Напряжение зарядки никель кадмиевых аккумуляторов: Зарядка аккумуляторов

Содержание

Зарядка аккумуляторов

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

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


Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать постоянным током, величина которого (А) не более 10% показателя емкости батареи (А•ч). Данный способ зарядки является наиболее безопасным и уже стал традиционным. Тем не менее, многие производители сегодня стремятся указывать точный допустимый показатель для определенного аккумулятора. Как правило, данный показатель достигает 30% от показателя емкости.

Важно помнить о том, что показатель напряжения 1-ой ячейки такого типа аккумулятора не должен превышать 2,3 В. То есть, при заряде батареи необходимо отслеживать напряжение Приведем пример: двенадцативольтовая батарея включает в себя шесть ячеек, следовательно, общий показатель напряжения в конце подзарядки не должен переступать порог в 13,8 В.

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

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

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

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


Никель-кадмиевые аккумуляторы

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

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

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

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

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


Никель-металл-гидридный аккумулятор

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

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


Никель-цинковый аккумулятор 

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

Допустимая температура нагрева – 40 градусов по Цельсию. 


Литий-ионный аккумулятор 

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

 

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

Торговая сеть “Планета Электрика” имеет в своем ассортименте широкий выбор аккумуляторов и батареек.

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов Ni-Cd

Категория: Поддержка по зарядным устройствам
Опубликовано 07. 05.2016 13:21
Автор: Abramova Olesya


Производители рекомендуют заряжать новые аккумуляторы медленно, в течение 16-24 часов непосредственно перед использованием. Медленная зарядка позволяет равномерно зарядить все элементы аккумулятора. Это важно потому, что каждый элемент никель-кадмиевого аккумулятора может иметь свою собственную скорость саморазряда. Кроме того, при длительном хранении электролит имеет тенденцию оседать на дно элемента, и первоначальная медленная зарядка помогает устранять сухие пятна на сепараторе. (Смотрите BU-803c: Потери электролита).

Поставляемые новые аккумуляторы на основе свинца и никеля требуют первоначального обслуживания. Оно заключается в нескольких циклах полной зарядки/разрядки, после которых аккумуляторы достигнут оптимальных значений производительности. Эти манипуляции являются частью нормальной эксплуатации; также их можно провести не вручную, а используя возможности специального устройства – аккумуляторного анализатора. Известно, что аккумуляторным батареям необходимы 5-7 циклов зарядки/разрядки для приобретения заявленных характеристик (некоторым моделям для этого нужно около 50-100 циклов). Наилучшие свои показатели аккумулятор показывает в диапазоне 100-300 циклов, после чего его производительность начинает постепенно ухудшаться.

Большинство перезаряжаемых электрических элементов имеют в составе предохранительный клапан, который сбрасывает избыточное давление, возникающее вследствие неправильной зарядки. Клапан NiCd элементов срабатывает при давлении 1000-1400 кПа. Сброс давления не вызывает какого-либо повреждения элемента, но тем не менее, при каждом таком сбросе теряется небольшая часть электролита, и клапан может начать подтекать. Об этом будет свидетельствовать формирование на клапане налета из белого порошка. Постоянное срабатывание клапана в конечном итоге приведет к высыханию электролита, поэтому желательно не доводить аккумулятор до состояния повышенного внутреннего давления.


Аккумуляторы EverExceed

 

OPzS NI-CD OPzV
20 лет / 1500 циклов 25 лет / 2000 циклов 20 лет / 1500 циклов
для промышленного и частного применения: телекоммуникации, аварийное освещение, солнечные электростанции, системы безопасности, (UPS) источники бесперебойного питания и т. д.

Обнаружение полного заряда герметичных никелевых аккумуляторов является несколько более сложным, чем у свинцово-кислотных или литий-ионных. Недорогие зарядные устройства часто руководствуются измерением температуры для фиксации окончания быстрой зарядки, но этот метод несет в себе некоторые недостатки. Ядро элемента имеет температуру на несколько градусов большую, чем измеряемая температура внешней оболочки, и это может послужить причиной перезаряда. Производители зарядных устройств используют температуру отсечки 50°С. Хотя любое длительное влияние температуры выше 45°С вредно для аккумулятора, кратковременное воздействие допустимо.

Продвинутые зарядные устройства в отличие от простых полагаются не на просто достижение аккумулятором некоторого порогового значения температуры, в расчет берется повышение температуры в течение всего зарядного процесса – такой метод известен как отношение дельты температуры к дельте времени, или просто dT/dt. Вместо того, чтобы ожидать значения абсолютной температуры, этот метод использует быстрое ее повышение в конце зарядки. Этот дельта температурный метод зарядки позволяет держать аккумуляторы более холодными, чем при методе фиксированной температурной отсечки, но ток зарядки должен быть достаточно сильным, чтобы вызывать фиксируемое повышение температуры. Окончание зарядки происходит при скорости повышения температуры 1°С в минуту. Если аккумулятор не может достичь этой скорости, установленная абсолютная температура отсечки 60°С принудительно прекращает зарядку.

Зарядные устройства, использующие температурные показатели, могут привести к нежелательному вредному перезаряду в случае необходимости извлечения и переподключения аккумулятора. К примеру, такая ситуация может возникнуть в транспортных средствах. Повторное подключение инициирует новый цикл зарядки, который приведет к повторному нагреву аккумулятора.

Литий-ионная электрохимическая система имеет преимущество в том, что состоянием заряда управляет напряжение. Повторное подключение полностью заряженного литий-ионного аккумулятора к зарядному устройству сразу же обнаружит пороговое напряжение полного заряда, ток упадет и зарядное устройство вскоре отключится без необходимости анализа температуры.

2. Обнаружение полного заряда с помощью напряжения

Продвинутые зарядные устройства могут прекращать зарядный процесс при определенных изменениях в напряжении аккумулятора. Этот метод обеспечивает более точное обнаружение полного заряда в сравнении с температурными методами. Зарядное устройство фиксирует некоторое падение напряжения которое происходит при достижении аккумулятором полного заряда. Этот метод называется “минус дельта ВЭ” или “дельта пик” или -dV.

“Дельта пик” является рекомендуемым методом обнаружения полного заряда для зарядных устройств, применяющих скорость заряда 0,3С и выше. Он обладает быстрым временем отклика и хорошо работает с частично или полностью заряженными аккумуляторами. При подключении полностью заряженного аккумулятора напряжение на клеммах быстро повышается, а потом резко падает, приводя к индикации полного заряда. Такая зарядка длится всего несколько минут и аккумулятор остается холодным. Зарядные устройства с методом -dV, как правило, реагируют на падение напряжения значением 5 мВ на элемент.

Для достижения надежной фиксации изменения напряжения скорость зарядки должна быть 0,5С и выше. При более медленных скоростях происходит менее рельефное падение напряжения, особенно, если элементы не соответствуют друг другу и каждый из них достигает полного заряда в разный момент времени. Для обеспечения более надежного обнаружения полного заряда большинство зарядных устройств с -dV также используют плату детекции напряжения, которая прерывает заряд, если напряжение остается в одном значении в течение заданного времени. Такие зарядные устройства обычно также имеют функцию детекции дельта температуры, абсолютной температуры и таймер отключения.

Чем выше скорость зарядки, тем она эффективнее. При скорости 1С эффективность стандартного NiCd составляет 91 процент, а время – около часа (66 минут для 91%). При медленной зарядке эффективность падает до 71 процента, увеличивая время до 14 часов при 0,1С.

При заполнении первых 70 процентов заряда аккумулятора, КПД NiCd близок к 100 процентам. Аккумулятор поглощает почти всю энергии, тепловые потери отсутствуют. Никель-кадмиевые аккумуляторы, оптимизированные под быструю зарядку, могут быть заряжены токами, в несколько раз превышающими их емкость, без значительного выделения тепла. В действительности, только никель-кадмиевая электрохимическая система может быть подвергнута ультрабыстрой зарядке с минимальных стрессом. Элементы, оптимизированные под ультрабыструю зарядку, заряжаются до 70 процентов всего за несколько минут.


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.

На рисунке 1 показана зависимость напряжения элемента, давления и температуры от степени заряда. Все идет хорошо примерно до 70 процентов заряда, после чего эффективность зарядки падает. В элементах начинает происходить газообразование, быстро повышается температура. Некоторые зарядные устройства даже снижают скорость заряда после 70 процентов для уменьшения стресса аккумулятора.

Рисунок 1: Зарядные характеристики NiCd элемента. Эффективность зарядки высока до 70 процентов, после чего идет проседание характеристик. Никель-металл-гидридная электрохимическая система имеет схожее поведение. Эффективность зарядки подразумевает способность аккумулятора принимать заряд и имеет сходство с кулоновской эффективностью.

Никель-кадмиевые аккумуляторы с ультравысокой емкостью, как правило, нагреваются больше стандартных в случае зарядки скоростью 1С и больше, отчасти это вызвано большим внутренним сопротивлением. Применение высокого тока на начальном этапе зарядки с дальнейшим его уменьшением по мере заряда аккумулятора, является рекомендуемым методом быстрой зарядки для этих более хрупких версий. (Смотрите BU-208: Производительность циклического режима работы).

Перемежая разрядные импульсы с импульсами зарядки, можно улучшить восприимчивость к зарядке аккумуляторов на основе никеля. Такой метод называют “обратной нагрузкой”, и его использование помогает процессу рекомбинации газов, образующихся во время зарядки. Как результат, аккумулятор остается более холодным и получает более эффективный заряд в сравнении с методами обычных зарядных устройств постоянного тока. Также есть информация, что этот метод препятствует “эффекту памяти”, так как зарядка производится импульсным током. (Смотрите BU-807: Как восстановить аккумулятор на основе никеля). В то время как импульсная зарядка представляется весьма интересной в отношении никель-кадмиевой и никель-металл-гидридной электрохимической системы, для других типов систем она не применима.

После полной зарядки к NiCd аккумуляторам необходимо применить капельную подзарядку силой в 0,05-0,1С для компенсации саморазряда. Производители зарядных устройств стараются сделать силу тока как можно меньшей во избежание вредных эффектов перезаряда. Лучше всего не оставлять NiCd аккумулятор подключенным к зарядному устройству более чем на несколько дней. Лучше всего заряжать их перед самой эксплуатацией.

3. Зарядка затопленных никель-кадмиевых аккумуляторов

Затопленные NiCd аккумуляторы заряжаются постоянным напряжением значением примерно 1,55 В на элемент. Затем ток снижают до 0,1С и продолжают зарядку до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение 1,55 В на элемент. После зарядное устройство переходит в режим капельной подзарядки. Возможна зарядка и большим напряжением, но это приводит к чрезмерному газообразованию и, как следствие, истощению воды. Обнаружение полного заряда по методу “дельта пик” не используется, так как затопленный NiCd не герметичный и не поглощает газы.

Последнее обновление 2016-02-29

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

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стандартный (или медленный) метод заряда

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

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

Рис. 3

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

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

Метод быстрого заряда.

Разновидностью медленного заряда является метод быстрого заряда, при котором используется ток заряда от 0.3 до 1.0C. В этом случае существенно важно, чтобы аккумулятор был полностью разряжен перед зарядом, так что такие зарядные устройства часто начинают заряд с цикла разряда для того, чтобы зарядить аккумулятор до его максимальной емкости.

Рис. 4

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

Метод D V заряда

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

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

Рис. 5

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

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

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

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

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

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

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

Итак, какой же ток заряда следует считать правильным?

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

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

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

Реверсивный метод заряда

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

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

Рис. 6

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

Примечание переводчика:

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

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

• длительность импульса “1” составляет ~30 мс, а период следования ~200 мс;

• амплитуды импульсов тока “1” и “2” примерно одинаковы и равны значению тока заряда.

Дополнительная информация:

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

Рис. 7. Типовые характеристики быстрого заряда NiMH аккумуляторов

Как заряжать Ni Сd и Ni Mh аккумуляторы: сходства и отличия

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

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

Особенности и применение Ni-cd батарей

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

  • меньшая ёмкость;
  • эффект памяти.

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

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

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

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

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

Зарядка ni cd аккумуляторов

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

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

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

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

1000mAh/200mA=5 часов*1,4 = 7 часов.

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

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

Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов

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

Особенности и применение NI MH аккумуляторов

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

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

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

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

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

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

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

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

Металлогидридные батареи плохо переносят:

  • перегрев;
  • глубокий разряд;
  • сильный перезаряд.

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

Виды зарядных устройств и методы заряда

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

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

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

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

NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом

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

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

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

Правила зарядки Ni Mh

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

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

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

Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов: эксплуатация, уровень разрядки

Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 2.6k. Опубликовано

Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы — предназначение батарей

NiCad и NiMH аккумуляторы являются одними из самых сложных аккумуляторов для зарядки. В то время как с ионно-литиевыми и свинцово-кислотными батареями вы можете контролировать перезарядку, просто устанавливая максимальное зарядное напряжение, никелевые батареи не имеют напряжения «заряда на поплавке». Таким образом, зарядка основана на протекании тока через аккумулятор. Напряжение для этого не зафиксировано в камне, как для других батарей.

Это делает эти элементы и батареи особенно трудными для параллельной зарядки. Это потому, что вы не можете быть уверены, что каждая ячейка или пакет имеют одинаковое сопротивление и поэтому некоторые из них будут потреблять больше тока, чем другие, даже когда они заполнены. Это означает, что вам нужно использовать отдельную цепь зарядки для каждой строки в параллельном блоке или балансировать ток каким-либо другим способом, например, используя резисторы такого сопротивления, что оно будет доминировать в управлении током.

Особенности использования

Эффективность кулонометрической зарядки никель-кадмия составляет около 83% для быстрой зарядки (от C / 1 до C / 0,24) и 63% для зарядки C / 5. Это означает, что в C / 1 вы должны использовать 120 ампер-часов на каждые 100 ампер-часов, которые вы получаете. Чем медленнее вы заряжаете, тем хуже становится. В С / 10 это 55%, в С / 20 он может получить менее 50%. (Эти цифры только для того, чтобы дать вам представление, производители батарей отличаются).

Когда заряд завершен, кислород начинает генерироваться на никелевом электроде. Этот кислород диффундирует через сепаратор и реагирует с кадмиевым электродом с образованием гидроксида кадмия. Это вызывает снижение напряжения элемента, которое можно использовать для определения конца заряда. Этот так называемый минус дельта V / дельта t удар, который указывает на конец заряда, гораздо менее выражен в NiMH, чем NiCad, и очень сильно зависит от температуры. Многие из перечисленных здесь зарядных устройств используют сложный алгоритм, который использует -deltaV для точной зарядки пакетов NiMH и NiCad.

Никель кадмиевые аккумуляторы правила эксплуатации и зарядки

Производители никель-кадмиевых аккумуляторов не полностью форматируют свои аккумуляторы перед отправкой, чтобы при хранении они не ухудшались. В результате лучше всего дать новым батарейкам медленный заряд перед использованием. Обычно это занимает от 15 до 24 часов. Это гарантирует, что каждый элемент имеет одинаковый уровень заряда, так как саморазряжается с разной скоростью во время транспортировки.

Кроме того, установлено, что производительность новых элементов достигает оптимального значения только после ряда циклов зарядки / разрядки. Обычно элементы должны достигать своего определенного уровня производительности после пяти-десяти циклов разрядки.

Помимо этого, пиковая емкость может быть достигнута после примерно 100 или более циклов зарядки-разрядки, после которых производительность начнет падать.

Это предполагает, что никель-кадмиевые батареи заряжаются и разряжаются требуемым образом, и они не подлежат злоупотреблению.

Как продлить срок работы

Как правильно разряжать батарею

Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо следить за тем, чтобы ни один из элементов NiCd не перезаряжался. Поэтому необходимо уметь определять конец заряда. Есть несколько методов достижения этого.

  • Базовое зарядное устройство: некоторые базовые зарядные устройства NiCd, которые можно купить, просто заряжают около C / 10. Они не включают в себя таймер и предполагают, что пользователь снимает зарядку, когда заряжается элемент. Этот режим не совсем удовлетворителен, так как ячейки будут перегружены, если пользователь забудет и в результате получит повреждение. Также нет возможности узнать точное состояние зарядки перед началом зарядки.
  • Истекшее время / таймер: некоторые из самых основных зарядных устройств предполагают, что элементам потребуется полная зарядка, и, зная их емкость, им можно дать заряд в течение заданного времени. Это простой способ зарядки никель-кадмиевых элементов и аккумуляторов. Одним из основных недостатков этой формы прекращения зарядки является то, что предполагается, что все батареи полностью разряжены до того, как их зарядить. Чтобы обеспечить разрядку аккумуляторов, зарядное устройство может поместить элемент в цикл разрядки.Это не особенно точный метод перезарядки батарей и элементов, потому что количество заряда, которое они могут удерживать, изменяется в течение их полезного срока службы. Однако это лучше, чем отсутствие какой-либо формы прекращения заряда.
  • Подпись напряжения: Подпись напряжения Зарядные устройства NiCd используют подпись напряжения никель-кадмиевого элемента, чтобы определить, где он находится в пределах своего цикла зарядки.Обнаружено, что, когда никель-кадмиевая батарея полностью заряжена, наблюдается небольшое падение напряжения на клеммах. Микропроцессорные зарядные устройства способны контролировать напряжение и определять точку полной зарядки, когда они прекращают процесс зарядки.Эту форму прекращения заряда NiCd часто называют отрицательным дельта-напряжением, NDV. Он обеспечивает наилучшую производительность при быстрой зарядке, поскольку отрицательная точка дельта-напряжения более очевидна при использовании быстрой зарядки.
  • Повышение температуры. Метод определения времени окончания быстрой зарядки – это метод измерения температуры. Проблема в том, что это неточно, потому что ядро ячейки будет иметь гораздо более высокую температуру, чем периферия. Для нормальных скоростей зарядки скорость повышения температуры может быть недостаточной для точного определения.

До какого уровня надо разряжать

Когда батарея достигает конца заряда, кислород начинает образовываться на электродах и рекомбинировать на катализаторе. Эта новая химическая реакция создает тепло, которое можно легко измерить с помощью термистора. Это самый безопасный способ определения конца заряда во время быстрой зарядки. Этот метод часто используется с многоэлементными батареями , а в зарядных устройствах на 20, 30 и 40 батарей здесь используется термистор.

Зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов должны отключать заряд, когда температура превышает максимальную температуру зарядки, обычно 45 градусов C для контролируемой быстрой зарядки и 50 градусов C для быстрой или быстрой зарядки в течение ночи.

Как часто надо производить разрядку

В отличие от свинцово-кислотных элементов, NiCad заряжаются с использованием источника постоянного тока. Их внутреннее сопротивление таково, что, если бы использовалось постоянное напряжение, они потребляли бы чрезмерно большие токи, которые могли бы повредить ячейки.

Обычно клетки заряжаются со скоростью около C / 10. Другими словами, если их емкость составляет 1 ампер-час, они будут заряжаться со скоростью 100 мА. Время зарядки обычно превышает десять часов, потому что не вся энергия, поступающая в элемент, преобразуется в накопленную электрическую энергию.

Обнаружено, что во время первой стадии зарядки, до примерно 70% полной зарядки, процесс зарядки эффективен почти на 100%. После этого он падает.

Как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы

Иногда оборудование с использованием никель-кадмиевых элементов требует использования методов быстрой зарядки.

Как правило, зарядка происходит со скоростью около C. Однако необходимо убедиться, что зарядка NiCd работает правильно, и зарядка прекращается сразу после завершения зарядки.

Поскольку эффективность зарядки составляет почти 100% вплоть до примерно 70% полной зарядки, полная скорость зарядки поддерживается вплоть до этой точки, после чего скорость зарядки уменьшается по мере повышения температуры по мере снижения эффективности зарядки.

Важно! Обнаружено, что быстрый заряд для NiCd-элементов также повышает эффективность заряда. При скорости зарядки 1C общая эффективность зарядки стандартного NiCd составляет около 90%, а время зарядки составляет чуть более часа.

Условия зарядки для новых аккумуляторов

Ni cd аккумуляторы как заряжать?

Обычно в качестве температуры отсечки используется температура 50 ° C. Хотя короткий период выше температуры 45 ° C может быть приемлемым, если температура способна быстро падать, любой длительный период, равный или превышающий это, приводит к ухудшению состояния ячейки.

Более быстрые зарядные устройства, использующие более продвинутые методы, стали доступны для быстрых зарядных устройств. Основываясь на микропроцессорной технологии, они способны определять скорость изменения температуры. Обычно прекращение зарядки происходит, когда достигается скорость повышения температуры на 1 ° C в минуту или достигается предельная заданная температура (часто между 50 ° C и 60 ° C).

Определение скорости повышения температуры важно, потому что оно определяет, когда элемент полностью заряжен и энергия, поступающая в элемент, не преобразуется в накопленную энергию за счет потери тепла.

Одним из недостатков этого метода является то, что никель-кадмиевые элементы или батареи, вставленные в зарядное устройство, чувствительное к температуре, которое, вероятно, является быстрым зарядным устройством, могут вызвать опасную перезарядку, если батарея вставляется без полной разрядки, как в случае, если кто-то хочет чтобы убедиться, что батарея заряжена.

Напряжение зарядки

Часто необходимо держать NiCd-элементы и батареи в полном заряде и преодолевать любой саморазряд элемента с течением времени, который делает их непригодными для немедленного использования.

После полной зарядки можно поддерживать NiCd в состоянии полной зарядки путем подачи капельной зарядки. Этого струйного заряда можно безопасно достичь путем подачи небольшого тока на элемент или элементы на уровне примерно от 0,05 до 0,1 С. Этого необходимо достичь, используя источник тока, поскольку фактическое напряжение элементов может изменяться в зависимости от температуры.

Ток заряда

Часто к элементу или элементам может быть приложен намного более высокий заряд струйки, что может привести к перегреву и некоторому повреждению.

даже при том, что часто требуется держать элементы или батареи перезаряжаемыми, чтобы гарантировать, что они готовы к работе, если срок службы батареи имеет значение, не стоит оставлять никель-кадмиевые элементы на подзарядке более чем на несколько дней. Гораздо лучше снять их и перезарядить перед использованием.

Зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов

Схема устройства выглядит так:

Трансформатор Т1 снижает сетевое напряжение до 7-12 В, которое после стабилизируется импульсным элементом ализованным на транзисторах Т1-Т4 на уровне 4,9В. При одновременной зарядке четырех аккумуляторов стабилизатор получается ток примерно 1 А, но благодаря импульсному режиму работы теплоотводы транзисторам не нужны.

Технические параметры
  • сопротивление R5 в пределах сотен Ом;
  • напряжение стабилизации 4,9В;
  • стабильность напряжения, при изменении нагрузки от 20 мА до 1 А;
  • верхний предел тока 0,5 А;
  • нагрев транзистора не более 50-60oС;
  • зарядный ток 200 мА.

Разновидности по типу зарядки

Выделяют два типа:

  1. Автоматические. Такие устройства сами выбирают ток и длительность, нужно только указать параметры аккумулятора.
  2. Реверсивные импульсные. Все настраивается вручную, что иногда может ускорить процесс, а иногда и сильно замедлить.

Для новичков и тех, кто не занимается профессионально, рекомендуется именно автоматические варианты.

Как пользоваться устройствами, инструкция

Стандартный алгоритм:

  1. Замерить мультиметром заряд аккумулятора.
  2. Если он ниже 20%, можно приступать к зарядке.
  3. Установить аккумулятор на позицию заряда.
  4. Выбрать режим, длительность, ток, сопротивление.
  5. Дождаться окончания зарядки.
  6. Протестировать, замерив мультиметром.

Некоторые аккумуляторы можно заряжать без вреда, даже если заряд выше 20%.

Неправильная зарядка, её последствия

При неправильной зарядке батарея будет разряжаться намного быстрее, а так же будет иметь пониженную емкость из-за того, что контакты и проводники будет работать некорректно и окислится раньше задуманного производителем срока.

Каким током заряжать аккумулятор Ni CD?

Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен.

Чем заряжать Ni-Cd аккумулятор?

Чтобы полноценно использовать мощность Ni─Cd аккумулятора, нужно заряжать его большими зарядными токами. Если требуется сообщить ему максимум ёмкости, то величина зарядного тока должна быть небольшой (0,1*С). Он будет заряжаться в таком режиме примерно 14─16 часов.

Можно ли заряжать Ni-Cd аккумулятор зарядкой для Ni MH?

Можно ли заряжать ni-cd аккумуляторы, зарядными устройствами предназначенные для nimh аккумуляторов? … Да и в целом, принцип зарядки у аккумуляторов этих типов одинаковый, но NiMh не любят перенапряжений, для них лучше избегать высоких токов зарядки.

Как рассчитать время зарядки Ni-Cd аккумуляторов?

Для того чтобы определить вручную время зарядки аккумуляторных батареек типа Ni-Cd, необходимо емкость аккумулятора (мАч) поделить на ток зарядного устройства (мА) и умножить полученное число на коэффициент 1,4. Но лучше всего доверить такие процессы качественному и надежному зарядному устройству.

Какое напряжение нужно для заряда Ni CA аккумулятора?

Номинальное напряжение герметичных Ni-Cd аккумуляторов — 1,2 В. Номинальный (стандартный) режим заряда никель-кадмиевого аккумулятора — током 0,1 С в течение 16 ч.

Можно ли заряжать батарейки Ni-CD?

С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.

Как правильно заряжать никель кадмиевые батареи?

Как правило, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются при постоянном токе величиной 0,2С-0,3С в течение трех-шести часов. При этом допускается перезаряд до 140%. Важно отметить, что никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются эффектом памяти, то есть обратимая потеря емкости.

Можно ли использовать вместо Ni-MH на Li Ion аккумуляторы?

Литий-ионный (Li-Ion) и литий-полимерный (Li-Po) аккумулятор имеет напряжение от 3,2 до 4,2 В на элемент в зависимости от уровня заряда. Заменить AA-элементы на литиевые также, как с NiMH получится только при вмешательстве в конструкцию и, вероятно, электросхему (путём установки преобразователя).

Как правильно хранить батареи Ni-CD?

NiCd аккумуляторы могут храниться в необслуживаемом состоянии до пяти лет. Но для достижения лучших результатов, перед хранением полностью зарядите аккумулятор, затем разрядите до нулевого напряжения и после этого замкните его выводы накоротко.

Каким напряжением заряжать аккумуляторные батарейки?

В быту наиболее часто используются аккумуляторные батареи напряжением 6 Вольт (3 элемента) и 12 Вольт (6 элементов). В буферном режиме напряжение заряда следует выставить на уровне 2,27 – 2,30 Вольт на элемент (то есть для 12-вольтового аккумулятора это 13,6 – 13,8 В, а для 6-вольтового – 6,8 – 6,9 В).

Сколько заряжать аккумулятор 700mah 4.8 V?

Продолжительность заряда батарей находится в пределах 4-20 часов, не более и не менее того. Если время зарядки меньше 4 часов: полноценное зарядное устройство, подающее аналогичные токи, обязано автоматически прекратить подачу электротока. После этого аккумулятор можно извлечь и использовать.

Сколько зарядка Ni-Cd аккумулятора шуруповерта?

В среднем устройство зарядное аккумулятор для шуруповерта может подзаряжать примерно от получаса до 7 часов. Практика показывает, что аккумулятор типа Ni-Cd емкостью 1,2 А·ч заряжается током 250 мА около семи часов. Ток зарядки поддерживается с помощью сетевого адаптера.

Как восстановить аккумулятор Ni-CD?

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз). Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов.

Как восстановить емкость никель кадмиевых аккумуляторов?

Чтобы вернуть к жизни нерабочий Ni-Cd аккумулятор, поместите его в батарейный отсек, а рабочий щелочной элемент питания – в отсек на плате камеры. Включите выключатель зарядки и подождите, пока лампочка не загорится. Как только она загорится, нажмите кнопку, и вы услышите громкий звук «ПОП».

В чем разница между NiCd и NiMH?

Ni-Cd (NiCd) — это никель-кадмиевый аккумулятор, в основе которого никелевый катод Ni(OH)2 и анод из гидроксида кадмия Cd(OH)2. … Ni-Mh (NiMh) — это никель-металл-гидридный аккумулятор, в основе которого никелевый катод (оксид никеля NiO) и анод в виде водородного металлогидридного электрода (сплав La-Ni-Co).

Зарядка для никель кадмиевых аккумуляторов своими руками

Для расчета времени зарядки никель-металл-гидридного аккумулятора (Ni-MH) можно использовать следующую упрощенную формулу:

Допустим у нас есть Ni-MH аккумулятор с ёмкостью 2000mAh, зарядный ток в нашем самодельном зарядном устройстве предположим 500mA. Делим емкость батареи на ток заряда и получаем 2000/500=4 часа!

Тем, кто не очень хорошо разбирается в радиоэлектронике и делает в этом направлении первые шаги, рекомендую собрать вот такую простую схему ЗУ, всего на одном биполярном транзисторе. В зависимости от выбранного номинала сопротивления R2 будет менятся зарядный ток и в принципе заряжать самые разные батаеи, даже литиевые.

Схема идеально подойдет для применения от бортовой сети автомобиля или от любого блока питания, с напряжением на выходе 6-12 вольт. Её можно использовать для зарядки мобильных телефонов, различных электронных игрушек, планшетов, MP3 и т.п. Схема достаточно универсальна, так как мы выбираемый зарядный ток. Горящий светодиод говорит о том, что идёт процесс зарядки.

В таблице выше указывается минимальное и максимальное напряжение питания ЗУ. Например, для зарядки АКБ 6В минимальное напряжение требуется 12В. Рекомендуется заряжать аккумулятор током, который в 10 раз ниже емкости батареи, а время для его заряда потребуется около 15 часов. Если в два раза увеличить зарядный ток, то и заряжать батарею можно в два раза быстрее и это не приведёт к повреждению батареи. Транзистор должен быть смонтирован на радиаторе.

Если в используете различные устройства в которых все еще используются пальчиковые батарейки, то их приходится часто менять, например в металл детекторе или GPS-Глонас туристическом навигаторе eTrex. Но есть решение этой проблемы замена обычных батареек на никелевые батареи стандарта АА. Вот тут и понадобится вам зарядка аккумуляторов АА

Биполярный транзистор и светодиод HL1 основа схемы источника постоянного тока. Прямое напряжение светодиода около 1,5 вольт минус напряжение эмиттерного перехода транзистора VT1 (0,6 В) следует через резистор номиналом 6,8 Ом или 15 Ом в зависимости от положения тумблера SA1. При выборе сопротивления номиналом 15 Ом в цепи эмиттерной цепи зарядный ток будет около 60 мА, а с сопротивлением 6,8 Ом ток будет 130 мА. Этого вполне хватает для зарядки никель-кадмиевый аккумулятора емкостью 600 mAh за 14 часов или 5 часов, в зависимости от резистора.

Компаратор на микросхеме LM393 применяется для автоматического отключения ЗУ. На его инверсном входе с помощью подстроечного сопротивления задано 2,9 вольт, а на его прямом входе отслеживается напряжение на аккумуляторе.

В момент процесса зарядки никель кадмиевого аккумулятора, внутренний выходной транзистор LM393 открыт и, поэтому, открыт и VT1. После заряда батареи на 80% или более, напряжение на клеммах аккумулятора станет выше 1,45 вольт. Напряжение на неинвертирующем входе DD2 станет выше опорного напряжения на инвертирующем входе и на выходе компаратора сигнал поменяется на противоположный, транзистор VT1 запирается, отключая источник тока.

Для того чтобы исключить переключение компаратора в диапазоне порогового напряжения, в конструкцию введена емкость конденсатор на 0,1 мкФ создающая обратную связь между выходом и инвертирующим входом микросхемы.

Четыре логических элемента И-НЕ DD1 применяются для построения двух генераторов с различными частотами. При соединении сигналов с них появляется тональный сигнал, который следует на пьезоэлектрический элементом в момент времени, когда заряд АКБ закончен.

Эта схема, выполнена с использованием 4-х биполярных транзисторов, в первую очередь применяется для зарядки 12 вольтовых Ni-Cd батарей. Кроме того можно заряжаться аккумуляторны на 6 и 9 вольт, но придется уменьшить мощность устройства. Встроенный регулятор тока регулирует зарядный ток до четырех ампер. Когда он достигает своего максимума, напряжение на сопротивление R1 — 0.7В, поэтому открывает транзистор Q1. В это момент времени транзистор Q2 открыт и шунтирует базу Q3 на землю, что приводит к смещению режима Q4, через который происходит зарядка. Так осуществляется регулировка зарядного тока. При зарядке аккумуляторов с низким уровнем напряжения, избыток напряжения ЗУ будет падать на Q4.

Первичная обмотка трансформатора типовая на 230 вольт, напряжение вторичной обмотки должно быть около 30 вольт, при токе в 3 ампера. Диодный моста собрал на четырех диода 1N5400; Предохранитель F1 на ток 500 мА. Резистор R1 найти проблематично из-за нестандартного сопротивления, его можно заменить параллельным соединением резисторов, сопротивлением по 0,3 Ом каждый. Схему можно дополнить фильтрующим конденсатором и защитой от переплюсовки.

ЗУ опмсаное в статье предназначено в первую очередь для заряда Ni-MH никелевых аккумуляторов. Основа его специализированная микросборка управления зарядом LT4060. Предоставленная ниже схема достаточно мощная и эффективная, она применяется для быстрого (около часа) заряда Ni-MH АКБ.

Обычно выпускаются в форм-факторах AA или AAA, но не только. Использовавшиеся не так давно NiCd аккумуляторы отживают свой век, тем более, зарядное устройство, собранное своими руками для работы с NiMH , будет прекрасно работать и с NiCd аккумуляторами, но не наоборот. По сравнению с NiCd, NiMH многозарядные батареи имеют на 30…40% более высокую удельную емкость, обладают меньшим эффектом «памяти», и главное не содержат опасного для экологии металла кадмия.

Основой схемы является специализированная микросхема быстрого контроллера заряда MAX712. ЗУ отлично подойдет для быстрой зарядки Ni-Cd аккумуляторных батарей. Ток заряда при этом способен достигать значения в 300 миллиампер. После того, как процесс быстрой зарядки окончен, ЗУ заряжает батарею низким током, около 12 мА.

Данная конструкция ЗУ отлично подойдет для зарядки двух аккумуляторных батарей стандарта AA Ni-MH или Ni-Cd практически любой емкости (при условии, что обе батареи одинаковы) зарядным током около 0,5 A. ЗУ будет заряжть аккумулятор 700mAh Ni-Cd около 1,5 часа, 1500mAh Ni-MH приблизительно 3,5 часов, и 2500mAh Ni-MH почти 5,5 часов.

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

Зарядные устройства для NiCd аккумуляторов достаточно дешевы. Обычно изготовление внешнего зарядного устройства под популярные размеры аккумуляторов, таких как ААА, АА, C и D, не отнимет много сил и времени. Умение сконструировать подобное устройство окажется полезным и тем, кто захочет встроить ЗУ в робота. В отличие от большинства дешевых ЗУ, которые продолжают заряжать аккумулятор током порядка C/10 даже после его полной зарядки, наше устройство уменьшает зарядный ток до порядка С/30 после того, как батареи оказались полностью заряженными. Такая процедура рекомендована для NiCd аккумуляторов и поможет обеспечить их длительную работоспособность.

Следующая информация позволит вам самостоятельно изготовить ЗУ для стандартного NiCd аккумулятора.

Зарядное устройство представляет собой отдельный блок, схема его подключения приведена на рис. 3.7 в иллюстративных целях. Такую схему легко разместить в корпусе робота, при этом потребуется разъем для соединения с ЗУ. Кроме того, необходим двухполюсный двухпозиционный переключатель, помещенный между разъемом и остальной схемой. Этот переключатель соединяет источник питания (аккумулятор) либо с остальной схемой робота, либо с ЗУ. Обесточивание робота необходимо потому, что в противном случае ток заряда аккумулятора уменьшится (см. рис. 3.7).

Рис. 3.7. Двухпозиционный переключатель, управляющий зарядом АКБ

Питание зарядного устройства можно осуществлять, используя либо обычный трансформатор, либо портативный блок питания, совмещенный со штекерной вилкой (типа используемых для питания плееров). Я предпочитаю последний, поскольку он дает на выходе постоянный ток. Если вы используете трансформатор, то вам дополнительно потребуются сетевой предохранитель, диодный мост, сглаживающий конденсатор и соединительные провода.

В любом случае вы должны подобрать характеристики трансформатора или выпрямителя под тип заряжаемой батареи. Подбор выпрямителя по выходному напряжению и току снизит рассеиваемую мощность на регуляторе LM317; например, не стоит использовать трансформатор на 12 В для зарядки 6-вольтовых батарей.

На рис. 3.8 показана схема блока питания ЗУ. Выходное напряжение может равняться 6, 12, 18, 24 или 36 В в зависимости от типа используемого трансформатора, диодного моста и конденсатора.

Рис. 3.8. Сетевой трансформатор и выпрямительный блок

Схема зарядного устройства приведена на рис. 3.9. Она включает в себя регулятор напряжения LM317 и ограничивающий ток резистор. Величина сопротивления ограничительного резистора зависит от силы тока, необходимого для зарядки аккумуляторной батареи.

Рис. 3.9. Схема зарядного устройства

Ограничительный резистор

Большинство производителей NiCd аккумуляторов рекомендуют заряжать их током, равным 1/10 от их емкости, что обозначается C/10. Таким образом, батарея размера АА емкостью 0,85 Ач необходимо заряжать током C/10 или 85 мА в течение 14 часов. После полной зарядки батареи производители рекомендуют снизить ток до уровня порядка C/30 (1/30 емкости батареи) для поддержания батареи в полностью заряженном состоянии без риска перезаряда или иных повреждений.

В нашем случае рассчитаем характеристики ЗУ для зарядки аккумулятора, состоящего из 4 последовательно соединенных элементов С-типа. Емкость каждого элемента составляет 2000 мАч. Таким образом, ток C/10 составит 200 мА. Стандартное напряжение каждого элемента составляет приблизительно 1,3 В, следовательно, напряжение батареи 4 х 1,3 = 5,2 В. Следовательно, можно использовать 6-вольтовый трансформатор, поддерживающий ток не менее 200 мА.

Для расчета сопротивления ограничивающего ток резистора используется формула:

R=1,25/Icc

Где Icc необходимый ток. Подставляя в формулу 200 мА (0,2 А) получаем:

1,25/0,2=6,25 Ом

Таким образом, сопротивление ограничительного резистора должно быть порядка 6,25 Ом. На схеме (рис. 3.9) этот резистор обозначен R2. Заметим, что на схеме резистор R2 имеет номинал 5 Ом. Это ближайший стандартный номинал резистора по отношению к рассчитанному.

C/30 резистор

Чтобы уменьшить силу тока до значения C/30, мы последовательно включаем еще один резистор, номинал которого составляет 2R или около 12,5 Ом. На схеме этот резистор обозначен как R3. Также подбирается резистор ближайшего стандартного номинала. В нашем случае его значение равно 10 Ом.

Принцип работы ЗУ

В ЗУ в качестве источника постоянного тока используется регулятор напряжения LM317. Ограничительный резистор для значения тока C/10 обозначен на схеме R2 (см. рис. 3.9). Значение R2 равно 5 Ом в сравнении с расчетным значением 6,25 Ом. Использование стандартного резистора близкого номинала не нарушит правильную работу ЗУ. Резистор для значения тока C/30 обозначен как R3. Стандартный номинал этого резистора также близок к расчетному и не нарушает нормальной работы ЗУ. Позже вы увидите, что ЗУ способно осуществлять и «быструю» зарядку аккумуляторов, поскольку имеет устройство контроля выходного потенциала.

V1 представляет собой переменный резистор номиналом 5 кОм. Он предназначен для отпирания тиристора после полной зарядки NiCd батареи. Тиристор в свою очередь переключает двухпозиционное реле, имеющее две группы контактов.

При подаче напряжения на схему ток протекает через регулятор LM317, заряжая батарею током порядка C/10. Резистор R3 при этом закорочен одной из групп контактов реле. Ток также протекает через резистор R1, ограничивающий ток светодиодов D1 и D2. После включения питания загорается красный светодиод D1, который сигнализирует о том, что происходит зарядка.

В процессе зарядки напряжение на потенциометре V1 возрастает. После 14 часов напряжение оказывается достаточным для отпирания тиристора. Через открытый тиристор напряжение поступает на обмотку двухпозиционного реле. Реле включается, красный светодиод гаснет и зажигается зеленый светодиод. Зеленый светодиод показывает, что батарея полностью заряжена. Другая группа контактов реле размыкает закороченный резистор R3. Включение резистора R3 уменьшает зарядный ток до порядка C/30. Диод D3 блокирует протекание тока из аккумулятора в схему ЗУ.

Определение напряжения срабатывания V1

Для нормальной работы схемы необходимо, чтобы тиристор отпирался только после полной зарядки NiCd батареи. Наиболее просто это сделать следующим образом: вставить полностью разряженную батарею в ЗУ, заряжать ее в течение 14 часов, а потом подрегулировать V1. После завершения процесса зарядки медленно поворачивать движок потенциометра V1 до срабатывания реле. При этом должен зажечься светодиод зеленого цвета.

Особенности конструкции

При самостоятельном конструировании ЗУ обратите внимание на следующее. Наиболее критичным является подбор ограничительных резисторов для значений тока C/10 и C/30. Для расчета их номиналов воспользуйтесь приведенными формулами. Рассеиваемая мощность этих резисторов порядка 2 Вт.

Если зарядный ток достаточно велик (более 250 мА), то для отвода тепла снабдите схему LM317 радиатором. Если ЗУ включить до соединения с батареей, то моментально сработает реле, включится зеленый светодиод и зарядный ток окажется равным C/30.

Если ЗУ будет использоваться при более высоких значениях напряжений – пропорционально увеличьте сопротивление R1, ограничивающее ток, протекающий через светодиоды. Например, для напряжения 12 В сопротивление R1 будет равно 680 Ом, для напряжения 24 В – 1,2 кОм соответственно.

При больших значениях напряжения может потребоваться резистор, ограничивающий ток обмотки реле. Полезно измерить реальные значения тока C/10 и C/30, протекающего через заряжаемую батарею, что позволит судить о правильности работы устройства.

Последовательное и параллельное соединение

Способ соединения элементов в батарею определяет необходимые характеристики трансформатора по напряжению и току. Если батарея состоит из 8 элементов типа С, соединенных параллельно, то необходимо умножить необходимый для каждого элемента ток на 8. Если емкость отдельного элемента составляет 1200 мАч, то зарядный ток C/10 будет равен 120 мА. Для 8 параллельных элементов ток составит около 1 А (8х 120 мА=960 мА=0,96 А). Необходимое напряжение составит 1,5 В. Соответственно, необходим трансформатор, выдающий напряжение 1,5 В при токе 1 А. Если эти элементы соединены последовательно, то необходимое напряжение составит 12 В при токе 120 мА.

Быстрое ЗУ

Многие современные NiCd аккумуляторные батареи можно заряжать быстрее при условии, что после их полной зарядки ЗУ переключится в режим C/30. Типичным является удвоение зарядного тока при сокращении времени зарядки в два раза. Таким образом, можно заряжать батарею током C/5 в течение 7 часов.

Хотя я не пробовал использовать данную схему ЗУ для быстрой зарядки, но не вижу оснований, почему она не должна работать. Если вы хотите это сделать, необходимо сперва подстроить потенциометр под значение тока C/10, а потом уменьшить номинал резистора R2 в два раза.

Список деталей

• U1 регулятор напряжения LM317

• L1 двухпозиционное реле с двумя группами контактов

Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Очень простое

Автор:
Опубликовано 01.01.1970

Так, товарищи. Сейчас мы с вами будем заряжать аккумуляторы, просто, качественно, а главное — быстро. Для чего воспользуемся микросхемой MAX713 от компании MAXIM. Это специализированная микросхема, заточенная именно под зарядку указанных типов аккумуляторов.

Итак, что же она умеет — подходите ближе, сейчас увидите.
Итак MAX713 позволяет:

  • заряжать Никель-Кадмиевые и Никель-МеталлоГидридные аккумуляторы в количестве от 1 до 16 штук одновременно;
  • в режиме быстрого заряда регулировать ток заряда от С/3 до 4С, где С — емкость аккумулятора;
  • в режиме медленного заряда доводить аккумуляторы до кондиции током С/16;
  • отслеживание состояния аккумулятора и автоматический переход от быстрого заряда к медленному;
  • в отсутствии зарядного тока через микросхему “утекает” всего 5мкА от аккумуляторов;
  • возможность отключения заряда по температурным датчикам или по таймеру;

Ну и хватит — и так вон сколько получилось.
Как обычно, чтобы разговаривать предметно, смотрим на схему:

Вообще говоря, как мы помним еще со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1С, где С — емкость аккумулятора. Однако, с тех пор утекло много пива и производители научились делать более совершенные аккумуляторы, позволяющие учинять над собой такое безобразие, как быстрый заряд (Fast Charge).
“It”s okey”, говорят они — вы можете заряжать наши аккумуляторы гораздо большим током — главное не превышать значение 4С, иначе может случиться big-bada-bum.

Разумеется, чем больший зарядный ток используется в процессе зарядки, тем меньше времени нужно на эту самую зарядку. Однако, все же, увлекаться сильно не стоит — ток током, а долговечность аккумулятора тоже не последнее дело. Поэтому, в MAX713 реализован не только быстрый, но и медленный заряд (Trickle Charge), который включается по достижении аккумулятором полного заряда большим зарядным током.

Схема, показанная выше позволяет заряжать два аккумулятора, ёмкостью по 1000мА/ч каждый, током С/2, то есть 500мА.
Имеется индикация включения питания — HL1 и индикация быстрого заряда — HL2.
Аккумуляторы включаются последовательно.
Входное напряжение должно быть равно 6 вольтам. Вы еще тут? А ну бегом за паяльником!

Что? Вам надо заряжать четыре аккумулятора сразу? И не 1000мА/ч, а 1200?
Ну ладно, тогда не бежим за паяльником, а слушаем дальше.

Как я уже говорил, эта микросхема позволяет заряжать до 16 аккумуляторов, током до 4С. Итак, что же от нас требуется, чтобы спроектировать зарядное устройство под наши конкретные цели?

  1. Определиться с зарядным током аккумуляторов. Неплохо было бы узнать, какой максимальный зарядный ток рекомендует производитель. Ну а если не узнали, тогда уж на свой страх и риск. Для начала, я бы не стал превышать С/2.
  2. Решить сколько аккумуляторов нужно заряжать одновременно. После этого, согласно Таблице 1 определить, куда припаивать выводы PGM0 и PGM1. Разумеется, чтобы не перепаивать каждый раз микросхему, нужно предусмотреть переключатель, если нужно заряжать разное количество аккумуляторов.
  3. Подобрать входное напряжение на зарядное устройство. Оно может быть рассчитано по формуле:
    U=2+(1,9*N),
    где N — количество аккумуляторов
    Но это напряжение не может быть меньше 6 вольт.
    То есть, если вы будете заряжать даже один аккумулятор — входное напряжение должно составлять 6 вольт.
  4. Определить мощность выходного транзистора, после чего по справочнику подобрать подходящий. Мощность определяется так:
    P=(U in — U batt )*I charge ,
    где:
    U in — максимальное входное напряжение,
    U batt — напряжение заряжаемых аккумуляторов — суммарное, разумеется,
    I charge — зарядный ток.
  5. Посчитать сопротивление R1. R1=(V in -5)/5 — сопротивление получается в килоомах, чтобы получить Омы надо посчитанное значение умножить на 1000.
  6. Определить сопротивление R6. R6=0.25/I charge Если I charge подставляется в амперах, сопротивление мы получим в Омах, если а миллиамперах, то в килоомах. Не теряйтесь.
  7. Выбираем время заряда. Это нужно для того, чтобы в случае неисправного аккумулятора, зарядное устройство не гоняло его, бедолагу бесконечное число часов, а отключило по таймеру, даже если аккумулятор и не зарядился. Для выбора времени заряда пользуемся Таблицей 2. И прикручиваем ноги PGM2 и PGM3 согласно этой таблице. Разумеется, не забудьте учесть при этом зарядный ток, который был выбран, а то может случиться так, что устройство отключится раньше, чем зарядится аккумулятор.

Собственно говоря и все. Дальше будут таблицы.

Таблица 1. Задание количества заряжаемых аккумуляторов.

Количество аккумуляторов

Соединить PGM 1 с…

Соединить PGM 0 с…

Никель-кадмиевый заряд »Электроника

Правильная зарядка никель-кадмиевых, никель-кадмиевых аккумуляторов является ключевым моментом. Заряжайте их правильно, и они будут работать нормально, при неправильном обращении с ними срок их службы сократится.


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

Никель-кадмиевый аккумулятор включает: NiCad зарядка Эффект памяти NiCad


Зарядка или перезарядка любой аккумуляторной батареи требует осторожности.Перезаряжаемые батареи и элементы необходимо заряжать надлежащим образом, иначе они могут быть повреждены.

Если никель-кадмиевые батареи правильно заряжены, они прослужат намного дольше, принимая и сохраняя полный уровень заряда.

Неправильная зарядка или никель-кадмиевые батареи могут сократить срок их службы или, в некоторых случаях, когда зарядка неуместна, могут вызвать пожар или даже взрыв.

К счастью, никель-кадмиевые и никель-кадмиевые методы зарядки относительно просты, и на рынке было много подходящих зарядных устройств для этих батарей и элементов.

Основная зарядка NiCd аккумуляторов

Производители никель-кадмиевых аккумуляторов

не полностью форматируют свои аккумуляторы перед отправкой, чтобы они не сильно разлагались при хранении. В результате лучше всего перед использованием дать новым батареям медленную зарядку. Обычно это занимает от 15 до 24 часов. Это гарантирует, что каждая ячейка будет иметь одинаковый уровень заряда, поскольку они саморазрядились с разной скоростью во время транспортировки.

Кроме того, установлено, что характеристики новых элементов достигают оптимума только после нескольких циклов заряда / разряда.Обычно элементы должны достичь заданного уровня производительности после пяти-десяти циклов заряда-разряда.

Помимо этого, пиковая емкость может быть достигнута примерно после 100 или более циклов заряда-разряда, после которых производительность начнет падать.

Предполагается, что никель-кадмиевые батареи заряжаются и разряжаются надлежащим образом, и они не подлежат неправильному обращению.

Основы зарядки NiCd

В отличие от свинцово-кислотных элементов, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются от источника постоянного тока.Их внутреннее сопротивление таково, что если бы использовалось постоянное напряжение, они потребляли бы слишком большие токи, которые повредили бы элементы.

Обычно элементы заряжаются со скоростью около C / 10. Другими словами, если их емкость составляет 1 ампер-час, они будут заряжаться со скоростью 100 мА. Время зарядки обычно превышает десять часов, потому что не вся энергия, поступающая в элемент, преобразуется в накопленную электрическую энергию.

Было обнаружено, что на первом этапе зарядки, до примерно 70% полной зарядки, процесс зарядки почти на 100% эффективен.После этого он падает.

Быстрая зарядка NiCd

Иногда оборудование, в котором используются никель-кадмиевые элементы, требует использования методов быстрой зарядки.

Обычно зарядка происходит со скоростью около C. Однако необходимо убедиться, что зарядка NiCd выполняется правильно, и зарядка прекращается сразу после завершения зарядки.

Так как эффективность зарядки составляет почти 100% до примерно 70% полной зарядки, полная скорость зарядки сохраняется до этого момента, после чего скорость зарядки уменьшается с увеличением температуры по мере снижения эффективности зарядки.

Было обнаружено, что быстрая зарядка никель-кадмиевых элементов также улучшает эффективность заряда. При скорости заряда 1С общая эффективность заряда стандартного NiCd составляет около 90%, а время заряда составляет чуть более часа.

Обнаружение окончания заряда для NiCds

Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо убедиться, что никель-кадмиевые элементы не перезаряжаются. Следовательно, необходимо иметь возможность определять окончание заряда. Есть несколько способов добиться этого.

  • Базовое зарядное устройство: Некоторые из самых простых никель-кадмиевых зарядных устройств, которые можно купить, достаточно заряжают около C / 10.Они не включают таймер и предполагают, что пользователь снимет зарядку, когда батарея будет заряжена. Этот режим не совсем удовлетворителен, так как если пользователь забудет, ячейки будут перезаряжены, что приведет к их повреждению. Также нет возможности узнать точное состояние заряда до начала зарядки.
  • Истекшее время / таймер: Некоторые из самых простых зарядных устройств предполагают, что элементы потребуют полной зарядки, и, зная их емкость, они могут заряжаться в течение определенного времени.Это простой и понятный метод зарядки никель-кадмиевых элементов и аккумуляторов. Одним из основных недостатков этой формы прекращения заряда является то, что он предполагает, что все батареи полностью разряжены перед их перезарядкой. Чтобы батареи были полностью разряжены, зарядное устройство может выполнить цикл разряда.

    Это не очень точный метод подзарядки батарей и элементов, поскольку количество заряда, которое они могут удерживать, изменяется в течение их срока службы.Однако это лучше, чем отсутствие прекращения начисления.

  • Сигнатура напряжения: Сигнатура напряжения Зарядные устройства NiCd используют сигнатуру напряжения никель-кадмиевого элемента, чтобы определить, где он находится в цикле зарядки.

    Обнаружено, что когда никель-кадмиевый аккумулятор полностью заряжен, напряжение на клеммах немного падает. Зарядные устройства на базе микропроцессоров могут контролировать напряжение и определять точку полной зарядки, когда они завершают процесс зарядки.

    Эту форму прекращения заряда NiCd часто называют отрицательным дельта-напряжением, NDV. Он обеспечивает лучшую производительность при быстрой зарядке, поскольку отрицательная точка дельта-напряжения более очевидна при использовании быстрой зарядки.

  • Повышение температуры: Для определения момента окончания быстрой зарядки используется метод измерения температуры. Проблема в том, что это неточно, потому что ядро ​​ячейки будет иметь гораздо более высокую температуру, чем периферия.При нормальной скорости заряда скорость повышения температуры может быть недостаточной для точного определения.

    Обычно в качестве температуры отключения используется температура 50 ° C. Хотя короткий период при температуре 45 ° C может быть приемлемым, если температура может быстро падать, любой продолжительный период при температуре выше или выше вызывает ухудшение состояния элемента.

    Для устройств быстрой зарядки стали доступны более совершенные зарядные устройства с использованием более совершенных технологий. Основанные на микропроцессорной технологии, они способны определять скорость изменения температуры.Обычно прекращение заряда происходит при достижении скорости повышения температуры на 1 ° C в минуту или при достижении предельной заданной температуры (часто между 50 ° C и 60 ° C).

    Обнаружение скорости повышения температуры важно, поскольку оно определяет, когда элемент полностью заряжен и энергия, поступающая в элемент, не преобразуется в накопленную энергию за счет потери тепла.

    Одним из недостатков этого метода является то, что никель-кадмиевые элементы или батареи, повторно вставленные в зарядное устройство с датчиком температуры, которое, вероятно, будет быстрым зарядным устройством, может вызвать опасный перезаряд, если аккумулятор повторно вставлен без полной разрядки, как в случае кто-то хочет убедиться, что аккумулятор заряжен.

Подзарядка NiCd

Часто необходимо поддерживать никель-кадмиевые элементы и батареи полностью заряженными и преодолевать любой саморазряд элемента с течением времени, который сделает их не пригодными для немедленного использования.

После полной зарядки NiCd можно поддерживать в полностью заряженном состоянии, применяя постоянный заряд. Этот постоянный заряд может быть безопасно достигнут путем подачи небольшого тока к элементу или элементам на уровне примерно от 0,05 C до 0,1 C. Это должно быть достигнуто с использованием источника тока, поскольку фактическое напряжение элементов может изменяться в зависимости от температуры. .

Часто к элементу или элементам может применяться гораздо более высокий постоянный заряд, что может привести к перегреву и некоторому повреждению.

, даже несмотря на то, что часто требуется поддерживать непрерывный заряд элементов или аккумуляторов, чтобы обеспечить их готовность к работе, если срок службы батареи является важным фактором, не рекомендуется оставлять никель-кадмиевые элементы на непрерывной подзарядке более чем на несколько дней при постоянном заряде. время. Гораздо лучше их снять и зарядить перед использованием.

Если никель-кадмиевые никель-кадмиевые батареи заряжать осторожно, они будут работать в течение длительного времени.Известно, что некоторые NiCd-элементы используются в течение многих лет. Несмотря на то, что мощность неизбежно снижается по мере использования, они могут оставаться в рабочем состоянии в течение длительного времени, обеспечивая хорошее обслуживание.

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

Регулятор напряжения

– Зарядка 10 аккумуляторов nicd 1,2 В

Полностью заряженное напряжение на 10 никель-кадмиевых батареях составляет около 1,4 В * 10 = 14 В. Итак, первое, что вам понадобится, это источник напряжения выше указанного. Для обеспечения безопасности вам действительно нужно минимум 1,5 * 10 = 15 В.

NiCd аккумуляторы заряжаются постоянным током. Вы не говорите, какой у ваших аккумуляторов номинал, но давайте предположим, что они 500 мАч. Их ток непрерывной зарядки составляет C / 10 или 50 мА.Это красиво и безопасно, и вы полностью зарядите ваши батареи за 15 часов (вы добавляете 50% времени, потому что зарядка не на 100% эффективна)

смоделировать эту схему – Схема, созданная с помощью CircuitLab

Для экономии вы можете использовать резистор для подачи этого тока и рассчитать номинал резистора как:

$$ R = \ frac {V_ {source} – V_ {batpack}} {I} $$

Допустим, вы нашли источник 18 В. Тогда 18 – 14 = 4В. И вы хотите заряжать при токе 50 мА, поэтому сопротивление вашего резистора составляет 80 Ом.100 – это ближайшее к вам значение, которое будет заряжаться при 4/100 = 40 мА.

Редактировать:

Я должен добавить, что ток будет меняться по мере заряда батарей. Таким образом, разряженная батарея при 1,1 В будет заряжаться при (18 – 11) / 100 = 70 мА. Этот ток упадет до 40 мА, когда батарея будет полностью заряжена.

При скорости зарядки C / 10 14 часов безопасны, даже если они изначально частично заряжены. Вы выполняете «непрерывную зарядку» с «скоростью зарядки», и аккумуляторы рассчитаны на то, чтобы полностью справиться с этой скоростью.Если вы быстрее, чем это, вам нужно будет проверить, что они заряжены – напряжение аккумуляторной батареи будет выше номинального 1,25 В * 10 = 12,5 В, когда вы отключите зарядное устройство и проверите его с помощью измерителя. При 1,45 В / элемент (или что-либо выше 14 В для вашего аккумулятора) они полностью заряжены. Все это за вас сделают дорогие зарядные устройства.

Вы можете подзаряжать капельный заряд со скоростью «пополнения», настроив C / 20. Таким образом, для батарей на 500 мА постоянный заряд при 500/20 = 25 мА. Вы можете делать это бесконечно без ущерба. Хотя на то, чтобы зарядить таким темпом из разряженного, уйдут, ну, дни!

Обслуживание батарей

Обслуживание батарей

Обслуживание батарей.. .

Джим Юинг, Модельный центр Восточного побережья

Я также хотел бы воспользоваться моментом, чтобы поблагодарить Red Scholefield за дополнительную информацию. Мы внесли некоторые изменения в эту статью по состоянию на 17 апреля 1997 года. Если вы не просматривали статью с этой даты, пожалуйста, сделайте это.


Большинство батарей, которые мы используем сегодня в нашем хобби, являются перезаряжаемыми. Существует несколько видов перезаряжаемых батарей, среди которых никель-кадмиевые (никель-кадмиевые), свинцово-кислотные, герметичные свинцово-кислотные и гелевые, среди прочего.Никель-кадмиевые батареи используются для работы наших радиосистем, а также для питания наших моделей автомобилей, лодок и самолетов. Обычно они соединяются вместе в пакеты по четыре или более ячеек, в зависимости от применения. Батареи других типов обычно рассчитаны на 6 или 12 вольт и используются для питания летных ящиков и крупногабаритных лодок.

Никель-кадмиевые батареи Никель-кадмиевые батареи используются практически в каждой радиосистеме, которая поставляется с перезаряжаемыми батареями, и они питают почти каждый электромобиль, лодку и самолет в вашем хобби.Ячейка NiCd, независимо от емкости, имеет номинальное напряжение 1,2 В. Когда он полностью заряжен, он будет иметь немного более высокое напряжение, и он считается полностью разряженным, когда оно падает до 1,1 В.

Емкость никель-кадмиевых аккумуляторов измеряется в миллиампер-часах (мА · ч), средний потребляемый ток умножается на время в часах. Элемент NiCd емкостью 1000 мАч в идеале будет обеспечивать ток 1000 мА в течение одного часа, хотя эффективность обычно несколько ниже (примерно на 5-8% меньше). Также в идеале он будет обеспечивать ток 2000 мА в течение получаса или 500 мА в течение 2 часов (опять же, менее 5-8%).Поставляемая мощность в некоторой степени зависит от тарифа. Чем быстрее вы разряжаете элемент, тем меньше мАч вы можете получить при любом заданном напряжении отключения. Это связано с внутренним сопротивлением отдельных ячеек. NiCd можно найти с емкостью от 50 до 4400 мАч в корпусах разного размера и формы.

Большинство радиосистем имеют аккумуляторные батареи, состоящие из ячеек размера AA, емкостью 600 мАч. Батарейный блок бортовой системы, как правило, будет иметь 4 последовательно соединенных элемента, из которых получается 4.8 В, а передатчик будет иметь 8 ячеек с номинальным напряжением 9,6 В. Только напряжения добавляются, когда ячейки соединяются последовательно; емкость остается 600 мАч.

Батарейные блоки для моделей питания обычно состоят из элементов размера Sub-C. Когда-то они были рассчитаны на емкость 1200 мАч, но с развитием технологий обычно встречаются Sub-C емкостью 1400, 1500 и даже 1700 мАч. Эти блоки обычно имеют конфигурацию с 6 ячейками (7,2 В) или с 7 элементами (8,4 В), но некоторые модели, особенно большие самолеты, могут иметь 28 или более ячеек, соединенных последовательно, чтобы сформировать батарею.

Параллельная работа NiCd – хороший способ получить дополнительную емкость. Должны использоваться пакеты с одинаковым количеством ячеек, они могут быть упаковками разной вместимости. хотя они могут разряжаться параллельно (емкость двух блоков будет суммой их индивидуальных емкостей), вы должны иметь возможность заряжать их по отдельности. Многие разработчики моделей используют двойной набор жгутов переключателей, которые соединяют батареи параллельно во время полета, но разделяют их для индивидуальной зарядки. Это значительно увеличивает надежность системы, поскольку неисправные переключатели и разъемы составляют гораздо больше «инцидентов», чем неисправные батареи (при условии, что кто-то периодически проверяет свои батареи).

При эксплуатации системы радиоуправления очень важно знать состояние батарей, питающих ее. От этого зависит жизнь вашей модели и безопасность окружающих. Перед началом эксплуатации своей модели убедитесь, что аккумуляторные батареи передатчика и приемника полностью заряжены. В вашем передатчике обычно есть измеритель, показывающий текущее состояние батареи передатчика, которое можно легко контролировать во время работы. Однако единственный способ определить состояние батареи приемника – это подключить к батарее вольтметр с расширенной шкалой и измерить напряжение под нагрузкой.делать это после каждого полета во время сеанса полета – хорошая привычка.

Никель-кадмиевые батареи разряжаются иначе, чем щелочные или другие неперезаряжаемые. Когда элемент впервые разряжается, он обычно показывает довольно высокое напряжение (возможно, 1,4 В). Оно будет быстро снижаться по мере разряда элемента, близкого к номинальному напряжению 1,2 В. Затем напряжение будет медленно падать на протяжении большей части разряда. Однако, как только элемент почти полностью разряжен, он снова очень быстро упадет.Обратитесь к рисунку, показывающему напряжение элемента в течение времени разряда для типичного элемента NiCd.

Хотя это спорно, многие считают, что никель-кадмиевые батареи имеют одну плохую характеристику – они могут создавать память. Если никель-кадмиевый аккумулятор неоднократно полностью заряжался, а затем использовался на уровне, меньшем, чем полная емкость (допустим, вы заряжаете и регулярно совершаете три или четыре полета за сеанс), по прошествии определенного периода времени он не сможет доставить никаких больше, чем часто используемая емкость.Это называется памятью NiCd. Довольно часто это очевидное состояние памяти может быть просто понижением напряжения, когда напряжение элемента немного ниже номинального. Это может происходить по нескольким причинам, таким как работа при более высоких температурах, длительная перезарядка, работа при температуре ниже 0 ° C и т. Д. Элемент может фактически работать на полной или близкой к ней мощности, но напряжение кажется немного меньшим.

Способ избежать этой «памяти» – это перезарядить батареи. Цикл – это когда батарея полностью разряжается в контролируемых условиях, как описано ниже, а затем перезаряжается.При частой полной разрядке упаковки таким образом ячейки в упаковке не будут развивать память и будут оставаться на максимально возможной емкости.

Также рекомендуется время от времени измерять емкость ваших аккумуляторных батарей. Это покажет вам, как долго вы можете безопасно управлять своей моделью за один сеанс. Вы также узнаете, когда необходимо заменить батареи, не повредив при этом хорошую модель.

Можно проверить емкость аккумулятора во время езды на велосипеде.Если вы разряжаете аккумулятор с постоянной известной скоростью и измеряете напряжение аккумулятора в различные интервалы времени во время разряда, вы можете определить емкость, умножив скорость разрядного тока на время, необходимое для полной разрядки. Ваш аккумулятор считается разряженным, когда он достигает значения от 1,0 до 1,1 вольт на элемент. Например, если вы разряжаете 4-элементный блок приемника, он будет полностью разряжен при напряжении от 4,0 до 4,4 вольт (4 элемента x от 1,0 до 1,1 вольт на элемент). Не разряжайте батарею ниже этого уровня, иначе может произойти переворот батареи.Если аккумулятор разрядился до очень низкого уровня из-за случайного оставления переключателя включенным, он должен получить 24-часовую зарядку с помощью системного зарядного устройства, чтобы вернуть все элементы в равновесие.

Велосипедисты для аккумуляторов – полезные инструменты как для циклического использования аккумуляторов, так и для определения их емкости. Они могут автоматически обслуживать аккумулятор за вас. Вы найдете эти электронные устройства в каталоге ECMC в разделе «Электроника и аксессуары». Однозначно стоит инвестировать в одно из этих устройств, так как одна авария из-за плохого обслуживания батареи обычно обходится вам дороже, чем циклер, не говоря уже о часах, которые вы потратили на создание своей модели.

Обычная скорость заряда для NiCd составляет C / 10 или емкость NiCd, деленная на 10. Например, аккумулятор на 600 мАч должен заряжаться при 600/10 или 60 мА. Это известно как ставка овернайт. Хотя в идеале аккумулятор должен быть полностью заряжен за 10 часов, из-за неэффективности это, вероятно, займет от 12 до 15 часов.

После зарядки в течение ночи аккумулятор следует либо вынуть из зарядного устройства, либо снизить скорость заряда до C / 100 (емкость, деленная на 100).Это известно как скорость тонкой струйки. Пачка в нашем примере будет иметь скорость утечки примерно 6 мА. Батарея может оставаться в режиме непрерывного тока неограниченное время. Поддержание постоянной подзарядки аккумуляторов вашей системы – отличная идея, поскольку это гарантирует, что ваши аккумуляторы будут полностью заряжены, когда вы отправитесь в поле. NiCd, просто сидящие без дела, вероятно, будут терять 1% заряда каждый день.

Большинство никель-кадмиевых аккумуляторов также можно заряжать с более высокой скоростью, например, быстрая зарядка C (скорость заряда равна емкости) или быстрая зарядка 4C или в четыре раза больше емкости.Это нормальная практика с батареями, используемыми в электрических моделях. Некоторые ячейки лучше воспринимают быструю зарядку, чем другие, и они обычно обозначаются как ячейка типа R или SCR. Однако при быстрой зарядке NiCd нужно быть очень осторожным, чтобы не допустить их перезарядки. Применение этих высоких зарядных токов к полностью заряженной батарее может как минимум разрушить батарею, а в худшем – привести к взрыву батареи. По этой причине быстрые зарядные устройства оснащены схемой разряда и таймером.

Разрядник используется для полной разрядки аккумулятора перед зарядкой, поэтому текущее состояние заряда аккумулятора известно. Ставка заряда применяется при включении таймера. Таймеры обычно рассчитаны на 15 минут, хотя для полной зарядки аккумулятора, вероятно, потребуется от 20 до 25 минут.

Второй тип быстрого зарядного устройства – это зарядное устройство для определения пикового напряжения, которое может автоматически заряжать аккумуляторные батареи без использования таймера. Схема контролирует напряжение вашего аккумулятора во время зарядки.Когда NiCd заряжается, напряжение будет расти медленно. Однако, как только аккумулятор полностью заряжен, напряжение на самом деле немного упадет. Схема обнаруживает это падение и снижает скорость заряда до тонкой струйки. Вы можете безопасно заряжать аккумуляторы с помощью этого типа зарядного устройства, и нет необходимости в их первоначальной разрядке.

Несмотря на то, что никель-кадмиевые аккумуляторы можно быстро заряжать, важно периодически или примерно каждые 5 зарядок медленно заряжать аккумуляторы в ночное время.Это помогает стабилизировать клетки для сохранения их полной емкости и продлит их жизнь.

Полевые аккумуляторные батареи Батареи другого типа, такие как свинцово-кислотные (герметичные и негерметичные) и гелевые батареи, также следует заряжать с осторожностью. Не заряжайте аккумулятор полевой коробки автомобильным зарядным устройством или любым другим «быстрым зарядным устройством». Эти батареи могут высохнуть и выйти из строя из-за высокого уровня заряда или перезарядки. Используйте зарядное устройство, предназначенное для работы, по суточной ставке C / 10.Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

– методы зарядки и аккумулятор Best Buy_Greenway

Никель-кадмиевые аккумуляторы часто укорачивают, поскольку никель-кадмиевые аккумуляторы являются вторичными или перезаряжаемыми аккумуляторами. Эти батареи содержат химические вещества никель (Ni) и кадмий (Cd) в различных составах и формах. Обычно положительный электрод изготовлен из гидроксида никеля, а отрицательный электрод – из гидроксида кадмия, а электролитом является гидроксид калия.

Никель-кадмиевые батареи

уникальны тем, что эти батареи отличаются от других щелочных батарей или свинцово-кислотных батарей во многих отношениях.Никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать полную выходную мощность до конца цикла разряда. Одно из наиболее практичных применений никель-кадмиевых аккумуляторов – это беспроводные электроинструменты, поскольку электроинструменты требуют большого количества энергии на протяжении всего времени использования.

По мере того, как вы узнаете, что такое никель-кадмиевые аккумуляторы, теперь давайте перейдем к более подробным сведениям о методах зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов и их лучшей покупке.

Можно ли заряжать никель-кадмиевые батареи с помощью никель-металлгидридного зарядного устройства

Уникальная особенность никель-кадмиевых аккумуляторов заключается в их способе зарядки.В отличие от других аккумуляторов, которые подвергаются значительным колебаниям напряжения и силы тока во время зарядки, никель-кадмиевые аккумуляторы требуют постоянной и постоянной силы тока с небольшими и небольшими колебаниями напряжения. Никель-кадмиевые батареи могут заряжаться с гораздо большей скоростью – до 115% от их общей емкости с минимальным сокращением срока службы, что делает эти батареи идеальными для электроинструментов.

Теперь, если мы поговорим о том, можно ли заряжать NiCd аккумулятор с помощью NiMH зарядного устройства, то вот ответ.

Алгоритм зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов аналогичен таковому для никель-металлгидридных аккумуляторов, но за исключением того, что никель-металлгидридные аккумуляторы сложнее заряжать. Поскольку оба алгоритма зарядки этих аккумуляторов одинаковы, никель-кадмиевые аккумуляторы можно легко заряжать с помощью никель-металлгидридных зарядных устройств. Хорошо спроектированное зарядное устройство NiMH включает плато напряжения, NDV, дельта-температуру, таймеры тайм-аута в алгоритме обнаружения полного заряда и температурный порог.

Никель-кадмиевые батареи более прочные, поэтому заряжать их с помощью никель-металлгидридного зарядного устройства не так опасно.Но очень важно и необходимо следить за временем, проведенным недозарядом, потому что конец цепи заряда может не обнаружить, что никель-кадмиевые батареи полностью заряжены, поэтому он также может перезарядить их, что может серьезно повредить батареи. Следовательно, зарядное устройство NiMH может заряжать никель-кадмиевые батареи, а зарядное устройство NiCd может перезарядить NiMH.

Никель-кадмиевые батареи более устойчивы и прочны, чем никель-металлгидридные батареи той же емкости, поэтому, если зарядное устройство предназначено для никель-металлгидридных батарей, оно будет работать с никель-кадмиевыми батареями и в режиме непрерывной зарядки.

Как заряжать никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые батареи

являются одними из трудно заряжаемых элементов. Зарядка в никель-кадмиевых батареях основана на пропускании тока через батареи. Как и в других батареях, напряжение для этого не зафиксировано в камне. Это затрудняет зарядку никель-кадмиевых аккумуляторов, особенно параллельно, поскольку вы не можете быть уверены в том, что все элементы имеют одинаковое сопротивление, и, следовательно, некоторые из никель-кадмиевых аккумуляторов потребляют больше тока, даже если они полностью заряжены.

Кулонометрическая эффективность заряда никель-кадмиевых аккумуляторов

составляет около 83% для быстрой зарядки (от C / 1 до C / 0,24) и около 63% для заряда C / 5. Это означает, что для C / 1 вы должны вложить 120 ампер-часов на каждые 100 ампер-часов, которые вы получите взамен. На С / 10 это 55%, а на С / 20 будет меньше 50%.

Если вы выберете зарядку аккумулятора в ночное время, то самый дешевый способ зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов – это зарядка при C / 10 в течение примерно 16 часов. В таком случае аккумулятор емкостью 100 мАч будет заряжаться при токе 10 мА в течение 16 часов.Этот метод зарядки обеспечивает полную зарядку и не требует датчика окончания заряда.

Если вы выберете более быструю зарядку, то некоторые никель-кадмиевые батареи рассчитаны на быструю зарядку. В таком случае никель-кадмиевые батареи необходимо заряжать при C / 3 в течение примерно 5 часов или при C / 5 в течение примерно 8 часов. Это довольно рискованно, потому что перед зарядкой аккумулятор необходимо полностью разрядить.

Если вы выберете самую быструю зарядку, то в этом случае, если используется монитор напряжения или температуры, никель-кадмиевые батареи можно заряжать со скоростью до 1C, что означает, что 100% емкости батареи в ампер-часах для 1.5 часов.

Как купить хорошее зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

Зарядка любой батареи требует осторожности, поэтому все аккумуляторные батареи должны быть заряжены надлежащим образом; в противном случае они могут быть повреждены. То же самое и с никель-кадмиевыми батареями. Если никель-кадмиевые батареи заряжены правильно, то эти батареи прослужат дольше, сохраняя и принимая полный уровень заряда. Неправильная зарядка этих батарей может привести к сокращению срока службы и даже стать причиной пожара или взрыва.Поэтому просто необходимо купить хорошее зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов.

При покупке никель-кадмиевого зарядного устройства, независимо от того, используется ли оно для медленной или быстрой зарядки, важно убедиться, что никель-кадмиевые батареи не перезаряжены, что, в свою очередь, требует определения окончания заряда. Вот хорошие NiCd зарядные устройства или методы:

Базовые зарядные устройства

Истекшее время / Зарядные устройства с таймером

Зарядные устройства NiCd с сигнатурой напряжения

Повышение температуры

Всегда следует помнить, что если никель-кадмиевые батареи заряжаются осторожно и правильно, то они будут хорошо работать в течение более длительного периода, работая в течение более длительного периода, обеспечивая отличное обслуживание.

Итог

Хотя применение никель-кадмиевых батарей ограничено, эти батареи – исключительный выбор для всех ваших аккумуляторных электроинструментов. Эти батареи в некоторой степени уникальны и предлагают три режима зарядки: ночная зарядка, быстрая зарядка и самая быстрая зарядка. Еще одна вещь, которая делает эти батареи уникальными, заключается в том, что вы даже можете использовать зарядное устройство NiMH для зарядки этих аккумуляторов, но вы всегда должны использовать подходящее зарядное устройство для зарядки этих аккумуляторов, чтобы избежать каких-либо рисков.

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея

Примечания по применению – SENS: системы накопления энергии, зарядные устройства, питание постоянного тока

НОМЕР ПРИМЕНЕНИЯ 10

ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЙ ПУСК ДЛЯ НИКЕЛЕВЫХ КАДМИЙНЫХ БАТАРЕЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО NRG

Для некоторых никель-кадмиевых (NiCd) батарей при установке требуется высоковольтный ввод в эксплуатацию.Некоторые производители аккумуляторов, например, рекомендуют вводить заряд 1,55 В на элемент в течение 48 часов или 1,65 В на элемент в течение 24 часов. Это требуемое напряжение выше, чем нормальное напряжение «ускоренной зарядки» зарядного устройства NRG, и должно поддерживаться независимо от текущего потребления. В этом примечании по применению описывается, как вручную настроить зарядное устройство NRG для достижения высоких напряжений, необходимых для ввода в эксплуатацию NiCd, как отменить автоматическое отключение NRG от напряжения ускоренного заряда и как вернуть зарядное устройство к заводским настройкам после завершения ввода в эксплуатацию.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 16

ЛУЧШИЙ ВЫБОР АККУМУЛЯТОРА В ПРИЛОЖЕНИЯХ ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ

В данном примечании к применению описывается функция и использование переключателя Best Battery Selector (BBS), используемого в системах запуска двигателя, в которых используются две батареи для повышения надежности системы.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 17

ПЕРЕХОДНИК ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА NRG

В этом документе описаны функции и использование функции JUMP, включенной в зарядные устройства NRG.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 18

ТЕСТИРОВАНИЕ СИГНАЛИЗАЦИИ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА IQ

В этом примечании к применению описывается, как проверить аварийные сигналы зарядного устройства IQ, чтобы убедиться, что они работают должным образом. Следующие ниже процедуры заставляют условия тревоги вызывать фактические тревоги. Такая проверка сигналов тревоги не приведет к повреждению зарядного устройства.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 19

РУКОВОДСТВО ПО УСТРАНЕНИЮ НЕПОЛАДОК NRG

В этом примечании по применению описывается, как искать и устранять неисправности зарядных устройств NRG.В каждом разделе показано, как устранить конкретную тревогу.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 21

СВЯЗЬ SAE J1939 (CANBUS)

В этом примечании к применению описывается дополнительный интерфейс J1939 зарядного устройства MicroGenius 150.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 23

КАК УСТАНОВИТЬ ДИСТАНЦИОННЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

В этой инструкции по применению описывается, когда использовать дистанционный датчик температуры (RTS) и как подключать его как к зарядному устройству, так и к батареям.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 24

ВСЕ О РАЗМЕРЕ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ

В этой инструкции по применению описывается, как правильно подобрать зарядные устройства для систем запуска двигателя как для никель-кадмиевых, так и для свинцово-кислотных аккумуляторов.

Скачать PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 25A-D

КАК ОБНОВИТЬ ВСТРОЕННОЕ ПО ДЛЯ МИКРОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ

В этих замечаниях по применению описывается, как обновить прошивку на MicroGenius 2, MicroGenius S2 / S4 и MicroCab.

Загрузить MicroGenius 2 PDF
Загрузить MicroGenius S2 PDF
Загрузить MicroGenius S4 PDF
Загрузить MicroCab PDF

НОМЕР ПРИЛОЖЕНИЯ 26

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ NICD АККУМУЛЯТОРОВ С МИКРОГЕННЫМИ ЗАРЯДНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

В этом примечании по применению описывается, как вводить в эксплуатацию разряженные (нулевой заряд) никель-кадмиевые батареи с помощью зарядных устройств MicroGenius 2 или MicroGenius S2 / S4.

Скачать PDF

Характеристики аккумуляторных батарей

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdf Характеристики аккумуляторных батарей

  • Примечания по применению
  • Texas Instruments, Incorporated [SNVA533,0]
  • iText 2.1.7 от 1T3XTSNVA5332011-12-08T02: 45: 55.000Z2011-12-08T02: 45: 55.000Z конечный поток эндобдж 2 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Font >>> / MediaBox [0 0 540 720] / Contents [7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R] / Type / Страница / Родитель 11 0 R >> эндобдж 3 0 obj> поток

    Изучены простые схемы зарядного устройства никель-кадмиевых аккумуляторов

    В статье обсуждается простая схема зарядного устройства никель-кадмиевых батарей с автоматической защитой от перезарядки и зарядкой постоянным током.

    Когда дело доходит до правильной зарядки никель-кадмиевого элемента, настоятельно рекомендуется остановить или прервать процесс зарядки, как только он достигнет полного уровня заряда. Несоблюдение этого может отрицательно сказаться на сроке службы элемента, значительно снижая эффективность его резервного копирования.

    Простая схема зарядного устройства Ni-Cad, представленная ниже, эффективно решает критерий перезарядки, включая такие функции, как зарядка постоянным током, а также отключение питания, когда клемма элемента достигает полного значения заряда.

    Основные характеристики и преимущества

    • Автоматическое отключение при полном уровне заряда
    • Постоянный ток во время зарядки.
    • Светодиодная индикация отключения полного заряда.
    • Позволяет пользователю добавлять дополнительные ступени для одновременной зарядки до 10 никель-кадмиевых ячеек.
    Принципиальная схема

    Как это работает

    Подробная простая конфигурация, описанная здесь, предназначена для зарядки одного элемента типа «AA» емкостью 500 мАч с рекомендуемой скоростью заряда, близкой к 50 мА, тем не менее, ее можно удобно настроить для недорогой зарядки нескольких ячеек вместе, повторяя область, показанную пунктирными линиями.

    Напряжение питания для схемы получается от трансформатора, мостового выпрямителя и регулятора 5 В IC.

    Ячейка заряжена транзистором T1, который сконфигурирован как источник постоянного тока.

    T1, с другой стороны, управляется компаратором напряжения с использованием триггера Шмитта ТТЛ N1. Во время зарядки элемента напряжение на выводах элемента поддерживается на уровне около 1,25 В.

    Этот уровень оказывается ниже положительного порога срабатывания триггера N1, который поддерживает выход N1 на высоком уровне, а выход N2 становится низким. , позволяя T1 получать напряжение смещения базы через делитель потенциала R4 / R5.

    Пока никель-кадмиевый элемент заряжается, светодиод D1 продолжает светиться. Как только элемент приближается к состоянию полного заряда, его напряжение на клеммах поднимается примерно до 1,45 В. Из-за этого повышается положительный порог срабатывания N1, вызывая повышение выходного сигнала N2.

    В этой ситуации Т1 мгновенно отключается. Теперь аккумулятор перестает заряжаться, а светодиод D1 гаснет.

    Поскольку положительный предел активации N1 составляет приблизительно 1,7 В и регулируется определенным допуском, включены R3 и P1, чтобы изменить его на 1.45 В. Отрицательный предел срабатывания триггера Шмитта составляет около 0,9 В, что ниже, чем напряжение на клеммах даже полностью разряженного элемента.

    Это означает, что подключение разряженного элемента к цепи никогда не приведет к автоматическому началу зарядки. По этой причине имеется кнопка запуска S1, которая при нажатии принимает входной сигнал низкого уровня NI.

    Для зарядки большего количества ячеек часть схемы, показанная в пунктирной рамке, может быть повторена отдельно, по одной для каждой батареи.

    Это гарантирует, что, независимо от уровней разряда ячеек, каждый из них индивидуально заряжается до нужного уровня.

    Конструкция печатной платы и наложение компонентов

    В приведенной ниже конструкции печатной платы дублируются две стадии, позволяющие одновременно заряжать две ячейки Nicad от одной платы.

    Зарядное устройство Ni-Cad с использованием резистора

    Это конкретное простое зарядное устройство может быть сконструировано из деталей, которые можно увидеть практически в любом контейнере для мусора конструктора.Для оптимального срока службы (количества циклов зарядки) никель-кадмиевые батареи необходимо заряжать относительно постоянным током.

    Это часто достигается довольно легко, заряжая через резистор от напряжения питания, во много раз превышающего напряжение батареи. Изменение напряжения аккумулятора во время зарядки, вероятно, будет иметь минимальное влияние на ток заряда. Предлагаемая схема состоит только из трансформатора, диодного выпрямителя и последовательного резистора, как показано на рисунке 1.

    Соответствующее графическое изображение помогает определить необходимое значение последовательного резистора.

    Горизонтальная линия проводится через напряжение трансформатора по вертикальной оси до тех пор, пока она не пересечет указанную линию напряжения батареи. Затем линия, протянутая вертикально вниз от этой точки до пересечения с горизонтальной осью, впоследствии дает нам необходимое значение резистора в омах.

    Например, пунктирная линия показывает, что если напряжение трансформатора составляет 18 В, а заряжаемая никель-кадмиевая батарея – 6 В, то значение сопротивления будет около 36 Ом для предполагаемого контроля тока.

    Это указанное сопротивление рассчитано на выдачу 120 мА, в то время как для некоторых других значений зарядного тока значение резистора необходимо будет соответствующим образом уменьшить, например 18 Ом для 240 мА, 72 Ом для 60 мА и т. Д. D1.

    Цепь зарядного устройства

    NiCad с автоматическим контролем тока

    Никель-кадмиевые батареи обычно требуют зарядки постоянным током. Показанная ниже схема зарядного устройства NiCad разработана для подачи либо 50 мА на четыре элемента 1,25 В (тип AA), либо 250 мА на четыре элемента 1.Элементы на 25 В (тип C) соединены последовательно, хотя их можно просто модифицировать для различных других значений заряда.

    В обсуждаемой цепи никель-кадмиевого зарядного устройства R1 и R2 устанавливают выходное напряжение холостого хода примерно на 8 В.

    Выходной ток проходит через R6 или R7, и по мере его увеличения постепенно включается транзистор Tr1.

    Это заставляет точку Y увеличиваться, включая транзистор Tr2 и позволяя точке Z становиться менее и менее положительной.

    Процесс, следовательно, снижает выходное напряжение и имеет тенденцию к снижению тока.В конечном итоге достигается уровень баланса, который определяется величиной R6 и R7.

    Диод D5 блокирует заряжаемую батарею, обеспечивая питание выхода IC1 в случае отключения 12 В, что в противном случае могло бы вызвать серьезное повреждение IC.

    FS2 встроен для защиты от повреждения заряжаемых аккумуляторов.

    Выбор R6 и R7 осуществляется методом проб и ошибок, что означает, что вам понадобится амперметр с подходящим диапазоном, или, если значения R6 и R7 действительно известны, падение напряжения на них можно рассчитать по закону Ома. .

    Зарядное устройство Ni-Cd с использованием одиночного операционного усилителя

    Эта схема зарядного устройства Ni-Cd разработана для зарядки стандартных никель-кадмиевых аккумуляторов типоразмера AA. Специальное зарядное устройство в основном рекомендуется для никель-кадмиевых элементов по той причине, что они обладают чрезвычайно низким внутренним сопротивлением, что приводит к увеличению зарядного тока, даже если используемое напряжение немного выше.

    Зарядное устройство должно поэтому включать схему для ограничения тока заряда до правильного предела. В этой схеме T1, D1, D2 и C1 работают как традиционные понижающие, изолирующие, двухполупериодные выпрямители и цепи фильтрации постоянного тока.Дополнительные части предлагают текущие правила.

    IC1 используется как компаратор с отдельным буферным каскадом Q1, обеспечивая в этой конструкции достаточно высокий выходной ток. На неинвертирующий вход IC1 подается опорное напряжение 0,65 В, представленное через R1 и D3. Инвертирующий вход подключается к земле через R2 в пределах уровней тока покоя, позволяя выходу стать полностью положительным. Если к выходу подсоединен никель-кадмиевый элемент, через R2 может возникнуть сильный ток, в результате чего на R2 будет развиваться эквивалентное напряжение.

    Оно может просто увеличиться до 0,6 В, тем не менее, увеличение напряжения в этой точке меняет входные потенциалы входов IC1 на противоположные, что приводит к снижению выходного напряжения и понижению напряжения около R2 обратно на 0,65 В. Максимальный выходной ток ( а также полученный зарядный ток) – это в результате ток, генерируемый с 0,65 В на 10 Ом, или, проще говоря, 65 мА.

    Большинство никель-кадмиевых элементов AA обладают оптимальным предпочтительным зарядным током не более 45 или 50 мА, и для этой категории R2 необходимо увеличить до 13 Ом, чтобы получить соответствующий ток заряда.

    Несколько вариантов быстрого зарядного устройства могут работать с током 150 мА, и это требует снижения R2 до 4,3 Ом (3,3 Ом плюс 1 Ом последовательно на случай, если невозможно найти идеальную деталь).

    Кроме того, T1 необходимо улучшить до варианта с номинальным током 250 мА, а Q1 должен быть установлен с использованием крошечного ребристого радиатора с болтовым креплением. Устройство может легко заряжать до четырех ячеек (6 ячеек, если T1 модернизирован до типа 12 В), и все они должны быть подключены последовательно к выходу, а не параллельно.

    Схема универсального никель-кадмиевого зарядного устройства

    На рисунке 1 представлена ​​полная принципиальная схема универсального никель-кадмиевого зарядного устройства. Источник тока разработан с использованием транзисторов T1, T2 и T3, которые обеспечивают постоянный зарядный ток.

    Источник тока становится активным только тогда, когда никель-кадмиевые элементы подсоединены правильно. ICI предназначен для проверки сети путем проверки полярности напряжения на выходных клеммах. Если ячейки установлены правильно, контакт 2 микросхемы IC1 не может работать так же положительно, как на контакте 3.

    В результате выход IC1 становится положительным и подает базовый ток на T2, который включает источник тока. Ограничение источника тока можно зафиксировать с помощью S1. После определения значений R6, R7 и RB можно предварительно установить ток 50 мА, 180 мА и 400 мА. Помещение S1 в точку 1 показывает, что никель-кадмиевые элементы можно заряжать, позиция 2 предназначена для ячеек C, а позиция 3 зарезервирована для ячеек D.

    Разное

    TR1 = трансформатор 2 x 12 В / 0,5 A
    S1 = 3-х позиционный переключатель
    S2 = 2-х позиционный переключатель

    Источник тока работает по очень простому принципу.Схема устроена как сеть с обратной связью по току. Представьте, что S1 находится в позиции 1, а выход IC1 положительный. Т2 и 13 теперь начинают получать ток базы и инициируют проводимость. Ток через эти транзисторы составляет напряжение около R6, которое запускает работу T1.

    Нарастающий ток вокруг R6 означает, что T1 может проводить с большей силой, что минимизирует базовый ток возбуждения для транзисторов T2 и T3.

    Второй транзистор может в этот момент проводить меньше, и начальный рост тока ограничен.Таким образом реализуется достаточно постоянный ток с помощью R3 и подключенных никель-кадмиевых ячеек.

    Пара светодиодов, подключенных к источнику тока, в любой момент показывают рабочее состояние никель-кадмиевого зарядного устройства. IC1 подает положительное напряжение, когда никель-кадмиевые элементы правильно подключены, загораясь светодиодом D8.

    Если ячейки не подключены с соблюдением полярности, положительный потенциал на выводе 2 IC1 будет выше, чем на выводе 3, в результате чего выход компаратора операционного усилителя станет 0 В.

    В этой ситуации источник тока останется выключенным, а светодиод D8 не загорится. Идентичное состояние может возникнуть, если никакие элементы не подключены для зарядки. Это может произойти из-за того, что на контакте 2 будет повышенное напряжение по сравнению с контактом 3 из-за падения напряжения на D10.

    Зарядное устройство активируется только при подключении элемента с напряжением не менее 1 В. Светодиод D9 показывает, что источник тока работает как источник тока.

    Это может показаться довольно странным, однако входной ток, генерируемый IC1, просто недостаточен, уровень напряжения также должен быть достаточно большим, чтобы усилить ток.

    Это означает, что напряжение питания всегда должно быть больше, чем напряжение на никель-кадмиевых элементах. Только в этом случае разности потенциалов будет достаточно для срабатывания токовой обратной связи T1, при этом загорится светодиод D9.

    Дизайн печатной платы

    Использование микросхемы IC 7805

    На приведенной ниже принципиальной схеме показана идеальная схема зарядного устройства для никель-кадмиевого элемента.

    В нем используется микросхема регулятора 7805 для подачи постоянного напряжения 5 В на резистор, что приводит к тому, что ток зависит от номинала резистора, а не от потенциала ячейки.

    Номинал резистора следует отрегулировать в зависимости от типа, который используется для зарядки; любое значение от 10 Ом до 470 Ом может использоваться в зависимости от номинальной емкости ячейки. Из-за плавающей природы IC 7805 по отношению к потенциалу земли, эта конструкция может быть применена для зарядки отдельных ячеек Nicad или серии из нескольких ячеек.

    Использование 7805 и постоянного тока на основе светодиодов

    Следующая схема зависит от регулятора напряжения 7805, который обрабатывает фиксированную нагрузку R1 и переменную нагрузку в виде двух никель-кадмиевых батарей.Результат весьма заметен: напряжение и нагрузка постоянны. Полное устройство, включая регулятор напряжения и нагрузку R1, может быть впоследствии подключено последовательно к переменной потенциальной нагрузке, которой в данном конкретном случае является наша никель-кадмиевая батарея, которая будет заряжаться, и у нас будет полностью постоянный ток. Эта ситуация, конечно, всегда предполагает, что входное напряжение достаточно высокое.

    Схема включает небольшую дополнительную особенность – светодиод, последовательно соединенный с заземляющим контактом регулятора lC.Этот светодиод настроен на работу как индикатор зарядки NiCd.

    Предопределенный ток 8 мА +/- 1 мА, который определяется предпочтительным выходным током и который должен быть включен в этот выходной ток, проходит с помощью светодиода. Устанавливая номинал резистора R1, важно помнить о дополнительных 1,5 В, падающих на светодиод.

    Как уже было сказано, этот источник тока используется как зарядный ток для никель-кадмиевых аккумуляторов. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, никель-кадмиевые аккумуляторы необходимо заряжать постоянным током.

    Обычные никель-кадмиевые аккумуляторы необходимо заряжать током, который должен составлять 1/10 от его номинального значения мАч, и заряжать в течение приблизительно 14 часов.

    Всегда рекомендуется следить за тем, чтобы никель-кадмиевый элемент всегда был полностью разряжен, а затем быстро подключался к зарядному устройству. Это продлит срок службы элемента и обеспечит большее количество циклов заряда / разряда.

    Зарядка никель-кадмиевых элементов от источника питания 12 В

    Основным принципом зарядного устройства для аккумуляторов является то, что его напряжение зарядки должно быть больше номинального напряжения аккумулятора.Например, аккумулятор на 12 В следует заряжать от источника 14 В.

    В этой схеме никель-кадмиевого зарядного устройства 12 В используется удвоитель напряжения на базе популярной микросхемы 555. Поскольку выход 3 микросхемы поочередно подключен между напряжением питания +12 В и землей, микросхема колеблется.

    C 3 заряжается через D 2 и D 3 почти до 12 В, когда на контакте 3 низкий логический уровень. Моментный вывод 3 имеет высокий логический уровень, напряжение перехода C 3 и D 3 повышается до 24 В из-за отрицательной клеммы C 3 , которая подключена к +12 В, а сам конденсатор держит заряд. такой же стоимости.Затем диод D 3 становится смещенным в обратном направлении, но D 4 проводит ровно столько, чтобы C 4 мог зарядиться более 20 В. Этого напряжения более чем достаточно для нашей схемы.

    78L05 в позициях IC 2 действует как поставщик тока, который удерживает выходное напряжение U n от появления на R 3 при 5 В. Выходной ток I n может можно просто рассчитать по формуле:

    Iη = Uη / R3 = 5/680 = 7.4 мА

    Характеристики 78L05 включают потребление тока, поскольку центральный вывод (обычно заземленный) дает нам около 3 мА.

    Общий ток нагрузки составляет около 10 мА, и это хорошее значение для постоянной зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов. Чтобы показать, что зарядный ток течет, в цепь включен светодиод.

    График зарядного тока

    На рисунке 2 показаны характеристики зарядного тока в зависимости от напряжения аккумулятора. Совершенно очевидно, что схема не совсем идеальна, так как аккумулятор на 12 В будет заряжаться током всего около 5 мА.Для этого есть несколько причин:

    • Выходное напряжение схемы, кажется, падает с увеличением тока.
    • Падение напряжения на 78L05 составляет около 5 В. Но необходимо добавить еще 2,5 В для обеспечения точной работы ИС.
    • Скорее всего, на светодиодах падение напряжения 1,5 В.

    Автор: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.