Зарядка аккумуляторов ni mh – Особенности зарядки Ni-MH аккумуляторов, требования к зарядному устройству и основные параметры

Содержание

Пальчиковые аккумуляторы АА (Ni-MH, Ni-Cd) и правильные способы их зарядки.

Мне известно, что многие фотографы испытывают ряд затруднений при использовании аккумуляторов типа АА, а если более точно, то большинство сталкивается с трудностями во время их зарядки. В данной статье, я рассмотрю ряд вопросов и предложу определенный набор комплексных мер, для более комфортной работы с аккумуляторами.

 

Эта статья поможет вам избежать ряда неприятных курьезов.

 

 

 

В современном мире повсеместно используются классические аккумуляторы типа АА, пусть для фотовспышек, пусть для фотоаппаратов, не в этом суть. В основном они бывают никель-металгидридные (Ni-MH), и, реже, никель-кадмиевые (Ni-Cd, Ni-Cad).

 

У этих двух типов аккумуляторов, есть как свои плюсы, так и минусы:

  • Аккумуляторы Ni-MH — такой тип аккумуляторов достаточно емок и стабилен, лучшее его применение будет в фотоаппаратах и фотовспышках (только при условии, что ей не требуется быстрая зарядка).
  • Аккумуляторы Ni-Cd — пожалуй, наименее емкие из всех типов, но отличаются поразительно большой выдачей тока, что характерно, даже при сильном разряде – лучшее применение же данного типа будет в фотовспышках, ведь они обеспечивают большой разрядной ток. Но у этих аккумуляторов есть еще одни существенный минус, они невероятно токсичны, в связи с чем, их практически сняли с производства.

 

Даже однотипные аккумуляторы, к примеру, Ni-MH, пусть они и были выпущены одной и той же компанией производителем, могут существенно отличатся. К примеру, емкостью, предназначением (ведь различным устройствам требуется различная сила тока), но большой уровень емкости практически во всех случаях определяет меньшую силу разрядного тока.

 

Как оказывается, аккумуляторы типа АА зарядить не так уж и просто: Как минимум есть огромная разница между видом зарядного тока, он может быть, как большим, так и малым. При использовании малого зарядного тока вы значительно увеличите время зарядки, но так же и возрастет ее качественный уровень.

 

Большой же зарядный ток гарантирует куда более быструю зарядку (при таком виде зарядки аккумулятор очень сильно нагревается, в связи с чем они всегда оснащены системой охлаждения), но в итоге зарядка будет неполной и аккумулятор куда больше подвержен износу. Зачастую на аккумуляторах указан режим их заряда, обычно это зарядка током равным 0.1 от емкости аккумулятора и 16ть часов. А при большом токе заряда аккумуляторы сильнее и быстрее изнашиваются.

 

Лично я был владельцем двух зарядных устройств – быстрого, заряжающего за час (между прочим, замечал и еще более скоростные зарядные устройства, полчаса всего, и цена в принципе приемлема, да и производитель не плохой) и медленного, многочасового. Оба они были от именитых производителей, а именно Varta и GP.

 

Разные зарядные устройства, и как следствие разное поведение аккумуляторов, я без каких-либо раздумий отдавал предпочтение многочасовому, т.к. после зарядки таким зарядным устройством, аккумуляторов хватало на много дольше. Именно по этому я пользовался «медленным» зарядным устройством, а «быстрое» оставлял лишь на крайний и экстренный случай.

 

Еще, как огня следует избегать такого явления, как «эффект памяти аккумулятора». Это явление характерно тем, что если при неполной разрядке аккумулятора, начать его заряжать заново, то по окончанию зарядки, он будет работать лишь до того уровня, с которого вы начали его заряжать, т. е. произойдет потеря объема емкости, что, как вы понимаете крайне нежелательно.

 

Никель-кадмиевые аккумуляторы подвержены такому явлению несколько более чем никельметалгидридные. Вот именно по этому, просто необходимо полностью разряжать аккумулятор для его последующей зарядки (но тут так же есть некий риск, ведь если его разрядить ниже 0,9 вольта, то он может просто испортиться).

 

Проблема с потерей ёмкости случается и на «пустом месте» — от его длительной эксплуатации, грубо говоря, он изнашивается. Но и для этого есть решение, это тренировки, т.е. несколько циклов полной разрядки аккумулятора, и последующей его полной зарядки.

 

Конечно, современная реклама пытается нас убедить, что они уже давно побороли эффект «памяти аккумулятора», но я на своем опыте убедился в обратном. Я испробовал не мало видов аккумуляторов от самых разных производителей (около десятка комплектов, по 4 аккумулятора в каждом). Конечно мир не стоит на месте и этот эффект теперь проявляется в более сглаженном виде, но все же он проявляется.

 

Самое досадное и, пожалуй, одно из самых распространенных проявлений плохих аккумуляторов — это их ужасная работа во время фотосъемки. Как правило, негодные аккумуляторы, после съемки десятка фотографий (иногда и куда меньшего количества) просто перестают работать, пусть и до этого показывали полный заряд. Ну и самым неприятным будет, если вы ограничены во времени, а вам нужно совершить важную фотосъемку… тут вы и обнаружите, сколько у вас негодных комплектов в запасе.

 

Так же следует заострить внимание на неком дисбалансе, возникающем во время зарядки аккумуляторов в зарядных устройствах, заряжающих не каждый в отдельности аккумулятор, а к примеру, попарно. А на сегодняшний день не бывает идеально одинаковых аккумуляторов, пусть и небольшой, но у них есть разбаланс. И если у одного аккумулятора емкость или внутреннее сопротивление окажется отличающимся от его «напарника», то во время зарядки один из аккумуляторов окажется слегка перезаряженным, а второй чуть-чуть недозаряженным, что впоследствии приведет к некорректной работе комплекта. Ведь емкость комплекта аккумуляторов определяется по его самому слабому звену: самому менее емкому аккумулятору. И если из комплекта в четыре пальчиковых аккумулятора в вашей вспышке один сядет быстрее других, то он станет просто бесполезным, и даже вредным сопротивлением на пути электротока, заряжающего вашу фотовспышку.

 

Я не исключение и так же стал жертвой всех описанных мною невзгод. Во время уникальной репортажной съемки — моменты которой просто невозможно повторить — я попал в число «счастливчиков» этого злополучного правила, после чего немедленно отправился и купил несколько комплектов новых аккумуляторов. Но по прошествии нескольких месяцев лояльной и мягкой эксплуатации (на каждый комплект порядка двух-трех раз в неделю приходились разрядки-зарядки), уже на не такой срочной и уникальной работе у меня, после нескольких фотографий отказалась работать фотовспышка, все по той же причине, и что досадно, новые комплекты так же не все работали. После этого я опять купил несколько новых комплектов и уже стал искать информацию о нормальных, качественных зарядных устройствах.

 

Именно тогда я и выяснил еще один занятный нюанс — оказывается идеальный ток, и идеальное время зарядки аккумулятора зависит от его емкости. А это означает, что лучше, чем полностью автоматическое зарядное устройства не найти. Так уж вышло, что аккумуляторы типа АА не снабжены никаким механизмом обратной связи, так что и зарядное устройство не может знать о его состоянии совершенно ничего. Но есть и те виды аккумуляторов, которые обзавелись таким новшеством, это литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, но, к сожалению, среди них нет типа AA.

 

Так что выходит, что правильно и корректно зарядить аккумулятор без обратной связи это очень непростая задача. И даже новые аккумуляторы лучше «тренировать» перед началом эксплуатации, ну и конечно же с аккумуляторами, которые лежали более 3-х месяцев, так же следует проводить «тренировку», а с теми, которые пролежали от 2-х недель, но не более 3-х месяцев, следует провести уже «легкую тренировку». Хотя хранить более трех месяцев аккумуляторы не стоит, ведь у них есть саморазряд. Это когда теряется заряд просто по прошествии времени. Поэтому долго хранящиеся аккумуляторы я бы рекомендовал не реже чем раз в три месяца тренировать.

 

Так как ручная «тренировка» аккумуляторов это изматывающее и утомительное занятие, были разработанные некие «умные» зарядные устройства, управляемые микропроцессором, которые контролируют каждый аккумулятор в отдельности во время зарядки, умеют автоматически разрядить, зарядить, и отключить зарядный ток по достижению полного заряда, и позволяющие выставить различный зарядный ток.

 

Как по мне, так, применение очень умных зарядных устройств это не столько прихоть, сколько необходимость, ведь никто не желает во время работы иметь в сумке груду аккумуляторов, где каждый готов разрядится, через пару кадров. Ну и конечно будет просто намного приятнее работать с ними, и не придется тратить время и деньги на новые.

 

Именно поэтому я себе на свой день рождения подарил зарядное устройство La Crosse Technology BC-9009 AlphaPower Battery Charger (известная также под названиями Techno Line BC900, Techno Line iCharger), с помощью которой я заряжаю аккумуляторы подходящим для них зарядным током, а в режиме discharge они автоматически проходят полный разряд и последующий заряд.

pf.kh.ua

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

strobist.ru

Выбираем зарядное устройство для Ni-Mh (никель-металлогидридных) аккумуляторов.

Сегодня Вы узнаете как не попасться на уловки маркетологов и выбрать хорошее зарядное для никель-металлогидридных аккумуляторов.

Выбор зарядного устройства для Ni-Mh аккумуляторов гораздо более важный вопрос нежели кажется на первый раз. Сейчас вы и сами в этом убедитесь. Эта статья не будет агитировать ни за одну фирму производителя, только жесткие критерии выбора зарядного устройства, для качественного и полного заряда никель-металлогидридных аккумуляторов.

На полках супермаркетов электроники десятки различных автоматических зарядных устройств для заряда Ni-Mh АКБ, однако реально зарядить на 100% емкости аккумулятор способны единицы! Приведу пример: стоит красивая упаковка с надписью Ultra fast 1 Hour (в переводе: сверхбыстрое з/у время заряда 1 час) берем коробок с з/у в руки и читаем на обратной стороне: устройство анализирует изменение напряжения, изменение температуры аккумулятора, защита по таймеру, ток заряда 800мА. Вот Вам и крутая автоматика! Получается микроконтроллер, установленный в данном зарядном устройстве лимитирует время заряда 1 часом, по истечении которого заряд останавливается! Что мы имеем по итогу: за один час аккумулятор сможет принять всего 0,8Ач емкости. Для справки: разряженому аккумулятору емкостью 2700 мАч необходимо сообщить порядка 3700мАч для 100% заряда. Вот и получается АКБ новые, зарядное новое, а по итогу — 10 снимков фотоаппарата и он отключился. Почему так? Потому, что когда проектировалось данное зарядное устройство аккумуляторов выше 800mAh еще не было.

Идем далее! При заряде последовательно соединенных аккумуляторов, отключение заряда произойдет, когда один из них зарядится и на нем будет зафиксировано падение напряжения. Далее эта пара аккумуляторов ставится, допустим, в цифровой фотоаппарат, в котором автоматика его отключает по достижению контрольной суммы напряжения элементов питания. Если в цифровике используется 2 АКБ, он отключится, когда сумма напряжений на 2 элементах достигнет 2,2 Вольта. Что мы имеем: при заряде один из аккумуляторов недозарядился, при использовании он же первым и начал снижать напряжение. Далее опять ставим на заряд, и снова на менее разряженом аккумуляторе первым сработает скачек напряжения. После 10 таких циклов мы увидим снижение количества снимков с одного заряда, это результат разбалансировки пары АКБ.

Преамбула окончена, переходим к непосредственно критериям выбора зарядного для Ni-Mh аккумуляторов:

  1. Наличие 4-х независимых каналов заряда. Не возможность заряжать 4 АКБ сразу, а именно 4 независимых канала. Это позволит избежать разбалансировки аккумулятора, т.к. для каждого элемента дельта V будет определена индивидуально.
  2. Если в зарядном устройстве есть ограничение таймером, убедитесь что при указанном на упаковке токе заряда, за время ограниченное таймером аккумулятор успеет принять 140% емкости.
  3. Наличие функции отключения заряда по дельта V (DV -изменение напряжения на элементе) и по дельте T (DT-изменение температуры аккумулятора).

Вот, впринципе, и все, что нужно знать перед тем, как идти за покупкой. Перед покупкой внимательно читайте все характеристики на этикетке!

Возможно вам будет интересны следующие статьи: как сделать самодельное зарядное устройство для «АА» и «ААА» аккумуляторов и как сделать самодельное usb зарядное устройство из фонаря

Самоделкин

Живу в Мире самоделок, размещаю статьи которые присылают читатели. Иногда пишу на темы: полезные самоделки для дома и самоделки для радиолюбителей.

Новые самоделки автора Самоделкин (Смотреть все)

samodelka.info

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

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стандартный (или медленный) метод заряда

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

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

Рис. 3

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

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

Метод быстрого заряда.

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

Рис. 4

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

Метод D V заряда

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

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

Рис. 5

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

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

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

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

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

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

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

Итак, какой же ток заряда следует считать правильным?

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

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

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

Реверсивный метод заряда

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

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

Рис. 6

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

Примечание переводчика:

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

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

• длительность импульса «1» составляет ~30 мс, а период следования ~200 мс;

• амплитуды импульсов тока «1» и «2» примерно одинаковы и равны значению тока заряда.

Дополнительная информация:

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

Рис. 7. Типовые характеристики быстрого заряда NiMH аккумуляторов

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

Зарядное устройство для NiMh/NiCd аккумуляторов на LM393

Несложное компактное зарядное устройство для NiMH и NiCd аккумуляторов с дополнительными полезными функциями, такими как автоматическое отключение и контроль температуры.
USB порт есть почти во всех современных компьютерах и ноутбуках. Сила тока отдаваемым USB 2.0 может быть более 500 миллиампер, при напряжении 5 Вольт, то есть минимум 2,5 Ватт, а USB третьего поколения еще больше. Использование такого источника энергии очень удобно, так как многие зарядки для смартфонов/планшетов также идут с разъёмом юсб, да и компьютер часто находиться под рукой. Сегодня мы сделаем зарядку для пальчиковых (AA) и мизинчиков (AAA) NiMH/NiCd аккумуляторных батарей от USB порта. Промышленные ЗУ для аккумуляторов от USB можно пересчитать по пальцам и обычно они заряжают маленьких током, что значительно увеличивает время подзарядки. К тому же собрав простенькую схемку мы получаем прекрасное зарядное устройство со световой индикацией и температурных датчиком стоимость которого весьма мала 1-2$.

Наше зарядное устройство подзаряжает сразу два NiCd/NiMH аккумулятора током более 470 mA, что делает зарядку очень быстрой. Перезаряжаемые батареи могут нагреваться, что несомненно негативно будет влиять на них, уменьшится ёмкость, пиковая отдаваемая сила тока, время нормальной эксплуатации. Чтобы такого не было в схеме реализовано автоматические прекращение подачи энергии, как только температура аккумуляторов будет 33 и более градусов по Цельсию. За эту полезную функцию отвечает NTC термистор с сопротивлением 10 кОм, при нагреве его сопротивление уменьшается. Он вместе с постоянным резистором R4 образует делитель напряжения. Термистор обязательно должен быть в тесном контакте с аккумуляторами, чтобы хорошо воспринимать изменение температуры.

Главной деталью схемы является сдвоенный компаратор-микросхема LM393.

Аналоги, которыми можно заменить LM393: 1040СА1, 1401CA3, AN1393, AN6916.


При заряде транзистор греется, его нужно обязательно ставить на радиатор. Вместо TIP32 возможно взять почти любой PNP структуры со схожей мощностью, я использовал КТ838А. Полным отечественным аналогом является транзистор КТ816, он имеет иную цоколевку и корпус.

USB кабель можно отрезать от старой мышки/клавиатуры или купить. А возможно вообще штекер юсб припаять прямо на плату.

Если при подаче питания светодиод горит, но схема ничего не заряжает то нужно увеличить сопротивление токоограничительного резистора R6. Для проверки нормальной работы схемы между землей и третьим выводом микросхемы (Vref) должно быть около 2,37 Вольт, а на втором контакте (Vtmp) LM393 1,6-1,85 Вольт.

Заряжать желательно два одинаковых аккумулятора, чтобы их ёмкость была примерно равна. А то получиться так, что один уже зарядился полностью, а второй только на половину.

Зарядный ток можно самостоятельно выставить, изменяя сопротивление резистора R1. Формула расчета: R1 = 1,6 * нужный ток.

К примеру, я хочу, чтобы мои аккумуляторы заряжались током 200 mA, подставляем:

R1 = 1,6 * 200 = 320 Ом

[/center]
Это значит, что, установив переменный/подстрочный резистор мы можем добавить такую необычную функцию для зарядных устройств как самостоятельный выбор зарядного тока. Если, к примеру, аккумулятор нуждается в заряде током не более 0,1C то выкрутив резистор мы с легкостью выставим нужно нам значение. Это очень актуально для вот таких миниатюрных промышленных аккумуляторов, у которых ёмкость крайне мала и обусловлена их размерами.

При нагреве аккумуляторов зарядка будет отключаться. Это может увеличить время заряда, поэтому рекомендую ставить охлаждение в виде небольшого вентилятора.

Если у вас NiCd аккумуляторы, то их перед зарядкой нужно разрядить до 1 Вольта, то есть чтобы было использовано 99% ёмкости. Иначе будет чувствоваться негативный эффект памяти.

Когда банки будут полностью заряжены зарядный ток упадет примерно до 10 мА. Этот ток предотвратит естественный саморазряд никель-металлогидридных/камдиевых аккумуляторов. У первых наблюдается 100% разряд за год, а у второго типа примерно 10%.


Печатная плата для зарядного устройства существует в нескольких версиях, в одной из них USB гнездо удобно расположено прям на плате, то бишь возможно эксплуатировать USB шнур типа папа-папа.


Скачать платы в формате .lay можно тут

platy-usb.rar

[16.92 Kb] (скачиваний: 498)

Корпус был куплен готовый NM5, и на него приклеен отсек для батареек. В середину корпуса легко влезла плата usb зарядного и небольшой радиатор транзистора. Красный индикаторный светодиод D1 и термодатчик RT1 выведены наружу.


Это зарядное устройство очень удобное, практичное и не занимает много места. Оно сможет очень быстро зарядить ваши аккумуляторные батареи. Если использовать не юсб порт, а зарядку для телефона/планшета то зарядный ток можно значительно повысить, к примеру использование импульсного БП для подзарядки смартфона привело к повышению силы тока до 0,72 Ампер, а значит и уменьшению время полного заряда. Таким образом мы используем порт Universal Side Bus не для передачи данных, а как альтернативный источник питания.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Устройство для быстрой зарядки Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Подробности
Категория: Авто

   Описываемое в статье устройство предназначено для ускоренной зарядки батарей Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов экспоненциально уменьшающимся током. К его достоинствам можно отнести возможность выбора времени зарядки в пределах от 45 мин до 3 ч, простоту изготовления и налаживания, отсутствие нагрева аккумуляторов в конце зарядки, возможность визуального контроля процесса зарядки, автоматическое восстановление процесса при отключении и последующем включении электропитания, удобство пользования. Устройство можно использовать в качестве стенда для снятия зарядно — разрядных характеристик аккумуляторов.

При зарядке большим неизменным током (0,5Е и более, где Е — емкость аккумулятора) аккумулятор начинает нагреваться после 75…80%-ного заряда, причем Ni-MH аккумуляторы нагреваются больше, чем Ni-Cd [1]. После полной зарядки аккумулятора температура ускоренно возрастает [1], и если этот процесс вовремя не остановить, то он завершается воспламенением или взрывом аккумулятора. Рекомендуемая температура прекращения зарядки — +45 °С [2]. Однако этот критерий годится только как аварийный: сочетание перезарядки с перегревом снижает емкость аккумулятора и, следовательно, сокращает срок его службы.

Достижение определенного напряжения на аккумуляторе также не является удовлетворительным критерием окончания процесса. Дело в том, что его значение, соответствующее полной зарядке, заранее неизвестно, так как зависит от температуры и «возраста» аккумулятора. Ошибка в несколько милливольт приводит к тому, что зарядка аккумулятора никогда не закончится или завершится слишком рано [3].

При зарядке неизменным током легко контролировать заряд — он прямо пропорционален длительности процесса. В частности, его величину можно установить равной номинальной емкости аккумулятора. Но с течением времени его емкость уменьшается и в конце срока службы составляет примерно 80 % номинала. Поэтому ограничение заряда номинальной емкостью не гарантирует отсутствия перезарядки и перегрева аккумуляторов и, следовательно, не может быть единственным критерием окончания зарядки.

Самый сложный критерий окончания процесса — момент, когда напряжение на аккумуляторе достигает максимума, а затем начинает уменьшаться. Максимальное напряжение на аккумуляторе соответствует полной зарядке, но в [2] показано, что оно является следствием нагрева аккумулятора в процессе восстановления заряда. Величина максимума очень мала, особенно у Ni-MH аккумуляторов (около 10 мВ), поэтому для его обнаружения применяют АЦП или преобразователи напряжения в частоту [2]. При зарядке батареи максимум напряжения разных ее элементов достигается в разное время, поэтому желательно контролировать каждый из них отдельно. К тому же встречаются аккумуляторы с аномальной зарядной характеристикой, на которой этот максимум отсутствует. Иначе говоря, контроль только напряжения недостаточен, необходимо еще контролировать и температуру, и величину заряда, пропущенного через батарею.

Таким образом, при зарядке батареи большим неизменным током необходимо контролировать каждый ее элемент по нескольким критериям, что усложняет зарядное устройство. Лишь зарядка малым током (не более 0,2Е) не вызывает аварийного перегрева аккумуляторов даже при большой перезарядке. В этом случае состояние каждого элемента контролировать не нужно, зарядное устройство получается очень простым, но и недостаток его очевиден — длительное время зарядки.

Существуют зарядные устройства, в которых первоначально большой зарядный ток уменьшается с течением времени [4-6]. В этом случае также не нужно контролировать состояние каждого элемента батареи. Но в этих устройствах отсутствует контроль величины заряда, а в качестве критерия полной зарядки используется достижение определенного напряжения, что, как упомянуто выше, не является удовлетворительным.

В [7] описано зарядное устройство, в котором аккумуляторная батарея заряжается как конденсатор от источника неизменного напряжения через резистор. В этом случае зарядный ток теоретически должен уменьшаться с течением времени по экспоненте с постоянной времени, равной произведению эквивалентной емкости аккумулятора на сопротивление этого резистора. На практике же зависимость тока зарядки от времени отличается от экспоненциальной, так как эквивалентная емкость и выходное сопротивление источника изменяются в процессе зарядки. Но даже если пренебречь указанным отличием, то важнейший параметр — постоянная времени зарядки — неизвестен, вследствие чего невозможен контроль пропущенного через аккумулятор заряда. Поэтому зарядка оканчивается опять же по достижению определенного напряжения.

В предлагаемом устройстве ток зарядки в форме экспоненциально уменьшающегося импульса выбран потому, что его легко реализовать с помощью простейшей RC-цепи. Завершается он естественным образом, в результате чего отпадает необходимость в таймере, отключающем аккумуляторы по прошествии заданного времени, заряд ограничен, даже если аккумуляторы находятся в зарядном устройстве длительное время. Существенно, что ток зарядки вырабатывается генератором тока, поэтому его значение и форма не зависят ни от напряжения на аккумуляторах, ни от нелинейности их зарядных характеристик.

В процессе зарядки ток через аккумуляторы I экспоненциально уменьшается:
    I = I0ехр(-t/T0), (1)
где t — время; I0 — начальный ток зарядки; Т0 — постоянная времени зарядки. При этом каждый аккумулятор получает заряд q, который оценивается выражением
    q = I0Т0[1 — ехр(-t/Т0)] = (I0 — I)T0. (2)

Графики зависимостей I и q от времени t представлены на рис. 1.


Рис.1. Зависимости I и q от времени t

Видно, что за время 3Т0 заряд достигает значения 0,95I0T0 и далее приближается к значению I0Т0. Рекомендуется выбирать значения I0 и Т0 по формулам
    I0 = nЕ, Т0 = 1 ч/n, где n = 1, 2, 3, 4. (3)
Самое удобное значение n = 1. Начальный ток зарядки в этом случае равен электроемкости Е, время зарядки — 3 ч. (Практически можно оставить аккумуляторы в зарядном устройстве на ночь, и к утру они будут полностью заряжены). Если такое время зарядки слишком велико, значение п увеличивают. При n = 2 оно составит 1,5ч при начальном токе зарядки 2Е. Такой режим пригоден для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Увеличение п до 3 уменьшает время зарядки до 1 ч, но начальный ток зарядки возрастает до 3Е. Наконец, при n = 4 время зарядки сокращается до 45 мин, а начальный ток зарядки увеличивается до 4Е. Значения n, равные 3 и 4, допустимы для Ni-Cd аккумуляторов, так как их внутреннее сопротивление мало (менее 0,1 Ом). Что касается Ni-MH аккумуляторов, то их внутреннее сопротивление в несколько раз больше, поэтому большой ток может их разогреть в начале зарядки, что недопустимо. Значения n больше 4 применять не рекомендуется. Можно выбрать I0 на 5% больше, чем определенный по формуле (3). Тогда точное время зарядки составит 3 ч/n, а дальнейшая 5%-ная перезарядка несущественна.

Принцип действия устройства иллюстрирует рис. 2.

 
Рис.2.

Конденсатор емкостью С1, предварительно заряженный до напряжения U0, разряжается через усилитель тока А1 с входным сопротивлением Rin и коэффициентом усиления по току Кi. Ток во входной цепи усилителя Iin определяется выражением
    Iin = U0exp(-t/RinC1)/Rin. (4)

Ток в выходной цепи усилителя I = КiIin заряжает аккумуляторную батарею GB1:
    I = КiU0ехр(-t/RinС1)/Rin = SU0 exp(-t/RinС1), (5)
где S = Ki/Rin — крутизна усиления усилителя, если его рассматривать как преобразователь напряжения в ток. Сравнивая (2) и (5), имеем
    T0 = RinC1, I0 = KiU0/Rin = SU0. (6)

Удобно выбрать U0 = 1 В, С1 = 1000 мкФ, тогда из (3) следует, что Rin = 3,6 МОм/n,
    S = nЕ, Кi = SRin = 3600000E. (7)

Например, при Е = 1 Ач и n = 1 должны быть следующие параметры: Rin = 3,6 МОм, S = 1 А/В, Кi = 3600000 = 131 дБ.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 3. Усилитель тока собран на ОУ DA2.1 и транзисторах VT2 и VT3. Напряжение питания ОУ стабилизировано микросхемой DA1. Узел на транзисторе VT1 контролирует величину этого напряжения. Когда оно в норме, этот транзистор открыт, через обмотку реле К1 течет ток, контакты реле К1.1 замкнуты, светодиод HL1 светится, сигнализируя о нормальной работе устройства. Выключателем SA1 выбирают режим зарядки: постоянным током (когда его контакты замкнуты) или экспоненциально уменьшающимся (когда они разомкнуты). Резисторы R2 и R3 образуют делитель напряжения. Напряжение на движке переменного резистора R3 определяет ток зарядки. В режиме «Постоянный» это напряжение через резистор R1 и замкнутые контакты реле К1.1 поступает на неинвертирующий вход ОУ. Его выходной ток усиливается транзисторами VT2, VT3 и устанавливается таким, чтобы напряжения на резисторах R11 и R5 стали одинаковыми. Коэффициент усиления по току Ki = R5/R11 и при указанных на схеме номиналах примерно равен 107, а крутизна преобразования напряжения в ток S = 1/R11 = 3 А/В.


Рис.3. Принципиальная схема устройства

В режиме «Уменьшающийся» (контакты выключателя SA1 разомкнуты) конденсатор С2 емкостью 1000 мкФ разряжается через резистор R5 с постоянной времени, выбранной по формуле (3). Экспоненциально уменьшающийся ток через этот конденсатор усиливается ОУ DA2.1 и транзисторами VT2, VT3 и заряжает аккумуляторы, подключенные к разъему Х1 («Выход»). Диод VD2 предотвращает их разрядку при отключении напряжения питания. Амперметр РА1 служит для контроля текущего значения тока зарядки. Конденсатор С5 предотвращает самовозбуждение устройства. Резисторы R4, R8-R10 — токоограничительные. Они защищают ОУ и транзистор VT2 в аварийных ситуациях, например, при обрыве резистора R11 или пробое транзистора VT3, предотвращая выход из строя остальных элементов.

При отключении питания в режиме зарядки уменьшающимся током транзистор VT1 закрывается и реле размыкает контакты К1.1, предотвращая дальнейшую разрядку конденсатора С2. Светодиод HL1 гаснет, сигнализируя об отключении питания. С восстановлением питания транзистор VT1 открывается, реле К1 замыкает контакты К 1.1 и зарядка аккумуляторов автоматически продолжается с того значения тока, при котором он был прерван. Светодиод HL1 снова загорается, сигнализируя о возобновлении зарядки. Нажатием на кнопку SB1 можно кратковременно прекратить зарядку при снятии зарядных характеристик. При этом конденсатор С4 предотвращает проникание сетевых наводок на вход ОУ.

    Устройство собрано на универсальной печатной плате и размещено в корпусе размерами 310x130x180 мм. Аккумуляторы типоразмера АА размещают в желобе на верхней крышке корпуса. Контактные гнезда выполнены в виде отрезков ленты из луженой жести, которые прижимаются к аккумуляторам пружиной от стандартного отсека для элемента типоразмера АА. Через пружину ток не идет. Следует отметить, что имеющиеся в продаже пластмассовые отсеки пригодны лишь при токе, не превышающем 500 мА. Дело в том, что ток, протекающий через контактные пружины, разогревает их, при этом нагреваются и аккумуляторы. Уже при токе 1 А пружины нагреваются настолько, что расплавляют стенку пластмассового корпуса отсека, делая его дальнейшее использование невозможным.

    Транзистор VT3 установлен на ребристом теплоотводе с площадью поверхности 600 см2, диод VD2 — на пластинчатом теплоотводе площадью 50 см2. Резистор R11 составлен из трех соединенных параллельно резисторов МЛТ-1 сопротивлением 1 Ом. Все сильноточные соединения выполнены отрезками медного провода сечением 3 мм2, которые припаяны непосредственно к выводам соответствующих деталей.

    ОУ К1446УД4А (DA2) можно заменить микросхемой К1446УД1А или другой из этих серий, но из двух ОУ нужно выбрать тот, у которого напряжение смещения меньше. Второй ОУ может быть использован в составе термочувствительного моста [8] для аварийного отключения аккумуляторов при их перегреве во время зарядки постоянным током (при зарядке уменьшающимся током перегрев аккумуляторов не наблюдался). В случае использования ОУ других типов следует иметь в виду, что в данной конструкции питание его однополярное, поэтому он должен быть работоспособен при нулевом напряжении на обоих входах.

    Микросхема КР1157ЕН601А (DA1) заменима стабилизатором этой серии с индексом Б, а также микросхемой серии К1157ЕН602, однако у последней иная «цоколевка» [9].

    Транзистор VT1 — любой из серии КП501, VT2 должен иметь статический коэффициент передачи тока базы h21Э не менее 100. Транзистор КТ853Б (VT3) отличается тем, что его h21Э превышает 1000. В качестве VT2, VT3 можно использовать транзисторы других типов, но общий коэффициент усиления по току должен превышать 100000.

    Конденсатор С2, задающий постоянную времени зарядки Т0, должен иметь стабильную емкость, необязательно равную указанной на схеме номинальной, так как требуемое значение Т0 устанавливают при налаживании подбором резистора R5. Автор использовал оксидный конденсатор фирмы Jamicon с большим запасом по напряжению (в 25 раз).

    Реле К1 — герконовое EDR2h2A0500 фирмы ЕСЕ с напряжением и током срабатывания соответственно 5 В и 10 мА. Возможная замена — реле отечественного производства КУЦ-1 (паспорт РА4. 362.900).

    Амперметр РА1 должен быть рассчитан на максимальный ток зарядки (в авторском варианте применен прибор М4200 на ток 3 А). Предохранитель FU1 — самовосстанавливающийся MF-R300 фирмы BOURNS [10].

    Налаживание устройства сводится к установке необходимого значения постоянной времени зарядки Т0, выбранного по формуле (3). Сопротивление резистора R5 выбирают равным Rin по формуле (7), полагая, что емкость конденсатора С2 точно равна 1000 мкФ. Вместо аккумуляторов включают цифровой амперметр. Перед включением питания, как при зарядке аккумуляторов, так и при налаживании устройства, движок переменного резистора R3 переводят в нижнее (по схеме) положение и замыкают контакты выключателя SA1 (это необходимо для разрядки конденсатора С2). Затем включают питание и, перемещая движок резистора R3, устанавливают начальный ток I0 около 1 А. Далее SA1 переводят в положение «Уменьшающийся». Через время Т1 (примерно равное Т0) измеряют ток I1. Скорректированное значение сопротивления резистора R5* вычисляют по формуле R5* = R5[ln(I0/I1)]. В заключение устанавливают резистор R5 сопротивлением, равным этому скорректированному значению.

    Аккумуляторы перед зарядкой необходимо разрядить до напряжения 1…1.1 В, чтобы исключить их перезарядку и проявление эффекта памяти [2]. Если при разрядке аккумуляторы нагрелись, то перед зарядкой их следует охладить до температуры окружающей среды (0…+30 °С [2]). Прежде чем подключать аккумуляторы к зарядному устройству, необходимо убедиться в том, что оно обесточено, движок резистора R3 находится в нижнем (по схеме) положении, a SA1 — в положении «Постоянный». Далее, соблюдая полярность, устанавливают аккумуляторы, включают питание и с помощью переменного резистора R3 устанавливают начальный ток I0 по формуле (3). После этого переводят SA1 в положение «Уменьшающийся», и через время 3Т0 аккумуляторы готовы к использованию.

    Для питания устройства необходим источник напряжения от 8 до 24 В, можно не стабилизированного. Одновременно можно заряжать от одного до десяти элементов. Минимальное напряжение питания с учетом пульсаций должно составлять 2 В на элемент плюс 4 В (но в указанных пределах).

    Устройство можно использовать в качестве стенда для снятия не только зарядных, но и разрядных характеристик аккумуляторов. В последнем случае исследуемый аккумулятор должен быть подключен к устройству в обратной полярности. Напряжение на его электродах необходимо постоянно контролировать вольтметром. Не следует допускать изменения его полярности, чтобы не вызвать аварийного разрушения аккумулятора. По этой причине не рекомендуется таким образом разряжать батарею из нескольких последовательно соединенных элементов, так как можно пропустить момент выхода из строя элемента с наименьшей емкостью.

Источники

  1. Новые виды аккумуляторов («За рубежом»). — Радио, 1998, №1, с. 48, 49.
  2. Немного о зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов («За рубежом»). — Радио, 1996, №7, с. 48,49.
  3. Нечаев И. Ускоренная зарядка аккумуляторов. — Радио, 1995, №9, с. 52, 53.
  4. Алексеев С. Зарядные устройства для Ni-Cd аккумуляторов и батарей. — Радио, 1997, №1, с. 44-46.
  5. Долгов О. Зарубежное зарядное устройство и его аналог на отечественных элементах. — Радио, 1995, №8, с. 42, 43.
  6. Дорофеев М. Вариант зарядного устройства. — Радио, 1993, №2, с. 12, 13.
  7. Ткачев Ф. Расчет термочувствительного моста. — Радио, 1995, №8, с. 46.
  8. Бирюков С. Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения. — Радио, 1999, №2, с. 69-71.
  9. Самовосстанавливающиеся предохранители MULTIFUSE фирмы BOURNS. — Радио, 2000, №11, c. 49-51.

Автор: М. ЕВСИКОВ, г. Москва

Добавить комментарий

radiofanatic.ru

Ток зарядки NiMH сильный нагрев пальчикового аккумулятора

Нужно ли заряжать NiMH АКБ перед первым использованием?

После извлечения батарей из упаковки (блистера) не спешите их ставить в ЗУ в режим зарядки. Лучше вставить новые АКБ в любое подходящее устройство и использовать до полной разрядки. Только после полной разрядки их можно полностью зарядить.

Рекомендую «потренировать» NiMH АКБ в самом начале эксплуатации. Например, можете вставить ваши новенькие АКБ в ЗУ TechnoLine BC-700, фото справа, и выбрать режим REFRESH (восстановление ёмкости). Таким образом вы будете использовать максимальную ёмкость АКБ, а также существенно продлите срок эксплуатации.

Каким током надо заряжать NiMH аккумуляторы?

Для увеличения срока эксплуатации, NiMH аккумуляторы следует заряжать низким током, например, 200mA. Рекомендуемый ток заряда указан на самом аккумуляторе, но если таких данных нет, заряжайте током не больше 10% от заявленной ёмкости батареи.

Почему пальчиковый аккумулятор сильно греется при зарядке?

Сильный нагрев АКБ при зарядке свидетельствует о том, что установлен очень высокий ток заряда, либо о том, что в данном аккумуляторе слишком высокое внутреннее сопротивление, и срок эксплуатации подходит к концу. Чтобы продлить жизнь вашим АКБ, не заряжайте их без надобности высоким током, обеспечьте принудительное охлаждение батарей если пассивного охлаждения недостаточно. Высокая температура при зарядке негативно влияет на химический состав электролита, и приводит к преждевременному выходу из строя АКБ.

Как определить время зарядки пальчикового аккумулятора?

Определить время зарядки АКБ довольно просто — посмотрите на корпус батареи, там указаны идеальные параметры для заряда конкретного аккумулятора. Но лучше использовать такие зарядные устройства, которые автоматически определяют время заряда конкретного АКБ. Например, все тот же TechnoLine BC-700. Это ЗУ каждому аккумулятору определяет оптимальное время заряда, то есть каждая вставленная батарея заряжается автономно; процесс зарядки комплекта из 4-х батарей не прервется если одна из них зарядится быстрее.

Надо ли извлекать батарейку из зарядного устройства сразу после зарядки?

Например, при зарядке 4 аккумуляторов, один зарядился быстрее. Надо ли его извлечь из зарядного устройства? Ответ: нет, не надо его сразу же извлекать из зарядного устройства. Можете смело оставить его в ЗУ до завершения процесса зарядки всех вставленных АКБ.

Почему из одной упаковки один аккумулятор заряжается дольше остальных?

Очевидно это связано с тем, что данный экземпляр имеет более высокую ёмкость чем остальные. В моей практике такое встречается крайне редко, чаще можно столкнуться с противоположной ситуацией, когда один экземпляр заряжается быстрее остальных. Советую быстрей выровнять данный комплект аккумуляторных батарей, чтобы избежать возможных проблем с оборудованием в котором используется разбалансированный комплект.

Что значит выровнять комплект аккумуляторных батарей?

Это значит следующее:
Сначала проверяете (тестируете), например, 10 аккумуляторных батарей на предмет ёмкости. Это можно сделать при помощи зарядных устройств-анализаторов, о которых подробно рассказано здесь. После того, когда на руках будет список полученных ёмкостей 10-ти аккумуляторов, сортируете их по одинаковым (или примерно одинаковым) параметрам ёмкостей. Таким образом, у вас должно получиться, как минимум, два комплекта батарей разных емкостей по 4 штуки в каждом.

Сколько должен держать заряд NiMH аккумулятор после полной зарядки?

Это зависит от типа АКБ, его ёмкости, условий обслуживания/хранения и срока эксплуатации. Например, NiMH АКБ фирмы Duracell 2650mAh будут держать полезный заряд около недели (то есть зарядили и оставили на полке), после чего их нужно перезарядить. А вот, например, Sanyo Eneloop 2000mAh (LSD) продержат полезный заряд несколько лет.

Также важно правильно обслуживать АКБ чтобы увеличить время хранения без подзарядки. Например, NiMH АКБ нужно периодически «тренировать», тем самым восстанавливая рабочую ёмкость.

Кто такие LSD аккумуляторы?

LSD аккумуляторы (Low Self-Discharge) — это такие АКБ которые отличаются от других типов батарей низким уровнем саморазряда. То есть после полной зарядки эти аккумуляторы способны держать полезный заряд продолжительное время (около 3-х лет).

Что значит «тренировка аккумулятора»?

Термин «тренировка аккумулятора» — это синоним термина «восстановление ёмкости NiMH АКБ». В просторечии еще используют термин «разгон аккумулятора», что одно и то же. Это циклические этапы разряда-заряда NiMH аккумуляторов, которые восстанавливают потерянную ёмкость батарей. В зависимости от ёмкости АКБ, состояния электролита, тока заряда/разряда, этих циклов (разряд-заряд) может быть очень много, также они могут быть различными по продолжительности.

profoto.lviv.ua