидридный аккумулятор, который ранее не использовался, перед зарядом необходимо «потренировать». То есть, нужно осуществить полный заряд и полный разряд устройства около четырех-пяти раз. Такая «тренировка» позволит увеличить емкость аккумулятора. 

Никель-металл-гидридныеаккумуляторы очень чувствительны к повышению температуры, поэтому не следует допускать их перегрева более 50 градусов по Цельсию. Заряжать данные аккумуляторы необходимо постоянным током с напряжением 1,4В-1,6В на одну ячейку. Разряженным никель-металл-гидридный аккумулятор считается при достижении напряжения 0,9В. В дальнейшем разряд характеризуется как вредный. При полноценной зарядке таких аккумуляторов начинается их сильный нагрев из-за того, что выделяемая энергия не расходуется на процесс заряда. Благодаря использованию специального температурного датчика осуществляется контроль заряда. Допустимый показатель температуры при этом не должен превышать 60 градусов по Цельсию. 


Никель-цинковый аккумулятор 

Номинальный показатель напряжения такого типа аккумулятора – 1,6В, ток – 0,25С. Специально предназначенное для таких аккумуляторов зарядное устройство способно за 12 часов осуществить 100%-ую зарядку. Кроме того, никель-цинковые батареи не имеют эффекта памяти. При этом заряжать аккумулятор нужно до 90%. Такая особенность позволяет увеличить число рабочих циклов и продлить период службы. Допустимая температура нагрева – 40 градусов по Цельсию. 


Литий-ионный аккумулятор 

Постоянный ток заряда таких аккумуляторов равняется 0,2-1С с напряжением 4-4,2В. При таких показателях заряд происходит в течение 40 минут. По истечении этого времени аккумулятор заряжают при напряжении 4,2В. При заряде током 1С 100%-ая зарядка достигается за два-три часа. При выходе напряжения за обозначенные границы (более 4,2В) потенциальные свойства батареи существенно сокращаются. Важно знать, что литий-ионные батареи ни в коем случае нельзя подвергать перезаряду, поскольку это чревато скоплением на отрицательном электроде металлического лития. На аноде, кстати, осуществляется активное выделение кислорода. В результате всего этого возникает высокая вероятность теплового разгона, роста давления в корпусе и, как следствие, разгерметизация. Наиболее целесообразным и с наименьшими рисками опасности является подзарядка, напряжение которой не превышает рекомендованное.  

Современные модели ЛИ-аккумуляторов имеют схемы защиты, предназначенные для предотвращения перезаряда. Данная защита приходит в действие при достижении температуры до 900. Существуют модели, которые оснащены встроенным механическим выключателем, который реагирует на рост давления в корпусе. Но даже современные способы безопасности не умоляют возникновения чрезвычайных ситуаций. Именно поэтому к процессу зарядки стоит относиться очень осторожно. Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, сталкивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы могут существенно снизиться.

Торговая сеть «Планета Электрика» имеет в своем ассортименте широкий выбор аккумуляторов и батареек.

Ni-mh аккумулятор: как заряжать — Tesla Batteries UA

Первые вполне рабочие никель-металлгидридные аккумуляторы были разработаны в 1980-х годах в попытке заменить никель-кадмиевые, страдающие множеством «болезней». Особенно неприятным был сильный «эффект памяти», а также быстрый выход из строя при неполных зарядках. Аккумуляторы на Ni-Mh основе успешно используются и в настоящее время, разделяясь на две основные группы:

  • Обычные. Аккумуляторные батареи, применяемые повсеместно. Особенно в электроприборах и бытовой технике: RECHARGEABLE BATERIE 9V (6HR61, 9V, блистер), AA (HR06, блистер), AAA (HR03, блистер).
  • Силовые. Особая группа батарей, которые специально были разработаны для применения в качестве источников электроэнергии для моделей на Р/У. 

Несмотря на такое разделения, технология работы и принципы зарядки у них в целом идентичны. Количество циклов заряда/разряда и, соответственно, срок службы Ni-Mh батарей составляет в среднем 500-1000. Эта цифра напрямую зависит от условий эксплуатации:

  • глубины и скорости разряжения;
  • скорости заряжания;
  • особенностей контроля процесса зарядки. 

В случае точного соблюдения условий батареи прослужат максимально долго. Главное – избежать действия эффекта памяти. 

Эффект памяти: особенности и как его избежать

Никель-металлгидридные батареи, в отличие от никель-кадмиевых, гораздо меньше, но все же подвержены эффекту памяти. Иными словами, со временем аккумулятор начинает отдавать емкость, взятую при серии ближайших зарядок. 

Это значит, что если в течение определенного периода заряжать не полностью разряженный аккумулятор, то отдаваемая им емкость начнет падать. 

Как заряжать NiMh аккумуляторы: циклирование

Чтобы избежать утраты батареями части своей емкости и продлить срок их жизни, традиционно применяют циклирование. Его суть заключается в том, чтобы полностью разрядить и следом зарядить аккумулятор. В случае с никель-металлогидридной основой такую процедуру следует повторять хотя бы раз в месяц. 

Эффект от циклирования вполне ощутим. Даже изношенную батарею, которая утратила часть своей емкости, таким образом можно восстановить по характеристикам на 10-20% от изначальных. Для такого эффекта достаточно трижды повторить цикл. 

Как заряжать NiMh аккумуляторы: особенности зарядки

Зарядка никель-металлгидридных батарей производится зарядными устройствами, которые выдают ток 3-5 ампер. Заряжание на пяти амперах не имеет особых противопоказаний, однако, при высокой окружающей температуре и повышенных токах заряда есть риск перегрева батарей. В связи с этим рекомендуется использовать зарядку токами в пределах 3 ампер.

Высокие требования предъявляются к зарядным устройствам Ni-Mh аккумуляторов. Момент прекращения процесса зарядки у них определяется стандартным пиковым методом. У Ni-Mh он выражается вдвое слабее сравнительно с Ni-Cd батареями, поэтому чувствительность пика конечного напряжения должна составлять 3-5 микровольт на один элемент батареи.

Оптимальный ответ на вопрос, как заряжать Ni-Mh аккумулятор – в обыкновенном линейном режиме. Подразумевается, что ток заряда неизменен на протяжении всего хода зарядки. Использование других режимов особо не вредит, однако в некоторых случаях снижает напряжение батареи.  

Советы по эксплуатации Ni-Mh аккумуляторов

Предлагаем ознакомиться с общими рекомендациями, которые дают возможность по максимуму использовать ресурс аккумуляторов этого типа. И первое, на что следует обратить внимание – длительное время их стоит хранить заряженными всего на 30-50%. 

Это интересно: Как правильно заряжать аккумуляторные батарейки

Заряжать никель-металлгидридные аккумуляторы следует при температурах не ниже 5 и не выше 50°С. Выход за этот диапазон может значительно сократить срок их службы. Использование Ni-Mh аккумуляторов в режиме дозарядки будет успешным, если в ходе каждого цикла вы будете разряжать их до 0,9 вольт, и только потом подключать к зарядному прибору.

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 зарядить ноутбук правильно: советы и лайфхаки

Аккумуляторная батарея любого ноутбука имеет ограниченный срок службы. Редко когда он превышает 5 лет. Однако у многих пользователей портативных ПК батарея не служит и этот срок, что, как правило, связано с нарушением требований эксплуатации. Поэтому каждому владельцу лэптопа нужно знать, как правильно заряжать аккумулятор ноутбука и эксплуатировать его. Это поможет значительно продлить срок службы АКБ.

Типы аккумуляторов ноутбука

Чтобы разобраться, как правильно зарядить аккумулятор ноутбука, нужно в первую очередь определить его тип. Современные батареи бывают таких типов:

  • Никель-металлогидридные (Ni-MH). Щелочные элементы питания, применяемые для электроснабжения игрушек, электроники, светильников и других бытовых приборов. Отличаются сравнительно малой электрической емкостью, поэтому уже давно не используются для комплектации лэптопов.
  • Никель-кадмиевые (Ni-CD). Основная сфера использования портативных АКБ этого типа – питание ручного электроинструмента. Сегодня такие батареи практически не используются в ноутбуках.
  • Литий-ионные (Li-Ion). Самый распространенный тип батарей, применяемых сейчас в большинстве лэптопов. Плюсы Li-Ion аккумуляторов – малый вес и размеры, высокая долговечность. Они рассчитаны примерно на 1000 рабочих циклов и не требуют обслуживания. Еще одно преимущество состоит в малом саморазряде таких батарей. Это делает их хорошо подходящими для электроснабжения приборов, рассчитанных на длительную автономную работу, в том числе ноутбуков.

Как правильно заряжать батарею ноутбука

Соблюдение рекомендаций производителя по эксплуатации и зарядке батареи поможет добиться ее максимальной долговечности. Одно из главных требований – использование оригинального адаптера. Например, если вас интересует, как правильно заряжать аккумулятор ноутбука Леново, используйте «родной» адаптер.

Отдельно можно привести рекомендации по зарядке АКБ нового гаджета и в ходе его повседневной эксплуатации.

Новый ноутбук

В сети можно найти массу советов о том, как заряжать новый аккумулятор ноутбука. Обычно приводятся рекомендации со специальным режимом зарядки, который нужно выдерживать несколько первых циклов, чтобы «раскачать» батарею. В действительности эти советы, как правило, устаревшие. Современные модели Li-Ion аккумуляторов, которые используются на лэптопах, не нуждаются в «раскачке». Поэтому ставить ПК на зарядку можно в любой удобный момент, как и включать его. Не обязательно ждать полной разрядки батареи, чтобы подключать адаптер.

Перед тем как заряжать аккумулятор ноутбука в первый раз, нужно убедиться в исправности комплектного адаптера. Только после этого подключайте его к устройству.

При первой зарядке рекомендуется зарядить батарею полностью. После чего отключить ЗУ и замерить время до полного разряда. Это поможет сориентироваться в реальном ресурсе автономной работы нового гаджета и оценить заявленные производителем характеристики.

При ежедневной эксплуатации

При эксплуатации батареи ноутбука нужно учитывать ее ограниченный ресурс. Каждый аккумулятор имеет определенное число циклов зарядки-разрядки, по достижении которых емкость АКБ значительно уменьшится и будет быстро падать дальше. В результате нормально работать на ноуте без подключения к электросети уже не получится.

Чтобы максимально оттянуть этот момент, нужно иметь представление, как заряжать аккумулятор ноутбука и эксплуатировать его в бережном режиме. В частности, не следует доводить батарею до полной разрядки, после чего полностью заряжать его. Подключать адаптер для зарядки рекомендуется при снижении уровня заряда до 20 %.

Можно ли ноутбук всегда держать на зарядке

Часто владельцы лэптопов, при работе дома или в офисе постоянно отключают зарядное устройство. Считается, что если оставлять адаптер включенным при 100 % зарядке, батарея будет перезаряжаться и быстрее выйдет из строя.

На самом деле, все современные для ноутбуков оснащаются встроенными контроллерами, которые управляют процессом зарядки. Когда аккумулятор заряжается на 100 %, контроллер переключает питание с батареи непосредственно на материнскую плату. В этом режиме АКБ остается незадействованной в работе и автоматически включается только при отключении адаптера.

Поэтому ничего плохого с аккумулятором не станет, если лэптоп будет постоянно подключен к электросети. Наоборот, в этом режиме нагрузка на батарею сокращается, что в целом продлевает ее ресурс.

Как правильно хранить аккумулятор ноутбука

Владельцам лэптопов со съемной батареей нужно знать не только, как зарядить новый аккумулятор ноутбука и заряжать его при дальнейшей эксплуатации. Важно также понимать, как правильно хранить АКБ. Если возникает необходимость длительного хранения источника питания отдельно от гаджета, то его следует зарядить до уровня не менее 80 %.

Это нужно потому, что аккумулятор постепенно разряжается, даже в отключенном состоянии. Если он уйдет в глубокий разряд, то его восстановление с небольшими шансами смогут выполнить только специалисты. Поэтому важно, чтобы он имел достаточный запас заряда. При длительном хранении рекомендуется периодически подключать АКБ и проверять уровень зарядки, а при необходимости подзаряжать ее.

Важно соблюдать условия хранения батареи. Потеря заряда существенно ускоряется при повышенной влажности воздуха. Также емкость может теряться при нагреве аккумулятора, например, если его оставить на солнце или рядом с отопительным прибором. Крайне отрицательно на него влияет продолжительное воздействие отрицательной температуры.

Сколько времени нужно заряжать батарею

Как было сказано, время зарядки современного ноутбука не ограничивается благодаря контроллеру, который управляет процессом. Минимальное же время для полной зарядки источника питания можно узнать путем деления емкости АКБ на номинальную силу тока зарядного устройства, и добавив к полученному значению поправочный коэффициент в пределах 0,1-0,2 для учета потери КПД.

Так, аккумулятор емкостью 9 000 мАч (9 Ач) от зарядного устройства с номинальным током 3 А будет заряжаться в среднем от 3 часов 18 минут до 3 часов 36 минут.

Материал подготовлен при участии команды 3delectronics.ru.

Как их заряжать »Электроника

Никель-металлогидридные батареи и элементы

требуют правильной зарядки для обеспечения длительного срока службы — важны скорость зарядки, перезарядка и 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 более осторожными.

Характеристики заряда / разряда NiMH

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

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

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

Способы зарядки NiMH

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

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

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

  • Таймер зарядки: Использование времени для определения окончания зарядки — самый простой метод. Часто в зарядное устройство можно встроить электронный таймер, хотя многие базовые зарядные устройства не имеют этого встроенного средства.Этот подход предполагает, что аккумулятор или элемент заряжается от известного состояния заряда, например полностью разряжен.

    Одна из проблем этого метода заключается в том, что если ячейка потеряла свою зарядную емкость, то зарядное устройство, ожидающее доставки 100% заряда в соответствии с расчетным временем, произведет перезаряд, что еще больше усилит 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, так как центр аккумулятора будет намного горячее, чем снаружи. Также, если аккумулятор заряжается медленно, то повышение температуры будет меньше.
  • Обнаружение отрицательного дельта-напряжения: Предпочтительный метод определения конца заряда никель-кадмиевых элементов — это использование метода NDV — отрицательного дельта-напряжения. Этот метод обнаруживает падение напряжения, которое появляется при полном заряде элемента.Однако при зарядке NiMH-элемента обнаруживается лишь небольшое падение напряжения. Зарядное устройство NiMH должно быть способно обнаруживать падение напряжения около 5 мВ на элемент. Поэтому для надежного обнаружения такого небольшого падения напряжения в NiMH зарядное устройство 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. Затем зарядное устройство NiMH применяет дальнейшее снижение тока по мере зарядки. Эта схема продолжается до полной зарядки аккумулятора.Этот метод зарядки известен как метод «ступенчато-дифференциального заряда». Стоит отметить, что он подходит для всех никелевых элементов и аккумуляторов.

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

NiMH капельная зарядка

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

Хотя никель-кадмиевые батареи могут заряжаться непрерывным током со скоростью около 0,1 ° C, это считается слишком высоким для никель-металлгидридных аккумуляторов, и принято считать, что для большинства никель-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. NiMH-элементы нельзя заряжать с помощью зарядного устройства NiCd, так как обнаружение окончания заряда не сработает.
  • Зарядка при комнатной температуре: NiMH-элементы не любят заряжаться при низких или высоких температурах.
  • Проверить температуру элемента: Если никель-металлгидридный элемент нагревается, зарядку следует прекратить. Бытовые зарядные устройства не всегда корректно прекращают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы.
  • Проверка состояния заряда вручную: При использовании многих низкоуровневых зарядных устройств для никель-металлгидридных аккумуляторов существует реальная возможность перезарядки, и может отсутствовать резервное время окончания заряда.Поэтому 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 прослужат дольше и будут работать лучше.

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

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 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 расчетов 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.Некоторые потребительские приложения, в которых мы видим, что NiMH используются, - это цифровые камеры, коммуникационное оборудование, 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% через 30 дней после этого.

Как заряжать NiMH 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 и имеет множество настроек и конфигураций для разных 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 переживет. В общем, 2000 (или около того) циклов от батареи — это довольно много для перезаряжаемого элемента!

Рекомендации по зарядке NiMH аккумуляторов?

Есть несколько моментов, которые следует учитывать, чтобы продлить срок службы аккумулятора:

  • 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 все, что вам нужно знать, вкратце, о батареях NiMH. 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 нашли время, чтобы узнать о NiMH батареях. 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.NiMH аккумуляторы — одни из самых распространенных аккумуляторных батарей, которые мы видим в …

Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы?

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

Алгоритм заряда для NiMH, использующий отрицательную дельту V для определения полного заряда, является деликатным, особенно при зарядке при температуре менее 0,5 ° C. 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 полной зарядки аккумулятора. 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 может перегреться, но NiCd в зарядном устройстве NiMH работает хорошо. Современные зарядные устройства подходят для обеих систем аккумуляторов.

Медленная зарядка никель-металлгидридной батареи затруднена, если вообще возможна. При уровне C от 0,1 ° C до 0,3 ° C профили напряжения и температуры не демонстрируют определенных характеристик для запуска обнаружения полного заряда, и зарядное устройство должно зависеть от таймера. При зарядке частично или полностью заряженных аккумуляторов может произойти опасный перезаряд, даже если аккумулятор остается холодным.

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

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

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

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 приближения 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

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 поднимается 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 аккумуляторной батареи (–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 ниже, 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 ячейки, 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 аккумуляторной 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), таким образом, запускается 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 останавливается, 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 того же аккумулятора 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 2 А с термистором NTC и управлением цепью питания

Минимизируйте сопротивление постоянному току между зарядное устройство и аккумулятор. Некоторые держатели батарей имеют пружины и контакты 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 аккумуляторов 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 начисления.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, приводящее к некоторому 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 целях 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.

NiCd и NiMH аккумуляторы идеально подходят источники аккумуляторной энергии для многие портативные продукты и резервное копирование Приложения. Эта статья помогает ознакомить пользователя с некоторыми из зарядные характеристики никеля на основе аккумуляторов и как они применяются к зарядному устройству LTC4060. Зарядка Аккумуляторы NiCd и NiMH правильно и безопасность упрощается с помощью LTC4060 линейный контроллер зарядного устройства.

Часто задаваемые вопросы о зарядном устройстве для никель-металлгидридных аккумуляторов

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, которое может зарядить NiCD аккумулятор стандартной емкости AAA (180 мАч) всего за один час, может занять 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. Наиболее частой причиной преждевременного выхода из строя аккумулятора является чрезмерный заряд. 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 уровень заряда, который достаточно высок, чтобы поддерживать полностью заряженный аккумулятор, но достаточно низок, 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 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

Быстрая зарядка сокращает 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 батареи можно быстро заряжать только с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных батарей. 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 используемого никель-кадмиевого зарядного устройства, старое зарядное устройство может не 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 полностью зарядятся. 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 это может занять очень много времени. 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 NiMH батареи, но не будет иметь необходимой схемы для остановки цикла зарядки после полной зарядки NiMH аккумуляторов. 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. Батареи NiCD обычно используются для электроинструментов, и по этой емкости они во многих отношениях превосходят батареи NiMH. Для цифровых устройств с высоким энергопотреблением, где вес имеет первостепенное значение, лучше всего подходят никель-металлгидридные батареи. NiMH аккумуляторы также считаются экологически чистым химическим составом аккумуляторов.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 для этого типа 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 батареи зарядная станция — это место, куда вы помещаете батарею для ее зарядки.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 в основном технический метод, позволяющий зарядному устройству 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, чтобы ограничить общую продолжительность 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

Что нужно знать для успешной зарядки батарей

Перезаряжаемые батареи есть везде.От ноутбуков, которые мы печатаем, до портативного медицинского оборудования, используемого для проведения обследований или предоставления медицинской информации, аккумуляторные батареи помогают предоставлять продукты и услуги, улучшающие нашу жизнь. Однако не многие люди знают о том, что нужно для правильной зарядки аккумулятора, о том, какое зарядное устройство подходит для определенного химического состава аккумуляторов и где система управления аккумулятором (BMS) вписывается в этот процесс.

Здесь, в Epec, мы уделяем пристальное внимание тому, как мы настраиваем наши аккумуляторные блоки, зарядные устройства и технологии BMS, чтобы обеспечить максимально долгий срок службы ваших перезаряжаемых аккумуляторов, независимо от того, используете ли вы литиевые батареи, никель-металлогидридные (NiMH) батареи или другие виды химии.Подбирая подходящие зарядные устройства к химическому составу аккумуляторов, вы можете гарантировать, что аккумуляторный блок будет заряжаться эффективным и безопасным способом без перезарядки, перегрева или причинения непоправимого ущерба. Вот несколько вещей, которые вам следует знать о зарядке аккумулятора.

Способы зарядки

Не у всех аккумуляторов одинаковая скорость или время зарядки. Таким образом, они требуют различных методов зарядки, чтобы гарантировать, что аккумулятор не будет недозаряжен или перезаряжен, или что количество циклов зарядки уменьшится.Существуют различные методы зарядки, которые можно применять к батареям определенного химического состава.

Капельный заряд

Капельный заряд — это когда зарядное устройство обеспечивает очень низкое напряжение, которое обычно равно скорости саморазряда батареи. Обычно он устанавливается на уровне 0,05 ° C и может доходить до 0,01 ° C. Капельные зарядные устройства используются для предотвращения перезарядки при хранении аккумуляторов. Время от времени постоянный заряд может привести к перегреву аккумуляторов. Кроме того, медленная постоянная зарядка может вызвать проблемы с эффектом памяти для батарей определенного химического состава.Для полной зарядки аккумулятора с помощью постоянного зарядного устройства может потребоваться 14 часов или более.

Быстрая и быстрая зарядка

Быстрая зарядка и быстрая зарядка обеспечивают более высокое напряжение в течение более короткого промежутка времени с постоянной скоростью. Скорость быстрой зарядки составляет от 0,3 ° C до 0,5 ° C; быстрое зарядное имеет тариф 1С. Некоторые химические элементы батареи могут перегреться, что может привести к ее повреждению, поэтому перед повторной подзарядкой батарея должна пройти период охлаждения. Другие батареи хорошо реагируют на быструю и быструю зарядку.Еще одна проблема с быстрой зарядкой заключается в том, что химический состав аккумулятора может стать нестабильным, и это может привести к разрыву, утечке или взрыву, если аккумулятор остается в зарядном устройстве слишком долго.

Ступенчатые дифференциальные заряды

Ступенчато-дифференциальный заряд — это метод, при котором к аккумулятору применяется быстрая зарядка 1С. Когда аккумулятор достигает определенного порога заряда, ему дают остыть. Он переводится в фазу отдыха, так как добавляется меньшее количество заряда. Затем, когда аккумулятор достигает следующего порога заряда, заряд снижается еще больше, пока химический состав аккумулятора не достигнет полного заряда.

Сверхбыстрая зарядка

Сверхбыстрая зарядка — это новая технология зарядки, при которой напряжение заряда устанавливается от 1 до 10 ° C. Эти типы зарядки обычно зарезервированы для специальных аккумуляторов, так как аккумуляторы могут быть заряжены на 70% от 10 до 60 минут.

Тарифы и время зарядки

При сравнении никель-металлгидридных и литиевых аккумуляторов обе батареи хорошо реагируют на быструю зарядку и быструю зарядку без существенной потери емкости или сокращения срока службы.Знание различных ставок и времени зарядки позволит вам получить максимальную емкость за нужное время.

NiMH Химия

Этот химический состав может проходить через методы быстрой зарядки, быстрой зарядки, сверхбыстрой зарядки или ступенчато-дифференциальной зарядки. Тарифы и время:

  • Rapid Charge: Зарядное устройство может обеспечить температуру 0,3–0,5 ° C, так как для зарядки потребуется 3–6 часов.
  • Быстрая зарядка: Зарядное устройство можно настроить на скорость зарядки 1С, так как для полной зарядки может потребоваться от 1 часа или более.
  • Сверхбыстрая зарядка: Зарядное устройство может иметь скорость заряда от 1С до 10С. Аккумулятор можно заряжать от 10 минут до часа, так как уровень заряда (SoC) достигает только 70%.

Химия лития

Литиевая химия

может заряжаться быстро, быстро и сверхбыстро. Следует избегать медленного или капельного заряда, так как слишком низкое напряжение вызовет ухудшение характеристик и нестабильность.

  • Rapid Charge: Зарядное устройство может иметь установленную скорость 0.5C, так как зарядка займет не менее 3 часов.
  • Быстрая зарядка: Литиевые химические соединения могут выдерживать заряд до 1С, хотя максимум для безопасной зарядки может составлять от 0,7 до 0,8 в зависимости от аккумуляторной батареи. Время зарядки может составлять около 1 часа.
  • Сверхбыстрая зарядка: Существуют сверхбыстрые зарядные устройства для литиевых батарей. Как и у NiMH, скорость заряда может составлять от 1С до 10С, хотя рекомендуется более низкая зарядка. Зарядка аккумулятора может занять час или меньше.Этот метод предназначен для специальных аккумуляторов.

Общие сведения о системах управления батареями

Системы управления батареями обеспечивают ряд преимуществ для аккумуляторных блоков в зависимости от марки. Каждая BMS может иметь разные функции, но все они предоставят вам SoC батареи, а также защиту от перезарядки и перегрева для предотвращения теплового разгона. Дополнительные функции для некоторых технологий BMS включают диагностику состояния (SoH), балансировку ячеек, защиту ячеек и контроль заряда.

В то время как зарядное устройство для аккумуляторов будет иметь датчик для измерения температуры и приложенного тока для регулировки напряжения, управление BMS обеспечивает дополнительные преимущества для повышения безопасности и защиты аккумуляторов. Литиевая химия требует, чтобы BMS контролировал напряжение заряда, чтобы оно не становилось слишком низким или слишком высоким.

Зарядное устройство

по сравнению с стандартными зарядными устройствами

Многие люди просто купят стандартное зарядное устройство для своих небольших индивидуальных перезаряжаемых аккумуляторов, помещаемых в игрушки, бытовую технику и бытовую электронику.Однако вам необходимо знать, что разные заряды обеспечивают разную скорость заряда и напряжение, что может значительно повлиять на срок службы батарей.

Самый важный совет, о котором следует помнить, заключается в том, что вы должны подбирать конструкцию зарядного устройства для правильного химического состава батареи. Не существует настройки «одно зарядное устройство для всех типов аккумуляторов». Никогда не используйте зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов для зарядки NiMH аккумуляторов. И хотя верно то, что вы можете использовать зарядное устройство NiMH для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, все же безопаснее просто использовать зарядное устройство, разработанное для определенного химического состава аккумуляторов.

Когда дело доходит до покупки аккумуляторных блоков по индивидуальному заказу, всегда подумайте о приобретении нестандартных зарядных устройств, предназначенных для этих блоков. Пользовательские зарядные устройства будут сделаны для поддержки правильного напряжения и тока, поскольку они будут определять время заряда, необходимое для достижения 70-100% SoC.

Если вы используете стандартное зарядное устройство, вам нужно убедиться, что вы подбираете правильное зарядное устройство для аккумулятора. Посмотрите на боковую сторону аккумулятора или аккумуляторный блок. В нем будет указана рекомендуемая зарядка и время, необходимое для полной зарядки аккумулятора.Используя эту информацию, вы сможете затем получить с полки подходящее зарядное устройство, которое будет подходить к этим батареям.

Дополнительные советы по зарядке

Вот несколько дополнительных советов по зарядке батарей, которые помогут продлить срок их службы и избежать проблем.

  • Всегда заряжайте никель-металлгидридные аккумуляторы и литиевые химические соединения при комнатной температуре от 0 до 45 ° C (32–113 ° F).
  • Бывают случаи, когда стандартное зарядное устройство не может правильно завершить заряд. Всегда проверяйте батареи, чтобы убедиться, что они не теплые, и вынимайте их из зарядного устройства.
  • Химические вещества на основе никеля и лития лучше заряжаются при использовании метода быстрой или быстрой зарядки.
  • Никогда не оставляйте аккумуляторы в зарядном устройстве более чем на один день. Извлеките батареи, а затем завершите зарядку, когда батареи будут использованы.

Зарядка аккумулятора | Traxxas

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

При правильной зарядке аккумуляторный блок должен быть немного теплым после цикла зарядки. Если аккумулятор не теплый на ощупь, зарядите его еще пять минут.Если после 5-минутной перезарядки аккумулятор не нагрелся, зарядите аккумулятор еще 2 1/2 минуты. Возможно, вам придется перезарядить аккумулятор еще пару раз, если вы заряжаете аккумулятор большой емкости с помощью зарядного устройства со скоростью заряда менее 4 ампер. Важно не оставлять аккумулятор без присмотра во время процесса зарядки. Постоянно проверяйте температуру упаковки. Как только аккумулятор нагреется, отсоедините его от зарядного устройства, чтобы предотвратить повреждение от чрезмерной зарядки.(Примечание : Рекомендуется заряжать все никель-металлгидридные элементы с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных элементов. Использование хорошего зарядного устройства для зарядки никель-металлгидридных элементов предотвратит их повреждение от перезарядки.) 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, поскольку они обычно имеют более высокие и регулируемые значения тока, чем ручные зарядные устройства с таймером, и могут быстро заряжать аккумулятор большой емкости автоматически за 50 минут или меньше. Полная «пиковая зарядка» необходима для правильной эксплуатации электромобилей Traxxas, а также для правильного использования транспортных средств 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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *