8-900-374-94-44
Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.
Содержание статьи
Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.
Ni─Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.
Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.
Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора.
Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.
Вернуться к содержанию
Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:
Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети.
Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.
Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов
Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.
Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.
Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.
Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.
Вернуться к содержанию
Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:
При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое ─ невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.
Дисковые Ni-Cd аккумуляторы
Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.
Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С.
Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.
Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы
На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.
Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах
Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию
В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.
Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки
Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0─40 С. Рекомендуемый интервал 10─30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.
Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.
Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.
Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов.
Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления.
После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно─никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию
Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.
Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч.
Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.
Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14─16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.
Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы – два основных вида щелочных химических источников тока для автономного питания различной аппаратуры. Они сходны по своей структуре. В качестве электролита используется щёлочь, в качестве катода — оксид никеля.
Первым был изобретён Ni-cd. Этой технологии более ста лет. NI-MH широко применятся в бытовых устройствах, начали только в 90-х годах двадцатого века. Массовое появление на рынке более ёмких (NI-MH) батарей поначалу вызвало настоящий фурор. Но потом выявились и недостатки.
По сравнению с металлогидридными батареями, Ni-cd имеют два главных недостатка. Это меньшая ёмкость и эффект памяти. Эффектом памяти называют “запоминание” батареей нижнего предела разряда. Той есть, если такую батарею разрядить не полностью, длительность работы в следующем цикле будет меньше на эту самую величину от полного разряда до того предела, который “запомнил” аккумулятор. Чтобы “сбросить” память , нужно два-три раза полностью зарядить-разрядить такую батарею.
Казалось бы, при таких свойствах, этот тип батарей должен уйти в небытие. Но этого не происходит. Благодаря двум другим свойствам этого типа батарей – высокая токоотдача и способность хорошо работать при отрицательных температурах.
Приблизительно 90% Ni-cd на сегодняшний день, это аккумуляторные сборки для электроинструмента, детских игрушек, электробритв, автономных пылесосов, медицинского оборудования и т.д. Применение в бытовом сегменте (вместо обычных первичных батареек) практически сведено к нулю.
Некоторые страны законодательно ограничивают использование Ni-cd элементов в связи с токсичностью кадмия. В новых устройствах их место занимают литий-ионные аккумуляторы с большой токоотдачей.
Один элемент имеет номинальное напряжение 1,2V. При работе это значение может меняться от 1,35V (полностью заряжен) до 1V (полный разряд). У этих элементов есть одна интересная особенность, на которой завязан режим отключения в зарядном устройстве (если оно автоматическое). После набора ёмкости, напряжение на выводах несколько снижается на 50-70 mV. Такой скачок обозначают ΔV(дельта V). Зарядное реагирует на такое снижение и отсекает ток заряда.
На практике срабатывать по ΔV умеют только зарядные устройства среднего и продвинутого уровня. И часто приходится вручную просчитывать, как заряжать ni cd аккумуляторы.
Напряжение заряда любая зарядка будет выдавать из расчёта 1,5-1,6v на один элемент. А вот ток заряда может быть разным. Его всегда можно посмотреть на самом зарядном устройстве (как правило, с тыльной стороны).
Ёмкость аккумулятора нужно поделить на ток заряда и умножить на коэффициент потерь 1,4. Например, 1000mAh/200mA=5 часов*1,4 = 7 часов. Каким током заряжать? Номинальный ток заряда 0,1С, где С- ёмкость батареи. Для 1000mAh номинальным является ток 100mA. Время заряда в таком случае составит 14 часов. Не очень удобно. Почти всегда используется ускоренный режим 0,2-0,5С. Это несколько сокращает срок службы аккумуляторов, но повышает удобство использования.
Важно! Средний срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 500 циклов заряд-разряд. Производитель заявляет, как правило, ДО 1000. Таких показателей можно достичь только в идеальных условиях и чётко выдерживая номинальные режимы работы.
Область применения металлогидридных батарей напрямую связана с их свойствами. Максимальная ёмкость при минимальном объёме позволила им занять место в той электронике, где одноразовые батарейки приходится менять очень часто. Это фотоаппараты, беспроводные мыши и клавиатуры, радиопульты, детские игрушки.
В основном используется два размера таких элементов – это АА и ААА. Использовать такие элементы можно в любом месте, где используются одноразовые батарейки. Но часто это не имеет экономического смысла (в том случае, если одноразовая батарейка служит в устройстве годами)
Номинальное напряжение ni mh аккумулятора 1,2v. С незначительным отклонением под нагрузкой такое напряжение держится в течение всего цикла работы батареи. Напряжение одноразовой батарейки в работе плавно падает от 1,5 до 1 вольта. Той есть 1,2-среднее значение. Это позволяет аккумулятору отлично заменять одноразовую батарейку в 99% случаев. Случаи, когда необходимо именно 1,5v для работы устройства единичные и часто “лечатся” сменой режима в меню устройства “батарейка/аккумулятор”.
Внимание! Максимальная ёмкость (физический предел) для аккумулятора АА составляет 2700mAh,для ААА 1000mAh.В случае, если на этикетке большее значение и “загадочное” название фирмы-изготовителя, перед вами гарантированный обман.
Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”. Впоследствии эту надпись убрали. Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для металлогидридных аккумуляторов.
Напряжение зарядки ni mh такое же, как и у никель-кадмиевых батарей. Зарядное устройство будет подавать на один элемент 1,5-1,6v. Ток заряда ni mh аккумуляторов может меняться от 0,1 до 1С. Но любой производитель бытовых батарей обязательно указывает на них свою рекомендацию этого параметра. Рекомендация производителей составляет 0,1С. Например для 2500mAh номинальный ток заряда ni mh аккумуляторов составляет 250mA. Время заряда номинальным током 14 часов. По той же формуле. Ёмкость/ток заряда, результат умножить на 1,4. При таком режиме можно рассчитывать на заявленное производителем, количество циклов. При ускоренном режиме срок службы уменьшается.
Металлогидридные батареи плохо переносят перегрев, глубокий разряд, сильный перезаряд. Перегрев может возникнуть при большом токе заряда, повышенном внутреннем сопротивлении. При сильном нагреве заряд следует прекратить. Глубокий разряд возникает при длительном неиспользовании элемента. При бездействии в течение года и более, аккумулятор, скорее всего, придётся заменить. Избыточный перезаряд случается при использовании зарядного устройства без функции отключения или неправильно просчитанном времени заряда.
Зарядных устройств в продаже представлено огромное количество. В них реализованы разные схемы отключения или отключение не реализовано вообще. Можно легко их разделить на подвиды по внешнему виду.
Чем более функциональное зарядное устройство, тем оно дороже. Но даже в дорогом исполнении, стоимость равна примерно 50 щелочным батарейкам. Окупаемость наступает достаточно быстро. Зарядное устройство такого класса обычно универсальное. И позволяет заряжать кроме никелевых аккумуляторов, ещё и литиево-ионные батареи. А также имеет функции измерения ёмкости, внутреннего сопротивления батарей, режим сброса эффекта памяти у никелевых аккумуляторов.
Это достаточно новая технология. Иногда применяется аббревиатура LSD. Что в переводе с английского “low self-discharge” – низкий саморазряд.
В продаже такие батареи появились чуть больше 10 лет назад и зарекомендовали себя очень хорошо. По сравнению с обычными аккумуляторами, они имеют более низкое внутреннее сопротивление и как следствие большие токи разряда. Ёмкость у них несколько ниже, чем у обычных NI-MH батарей. Но за счёт того, что у обычной батареи саморазряд в первые сутки около 10%, показывают себя не менее эффективно.
Отличить такой аккумулятор от обычного, достаточно несложно. На упаковке и на самом элементе будет присутствовать надпись “ready to use” т.е. “готово к использованию”. Продаются такие элементы уже заряженные. Это оптимальный выбор для любительской фотосъёмки, когда не стоит задача сделать несколько тысяч кадров за один день.
Ответ на вопрос — как заряжать ni mh аккумуляторы зависит, прежде всего, от того, какое у пользователя зарядное устройство. Для того, чтобы заряжать правильно, достаточно придерживаться простых норм.
При правильном заряде никель металлогидридных аккумуляторов, служат они достаточно долго. От 500 до 1000 циклов заряд-разряд. Основная причина преждевременного выхода из строя – длительное неиспользование и как следствие глубокий разряд. Часто желание пользователей отказаться от технологии Ni-MH или Ni-cd и перевести всю свою технику на литий ионные батареи, совершенно не оправдано. Эти батареи прочно занимают своё место, как в бытовом сегменте, так и в промышленности.
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 страничкеСледующая глава >
Источники тока на базе соединений никеля и кадмия, массово выпускающиеся с 50-х гг. прошлого века, используются в портативных электрических инструментах и электронном оборудовании. Низкая стоимость изделий позволяет им конкурировать с батареями на литиевой основе. Пользователю необходимо знать, как заряжать Ni-Cd-аккумулятор, поскольку от корректности этой процедуры зависит ресурс батарейки.
Ni-Cd аккумулятор.
Правила эксплуатации никель-кадмиевых батареек:
Для восстановления емкости АКБ никель-кадмиевого типа используются 2 разновидности зарядных устройств:
Автоматический модуль оснащен гнездами соответствующего аккумуляторам размера. Такие устройства рассчитаны на 2 или 4 элемента, в конструкции блока предусмотрен переключатель, позволяющий выбрать количество заряжаемых изделий.
Зарядка аккумуляторов начинается после подключения блока к бытовой сети напряжением 230 В. Внутри модуля установлен понижающий трансформатор с выпрямительным каскадом, для отображения статуса зарядки применяется линейка светодиодов или многоцветный индикатор.
Во время зарядки индикатор горит красным цветом, после ее завершения включается зеленая лампочка. В конструкции автоматического блока предусмотрена функция разряда батареи, активируемая кнопочным переключателем.
Размеры Ni-Cd аккумулятора.
Для индикации режима разряда применяется диод желтого цвета, после снижения емкости зарядное устройство автоматически переходит в режим зарядки батарей. В процессе зарядки повышается температура корпуса батарейки, в блоке имеется датчик, который отключает подачу тока при достижении порогового значения.
Реверсивный зарядный блок относится к категории профессиональных изделий, отличается наличием микропроцессорного контроллера. Оборудование подает продолжительные импульсы зарядки, которые чередуются с кратковременным разрядом (время цикла изменяется в соответствии с установленным алгоритмом).
Оборудование позволяет поддерживать работоспособное состояние источника тока и продлевает срок службы Ni-Cd-батарей.
В процессе заряда батареи на положительном электроде, выполненном из оксида никеля, происходит химическая реакция с выделением свободного электрона. На кадмиевом отрицательном электроде проходят дополнительные реакции.
При перезарядке элемента происходит выделение атомов кислорода, которые затем подаются через пористый сепаратор к отрицательному полюсу для последующего восстановления. Постоянство цикла восстановления обеспечивает поддержание стабильного давления газа внутри замкнутого корпуса.
При переразряде на отрицательном электроде формируются атомы водорода, который затем окисляется на никелевом положительном элементе. Из-за низкой скорости этого процесса возможно накопление газа. Для устранения эффекта выделения водорода в N-Cd-батареях всегда применяются отрицательные электроды, имеющие больший объем, чем положительные.
На процедуру разряда батарей, построенных на основе никель-кадмиевой композиции, влияют несколько факторов:
Конфигурация корпуса и площадь электродов учитываются при выборе типа аккумулятора, соответствующего условиям работы. Например, дисковые батареи с увеличенным сечением электродов, выполненных по технологии прессования, применяются в условиях продолжительного разряда. Устройства обеспечивают плавное снижение емкости и напряжения до 1,1 В. Остаточная емкость составляет до 10%, она падает в ходе дальнейшей разрядки до 1 В.
Конструкция цилиндрического элемента не позволяет увеличивать ток разряда до значений выше 20% от номинальной емкости.
Марка Ni-Cd аккумуляторов.
Причиной является невозможность обеспечения равномерного функционирования активной массы по всему сечению электродов.
Для устранения недостатка практикуется уменьшение диаметра электродов с одновременным увеличением количества деталей. При использовании 4 элементов обеспечивается увеличение тока до 55-60% от емкости батареи.
Для повышения эффективности работы используются аккумуляторы никель-кадмиевого типа с электродами, выполненными из металлокерамического композита. Детали отличаются пониженным внутренним сопротивлением, обеспечивая поддержание напряжения не ниже 1,2 В до разряда на 90% от заявленной производителем емкости.
При снижении напряжения на клеммах до 1,0 В емкость батареи снижается до 3% от стартового значения. При подключении внешней нагрузки ток разряда превышает номинальную емкость аккумуляторных элементов в 3-5 раз.
Батареи цилиндрического типа АА или ААА оснащаются электродами рулонной конструкции. Устройства обеспечивают ток в цепи до 10 раз выше номинальной емкости. Для обеспечения максимальных характеристик требуется поддержание температуры источника тока в диапазоне 18-22°С.
При нагреве емкость элементов снижается незначительно, при охлаждении батареи до отрицательных температур начинается снижение емкости (пропорционально току). Этот эффект возникает из-за роста сопротивления электролита и материала электродов.
При дальнейшем снижении температуры в замкнутом объеме электролита начинают формироваться кристаллы. Состав и количество твердых фракций зависят от состояния элемента и степени охлаждения. При полном замерзании электролита прекращаются электрохимические процессы, что приводит к падению напряжения до нулевой отметки.
Производители никель-кадмиевых батарей не рекомендуют использовать изделия при температуре ниже -20°С. Существуют модификации, рассчитанные на охлаждение до -40°С, но сколько отработает батарея при таких условиях, неизвестно.
При восстановлении емкости никель-кадмиевых источников тока производится принудительное ограничение степени зарядки. В процессе зарядки происходит выделение кислорода, который повышает давление внутри корпуса батареи, проходящие электрохимические процессы снижают эффективность использования поступающего тока.
Часть подводимой электроэнергии преобразуется в тепло, в конструкции батареи предусмотрен дренажный клапан, который стравливает излишки газа при росте давления выше допустимого.
Долговечность аккумулятора зависит от того, каким током производится зарядка. Для обеспечения максимального эффекта сила тока устанавливается на уровне 1,6-2,0 от номинальной емкости заряжаемого элемента. Конструкция батареи позволяет вести зарядку при температуре от 0° до 40°С, но рекомендуется выполнять операцию при нагреве до 10-30°С.
При попытке зарядить замерзшую батарею образующийся кислород не поглощается материалом отрицательного электрода, что приводит к росту давления и деформации металлического кожуха аккумулятора.
9.6 В 1400 мАч Ni-Cd аккумулятор
При повышении температуры выделение ионов кислорода на положительном электроде происходит быстрее, что ускоряет процедуру восполнения емкости. При поддержании стабильной температуры интенсивность зарядки регулируется силой тока, подаваемого на клеммы, который изменяет интенсивность выделения ионов.
При этом скорость поглощения не зависит от степени нагрева, этот параметр определяется конструкцией никель-кадмиевого элемента.
Поскольку интенсивность поглощения кислорода зависит от конфигурации электродов, конструкции сепаратора и объема электролита, то возможно создание батареек, допускающих ускоренную зарядку. Для этого применяются источники тока с увеличенным числом электродов, имеющих уменьшенное сечение. Например, цилиндрические элементы заряжаются в 2-3 раза быстрее плоских аккумуляторов.
Также существуют методики зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов с деградировавшим электролитом. В корпусе элемента сверлится отверстие, через которое закачивается дистиллированная вода. Если производится восстановление аккумуляторной банки, собранной из нескольких батарей, то предварительно определяются детали с напряжением на клеммах около 0 В.
Заполненные водой аккумуляторы выдерживаются при комнатной температуре на протяжении 10-12 часов, затем на выводы подается напряжение, позволяющее активировать электрохимические процессы.
После появления на выходах напряжения, отличного от 0 В, производится стандартная зарядка. Рекомендуется выдержать источники тока 2-3 дня, а затем провести контрольный замер напряжения. В случае его падения выполняется повторная доливка дистиллированной воды (объем зависит от размера корпуса).
Если напряжение не снизилось, отверстия заделывают, а элементы 2-3 раза заряжают и разряжают, при необходимости производится сборка компонентов в единую банку.
При стандартном алгоритме восполнения заряда на протяжении 14-16 часов выполняется подача постоянного тока силой 10% от емкости батареи (исходное напряжение на клеммах аккумулятора составляет 0,9-1,0 В).
Дополнительные рекомендации по зарядке указываются производителем АКБ. Например, при зарядке цилиндрической батареи сила тока составляет 20% от номинальной емкости, а время восполнения емкости не превышает 6-7 часов. При увеличении тока до 30% время зарядки падает до 4 часов.
Существуют специальные серии аккумуляторов, позволяющие восстанавливать емкость за 1-1,5 часа. При ускоренном режиме используются различные средства контроля (по времени и по температуре корпуса). При ускоренной зарядке происходит активное газообразование, и если нет контроля, то наступает быстрая деградация элемента или разрыв корпуса.
Восстановление заряда Ni-Cd-аккумулятора состоит из 2 этапов:
Профессиональные зарядные блоки производят заряд аккумулятора по ступенчатой методике с одновременным контролем температуры корпуса (не допускается прогрев выше 50°С). Ступенчатый алгоритм позволяет снизить время зарядки стандартных батарей.
Для восполнения первых 10-15% емкости используется ток силой до 100% от емкости, затем происходит плавное увеличение этого параметра до 150%. После зарядки батареи на 90% сила тока снижается в 3 раза, что позволяет уменьшить газообразование и исключает вредный эффект перезаряда Ni-Cd-аккумулятора.
После отключения питания внутри аккумулятора продолжаются электрохимические процессы, связанные с преобразованием веществ на поверхности электродов. Затем начинается постепенное выравнивание скорости выделения ионов кислорода на положительном электроде и интенсивности поглощения вещества кадмиевым отрицательным элементом.
Давление внутри батареи падает, но при предварительном перезаряде источника тока снижение давления занимает до 5-6 часов.
Заказал и получил я его уже довольно давно, но вот у меня дошли руки и до него.
Поставляется это зарядное устройство в красочно оформленной упаковке выполненной в классических для фирмы цветах, желтом и черном.
Так же сразу указаны поддерживаемые размеры и типы аккумуляторов, а их довольно много.
Литий
16340
10440
14500
17500
17670
18350
18490
18650
22650
26650
Кадмий или металл гидрид.
АА
ААА
АААА
С
В общем можно сказать по другому, устройство поддерживает любые 3.7 В Li-ion, Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторы, главное чтобы они влезли, максимальный размер 26650.
Еще упаковка
На торце коробки указаны краткие технические характеристики.
Сзади куча букв на английском языке. Указано что зарядное работает в трех режимах
Внутри коробки зарядное было упаковано в пластиковый лоток, красиво, аккуратно.
Комплект устройства:
Зарядное устройство
Кабель питания
Инструкция
Гарантийная карта
Инструкция и гарантийка
Инструкция на английском, мало что понятно и еще меньше интересно 🙂
Гарантийная карта, не думаю, что она кому то поможет у нас. В моем городе гарантийные мастерские Найткора мне не попадались.
Кабель питания, вилка к сожалению не наша, переходник в комплекте не идет.
Но сам кабель довольно неплохой, длина около 1.1м.
А вот и сам зарядник.
Корпус из довольно прочной пластмассы, за индикацию процесса заряда отвечают по три желтых светодиода на каждый канал.
Дизайн скромный, но этим и понравился.
По бокам видны вентиляционные отверстия.
Сзади на наклейке кратко и обо всем. Типы и размеры аккумуляторов, ток заряда, напряжение питания.
Перед тем как полезть внутрь я решил его проверить, а вдруг он вообще не работает.
Не, запустился, заморгал светодиодами.
Слева аккумулятор полностью разряжен, справа полностью заряжен.
После окончания процесса заряда шкала из светодиодов светит непрерывно, в процессе заряда моргает один из светодиодов каждого канала, но процесс идет синхронно.
Ну вот я и добрался до внутренностей. Для этого надо выковырять четыре ножки из вспененной резины и открутить четыре самореза.
Конструкция минусового контакта сделана относительно неплохо, ток идет через пружину и металлическую пластину одновременно. Сначала думал доработать при помощи дополнительного мягкого провода, но попользовавшись некоторое время понял, что это особо и не нужно, контакт не пропадал. Возможно через время и доработаю, но пока смысла в этом не вижу.
Печатная плата крепится одним саморезом (точно таким же, как скручен корпус).
На плате присутствует даже защитный зазор между высоковольтной частью и низковольной, частенько на этом экономят. Да и сама плата на вид изготовлена неплохо, хотя монтаж не без косяков.
Отвинтил последний саморез и вынул плату. металлические пластинки и пружинки припаяны и вынимаются вместе с платой, ползунковые части можно отделить, они просто прицеплены к пружинкам.
Верхняя часть печатной платы поближе.
Изначально, когда собирался писать этот обзор, то планировал перечертить схему с данной печатной платы. Но плата имеет очень темную маску и большое количество надписей, которые закрывают печать. Скопировать схему конечно можно, но трудозатраты будут довольно большими.
Вверху платы видно блок питания. Сетевой фильтр отсутствует, но есть терморезистор, ограничивающий ток заряда входного конденсатора емкостью 10мкФ, выходной конденсатор имеет емкость 1000мкФ. Я бы даже сказал, что это с запасом, так как даже на максимуме мощность зарядного не более 5-6 Ватт.
Выходной диод так же явно с запасом. Управляет блоком питания ШИМ контроллер со встроенным силовым транзистором, маркировка аккуратно стерта, зачем, загадка.
Что может быть такого секретного в ШИМ контроллере, да еще и в зарядном такой известной фирмы.
Зарядное функционально выполнено в виде блока питания, двух каналов работающих в режиме step-down и процессора, который всем этим рулит.
Примерная блок-схема зарядного устройства.
С процессора так же стерта маркировка, правда менее аккуратно, можно было бы подумать, что это какая нибудь Атмега8, но нет, кварц подключен к другим выводам. Да и сам кварц очень удивил, 24 МГц в зарядном, куда спрашивается. Такие вещи вполне можно делать используя встроенный генератор процессора.
В общем инженеры креативили как могли.
Пайка относительно неплохого качества, но картину портит пайка ШИМ контроллера блока питания, такое чувство, что все паял автомат, а микросхема паялась вручную. Да и флюс смывался чем то непонятным, на плате присутствуют белые разводы.
Рассмотрев плату я перешел к испытаниям.
В старом фотоаппарате у меня используются металл гидридные аккумуляторы размера АА, 4 штуки. Они уже старенькие, им около 12 лет, но продолжают довольно неплохо работать, долгое время лежали разряженные, потом оживил.
Вот с одним из этих аккумуляторов я и решил проверить зарядное устройство.
Хорошо видно ток предварительного заряда 110мА, в таком режиме зарядное устройство работает около 15-20 секунд, после этого переходит в основной режим заряда током 500мА, когда аккумуляторы уже почти заряжены, то ток опять снижается до 100-110мА. Дальше должно было быть автоотключение заряда, но так как я включал аккумулятор последовательно с тестером, то определение окончания заряда работало некорректно и дальше зарядное продолжало работать в режиме 100мА.
На последнем фото видно отсутствие тока, так выглядит процесс окончания, но на самом деле на фото пауза в режиме работы зарядного.
Так же был отмечен приличный нагрев в режиме заряда Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов, при заряде лития устройство еле теплое.
Напряжение окончания заряда было около 1,47 Вольта.
Внимание, при попытке установить совсем плохой металл гидридный аккумулятор, зарядное посчитало, что он литиевый и пыталось его заряжать, зарядило до 2 Вольт, аккумулятор разогрелся, дальше я прервал процесс заряда. При попытке установить другой плохой аккумулятор зарядное начало моргать всеми светодиодами этого канала, потом погасило их и заряжать отказалось.
Здесь стоит объяснить некоторые принципы работы зарядных устройств.
Обычно зарядное дает стабильный ток, измеряя одновременно напряжение на клеммах аккумулятора. Дальше есть несколько вариантов.
1. Зарядное отключается, как только почувствует падение напряжения после роста, отключение по дельте напряжения. применяется довольно часто.
2. Зарядное поддерживает неизменным напряжение на клеммах аккумулятора и ждет пока ток заряда не опустится ниже установленного уровня, после этого отключает заряд.
3. Выжидаем некоторое время и отключаем заряд.
В данном зарядном применен несколько другой алгоритм заряда, хотя и довольно известный.
Я пробовал реализовывать такой режим еще во времена таких батарей как 7Д-0.115.
Данный алгоритм заключается в том, что напряжение на клеммах аккумулятора контролируется в паузах, когда нет зарядного тока. Выглядит это примерно так.
0.9 секунды — заряд
0.1 секунды — измерение напряжения.
повтор.
Данный режим примечателен тем, что позволяет заряжать разные аккумуляторы и не иметь при этом привязки к току заряда, так как если контролировать напряжение в процессе заряда, то влияет внутреннее сопротивление аккумулятора. Так как здесь напряжение измеряется в паузе, то внутреннее сопротивление аккумулятора практически не влияет.
При проверке заряда литиевого аккумулятора я получил небольшой облом. Он не хочет заряжаться через мультиметр. процесс заряда «перезагружается» примерно раз в минуту.
При прямом подключении все работает отлично.
Но в процессе заряда блок питания издает небольшой звук. Не то что бы громко, но лежит в полметре и слышно. Причем характер звука зависит от режима работы зарядного.
Напряжение окончания заряда было 4.18-4.19 Вольта
А вот так выглядит график процесса заряда аккумулятора.
Тестирование — проверка типа аккумулятора (определение напряжения) и полярности.
Предварительный заряд током 100мА
Основной заряд током 500мА
Окончательный дозаряд током 100мА
Выключение заряда.
Проверил работу и от 12 Вольт внешнего блока питания, работает нормально, нагрев почти пропал.
Так же я измерил ток потребления от аккумулятора при отключенном питании зарядного устройства, он составил 1.8-2мА, не скажу что это много, но на мой взгляд и немало.
Что очень порадовало, так это защита от переполюсовки аккумулятора.
При попытке установить аккумулятор наоборот, зарядное моргает всеми тремя светодиодами этого канала и заряжать отказывается, если аккумулятор вынуть и вставить правильно, начнет процесс заряда.
А это новое зарядное в сравнении с тем, что я использовал раньше, собирал я его лет так 10 назад. Заряжать оно умеет только 4 аккумулятора одновременно, собрано по известной в свое время апноте от фирмы Атмел под названием AVR450, по ней можно было сделать зарядное под любой тип аккумулятора со своими заданными характеристиками, я откомпилировал прошивку под металл гидрид 4 банки.
Внутри так же и блок питания на TOP224Y.
Резюме.
Плюсы
Аккуратная упаковка (встречают то по одежке)
Качественная сборка.
Поддержка большого количества размеров и основных типов аккумуляторов.
Неплохая элементная база, качественные компоненты.
Защита от переполюсовки.
Питание как 220, так и 12 Вольт
Минусы
Посторонние звуки при работе
Повышенный нагрев при заряде Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов.
Цена.
Необходимость использования переходника под наши розетки.
Мое мнение. Если не брать в расчет стоимость данного зарядника, а просто рассматривать его как устройство для заряда, то мне он очень понравился. Функционально это типичная «рабочая лошадка», понравилась «всеядность» и защита он неправильной полярности. Если изготовить или купить (только не знаю где) переходник в прикуриватель, то можно использовать в машине.
Довольно неплохо решена задача с подвижным контактом, конечно неидеально (в идеале надо дополнительное соединение мягким проводом), но довольно надежно.
Удивило то, что производитель стер маркировку с микросхем. Цель этого, для крупного производителя, мне непонятна.
Зарядное устройство для обзора было предоставлено магазином chinabuye.
Купил бы я такое зарядное? Вообще — да, за эту цену — врядли.
Надеюсь этот обзор поможет кому нибудь сделать правильный выбор.
Если есть дополнительные вопросы, буду рад ответить.
Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 535 Опубликовано
NiCad и NiMH аккумуляторы являются одними из самых сложных аккумуляторов для зарядки. В то время как с ионно-литиевыми и свинцово-кислотными батареями вы можете контролировать перезарядку, просто устанавливая максимальное зарядное напряжение, никелевые батареи не имеют напряжения «заряда на поплавке». Таким образом, зарядка основана на протекании тока через аккумулятор. Напряжение для этого не зафиксировано в камне, как для других батарей.
Это делает эти элементы и батареи особенно трудными для параллельной зарядки. Это потому, что вы не можете быть уверены, что каждая ячейка или пакет имеют одинаковое сопротивление и поэтому некоторые из них будут потреблять больше тока, чем другие, даже когда они заполнены. Это означает, что вам нужно использовать отдельную цепь зарядки для каждой строки в параллельном блоке или балансировать ток каким-либо другим способом, например, используя резисторы такого сопротивления, что оно будет доминировать в управлении током.
Эффективность кулонометрической зарядки никель-кадмия составляет около 83% для быстрой зарядки (от C / 1 до C / 0,24) и 63% для зарядки C / 5. Это означает, что в C / 1 вы должны использовать 120 ампер-часов на каждые 100 ампер-часов, которые вы получаете. Чем медленнее вы заряжаете, тем хуже становится. В С / 10 это 55%, в С / 20 он может получить менее 50%. (Эти цифры только для того, чтобы дать вам представление, производители батарей отличаются).
Когда заряд завершен, кислород начинает генерироваться на никелевом электроде. Этот кислород диффундирует через сепаратор и реагирует с кадмиевым электродом с образованием гидроксида кадмия. Это вызывает снижение напряжения элемента, которое можно использовать для определения конца заряда. Этот так называемый минус дельта V / дельта t удар, который указывает на конец заряда, гораздо менее выражен в NiMH, чем NiCad, и очень сильно зависит от температуры. Многие из перечисленных здесь зарядных устройств используют сложный алгоритм, который использует -deltaV для точной зарядки пакетов NiMH и NiCad.
Производители никель-кадмиевых аккумуляторов не полностью форматируют свои аккумуляторы перед отправкой, чтобы при хранении они не ухудшались. В результате лучше всего дать новым батарейкам медленный заряд перед использованием. Обычно это занимает от 15 до 24 часов. Это гарантирует, что каждый элемент имеет одинаковый уровень заряда, так как саморазряжается с разной скоростью во время транспортировки.
Кроме того, установлено, что производительность новых элементов достигает оптимального значения только после ряда циклов зарядки / разрядки. Обычно элементы должны достигать своего определенного уровня производительности после пяти-десяти циклов разрядки.
Помимо этого, пиковая емкость может быть достигнута после примерно 100 или более циклов зарядки-разрядки, после которых производительность начнет падать.
Это предполагает, что никель-кадмиевые батареи заряжаются и разряжаются требуемым образом, и они не подлежат злоупотреблению.
Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо следить за тем, чтобы ни один из элементов NiCd не перезаряжался. Поэтому необходимо уметь определять конец заряда. Есть несколько методов достижения этого.
Когда батарея достигает конца заряда, кислород начинает образовываться на электродах и рекомбинировать на катализаторе. Эта новая химическая реакция создает тепло, которое можно легко измерить с помощью термистора. Это самый безопасный способ определения конца заряда во время быстрой зарядки. Этот метод часто используется с многоэлементными батареями , а в зарядных устройствах на 20, 30 и 40 батарей здесь используется термистор.
Зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов должны отключать заряд, когда температура превышает максимальную температуру зарядки, обычно 45 градусов C для контролируемой быстрой зарядки и 50 градусов C для быстрой или быстрой зарядки в течение ночи.
В отличие от свинцово-кислотных элементов, NiCad заряжаются с использованием источника постоянного тока. Их внутреннее сопротивление таково, что, если бы использовалось постоянное напряжение, они потребляли бы чрезмерно большие токи, которые могли бы повредить ячейки.
Обычно клетки заряжаются со скоростью около C / 10. Другими словами, если их емкость составляет 1 ампер-час, они будут заряжаться со скоростью 100 мА. Время зарядки обычно превышает десять часов, потому что не вся энергия, поступающая в элемент, преобразуется в накопленную электрическую энергию.
Обнаружено, что во время первой стадии зарядки, до примерно 70% полной зарядки, процесс зарядки эффективен почти на 100%. После этого он падает.
Иногда оборудование с использованием никель-кадмиевых элементов требует использования методов быстрой зарядки.
Как правило, зарядка происходит со скоростью около C. Однако необходимо убедиться, что зарядка NiCd работает правильно, и зарядка прекращается сразу после завершения зарядки.
Поскольку эффективность зарядки составляет почти 100% вплоть до примерно 70% полной зарядки, полная скорость зарядки поддерживается вплоть до этой точки, после чего скорость зарядки уменьшается по мере повышения температуры по мере снижения эффективности зарядки.
Важно! Обнаружено, что быстрый заряд для NiCd-элементов также повышает эффективность заряда. При скорости зарядки 1C общая эффективность зарядки стандартного NiCd составляет около 90%, а время зарядки составляет чуть более часа.
Ni cd аккумуляторы как заряжать?
Обычно в качестве температуры отсечки используется температура 50 ° C. Хотя короткий период выше температуры 45 ° C может быть приемлемым, если температура способна быстро падать, любой длительный период, равный или превышающий это, приводит к ухудшению состояния ячейки.
Более быстрые зарядные устройства, использующие более продвинутые методы, стали доступны для быстрых зарядных устройств. Основываясь на микропроцессорной технологии, они способны определять скорость изменения температуры. Обычно прекращение зарядки происходит, когда достигается скорость повышения температуры на 1 ° C в минуту или достигается предельная заданная температура (часто между 50 ° C и 60 ° C).
Определение скорости повышения температуры важно, потому что оно определяет, когда элемент полностью заряжен и энергия, поступающая в элемент, не преобразуется в накопленную энергию за счет потери тепла.
Одним из недостатков этого метода является то, что никель-кадмиевые элементы или батареи, вставленные в зарядное устройство, чувствительное к температуре, которое, вероятно, является быстрым зарядным устройством, могут вызвать опасную перезарядку, если батарея вставляется без полной разрядки, как в случае, если кто-то хочет чтобы убедиться, что батарея заряжена.
Часто необходимо держать NiCd-элементы и батареи в полном заряде и преодолевать любой саморазряд элемента с течением времени, который делает их непригодными для немедленного использования.
После полной зарядки можно поддерживать NiCd в состоянии полной зарядки путем подачи капельной зарядки. Этого струйного заряда можно безопасно достичь путем подачи небольшого тока на элемент или элементы на уровне примерно от 0,05 до 0,1 С. Этого необходимо достичь, используя источник тока, поскольку фактическое напряжение элементов может изменяться в зависимости от температуры.
Часто к элементу или элементам может быть приложен намного более высокий заряд струйки, что может привести к перегреву и некоторому повреждению.
даже при том, что часто требуется держать элементы или батареи перезаряжаемыми, чтобы гарантировать, что они готовы к работе, если срок службы батареи имеет значение, не стоит оставлять никель-кадмиевые элементы на подзарядке более чем на несколько дней. Гораздо лучше снять их и перезарядить перед использованием.
Схема устройства выглядит так:
Трансформатор Т1 снижает сетевое напряжение до 7-12 В, которое после стабилизируется импульсным элементом ализованным на транзисторах Т1-Т4 на уровне 4,9В. При одновременной зарядке четырех аккумуляторов стабилизатор получается ток примерно 1 А, но благодаря импульсному режиму работы теплоотводы транзисторам не нужны.
Выделяют два типа:
Для новичков и тех, кто не занимается профессионально, рекомендуется именно автоматические варианты.
Стандартный алгоритм:
Некоторые аккумуляторы можно заряжать без вреда, даже если заряд выше 20%.
При неправильной зарядке батарея будет разряжаться намного быстрее, а так же будет иметь пониженную емкость из-за того, что контакты и проводники будет работать некорректно и окислится раньше задуманного производителем срока.
Данное зарядное устройство можно применить как для заряда никель-кадмиевых, так и для никель-металлгидридных аккумуляторов. Если у вас li-ion аккумулятор, то вам скорее нужна зарядка для литий-ионных аккумуляторов.
Схема обеспечивает не быструю но эффективную зарядку поскольку заряд осуществляется стандартным током — одной десятой емкости батареи в комбинации с временем зарядки от 10 до 14 часов, без риска чрезмерной зарядки. Если вы уверены, что батарея разряжена только на половину, то зарядить ее полностью можно примерно за 6…7 часов.
Аккумуляторы размера AA имеют емкость от 1500 до 1800 мАч (миллиампер-час), так что ток зарядки должно быть от 150 до 180 мА. Если вы хотите зарядить несколько никель-кадмиевых аккумуляторов сразу, достаточно просто подключить их последовательно, для того же ток зарядки, который будет протекать через всю батарею аккумуляторов, заряжая их одновременно.
Зарядное устройство для Li-Ion, NiMHОпределение типа аккумулятора, независимые слоты, автоматич…
зарядный ток: 500 мА/ч, 1000 мА/ч. режимы зарядки при постоянн…
Вопрос теперь в том, как получить нам постоянный ток 180 мА. Самым элегантным и точным решение будет использование источника тока. В этой роли может выступить регулятора напряжения типа LM317 включенный по схеме источника тока. Микросхема LM317 достаточно известная и регулировки осуществляется путем подбора сопротивления резистора, который подключается к выводам OUT и ADJ.
В нашем случае ( для 0,18 А), сопротивление будет равно 6,94 Ом (1,25/0,18) = 6,94 Ом. Данный номинал можно набрать из несколько последовательно-параллельно соединенных резисторов, но проще взять близкое стандартное значение 6,8 Ом.
Чтобы получить ток 180 мА нужно некоторое напряжение. Максимальное напряжение во время зарядки никель-кадмиевого аккумулятора составляет 1,5 В, а источник тока требуется около 3 В. Если заряжать только один аккумулятор, напряжение питания составит 4,5 В.
Если заряжается несколько никель-кадмиевых аккумуляторов сразу, нужно 1,5 В умножить на число аккумуляторов плюс 3 В. Для четырех аккумуляторов это будет напряжение питания 9 В. Если напряжение слишком низкое, ток заряда будет слабым.
БЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий день!
«,» tooltipDuration «:» 5 «,» tempUnavailableMessage «:» Скоро вернусь! «,» TempUnavailableTooltipText «:»Мы прилагаем все усилия, чтобы снова начать работу.
Скажите нам, что вам нужно
«,» tooltipDuration «: 5000,» nudgeTimePeriod «: 10000}}},» uiConfig «: { «webappPrefix»: «», «артефакт»: «колонтитул-приложение», «ApplicationVersion»: «20.0,31» , «applicationSha»: «0a9c8d5375dd69738aba01705560f50bff0b3ef2», «ApplicationName»: «колонтитул», «узел»: «986986532», «облако»: «Prod-аз-westus-14», «oneOpsEnv»: «продукты, приме- а», «профиль»: «ПРОД», «BasePath»: «/ GlobalNav», «происхождение»: «https://www.walmart.com», «apiPath»: «/ колонтитул / электрод / апите» , «loggerUrl»: «/ колонтитула / электрод / API / регистратор», «storeFinderApi»: { «storeFinderUrl»: «/ магазин / Ajax / предпочтительным-выпадающей»}, «searchTypeAheadApi»: { «searchTypeAheadUrl»: «/ поиск / автополная / v1 / » «enableUpdate» ложь «typeaheadApiUrl»: «/ машинописные / v2 / полные», «taSkipProxy» ложь}, «emailSignupApi»: { «emailSignupUrl»:» / счет / электрод / счета / API / подписаться «},» feedbackApi «: {» fixedFeedbackSubmitUrl «:» / клиент-опрос / отправить «},» каротаж «: {» logInterval «: 1000,» isLoggingAPIEnabled «: правда,» isQuimbyLoggingFetchEnabled «: правда,» isLoggingFetchEnabled «: правда,» isLoggingCacheStatsEnabled «: истинно},» окр «:» производства «},» envInfo «: {» APP_SHA «:» eca7c85bcf86d2be778c4c4e8858ed69d80778f9″ , «APP_VERSION»: «20.0.31-20200812_000751.0a9c8d537 «},» expoCookies «: {}} ,100% абсолютно новый и качественный
Инструкции:
1. Когда зарядное устройство подключено к источнику питания 220V, зарядное устройство не отображается.
2. Правильно подключите никель-кадмиевый / никель-металлгидридный аккумулятор, который не полностью заряжен, к разъему SM-2P зарядного устройства. Красный индикатор зарядного устройства горит, указывая на нормальную зарядку.
3. Когда аккумуляторная батарея Ni-Cd / Ni-MH полностью заряжена, индикатор немного тускнеет, и зарядка прекращается.
Особенности:
Материал премиум-класса обеспечивает максимальную прочность и долговечность для длительного использования.
Интеллектуальная технология IC обеспечивает защиту от перегрузки и короткого замыкания, а также обеспечивает безопасность во время зарядки.
Интеллектуальная микросхема идентификации нагрузки блокирует попадание чрезмерного тока и напряжения и защищает устройство от повреждений.
Подключи и играй. Подходит для Ni-Cd / Ni-MH (штекер 7,2 В SM-2P) для зарядки аккумулятора.
Только зарядное устройство, другие демонстрационные аксессуары на картинке не включены!
Подсказки:
1. Зарядное устройство следует располагать горизонтально и в хорошо вентилируемом состоянии, избегать попадания воды и горючих / взрывоопасных предметов.
2. Не накрывайте зарядное устройство во время зарядки.
3. Не разбирайте зарядное устройство.
Технические характеристики:
Материал: АБС-пластик
Вход: 5 В / 0,5-2 А
Выход: 7,2 В постоянного тока / 250 мА
Ток зарядки: 250 мА
Черный цвет
Размер: один размер
Длина кабеля: 780 мм / 30,71 дюйма
Количество: 1 шт.
Примечание:
1.Нет розничной упаковки.
2. возможны отклонения в 0-1 см из-за ручного измерения. Пожалуйста, убедитесь, что вы не возражаете, прежде чем делать ставки.
3. из-за разницы между различными мониторами изображение может не отражать реальный цвет изделия. Спасибо!
Пакет включает в себя:
1 х зарядное устройство 
USB-кабель для зарядки Ni-Cd Ni-MH аккумуляторы Адаптер SM Plug 7.Игрушка с дистанционным управлением с выходом 2V 250mA |
БЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий день!
«,» tooltipDuration «:» 5 «,» tempUnavailableMessage «:» Скоро вернусь! «,» TempUnavailableTooltipText «:»Мы прилагаем все усилия, чтобы снова начать работу.
Скажите нам, что вам нужно
«,» tooltipDuration «: 5000,» nudgeTimePeriod «: 10000}}},» uiConfig «: { «webappPrefix»: «», «артефакт»: «колонтитул-приложение», «ApplicationVersion»: «20.0,31» , «applicationSha»: «0a9c8d5375dd69738aba01705560f50bff0b3ef2», «ApplicationName»: «колонтитул», «узел»: «888373659», «облако»: «Prod-аз-southcentralus-14», «oneOpsEnv»: «продукты, приме- а», «профиль»: «ПРОД», «BasePath»: «/ GlobalNav», «происхождение»: «https://www.walmart.com», «apiPath»: «/ колонтитул / электрод / апите» , «loggerUrl»: «/ колонтитула / электрод / API / регистратор», «storeFinderApi»: { «storeFinderUrl»: «/ магазин / Ajax / предпочтительным-выпадающей»}, «searchTypeAheadApi»: { «searchTypeAheadUrl»: «/ поиск / автополная / v1 / » «enableUpdate» ложь «typeaheadApiUrl»: «/ машинописные / v2 / полные», «taSkipProxy» ложь}, «emailSignupApi»: { «emailSignupUrl»:» / счет / электрод / счета / API / подписаться «},» feedbackApi «: {» fixedFeedbackSubmitUrl «:» / клиент-опрос / отправить «},» каротаж «: {» logInterval «: 1000,» isLoggingAPIEnabled «: правда,» isQuimbyLoggingFetchEnabled «: правда,» isLoggingFetchEnabled «: правда,» isLoggingCacheStatsEnabled «: истинно},» окр «:» производства «},» envInfo «: {» APP_SHA «:» eca7c85bcf86d2be778c4c4e8858ed69d80778f9″ , «APP_VERSION»: «20.0.31-20200812_000751.0a9c8d537 «},» expoCookies «: {}}
Укажите местоположение
Введите почтовый индекс или город, штат. Ошибка: введите действительный почтовый индекс или город и штатОбновите местоположение
Хорошие новости — вы все еще можете получить бесплатную двухдневную доставку, бесплатный самовывоз и многое другое.
Продолжить покупкиПопробуйте другой почтовый индекс ,БЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий день!
«,» tooltipDuration «:» 5 «,» tempUnavailableMessage «:» Скоро вернусь! «,» TempUnavailableTooltipText «:»Мы прилагаем все усилия, чтобы снова начать работу.
Скажите нам, что вам нужно
«,» tooltipDuration «: 5000,» nudgeTimePeriod «: 10000}}},» uiConfig «: { «webappPrefix»: «», «артефакт»: «колонтитул-приложение», «ApplicationVersion»: «20.0,31» , «applicationSha»: «0a9c8d5375dd69738aba01705560f50bff0b3ef2», «ApplicationName»: «колонтитул», «узел»: «888373862», «облако»: «Prod-аз-southcentralus-15», «oneOpsEnv»: «продукты, приме- а», «профиль»: «ПРОД», «BasePath»: «/ GlobalNav», «происхождение»: «https://www.walmart.com», «apiPath»: «/ колонтитул / электрод / апите» , «loggerUrl»: «/ колонтитула / электрод / API / регистратор», «storeFinderApi»: { «storeFinderUrl»: «/ магазин / Ajax / предпочтительным-выпадающей»}, «searchTypeAheadApi»: { «searchTypeAheadUrl»: «/ поиск / автополная / v1 / » «enableUpdate» ложь «typeaheadApiUrl»: «/ машинописные / v2 / полные», «taSkipProxy» ложь}, «emailSignupApi»: { «emailSignupUrl»:» / счет / электрод / счета / API / подписаться «},» feedbackApi «: {» fixedFeedbackSubmitUrl «:» / клиент-опрос / отправить «},» каротаж «: {» logInterval «: 1000,» isLoggingAPIEnabled «: правда,» isQuimbyLoggingFetchEnabled «: правда,» isLoggingFetchEnabled «: правда,» isLoggingCacheStatsEnabled «: истинно},» окр «:» производства «},» envInfo «: {» APP_SHA «:» eca7c85bcf86d2be778c4c4e8858ed69d80778f9″ , «APP_VERSION»: «20.0.31-20200812_000751.0a9c8d537 «},» expoCookies «: {}}Укажите местоположение
Введите почтовый индекс или город, штат. Ошибка: введите действительный почтовый индекс или город и штатОбновите местоположение
Хорошие новости — вы все еще можете получить бесплатную двухдневную доставку, бесплатный самовывоз и многое другое.
Продолжить покупкиПопробуйте другой почтовый индекс ,