Ni mh аккумуляторы как заряжать - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
Ecom-climate.ru

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ПОРТАЛ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ni mh аккумуляторы как заряжать

Как правильно заряжать Ni-cd и Ni-mh аккумуляторы

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-Mh) аккумуляторы – два основных вида щелочных химических источников тока для автономного питания различной аппаратуры. Они сходны по своей структуре. В качестве электролита используется щёлочь, в качестве катода — оксид никеля. Никель-металлогидридные аккумуляторы также имеют альтернативное менее распространенное написание – никель-металлгидридные.

Первым был изобретён Ni-cd. Этой технологии более ста лет. NI-MH начали широко применяться в бытовых устройствах только в 90-х годах двадцатого века. Массовое появление на рынке более ёмких NI-Mh батарей поначалу вызвало настоящий фурор. Но потом выявились и недостатки.

  1. Особенности и применение Ni-cd батарей
  2. Зарядка ni cd аккумуляторов
  3. Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов
  4. Особенности и применение NI MH аккумуляторов
  5. Заряд никель металлогидридных аккумуляторов
  6. Виды зарядных устройств и методы заряда
  7. NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом
  8. Правила зарядки Ni Mh

Особенности и применение Ni-cd батарей

По сравнению с металлогидридными батареями, Ni-Cd имеют два главных недостатка:

  • меньшая ёмкость;
  • эффект памяти.

Эффектом памяти называют “запоминание” батареей нижнего предела разряда. Той есть, если такую батарею разрядить не полностью, длительность работы в следующем цикле будет меньше на эту самую величину от полного разряда до того предела, который “запомнил” аккумулятор. Чтобы “сбросить” память , нужно два-три раза полностью зарядить-разрядить такую батарею.

Казалось бы, при таких свойствах, этот тип батарей должен уйти в небытие. Но этого не происходит. Благодаря двум другим свойствам данного типа батарей:

  • высокая токоотдача;
  • способность хорошо работать при отрицательных температурах.

Приблизительно 90% Ni Cd на сегодняшний день, это аккумуляторные сборки для электроинструмента, детских игрушек, электробритв, автономных пылесосов, медицинского оборудования и т.д. Применение в бытовом сегменте (вместо обычных первичных батареек) практически сведено к нулю.

Некоторые страны законодательно ограничивают использование Ni-Cd элементов в связи с токсичностью кадмия. В новых устройствах их место занимают литий-ионные аккумуляторы с большой токоотдачей.

Зарядка ni cd аккумуляторов

Один элемент имеет номинальное напряжение 1,2V. При работе это значение может меняться от 1,35V (полностью заряжен) до 1V (полный разряд). У этих элементов есть одна интересная особенность, на которой завязан режим отключения в зарядном устройстве (если оно автоматическое). После набора ёмкости, напряжение на выводах несколько снижается на 50-70 mV. Такой скачок обозначают ΔV(дельта V). Зарядное реагирует на такое снижение и отсекает ток заряда.

На практике срабатывать по ΔV умеют только зарядные устройства среднего и продвинутого уровня. И часто приходится вручную просчитывать, как заряжать ni cd аккумуляторы.

Напряжение заряда любая зарядка будет выдавать из расчёта 1,5-1,6V на один элемент. А вот ток заряда может быть разным. Его всегда можно посмотреть на самом зарядном устройстве (как правило, с тыльной стороны).

Ёмкость аккумулятора нужно поделить на ток заряда и умножить на коэффициент потерь 1,4. Например:

1000mAh/200mA=5 часов*1,4 = 7 часов.

Каким током заряжать? Номинальный ток заряда 0,1С, где С — ёмкость батареи. Для 1000mAh номинальным является ток 100mA. Время заряда в таком случае составит 14 часов. Не очень удобно. Почти всегда используется ускоренный режим 0,2-0,5С. Это несколько сокращает срок службы аккумуляторов, но повышает удобство использования.

Важно! Средний срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 500 циклов заряд-разряд. Производитель заявляет, как правило, ДО 1000. Таких показателей можно достичь только в идеальных условиях и чётко выдерживая номинальные режимы работы.

Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов

  • Перед зарядом аккумуляторы необходимо обязательно разрядить. Продвинутые зарядные устройства умеют это делать прежде, чем начинать очередной цикл заряда, но, возможно просто разрядить с использованием какой-либо нагрузки.
  • Подключить зарядное устройство (или установить в него аккумуляторы при бытовом исполнении) и дождаться отключения при полном заряде.
  • В случае если зарядное не обеспечивает автоотключение, рассчитать необходимое время заряда и по его истечении произвести отключение.
  • Хранить ni cd аккумуляторы в разряженном состоянии.

Особенности и применение NI MH аккумуляторов

Область применения металлогидридных батарей напрямую связана с их свойствами. Максимальная ёмкость при минимальном объёме позволила им занять место в той электронике, где одноразовые батарейки приходится менять очень часто. Это фотоаппараты, беспроводные мыши и клавиатуры, радиопульты, детские игрушки.

В основном используется два размера таких элементов – это АА и ААА. Использовать такие элементы можно в любом месте, где используются одноразовые батарейки. Но часто это не имеет экономического смысла (в том случае, если одноразовая батарейка служит в устройстве годами)

Номинальное напряжение ni mh аккумулятора 1,2V. С незначительным отклонением под нагрузкой такое напряжение держится в течение всего цикла работы батареи. Напряжение одноразовой батарейки в работе плавно падает от 1,5 до 1 вольта. Той есть 1,2-среднее значение. Это позволяет аккумулятору отлично заменять одноразовую батарейку в 99% случаев. Случаи, когда необходимо именно 1,5V для работы устройства, единичные и часто “лечатся” сменой режима в меню устройства “батарейка/аккумулятор”.

Внимание! Максимальная ёмкость (физический предел) для аккумулятора АА составляет 2700mAh,для ААА — 1000mAh. В случае, если на этикетке большее значение и “загадочное” название фирмы-изготовителя, перед вами гарантированный обман.

Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-Cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”. Впоследствии эту надпись убрали.

Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для металлогидридных аккумуляторов.

Заряд никель металлогидридных аккумуляторов

Напряжение зарядки ni mh такое же, как и у никель-кадмиевых батарей. Зарядное устройство будет подавать на один элемент 1,5-1,6V. Ток заряда Ni Mh аккумуляторов может меняться от 0,1 до 1С. Но любой производитель бытовых батарей обязательно указывает на них свою рекомендацию этого параметра. Рекомендация производителей составляет 0,1С.

Например для 2500mAh номинальный ток заряда Ni-Mh аккумуляторов составляет 250mA. Время заряда номинальным током 14 часов. По той же формуле. Ёмкость/ток заряда, результат умножить на 1,4. При таком режиме можно рассчитывать на заявленное производителем, количество циклов. При ускоренном режиме срок службы уменьшается.

Металлогидридные батареи плохо переносят:

  • перегрев;
  • глубокий разряд;
  • сильный перезаряд.

Перегрев может возникнуть при большом токе заряда, повышенном внутреннем сопротивлении. При сильном нагреве заряд следует прекратить. Глубокий разряд возникает при длительном неиспользовании элемента. При бездействии в течение года и более, аккумулятор, скорее всего, придётся заменить. Избыточный перезаряд случается при использовании зарядного устройства без функции отключения или неправильно просчитанном времени заряда.

Виды зарядных устройств и методы заряда

Зарядных устройств в продаже представлено огромное количество. В них реализованы разные схемы отключения или отключение не реализовано вообще. Можно легко их разделить на подвиды по внешнему виду.

  1. Простейшие. Включили в розетку — заряд пошёл, выключили – заряд закончен. Контроль над временем заряда лежит на пользователе. Такие устройства имеют право на существование с целью экономии средств. Необходимо лишь выбрать из них такое, которое будет заряжать каждый элемент отдельно. Если каналы заряда спарены, возникает перекос. Такой режим сокращает срок службы батарей. Отличить несложно. Количество светодиодных индикаторов должно совпадать с количеством каналов заряда.
  2. С надписью AUTO. Такая надпись говорит о том, что здесь реализовано отключение по таймеру. Обычно от 6 до 12 часов. Не самый плохой вариант. Перезаряда точно не будет. Но скорее всего не будет и полного заряда. В таком случае можно подобрать аккумуляторы именно под это зарядное устройство. Но корректной работа зарядного устройства будет первые 100-200 циклов.
  3. ΔV контроль. Если у производителя реализована эта функция, он обязательно напишет это на упаковке. Если надписи нет, зарядное устройство относится к пункту 2. С наличием ΔV контроля, зарядное устройство уже полноценно автоматическое. Не забываем о раздельной зарядке каждого канала (популярные лет 10-12 назад зарядные с индексом 508 имеют контроль ΔV, но воспринимают установленные в него аккумуляторы как одну батарею).
  4. С жидкокристаллическим дисплеем. Как правило, его наличие говорит о том, что реализовано всё, что перечислено выше и плюс температурный контроль. Зарядные устройства с дисплеем начального уровня не предполагают программирование режима и тока заряда, но со своей функцией — правильно заряжать Ni Mh батареи, справляются отлично.
  5. Зарядка – комбайн. Больше размером, чем в пункте 4. Предполагают программирование пользователем режимов и тока заряда. Если ничего не программировать в режиме “по умолчанию” заряжают батареи минимальным током и отключают заряд по ΔV контролю. Часто есть функция полного разряда аккумуляторов перед зарядкой для сброса эффекта памяти.

Чем более функциональное зарядное устройство, тем оно дороже. Но даже в дорогом исполнении, стоимость равна примерно 50 щелочным батарейкам. Окупаемость наступает достаточно быстро. Зарядное устройство такого класса обычно универсальное. И позволяет заряжать кроме никелевых аккумуляторов, ещё и литиево-ионные батареи. А также имеет функции:

  • измерения ёмкости;
  • измерения внутреннего сопротивления батарей;
  • режим сброса эффекта памяти у никелевых аккумуляторов.

NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом

Это достаточно новая технология. Иногда применяется аббревиатура LSD. Что в переводе с английского “low self-discharge” – низкий саморазряд.

В продаже такие батареи появились чуть больше 10 лет назад и зарекомендовали себя очень хорошо. По сравнению с обычными аккумуляторами, они имеют более низкое внутреннее сопротивление и как следствие большие токи разряда. Ёмкость у них несколько ниже, чем у обычных NI-MH батарей. Но за счёт того, что у обычной батареи саморазряд в первые сутки около 10%, показывают себя не менее эффективно.

Отличить такой аккумулятор от обычного, достаточно несложно. На упаковке и на самом элементе будет присутствовать надпись “ready to use” т.е. “готово к использованию”. Продаются такие элементы уже заряженные. Это оптимальный выбор для любительской фотосъёмки, когда не стоит задача сделать несколько тысяч кадров за один день.

Правила зарядки Ni Mh

Ответ на вопрос — как заряжать ni mh аккумуляторы зависит, прежде всего, от того, какое у пользователя зарядное устройство. Для того, чтобы заряжать правильно, достаточно придерживаться простых норм.

  • Перед зарядом, аккумуляторы желательно разрядить. Это не строгая норма в отличие от Ni-Cd батарей, но желательная.
  • Температура окружающего воздуха должна быть не ниже 5 o C. Верхний предел температуры 50 o C. Такая температура может возникнуть летом при попадании прямых солнечных лучей.
  • Изучить функции зарядного устройства. Если оно не обеспечивает автоматическое отключение, рассчитать время заряда.
  • Установить батареи в зарядное устройство и подключить его к сети. Через некоторое время проверить степень нагрева аккумуляторов. В случае сильного нагрева, заряд прекратить.
  • Отключить зарядное устройство либо по истечении расчётного времени, либо после включения соответствующей индикации (зависит от типа зарядного устройства).
  • Хранить Ni-MH элементы заряженными на 10-20% ёмкости. Напряжение не должно падать ниже, чем 0,9V.
Читать еще:  Как собрать механическую мясорубку

При правильном заряде никель металлогидридных аккумуляторов, служат они достаточно долго. От 500 до 1000 циклов заряд-разряд. Основная причина преждевременного выхода из строя – длительное неиспользование и как следствие глубокий разряд. Часто желание пользователей отказаться от технологии Ni-Mh или Ni-Cd и перевести всю свою технику на литий ионные батареи, совершенно не оправдано. Эти батареи прочно занимают своё место, как в бытовом сегменте, так и в промышленности.

Зарядка аккумуляторов никель-металл-гидридной электрохимической системы

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

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

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

Blue Power IP20Blue Power IP65Blue Power IP67
12/24В, 15-40А12/24В, 5-40А12/24В, 5-15А
Профессиональные портативные зарядные устройства для транспорта и энергетики с интеллектуальным адаптивным алгоритмом заряда. Также могут применяться как источники питания.

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

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

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

Phoenix ChargerSkylla-iSkylla-TG
12/24В, 16-200А24В, 80-500А24/48В, 30-500А
Мощные профессиональные зарядные устройства для яхт, катеров и другого вида транспорта. Предлагаются однофазные и трехфазные зарядные устройства высокой мощности. Многостадийный адаптивный заряд с возможностью ручного управления.

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

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

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

Рекомендации по зарядке аккумуляторов на основе никеля

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

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

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

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

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

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

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

Эксплуатация NiMH аккумуляторов

Несколько лет назад на замену NiCd пришли новые NiMH аккумуляторы (далее АКБ). Это была попытка преодоления недостатков никель-кадмиевых АКБ, которые тогда властвовали и повелевали. Главная идея NiMH аккумуляторов была борьба с недостатками NiCd: так называемый «эффект памяти», быстрый и медленный разряд – свойства, которые существенно затрудняли их использование их в модельных целях.

Однако, несмотря на активное освоение модельного рынка АКБ литий-полимерными и литий-феррофосфатными батареями, NiMH всё ещё популярны среди пользователей.

Это объясняется сочетанию неплохих характеристик батарей и их доступной ценой.

NiMH аккумуляторы: типоразмера АА, бортовой аккумулятор для моделей с ДВС, силовой аккумулятор

Все NiMH АКБ, для удобства, можно легко разделить на две основные группы:

  • Обычные – то есть такие батареи, которые используются везде, в частности, практически во всех электроприборах и бытовой технике.
  • Силовые – то есть те, которые были изобретены специально для использования в качестве источника питания для радиоуправляемых моделей.
  • Соответственно, отличаются и их способы обслуживания.

Наработка (число разрядно-зарядных циклов) и срок службы Ni-MH аккумулятора зависит прежде всего от условий их эксплуатации. Наработка также зависит от глубины и скорости разряда, а также от скорости заряда и способа контроля его окончания. Учитывая все вышеописанные факторы, такие аккумуляторы могут обеспечить от 500 до 1000 разрядно-зарядных циклов при глубине разряда 80%. В среднем такие аккумуляторы живут от 3 до 5 лет, правда это правило не действует для модельных АКБ- для них это время существенно меньше.

Как мы уже говорили, если сравнить NiMH с NiCd аккумуляторами, то первые, конечно в меньшей степени, но все-таки обладают «эффектом памяти». Проще говоря, аккумулятор «привыкает» отдавать в процессе разряда ту емкость, которую он получил при последних зарядах. Если заряжать полуразряженный аккумулятор, просто «добивая» его до максимума, то со временем такой аккумулятор начнет отдавать только эту половину, теряя свою емкость.

Учитывая возможность «эффекта памяти», обычно, для продления жизни никелевых аккумуляторов используют циклирование. Он заключается в том, что аккумулятор полностью разряжают, а затем полностью заряжают. Это необходимо делать хотя бы раз в месяц. Благодаря циклированию, например, в случае если аккумулятор уже достаточно постарел и имеет уменьшенную емкость из-за эффекта памяти, то его характеристики можно легко реанимировать в пределах 10-20%. Для этого достаточно будет сделать всего 3 цикла. Стоит отметить, что все последующие попытки, обычно, уже не дают желаемого эффекта.

Есть два основных параметра при разряде: ток разряда и напряжение, до которого следует разряжать аккумулятор. С током ситуация довольно проста и понятна: чем меньше ток разряда, тем полнее разряд и эффективнее процесс — ток 0.1А будет правильным выбором.

С напряжением, до которого нужно разряжать аккумулятор, ситуация обстоит немного посложнее. Смысл всего этого состоит в том, чтобы не допустить полного разряда хотя бы одной банки, находящейся в батарее.

Для того, что бы было понятнее, приведем простой пример: у вас есть последовательная батарея, состоящая из 4 банок, причем одна из банок имеет несколько меньшую емкость. При разряде эта банка первая разрядится, и напряжение на ней начнет падать и, в конце- концов, упадет до нуля. На остальных банках в это время напряжение будет номинальным. Если вы в этот момент не остановите процесс разряда батареи, то по банке, на которой нулевое напряжение, ток будет всё также протекать от других батарей, перезаряжая ее, соответственно, в обратной полярности. Для «самого слабого звена» батареи такой процесс является губительным.

Перед хранением NiMH батареи, обязательно разрядите ее, как это было описано выше, а затем опять зарядите. Если вы планируете не использовать аккумулятор более недели, то рекомендуем вам зарядить его примерно на 30-50% перед хранением. Если предполагается не использовать его примерно месяц, то зарядите аккумулятор полностью. Соответственно, если вы берете NiMH батарею после хранения, то перед использованием полностью разрядите ее, а затем снова полностью зарядите. NiMH аккумулятор, который долго не использовался, все-таки требует некоторой тренировки перед тем, как будет снова обеспечивать полную емкость и отдачу.

Если же вы разрядите остаточный заряд в батареях, перед тем как зарядите их, это существенно поможет им лучше работать при первом запуске после длительного хранения. Просто разрядите батарею, дайте ей немного отдохнуть( примерно час) и затем снова зарядите ее.

Стоит отметить, что среди опытных автомоделистов бытует мнение, что NiMH батареи работают лучше при их использовании более одного раза в день. Не бойтесь использовать батарею 2-3 раза, однако, убедитесь, что дали ей остыть перед следующим зарядом.

Читать еще:  Что такое шнек в мясорубке

Процесс зарядки обоих типов NiMH АКБ немного отличается, однако сходны они в том, что для достижения наилучших результатов вы обязательно должны использовать только зарядные устройства, специально предназначенные для заряда NiMH батарей. Дельта-пик (если вы можете его регулировать) должен быть установлен в 3-5 mV на элемент, если вы не можете установить его настолько точно, тогда 25 mV на 6 элементов и 30 mV на 7 элементов).

Зарядные устройства: простейшее (ночное), специальное ЗУ для NIMH, многофункциональное ЗУ

Помните, что NiMH аккумуляторы очень плохо относятся к перезаряду!

Именно поэтому их нельзя подпитывать слабым током по окончании заряда (режим «trickle charge»). Дешевые зарядные устройства переходят в этот режим автоматически, когда быстрая зарядка закончилась. Поэтому не рекомендуется долго держать батареи в таких зарядных устройствах. Лучше вынуть аккумуляторы сразу после окончания зарядки. Однако, все же лучше использовать более серьезные зарядные устройства, где такая ситуация просто не возможна.

Обычные аккумуляторы (к обычным стоит относить и аккумуляторы бортового питания моделей с ДВС) в большинстве случаев рекомендуется заряжать током 0.1С (где С – ёмкость в А*ч). Более высокие токи заряда, чем указано выше, могут дать только временное улучшение характеристик, и будут сокращать срок службы батарей!

Зарядка модельных силовых NiMH АКБ обычно проводится током от 3 до 5 ампер.Обычно, 5 амперами можно заряжать любые подобные элементы, если конечно нет особых замечаний производителя. Проводить зарядку NiMH рекомендуется в обычном «линейном» режиме, когда ток заряда остается постоянным на протяжении всего процесса. Так называемый «Линейный» режим установлен по умолчанию в большинстве дорогих зарядных устройствах , и является единственным во всех дешевых.

Верхняя граница зарядного тока определяется не только типоисполнением, но и условиями охлаждения конкретного аккумулятора. В процессе заряда NiMh аккумуляторы разогреваются тем сильнее, чем больше зарядный ток. Максимальная допустимая температура при заряде для большинства аккумуляторов составляет 55-60 градусов. Учитывайте и то, что батареи низкого качества нагреваются сильнее.

Силовые NiMH батареи можно «добивать» в зарядном устройстве повторно, за несколько минут до использования. Такое использование позволит максимально полно использовать энергию аккумулятора. Однако, не впадайте в крайности- помните, что NiMH аккумуляторы очень не любят перезаряда. «Добивку» аккумуляторов же рекомендуется проводить только на хороших зарядных устройствах.

Итак, мы рассмотрели типы аккумуляторов, рекомендуемые условия при хранении и зарядке. Надеемся, что наша статья будет вам полезна, особенно, если вы никогда не сталкивались с NiMH аккумуляторами.

В конце хотелось бы резюмировать се вышесказанное и подвести небольшие итоги.

Итак, что бы продлить срок службы NiMH АКБ и более полно сохранить их характеристики, необходимо помнить несколько правил:

1. Используйте качественные зарядные устройства для NiMH АКБ с разрядником!

2. Регулярно полностью разряжайте АКБ.

3. Следите за температурой батареи в процессе зарядки и давайте ей остыть перед повторным использованием.

Что нужно знать о Ni-MH аккумуляторах

Nimh аккумуляторы – источники питания, которые относят к щелочным АКБ. Они схожи с никель-водородными аккумуляторными батареями. Но уровень их энергетической емкости больше.

Характерные особенности и преимущества

Внутренний состав аккумуляторов ni mh схож с составом никель-кадмиевых источников питания. Для подготовки плюсового вывода используют такой химический элемент, никель, минусового – сплав, который включает водородные металлы поглощающего типа.

Выделяют несколько типовых конструкций никель металл гидридных АКБ:

  • Цилиндр. Для разделения токопроводящих выводов использован сепаратор, которому задана форма цилиндра. На крышке сосредоточен аварийный клапан, который приоткрывается при существенном повышении давления.
  • Призма. В таком никель металл гидридном аккумуляторе электроды сосредоточены поочередно. Для их разделения применен сепаратор. Для размещения основных элементов используется корпус, подготовленный из пластика или специального сплава. Для контроля давления в состав крышки вводят клапан либо датчик.

Среди достоинств такого источника питания выделяют:

  • Удельные энергетические параметры источника питания возрастают в процессе эксплуатации.
  • При подготовке токопроводящих элементов не используется кадмий. Поэтому проблем с утилизацией АКБ не возникает.
  • Отсутствие своеобразного «эффекта памяти». Поэтому необходимости в увеличении емкости нет.
  • Дабы справиться с разрядным напряжением (снизить его), специалисты выполняют разрядку агрегата до 1 В 1–2 раза в месяц.

Среди ограничений, которые имеют отношение к аккумуляторам никель металлгидридным, выделяют:

  • Соблюдение установленного интервала рабочих токов. Превышение этих показателей приводит к стремительному разряду.
  • Эксплуатация источник питания этого типа в сильные морозы не допускается.
  • В состав АКБ вводят термические предохранители, с помощью которых определяют перегрев агрегата, повышение уровня температуры до критического показателя.
  • Склонность к саморазряду.

Зарядка аккумулятора никель металлгидридного

Процесс зарядки никель металлогидридных аккумуляторов связан с определенными химическими реакциями. Для их нормального протекания требуется часть энергии, которая подается зарядником, от сети.

КПД зарядного процесса представляет собой часть получаемой источником питания энергии, которая запасается. Величина этого показателя может разниться. Но при этом получить 100-процентное КПД невозможно.

Перед тем как заряжать металлогидридные аккумуляторы, изучают основные виды, которые зависят от величины тока.

Капельный тип зарядки

Применять этот вид зарядки для аккумуляторов необходимо осторожно, поскольку он приводит к уменьшению периода эксплуатации. Так как отключение зарядника этого типа осуществляется вручную, процесс нуждается в постоянном контроле, регулировании. В этом случае устанавливается минимальный показатель тока (0,1 от общей емкости).

Поскольку при такой зарядке ni mh аккумуляторов максимальное напряжение не устанавливается, ориентируются только на временной показатель. Для оценки временного промежутка используют параметры емкости, которые имеет разряженный источник питания.

КПД заряженного таким способом источника питания составляет около 65–70 процентов. Поэтому компании-изготовители не советуют пользоваться такими зарядниками, поскольку они влияют на эксплуатационные параметры аккумуляторной батареи.

Быстрая подзарядка

Определяя, каким током можно заряжать ni mh батарейки в быстром режиме, учитываются рекомендации производителей. Величина тока – от 0,75 до 1 от общей емкости. Превышать установленный интервал не рекомендуется, так как аварийные клапана включаются.

Для заряда nimh аккумуляторов в быстром режиме устанавливается напряжение от 0,8 до 8 вольт.

КПД быстрой зарядки ni mh источников питания достигает 90 процентов. Но этот параметр уменьшается, как только время зарядки заканчивается. Если своевременно не отключить зарядник, то внутри батарейки начнет увеличиваться давление, возрастет температурный показатель.

Дабы зарядить ni mh акб, выполняют такие действия:

  • Предварительная зарядка

Этот режим вводят в том случае, если батарейка полностью разряжена. На этом этапе ток составляет от 0,1 до 0,3 от емкости. Пользоваться большими токами запрещено. Временной промежуток – около получаса. Как только параметр напряжения достигает 0,8 вольт, то процесс прекращается.

  • Переход на ускоренный режим

Процесс наращивания тока осуществляется в течение 3–5 минут. В течение всего временного промежутка контролируется температура. Если этот параметр достигает критического значения, то зарядник отключается.

При быстрой зарядке никель металлогидридные батареек ток устанавливается на уровне 1 от общей емкости. При этом очень важно быстро отключить заряжающее устройство, дабы не нанести вред аккумулятору.

Для контроля напряжения используют мультиметр или вольтметр. Это способствует исключению ложных срабатываний, которые пагубно влияют на работоспособность устройства.

Часть зарядных устройств для ni mh аккумуляторов работают не при постоянном, а при импульсном токе. Подача тока осуществляется с установленной периодичностью. Подача импульсного тока способствует равномерному распределению электролитического состава, активных веществ.

  • Дополнительная и поддерживающая зарядка

Для восполнения полного заряда ni mh аккумулятора на последнем этапе показатель тока снижается до 0,3 от емкости. Продолжительность – около 25–30 минут. Увеличивать этот временной промежуток запрещено, поскольку это способствует минимизации периода эксплуатации АКБ.

Ускоренная зарядка

Некоторые модели зарядных устройств для никель кадмиевых аккумуляторов оснащены режимом ускоренной зарядки. Для этого ток зарядки ограничивают, устанавливая параметры на уровне 9–10 от емкости. Снижать ток заряда нужно, как только батарея будет заряжена до 70 процентов.

Если аккумуляторная батарея заряжается в ускоренном режиме более получаса, то структура токопроводящих выводов постепенно разрушается. Специалисты рекомендуют пользоваться такой зарядкой, если вы обладаете определенным опытом.

Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

Как правильно заряжать источники питания, а также исключить вероятность перезарядки? Для этого следует соблюдать такие правила:

  1. Контроль температурного режима ni mh аккумуляторов. Прекращать зарядку nimh аккумуляторов необходимо, как только уровень температуры стремительно повышается.
  2. Для nimh источников питания установлены временные ограничения, которые позволяют контролировать процесс.
  3. Разряжать ni mh аккумуляторные батареи и заряжать их необходимо при напряжении, которое равно 0,98. Если этот параметр существенно снижается, то выполняется отключение зарядников.

Восстановление никель металлогидридных источников питания

Процесс восстановления ni mh аккумуляторов заключается в ликвидации последствий «эффекта памяти», которые связаны с потерей емкости. Вероятность возникновения такого эффекта увеличивается, если часто осуществлять неполную зарядку агрегата. Аппаратом фиксируется нижняя граница, после чего емкость снижается.

Перед тем как восстановить источник питания, подготавливаются такие предметы:

  • Лампочка требуемой мощности.
  • Зарядник. Перед применением важно уточнить, можно ли использовать зарядник для разрядки.
  • Вольтметр или мультиметр для установления напряжения.

К аккумуляторной батареи своими руками подводят лампочку либо же зарядник, который оснащен соответствующим режимом, дабы полностью ее разрядить. После этого включается режим зарядки. Численность циклов восстановления зависит от того, в течение какого срока не эксплуатировалась АКБ. Процесс тренировки рекомендуют повторять 1–2 раза в течение месяца. Кстати, восстанавливаю таким способом те источники, которые потеряли 5–10 процентов от общей емкости.

Для вычисления утраченной емкости используют достаточно простой способ. Так, аккумуляторную батарею полностью заряжают, после чего его разряжают и измеряют емкость.

Этот процесс существенно упроститься, если пользоваться зарядным устройством, с помощью которого можно контролировать и уровень напряжения. Такие агрегаты выгодно использовать еще и потому, что вероятность глубокого разряда сокращается.

Если степень заряженности никелевых металлогидридных батарей не установлена, то подводить лампочку необходимо осторожно. С помощью мультиметра контролируется уровень напряжения. Только так предотвращается вероятность полного разряда.

Опытные специалисты проводят, как восстановление одного элемента, так и целого блока. В период зарядки проводят выравнивание имеющегося заряда.

Восстановление источника питания, который эксплуатировался в течение 2–3 лет, при полном заряде, разряде не всегда приносит ожидаемый результат. Все потому, что электролитический состав и токопроводящие выводы постепенно меняются. Перед применением таких устройств выполняется восстановление электролитического состава.

Просмотрите видео про восстановление такого аккумулятора.

Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей

Продолжительность эксплуатации ni mh аккумуляторов во многом зависит от того, не допускается ли перегрев или существенный перезаряд источника питания. Дополнительно мастера советуют учитывать следующие правила:

  • Вне зависимости от того, сколько будут храниться источники питания, их обязательно заряжают. Процент заряда должен составлять не менее 50 от общей емкости. Только в этом случае проблем во время хранения и обслуживания не будет.
  • Аккумуляторные батареи такого типа отличаются чувствительностью к перезарядке, к чрезмерному нагреву. Эти показатели пагубно сказываются на продолжительности использования, величине токоотдачи. Для этих источников питания требуются специальные зарядники.
  • Проводить тренировочные циклы для никель-металлогидридных источников питания необязательно. При помощи проверенного зарядника потерянная емкость восстанавливается. Численность восстановительных циклов во многом зависит от того, в каком состоянии агрегат.
  • Между циклами восстановления обязательно делают перерывы, а также изучают, как зарядить АКБ эксплуатируемое. Этот временной промежуток требуется, дабы агрегат остыл, уровень температуры опустился до требуемого показателя.
  • Процедура подзарядки или тренировочного цикла проводится только в приемлемом температурном режиме: +5-+50 градусов. Если превышать этот показатель, то вероятность стремительного выхода из строя повышается.
  • При подзарядке следят за тем, чтобы напряжение не опускалось ниже, чем 0,9 вольта. Ведь некоторые зарядники не осуществляют зарядку, если это значение минимальное. В таких случаях допускается подведение внешнего источника для восстановления питания.
  • Циклическое восстановление проводят при условии, что есть определенный опыт. Ведь не все зарядные устройства можно использовать для разрядки аккумулятора.
  • Процедура хранения включает ряд простых правил. Не допускается хранение источника питания на открытом воздухе или в помещениях, в которых уровень температуры снижается до 0 градусов. Это провоцирует застывание электролитического состава.
Читать еще:  Что такое карбоновый обогреватель

Если единовременно осуществляется зарядка не одного, а нескольких источников питания, то степень заряженности поддерживается на установленном уровне. Поэтому неопытные потребители осуществляют восстановление АКБ отдельно.

Nimh аккумуляторы – эффективные источники питания, которыми активно пользуются для комплектации различных устройств и агрегатов. Они выделяются определенными преимуществами, особенности. Перед их эксплуатацией обязателен учет основных правил использования.

Видео про Nimh аккумуляторы


Входное напряжение для зарядки NiMH аккумуляторов

У меня 12 никель-металлогидридных батарей AAA (1000 мАч и 1,2 В на батарею), и я хочу знать, какое напряжение оптимально для их зарядки. Я использую простое зарядное устройство с постоянным током (LM317 и резистор 68 Ом (R на схеме). Но я не уверен, каким должно быть входное напряжение. В моей цепи нет диода.

Источник постоянного тока регулирует свое выходное напряжение с нагрузкой, чтобы поддерживать постоянный ток.

Никель-металлогидридные батареи непостоянны в зарядке, демонстрируя зависящие от температуры изменения кривых заряда и разряда. Они также не имеют плавающего напряжения , поэтому зарядка при постоянном напряжении не работает, как вы, вероятно, обнаружили. У Energizer есть несколько рекомендаций относительно времени зарядки:

Обычно для NiMH аккумуляторов предпочтительнее интеллектуальное зарядное устройство с умеренной скоростью (от 2 до 3 часов). Аккумуляторы защищены от перезарядки схемой интеллектуального зарядного устройства. Чрезвычайно быстрая зарядка (менее 1 часа) может повлиять на срок службы батареи и должна быть ограничена по мере необходимости. Зарядные устройства на основе медленного ночного таймера также приемлемы и могут быть экономичной альтернативой интеллектуальным зарядным устройствам. Зарядное устройство, работающее от 0,1 С в течение 12–14 часов, хорошо подходит для никель-металлогидридных аккумуляторов. И, наконец, рекомендуется поддерживать уровень заряда (или каплеобразования) менее 0,025 C (C / 40). Использование очень малых струйных зарядов является предпочтительным, чтобы уменьшить негативные последствия перезарядки.

Аккумуляторы AAA NiMH имеют емкость 850 мАч [зависит от производителя] , поэтому зарядка со скоростью от C / 2 до C / 3 может выполняться с постоянным током .

В течение ночи, С / 12 струйкой заряд может быть сделано с постоянным током 71mA . На этой странице упоминается, что:

Современные элементы имеют катализатор рециркуляции кислорода, который предотвращает повреждение батареи при перезарядке, но эта переработка не может идти в ногу, если скорость зарядки превышает C / 10.

Рекомендуемая ставка платы за обслуживание C / 40 может быть сделана с .

Умные зарядные устройства

Перечислены методы зарядки от Energizer , Duracell и Powerstream :

ΔV зарядка : заряжайте при рекомендованном постоянном токе, пока элемент не достигнет пикового напряжения и не уменьшится (например, -15 мВ).

Этот метод достаточно точен, чтобы безопасно заряжать от C / 2 до C / 3 (от 283 мА до 425 мА).

Зарядка dT / dt : контролируйте температуру ячейки, чтобы ограничить максимальную температуру и ищите характерную скорость нагрева.

Этот метод может использоваться в сочетании с ΔV-зарядом для более точного контроля и завершения процесса, что позволяет использовать более высокие токи (от C / 1 до C / 2 или от 425 мА до 850 мА).

Мягкий запуск : если температура выше 40 градусов C или ниже нуля градусов C, начните с зарядки C / 10. Если напряжение разряженной батареи меньше 1,0 В / элемент, начните с зарядки C / 10. Если напряжение разряженной батареи выше 1,29 В / элемент, начните с зарядки C / 10.

Максимум 1,78 В : одна ячейка никогда не должна превышать это значение.

Но что все это значит!? Входного напряжения в вашей цепи постоянного тока LM317 должно быть достаточно, чтобы выдержать падение напряжения на регуляторе и резисторе (1,47 Ом), подать необходимый ток и превысить максимальное напряжение элемента. Для источника C / 1 или 850 мА требуется батарея типа AAA NiMH, внутреннее сопротивление которой составляет максимум около 120 мОм (120mΩ + 1.47Ω) * 850mA + 1.2V + 1.78V = 4.3315V . Я рекомендую, по крайней мере, еще 2 В, чтобы уменьшить влияние неровностей источника, таких как регулирование и шум, и учесть другие потери в цепи (как у того диода, которого у вас еще нет). Если вы заряжаете 4 элемента последовательно, как показывает ваша диаграмма, вам потребуется не менее 9,978 В (т.е. 12 В + ); 25,034 В (27 В +) для 12 в серии, хотя я бы беспокоился о неравномерной зарядке.

2 В) + напряжение на резисторе (1,25 В, всегда).

Аккумуляторы расположены последовательно, как показано на рисунке? В таком случае ваше разряженное напряжение будет около 15 В, а заряженное напряжение будет около 16,8 В (1,25 В / элемент разряжен, 1,4 В / элемент заряжен). LM317 ссылка 1.25V через 68 Ом резистор для зарядки ток (1,25 / 68) тока заряда 18 мА . Падение напряжения на LM317 для этой частоты никогда не превышает 2 В (стр. 6 из таблицы технических характеристик, приведено в очень приблизительной оценке). Поэтому минимальное входное напряжение должно быть (консервативно) 2 В + 1,25 В + 16,8 В = 20,05 В

Как вы выбрали значение для резистора? Безопасный уровень заряда (если вы смотрите его, чтобы выключить) — это C / 10, который должен быть (100 мАч / 10) ток зарядки 100 мА . Это дает значение резистора (1,25 В / 0,1 А) 12,5 Ом при номинальной мощности (0,1 ^ 2 * 12,5). 125 Вт . Эти 12 ячеек последовательно или параллельно?

Характеристики зарядки одного из зарядных устройств одного из двух самых популярных производителей аккумуляторов следующие из характеристик зарядного устройства.

Размер батареи / Номинальная емкость (мАч) / Расчетное время зарядки

AA 1300-2000 8-12,5 часа / AA 2100-2500 13-16 часов / AAA 850-900 11-12 часов

Ток для зарядного устройства для этих трех типов батарей составляет 200 мА с двумя последовательно соединенными батареями при напряжении 2,8 В. Фактическое измеренное напряжение батарей 2-й серии во время зарядки составляет 2,885 В с током 240 мА. Если вы взяли 10 батарей при напряжении 1,2 В последовательно, общее напряжение батареи 12 В при напряжении подзарядки 13,8 В, что на 15% выше напряжения батареи. Имея это в виду, тогда спецификация тока зарядки 200 мА при номинальном напряжении на одну батарею 1,2 В * 1,15 (напряжение батареи плюс 15%) будет составлять 1,4 В на батарею (элемент), две последовательные будут 2,8 В, 12 последовательно будет (1,4 В * 12 батарей) при напряжении заряда 16,8 В на ряду батарей серии из 12 батарей. Из опыта и консультации с инженером батареи Panasonic, Я всегда использовал напряжение аккумуляторной батареи плюс 15% зарядное напряжение для аккумуляторной батареи. В промышленной системе управления 24 В пост. Тока, я бы использовал источник питания 27,6 В (24 В * 1,15) с 2 батареями 12 В AGM последовательно для резервного копирования системы. Это всегда отлично работало для резервного питания панелей управления от электросети, и большинство контрольно-измерительных приборов, ПЛК и датчиков будут нормально работать до

30 В постоянного тока, поэтому я никогда не считал, что это проблема для органов управления. Таким образом, в соответствии с предыдущим постом, оптимальным входным напряжением 20,05 В было бы 16,8 В + 2 В + 1,25 Вольт. и датчики будут работать нормально до

30 В постоянного тока, поэтому я никогда не считал, что это проблема для органов управления. Таким образом, в соответствии с предыдущим постом, оптимальным входным напряжением 20,05 В было бы 16,8 В + 2 В + 1,25 Вольт. и датчики будут работать нормально до

30 В постоянного тока, поэтому я никогда не считал, что это проблема для органов управления. Таким образом, в соответствии с предыдущим постом, оптимальным входным напряжением 20,05 В было бы 16,8 В + 2 В + 1,25 Вольт.

Это относительно просто. Ваш аккумулятор имеет максимальную мощность. мт.

Ваш источник или зарядное устройство должны производить как минимум вдвое больше мощности.

Схема будет заряжать ваш аккумулятор с коэффициентом полезного действия x за время t, где t — время, необходимое для полной зарядки аккумулятора @ x.

Теперь все остальное расплывчато, прошло уже несколько лет с тех пор, как они покрывали его в школе, но вы можете заглянуть в учебник, чтобы узнать, как правильно настроить его для вашего текущего уровня.

Bw = 2Bw раз (эффективность). Обычно около 67% с линейным регулятором напряжения. Или х / т раз 100%. Что-то такое. Ваша схема является стандартной и не будет очень эффективной, поскольку вы не соответствуете сопротивлению батареи, которое постоянно меняется, а также зарядным устройствам с постоянным током на современных батареях большой емкости, вам необходимо добавить оксолятор (sp?) С низкой частотой, чтобы генерировать наклонный импульс высокого напряжения как для адсорбции заряда, так и для перезарядки химического процесса наряду с постоянным током.

Например. Вы заряжаете при постоянном токе C / 10. Каждые полсекунды вы посылаете положительный импульс в сто вольт, переносящий двести миллиампер в положительный электрод, используя отдельную цепь. Теперь не нарушайте постоянную скорость C / 10, пока вы это делаете.

Использование примера помогает выровнять дендриты в клетках и дает гораздо более быстрый и быстрый заряд, который длится дольше.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector