Как правильно заряжать ni mh аккумуляторы: Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов

24.12.2019 alexxlab 0

Содержание

Зарядка Ni-MH аккумуляторов

: Категория: Поддержка по зарядным устройствам; Опубликовано 08.05.2016 13:24; Автор: Abramova Olesya

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

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

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

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

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

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

Зарядные устройства Victron Energy (Голландия)

Phoenix Charger	Skylla-i	Skylla-TG

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

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

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

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

Рекомендации по зарядке аккумуляторов на основе никеля

До уровня 70 процентов процесс зарядки аккумуляторов на основе никеля имеет КПД близкий к 100 процентам. До этого уровня аккумулятор остается прохладным, после вследствие понижения эффективности возникает теплообразование.
В режиме поддержания заряда аккумуляторы на основе никеля должны оставаться прохладными. Если же состояние температуры теплое, то это свидетельствует о слишком большом токе этого режима.
Недорогие зарядные устройства не всегда имеют корректные алгоритмы зарядки. Если аккумулятор теплый то стоит прекратить зарядку таким устройством.
Производите зарядку при комнатной температуре. Зарядка при жарких и холодных температурах запрещена. (Смотрите BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах).
Аккумуляторы на основе никеля лучше всего подвергать быстрой зарядке; медленный режим может вызвать “эффект памяти” [BU-807].
Аккумуляторы на основе никеля и лития требуют различных алгоритмов зарядки. Зарядное устройство для NiMH может также заряжать NiCd, но зарядное для NiCd не совместимо с NiMH электрохимической системой.
Не оставляйте аккумуляторы на основе никеля подключенными к зарядному устройству более чем на несколько дней. Если это возможно, то производите зарядку непосредственно перед эксплуатацией.

Последнее обновление 2016-02-23

Немного о зарядке NiMH и NiCd аккумуляторов

Портативный мир

В настоящее время для питания портативной аппаратуры используется несколько видов аккумуляторов : никель — кадмиевые (NiCd), никель — металл — гидридные (NiMH), литий — ионные (Li+), литий — полимерные (Li-Polymer). В последнее время все большее распространение получают Li+ аккумуляторы . Причин этому несколько : они имеют большую удельную емкость , низкий саморазряд , способны отдавать большие токи при разряде . Li-Polymer аккумуляторы обладают еще одним преимуществом : технологически их можно изготовить любой формы , аккумулятор может быть сверхплоским , толщиной всего несколько миллиметров , и даже иметь сложную форму , заполняя собой все свободное пространство внутри устройства . К сожалению , Li+ аккумуляторы , производимые разными фирмами ( и даже одной фирмой , но для разных моделей устройства ) имеют разные размеры и несовместимы между собой . Теряется такое важное качество , как взаимозаменяемость . С одной стороны , это позволяет создавать более компактные устройства , разрабатывая оптимальный аккумулятор для каждого случая . Но в то же время это вызывает ряд неудобств . Если , например , требуется второй аккумулятор для того или иного устройства , возникают определенные проблемы : нужно найти точно такой же аккумулятор той же фирмы , причем стоимость его будет довольно высокой , поскольку нет предложений от конкурентов . То же касается и зарядных устройств : для каждого типа аккумулятора нужно иметь свое « фирменное » зарядное устройство .

Потребители хотят иметь выбор и часто голосуют кошельком против такого подхода , покупая устройства , работающие на стандартных аккумуляторах размера AA или AAA. Такие аккумуляторы намного дешевле , широко представлены на рынке , а в экстренных случаях могут быть заменены щелочными батарейками , которые имеют такой же форм — фактор . Как недостаток можно назвать их несколько меньшую удельную емкость и несколько меньшую компактность устройств , использующих такие аккумуляторы . Но есть и важное преимущество : если во всех устройствах используются аккумуляторы форм — фактора AA или AAA, достаточно одного зарядного устройства .

Стандартные аккумуляторы

Если вести речь об аккумуляторах форм — фактора AA или AAA, то есть смысл говорить только о NiMH аккумуляторах . Применявшиеся ранее NiCd аккумуляторы встречаются все реже , тем более , зарядное устройство , спроектированное для работы с NiMH аккумуляторами , будет нормально работать и с NiCd аккумуляторами ( но обратное не верно ). По сравнению с NiCd аккумуляторами NiMH аккумуляторы имеют на 30…40% большую удельную емкость , меньше страдают эффектом « памяти », не содержат опасного для окружающей среды кадмия . Однако у NiMH аккумуляторов есть и недостатки : они дороже ( хотя разница в стоимости постепенно стирается ), имеют меньшее количество циклов заряд — разряда ( характеристики начинают ухудшаться уже после 200…300 циклов ), имеют более высокое внутреннее сопротивление , больший примерно в полтора раза саморазряд . Даже несмотря на то , что при разряде они могут отдавать значительные токи , разряд током сверх допустимого ведет к уменьшению количества циклов , поэтому желательно при разряде не превышать ток 0.5C. Там , где требуются большие разрядные токи , до сих пор используются NiCd акумуляторы . Однако технология NiMH аккумуляторов постоянно совершенствуется и уже сегодня ведущие производители этих аккумуляторов заявляют , что современные модели NiMH аккумуляторов полностью свободны от эффекта « памяти » и допускают 500. ..1000 циклов заряд — разряда .

Способы зарядки аккумуляторов

В процессе зарядки аккумулятора в нем происходят химические преобразования . Только часть поступающей энергии тратится на эти преобразования , другая часть превращается в тепло . Можно ввести понятие « КПД процесса зарядки аккумулятора ». Это та часть энергии , поступающей от зарядного устройства , которая запасается в аккумуляторе . Значение КПД никогда не бывает 100%, при одних условиях зарядки КПД выше , при других – ниже . Тем не менее , КПД может быть довольно высоким , что позволяет производить зарядку большими токами не опасаясь перегрева аккумулятора . Химические реакции , которые протекают в NiMH аккумуляторе при его зарядке , являются экзотермическими , в отличие от NiCd аккумуляторов , где они эндотермические . Это означает , что КПД зарядки NiMH аккумуляторов ниже , и они более горячие в процессе зарядки . Это требует более тщательного контроля процесса зарядки . Скорость зарядки аккумулятора зависит от величины зарядного тока . Ток зарядки обычно измеряют в единицах C, где C – численное значение емкости аккумулятора . Это не совсем корректно с точки зрения размерностей физических величин , но принято считать , что ток 1C для аккумулятора емкостью 2500 мА / ч равен 2500 мА . По скорости различают несколько видов зарядки : капельная зарядка (trickle charge), быстрая зарядка (quick charge) и ускоренная зарядка (fast charge). Капельная зарядка обычно определяется как зарядка током 0.1C, быстрая зарядка – током порядка 0.3C, ускоренная зарядка – током 0.5…1.0C. На самом деле принципиальных отличий между быстрой и ускоренной зарядкой нет , они отличаются лишь предпочтительными методами определения конца зарядки . Поэтому есть смысл разделять только два вида зарядки : капельная и быстрая . К быстрой зарядке можно отнести любую зарядку током , большим 0.1C. Принципиальным отличием капельной и быстрой зарядки является то , что при быстрой зарядке зарядное устройство должно автоматически заканчивать процесс , пользуясь какими — то критериями . При капельной зарядке окончание процесса можно не детектировать , а аккумулятор может находится в состоянии капельной зарядки сколь угодно долго .

Капельная зарядка

Вопреки существующему мнению , капельная зарядка не способствует долгой жизни аккумуляторов . Дело в том , что при капельной зарядке зарядный ток не отключают даже после того , как аккумулятор полностью зарядился . Именно поэтому ток выбирается малым . Считается , что даже если вся энергия , сообщаемая аккумулятору , будет превращаться в тепло , при столь малом токе он не сможет существенно нагреться . Для NiMH аккумуляторов , которые значительно хуже реагируют на перезарядку , чем NiCd, ток капельного заряда рекомендуется не более 0.05C. Для аккумуляторов большей емкости значение тока капельной зарядки больше . Это означает , что в зарядном устройстве , предназначенном для зарядки аккумуляторов большой емкости , аккумуляторы малой емкости будут сильно нагреваться , что сокращает срок их службы . Снижение тока капельной зарядки ведет к увеличению длительности зарядки сверх разумного . Аккумулятор большой емкости , установленный в зарядное устройство , предназначенное для зарядки аккумуляторов малой емкости , может вообще никогда не достичь своего полного заряда , так как с процессом заряда будет конкурировать саморазряд . Долго находясь в таких условиях , аккумуляторы начинают деградировать , теряя емкость . При всем желании , надежно детектировать конец капельной зарядки невозможно . На низких зарядных токах профиль напряжения плоский , практически нет характерного максимума в конце зарядки . Температура также растет плавно . Единственным методом является ограничение процесса зарядки по времени . Однако при этом нужно знать не только точную емкость аккумулятора ( которая зависит от возраста и состояния аккумулятора ), но и величину его начального заряда . Исключить влияние начального заряда можно только одним способом – полностью разрядить аккумулятор перед зарядкой . А это еще больше удлиняет процесс зарядки и укорачивает жизнь аккумулятора , которая определяется количеством циклов заряд — разряда . Еще одной помехой при вычислении длительности капельной зарядки является низкий КПД этого процесса . Для капельной зарядки КПД не превышает 75%, более того , КПД зависит от многих факторов , в том числе от температуры и состояния аккумулятора . Единственным преимуществом капельной зарядки является простота реализации ( без контроля конца зарядки ). В то же время производители NiMH аккумуляторов не рекомендуют пользоваться капельной зарядкой . И только в самое последнее время производители аккумуляторов специально отмечают , что современные NiMH аккумуляторы не деградируют под воздействием длительной капельной зарядки .

Быстрая зарядка

Большинство производителей NiMH аккумуляторов приводят характеристики своих аккумуляторов для случая быстрой зарядки током 1C. Хотя иногда можно встретить рекомендации не превышать ток 0.75C. Эти рекомендации связаны с опасностью открывания вентиляционных отверстий аккумулятора при быстрой зарядке в условиях повышенной температуры окружающей среды . « Умное » зарядное устройство должно оценить условия и принять решение о допустимости быстрого заряда . Считается , что быстрый заряд можно использовать только в диапазоне температур 0…+40°C и при напряжении на аккумуляторе 0.8…1.8 В . КПД процесса быстрой зарядки очень высок ( порядка 90%), поэтому аккумулятор нагревается слабо . Однако в конце зарядки КПД этого процесса резко падает и практически вся подводимая к аккумулятору энергия начинает превращаться в тепло . Это вызывает резкий рост температуры и давления внутри аккумулятора , что может вызвать его повреждение . И хотя для современных аккумуляторов взрыва , скорее всего , не последует , просто откроются вентиляционные отверстия и часть содержимого аккумулятора будет безвозвратно утрачена . Это точно не пойдет на пользу аккумулятору , не говоря уже об изменении внутренней структуры электродов под воздействием высокой температуры . Поэтому при быстрой зарядке аккумулятора очень важно зарядку вовремя прекратить . К счастью , в режиме быстрой зарядки есть довольно надежные критерии , по которым зарядное устройство может это сделать . Алгоритм работы быстрого зарядного устройства состоит из нескольких фаз :

1. Определение наличия аккумулятора .

2. Квалификация аккумулятора (qualification).

3. Пред — зарядка (pre-charge).

4. Переход к быстрой зарядке (ramp).

5. Быстрая зарядка (fast charge).

6. Дозарядка (top-off charge).

7. Поддерживающая зарядка (maintenance charge).

Фаза определения наличия аккумулятора

В этой фазе обычно проверяется напряжение на выводах аккумулятора при включенном генераторе зарядного тока примерно 0.1C. Если при этом напряжение оказывается выше 1.8 В , это значит , что аккумулятор отсутствует или поврежден . В любом случае зарядка начинаться не должна . Как только будет обнаружено меньшее напряжение , делается вывод , что аккумулятор подключен и можно начинать зарядку .

Во всех других фазах зарядки на фоне основных действий должна производится проверка наличия аккумулятора . Эта необходимость связана с тем , что аккумулятор в любой момент может быть вынут из зарядного устройства . При этом из любой фазы зарядное устройство должно перейти на первую фазу – определение наличия аккумулятора .

Фаза квалификации аккумулятора

Зарядка начинается с фазы квалификации аккумулятора . Эта фаза нужна для грубой оценки начального заряда аккумулятора . Если напряжение на аккумуляторе меньше 0.8 В , то быструю зарядку производить нельзя . В этом случае требуется дополнительная фаза пред — зарядки . Если же напряжение больше этой величины , то фаза пред — зарядки пропускается . На практике аккумуляторы никогда не разряжают ниже 1.0 В . Поэтому фаза пред — зарядки реально никогда не используется , разве что при зарядке глубоко разряженных или долго не бывших в употреблении аккумуляторов .

Фаза пред — зарядки

Эта фаза предназначена для начальной зарядки глубоко разряженных аккумуляторов . Значение тока пред — зарядки выбирается в пределах 0.1…0.3C. Фаза пред — зарядки должна быть ограничена во времени ( например , 30 мин ). Более длительная пред — зарядка смысла не имеет , так как у исправного аккумулятора напряжение должно довольно быстро достигнуть порогового значения 0.8 В . Если же напряжение не растет , значит аккумулятор поврежден и процесс зарядки нужно прервать с индикацией ошибки . Во всех длительных фазах зарядки необходимо контролировать температуру и прекращать зарядку при достижении критического значения . Для NiMH аккумуляторов максимально допустимой во время зарядки считают температуру 50°C. Как и во всех других фазах , необходимо контролировать наличие аккумулятора .

Фаза перехода к быстрой зарядке

Если напряжение на аккумуляторе выше 0.8 В , то можно начинать быструю зарядку . Сразу включать большой зарядный ток не рекомендуется . Ток нужно плавно повышать в течение 2…4 мин , пока он не достигнет заданного тока быстрой зарядки . В этой фазе необходимо контролировать температуру и прекращать зарядку при достижении критического значения . Как и во всех других фазах , необходимо контролировать наличие аккумулятора .

Фаза быстрой зарядки

В этой фазе ток зарядки устанавливают в пределах 0.5…1.0C. Основной проблемой при быстрой зарядке является точное определение момента окончания зарядки . Если фазу быстрой зарядки вовремя не прекратить , аккумулятор будет разрушен . Поэтому весьма желательно , чтобы для определения окончания быстрой зарядки использовалось сразу несколько независимых критериев . Для NiCd аккумуляторов обычно применялся так называемый –dV метод . В процессе зарядки напряжение на аккумуляторе растет , но в самом конце зарядки оно начинает падать . Для NiCd аккумуляторов критерием окончания зарядки являлось снижение напряжения примерно на 30 мВ ( на каждый аккумулятор ). –dV – это самый быстрый метод , он хорошо работает даже с частично заряженными аккумуляторами . Если , например , установить на зарядку полностью заряженный аккумулятор , то напряжение на нем начнет быстро расти , затем довольно резко падать . Это вызовет окончание зарядки . Для NiMH аккумуляторов этот метод работает не столь хорошо , потому что падение напряжения для них менее выражено . При токах зарядки менее 0.5C максимум напряжения вообще может отсутствовать , поэтому зарядное устройство , предназначенное для зарядки аккумуляторов малой емкости , не всегда может определить конец зарядки аккумуляторов большой емкости . При повышенных температурах максимум напряжения также несколько смазывается . Слабое падение напряжения в конце зарядки вынуждает повышать чувствительность , что может привести к досрочному завершению быстрой зарядки из — за помех . Помехи генерируются как самим зарядным устройством , так и проникают из питающей сети . По этой причине не рекомендуется заряжать аккумуляторы в автомобиле , так как бортовая сеть обычно имеет очень высокий уровень помех . Сам аккумулятор тоже является источником шумов . Поэтому при измерении напряжения нужно применять фильтрацию . Надежность метода –dV уменьшается при зарядке батарей последовательно соединенных аккумуляторов , если отдельные аккумуляторы в батарее различаются по степени заряда . При этом пик напряжения для разных аккумуляторов батареи наступает в разные моменты времени , и профиль напряжения смазывается . Иногда для NiMH аккумуляторов вместо метода –dV используют метод dV=0, когда вместо падения напряжения детектируют плато на профиле напряжения . Критерием конца зарядки в этом случае служит постоянство напряжения на аккумуляторе в течение , например , 10 минут . Метод dV=0 можно рассматривать как вариант метода –dV с установленным нулевым порогом изменения напряжения . Несмотря на все трудности определения конца зарядки методом –dV, именно этот метод большинством производителей NiMH аккумуляторов называется как основной при быстрой зарядке . Типичным значением для изменения напряжения в конце зарядки током 1C является –2.5…–12 мВ на один аккумулятор . Сразу после включения большого зарядного тока напряжение на аккумуляторе может испытывать флуктуации , которые могут быть неверно восприняты как падение напряжения в конце зарядки . Для предотвращения ложного прекращения быстрой зарядки первые 3…10 мин (hold off time) после включения зарядного тока контроль –dV должен быть выключен . Одновременно с падением напряжения в конце зарядки начинает расти температура и давление внутри аккумулятора . Поэтому конец зарядки можно определить по возрастанию температуры . Устанавливать абсолютный порог температуры для определения момента окончания зарядки не рекомендуется , так как сильное влияние на точность будет оказывать температура окружающей среды . Поэтому чаще используют не саму температуру , а скорость ее изменения dT/dt. Считается , что при зарядном токе 1C процесс зарядки нужно завершать , когда скорость роста температуры dT/dt достигнет 1°C/ мин . Нужно отметить , что при токах зарядки менее 0.5C скорость роста температуры почти не меняется и этот критерий использовать нельзя . Ввиду тепловой инерции метод dT/dt склонен вызывать некоторый перезаряд аккумулятора . Как метод dT/dt, так и метод –dV вызывают некоторый перезаряд аккумулятора , что ведет к снижению срок его службы . Для того , чтобы обеспечить полный заряд аккумулятора , завершение заряда лучше проводить малым током при низкой температуре аккумулятора , так как при повышенных температурах способность принимать заряд у аккумуляторов заметно падает . Поэтому фазу быстрой зарядки желательно завершать чуть раньше . Существует так называемый inflexion метод определения окончания быстрой зарядки [3]. Суть этого метода заключается в том , что анализируется не максимум напряжения на аккумуляторе , а максимум производной напряжения по времени . Т . е . быстрая зарядка прекратится в тот момент , когда скорость роста напряжения будет максимальной . Это позволяет завершить фазу быстрой зарядке раньше , когда температура аккумулятора еще не успела значительно подняться . Однако этот метод требует измерения напряжения с большей точностью и некоторых математических вычислений ( вычисления производной и цифровой фильтрации полученного значения ). Некоторые зарядные устройства используют не постоянный зарядный ток , а импульсный [4]. Импульсы тока имеют длительность порядка 1 сек , промежуток между импульсами – порядка 20…30 мс . Как преимущество такого метода называют лучшее выравнивание концентрации активных веществ по всему объему , меньшую вероятность образования крупных кристаллических образований на электродах и их пассивации . Точных данных по эффективности такого метода нет , во всяком случае , вреда он не приносит . С другой стороны , такой способ имеет другие преимущества . В процессе детектирования окончания быстрого заряда необходимо точно измерять напряжение на аккумуляторе . Если измерение проводить под током , то дополнительную погрешность будет вносить сопротивление контактов , которое может быть нестабильным . Поэтому на время измерения зарядный ток желательно отключать . После выключения зарядного тока необходимо сделать паузу 5…10 мс , пока напряжение на аккумуляторе установится . Затем можно производить измерение . Для эффективной фильтрации помех сетевой частоты можно произвести ряд последовательных выборок на интервале 20 мс ( один период сетевой частоты ) с последующей цифровой фильтрацией . Идея заряда импульсным током получила дальнейшее развитие . Был разработан метод , который называют FLEX negative pulse charging или Reflex Charging. Этот метод отличается от простого импульсного заряда наличием в промежутках между импульсами тока зарядки импульсов разрядного тока . При длительности импульсов тока зарядки порядка 1 сек длительность импульсов разрядного тока выбирается порядка 5 мс . Величина разрядного тока больше тока зарядки в 1.0…2.5 раз . Как преимущество такого метода называют более низкую температуру аккумулятора в процессе зарядки и способность устранять крупные кристаллические образования на электродах ( вызывающих эффект « памяти »). Но есть результаты независимой проверки это метода фирмой General Electric, которые говорят о том , что пользы такой метод не приносит , как , впрочем , и вреда . Поскольку правильное определения окончания быстрого заряда является очень важным , хорошее зарядное устройство должно использовать несколько методов определения сразу . Кроме того , должны проверяться некоторые дополнительные условия для аварийного прекращения быстрой зарядки . Так , в фазе быстрой зарядки необходимо контролировать температуру аккумулятора и прекращать быструю зарядку в случае достижения критического значения . Для быстрой зарядки ограничение по температуре более жесткое , чем для зарядки вообще . Поэтому при достижении температуры +45°C необходимо аварийно прекратить быструю зарядку и перейти на фазу дозарядки меньшим током . Очень желательно пред продолжением зарядки дождаться остывания аккумулятора , так как при повышенных температурах способность принимать заряд у аккумуляторов падает . Еще одним дополнительным условием является ограничение времени быстрой зарядки . Зная ток зарядки , емкость аккумулятора и КПД процесса зарядки можно вычислить время , необходимое для полной зарядки . Таймер быстрой зарядки должен быть установлен на время , больше расчетного на 5…10%. Если это время истекло , а ни один из способов детектирования окончания быстрой зарядки не сработал , она аварийно прекращается . Такая ситуация , скорее всего , говорит о неисправности каналов измерения напряжения и температуры . Кроме того , как и во всех других фазах , необходимо контролировать наличие аккумулятора .

Фаза дозарядки

В этой фазе ток зарядки устанавливают в пределах 0. 1…0.3C. При токе дозарядки 0.1C производители рекомендуют длительность дозарядки 30 мин . Более длительная дозарядка приводит к перезаряду , что увеличивает емкость аккумулятора на 5…6%, но сокращает количество циклов заряд — разряда на 10…20%. Еще одним положительным эффектом дозарядки является выравнивание заряда аккумуляторов в батарее . Те аккумуляторы , которые полностью заряжены , будут рассеивать подводимую энергию в виде тепла , в то время как другие будут заряжаться . Если фаза дозарядки идет непосредственно после фазы быстрой зарядки , полезно в течение нескольких минут остудить аккумуляторы . С повышением температуры способность аккумулятора принимать заряд существенно падает . Например , при температуре 45°C аккумулятор способен принять только 75% заряда . Поэтому дозарядка , проведенная при комнатной температуре , позволяет получить более полный заряд аккумулятора .

Фаза поддерживающей зарядки

Зарядные устройства , предназначенные для зарядки NiCd аккумуляторов по окончанию процесса зарядки обычно переходят в режим капельного заряда , чтобы поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии . Это приводит к тому , что температура аккумулятора всегда остается повышенной , что уменьшает срок службы аккумулятора . Для NiMH аккумуляторов долго находится в состоянии капельной зарядки нежелательно , так как эти аккумуляторы плохо переносят перезаряд . По крайней мере , ток поддерживающей зарядки должен быть очень низким , чтобы только компенсировать саморазряд . Для NiMH аккумуляторов саморазряд составляет до 15% емкости в первые 24 часа , затем саморазряд снижается и составляет 10…15% в месяц . Для того , чтобы скомпенсировать саморазряд , достаточен средний ток менее 0.005C. Некоторые зарядные устройства включают ток поддерживающей зарядки раз в несколько часов , остальное время аккумулятор отключен . Величина саморазряда сильно зависит от температуры , поэтому еще лучше сделать поддерживающий заряд адаптивным : небольшой ток зарядки включается лишь тогда , когда обнаруживается заданное уменьшение напряжения на аккумуляторе . В принципе , от фазы поддерживающей зарядки можно вообще отказаться , но если между зарядкой и использованием аккумуляторов проходит время , то непосредственно перед использованием аккумуляторы нужно подзарядить для компенсации саморазряда . Хотя более удобно , если зарядное устройство постоянно поддерживает аккумуляторы в состоянии полной зарядки .

Сверхбыстрый заряд

При заряде до 70% своей емкости КПД зарядки близок к 100%. Это является хорошей предпосылкой для создания сверхбыстрого зарядного устройства . Конечно , увеличивать зарядный ток до бесконечности нельзя . Есть предел , обусловленный скоростью протекания химических реакций . На практике возможно использовать токи до 10C. Для того , чтобы аккумулятор не перегрелся , после достижения 70% заряда ток нужно снизить до уровня обычной быстрой зарядки и контролировать окончание зарядки обычным образом . Задача состоит в том , чтобы надежно контролировать достижение 70% отметки . Надежных методов для этого нет , повышение температуры инерционно , а перегрев укоротит жизнь аккумулятора . Особенно проблематично определение степени заряда в батарее , где могут быть аккумуляторы по — разному разряженные . Еще одной проблемой является подвод к аккумуляторам зарядного тока . При столь высоких токах плохой контакт может вызвать дополнительный нагрев и даже разрушение аккумулятора . И вообще , это весьма рискованное мероприятие , так как при ошибках зарядного устройства возможен взрыв . Нужно ли так спешить ?

Универсальное зарядное устройство

Аккумуляторы даже одного форм — фактора могут иметь разную емкость . Например , для NiMH аккумуляторов размера AA в настоящее время характерными являются емкости 1000…2500 ма / ч , а для аккумуляторов размера AAA – 500…800 ма / ч . Значения же токов зарядки пропорционально емкости аккумулятора . Если заряжать менее емкий аккумулятор большим током , будет происходить нагрев . Если заряжать аккумулятор меньшим током – возникают неудобства , связанные с увеличением времени зарядки . К тому же , в таких условиях может не работать один из методов определения окончания быстрой зарядки . В идеале универсальное зарядное устройство должно иметь возможность выбора зарядного тока в зависимости от используемых аккумуляторов . Однако на практике чаще всего токи устанавливают для типовых аккумуляторов . В настоящее время для аккумуляторов размера AA можно считать средней емкость примерно 1800 ма / ч , а для аккумуляторов AAA – примерно 650 ма / ч . Нужно отметить , что для аккумуляторов одного форм — фактора с ростом емкости внутреннее сопротивление уменьшается незначительно , как и связанные с ним потери . Поэтому , если ток зарядки устанавливать равным 1 С , температура аккумуляторов большей емкости будет выше . Как указывалось ранее , повышенная температура является причиной неполной зарядки . Поэтому для аккумуляторов размера AA можно рекомендовать не превышать ток зарядки 1.3…1.5 А независимо от их емкости . Иначе нужно применять принудительное охлаждение аккумуляторов во время быстрой зарядки с помощью вентилятора . Поскольку для аккумуляторов разных размеров используются разные посадочные места с раздельными контактами , для изменения зарядного тока между AA и AAA аккумуляторами никаких дополнительных переключателей обычно не требуется .

Проблема выключения питания зарядного устройства

Если во время зарядки питание зарядного устройства было выключено , при включении должен происходить переход на фазу определения наличия аккумулятора . При этом процесс зарядки начнется сначала , но в силу того , что для определения момента окончания быстрой зарядки используются независимые от общего времени зарядки критерии , быстрый заряд продлится необходимое для полной зарядки время . А вот дозарядка будет повторена полностью , несмотря на то , что она , возможно , уже была частично выполнена . Но это практически не создает проблем , так как аккумуляторы , находящиеся в стадии дозарядки , считаются готовыми к использованию , и их можно вынуть в любой момент . Единственным минусом является перезаряд , который испытывают аккумуляторы при многократной дозарядке . Даже если периодически запоминать в энергонезависимой памяти текущее состояние процесса зарядки , это не решит проблем . Невозможно учесть саморазряд , так как неизвестна продолжительность пребывания зарядного устройства в обесточенном состоянии . К тому же , в обесточенном состоянии аккумуляторы могли быть вынуты или заменены . Полностью эта проблема решена в « умных » Li+ аккумуляторных сборках , которые внутри содержат контроллер , измеряющий величину заряда , сообщаемого аккумулятору или полученного от него . Это позволяет в любой момент точно определять степень заряда аккумулятора . Тем не менее , одним из требований , предъявляемых к зарядному устройству , является низкий разряд установленных аккумуляторов при отсутствии питания устройства . Ток разряда через цепи обесточенного зарядного устройства не должен превышать примерно 1 мА .

Определение первичных источников тока

Кроме аккумуляторов , в форм — факторе AA и AAA выпускаются первичные источники тока ( их называют батарейки , хотя это и не совсем правильно ). Основное распространение получили первичные источники двух типов : щелочные (alkaline) и марганцево — цинковые . Щелочные источники имеют емкость в 5-7 раз выше , но они и более дорогие . При установке первичных источников тока в зарядное устройство с режимом быстрой зарядки возможен взрыв , так как вентиляционные отверстия конструкцией первичных источников тока обычно не предусмотрены . Для устранения такой опасности весьма желательно , чтобы зарядное устройство могло отличать первичные источники тока от аккумуляторов и не включать режим быстрой зарядки в случае установки первых . Отличий между аккумуляторами и первичными источниками тока относительно немного . Напряжение тех и других может быть одинаковым , в процессе разряда оно находится примерно в одном и том же диапазоне . Единственным отличием является более высокое внутреннее сопротивление у первичных источников тока . Именно по этому признаку отличают первичные источники тока от аккумуляторов контроллеры DS2711/12 фирма «MAXIM» [1, 2]. Полностью заряженные NiMH аккумуляторы размера AA имеют внутреннее сопротивление порядка 25…50 мОм , размера AAA – 50…100 мОм . В то же время полностью заряженные щелочные батарейки размера AA имеют внутреннее сопротивление порядка 150. ..250 мОм , размера AAA – 200…300 мОм . Как видно , отличить аккумуляторы от первичных источников тока можно установив предельное значение внутреннего сопротивления порядка 150 мОм . Однако это справедливо только для полностью заряженных аккумуляторов и батареек . При разрядке у тех и других внутреннее сопротивление растет и различия в общем случае исчезают . Для определения первичных источников тока контроллеры DS2711/12 в процессе быстрой зарядки каждые 31 сек выключают зарядный ток и измеряют напряжение на аккумуляторе без тока . По этому и другому значению , измеренному уже с зарядным током , вычисляется внутреннее сопротивление аккумулятора . Если оно оказывается больше установленного предела , то процесс зарядки прерывается с индикацией ошибки . Из — за того , что у разряженных батареек и аккумуляторов внутреннее сопротивление может быть одинаковым , алгоритм не всегда будет работать . Однако есть несколько эффектов , которые делают работу зарядного устройства с таким алгоритмом вполне приемлемым . Если пытаться заряжать батарейку , разряженную до напряжения ниже 0.8 В , то зарядное устройство не включит режим быстрой зарядки , пока в режиме пред — зарядки не будет достигнуто напряжение 0.8 В . Поскольку пред — зарядка ведется относительно малым током , такой режим не может привести к существенному нагреву и разрушению батарейки . Когда напряжение достигнет 0.8 В , то включится режим быстрой зарядки . Если ток быстрой зарядки 1 А и более , то высока вероятность того , что из — за высокого внутреннего сопротивления батарейки напряжение поднимется выше 1.8 В и зарядка сразу будет прервана . Если же этого не произойдет , то зарядку прервет первое измерение внутреннего сопротивления . В режиме быстрой зарядки ( током 1 А и более ) для разряженного аккумулятора времени 31 сек окажется достаточно для того , чтобы его внутреннее сопротивление уменьшилось и проверка ошибки не показала . Если же внутреннее сопротивление окажется выше нормы , процесс зарядки прервется . Поэтому для глубоко разряженного аккумулятора может потребоваться несколько попыток старта процесса зарядки , после чего внутреннее сопротивление аккумулятора станет меньше установленного порога и процесс зарядки пройдет нормально . Таким образом , введение в алгоритм зарядки процедуры определения первичных источников тока может вызвать некоторые побочные эффекты , такие как необходимость перезапуска процесса зарядки глубоко разряженного аккумулятора . Можно , конечно , усовершенствовать алгоритм определения первичных источников тока . Например , сделать порог внутреннего сопротивления зависимым от напряжения на аккумуляторе . Но никто не может гарантировать полной достоверности определения . К тому же , новые разработки первичных источников тока имеют все более близкие параметры к параметрам аккумуляторов . Включать определение первичных источников тока в алгоритм работы зарядного устройства или оставить это на совести пользователя – решать нужно в каждом конкретном случае .

Эффект памяти и восстановление аккумуляторов

Эффект памяти сильнее всего проявляется в NiCd аккумуляторах как снижение емкости аккумулятора при повторяющихся циклах неполной разрядки — зарядки . Суть эффекта состоит в том , что на электродах образуются крупные кристаллические образования , в результате часть объема активного вещества аккумулятора перестает использоваться . Для устранения эффекта памяти рекомендуется полная разрядка аккумулятора ( до напряжения 0.8…1.0 В ) с последующей зарядкой . В особо тяжелых случаях может потребоваться несколько таких циклов . NiMH аккумуляторы практически свободны от эффекта памяти . По заявлением производителей , максимальная потеря емкости , связанная с этим эффектом , не превышает 5%, что заметить крайне сложно . Тем не менее , примерно раз в месяц рекомендуется перед зарядкой NiMH аккумуляторов их полностью разрядить . Желательно , чтобы зарядное устройство имело возможность разрядки аккумулятора с контролем минимального напряжения , по достижению которого разрядка прекращается . Режим разрядки аккумулятора в зарядном устройстве полезен не только с точки зрения восстановления аккумуляторов . Он оказывается очень кстати , когда возникает необходимость зарядить аккумуляторы с разной или неизвестной степенью начального заряда . Перед зарядкой степень заряда всех аккумуляторов желательно выровнять , что проще всего сделать их полной разрядкой . Особенно актуально это для зарядных устройств , заряжающих батарею последовательно соединенных аккумуляторов . Зарядное устройство с функцией разряда может обладать возможностью измерения емкости аккумуляторов , что также очень полезно на практике .

Взаимодействие аккумуляторов в батарее

Отдельные аккумуляторы в батарее могут иметь несколько отличающиеся характеристики . Причиной этого является разброс параметров при производстве аккумуляторов , неравномерное распредление температуры внутри батареи при эксплуатации и разные темпы старения отдельных аккумуляторов . В итоге при зарядке батареи аккумуляторы с меньшей емкостью будут подвергаться перезарядке . Это вызывает дальнейшую деградацию таких акумуляторов и выход их из строя . С другой стороны , если один из аккумуляторв в батарее имеет высокий саморазряд или вовсе закорочен , то при попытке полной зарядки такой батареи перезаряд будут испытывать исправные аккумуляторы . Аккумуляторы с меньшей емкостью будут разрушаться и в процессе разрядки батареи . Эти аккумуляторы окажутся разряженными раньше , дальнейшая разрядка батареи может вызвать очень глубокий разряд таких аккумуляторов и даже их переполюсовку . При этом температура и давление внутри аккумуляторов будет повышаться , что может привести к их разрушению . В результате даже небольшое начальное различие емкости акумуляторов в батарее будет возрастать в процессе эксплуатации , и это может закончиться разрушением одного из аккумуляторов . Поэтому нужно стремится к тому , чтобы степень зарядки отдельных аккумуляторов была по возможности одинаковой . В идеальном случае каждый аккумулятор батареи должен заряжаться отдельно . Однако готовые батареи аккумуляторов часто имеют всего два вывода , поэтому заряжать можно только всю батарею сразу . В таком случае может оказаться полезным выравнивание (balancing) степени зарядки аккумуляторов . Выравнивание обязательно нужно производить для новой или глубоко разряженной батареи . Перед началом выравнивания контролируют напряжение на батарее . Если напряжение батареи менее 0.8 В / акк . ( т . е . в пересчете на каждый аккумулятор ), то производят зарядку до 0.8 В / акк . током примерно 0.1 С . Затем нужно произвести выравнивание , для чего следует полностью зарядить батарею током 0.3 С , ограничив процесс заряда временем 4.0…4.5 часов . Если батарея аккумуляторов долго не находилась в эксплуатации , то рекомендуется дополнительно произвести несколько циклов заряд — разряда стандартными методами .

Ссылки : [1] – http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS2711-DS2712.pdf

[2] – http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN3388.pdf

[3] – http://www.st.com/stonline/pr oducts/literature/an/2074.pdf [4] – ICS1700A.pdf

Ридико Леонид Иванович [email protected]

Как правильно заряжать аккумуляторный электроинструмент | Аксессуары к инструментам | Блог

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

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

Как правильно заряжать NiCd аккумуляторы

Никель-кадмиевые источники питания до сих пор можно встретить во многих видах аккумуляторного инструмента. Они достаточно дешевы, неприхотливы и просты в использовании.

К сильным сторонам NiCd батарей можно смело отнести:

долговечность. Аккумуляторы этого типа способны без особых потерь выдержать порядка 1000 циклов заряда/разряда без существенной потери емкости, позволяя ей оставаться на уровне 80 %. Пик производительности NiCd элемента питания приходится на первые 300-400 циклов заряда/разряда;
высока нагрузочная способность. Источник питания выдает стабильный ток разряда практически во всем диапазоне своей емкости.

Из графика видно, что при токе разряда величиной 1С стабильность напряжения на клеммах аккумулятора сохраняется в диапазоне 80 % его емкости. Падение напряжения проявляется при расходе оставшихся 20 % заряда.

Здесь следует сделать одно очень важное отступление.

Ток заряда и ток разряда аккумулятора принято «привязывать» к емкости источника питания, которая обозначается символом «С». К примеру, у аккумулятора емкостью 1000 мА∙ч ток разряда, обозначенный как 1С, составит 1 А.

сохранение рабочих характеристик при отрицательных температурах. Пожалуй, это единственные представители аккумуляторных систем, которые без проблем могут как работать, так и заряжаться на морозе;
длительное хранения без потери рабочих характеристик. Только NiCd аккумуляторы позволительно хранить долгое время полностью разряженными;
невысокая стоимость аккумуляторных элементов.

К недостаткам никель-кадмиевых источников питания относятся:

необходимость в первоначальном обслуживании. Для «вывода» аккумулятора на номинальное значение его емкости потребуется произвести 5–7 полных циклов заряда/разряда;
наличие «эффекта памяти», существенно снижающего емкость аккумулятора. Источник питания не рекомендуется заряжать при его неполном разряде, поскольку это чревато деградацией элемента и существенной потерей эксплуатационных характеристик.

«Эффект памяти» — потеря емкости аккумулятора вследствие кристаллизации электролита, ведущей к уменьшению площади активной поверхности для протекания электрохимических реакций.

высокий саморазряд. Неиспользуемая аккумуляторная батарея теряет до 10 % заряда в первые сутки хранения, и до 20 % своей емкости в течение месяца;
необходимость технического обслуживания. Чтобы аккумуляторы долгое время сохраняли свои эксплуатационные характеристики, их нужно раз в три месяца подвергать циклу полного заряда/разряда, даже если они не используются;
рост давления при высокой температуре. При нагреве «банки» элемента до 70˚С в области электродов активно выделяется кислород. В конструкции элемента предусмотрен защитный клапан, стравливающий чрезмерное давление, но характеристики аккумулятора при его срабатывании безвозвратно снижаются;
токсичность кадмия. Элементы этого типа требуют соблюдения особых условий утилизации.

Для качественного заряда и использования имеющейся мощности NiCd аккумулятора по максимуму, его следует заряжать малым зарядным током, величина которого составляет порядка 0,1С. Да, подготовка аккумулятора к работе займет уйму времени (порядка 14–16 часов), но это исключит его нагрев и порчу.

Ускорить зарядку можно используя следующую схему:

первые 10 % емкости — зарядка током 2С;
с 10 % до 70 % — током 1,5С;
остаток до 100 % — током 0,5С.

Такая схема позволит получить полностью заряженный источник питания по прошествии 5–6 часов. Главное, чтобы зарядное устройство было качественным и обеспечивало такой алгоритм зарядки (умело отслеживать наполнение емкости банок аккумулятора по росту температуры и/или росту напряжения на выводах элемента) и своевременно меняло величины зарядных токов.

Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы

Довольно схожи с NiCd источниками питания по параметрам и эксплуатационным характеристикам никель-металл гидридные аккумуляторы. Но они более экологичны, поскольку не содержат кадмия.

NiMH источники питания обладают практически теми же «плюсами», что и их предшественники. При этом «эффект памяти» у них менее выражен, им присуща большая емкость при тех же массогабаритных показателях.

Без нескольких ложек дегтя тоже не обошлось. Во-первых, NiMH аккумуляторы несколько дороже никель-кадмиевых собратьев. Во-вторых, жизненный цикл источников питания ограничен 500 циклами. В-третьих, у металл гидридных аккумуляторов больший саморазряд, достигающий 30 % потерь в месяц.

Чтобы сохранить работоспособность элементов, неиспользуемых длительное время, хранить их нужно в полностью заряженном состоянии, периодически устраивая им полный цикл разряда с последующим зарядом.

Методология зарядки NiMH аккумуляторов схожа с зарядкой никель-кадмиевых элементов, но имеет свои особенности. Во-первых, заряжать их малыми токами (0,1С–0,3С) довольно проблематично, поскольку зарядному устройству сложно «отследить» полный заряд батареи, а большие токи приводят к чрезмерному нагреву элемента и его ускоренной деградации. Оптимальным считается зарядка аккумуляторов токами 0,5С. Во-вторых, следует четко контролировать время заряда рекомендованное производителем. Дело в том, что никель-металл гидридные аккумуляторы очень любят перезаряд и возникающий вследствие него перегрев.

Нужно четко контролировать температуру аккумуляторов! При ее превышении значения в 45 ˚С зарядку следует прервать полностью или остановить на время, необходимое для остывания элементов. Это действие существенно продлит их срок службы.

Поскольку NiMH аккумуляторы более привередливы к режиму зарядки, категорически запрещается использовать для их пополнения энергией зарядное устройство, предназначенное для NiCd аккумуляторов. Его более «топорные» алгоритмы заряда гарантированно выведут металл-гидридный элемент из строя.

Обратная совместимость зарядок позволительна. Никель-кадмиевые источники питания без проблем заряжаются зарядными станциями от NiMH аккумуляторов.

Как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы

Новые модели электроинструмента, в большинстве своем оснащаются Li-Ion источниками питания. Сильными сторонами литиевых аккумуляторов являются:

малый вес. Это очень важное свойство, поскольку речь идет о ручном инструменте, который приходится держать в руках по несколько часов кряду;
высокая удельная емкость литиевых элементов. При одинаковых габаритных размерах с аккумуляторами предыдущих поколений, емкость Li-Ion батареи будет превышать их в 1,5–3 раза;
низкий саморазряд. При длительном хранении неиспользуемый аккумулятор разряжается ориентировочно на 5 % в месяц;
практически отсутствует «эффект памяти», что дает конечному пользователю возможность подзаряжать аккумулятор по мере необходимости, не особо заморачиваясь с контролем остатка заряда;
высокая энергоэффективность. Пиковые токи нагрузки могут превышать 30С, хотя наилучшие результаты в плане отдачи энергии достигаются при значениях, не превышающих 10С.

Недостатки тоже имеются:

крайне плохая переносимость низких температур. Емкость падает просто катастрофически;
высокая стоимость, обусловленная ценой материалов, используемых при изготовлении элементов и необходимостью наличия в схеме BMS-контроллера батареи (BMS — Battery Monitoring System), отслеживающего параметры «здоровья» аккумулятора;

BMS-контроллер отслеживает уровень напряжения на каждом элементе аккумуляторной сборки и принудительно отключает его при достижении значения 4,2 В. Превышение этого порога может привести к возгоранию аккумулятора.

ограниченный жизненный цикл. Li-Ion аккумулятор, как правило, может пережить 1000 циклов заряда/разряда без существенной потери емкости.

На длительное хранение литиевые аккумуляторы рекомендуется отправлять наполовину заряженными.

Для зарядки Li-Ion источников питания применяется так называемый алгоритм CC/CV (constant current/constant voltage), означающий сначала зарядку постоянным по величине током, а затем напряжением с постоянным значением.

На первом этапе поддерживается постоянное значение тока заряда, которое находится в диапазоне 0,5С-1С.

Производители Li-Ion аккумуляторов рекомендуют заряжать их изделия током 0,8С и ниже, для продления срока службы элементов.

На этом этапе напряжение на контактах довольно быстро растет. При достижении значения в 4,2 В на один элемент, что составляет порядка 80 % от полной емкости батареи, начинается второй этап зарядки, при котором напряжение поддерживается на достигнутом уровне, а ток постепенно снижается до значений 0,05С–0,1С. При их достижении зарядка считается оконченной.

Как правило, стандартное время зарядки Li-Ion аккумулятора составляет 2–3 часа, но оно во многом зависит от емкости используемой в электроинструменте батареи и имеющегося в арсенале мастера зарядного устройства.

Чтобы ориентировочно оценить время зарядки, нужно емкость аккумулятора разделить на ток заряда, выдаваемый зарядным устройством.

Быстрая зарядка аккумуляторного инструмента

Теоретически, возможность быстрой зарядки присутствует во всех рассмотренных типах аккумуляторов. В случае с NiCd и NiMH источниками питания, возможна быстрая зарядка большими токами (1С–3С) до 70 % от заявленной емкости, но краеугольным камнем является необходимость контроля температуры заряжаемых источников питания, поскольку существует огромная вероятность лавинообразного роста давления внутри элемента и его физического повреждения.

В лагере литиевых аккумуляторов ситуация несколько иная. В продаже можно встретить достаточное количество «быстрых зарядок», с номинальными значениями зарядных токов 8 А и даже 16 А.

Но здесь важно понимать, что их максимальные величины будут использоваться лишь на первом этапе зарядки, до достижения элементами порога в 4,2 В, а далее зарядка идет по обычному сценарию.

Конечно, быстрые зарядки существенно экономят время, но производители крайне неохотно идут по пути увеличения тока, прекрасно понимая, что такие режимы (зарядные токи достигают 2С или даже 3С) существенно снижают жизненный цикл аккумулятора. Репутация дороже.

Внимательный читатель возразит, что, мол, в мобилках давно и повсеместно используются технологии быстрой зарядки, и они практически никак не сказываются на снижении жизненного цикла аккумулятора! И будет прав, но лишь отчасти. Здесь мы сталкиваемся с большой маркетинговой уловкой, которая под видом «быстрой зарядки» предлагает пользователю щадящую аккумулятор технологию с зарядными токами уровня 0,9С–1,1С (при стандартных 0,5С–0,8С). Когда как в настоящей «быстрой зарядке» речь идет о значениях зарядных токов, начиная от 2С.

Но пора остыть и вернуться к последнему графику, чтобы понять, что производителю просто невыгодно «убивать» аккумулятор смартфона, ставя под сомнение надежность своей марки.

Более наглядно о технологии быстрой зарядки рассказано в видеоблоге:

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

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать и восстанавливать

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.

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.

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

вопросы и ответы • Проверено лично!

Нужно уяснить, что мы подразумеваем под тренировкой Li-Ion. Если то же, что в случае с NiMH, циклический заряд-разряд для восстановления ёмкости, то для литиевых элементов эта процедура не имеет смысла. В литиевых аккумуляторах совершенно иной химический процесс. Деградация литиевых элементов происходит из-за нарушения структуры катода и разрушения анода. К сожалению, оба этих процесса необратимы.

Однако, иногда «тренировкой» называют балансировку элементов в литиевой батарее. Эта процедура крайне важна, она производится специальными устройствами, наиболее популярным из которых является SkyRC Imax B6, оригинал или копия. Если батарея состоит из последовательно соединенных литиевых элементов, то при работе раньше разрядятся те, у которых больше внутреннее сопротивление, даже если разница незначительна. Давайте представим механику процесса на примере батареи 2S.

Она состоит из двух литиевых элементов, максимальное напряжение каждого 4,20 вольта. Соответственно, напряжение полностью заряженной батареи 2S — 8,4 В. При работе первый элемент разрядился чуть быстрее, поскольку двух абсолютно идентичных аккумуляторов не бывает. Контроллер отключил питание и мы получили батарею из двух элементов, в первом остаточный заряд 2,7 вольта, а во втором 2,5. Для того, чтобы снова получить готовую к работе заряженную батарею, нам нужно, чтобы каждый элемент зарядился до 4,2 В. Подключаем батарею к зарядному устройству. Она заряжается в нормальном режиме, пока каждый элемент не поднимает своё напряжение на 1,5 вольта. При этом более хороший элемент достигает 4,2 В, но зарядка не прекращается, поскольку полный заряд 8,4 В еще не достигнут, второй элемент набрал только 4,0 В. Зарядное устройство продолжает заряжать батарею, при этом первый элемент, который достиг предела, перегревается и кипит всё то время, пока второй набирает ёмкость. Наконец, батарея заряжается до 8,4 В и ЗУ отключает ток. Теперь у нас первый аккумулятор становится слабым звеном, поскольку кипение отобрало у него немалую часть ёмкости. В таком режиме батарея долго не протянет, десять-двадцать циклов и в утиль.

Поэтому на батареях, состоящих из нескольких элементов, существует балансировочный разъем. В случае с двумя элементами разъем имеет три контакта, это плюс, минус, и еще один контакт, подключаемый между элементами батареи. Зарядное устройство следит за напряжением каждого элемента батареи, и, если один из них зарядился, выключает его из цепи, продолжая заряжать оставшиеся. По этому же принципу работают платы BMS, которые встроены в некоторые батареи, в этом случае на разъем подается нужное напряжение, а BMS сам следит, сколько какой банке следует скормить.

Зарядные устройства | ТехноСити Новосибирск

Уже не может быть никаких оправданий для использования во время съемки обычных батареек — из нашего обзора лучших зарядных устройств вы узнаете, как лучше всего «кормить» вашу цифровую камеру.

Если вы уже какое-то время пользуетесь цифровой камерой, то, конечно, заметили, что у нее отличный аппетит на батарейки. Если «кормить» цифровую камеру обычными алкалиновыми батарейками, это влетит вам в копеечку, а «продвинутые» литиевые батарейки слишком дороги, чтобы использовать их постоянно, а не только в случае необходимости.

Единственный разумный выход из этого положения — применять аккумуляторы. У некоторых камер есть «родные» комплекты особой формы и размера, но большинство используют аккумуляторы формата АА. Такие аккумуляторы недороги, относительно легки и продаются повсюду. Аккумуляторы бывают нескольких типов, но для владельцев цифровых камер самым подходящим выбором будет комплект никель-металлгидридных аккумуляторов (Ni-MH).

Конечно, если уж вы решили пользоваться аккумуляторами, то вам понадобится и зарядное устройство. А вот здесь-то и начинаются трудности — вам придется выбирать между продвинутыми функциями вроде импульсной зарядки, автоматического приведения аккумуляторов в оптимальное состояние, микропроцессорного контроля и т. д. Чтобы помочь вам сделать выбор, мы подготовили обзор самых популярных моделей.
Претенденты

Ansmann Energy 8
Это большое домашнее зарядное устройство может работать с пятью различными типами аккумуляторов, например, с 6 аккумуляторами формата ААА или АА, с четырьмя аккумуляторами формата С или D и с двумя 9-вольтовыми наборами аккумуляторов. Оно обладает полным микропроцессорным контролем над сверхбыстрым процессом зарядки, причем при этом оно автоматически определяет уровень заряженности и состояние каждого аккумулятора в отдельности.

Ansmann Powerline 4
Это «походное» зарядное устройство обладает таким же микропроцессорным управлением процесса зарядки, что и Energy 8, и может работать с четырьмя аккумуляторами формата АА или ААА. В набор Power Set Traveller входят также четыре Ni-МН-аккумулятора Ansmann емкостью в 2000 mAh и сетевые вилки для использования в Соединенном Королевстве, Европе, США и Австралии.

Hahnel Rapid PowerStation
Это стильное устройство, вставляющееся в розетку, может заряжать до 4 аккумуляторов формата АА или ААА. Оно обладает функцией микропроцессорного контроля за процессом зарядки каждого из элементов, поэтому с его помощью можно заряжать одновременно различные типы аккумуляторов. К устройству также прилагаются четыре Ni-MH-аккумулятора Hahnel емкостью в 2000 mAh.

Maha MH-C204F
К компактному зарядному устройству Maha прилагаются четыре Ni-MH-аккумулятора Powerex емкостью в 2000 mAh, что делает его привлекательным набором для цифровой камеры. К нему также прилагаются адаптер для сети и автомобильный адаптер, что очень удобно для работы во время движения. Устройство имеет функцию разрядки и микропроцессорное управление для быстрой зарядки.

Panasonic BQ-395 Quick Charger
Это самое маленькое зарядное устройство из тех, что участвовали в нашем тесте, однако оно все же может одновременно справиться с четырьмя аккумуляторами формата ААА или с двумя аккумуляторами формата АА. К нему прилагается сетевой шнур для английских розеток, хотя оно может питаться и от сети с европейским или американским напряжением. У него нет функции разрядки, но оно может быстро зарядить Ni-MH-аккумуляторы, используя для контроля микропроцессор.

Uniross Ultra Fast Charger
Компактное устройство Uniross идет в комплекте с блоком питания для английской сети и адаптером для подключения к бортовой сети автомобиля. Оно может заряжать или два, или четыре аккумулятора формата АА или ААА, используя при этом электронное управление скоростью зарядки. К нему прилагаются четыре Ni-MH-аккумулятора Uniross емкостью в 2000 mAh.

Типы зарядных устройств

Существуют три основных типа зарядных устройств для аккумуляторов, и самый простой из них управляется вручную. Надо вставить в него аккумуляторы и заряжать их какое-то время, затем вынуть, когда, по-вашему мнению, они зарядятся.

Таким простым зарядным устройствам требуется около 36 часов, чтобы зарядить набор аккумуляторов емкостью в 2000 mAh, причем всегда остается риск зарядить их сверх меры и тем самым повредить.

Модели среднего уровня обычно представляют собой быстро работающие зарядные устройства с таймером. Такие зарядные устройства заряжают аккумулятор в полную силу на протяжении заданного периода времени (обычно около четырех часов), а затем автоматически переходят в режим импульсной зарядки, чтобы аккумулятор оставался полностью заряженным. Однако все равно остается риск сверхзарядки аккумулятора, если вы используете этот тип зарядного устройства для того, чтобы подзарядить частично разряженные аккумуляторы.

Самый сложный тип зарядных устройств — это сверхбыстрое зарядное устройство, управляемое микропроцессором. Такие устройства постоянно отслеживают напряжение, выдаваемое аккумуляторами, чтобы точно определить, когда прекратить процесс зарядки и перейти в импульсный режим.

Такое зарядное устройство может зарядить аккумулятор за три часа без риска чрезмерной его зарядки, а самые лучшие модели способны независимо заряжать каждый из аккумуляторов.

К некоторым камерам прилагается простое зарядное устройство. Но, быть может, вам захочется большего.

Очевидно, что качество сборки и работа зарядного устройства зависят от его цены, хотя и нет смысла переплачивать за модель с полным набором «примочек», которые никогда вам не понадобятся.

Качество сборки, набор функций и результат работы

Зарядное устройство должно заряжать набор аккумуляторов для цифровой камеры все время одинаково хорошо — посмотрим, как с этим справились участники нашего теста. При выборе зарядного устройства качество его работы — не единственный фактор, который приходится принимать во внимание. Вам также придется думать о внешнем виде, функциях и качестве сборки.

Изящная серебристая Uniross Ultra Fast стала первой моделью, которую мы подвергли испытанию. Это хорошо скроенное устройство с подпружиненными зажимами, которые могут удерживать как аккумуляторы формата АА, так и ААА. Дымчатая пластиковая крышка защищает содержимое от «шаловливых ручек», но довольно сильно нагревается при зарядке мощных аккумуляторов.

Также очень привлекательным устройством оказался Panasonic BQ-395, у которого нет внешнего блока питания, поэтому он является самым компактным из всех шести устройств. Как и следовало ожидать от Panasonic, это зарядное устройство отлично собрано, и нет никакого риска, что аккумуляторы выскочат из него и потеряются.

Маhа MH-C204F — скромное с виду устройство, которое скрывает свои технические характеристики за неказистой внешностью. У него приятный дизайн с пластиковой крышечкой, хотя мы и рекомендуем оставлять ее открытой во время процесса зарядки. Оказалось также, что в это зарядное устройство было легче всего заталкивать аккумуляторы.

Золотистая отделка Hahnel Rapid PowerStation вовсе не кажется неуместной, когда вы включаете это устройство в комнатную электророзетку. Однако вставлять в него аккумуляторы не очень удобно, а если крышка закрыта неплотно, то они норовят из него выпасть.

Зарядное устройство Ansmann Powerline 4 не собирается завоевывать призов на конкурсах красоты, но зато оно очень прочное, а сменные вилки для различных международных электростандартов представляют собой его приятную особенность. Аккумуляторы вставляются в него с четким щелчком и надежно фиксируются на месте.

Ansmann Energy 8 имеет совершенно оригинальный дизайн. Это зарядное устройство для тех, кто использует множество аккумуляторов различных стандартов. Оно довольно громоздкое, но при этом ухитряется выглядеть вполне стильным. Мигающие светодиоды придают ему весьма современный вид, качество сборки также превосходное.

Разберемся в функциях

Ansmann Energy 8 просто начинен различными функциями, хотя вам вовсе не придется их осваивать. Все работает в автоматическом режиме — Energy 8 посылает маленькие импульсы тока в каждый из аккумуляторов, чтобы определить его максимальную емкость, внутреннее сопротивление и то, насколько он заряжен в данный момент, позволяя устройству разрядить аккумулятор, если это необходимо. Не надо беспокоиться и об излишней зарядке, причем Energy 8 может одновременно работать даже с аккумуляторами разного размера и типа.

Зарядное устройство Ansmann Powerline 4 обладает той же системой управления процессом зарядки, что и ее старший брат, но работает оно только с аккумуляторами форматов АА и ААА. Тем не менее, набор международных штепселей делает его идеальным аксессуаром для выходного дня или отпуска.

Hahnel’s Rapid PowerStation также обладает изощренной управляющей системой, которая следит за уровнем заряженности каждого аккумулятора. Фирма Hahnel утверждает, что ее управляющая система является самой развитой из аналогичных.

Однако небольшое устройство Maha MH-C204F оказалось удивительно сложной машинкой, которая имеет микропроцессорное управление процессом зарядки. Но ему недостает по-настоящему независимого управления — аккумуляторы можно заряжать только попарно. Однако с помощью кнопки «Разрядка» можно полностью разрядить, а затем зарядить аккумуляторы, тем самым улучшая качество их работы.

Зарядные устройства Uniross Ultra Fast и Panasonic BQ-395 предлагают электронное управление и слежение за процессом зарядки, но, по-видимому, только до степени, позволяющей определить, зарядились ли полностью аккумуляторы или еще нет. У них также отсутствует функция разрядки.

Качество зарядки

При сравнении зарядных устройств, играют роль только два критерия. Как быстро это устройство может зарядить мои аккумуляторы? И зарядит ли оно их при этом до возможно более полного значения? Первый параметр легко проверить — мы брали наборы из четырех полностью разряженных аккумуляторов емкостью 2000 mAh, вставляли их в каждое из зарядных устройств и засекали то время, которое требовалось им, чтобы зарядить эти аккумуляторы. Это время слегка варьировалось от теста к тесту в зависимости от марки аккумуляторов и от того, какой остаточный заряд в них оставался, но в целом результаты были достаточно определенные.

Время и деньги, которые фирма Hahnel потратила на разработку Rapid PowerStation, определенно не пропали даром — это зарядное устройство показало, что оно вполне соответствует своему названию («Скоростная силовая станция»), зарядив наши аккумуляторы за время всего чуть более двух часов.

Однако два зарядных устройства от Ansmann — совсем особая статья. Если они вдруг обнаруживают, что аккумуляторы работают не на пике своих возможностей, то включается цикл разрядки-зарядки, что занимает на полчаса больше, чем простая зарядка. Тем не менее, оба устройства показали время зарядки около двух с половиной часов. Maha полностью заряжает аккумуляторы примерно за то же время, если только не включать кнопку «Разрядка», тогда к общему времени добавляется еще 30 минут.

Uniross Ultra Fast Charger (Сверхбыстрое зарядное устройство Uniross), по-видимому, назвали не совсем правильно, поскольку у него на зарядку ушло около трех часов. Самым слабым участником оказался Panasonic BQ-395, который потратил на зарядку аккумуляторов свыше трех часов, причем вольтметр показал, что аккумуляторы заряжены всего на 80% своей емкости.

Степень зарядки аккумуляторов мы могли оценивать с помощью энергопробника Ansmann. Что же касается продолжительности использования заряженных аккумуляторов, то судить об этом было сложнее, так как она зависит от интенсивности использования, времени хранения и т. д. По нашему субъективному мнению, аккумуляторы, заряженные в зарядных устройствах от Ansmann и Maha, работали заметно дольше; также нам показалось, что Hahnel тоже сумел «выжать» из аккумуляторов немного дополнительного времени.

Убедитесь в том, что Ваши аккумуляторы хранятся правильно.

Хотя полностью заряженный аккумулятор формата АА емкостью в 2000 mAh выглядит совсем безобидно, на самом деле в нем запасено чертовски много энергии.

Ni-MH-аккумуляторы хороши для цифровых камер, так как способны быстро отдавать накопленную ими энергию, но это же качество делает их потенциально опасными. Если вы замкнете накоротко такой аккумулятор, соединив его концы металлическим предметом, то вся электроэнергия, содержащаяся в нем в данный момент, выплеснется наружу. Это может привести к быстрому и сильному нагреву как аккумулятора, так и самого металлического предмета. Температура при этом может быть достаточно высокой, чтобы вызвать серьезные ожоги. Поэтому никогда не держите Ni-MH-аккумуляторы, пусть даже и разряженные, в таких местах, где они могут соприкасаться с ключами, монетами или металлическими украшениями.

Основные правила ухода и обслуживания

Как правило, аккумуляторы не кажутся нам особо хрупкими изделиями, однако новейшие модели Ni-MH-аккумуляторов — продукт довольно развитой технологии. На деле же это означает, что они такие же нежные, как и все остальные электронные изделия, так что вы должны обращаться с ними бережно.

Ni-MH-аккумуляторы, как правило, выдерживают около тысячи циклов «заряд-разряд», однако они не могут достичь своей полной емкости до тех пор, пока их не зарядить и не разрядить четыре или пять раз. Если у вашего зарядного устройства есть функция разрядки аккумуляторов, примените ее пять раз подряд к свежему набору аккумуляторов, чтобы привести их в оптимальную «спортивную форму».

Новые Ni-MH-аккумуляторы не страдают от «эффекта памяти», который поражает никель-кадмиевые аккумуляторы, однако если их подвергнуть сверхзарядке, это все же может снизить эффективность их работы. Сверхзарядка может случиться, если оставить аккумуляторы в ручном зарядном устройстве старого образца на слишком длительный срок или если дозаряжать частично разряженный аккумулятор в зарядном устройстве, которое контролируется только таймером. Если вы подозреваете, что ваши аккумуляторы слишком перезаряжены, разрядите их полностью и зарядите «с нуля». Некоторые из зарядных устройств могут сделать это сами.

Полная разрядка и следующая за ней полная зарядка значительно улучшают работу Ni-MH-аккумуляторов, если делать это через каждые 10—15 циклов. «Умные» зарядные устройства, наподобие Ansmann Energy 8, делают это автоматически.

Обзор зарядных устройств

Модель	Ansmann Energy 8
Формат аккумулятора	ААА, АА, С, D, РР9
Дизайн (4 балла)	Устройство прочно сделано и удобно в работе. Возможно, оно слегка великовато, но на столе смотрится хорошо
Функции (5 баллов)	Автоматизированная работа под управлением микропроцессора обеспечивает полное обслуживание аккумуляторов
Скорость зарядки (5 баллов)	Способно зарядить четыре аккумулятора емкостью по 2000 mAh за время чуть большее, чем два с половиной часа
Цена/качество (4 балла)	Ansmann стоит дорого, но прослужит долго и продлит жизнь ваших аккумуляторов
Оценка	93%

Модель	Ansmann Power Set Traveller
Формат аккумулятора	ААА, АА
Дизайн (3 балла)	Не самое симпатичное устройство, но система сменных штепселей весьма оригинальна
Функции (4 балла)	Обладает почти теми же самыми функциями, что и Energy 8, но может работать с меньшим количеством типов аккумуляторов
Скорость зарядки (5 баллов)	Также способно зарядить четыре аккумулятора емкостью по 2000 mAh за время, чуть большее, чем два с половиной часа
Цена/качество (4 балла)	В комплект входят четыре аккумулятора Ansmann емкостью по 2000 mAh. Быть может, это лучшие аккумуляторы в мире
Оценка	82%

Модель	Hahnel Rapid PowerStation
Формат аккумулятора	ААА, АА
Дизайн (4 балла)	Элегантное устройство, которое всюду хорошо смотрится, однако зажимы для аккумуляторов нуждаются в доработке
Функции (4 балла)	Зарядка управляется микропроцессором, устройство одновременно работает с несколькими аккумуляторами различных форматов
Скорость зарядки (5 баллов)	Очень высокая скорость зарядки наряду с высочайшим ее уровнем и длительностью работы
Цена/качество (4 балла)	Устройство комплектуется четырьмя высококачественными аккумуляторами формата АА от Hahnel емкостью в 2000 mAh
Оценка	89%

Модель	Maha MH-C204F
Формат аккумулятора	ААА, АА
Дизайн (4 балла)	Маленькое устройство прекрасной формы, не займет много места на столе
Функции (5 баллов)	Есть функция разрядки и «умного» слежения для оптимального режима зарядки
Скорость зарядки (4 балла)	Устройство заняло II место в тесте по скорости зарядки, кроме того, функция разрядки продлевает жизнь аккумуляторов
Цена/качество (4 балла)	В комплекте: сетевой трансформатор, адаптер для автомобиля и 4 Ni-MH-аккумулятора формата АА емкостью в 1800 mAh
Оценка	85%

Модель	Panasonic BQ-395 Quick
Формат аккумулятора	ААА, АА
Дизайн (4 балла)	Устройство компактно и смотрится хорошо, отсутствие блока питания — несомненное преимущество
Функции (3 балла)	Мало что может предложить по сравнению с другими устройствами, работа сильно упрощена
Скорость зарядки (2 балла)	Медленно работает по сравнению с соперниками, не смогло полностью зарядить аккумуляторы емкостью в 2000 mAh
Цена/качество (3 балла)	Дешевое, но не такое уж хорошее, если говорить о функциях и работе
Оценка	67%

Модель	Uniross Ultra Fast Charger
Формат аккумулятора	ААА, АА
Дизайн (4 балла)	Неплохо выглядящее устройство, однако пластиковая крышка немного греется
Функции (3 балла)	Есть электронное управление процессом зарядки, однако может заряжать аккумуляторы только попарно
Скорость зарядки (3 балла)	Средняя скорость работы, но вы будете уверены, что ваши аккумуляторы не будут повреждены при сверхзарядке
Цена/качество (4 балла)	В комплект входят четыре аккумулятора емкостью по 2000 mAh и адаптер для автомобиля — не так плохо за такую цену
Оценка	78%

ПОБЕДИТЕЛЕМ ОБЪЯВЛЯЕТСЯ .

Ansmann Energy 8

Будучи владельцем цифровой камеры Вы уже осознали, насколько качество работы аккумуляторов важно для успешной фотографии. Без электричества ничего нельзя снять, поэтому надо получше заботиться об аккумуляторах вашей камеры.

Ansmann Energy 8 сделает за вас все — просто вставьте в него любые Ni-MH-аккумуляторы, дайте спокойно поработать, и через пару часов можно вынимать оттренированные, полностью заряженные и работающие лучше, чем когда-либо прежде, аккумуляторы. Зарядное устройство Ansmann работает быстро и надежно, обладает хорошим дизайном и массой функций.

Будучи очень простым в работе, в то же время оно представляет собой идеальное решение для «технического обслуживания» аккумуляторов. Energy 8 было самым дорогим зарядным устройством из тех, что мы протестировали, но мы считаем, что стоит заплатить чуть больше за гарантию того, что аккумуляторы вашей цифровой камеры будут всегда готовы к действию.

Приглашаем в наши магазины!

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. Благодаря своему превосходному химическому составу, никель-металлгидридные батареи вытеснили никель-кадмиевые батареи. Поскольку они не используют кадмий (токсичное химическое вещество при использовании в аккумуляторных батареях) и, кроме того, не имеют тех же проблем с памятью, которые преследовали NiCD, NiMH явно является лучшим вариантом из двух. Портативные решения с высоким энергопотреблением являются одними из самых востребованных для аккумуляторных приложений, поэтому мы собрали этот сборник советов по использованию NiMH аккумуляторов в вашем проекте! Если вы хотите пропустить вперед и найти несколько NiMH аккумуляторов, мы предлагаем полный спектр вариантов аккумуляторов от Pololu.Вы можете увидеть наш ассортимент здесь.

Какие типы NiMH аккумуляторов доступны?

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

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

Краткое описание этой связи можно увидеть в таблице ниже:

Какие области применения подходят для NiMH аккумуляторов и почему?

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

Впоследствии, для чего не следует использовать NiMH 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 достаточно долго, ваши аккумуляторы могут быть безвозвратно повреждены. Грубая оценка разряда никель-металлгидридной батареи: 20% уровня заряда батареи разряжается в течение первых 24 часов 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, поскольку использование неправильного метода зарядки аккумулятора может сделать аккумулятор бесполезным. Нашим лучшим выбором для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов является зарядное устройство iMax B6. Он поддерживает зарядку аккумуляторов до 15 NiMH аккумуляторов, а также имеет множество настроек и конфигураций для различных типов аккумуляторов. Обязательно заряжайте никель-металлгидридные аккумуляторы менее 20 часов, так как продолжительная зарядка может повредить аккумулятор!

Сколько раз можно заряжать никель-металлгидридные аккумуляторы?

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

Рекомендации по зарядке NiMH аккумуляторов?

Чтобы продлить срок службы аккумулятора, следует учитывать несколько моментов:

Капельная зарядка — это самый безопасный метод зарядки аккумулятора. Для этого убедитесь, что вы заряжаете с минимально возможной скоростью, при которой общее время зарядки будет НИЖЕ 20 часов, и 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 батарей . 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 «умны» 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 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 наблюдать 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 АА, вы можете заменить их на несколько никель-металлгидридных батарей.Разница в напряжении (щелочные 1,5 В, NiMH 1,2 В) нивелируется падением напряжения, которое испытывают щелочные батареи при использовании.

Это почти охватывает все, что вам нужно знать, вкратце, о NiMH батареях. Как мы уже говорили ранее, каждая батарея немного отличается, и качество батарей обычно зависит от производителя батареи. Обязательно ознакомьтесь с таблицей данных / продуктом ваших аккумуляторов перед его первой зарядкой. Последнее, что вам нужно сделать, — это кирпичный новый аккумулятор! Благодарим вас за то, что вы уделили время изучению никель-металлгидридных аккумуляторов. Сообщите нам, была ли эта статья полезной для вас или есть что-то еще, что мы должны включить!

NiMH — это сокращение от Nickel-Metal Hydride.NiMH батареи — одни из самых распространенных аккумуляторных батарей, которые мы видим в …

Как правильно заряжать NiMH батареи?

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

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 должен реагировать на падение напряжения 5 мВ на элемент или меньше.Это требует электронной фильтрации для компенсации шума и колебаний напряжения, вызванных аккумулятором и зарядным устройством. Хорошо спроектированные зарядные устройства NiMH включают NDV, плато напряжения, дельта-температуру (dT / dt), порог температуры и таймеры тайм-аута в алгоритм 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, достигают увеличения емкости примерно на 6 процентов по сравнению с более простыми зарядными устройствами. Хотя более высокая емкость желательна, заполнение батареи до краев добавляет напряжения и сокращает общий срок службы батареи. Вместо того, чтобы достичь ожидаемых 350–400 рабочих циклов, агрессивное зарядное устройство может разрядить аккумулятор после 300 циклов.

NiMH не любит перезарядку, 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 аккумулятор потерял 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 срок службы, чем предполагалось, 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 полные.

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.

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, то капельный заряд слишком велик.
Бытовые зарядные устройства не всегда корректно прекращают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы.
Заряжайте 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

Часто задаваемые вопросы о зарядном устройстве NiMH

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

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

В чем разница между быстрой зарядкой и быстрой зарядкой?

Оба термина по сути бессмысленны. В отрасли нет стандарта, поэтому производители могут использовать эти термины по-разному. Одна из проблем с такими терминами заключается в том, что время, необходимое для зарядки аккумулятора, зависит от емкости заряжаемого аккумулятора.Зарядное устройство, которое может зарядить NiCD аккумулятор AAA стандартной емкости (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 зарядки 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%). Кстати, этот пример применим к стандартной NiMH батарее AA и типичному «быстрому зарядному устройству». Имейте в виду, что частично разряженный аккумулятор будет заряжен за меньшее время.

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

Вернитесь к началу страницы

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

Да. Самая частая причина преждевременного выхода из строя аккумулятора — перезаряд. Тип зарядных устройств, которые чаще всего вызывают 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 полностью заряженные или частично заряженные аккумуляторы вставлены в зарядное устройство. 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 смешать 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.

Еще одна распространенная ситуация — цикл зарядки прерывается на этапе зарядки. Зарядное устройство отключают, чтобы посмотреть, насколько нагреваются 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 отключиться, 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 постоянный заряд — это скорость заряда, которая достаточно высока, чтобы поддерживать полностью заряженный аккумулятор, но достаточно низка, чтобы избежать перезарядки. Плата за обслуживание — это еще один способ описать постоянный заряд. Определение оптимальной скорости непрерывного заряда для конкретной батареи немного сложно описать, но обычно считается, что она составляет около десяти процентов от емкости батареи, т.е. е. Оптимальная скорость непрерывной подзарядки Sanyo 2500 мАч AA NiMH не превышает 250 мА.Одна из причин, по которой вам важно понимать оптимальную скорость непрерывного заряда для вашего зарядного устройства и аккумуляторов, заключается в компенсации саморазряда NiCD и NiMH аккумуляторов. Другая причина заключается в том, что перезарядка аккумулятора определенно сократит срок его службы. Хотя большинство производителей не рекомендуют оставлять батарею в зарядном устройстве на длительное время, многие люди оставляют свои батареи в зарядном устройстве на непрерывной подзарядке на несколько дней или недель, чтобы сохранить свои батареи «готовыми к использованию».Если вы знаете скорость непрерывной зарядки, которую производит ваше зарядное устройство, и она составляет примерно одну десятую 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 его зарядки. 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 эту практику.

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

Вернитесь к началу страницы

Уменьшает ли быстрая зарядка срок службы батарей?

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

Вернитесь к началу страницы

Могу ли я использовать старое зарядное устройство NiCd для зарядки NiMH аккумуляторов?

Ответ на этот вопрос зависит от типа зарядного устройства NiCd.В зависимости от типа используемого никель-кадмиевого зарядного устройства старое никель-кадмиевое зарядное устройство может недостаточно заряжать никель-металлгидридные 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 определенного времени, а затем отключаются. К сожалению, поскольку никель-кадмиевые батареи имеют гораздо меньшую емкость, чем никель-металлогидридные батареи, таймер, вероятно, отключится задолго до полной зарядки никель-металлгидридных батарей. Это не повредит батареи, но никель-металлгидридные батареи не будут полностью заряжены, поскольку таймер остановит цикл зарядки слишком рано.

Среди старых никель-кадмиевых зарядных устройств распространены также 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-металлгидридные аккумуляторы, но на то, чтобы Сделай так. Возможно, что старому зарядному устройству NiCd потребуется до 48 часов, чтобы полностью зарядить новые NiMH аккумуляторы 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 представляет собой быстрое зарядное устройство, которое заряжает никель-металлгидридные батареи, но не имеет необходимой схемы для остановки цикла зарядки после полной зарядки никель-металлгидридных 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 будет очевидно, если батареи сильно нагреются во время цикла зарядки. (NiMH аккумуляторы могут нагреваться после полной зарядки, 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 бы оно было разработано 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 NiMH батареи. Для цифровых устройств с высоким энергопотреблением, где вес имеет первостепенное значение, лучше всего подходят никель-металлгидридные батареи. NiMH батареи также считаются экологически чистым химическим составом.NiCD токсичны, и их переработка обязательна.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядка батареи или упражнения?

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 NiCD аккумуляторов 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, чтобы уменьшить эффект памяти, потому что в этом типе аккумуляторов он незначителен. Однако восстановление очень удобно как для NiMH, так и для NiCD аккумуляторов, потому что новые аккумуляторы не заряжаются, когда вы их получаете, и их необходимо заряжать и разряжать три-пять раз, прежде чем они достигнут своей полной емкости.Кроме того, время от времени кондиционирование перезаряжаемых аккумуляторов помогает гарантировать, что они прослужат вам годы или прослужат вам, 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 зарядная станция — это место, куда вы помещаете аккумулятор для его зарядки.Многие зарядные устройства имеют зарядные станции, которые подходят для аккумуляторов разных типов и размеров. Например, большинство зарядных устройств типа AA также поддерживают батареи AAA, а некоторые «универсальные» зарядные устройства могут также использовать другие типы 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 определять и регулировать скорость заряда 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 есть так много переменных с аккумуляторами и зарядными устройствами.Чтобы мы могли рассматривать зарядное устройство как интеллектуальное зарядное устройство, оно должно иметь общую функцию зарядки, известную как отрицательная дельта V. Отрицательная дельта V — это, по сути, технический метод для зарядного устройства, чтобы узнать, когда батарея достигла своей зарядной емкости, а затем выключить отключение зарядки или иногда переход в режим непрерывной зарядки. Другими функциями, которые способствуют «умному» статусу зарядных устройств, являются: Спасение батареи (реализовано различными способами, чтобы попытаться «отскочить» от слишком разряженной батареи — i.е. менее 1,0 или 0,9 вольт — так что он будет заряжаться), датчики температуры, функции разряда и кондиционирования, функции тестирования батареи и даже таймеры для ограничения общей продолжительности заряда, поэтому, даже если вы оставите его подключенным, он сам поворачивается выключится через заданное время. 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

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 речь идет 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 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 для завершения цикла зарядки. В течение цикл заряда, напряжение аккумулятора повышается по мере принятия заряда (см. рисунок 1). Ближе к концу цикла зарядки напряжение аккумулятора 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 NiMH аккумулятора 2000 мАч, заряжаемого со скоростью 1С.

Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против завышения. В то время как 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 Уплотнение аккумуляторной батареи 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 провал. Кроме того, после вентиляции уплотнение может закрываться неправильно и электролит может высохнуть.

Напряжение холостого хода (номинальное 1,2 В) и напряжение в конце срока службы (от 0,9 В до 1 В) почти идентичны между двумя типы аккумуляторов, но характеристики зарядки несколько отличаются. Все элементы NiCd может заряжаться непрерывно, но некоторые NiMH-элементы не могут и могут быть поврежденным, если капельный заряд продолжается после достижения полной зарядки.Также профиль напряжения батареи во время цикл быстрой зарядки различается между два типа батарей.

Для NiMH ячеек снижение напряжение аккумулятора (–ΔV) после достижения пик составляет примерно половину NiCd ячеек, таким образом заряжая прекращение на основе –ΔV слегка труднее. Кроме того, NiMH повышение температуры батареи во время цикл заряда выше, чем у NiCd, и 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 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 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 — общее 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 от 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 аккумулятора 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 обвинять.

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 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 эффективным. 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 2A с термистором NTC и управлением цепью питания

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

В отличие от литий-ионных элементов, которые могут 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 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 от 15 до 30 минут и предустановленную скорость зарядки 4 А или меньше. Зарядные устройства такого типа 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, чтобы вы не оставляли 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 чрезмерной зарядки.)

Пиковые зарядные устройства. очень популярны, потому что они оснащены специальной схемой определения пикового значения, 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 аккумуляторными батареями 6 В, 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 Traxxas EZ-Start, оборудованных нитромобилями.

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

Здесь можно найти основные сведения об аккумуляторах Traxxas.

Что нужно знать для успешной зарядки аккумуляторов

Аккумуляторы есть везде. От ноутбуков, которые мы печатаем, до портативного медицинского оборудования, используемого для проведения обследований или предоставления информации о состоянии здоровья, 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 аккумуляторов определенного химического состава 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 аккумуляторных батарей, независимо от того, используете ли вы литиевые батареи, никель-металлогидридные (NiMH) батареи или другие виды химии. Подбирая правильные 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 все батареи имеют одинаковую 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

Непрерывный заряд — это когда зарядное устройство выдает 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 батарей при хранении. Иногда постоянный заряд может привести к перегреву батарей. 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 устройство 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, связанная 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 предназначены для специальных аккумуляторов, поскольку они 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, поскольку для полной зарядки может потребоваться от 1 часа и 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, поскольку слишком низкое напряжение вызовет ухудшение характеристик и нестабильность.

Быстрая зарядка: Зарядное устройство может иметь установленную скорость 0,5C, так как для зарядки потребуется 3 часа или более.
Быстрая зарядка: Литиевые химические соединения могут выдерживать заряд до 1С, хотя максимальная 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 аккумуляторным блокам 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 подаваемого 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.

Custom Charger vs.Стандартные зарядные устройства

Многие люди просто купят стандартное зарядное устройство для своих небольших индивидуальных перезаряжаемых батарей, помещаемых в игрушки, бытовую технику и бытовую электронику. Однако вам нужно знать, что разные заряды обеспечивают разные скорости заряда и напряжения, которые могут существенно 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 созданы для поддержки правильного напряжения и тока, поскольку они будут определять время заряда, необходимое для достижения 70-100% SoC.

Если вы используете стандартное зарядное устройство, вы хотите 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. Воспользовавшись этой информацией, вы сможете приобрести на полке 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 завершает заряд должным образом. 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. Удалите батареи, а затем завершите зарядку, когда батареи будут использованы.

Вопросы и ответы MH-C204FA — Maha Energy

Основные операции

Мне только что достались аккумуляторы и зарядное устройство. Что мне нужно сделать перед их использованием?

Для новых никель-металлгидридных аккумуляторов необходимо от трех до пяти раз включить цикл, прежде чем они достигнут максимальной производительности. Перезарядку батарей можно выполнить, просто используя батареи и перезаряжая их или используя встроенный кондиционер зарядного устройства (см. Ниже).

Как начать зарядку?

Зарядное устройство имеет две секции: верхняя дека для батареек AA и нижняя дека для батарей AAA.Чтобы установить батарейки AAA, просто вставьте две или четыре из них в нижнюю деку положительным концом вверх. При зарядке двух батарей всегда используйте крайние правые два или два крайних левых блока. При зарядке четырех батарей заполните все четыре банка. Не заряжайте батареи AA и AAA одновременно в одном и том же банке. Во время зарядки всегда оставляйте крышку зарядного устройства открытой, чтобы обеспечить лучшее охлаждение. Следуйте указаниям в руководстве по продукту в разделе «Инструкции по зарядке».

Батареи нагреваются, когда я их заряжаю.Это нормально?

При зарядке NiCD или NiMH аккумуляторов их температура значительно повышается из-за внутреннего сопротивления. Таким образом, после завершения зарядки батареи могут нагреваться. Согласно спецификации, большинство никель-металлгидридных батарей, включая Maha, могут нагреваться до 131 ° F или 55 ° C во время быстрой зарядки. Некоторым это, безусловно, может показаться жарким.

Почему у моего зарядного устройства нет крышки?

Для уменьшения вероятности перегрева при закрытой крышке во время зарядки.Мы изменили конструкцию зарядного устройства, чтобы на нем не было крышки.

Что такое кондиционирование?

Функция кондиционирования MH-C204F в основном омолаживает ваши батареи, сначала разряжая их, а затем заряжая. Используя эту функцию, ваши батареи будут работать на высочайшем уровне. Кондиционирование также используется для устранения эффекта памяти, от которого страдают батареи NiCD.

Как часто следует кондиционировать аккумуляторы?

Для никель-металлогидридных (NiMH) батарей кондиционирование рекомендуется проводить один раз на каждые десять зарядок.Для никель-кадмиевых (NiCD) аккумуляторов рекомендуется проводить кондиционирование каждый раз при зарядке аккумуляторов.

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

Большинство никель-металлгидридных аккумуляторов, включая аккумуляторные батареи Maha, можно оставить в зарядном устройстве на длительное время без утечки, взрыва или деформации. Однако не храните аккумуляторы в зарядном устройстве, если в этом нет необходимости. Всегда храните заряженные батареи в прохладном месте.

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

Батареи

NiMH будут саморазряжаться, если их не использовать. Обычно в течение 30–60 дней батареи полностью разряжаются. При их использовании вам необходимо сначала перезарядить их. После длительного хранения вам может потребоваться кондиционировать (используя функцию кондиционирования на зарядных устройствах PowerEx, таких как MH-C204F) аккумуляторы несколько раз, чтобы восстановить номинальные характеристики.

Могу ли я использовать MH-C204F в машине?

Поскольку MH-C204F работает от 12 В постоянного тока, вы можете использовать его в автомобиле при наличии адаптера прикуривателя (номер детали Maha: MHS-DC-124).Убедитесь, что на ваш автомобиль подается напряжение 13,8 В или ниже. Некоторые грузовики могут иметь 24 В. Кроме того, никогда не подключайте зарядное устройство, когда заводите двигатель.

Могу ли я использовать свой MH-C204F для зарядки «Renewal Alkaline» или других перезаряжаемых щелочных батарей?

Нет. MH-C204F совместим только с аккумуляторными батареями типа NiCD и NiMH. Зарядка «Renewal», других щелочных батарей или любых неперезаряжаемых батарей может привести к повреждению зарядного устройства или даже возгоранию.

Когда я вставляю батареи в зарядное устройство, они не светятся.Что могло быть не так?

Если индикатор не отображается, проверьте источник питания. Убедитесь, что он правильно вставлен в розетку с соответствующей спецификацией, указанной на настенном адаптере. Если проблема не исчезнет, возможно, настенный адаптер вышел из строя. В этом случае обратитесь за помощью в нашу службу поддержки клиентов.

Рубрики

Как правильно заряжать ni mh аккумуляторы: Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов

Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов

Зарядка Ni-MH аккумуляторов

Немного о зарядке NiMH и NiCd аккумуляторов

Как правильно заряжать аккумуляторный электроинструмент | Аксессуары к инструментам | Блог

Как правильно заряжать NiCd аккумуляторы

Как правильно заряжать NiMH аккумуляторы

Как правильно заряжать Li-Ion аккумуляторы

Быстрая зарядка аккумуляторного инструмента

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать и восстанавливать

Характерные особенности и преимущества

Зарядка аккумулятора никель металлгидридного

Капельный тип зарядки

Быстрая подзарядка

Ускоренная зарядка

Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

Восстановление никель металлогидридных источников питания

Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей

Видео про Nimh аккумуляторы

вопросы и ответы • Проверено лично!

Зарядные устройства | ТехноСити Новосибирск

Наши советы по использованию NiMH аккумуляторов

Какие типы NiMH аккумуляторов доступны?

Какие области применения подходят для NiMH аккумуляторов и почему?

Впоследствии, для чего не следует использовать NiMH аккумуляторы?

Как заряжать NiMH аккумуляторы?

Сколько раз можно заряжать никель-металлгидридные аккумуляторы?

Рекомендации по зарядке NiMH аккумуляторов?

Память NiMH аккумуляторов?

Замена щелочных батарей на NiMH батареи?

Как правильно заряжать NiMH батареи?

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей

Зарядка аккумулятора | Traxxas

Что нужно знать для успешной зарядки аккумуляторов

Способы зарядки

Капельный заряд

Быстрая и быстрая зарядка

Ступенчатые дифференциальные заряды

Сверхбыстрая зарядка

Тарифы и время зарядки

NiMH Химия

Химия лития

Общие сведения о системах управления батареями

Custom Charger vs.Стандартные зарядные устройства

Дополнительные советы по зарядке

Вопросы и ответы MH-C204FA — Maha Energy

Leave a Reply