Bitavtoptz.ru

Бит Авто
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор NiCd, NiMH и Li-Ion аккумуляторы, сравнение

Обзор NiCd, NiMH и Li-Ion аккумуляторы, сравнение

Итак. Ежедневно мы используем в работе АКБ. И зачастую для неопытного пользователя становится египетскими письменами всё, что сказано о них в приводимых описаниях.

Первый и наиболее очевидный параметр – это ёмкость (измеряется в Ампер/часах) то есть за сколько часов аккумулятор может быть разряжен при номинальном токе 1 ампер полностью (сейчас мы говорим, я напомню, об аккумуляторах для носимых радиостанций, а их отличие от автомобильных или стационарных более чем существенно не только по размерам и назначению, но и по сути характеристик )
С грехом пополам разобравшись с емкостью и формой АКБ наш неподготовленный пользователь натыкается на непонятную абревиатуру
Как говорит нам справочник, аккумуляторы на данный момент выпускаются трёх двух основных видов. Это LiOn (Литий-ионные) и NiMH (Никельметаллгидридные, ранее Никель-кадмиевые)
Суть понять можно. Однако какой из них лучше?
На миг углубимся в историю:
Непрерывный поиск автономных источников питания постоянного тока продолжается с тех пор, как А. Вольта предложил общественности в 1859 году химический источник электрической энергии в виде батареи гальванических элементов. С тех пор было предложено немало идей электролитов, рано или поздно предававшиеся забвению из-за недостаточной эффективности, а иногда и из-за вредного воздействия на окружающую среду (например, ртутные элементы).
Идеальный автономный источник постоянного тока должен иметь небольшие габариты и массу, но в то же время обладать достаточной энергоемкостью для продолжительной работы в заданных условиях, допускать многократное использование (подзарядку и быть безопасным при утилизации), В той или иной мере этим требованиям отвечают аккумуляторы.
При использовании в различной радиоэлектронной аппаратуре на сегодня популярны, никель-металлгидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы. Последние появились относительно недавно, но уверенно заявляют о своих правах. Их использование с каждым годом растет- Так, например, в 1994 г. таких аккумуляторов различного назначения изготовили и реализовали порядка 12,3 млн. штук, а уже в следующем — производство достигло 32 млн. Справедливости ради следует отметить, что в то же время NiMH аккумуляторов во всем мире было изготовлено более 300 млн.
Попытаемся ответить на этот вопрос.

NiMH аккумуляторы были разработаны фирмой Sanyo Electric в 1990 г С тех пор они заметно потеснили широко известные NiCd аккумуляторы. Главное их преимущество оказалось в более высокой плотности энергии на единицу объема, выражаемую в размерности ватт час на литр (Вт.ч/л).
Типовое значение плотности энергии лучших образцов NiCd аккумуляторов составляет 120 Вт ч/л, в то время как для металлгидридных оно имеет значение 175 Вт.ч/л, а для литий-ионных-230 Вт ч/л.
Повторим: Никель металл гидрид более емкий нежели никель кадмий. Но уступает Литий-иону

Другое преимущество металлгидридного аккумулятора заключается в его "удельной" стоимости. В пересчете на единицу электрической емкости источника тока эти аккумуляторы вдвое дешевле по сравнению с литий-ионными, но, правда, во столько же дороже NiCd. Впрочем, последнее не является принципиальным недостаткам металлгидридных аккумуляторов — их никель-кадмиевые конкуренты окончательно проиграли борьбу по другим позициям — массо-габаритным параметрам и высокой токсичности кадмия при утилизации.
Повторим: Никель металл гидрид дешевле и меньше по габаритам.

Сравним теперь электрические характеристики различных аккумуляторов. Номинальное напряжение никель-кадмиевых и металлгидридных аккумуляторов одинаково и составляет примерно 1,25 В. Оно практически постоянно в течение всего цикла разрядки, снижаясь резко только в конце этого цикла. У литий-ионного аккумулятора номинальное напряжение составляет 3,6 В. В процессе цикла разрядки оно линейно уменьшается. Ниже определенного напряжения литий-ионный аккумулятор разряжать нежелательноВнутреннее сопротивление NiCd и NiMH элементов очень низкое (менее 0,1 Ом для элементов типоразмера АА), поэтому они позволяют получить значительный разрядный ток. У Li-Ion элементов внутреннее сопротивление на порядок больше.
Итак: Никель металл гидрид запоминает зарядку., а Литий –ион устает со временем.

Саморазряд запасенной энергии у никель-кадмиевого и металлгидридного аккумуляторов относительно высокий — в течение месяца хранения он достигает около 25%. Здесь литий-ионный аккумулятор, можно сказать, вне конкуренции. Этот параметр у него не превышает 1 % за тот же период.
По надежности металлгидридные аккумуляторы близки к никель-кадмиевым, но склонны к отказам при высоких разрядных токах.
Металлгидридные аккумуляторы имеют еще одно преимущество перед литий-ионными. При прохождении 300 циклов зарядки-разрядки (с соблюдением правил эксплуатации) у металлгидридных совсем не происходило потери паспортного значения энергоемкости, в то время как у литий-ионных она снижается на 20 %. Более того, это наблюдается и при длительном хранении аккумуляторов без работы на реальную нагрузку. Отмечались также случаи разрушения Li-Ion аккумуляторов, если напряжение на них снижалось ниже определенного значения. Вот почему некоторые изготовители даже устанавливают на свои аккумуляторы индикаторы разрядки чтобы была возможность визуально оценить его текущее состояние.
Наиболее вероятными причинами отказов NiCd элементов являются внутренние короткие замыкания, вызываемые ростом кристаллов, называемых дендритами. Хотя они и могут быть разрушены "форсированным" высоким зарядным током или зарядкой током специальной формы (часть периода имеющего отрицательное значение), дендриты повторно вырастают, если элемент используется не регулярно.
По заявлениям разработчиков, дендриты у металлгидридных аккумуляторов не наблюдались.
Общеизвестная проблема для NiCd аккумуляторов — это "эффект памяти", который проявляется в частичной (временной) потере энергоемкости аккумулятора, если он будет поставлен на зарядку до полного разряда. Он как бы "помнит" точку начала очередного цикла подзарядки и при разрядке активно отдаст только полученную за время последней подзарядки энергоемкость.

"Эффект памяти" присущ также и NiMH аккумуляторам. Из этого следует сделать вывод, что необходимо устройство, которое бы контролировало глубину разрядки. За нижнюю границу принимают уровень 1,05. 1,1 В на элемент, при этом "эффектом памяти" можно пренебречь. Такие устройства повсеместно применяются в мобильных и переносных телефонах, поэтому даже если в них и проявляется этот эффект, то он минимизирован — энергоемкость никогда на снижается более чем на 10 %. Если "эффект памяти" в какой-то период эксплуатации все же проявился. то его устраняют несколькими циклами тренировки (зарядка-разрядка). После чего аккумуляторы вполне пригодны для дальнейшей работы в составе любых потребителей.
Существует два способа подзарядки аккумуляторов: быстрый и продолжительный. Продолжительный способ, принимаемый всеми изготовителями аккумуляторов как основной, выполняется небольшим по величине током, безопасным для элементов в случае нарушения временного режима (хотя последнее и не рекомендуется). Большое преимущество этого способа в том, что не требуется никаких устройств индикации окончания подзарядки поскольку, как было сказано выше, небольшой ток не может вывести из строя элемент или батарею независимо от того, как долго происходит подзарядка. Недостаток — длительность процесса зарядки.
Это не всегда удобно, вот почему подобные аккумуляторы сейчас используются только в дешевых изделиях — игрушках фонарях и др, А вот для аккумуляторов типоразмера С (используемых преимуществвенно в мобильных системах) номинальным зарядным током принято значение, численно равное его энергоемкости.
Обычный способ определения момента окончания подзарядки — использование индикаторов напряжения или температуры. Менее наглядный способ, а следовательно, и менее продуктивный, — применение таймера, отключающего заряжаемый аккумулятор по истечении заданного периода времени.

Читайте так же:
Какое масло лить в Рено Scenic 2 1 9 DCI?

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.

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.

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).

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).

Читайте так же:
Как снять генератор на 09?

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.

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

• 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

Читайте также

Типы аккумуляторов и методы их заряда Никель-кадмиевые аккумуляторы

Типы аккумуляторов и методы их заряда Никель-кадмиевые аккумуляторы Технология изготовления щелочных никелевых аккумуляторов была предложена в 1899, когда Waldmar Jungner изобрел первый никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd). Используемые в них материалы были в то время дороги, и их

Заряд литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

Заряд литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов Зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов подобно зарядному устройству для свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA) в части ограничения напряжения на аккумуляторе. Основные различия между ними заключаются в том, что у зарядного

Хранение аккумуляторов

Хранение аккумуляторов Аккумуляторы относятся к категории “скоропортящихся продуктов”, начинающих терять свое качество сразу же после изготовления. Хотя степень деградации для некоторых типов аккумуляторов достаточно низка, все же не рекомендуется хранить их в

О восстановлении аккумуляторов

О восстановлении аккумуляторов Процент восстановленных аккумуляторов при использовании контролируемых циклов разряда / заряда зависит от типа электрохимической системы, количества уже отработанных циклов, метода обслуживания и возраста аккумулятора.Ni-Cd. Наилучшие

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов

Изготовление зарядного устройства (ЗУ) для NiCd аккумуляторов Зарядные устройства для NiCd аккумуляторов достаточно дешевы. Обычно изготовление внешнего зарядного устройства под популярные размеры аккумуляторов, таких как ААА, АА, C и D, не отнимет много сил и времени. Умение

Читайте так же:
Как работает реле поворотов ваз 2101?

10. Методы стандартизации

10. Методы стандартизации Метод стандартизации – это совокупность средств достижения целей стандартизации.Рассмотрим основные методы стандартизации.1. Упорядочение объектов стандартизации является универсальным методом стандартизации товаров, работ и услуг. Данный

43. Методы стандартизации

43. Методы стандартизации Метод стандартизации – это совокупность средств достижения целей стандартизации. Рассмотрим основные методы стандартизации.1. Упорядочение объектов стандартизации является универсальным методом стандартизации товаров, работ и услуг. Данный

7.4. Методы маскирования ЦВЗ

7.4. Методы маскирования ЦВЗ К методам, использующим не только особенности строения аудиосигналов, но и системы слуха человека относится также метод маскирования сигнала. Маскированием называется эффект, при котором слабое, но слышимое звуковое колебание становится

Установка тепловых аккумуляторов

Установка тепловых аккумуляторов В установке ТА на любую автомашину можно выделить следующие группы операций:• определение места расположения ТА;• монтаж гидравлической схемы;• подключение блока управления;• прокачка системы охлаждения;• проверка и

5.4.4 Нестандартные методы

5.4.4 Нестандартные методы В случае, если необходимо использовать методы, не являющиеся стандартными, они должны быть согласованы с клиентом и содержать четкое описание требований клиента и цели испытания и/или калибровки. Прежде чем быть использованным, разработанный

4.2. Подбор баков-аккумуляторов

4.2. Подбор баков-аккумуляторов Есть житейское правило: «Чем больше объем бака, тем лучше». В то же время существуют методики точного подбора и расчета объема баков на основе европейских норм UNI 9182.Метод используется для расчета объема гидроаккумулятора на основании

Приборы и методы

Приборы и методы Какая первая ассоциация при слове «измерить»? У меня — вольтметр, у некоторых — метр. То есть «сантиметр». Нет, не тот, которых сто этих в одном том, а который по словарям sartorial meter, metre measure ruler или metre-stick — это который «метр», а tape measure, metre tape measure, tape-line — это

49. Химический состав, методы получения порошков, свойства и методы их контроля

49. Химический состав, методы получения порошков, свойства и методы их контроля Порошковые материалы – материалы, получаемые в результате прессования металлических порошков в изделия необходимой формы и размеров и последующего спекания сформованных изделий в вакууме

4.2.1 Методы разработки ПО

4.2.1 Методы разработки ПО Разработчик должен использовать для всех работ по созданию ПО систематизированные, зарегистрированные методы. План разработки ПО должен содержать описание этих методов или включать в себя ссылки на источники, в которых они

Каким током заряжать никель металлгидридные аккумуляторы?

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. escortnavi

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.

Читайте так же:
Какой объем масла в двигателе 406?

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.

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

  • СамоделкинСамоделкин
  • 21 февраля 2013

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.

Читайте так же:
Как войти в чужой аккаунт Гугл?

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!

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать и зарядные устройства

Сегодня Ni─MH аккумуляторы совершенствуются, улучшаются их параметры и технология их производства. Среди таких улучшений можно привести улучшение числа циклов заряда и разряда, а также уменьшение саморазряда этого типа АКБ. В свое время никель─металлогидридные аккумуляторы вышли на замену кадмиевых и успешно заменили их в ряде устройств. Но заменить Ni─Cd удалось не везде. В частности, они остаются доминирующими в устройствах с высокими разрядными токами. Например, портативные дрели, шуруповёрты и другой инструмент. Для продления рока службы металлогидридных батарей их требуется правильно заряжать. Поэтому в этой статье расскажем о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

Особенности зарядки Ni─MH аккумуляторов

Когда вы начинаете заряжать Ni─MH аккумуляторную батарею, в ней запускаются химические реакции, расходующие электрическую энергию. Часть электрического тока уходит в тепловыделение. Доля энергии, преобразуемая в заряд аккумулятора, называется коэффициентом полезного действия (КПД). В зависимости от условий, в которых заряжается АКБ, этот коэффициент может отличаться. Но 100% он не достигает никогда. Нужно сказать, что Ni─MH батареи имеют меньший КПД, чем для кадмиевых. Кроме того, при зарядке никель─металлогидридных АКБ выделяется большее количество тепла.

Заряжать Ni─MH аккумуляторные батареи можно разным током. Конкретное значение силы тока зависит от вида зарядки. Ток, как правило, устанавливается в зависимости от номинальной ёмкости (С) батареи. Допустим, что ёмкость аккумуляторного элемента составляет 2100 мАч. Тогда ток 0,1С будет равен 210 мА. Можно выделить 3 основные вида зарядки, которые отличаются скоростью заряда:

  • капельная зарядка (0,1С);
  • быстрая (0,3С);
  • ускоренная (до 1С).

В реальности заряжать Ni─MH аккумулятор по быстрой и ускоренной схеме – это одно и то же. Они отличаются только механизмами фиксации окончания процесса зарядки. Все способы зарядки током более 0,1С можно отнести к быстрым или ускоренным. Если вы собрались так заряжать Ni─MH аккумуляторы, то нужно обязательно отслеживать критерии, по которым нужно будет закончить процесс. Для капельной зарядки, которая продолжается неопределённый временной интервал, это необязательно.

Этапы зарядки Ni─MH аккумуляторов

Зарядные устройства для никель─металлогидридных батарей, как правило, заряжают по следующему алгоритму:

  • проверка наличия аккумуляторной батареи;
  • квалификация;
  • предварительная зарядка;
  • переходный этап на ускоренную зарядку;
  • быстрая зарядка;
  • процесс дозарядки;
  • подача поддерживающего заряда.

Требования к зарядному устройству для Ni─MH аккумуляторов

Вне зависимости от модели и производителя зарядного устройства для Ni─MH аккумуляторов оно должно иметь определенные функциональные возможности. должно иметь ЗУ. Обязательно должна быть возможность регулировки тока. Он также может регулироваться устройством автоматически в зависимости от вида аккумуляторных элементов.

Если вы будете заряжать Ni─MH аккумуляторы током больше, чем требуется, то неизбежно будет идти нагрев. Ток меньше нормы также нехорошо, поскольку процесс зарядки сильно затянется. Часто значения силы тока для различных АКБ прошиваются в память ЗУ в виде «предустановок». Производители никель─металлогидридных АКБ рекомендуют не выставлять ток выше 1,5 А вне зависимости от ёмкости. Если вы будете заряжать большим током, то следует обеспечить дополнительное охлаждение аккумуляторов.

В заключение стоит сказать, что после проведения заряда оставьте аккумулятор некоторое время в покое, чтобы он остыл. Кроме того, помните о следующих моментах. Не следует заряжать Ni─MH аккумуляторы при температуре ОС меньше -5 и больше +50 С. Это приводит к снижению их срока эксплуатации.

Не разряжайте никель─металлогидридные батареи ниже 0,9 В. Ряд недорогих ЗУ, в этом случае, просто не может стартовать процесс заряда. Придется подключать элемент к стороннему источнику электроэнергии с небольшим током и поднимать напряжение до 0,9 В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector