Ni cd аккумулятор как правильно заряжать: Время зарядки никель кадмиевых аккумуляторов

Содержание

Время зарядки никель кадмиевых аккумуляторов

» Как правильно зарядить

Правила эксплуатации NiCd аккумуляторов

Несмотря на то, что никель-кадмиевые аккумуляторы с этого года запрещены к производству в странах Евросоюза, эти неустанные труженики до сих пор используются во многих недорогих и мощных автономных устройствах (шуруповерты, электробритвы, фонари).

Даже если в инструкции по эксплуатации о типе аккумулятора устройства ничего не сказано, определить то, что именно никель-кадмиевый аккумулятор служит источником тока достаточно просто — чаще всего время зарядки указывается в диапазоне 5-12 часов и присутствует указание на необходимость самостоятельного отключение зарядного по истечению времени заряда.

Для никель-кадмиевых батарей предпочтительнее быстрая импульсная зарядка чем медленная постоянным током. Эти батареи могут выдать большую мощность, что что определяет их выбор для мощных автономных устройств. Никель-кадмиевые батареи единственный тип батарей, который выдерживает полную разрядку при большой нагрузке без каких-либо последствий. Остальные типы батарей требуют неполной разрядки при относительно невысоких мощностных нагрузках.

Никель-кадмиевые батареи не любят длительной зарядки при эпизодической небольшой нагрузке. Периодическая полная разрядка необходима для них как воздух для человека – при отсутствии полной разрядки на электродах образуются большие кристаллы металла (что приводит к проявлению так называемого эффекта памяти ) – аккумулятор скачкообразно теряет свою емкость. Для долгой и эффективной работы NiCd батарей необходимы циклы обслуживания батареи – полная разрядка с последующей полной зарядкой, исходя из большинства рекомендаций – раз в месяц, в крайнем случае раз в 2-3 месяца.

Никель-кадмиевые аккумуляторы являются самыми «дуракоустойчивыми» из современных массовых аккумуляторов — для их использования не требуется даже системы мониторирования параметров аккумулятора, что определяет их использование в недорогих и мощных устройствах.

Зарядка малыми токами за 5-12 часов позволяет обойтись без каких-либо предосторожностей в виде систем контроля заряда-разряда. При перезаряде аккумулятор просто медленно будет терять емкость (на радость производителя). Необходимо помнить об этом при использовании «bad-boy» зарядных устройств (зарядных без механизма автоматического контроля заряда). Поэтому, лучше всего заряжать полностью разряженный аккумулятор и строго соблюдать время зарядки, что позволит сохранить емкость NiCd аккумулятора достаточно долгое время.

При использовании «быстрой» зарядки (со временем заряда менее 5 часов) желательно иметь зарядное устройство с температурным датчиком, поскольку при заряде повышается температура аккумулятора, вместе с температурой растет емкость, с ростом емкости зарядный прибор может перезарядить батарею свыше необходимого уровня, что приводит к еще большему росту температуры (явление «терморазгона» аккумулятора) и, как минимум, к ухудшению параметров батареи. Подобная ситуация существует и при заряде батареи при низких температурах. Температурный датчик позволяет сдвинуть параметры заряда в зависимости от температуры аккумулятора, а также отключить батарею от заряда при превышении скорости роста температуры выше 1 градуса Цельсия в минуту или по достижении температуры батареи в 60 градусов Цельсия что позволяет избежать трагических последствий терморазгона.

В качестве иллюстрации необходимости термодатчика в зарядном могу привести пример двухлетней давности заряда никель-кадмиевой батареи для профессионального шуруповерта на зарядном без термодатчика (на фото – это самое зарядное устройство), позволяющего заряжать батарею ускоренным темпом – за час. В то время была температура в квартире около 30°C, зарядное автоматически должно заряжать аккумулятор до достижения целевого напряжения и автоматически отключаться, что английским по-белому было сказано в инструкции в разделе безопасность. Утром первый аккумулятор из комплекта был заряжен без всяких эксцессов – через 50 минут зарядное отключилось, ближе к вечеру второй аккумулятор при заряде преподнес сюрприз: из-за отсутствия термодатчика в зарядном, батарея вошла в режим терморазгона. Так как заряд был ускоренным проблема была замечена поздно – когда аккумулятор пошел дымом и стал разбрызгивать горячий электролит. Быстро отключенный от сети зарядник удалось спасти. Аккумулятор же еще долго сопел в агонии, пытаясь причинить как можно больше вреда при отходе в мир иной, однако ему это не удалось и вред ограничился стоимостью самого аккумулятора – 15USD. С тех пор зарядное подключается к сети через таймер.

Несмотря на свои недостатки, никель-кадмиевые аккумуляторы до сих пор существуют среди нас. Надеюсь, немного теории и практического опыта, изложенного в статье, позволят читателю получить от никель-кадмиевого аккумулятора своего устройства максимум того, на что он способен.

Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-Cd аккумуляторной батареи

Таблица для медленного (trickle) заряда типовых элементов

Стандартный режим зарядки

Пиковый ток зарядки

Максимальный ток разрядки

Данные в таблице актуальны для полностью разряженных аккумуляторов

Контакты

You’ll need Skype Credit Free via Skype

Корзина
Мой кабинет
А знаете ли вы что..
Счетчики

PowerLabs ® – является зарегистрированным товарным знаком. Обладателем исключительных прав на товарный знак ООО Силовые системы . PowerLabs.ru | 2007-

Работа с Ni Cd аккумуляторами для шуруповерта

Купил новый шуруповерт и решил поглубже разобраться как правильно эксплуатировать его никель-кадмиевые аккумуляторы.
Цель – активная работа шуруповертом со сменой аккумуляторов (АкБ) без риска испортить аккумуляторы раньше времени.
Справка:
У данного шуруповерта:
– Аккумуляторная батарея – 12В.
– Количество элементов – 10.

– Ёмкость батареи – 1,2 Ачаса.
– ЭДС заряженной АкБ – 13,6В.
Особенности:
– Считается, что максимальная ЭДС полностью разряженной АкБ – 10В.
– Все Ni Cd аккумуляторы имеют эффект памяти , т.е. если их не разряжать до конца, то они теряют свою емкость.
– У Ni Cd аккумуляторов большой саморазряд.
– Количество циклов заряд-разряд у любых аккумуляторов ограничено.
– Считается, что единственным критерием полного заряда Ni Cd аккумуляторов (при токах больших, чем 0,1С) является их температура, равная примерно 40*С.
Что я сделал:
1. Во-первых, изучил мат. часть (файл приложен).
2. Во-вторых, провел серию измерений.
3. В-третьих, проработал и сделал зарядно-разрядное устройство для сверхбыстрого заряда и автоматического отключения при номинальном разряде.
Итак, по пунктам:

1. Читайте теорию (файл).
2. Промерил зарядные токи и температуры АкБ при двух сильно разных токах и сопоставил их с теорией .#8203;

2А. Быстрый заряд большим начальным током (большим, чем 2,5 Ампера).
Полностью разряженную АкБ заряжал, взятым от старого ноутбука зарядным устройством с ЭДС 15 Вольт без дополнительных ограничителей тока/напряжения, т.е. – напрямую. Вообще-то, это называется заряд постоянным напряжением .

Результат:
За первые 15 минут АкБ приняла 50% своей емкости, при этом зарядный ток снизился до 1,4А. Температура АкБ почти не изменилась.
Далее в течении следующих 45 минут ток асимптотически приблизился к 0,22А (температура АкБ повысилась до 30*С). Затем почти 1 час ток оставался на уровне 0,22А (в конце – 34*С) и еще через 30 минут я отключил заряд при явно выраженном автоматическом выравнивании заряда элементов (в соотв. с теорией ) – при повышении тока до 0,35А и температуры до 38*С.
Вывод: полный заряд большим током можно производить за 2,5 часа. А до 50% – за 15 минут. О проблемах с недозарядом я нигде не читал. Проблемы только – с недораз рядом. Ну, и, конечно, – с переза рядом (а вернее – с перегревом из-за перезаряда).
2Б. Медленный заряд малым током (0,1С, т.е. – 120мА). Режим – близкий к капельному .
Полностью разряженную АкБ заряжал, зарядным устройством от другого шуруповерта (менее мощным, чем штатное) без дополнительных ограничителей тока/напряжения, т.е. тоже напрямую.
За первые 15 минут зарядный ток упал с 310мА до 120мА и далее оставался более-менее стабильным, а температура за 15 часов заряда поднялась до 37*С.
При этом, температура в 36-37*С стабилизировалась уже после 10,5 часов заряда.
Вывод: Заряд током близким, но не более, чем 0,1С можно проводить без ограничения по времени, т.е. – не бояться перегрева/перезаряда АкБ. Грубо говоря – включил на ночь и потом как проснулся, почесался и отключил. Это полезно если у АкБ отсутствует отключающий термоэлемент.

3. Из зарядного блока от старого шуруповерта я сделал зарядно-разрядное устройство (ЗРУ).#8203;

Ну, заряд там – напрямую от любого из двух описанных выше зарядных устройств, а разряд – через мощный резистор (24 Ома) со схемкой на реле. Реле – автоматически отключает разряд при достижении напряжения 9-10 Вольт.
Зачем принудительный разряд? Он нужен, чтобы емкость АкБ не снижалась, т.е. чтобы ликвидировать эффект памяти (см. теорию в файле). Т.е. когда пользователь считает, что АкБ надо менять, он вставляет полу разряженную АкБ в ЗРУ в режим разряда и, занимаясь свои делом, ждет, когда погаснет светодиод. После этого переводит тумблер в положение заряд и, при наличии у данной АкБ термоэлемента, отключающего заряд при повышении температуры до 40-45*С – забывает про него. Причем, использовать заряжаемую АкБ он может уже через 15 минут (при быстром заряде). Если термоэлемента нет, то для отключения можно использовать суточный электромеханический таймер .

Примечание 1. В принципе, можно разряжать АкБ и самим шуруповертом, но мне это не понравилось. Контроль уровня номинального разряда примерно такой: если уже еле вращающийся без нагрузки патрон остановить рукой и он после этого сам уже не начнет вращаться, то – разряд близок в номинальному.
Примечание 2. При любом реальном токе заряда об окончании заряда Ni Cd аккумуляторов можно и нужно судить по температуре АкБ – лучше около 40*С (при комнатной окружающей температуре!).
Примечание 3. На основе сказанного можно сделать рекомендации по хранению АкБ. Цель рекомендаций – максимальный ресурс АкБ.
Я бы выделил два разных режима эксплуатации шуруповерта:
– Редко. Одна батарея пусть лежит в том состоянии какое осталось после последней работы, а другую – хранить разряженной. При начале работы первой пользоваться (дораз рядить в процессе работы), а вторую в это время можно заряжать.

– Часто. Хранить одну – в заряженном состоянии, а другую – в любом, какое осталось после последней работы. Ну, а если – очень часто (каждый день), то можно и обе хранить в заряженном состоянии.
***
Понимаю, что не у всех есть ЗУ для быстрого заряда, как и для медленного (штатные обычно дают средний между ними ток ). Однако, все-таки, их несложно сделать/найти. В любом случае надеюсь, что написанное здесь поможет кому-то немного разобраться с такими своеобразными Ni Cd аккумуляторами.

Благодаря совершенствованию производства Ni-Cd-батареи сегодня применяются в большинстве портативных электронных устройств. Приемлемая стоимость и высокие эксплуатационные показатели сделали представленную разновидность аккумуляторов популярной. Такие устройства сегодня широко применяются в инструментах, фотоаппаратах, плеерах и т. д. Чтобы батарея прослужила долго, необходимо узнать, как заряжать Ni- Cd-аккумуляторы . Придерживаясь правил эксплуатации подобных устройств, можно значительно продлить срок их службы.

Основные характеристики

Чтобы понять, как заряжать Ni- Cd-аккумуляторы , необходимо ознакомиться с особенностями подобных приборов. Их изобрел В. Юнгнер еще в далеком 1899 году. Однако их производство было тогда слишком затратным. Технологии совершенствовались. Сегодня в продаже представлены простые в эксплуатации и относительно недорогие батареи никель-кадмиевого типа.

Представленные устройства требуют, чтобы заряд происходил быстро, а разряд медленно. Причем опустошение емкости батареи необходимо выполнять полностью. Подзарядка производится импульсными токами. Этих параметров следует придерживаться на протяжении всего срока эксплуатации устройства. Зная, каким током заряжать аккумулятор Ni- Cd, можно продлить срок его службы на несколько лет. При этом подобные батареи эксплуатируются даже в самых тяжелых условиях. Особенностью представленных аккумуляторов является «эффект памяти». Если периодически не разряжать батарею полностью, на пластинах ее элементов будут формироваться крупные кристаллы. Они снижают емкость аккумулятора.

Преимущества

Чтобы понять, как правильно заряжать Ni-Cd-аккумуляторы шуруповерта, фотоаппарата, камеры и прочих портативных приборов, необходимо ознакомиться с технологией этого процесса. Она простая и не требует особых знаний и умений от пользователя. Даже после длительного хранения батареи ее можно быстро зарядить снова. Это одно из преимуществ представленных устройств, которые делают их востребованными.

Никель-кадмиевые батареи обладают большим количеством циклов заряда и разряда. В зависимости от производителя и условий эксплуатации этот показатель может достигать более 1 тысячи циклов. Преимуществом Ni-Cd-батареи является ее выносливость и возможность работы в нагруженных условиях. Даже при эксплуатации ее на морозе оборудование будет работать исправно. Его емкость в таких условиях не меняется. При любой степени зарядки аккумулятор можно будет хранить длительное время. Немаловажным преимуществом его является низкая стоимость.

Недостатки

Одним из недостатков представленных устройств является факт, что пользователь обязательно должен изучить, как правильно заряжать Ni- Cd-аккумуляторы. Представленным батареям, как уже говорилось выше, присущ «эффект памяти». Поэтому пользователь должен периодически проводить профилактические мероприятия по его устранению.

Энергетическая плотность представленных аккумуляторов будет несколько ниже, чем у других разновидностей автономных источников питания. К тому же при изготовлении этих приборов применяются токсичные, небезопасные для экологии и здоровья людей материалы. Утилизация подобных веществ требует дополнительных затрат. Поэтому в некоторых странах применение подобных аккумуляторов ограничено.

После длительного хранения Ni- Cd -батареи требуют проведения цикла заряда. Это связано с высокой скоростью саморазряда. Это также является недостатком их конструкции. Однако, зная, как правильно заряжать Ni- Cd-аккумуляторы , правильно их эксплуатировать, можно обеспечить свою технику автономным источником питания на долгие годы.

Разновидности зарядных устройств

Чтобы правильно заряжать аккумулятор никель-кадмиевого типа, нужно применять специальное оборудование. Чаще всего оно поставляется в комплекте с батареей. Если же зарядного устройства по каким-то причинам нет, можно приобрести его отдельно. В продаже сегодня представлены автоматические и реверсивные импульсные разновидности. Применяя первый тип устройств, пользователю не обязательно знать, до какого напряжения заряжать Ni- Cd-аккумуляторы . Процесс выполняется в автоматическом режиме. При этом одновременно можно заряжать или разряжать до 4 батареек.

При помощи специального переключателя устройство устанавливается в режим разрядки. При этом цветовой индикатор будет светиться желтым цветом. Когда эта процедура будет выполнена, прибор самостоятельно переключается в режим зарядки. Загорится красный индикатор. Когда аккумулятор наберет требуемую емкость, устройство перестанет подавать на батарею ток. При этом индикатор загорится зеленым светом. Реверсивные зарядные устройства относятся к группе профессионального оборудования. Они способны выполнять несколько циклов зарядки и разрядки с разной длительностью .

Специальные и универсальные зарядные устройства

Многих пользователей интересует вопрос о том, как заряжать аккумулятор шуруповерта Ni- Cd типа. В этом случае не подойдет обычный прибор, рассчитанный на пальчиковые батарейки. В комплекте с шуруповертом чаще всего поставляется специальное зарядное устройство. Именно его следует применять при обслуживании батареи. Если же зарядного устройства нет, следует приобрести оборудование для аккумуляторов представленного типа. При этом можно будет зарядить только батарею шуруповерта. Если в эксплуатации имеются батареи различного типа, стоит приобрести универсальное оборудование. Оно позволит обслуживать автономные источники энергии практически для всех устройств (камеры, шуруповерта и даже АКБ). Например, сможет заряжать Ni-Cd-аккумуляторы iMAX B6. Это простой и полезный в хозяйстве прибор.

Разрядка прессованной батареи

Особой конструкцией характеризуются прессованные Ni- Cd-аккумуляторы. Как заряжать и выполнять разрядку представленных устройств, зависит от их внутреннего сопротивления. На этот показатель влияют некоторые конструкционные особенности. Для длительной работы оборудования применяются аккумуляторы дискового типа. Они имеют плоские электроды достаточной толщины. В процессе разрядки их напряжение медленно падает до 1,1 В. Это можно проверить при помощи построения графика кривой.

Если батарею продолжить разряжать до показателя 1 В, ее разрядная емкость составит 5-10% от первоначального значения. Если ток увеличить до 0,2 С, существенно снижается напряжение. Также это касается и емкости батареи. Это объясняется невозможностью разрядить массу по всей поверхности электрода равномерно. Поэтому сегодня толщину их снижают. При этом в конструкции дисковой батареи присутствует 4 электрода. Их можно в этом случае разряжать током 0,6 С.

Цилиндрические батареи

Сегодня широко применяются батареи с металлокерамическими электродами. Они обладают малым сопротивлением и обеспечивают высокие энергетические показатели устройства. Напряжение заряженного Ni- Cd-аккумулятора этого типа удерживается на уровне 1,2 В до потери 90% заданной емкости. Около 3% ее теряется при последующем разряде с 1,1 до 1 В. Представленный тип батарей допускается разряжать током 3-5 С.

Электроды рулонного типа установлены в цилиндрических аккумуляторах. Их можно разряжать током с более высокими показателями, который находится на уровне 7-10 С. Показатель емкости будет максимальным при температуре +20 ºС. При ее увеличении это значение несущественно меняется. Если температура снизится до 0 ºС и ниже, разрядная емкость уменьшается прямопропорционально приросту разрядного тока. Как заряжать Ni- Cd-аккумуляторы, разновидности которых представлены в продаже, необходимо рассмотреть подробно.

Общие правила зарядки

При совершении зарядки никель-кадмиевого аккумулятора крайне важно ограничивать излишний ток, поступающий на электроды. Это необходимо из-за роста внутри устройства при таком процессе давления. При зарядке будет выделяться кислород. Это влияет на коэффициент использования тока, который будет снижаться. Существуют определенные требования, которые объясняют, как заряжать Ni- Cd-аккумуляторы. Парамерты процесса учитывают производители специального оборудования. Зарядные устройства в процессе своей работы сообщают батарее 160% от номинального значения емкости. Интервал температур на протяжении всего процесса должен оставаться в рамках от 0 до +40 ºС.

Режим стандартной зарядки

Производители обязательно указывают в инструкции, сколько заряжать Ni- Cd-аккумулятор и каким током это нужно делать. Чаще всего режим выполнения этого процесса стандартный для большинства разновидностей батарей. Если аккумулятор имеет напряжение 1 В, его зарядка должна выполняться в течение 14-16 часов. При этом ток должен быть 0,1 С.

В некоторых случаях характеристики процесса могут немного отличаться. На это влияют конструкционные особенности устройства, а также увеличенная закладка активной массы. Это необходимо для наращивания емкости батареи.

Пользователя также может интересовать, каким током заряжать аккумулятор Ni- Cd . В этом случае есть два варианта. В первом случае ток будет постоянным в течение всего процесса. Второй вариант позволяет длительно заряжать аккумулятор без риска его повреждения. Схема предполагает применение ступенчатого или плавного снижения тока. На первой стадии он будет значительно превышать показатель 0,1 С.

Ускоренная зарядка

Существуют и другие способы, которые приемлют Ni- Cd-аккумуляторы. Как заряжать батарею этого тип в ускоренном режиме? Здесь существует целая система. Производители увеличивают скорость этого процесса благодаря выпуску особых устройств. Они могут заряжаться при повышенных показателях тока. В этом случае прибор обладает особой системой контроля. Она предупреждает сильный перезаряд аккумулятора. Такую систему может иметь либо сама батарея, либо ее зарядное устройство.

Цилиндрические разновидности устройств заряжают током постоянного типа, величина которого составляет 0,2 С. Процесс при этом будет длиться всего 6-7 часов. В некоторых случаях допускается заряжать батарею током 0,3 С в течение 3-4 часов. В этом случае контроль процесса крайне необходим. При ускоренном выполнении процедуры показатель перезаряда должен составлять не более 120-140% емкости. Существуют даже такие аккумуляторы, которые можно будет зарядить полностью всего за 1 час.

Прекращение зарядки

Изучая вопрос того, как заряжать Ni- Cd-аккумуляторы, необходимо рассмотреть завершение процесса. После того как ток перестает поступать на электроды, внутри батареи давление все еще продолжает расти. Этот процесс происходит из-за окисления на электродах гидроксильных ионов.

Настройка режима

Чтобы правильно зарядить Ni- Cd-аккумулятор , необходимо знать правила настройки оборудования (если они предусмотрены производителем). Номинальная емкость батареи должна иметь ток заряда до 2 С. Необходимо выбрать тип импульса. Он может быть Normal, Re-Flex или Flex. Порог чувствительности (понижение давления) должен составлять 7-10 мВ. Его еще называют Delta Peak. Его лучше выставлять на минимальном уровне. Ток подкачки требуется установить в диапазоне 50-100 мА-ч. Чтобы иметь возможность полноценно использовать мощность аккумулятора, нужно выполнять зарядку большим током. Если же требуется его максимальная мощность, аккумулятор заряжают малым током в нормальном режиме. Рассмотрев, как заряжать Ni- Cd-аккумуляторы, каждый пользователь сможет выполнить этот процесс правильно.

Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные 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.

Первым был изобретён Ni-cd. Этой технологии более ста лет. NI-MH широко применятся в бытовых устройствах, начали 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. Это меньшая ёмкость и 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 этого типа батарей – высокая токоотдача и 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 обязательно разрядить;
  • подключить зарядное устройство (или установить в него аккумуляторы при бытовом исполнении) и дождаться отключения при полном заряде;
  • в случае если зарядное не обеспечивает автоотключение, рассчитать необходимое время заряда и по его истечении произвести отключение;
  • хранить ni cd аккумуляторы в разряженном состоянии.

Особенности и применение NI MH аккумуляторов

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

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

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

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

Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”. Впоследствии эту надпись убрали. Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для металлогидридных аккумуляторов.

Заряд никель металлогидридных аккумуляторов

Напряжение зарядки ni mh такое же, как и у никель-кадмиевых батарей. Зарядное устройство будет подавать на один элемент 1,5-1,6v. Ток заряда ni mh аккумуляторов может меняться от 0,1 до 1С. Но любой производитель бытовых батарей обязательно указывает на них свою рекомендацию этого параметра. Рекомендация производителей составляет 0,1С. Например для 2500mAh номинальный ток заряда ni mh аккумуляторов составляет 250mA. Время заряда номинальным током 14 часов. По той же формуле. Ёмкость/ток заряда, результат умножить на 1,4. При таком режиме можно рассчитывать на заявленное производителем, количество циклов. При ускоренном режиме срок службы уменьшается.

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

Зарядные устройства 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.

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, 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 заряда NI MH

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

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

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.

Рекомендации по работе с Ni-MH аккумуляторами

Первое использование

Для того чтобы аккумуляторы вышли на свою максимальную емкость, перед первым их необходимо сначала разрядить до напряжения 0,9В, а затем полностью зарядить.
Эту процедуру рекомендуется повторить 3-5 раз.
Новые купленные аккумуляторы из упаковки должны иметь напряжение более 1В. Меньшее напряжение говорит о том, что аккумуляторы хранились слишком долго без подзаряда, либо хранились при неоптимальной температуре и за счет саморазряда их напряжение снизилось. При снижении напряжения ниже 0,9В в аккумуляторе начинаются необратимые процессы, которые ведут к снижению емкости и увеличению внутреннего сопротивления.

Существуют зарядные устройства с функциями доразряда, тренировки аккумуляторов (циклирования) и измерения емкости и напряжения, например ROBITON ProCharger1000, MasterCharger Pro, MasterCharger 2B/Pro

Номинальная емкость

Номинальная емкость - количество электричества в ампер-часах, которое способен отдать полностью заряженный аккумулятор при разряде в строго определенных условиях.
Для измерения номинальной емкости производители используют следующую методику:
заряд током 0,2С в течение 16 часов (где С - емкость аккумулятора), перерыв 1 час, разряд током 0,15-0,20С до 0,9В. Температура 18-22*С.
При несоблюдении этих условий емкость ваших аккумуляторов может отличаться от заявленной. Но зачастую хорошие аккумуляторы сохраняют те же показатели емкости и при значительном увеличении тока заряда и разряда.

Точное значение номинальной емкости можно узнать в спецификации на данный аккумулятор. Емкость, указанная на этикетке, может отличаться от номинальной.

Большинство зарядных устройств, которые обладают функцией замера емкости  - не калиброваны и имеют погрешность до 5%. Это означает, что один и тот же аккумулятор емкостью 2500мАч, может показать различную емкость при измерении: от 2375мАч до 2625мАч. 

Эффект памяти

Эффект памяти -  потеря емкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при подзаряде не полностью разрядившегося аккумулятора.
Когда говорят, что Ni-MH не обладают "эффектом памяти", имеют ввиду, что выражен он значительно слабее, чем у Ni-Cd аккумуляторов. Так сложилось исторически, так как Ni-Cd аккумуляторы появились первыми и обладали сильновыраженным "эффектом памяти"
Примерно 1 раз в два месяца необходимо полностью разряжать Ni-MH аккумуляторы (до 0,9В), чтобы поддерживать емкость аккумулятора на уровне заявленной производителем.

Название «эффект памяти» связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт только до «запомненной границы»

Количество циклов

Ni-MH аккумуляторы могут выдержать более 500 циклов заряд/разряд.
Количество циклов измеряется просто - аккумулятор заряжается/разряжается до тех пор, пока его емкость не снизится до уровня 80% от номинальной емкости. После 500-го цикла аккумулятор не "умирает", а продолжает работать, но его емкость уже будет ниже на 20% от изначальной емкости.

Температура

Стандартный заряд: От 0 до 45ºС

Быстрый заряд: От 10 до 45ºС

Разряд: От -20 до 65ºС

Зачастую перегрев происходит при заряде аккумуляторов большим током. Температура при заряде током более 0,5С (где С - емкость) может достигать 65*С, поэтому при использовании быстрых зарядных устройств неизбежно ускоренное старение аккумуляторов.

Некоторые зарядные устройства имеют охлаждающий куллер, либо систему защиты от перегрева – они прекращают процесс заряда при превышении некоторого температурного порога.

Хранение

Максимальный срок хранения Ni-MH аккумуляторов достигается при уровне заряженности примерно 50%. С производства Ni-MH аккумуляторы выходят именно в таком состоянии. Оптимальная температура хранения от -20 до +30*С.

Саморазряд

Стандартные Ni-MH аккумуляторы, как и все другие элементы питания подвержены саморазряду. Это означает, что с течением времени их запасенная энергия снижается.
Скорость саморазряда стандартных Ni-MH аккумуляторов составляет до 40% в течение месяца. При этом 15-20% своей запасенной энергии аккумулятор теряет в первые сутки после заряда и по 10-15% от остаточной запасенной энергии теряется в течение каждого следующего месяца.
Это означает, что стандартные Ni-MH аккумуляторы необходимо подзаряжать непосредственно перед использованием.

Существуют Ni-MH аккумуляторы с низким саморазрядом, обычно с отметкой READY To USE или LOW SelfDischarge. За год их запасенная энергия снижается всего на 15%. Такие аккумуляторы выходят с производства полностью заряженными, они готовы к использованию сразу после покупки.

Время заряда Ni-MH аккумуляторов

Для аккумуляторов любой емкости формула расчета времени заряда проста:
Время (в часах) = Емкость аккумулятора (в мАч) * 1,2 / Ток зарядного устройства (в мА)

Например, если аккумулятор емкостью 2500мАч поставить на заряд током 700мА, то время заряда составит: 2500 * 1,2 / 700 = 4,3 часа

Формула применима для полностью разряженных аккумуляторов

Ток заряда Ni-MH аккумуляторов

Все Ni-MH аккумуляторы поддерживают стандартный и быстрый заряд.
Некоторые модели аккумуляторов могут поддерживать сверхбыстрый заряд.
Ток заряда выражается через С - емкость аккумулятора.
Например, ток заряда 0,3С для аккумулятора 2500мАч это 2500 * 0,3=750мА

Стандартный заряд: ток заряда <0,2C 

Время заряда аккумуляторов контролируется пользователем. Перед зарядом аккумуляторов необходимо вычислить приблизительное время заряда по формуле.

Быстрый заряд: ток заряда 0,2C-0,5С

При этом токе возможно автоматическое определение момента окончания заряда. Аккумуляторы можно заряжать в автоматическом режиме, если используется автоматическое зарядное устройство. В случае использования стандартных зарядных устройств, время заряда контролируется пользователем и вычисляется предварительно  по формуле.
В процессе заряда возможен небольшой нагрев аккумуляторов, это нормально.

Сверхбыстрый заряд: ток заряда 0,5-1C

При этом токе возможно автоматическое определение момента окончания заряда. Можно заряжать в автоматическом режиме, если у вас автоматическое з/у, а если нет, то нужно вычислить время по приведенной выше формуле.

Возможен сильный нагрев аккумуляторов, это нормально. Если нагрев выше 55*С, необходимо отключить заряд и подождать их остывания. Примерно температуру можно оценить по тактильным ощущениям при длительном прикосновении к аккумуляторам - если есть ощущение жжения и продолжительно удерживать контакт невозможно, значит температура 55-60*С.

Помните, что не все аккумуляторы поддерживают сверхбыстрый заряд.

Аккумуляторы AA (Ni-MH, Ni-Cd) и Правильная зарядка, или восхваление Maha и LaCrosse (TechnoLine)

В современных устройствах - вспышках, фотоаппаратах и пр. широко применяются аккумуляторы формата АА. Они чаще всего бывают никель-металгидридные (Ni-MH), реже никель-кадмиевые (Ni-Cd, Ni-Cad). У каждого из этих типов есть свои плюсы и минусы:

  • Ni-MH - довольно ёмкие и стабильные, лучше всего подходят для фотоаппаратов, для вспышек же подходят, когда не требуется быстрая зарядка
  • Ni-Cd - менее ёмкие из всех, но зато способные выдавать больший ток, даже при сильном разряде - лучше всего подходящие для вспышек, так как обеспечивают быстрый заряд. Крайне токсичны - кадмий из одного аккумулятора способен отравить огромное количество воды, поэтому сейчас такие аккумуляторы крайне мало производят
Аккумуляторы даже одного типа, например, Ni-MH, даже производимые одной и той же фирмой - очень разные. Например, большая ёмкость практически всегда подразумевает меньшую силу тока. Зарядить никель-металгидридные и никель-кадмиевые(наиболее распространенные пальчиковые аккумуляторы типоразмера AA) оказывается не так уж и просто:
  • Например, зарядный ток может быть большим или малым. Малый зарядный ток означает очень долгую зарядку, но аккумулятор заряжен будет лучше.
    Большой зарядный ток означает очень быструю зарядку (с сильным нагревом аккумулятора, посему быстрые зарядные устройства обязательно оборудованы вентиляторами), но неполную зарядку и более быстрый износ аккумулятора. Древнее правило гласит “хорошую зарядку обеспечивает зарядка током равным 0.1 от емкости аккумулятора”. Быстрые зарядки это правило нарушают.
  • Есть ещё и такое плохое явление как “эффект памяти аккумулятора”: неполный разряд аккумулятора с последующим зарядом означает что в следующий раз аккумулятор будет работать до того состояния когда его в прошлый раз не полностью разрядили - то есть теряет ёмкость.
    Никель-кадмиевые подвержены этому эффекту больше, чем никель-металгидридные. Вот почему так важно полностью разряжать аккумулятор до его следующего заряда (но и тут важно не переусердствовать - ибо разряд аккумулятора до 1 вольта способен безвозвратно испортить аккумулятор).
    Проблема с потерей ёмкости возникает и при обычной работе аккумулятора - при эксплуатации аккумуляторов долго. Впрочем, “эффект памяти” можно побороть “тренировками” аккумуляторов, то есть многократными полными разрядами и последующим зарядами.
Лично у меня было 2 зарядных устройства - быстрое получасовое зарядной устройство (кстати, есть и ещё более быстрые зарядные устройства, например, пятнадцатиминутные, и стоят недорого и торговая марка, вроде, неплохая - Duracell) и медленное восьмичасовое зарядное устройство. Оба зарядных устройства - неплохих производителей (Duracell и Annsman).
Аккумуляторы, заряженные этими разными зарядными устройствами, вели себя по разному - явное преимущество 8-часовой зарядки ыо хорошо заметно, ибо после зарядки восьмичасовой аккумуляторов хватало заметно на дольше. Посему большую часть времени я пользовался восьмичасовой, оставляя получасовую зарядку на крайний случай.
Хотя реклама и говорит, что современные аккумуляторы хороших моделей этой проблемы с “потерей ёмкости из-за эффекта памяти аккумулятора” не имеют, но мой опыт (порядка 15 комплектов по 4 штуки аккумуляторов в каждом комплекте, все комплекты самых разных марок - специально разные покупал, как дешёвые так и очень дорогие) говорит об обратном. То есть у разных моделей действительно в процессе эксплуатации происходит разная потеря ёмкости - у кого то больше, у кого то меньше, но реклама врет - от проблем с “эффектом памяти” современные аккумуляторы полностью не избавлены.
Самое неприятное, что плохие аккумуляторы подводят именно на фотосъёмке. Проявляется это так - полностью заряженные аккумуляторы издыхают после нескольких десятков кадров (а бывает и после нескольких кадров, даже о десятках речь не идёт). Иногда срабатывает “закон подлости” - чем меньше у тебя времени на съёмке - тем большее количество негодных комплектов аккумуляторов у тебя обнаруживается.
Когда такое со мной приключилось на репортажной съёмке - моменты которой повторить невозможно - после съёмки, я купил несколько новых комплектов аккумуляторов. Но когда спустя месяца три эксплуатации при умеренных нагрузках (разрядах-зарядах примерно раз в 2 недели на каждый комплект) на неспешной предметной съёмке после нескольких вспышек отказали подряд несколько комплектов, в том числе и новых - я потратил некоторое количество времени на поиск информации о нормальных зарядных устройствах.
Выяснил ещё интересную вещь - идеальный зарядный ток, при котором аккумуляторы заряжаются по максимуму и идеальное время зарядки, зависит от ёмкости аккумулятора. А, значит, лучше всего заряжающего полностью автоматического зарядного устройства быть не может. Ведь аккумуляторы типоразмера AA не оснащены механизмом обратной связи, который мог бы передать какую-либо информацию (например, хотя бы информацию о номинальной ёмкости) зарядному устройству. Из наиболее распространенных аккумуляторов подобным приспособлением оснащаются только литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, но не типоразмера AA.
Получается, что правильно заряжать аккумуляторы без механизма обратной связи совсем не просто. Более того, даже новые аккумуляторы следует перед началом экслуатации “тренировать”. С аккумуляторами лежавшими более 3 месяцев также следует делать “тренировку”. Легкую “тренировку” следует делать и с полежавшими небольшое время (более 2 недель и менее 3 месяцев) аккумуляторами.
Поскольку вручную “тренировать” аккумуляторы очень утомительно выпускаются и умные зарядные устройства. А поскольку зарядный ток и время и дополнительно необходимые операции по “тренировке” аккумулятора зависит от самого аккумулятора - от его ёмкости номинальной, ёмкости фактической, времени бездействия (времени хранения), особенностей внутренней химии аккумулятора, - то есть очень и очень умные зарядные устройства.
Применение очень умных зарядных устройств позволяет не оказаться на ответственной съёмке с полной сумкой полностью заряженных, но очень быстро разряжающихся аккумулятором, как это несколько раз случалось со мной. Ну и в целом работа с аккумуляторами станет удобнее - их будет намного дольше хватать, реже понадобится покупать новые. В настоящее время мне известны следующие очень умные зарядные устройства:
  • Maha Energy PowerEx MH-C9000 WizardOne Charger-Analyzer for 4 AA / AAA
  • La Crosse Technology BC-900 AlphaPower Battery Charger (известная также под названиями Techno Line BC900, Techno Line iCharger)
  • La Crosse Technology BC-700 (отличается от BC-900 уменьшенным током заряда, но и этого хватает за глаза)

Подробное обсуждение аккумуляторов и зарядок - здесь: http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=20:27398

вопросы и ответы • Проверено лично!

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

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

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

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

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать и восстанавливать

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

Характерные особенности и преимущества

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

Выделяют несколько типовых конструкций никель металл гидридных АКБ:

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

Среди достоинств такого источника питания выделяют:

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

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

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

Зарядка аккумулятора никель металлгидридного

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

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

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

Капельный тип зарядки

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

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

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

Быстрая подзарядка

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

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

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

Дабы зарядить ni mh акб, выполняют такие действия:

  • Предварительная зарядка

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

  • Переход на ускоренный режим

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

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

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

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

  • Дополнительная и поддерживающая зарядка

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

Ускоренная зарядка

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

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

Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

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

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

Восстановление никель металлогидридных источников питания

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

Перед тем как восстановить источник питания, подготавливаются такие предметы:

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

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

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

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

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

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

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

Просмотрите видео про восстановление такого аккумулятора.

Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей

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

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

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

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

Видео про Nimh аккумуляторы


Как заряжать аккумулятор для страйкбола?

Как заряжать аккумулятор для страйкбола

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

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

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

В каждой части мы отдельно выделим способы зарядки различными ЗУ:

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

Выбор тока зарядки аккумулятора для страйкбола

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

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

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

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

NiCd / NiMh

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

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

Процесс зарядки NiCd / NiMh аккумулятора

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


2. Простое ЗУ (на примере штатного безымянного зарядного устройства)
- Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов NiCd / NiMh.


- Включите зарядное устройство в сеть



- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ



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



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

3. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower N3 Compact Charger)
- Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов NiCd / NiMh. Это можно кзнать из наклейки на ЗУ, либо из инструкции.



- Включите зарядное устройство в сеть



- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ



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


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


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



- Включите зарядное устройство в сеть

 

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

 

- Задайте необходимые параметры зарядки:

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

  


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

 

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

 

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

- После окончания зарядки отключите АКБ и выключите ЗУ из розетки.

Li-Po / Li-Ion

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

Процесс зарядки LiPo / LiIon аккумулятора

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



2. Простое ЗУ 

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

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

- Включите зарядное устройство в сеть

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

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

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

3. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower B3 Compact)

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


- Включите зарядное устройство в сеть

 

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ


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


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



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




- Включите зарядное устройство в сеть

 

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

 

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

- Задайте необходимые параметры зарядки:

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

 

Выберите необходимый ток заряда A (в амперах) и количество элементов S (банок) в АКБ при помощи кнопок «<» и «>» и «Start».
В данном случае мы ставим ток зарядки в половину емкости аккумулятора (1.2 А) и три банки по 3.7В каждая (11.1В) для аккумулятора LiPo 11.1V 2200mAh.

Нажмите и удерживайте ENTER.


После проверки аккумуляторной батареи (BATTERY CHECK) на экране ЗУ появится информация с количеством элементов.
Нажмите ENTER для запуска процесса зарядки.


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


- После окончания зарядки отключите АКБ и выключите ЗУ из розетки.

LiFePO4

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

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


2. Простое ЗУ

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

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

- Включите зарядное устройство в сеть

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

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

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

3. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower IP 2020)

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


- Включите зарядное устройство в сеть

 

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ


- Установите нужный тип аккумулятора, нажав соответствующую кнопку «LiFe»


- Следите за индикацией зарядного устройства. Как правило, на корпусе ЗУ написано, какой индикатор что означает. На данном конкретном примере есть три индикатора - светодиода, каждый из которых отвечает за свой тип аккумуляторной батареи. 
Постоянный свет диода означает ожидание (без подключенного АКБ) либо полную зарядку аккумулятора.
Мигающий свет значит, что аккумуляторная батарея находится в процессе зарядки.
Быстро мигающая лампочка сигнализирует об ошибке зарядки (неисправность ЗУ либо АКБ).



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

4. Программируемое ЗУ (на примере SkyRC IMax B6)


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

 

- Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ

 

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


- Задайте необходимые параметры зарядки:

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

 

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

 

В меню выберите режим LiFe BATT, нажмите «Enter»


Выберите необходимый ток заряда A (в амперах) и количество элементов S (банок) в АКБ при помощи кнопок Status и Start исходя из параметров аккумулятора.
В нашем случае для аккумулятора LiFePO4 9.9V 1100mAh устанавливаем значение в 1.1 А и 9.9 В (3 элемента).
После установки параметров нажмите и удерживайте «Enter»до появления надписи BATTERY CHECK

 

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

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


- После окончания зарядки отключите АКБ и выключите ЗУ из розетки.


© "Планета Страйкбола", 2018 
Частичная или полная публикация материала без указания авторства запрещена.



Ni-MH аккумуляторы

Содержание:

Конструкция

«Эффект памяти»

Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола

«Тренируем» батареи

Как хранить никелевые батареи

Иные особенности эксплуатации

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

Конструкция

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

«Эффект памяти»

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

Как заряжать и разряжать Ni-Mh аккумуляторы для страйкбола

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

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

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


«Тренируем» батареи

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

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


Как хранить никелевые батареи

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

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

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

Иные особенности эксплуатации

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

Смотрите также:

Страйкбольные винтовки, или легко ли стать снайпером

Аккумуляторы и ЗУ для страйкбола. Разновидности и особенности

28 Июля 2016 Стабилизатор 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 подзарядка 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 создана с помощью CircuitLab

В целях 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.

Со скоростью заряда C / 10 14 часов безопасны, даже если они изначально частично заряжены.Вы осуществляете «непрерывную зарядку» с «скоростью зарядки», и аккумуляторы рассчитаны на то, чтобы полностью справиться с этой скоростью. Если 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!

Можно ли заряжать свинцово-кислотный аккумулятор с помощью никель-металлгидридного или никель-кадмиевого зарядного устройства?

Возможно, вы сможете использовать зарядное устройство NiCd для зарядки аккумулятора. Проблема возникает именно в той части, где вы «ждете завершения». Схемы прекращения зарядки (когда автоматически прекращать зарядку) будут другими. Для свинцово-кислотных, вероятно, переключение из режима ограничения тока в режим ограничения напряжения при некотором максимально безопасном зарядном напряжении.Для NiCd / NiMH, наблюдая за напряжением, где оно идет «за холм» от увеличения к уменьшению, и / или температура быстро растет. Плюс некоторые другие функции безопасности, такие как тайм-аут, повышенное / пониженное напряжение, повышенная / пониженная температура и т. Д.

Если вы поместите в зарядное устройство неправильный химический состав, оно может никогда не увидеть, что нужно для прекращения зарядки, потому что аккумулятор ведет себя по-другому (график напряжения, отображаемый с течением времени, имеет другую картину). Он мог продолжать заряжаться буквально до взрыва аккумулятора.Если вы понимаете, что требуется от аккумулятора и для чего предназначено зарядное устройство, вы все равно сможете использовать его, если сможете вручную наблюдать и при необходимости прекратить зарядку. Вы рискуете разрушить аккумулятор, но в некоторых случаях частичная зарядка прямо сейчас более ценна, чем более длительный срок службы позже.

Ваша заявленная цель - измерить емкость аккумулятора, а не, скажем, вернуть достаточно заряда автомобильному аккумулятору, чтобы вы могли завести автомобиль и проехать на нем, чтобы завершить зарядку.Если все, что вы хотели сделать, это получить "немного" заряда батареи, учитывая, что вы уже знаете, что она разряжена, вы, вероятно, могли бы дать ей зарядиться от источника 2 А на некоторое время и отключить его вручную через некоторое время, значительно меньшее, чем (64 А -hr / 2A) = 32 часа, скажем, 8-12 часов, наблюдая с помощью вольтметра, что напряжение не превышает максимально безопасное напряжение, и преждевременно отключая, если это произойдет. Для того, чтобы полностью зарядить и разрядить аккумулятор для измерения емкости, вам понадобится правильная схема прекращения заряда, которой у вас нет.

Машина для восстановления аккумуляторов Nicad - Сделай сам

Никель-кадмиевые батареи могут быть экономичная (и экологически выгодная) альтернатива к обычным ячейкам. . . если получишь их полноценную жизнь.

Создание машины для восстановления никадских аккумуляторов

Через десять лет перезаряжаемый никель-кадмиевые батареи стали обычным явлением современных удобства. Теперь они приводят в действие все, от бритв до радио, и когда кто-то умирает, вы просто включаете его на подзарядка.(См. «НОВОСТИ МАТЕРИ ЗЕМЛИ», выпуск 95, стр. построение зарядного устройства.) Однако приходит время, когда аккумулятор просто больше не держит заряд и - предположительно - необходимо заменить.

К сожалению, многие Никады опередить время. В большинстве случаев более одна ячейка необходима для питания устройства, а одна неисправная ячейка может перетащите остальную часть совершенно исправной батареи. Чаще всего, проблема во внутреннем коротком замыкании, которое шунтирует текущий вокруг пораженной клетки.Остальные клетки на самом деле хорошо, но для работы недостаточно места, поэтому аккумулятор выбрасывается.

К счастью, с другой стороны, больную клетку часто можно вернуть к жизни, если вы пропустите через него достаточный ток, чтобы короткое замыкание сгорело далеко. По окончании электрошоковой терапии аккумулятор можно заряжать для нормальной работы.



Никадская аккумуляторная батарея Восстановление конструкции

Чтобы собрать недорогой «натяжитель никад», начните с сверление отверстий в пластиковом корпусе и установка переключателя и неоновая лампа, как указано на компоновке деталей.(Использовать резиновый клей для крепления лампы.) Затем припаяйте компоненты вместе, соблюдая полярность конденсаторы и диод. Завяжите узлы на сетевом шнуре переменного тока и зажим ведет внутрь корпуса, так что провода не тянутся на компоненты внутри. Это особенно важно с сетевой шнур: если неизолированные провода выходят из сбоку корпуса можно получить опасный для жизни шок! В целях безопасности внимательно следуйте инструкциям. и используйте только пластиковый корпус.

Машина исцеляющей батареи

Реаниматор nicad можно использовать для воскрешения аккумуляторы до 22 вольт емкостью. С линейным шнуром отключите, подсоедините красный и черный зажимы, соответственно, к положительной и отрицательной клеммам неисправный аккумулятор. (Возможно, вам потребуется использовать определенный тип разъем, например, держатель батареи, чтобы прикрепить батарейки.)

Вставьте вилку в розетку и дождитесь, пока Загорается лампа READY.Это должно занять около 90 секунд. Теперь нажмите кнопку ВОССТАНОВЛЕНИЕ. Индикатор READY должен погаснуть. Если нет, проверьте соединения батареи.

Может потребоваться несколько циклов, чтобы полностью "вылечить" аккумулятор, поэтому продолжайте до тех пор, пока аккумулятор не полностью зарядится под нормальные условия зарядки. Обязательно выделите достаточно времени чтобы загорелся индикатор READY, прежде чем вы нажмете Еще раз кнопку ВОССТАНОВИТЬ. Когда вы закончите, всегда отключайте кондиционер. шнур перед отсоединением выводов аккумулятора и всегда оставляйте шнур отключен, когда устройство не используется.

Не все никады могут быть восстановлены этим методом - даже при оптимальном условий, есть пределы их продолжительности жизни - но большинство может. В некоторых случаях емкость аккумулятора снижается только частично. восстановлен. Но даже тогда некоторые лучше, чем ничего. И ты может обнаружить, что многие батареи вернутся за другую половину (или больше) на всю жизнь.


Первоначально опубликовано: май / июнь 1986 г.

лучших вариантов использования никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов в 2021 году

Коммерческие никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи не были популяризированы до 1960-х годов компанией Sanyo в Японии и США.С тех пор никель-кадмиевые батареи стали очень популярными для перезаряжаемой домашней электроники, игрушек и электроинструментов.

Совсем недавно никель-металлогидридные (NiMH) батареи в значительной степени съели свою долю рынка.

В этой статье мы рассмотрим уникальные особенности никель-кадмиевых аккумуляторов, обсудим их лучшие применения, сравним их с гораздо более популярными никель-металлогидридными аккумуляторами и обсудим, почему для домашнего накопления солнечной энергии есть лучшие варианты, чем никель-кадмиевые аккумуляторы.

На этой странице

Характеристики Ni-Cd аккумуляторов

Никель-кадмиевые (Ni-Cd или «никад») батареи были изобретены еще в 1899 году шведом по имени Вальдемар Юнгнер.В то время в пористых электродах находился никель, который помещался в карманы, в которых смесь никель-кадмий находилась и проводила электричество.

После десятилетий исследований и экспериментов умные люди обнаружили, что чем больше площадь поверхности внутри батареи, тем лучше для более сильных электрических токов.

Таким образом, Ni-Cd аккумуляторы теперь напоминают внутри «желейный рулон» с пористыми анодными и катодными пластинами, помещенными между сепаратором и свернутыми в вкусный заряд с максимальной выходной мощностью.

На обоих концах никель-кадмиевой батареи находится электрод - точка, в которой электричество входит и уходит. В никель-кадмиевых батареях на положительной клемме используется активный материал, называемый гидроксидом никеля, а на отрицательной - металлический кадмий. Внутри находится жидкий раствор щелочного электролита, обычно гидроксида калия.

Кадмий - высокотоксичный элемент, от которого необходимо надлежащим образом утилизировать . В США вы можете сдать их в специализированный центр по переработке аккумуляторов.В то время как современные никель-кадмиевые батареи достаточно хорошо содержат кадмий в самой батарее, не протекая, Европейский Союз запретил переносные модели никель-кадмиевых батарей в 2008 году.

Чем Ni-Cd аккумуляторные батареи отличаются от обычных щелочных батарей

Никель-кадмиевые элементы

доступны в тех же размерах, что и щелочные батареи типов от AAA до sub C и D, а также в многоэлементных комбинированных блоках, которые включают эквивалент 9-вольтовой батареи.

Они могут выдавать аналогичные усилители и иметь емкость в миллиампер-часах (мАч), сопоставимую с другими щелочными батареями.На протяжении многих лет они довольно часто использовались в домашних портативных телефонах, автомобильных игрушках, фонариках, электроинструментах и ​​фототехнике.

Никель-кадмиевые батареи

имеют несколько важных отличий от типичных щелочных батарей, в том числе:

  • Аккумуляторные
  • Постоянный ток
  • Быстрая зарядка и разрядка
  • Может работать при экстремальных температурах
  • Долговечность
Аккумуляторные

Наиболее очевидно, что никель-кадмиевые батареи можно перезаряжать, в то время как большинство других щелочных батарей нужно будет выбросить после того, как они разрядятся.

Для подзарядки просто вставьте их в зарядное устройство для зарядки, и они готовы к работе. Однако они могут быть повреждены, если перезарядить их, поэтому рекомендуется вынимать их из зарядного устройства после достижения 100% заряда.

Постоянный ток

Большинство щелочных батарей имеют напряжение ячеек около 2 В, тогда как напряжение ячеек никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 1,2 В.

Хотя это может показаться плохим, никель-кадмиевые батареи способны выдавать эти 1,2 В от каждого элемента батареи на полную мощность, пока батарея полностью не разрядится.В то время как другие батареи будут медленно работать с все меньшей и меньшей выходной мощностью в течение заряда, никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать постоянное напряжение в течение каждого цикла жизни.

Возможно, у вас был опыт использования электроинструмента, такого как дрель, который действительно вывинчивает дневной свет из любого объекта, с которым он получает возможность взаимодействовать после новой зарядки. Затем разница в мощности становится заметной после 10–12 применений, после чего сверло издает удручающее медленное жужжание и останавливается.

Ni-Cds позволяют электроинструменту проворачивать винт номер 4 так же сильно, как винт 60, вплоть до самого конца заряда.

Никель-кадмиевые батареи

могут обеспечивать такую ​​высокую выходную мощность благодаря очень низкому внутреннему сопротивлению. Подобно слизи, скапливающейся в ваших трубах, которая ограничивает количество воды, которая может выйти из вашего крана, никель-кадмиевые батареи построены из меньшего количества материала, который может препятствовать току электричества, идущему из резервуара, чем другие типы батарей.

Производители аккумуляторов учитывают разницу в напряжении от 1,2 до 2, добавляя дополнительные отдельные элементы к никель-кадмиевым аккумуляторным батареям. Это может сделать напряжение таким же, как у традиционной батареи, но позволит батарее по-прежнему выдавать постоянное высокое напряжение на протяжении всего заряда.

Быстрая зарядка и разрядка

Конструкция с низким внутренним сопротивлением также позволяет никель-кадмиевым батареям быстро разряжать много энергии, а также очень быстро заряжаться.

Устойчивость к экстремальным температурам

Из-за низкого сопротивления никель-кадмиевые аккумуляторы нелегко перегреть.Это позволяет надежно использовать их во многих суровых условиях с широким диапазоном температур.

Долговечность
Никель-кадмиевые батареи

служат десятилетиями. Если они не разрушаются из-за перезарядки, можно ожидать, что они будут работать годами. Слишком большой заряд может повредить вентиляционное отверстие в батарее, что приведет к высыханию элементов.

Максимальное увеличение заряда за счет предотвращения «эффекта памяти» в никель-кадмиевых батареях.

Чтобы ваши никель-кадмиевые батареи оставались в хорошем состоянии, рекомендуется хранить их в разряженном состоянии в прохладном сухом месте.Через год или два рекомендуется провести их через несколько циклов зарядки и разрядки, чтобы восстановить их. Причина, по которой их полезно полностью разрядить перед зарядкой, заключается в том, чтобы противодействовать загадочному явлению, называемому «эффектом памяти». Эффект памяти уникален для никель-кадмиевых аккумуляторов.

Когда вы регулярно заряжаете никель-кадмиевую батарею после небольшого ее использования, кажется, что батарея «помнит», что она получает больше электричества после того, как разрядится определенное количество заряда.Что в итоге происходит, так это то, что он становится ленивым и перестает работать, когда вы пытаетесь использовать большую часть его емкости сверх этого типичного уровня заряда. Это почти как если бы упрямый ребенок потребовал еще конфет перед тем, как закончить домашнее задание.

Итак, чтобы противодействовать этой раздражающей психологии батареи, рекомендуется регулярно разряжать никель-кадмиевую батарею перед хранением и полностью заряжать ее перед использованием. .

Возвращение к жизни мертвых никель-кадмиевых батарей

Если эффекта памяти было недостаточно, чтобы вас немного напугать, как вы относитесь к нежити, поселяющейся в вашей никель-кадмиевой батарее?

Хотя может показаться, что никель-кадмиевые батареи вышли из строя и не разряжаются после долгих лет простоя в подвале, их можно вернуть к жизни, выполнив «глубокого цикла» .

Сначала они вернутся в виде зомби с уменьшенной вместимостью, но чем больше вы выполните полных зарядов и разрядов, они снова начнут работать как новые. Процесс глубокого зацикливания влечет за собой толчок от более крупной батареи через некоторые провода.

Посмотрите видео ниже, в котором хитрый человек разжигает аккумуляторную батарею Ni-Cd десятилетней давности, используя всего лишь искру, и батарея перезаряжается.

Лучшие приложения для никель-кадмиевых аккумуляторов

Обычно никель-кадмиевые батареи используются, когда требуется большая емкость и высокая скорость разряда, что делает их хорошо подходящими для использования в радиоуправляемых автомобилях, фотооборудовании и домашних электроинструментах, которым быстро требуется много энергии.

В наши дни никель-металлогидридные (NiMH) батареи предлагают такую ​​же скорость зарядки и большую емкость батареи того же размера. Вот почему теперь вы видите больше их в батареях для электроинструментов и даже в пультах дистанционного управления. Мы рассмотрим их более подробно в следующем разделе.

Наилучшие варианты использования Ni-Cd аккумуляторов в малых масштабах

Светильники на солнечных батареях с питанием от солнца и никель-кадмиевых батарей. Изображение предоставлено: Обзор Geek

Солнечные фонари : Если у вас есть солнечные рождественские огни или фонари для садовых дорожек, никель-кадмиевые батареи - отличный вариант использования.Это потому, что они держат свой заряд значительно дольше, чем никель-металлгидридные аккумуляторы, после попадания прямых солнечных лучей в середине дня и бездействия во второй половине дня. Любители аккумуляторов называют эту особенность низкой «скоростью саморазряда».

Кроме того, они не будут подавать меньшее напряжение на ваш свет в течение вечера - они по-прежнему будут излучать такое же количество энергии, пока не взойдет солнце на следующий день. А поскольку они служат дольше, чем батареи других типов, вы можете рассчитывать на стабильную работу в течение многих лет.

Производители солнечного освещения настаивают на использовании никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, поскольку они лучше всего подходят для их продукции. Фактически, зарядные устройства, обычно встроенные в каждый светильник, будут заряжать только никель-кадмиевые элементы.

Применение в промышленности никель-кадмиевых аккумуляторов

Никель-кадмиевый аккумулятор для авионики в самолетах Boeing и Airbus. Изображение предоставлено: Aerocontact

Критически важное резервное питание : Промышленные никель-кадмиевые батареи по-прежнему широко используются в качестве аварийного резервного питания для электроснабжения, поскольку они могут выдавать надежную 100% мощность в различных условиях и температурах, служат долгое время и могут быть повторно воспламенены путем ремонта. авиационные системы самолетов, атомные электростанции и оборудование для общественного транспорта (освещение, HVAC, тормоза, домофон и сигнализация).

Никель-кадмиевые батареи и никель-металлгидридные батареи

У никель-кадмиевых аккумуляторов

есть много преимуществ. По сравнению с большинством других типов батарей эти батареи:

  • Последний дольше
  • Сохраняют свой полный заряд, пока простаивают дольше
  • Полная выходная мощность в течение всего срока службы заряда
  • Выдерживает высокие колебания температуры
Плюсы и минусы аккумуляторных Ni-Cd аккумуляторов
Плюсы Минусы
Длительный срок службы Нижняя вместимость
Выдерживает колебания температуры Эффект памяти
Постоянное выходное напряжение Без вреда для окружающей среды
Быстрая зарядка и разрядка

Однако новый тип аккумуляторных батарей, никель-металлогидридные (NiMH), обеспечивает чуть более 300% емкости никель-кадмиевых аккумуляторов при том же размере.По этой причине никель-металлгидридные батареи в настоящее время гораздо чаще используются в устройствах с выводами аккумуляторов с высоким энергопотреблением, таких как фотоаппарат, портативные инструменты и игрушки .

Никель-металл-гидридные батареи

также не обладают раздражающим «эффектом памяти», что означает, что они стабильно работают в течение циклов зарядки и разрядки, независимо от того, какой тип частичной зарядки обычно используется.

Однако NiMH со временем разрушаются быстрее, чем Ni-Cd батареи, и они быстрее стареют, если они разряжены.Вот почему рекомендуется полностью зарядить их перед хранением.

Плюсы и минусы аккумуляторных NiMH аккумуляторов
Плюсы Минусы
Более высокая производительность Меньший срок службы
Без эффекта памяти Выход уменьшается при заряде

Почему никель-кадмиевые батареи не идеальны для домашнего накопления энергии

Поскольку никель-кадмиевые батареи служат долго и могут быстро заряжаться, вы можете задаться вопросом, возможно ли соединить большую промышленную никель-кадмиевую батарею с домашней солнечной системой.Если бы не экологические издержки использования кадмия и общая стоимость батареи, это могло бы быть практической идеей.

На самом деле производители домашних солнечных батарей вложили значительные средства в свинцово-кислотные батареи, а в последнее время - в литий-ионные технологии. Поэтому стоимость этих домашних солнечных батарей за последнее десятилетие значительно снизилась. С учетом сказанного, мы настоятельно рекомендуем вам подумать об использовании литий-ионных батарей для вашей домашней солнечной системы.

Хотя они служат немного дольше, они намного доступнее, экологичнее, проще в обслуживании и проще соединить их с вашей домашней солнечной системой питания и интеллектуальными зарядными устройствами.

Узнайте, сколько вы можете сэкономить с солнечными батареями

Основные выводы


  • Никель-кадмиевые батареи были очень популярны для электроинструментов, игрушек, фонарей и фотоаппаратов, пока не были разработаны никель-металлогидридные батареи.
  • Никель-кадмиевые батареи
  • по-прежнему идеальны для приложений с низким энергопотреблением, таких как освещение солнечных дорожек и солнечные рождественские огни.
  • Поскольку никель-кадмиевые батареи служат долго и обеспечивают стабильную мощность в течение всего срока службы заряда, они по-прежнему используются для критически важных промышленных приложений резервного копирования.
  • Никель-металлогидридные аккумуляторы
  • в три раза превышают емкость никель-кадмиевых аккумуляторов и более экологичны.
  • Литий-ионные батареи
  • больше подходят для домашних аккумуляторов, чем никель-кадмиевые или никель-металлогидридные батареи.

Создание зарядного устройства для солнечных батарей для Ni-MH аккумуляторов

Вы можете купить зарядное устройство на солнечной батарее, но дешевле и интереснее сделать его самостоятельно.

Если вы похожи на меня и любите проводить много времени в сельской местности, это означает, что у вас нет возможности заряжать свои устройства. Вы можете пойти посмотреть на коммерческое зарядное устройство для солнечных батарей, но для популярных брендов оно может легко стоить 100 долларов или больше.Так почему бы не построить его самому?

В своей простейшей форме зарядное устройство подает напряжение или ток на положительный полюс батареи. Это приведет к зарядке аккумулятора и увеличению его напряжения. Единственный раз, когда я знаю, что кто-нибудь заряжает аккумулятор с помощью такой простой системы, - это заводить автомобиль от внешнего источника. Простое приложение напряжения к аккумулятору может зарядить его, но у него нет системы защиты аккумулятора. Химический состав каждой батареи имеет уникальные свойства, в том числе, но не ограничиваясь: номинальное напряжение, максимальное напряжение, плотность энергии, скорость саморазряда, внутреннее сопротивление и жизненный цикл.Из-за уникальных требований к химическому составу каждой батареи важно сначала указать, какой химический состав батареи мы хотим использовать.

Зарядка одной батареи AAA

Выбор батареи

В настоящее время в потребительских устройствах используются аккумуляторные батареи трех типов. У нас есть ион лития, металлогидрид никеля (Ni-MH) и кадмий никеля (NiCd). Итак, начнем с номинального напряжения для литий-ионных аккумуляторов.Оно варьируется от 3,2 В до 3,7 В, никель-металлгидридные - 1,2 В, а никель-кадмиевые - также 1,2 В. Поскольку в большинстве бытовых устройств используются внутренние батареи, батарейки типа AA или AAA. Давайте исключим литий-ионный аккумулятор, потому что его номинальное напряжение более чем в два раза превышает напряжение батарей AA или AAA. Если мы затем сравним плотность энергии Ni-MH и NiCd, мы обнаружим, что Ni-MH имеет плотность энергии 140-1000 Втч / л, а NiCd имеет плотность энергии 50-150 Втч / л. Поэтому я собираюсь использовать Ni-MH для лучшей плотности энергии.

Способы зарядки аккумулятора

Существуют подробные сведения о методах зарядки для аккумуляторов любого химического состава, и я рекомендую найти хороший источник информации о том, с каким химическим составом вы хотите работать.Для Ni-MH компании Panasonic и Energizer предоставили отличные материалы.

Для быстрой зарядки аккумулятора (менее чем за несколько часов) обычно используется микроконтроллер для контроля как напряжения, так и температуры аккумулятора. Если напряжение начинает падать, значит, аккумулятор перезарядился и зарядное устройство отключается. Если температура начинает быстро повышаться, это может означать повреждение аккумулятора или состояние перезарядки и отключение зарядного устройства.

Если время не имеет значения, можно воспользоваться другим способом - медленно зарядить аккумулятор с помощью таймера, чтобы он отключился через 12–14 часов.Во избежание перезарядки зарядное устройство требует минимальной емкости аккумуляторов. Но если аккумуляторы имеют большую емкость, чем минимальная, на которую рассчитано зарядное устройство, они не будут заряжены полностью. Простое решение, но почти требует, чтобы емкость аккумулятора указывалась зарядным устройством.

Другой вариант - непрерывная подзарядка аккумуляторов. Для полной зарядки разряженной батареи в соответствии с рекомендациями Energizer потребуется 60 часов. Не очень практично для полной зарядки аккумулятора, скорее, он часто используется в качестве вторичного метода зарядки.Как только аккумуляторы полностью заряжены, начинается непрерывная подзарядка, чтобы поддерживать аккумуляторы «заряженными».

Давайте рассмотрим, что может быть лучшим способом для нашего солнечного зарядного устройства. Подзарядка займет слишком много времени, поэтому давайте сбрасываем ее со счетов. Зарядное устройство по времени также быстро сталкивается с проблемами; если солнечное зарядное устройство теряет мощность, таймер сбрасывается, что приводит к перезарядке. Это можно решить, добавив батарею только для таймера. Однако, если питание было потеряно, таймер все равно будет работать, но не заряжать батареи, в результате чего батарея не будет заряжена.Из-за длительного времени зарядки метода таймера он почти всегда теряет мощность. Значит, метод таймера отсутствует. Использование микроконтроллера кажется хорошим выбором, но это гораздо более сложная система. У него должен быть термистор для каждого слота батареи и один для измерения температуры окружающей среды. Затем нам также необходимо измерить напряжение на каждой батарее, и она не сможет выполнить быструю зарядку из-за ограничений мощности от солнечной панели.

Кажется, каждый из представленных методов имеет ограничения, вызывающие беспокойство.Вместо того, чтобы просто использовать один из этих методов, я предлагаю метод, который использует компоненты методов таймера и микроконтроллера. Мы используем компаратор для контроля напряжения и предотвращения перезарядки, но используем низкую скорость заряда таймера для защиты аккумулятора. Это имеет некоторые ограничения, но предлагает более простой дизайн, который легко масштабировать; система, которая не требует постоянного питания и является безопасной.

Дизайн

Поскольку это устройство не будет находиться в среде с контролируемой температурой, я рекомендую, чтобы все компоненты имели максимальную рабочую температуру не менее 70 ° C и не менее -25 ° C.Хотя 70 ° C выше любой ожидаемой температуры воздуха, зарядное устройство будет находиться на солнце, что приведет к повышению температуры устройства и может легко достичь температуры выше 50 ° C.

Во-первых, нам нужно выбрать солнечную батарею. Я выбрал панель мощностью 5 Вт, она имеет напряжение холостого хода (Voc) 22 В и ток короткого замыкания (Isc) 300 мА. Высокое напряжение этой панели позволяет использовать ее для зарядки автомобильных аккумуляторов 12 В, что я считал желательным. К тому же это было довольно доступно. Ток в 300 мА ограничивает количество аккумуляторов, которые мы можем заряжать одновременно, до пары небольших аккумуляторов или одной большой.

Мы говорили о химическом составе аккумуляторов ранее, но не говорили о емкости или форм-факторе. Вы, вероятно, имеете в виду форм-фактор (AA, AAA и т. Д.), Поскольку у вас, вероятно, есть конкретное устройство, для которого вы хотели бы подзарядить батареи. Я буду разрабатывать свой для Ni-MH AAA 1100 мАч, но химический состав и емкость действительно определяют электрические характеристики. Как правило, чем больше батарея, тем больше ее емкость. Однако небольшие различия в упаковке и технологии означают, что емкость одного AAA может отличаться от емкости другого AAA.

У нас есть источник питания и аккумуляторы для зарядки, так что приступим к остальным конструкторским работам. Я уже упоминал, что я бы с помощью компаратора, который означает, что нам нужен источник опорного напряжения. Часто это можно сделать с помощью делителя напряжения, но поскольку наш источник питания сильно изменчив, я решил использовать стабилизатор напряжения. LM317 - это обычный регулятор напряжения, простой в использовании, недорогой и обладающий высокой рабочей температурой. Выходное напряжение контролируется 2 резисторами. Я буду использовать второй второй LM317, чтобы сделать линию 12 В, которую я буду использовать как VCC для остальной цепи.

Lm317 настроен на выход 1,47 В

Lm317 настроен на выход 12 В

В качестве транзистора для светодиода я использовал 2N3904, эмиттер был подключен к токоограничивающему резистору и светодиоду последовательно. Это показывает, когда аккумулятор заряжается и когда наша батарея полностью заряжена.

В качестве транзистора, регулирующего ток батареи, я использовал силовой транзистор IRF840.Он превосходит спецификации и стоит недорого, но его можно заменить на силовой транзистор по вашему выбору. Транзистор включен последовательно с токоограничивающим резистором и батареей.

Теперь это зарядит вашу батарею, но я решил пойти немного дальше и добавить еще одну систему для ограничения тока. Я добавил еще один силовой транзистор и подключил затвор к таймеру 555. Таймер 555 настроен на рабочий цикл 80% с частотой 1 кГц. Это ограничивает средний ток, но также гарантирует, что индикаторный светодиод будет иметь достаточно времени, чтобы светить достаточно ярко, чтобы его можно было видеть под ярким солнцем.

555 таймер настроен на 80% рабочий цикл при 1 кГц

Я сконструировал прототип схемы на макетной плате с местом для зарядки одной батареи AAA. Осредненный по времени ток, протекающий через батарею, был измерен на уровне 90 мА в солнечный зимний день. Я разрядил, а затем зарядил четыре батареи с помощью солнечного зарядного устройства, а затем зарядил четыре с помощью коммерческого зарядного устройства производства Duracell. Напряжение было измерено на каждой батарее для ограниченного сравнения.

Напряжение аккумулятора

Батареи солнечного зарядного устройства имели среднее напряжение 1274 мВ, а батареи зарядного устройства Duracell имели среднее напряжение 1295 мВ. Немного более низкое напряжение неудивительно, потому что солнечное зарядное устройство было разработано для завершения цикла заряда на 30 мВ при максимальном напряжении. Теперь у вас есть полный дизайн вашего собственного солнечного зарядного устройства.

Схема солнечного зарядного устройства для одной батареи

Предложения по дальнейшим действиям

Добавить батареи
Добавить светодиодный индикатор питания к зарядному устройству
Добавить постоянное зарядное устройство после первичной зарядки

Попробуйте сами! Получите спецификацию.

Ввод в эксплуатацию никель-кадмиевых аккумуляторов с MicroGenius 2, S2, S4

Примечание по применению 26 - щелкните здесь, чтобы загрузить в формате .pdf

Введение

В данном примечании по применению описано, как вводить в эксплуатацию разряженные (нулевой заряд) никель-кадмиевые батареи с помощью зарядных устройств MicroGenius 2 или MicroGenius S2 / S4. Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы могут поставляться уже заряженными или разряженными. Проверьте тип своей никель-кадмиевой батареи, чтобы определить, требуется ли ввод в эксплуатацию.Батареи с конструкцией из спеченных пластин обычно отправляются разряженными, а аккумуляторы с пластинами карманного типа обычно отправляются заряженными. У каждого типа свой режим запуска и ввода в эксплуатацию. Во всех случаях рекомендуется ввод в эксплуатацию перед использованием. Для конструкции агломерационной плиты / разгрузки требуется ввод в эксплуатацию.

Какое зарядное устройство мне использовать?

Все зарядные устройства MicroGenius 2, S2 и S4 могут использоваться для ввода в эксплуатацию никель-кадмиевых аккумуляторов. Зарядное устройство MicroGenius 2 лучше всего подходит для ввода в эксплуатацию никель-кадмиевых батарей, если оно включает дополнительную клавиатуру.Клавиатура обеспечивает немедленный доступ к настройке и запуску режима ввода в эксплуатацию. Зарядные устройства MicroGenius 2, которые не включают клавиатуру, требуют использования служебной программы SENS Setup для ПК и аппаратного обеспечения адаптера SENSbus для ввода в эксплуатацию. SENS настоятельно рекомендует использовать зарядное устройство MicroGenius 2 с дополнительной клавиатурой для ввода в эксплуатацию никель-кадмиевых аккумуляторов. Все зарядные устройства MicroGenius S2 и S4 включают клавиатуру для простого ввода в эксплуатацию никель-кадмиевых аккумуляторов.

Ввод в эксплуатацию аккумуляторов с клавиатурой

Используйте клавиатуру на передней панели для настройки параметров и перехода в режим ввода в эксплуатацию при использовании зарядных устройств MicroGenius 2 с дополнительной клавиатурой или зарядных устройств MicroGenius S2 / S4 (которые по умолчанию включают клавиатуру).

    1. Используя клавиатуру, перейдите в меню «Battery Set-up» и прокрутите вправо, чтобы настроить напряжение, ток и продолжительность ввода в эксплуатацию. Выберите подходящий выход для зарядных устройств с несколькими выходами. Каждый выход настраивается независимо.
      • SENS обычно рекомендует вводить в эксплуатацию никель-кадмиевые батареи с напряжением 1,65 В на элемент и 100% номинального тока зарядного устройства в течение 48 часов. Идеально для ввода никель-кадмиевых аккумуляторов в эксплуатацию с настройками, указанными производителем аккумуляторов.Если эти значения недоступны, используйте рекомендованные SENS значения.
    2. После настройки параметров продолжайте прокрутку вправо, чтобы включить ввод в эксплуатацию. Зарядное устройство подает напряжение и ток для ввода в эксплуатацию до истечения часов ввода в эксплуатацию.
      • Ввод в эксплуатацию недоступен для типов VRLA, AGM, источников питания и ультраконденсаторных батарей.
      • Во время ввода в эксплуатацию аварийный сигнал отключения из-за перенапряжения срабатывает приблизительно при 102% напряжения заряда при вводе в эксплуатацию, и температурная компенсация не действует.
    3. После завершения ввода в эксплуатацию зарядное устройство автоматически вернется к настройкам, заданным для нормальной зарядки, включая температурную компенсацию и аварийный сигнал отключения при перенапряжении.

Ввод в эксплуатацию аккумуляторов без клавиатуры

При использовании зарядных устройств MicroGenius 2 без клавиатуры используйте служебную программу SENS Setup Utility и аппаратное обеспечение адаптера SENSbus для ввода в эксплуатацию никель-кадмиевых аккумуляторов. Эта процедура предполагает, что зарядное устройство ранее не было запрограммировано с помощью SENS Setup Utility.

    1. Загрузите служебную программу SENS Setup Utility с веб-сайта SENS (sens-usa.com/support/download-center/) и установите на ПК. Для компьютеров под управлением Windows 7, 8 или 8.1 см. Приложение к руководству пользователя SENS Setup Utility, чтобы установить драйвер утилиты (руководство включено в SENS Setup Utility или загрузить здесь).
    2. Подключите адаптер SENSbus от USB компьютера к разъему SENSbus RJ-45 зарядного устройства, расположенному на печатной плате.

    1. Откройте программу настройки SENS
    2. Перейдите в меню «Батарея (система)», а затем на вкладку «Основные».

    1. Установите «Тип батареи» на «NICD» и нажмите кнопку «УСТАНОВИТЬ ПО УМОЛЧАНИЮ», чтобы настроить стандартные параметры NiCd.

    1. Отрегулируйте «Количество ячеек» на соответствующее количество ячеек NiCd.

    1. Утилиту можно использовать для настройки всех параметров зарядного устройства, и зарядное устройство может использовать эти параметры постоянно, а не использовать параметры, настроенные на заводе SENS. Перемычки на главной печатной плате будут удалены позже в этом процессе для включения режима ввода в эксплуатацию и могут быть отключены навсегда, чтобы использовать запрограммированные значения, а не заводские настройки по умолчанию.Перемычки можно заменить, чтобы использовать заводские настройки, а не запрограммированные. Если вы хотите, чтобы зарядное устройство использовало настройки, настроенные с помощью утилиты, после завершения ввода в эксплуатацию, проверьте или отрегулируйте выходные настройки по своему усмотрению. Как минимум, проверьте правильность значений напряжения плавающего и повышающего напряжения.

    1. Перейдите на вкладку «Комиссия».

    1. Отрегулируйте параметры пускового напряжения, пускового тока и продолжительности пуска.
    • SENS обычно рекомендует вводить в эксплуатацию никель-кадмиевые батареи с напряжением 1,65 В на элемент и 100% номинального тока зарядного устройства в течение 48 часов. Идеально для ввода никель-кадмиевых аккумуляторов в эксплуатацию с настройками, указанными производителем аккумуляторов. Если эти значения недоступны, используйте рекомендованные SENS значения.

      1. Сохраните сконфигурированные значения в зарядном устройстве, нажав кнопку «СОХРАНИТЬ НАСТРОЙКИ АККУМУЛЯТОРА НА УСТРОЙСТВАХ» внизу справа.

      1. Удалите все перемычки конфигурации выхода с главной печатной платы на зарядном устройстве, чтобы включить РЕЖИМ ПРОГРАММЫ. В РЕЖИМЕ ПРОГРАММЫ мощность зарядного устройства определяется значениями, запрограммированными в зарядном устройстве с помощью утилиты. Примечание - если зарядное устройство не было ранее запрограммировано, удаление всех перемычек приведет к состоянию ошибки до завершения программирования.
      2. Включите режим ввода в эксплуатацию, нажав кнопку «ЗАРЯДКА НА ЗАПУСК В ЭКСПЛУАТАЦИИ».

      1. Зарядное устройство подает напряжение и ток для ввода в эксплуатацию до истечения часов ввода в эксплуатацию.
      • Ввод в эксплуатацию недоступен для типов VRLA, AGM, источников питания и ультраконденсаторных батарей.
      • Во время ввода в эксплуатацию аварийный сигнал отключения из-за перенапряжения срабатывает приблизительно при 102% напряжения заряда при вводе в эксплуатацию, и температурная компенсация не действует.
      1. После завершения ввода в эксплуатацию зарядное устройство автоматически вернется к настройкам, заданным для нормальной зарядки в ПРОГРАММНОМ РЕЖИМЕ, включая температурную компенсацию и аварийный сигнал отключения при перенапряжении.При желании оставьте зарядное устройство в РЕЖИМЕ ПРОГРАММЫ постоянно. Или замените перемычки на главной плате, чтобы вернуться к ранее выбранным или заводским настройкам.

      По всем вопросам обращайтесь в службу поддержки SENS по телефону 303-678-7500, x137

      Паслоде | Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

      Как заказать запчасть онлайн?

      Оригинальные запасные части Paslode, комплекты для настройки, аксессуары и услуги по ремонту можно приобрести на сайте itwconstructionparts.com.

      Есть ли у топливных элементов срок годности?

      Топливные элементы имеют срок годности, напечатанный на дне банки. Топливный элемент часто будет работать и после этого срока, но если инструмент начинает работать с перебоями, это может быть связано с истечением срока годности топливного элемента. Топливный элемент с истекшим сроком годности потерял достаточно внутреннего давления, чтобы ухудшить его характеристики.

      Мы рекомендуем покупать топливо только для выполнения работы. Всегда проверяйте дату на дне банки перед покупкой или использованием топливного элемента, чтобы убедиться, что срок годности не истек.

      Сколько времени нужно на зарядку аккумулятора?

      Для полной зарядки нового аккумулятора требуется до 2 часов. Для частично разряженной батареи потребуется от 5 минут до 2 часов для полной зарядки в зависимости от степени разряда.

      Как узнать, что топливный элемент пуст?

      Прежде всего убедитесь, что вы находитесь вдали от открытого огня или нагревательных элементов. Держите топливный элемент вверх дном, чтобы черный клапан был обращен к полу. Несколько раз нажмите белым штоком черного клапана на твердую поверхность.Каждый раз, когда вы нажимаете на белый стержень, должна выходить небольшая «затяжка» топлива. Если топливо не выходит, ячейка пуста.

      Что означает, когда индикаторы зарядного устройства мигают красным и зеленым?

      Индикаторы зарядного устройства мигают красным / зеленым светом в течение 20 минут - это нормально. Зарядное устройство медленно накапливает заряд аккумулятора до тех пор, пока аккумулятор не сможет принять полную мощность зарядного устройства. Это защищает аккумулятор и увеличивает срок его службы.Если индикаторы продолжат мигать красным / зеленым через 20 минут, но станут постоянно гореть зеленым, когда аккумулятор извлечен, вероятно, проблема с аккумулятором.

      Как мне найти авторизованный сервисный центр Paslode?

      Чтобы найти ближайший к вам сервисный центр, нажмите «Поиск сервисов и магазинов» вверху страницы и введите свой почтовый индекс. Paslode рекомендует ремонтировать инструменты, требующие обслуживания, через местную авторизованную сервисную сеть завода-изготовителя. .

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *