NiMH oznacza "wodorek niklu-metalu". Prawidłowe ładowanie jest kluczem do utrzymania wydajności i trwałości. Ta technologia musi być znana w celu ładowania NiMH. Odzyskiwanie pierwiastków NiMH jest dość złożonym procesem, ponieważ pik napięcia i następny spadek są mniejsze, a zatem wskaźniki są trudniejsze do ustalenia. Nadmierne ładowanie prowadzi do przegrzania i uszkodzenia elementu, po którym traci się pojemność, a następnie traci funkcjonalność.

Urządzenie i zasada działania

Akumulator jest urządzeniem elektrochemicznym, w którym energia elektryczna jest przetwarzana i przechowywana w postaci chemicznej. Energia chemiczna jest łatwo przekształcana w energię elektryczną. NiMH działa na zasadzie opartej na absorpcji, uwalnianiu i przenoszeniu wodoru wewnątrz dwóch elektrod.


Akumulatory NiMH składają się z dwóch metalowych pasków, które działają jak elektrody dodatnie i ujemne, a także separatora folii izolacyjnej między nimi. Ta "kanapka" energetyczna jest nawijana i umieszczana w akumulatorze razem z ciekłym elektrolitem. Elektroda dodatnia zwykle składa się z niklu, a ujemna - z wodorku metalu. Stąd nazwa "NiMH" lub "wodorek niklu-metalu". Zalety:

Zawiera mniej toksyn i jest przyjazny dla środowiska, można poddać recyklingowi.

Efekt pamięci jest wyższy niż w przypadku Ni-Cad.

Znacznie bezpieczniejsze niż baterie litowe.

Wady:

Głębokie rozładowanie skraca żywotność i wytwarza ciepło przy szybkim ładowaniu i dużym obciążeniu.

Samorozładowanie jest bardziej porównywalne z innymi akumulatorami, należy to wziąć pod uwagę przed ładowaniem NiMH.

Wymagany jest wysoki poziom utrzymania. Akumulator powinien być całkowicie rozładowany, aby zapobiec tworzeniu się kryształów podczas ładowania.

Droższy niż akumulator Ni-Cad.

Cechy ładunku /rozładowania

Nikiel-wodorek z wodorku ma wiele charakterystyk, podobnych do NiCd, na przykład krzywa rozładowania (biorąc pod uwagę dodatkowe ładowanie), jaką może przyjąć bateria. Niedopuszczalne jest ładowanie, co powoduje zmniejszenie pojemności, co jest poważnym problemem dla twórców ładowarek.


Aktualne charakterystyki wymagane do prawidłowego ładowania akumulatora NiMH:

Napięcie znamionowe - 1,2 V.

Energia właściwa - 60-120 W /kg

Gęstość energii - 140-300 W /h

Moc właściwa - 250-1000 W /kg

Wydajność ładowania /rozładowania - 90%.

Wydajność ładowania akumulatorów niklowych mieści się w zakresie od 100% do 70% pełnej pojemności. Na początku występuje niewielki wzrost temperatury, ale później, gdy poziom naładowania wzrasta, wydajność spada, podkreślając ciepło, które należy wziąć pod uwagę przed ładowaniem NiMH. Gdy bateria NiCD zostanie rozładowana do pewnego minimalnego napięcia, a następnie naładowana, należy podjąć działania w celu zmniejszenia efektu kondycjonowania (około 10 cykli ładowania /rozładowania), w przeciwnym razie straci pojemność. To wymaganie nie jest wymagane w przypadku NiMH, ponieważ efekt jest nieistotny.
Jednak taki proces odzyskiwania jest również dogodny dla urządzeń z wodorkiem niklowym, zaleca się, aby był on brany pod uwagę przed ładowaniem akumulatorów NiMH. Proces powtarza się trzy lub pięć razy, zanim osiągnie pełną wydajność. Proces klimatyzacji doładowywania akumulatorów zapewnia ich trwałość przez wiele lat.

Metody odzyskiwania NiMH

Istnieje kilka metod ładowania, które można stosować w przypadku akumulatorów niklowo-wodorkowych. Oni, podobnie jak NiCds, wymagają źródła prądu stałego. Szybkość jest zwykle wskazywana na ciele komórki. Nie powinna przekraczać standardów technologicznych. Granice granic ładowania są wyraźnie regulowane przez producentów. Przed użyciem akumulatorów musisz dokładnie wiedzieć, co naładować akumulatory NiMH. Istnieje kilka metod zapobiegania awariom:

Ładowanie przez timer. Wykorzystanie czasu do określenia końca procesu jest najprostszym sposobem. Często do urządzenia wbudowany jest elektroniczny zegar, chociaż wiele urządzeń nie ma tej funkcji. Podejście zakłada, że ​​element jest ładowany ze znanego stanu, na przykład, gdy jest całkowicie rozładowany.

Wykrywanie termiczne. Oznaczenie końca procesu odbywa się poprzez monitorowanie temperatury elementu. Pomimo tego, że gdy urządzenie przegrzewa się, trudno jest dokładnie oszacować wzrost temperatury, ponieważ będzie on znacznie gorętszy niż na zewnątrz centrum baterii.

Wykrywanie ujemnego napięcia delta. NiMH wykrywa spadek napięcia (5 mV). Przed ładowaniem NiMHbaterie, aby bezpiecznie naprawić taki upadek, wprowadzono filtrację szumów, aby zapewnić, że "pasożytniczy" czujnik i inne dźwięki nie doprowadzą do końca ładowania.

Równoległe zasilanie elementów

Równoległe ładowanie akumulatora komplikuje jakościową definicję końca procesu. Wynika to z faktu, że nie można mieć pewności, że każda komórka lub opakowanie ma taki sam opór, a zatem niektóre zużywają więcej prądu niż inne. Oznacza to, że musisz użyć oddzielnego obwodu ładowania dla każdej linii w bloku równoległym. Należy określić sposób ładowania prądu NiMH przez określenie równoważenia, na przykład za pomocą rezystorów rezystancyjnych, które będą dominować w sterowaniu parametrami.
Opracowano nowoczesne algorytmy zapewniające dokładne ładowanie bez użycia termistora. Urządzenia te są podobne do Delta V, ale mają specjalne metody pomiarowe do wykrywania pełnego ładowania, zwykle zawierają pewien cykl, gdy napięcie jest mierzone w przedziale czasowym między impulsami. W przypadku pakietów wieloelementowych, jeśli nie są one w tym samym stanie i nie są zrównoważone pod względem pojemności, można je wypełnić pojedynczo, dając sygnał o końcu etapu. Aby je zrównoważyć, potrzebujesz kilku cykli. Kiedy bateria osiąga koniec ładowania, tlen zaczyna tworzyć się na elektrodach i rekombinuje się na katalizatorze. Nowa reakcja chemiczna wytwarza ciepło, które jest łatwo mierzone przez termistor. Jest to najbezpieczniejszy sposób szybkiego zakończenia procesuodzyskiwanie

Tani sposób regeneracji

Nocne ładowanie - najtańszy sposób ładowania akumulatorów niklowo-wodorkowych w C /10, który jest poniżej 10% pojemności znamionowej na godzinę. Należy wziąć to pod uwagę, aby prawidłowo naładować akumulator NiMH. Tak więc, bateria 100 mAh będzie ładowana przy 10 mA przez 15 godzin. Ta metoda nie wymaga, aby czujnik zakończył proces i zapewnia pełne naładowanie. Nowoczesne elementy mają katalizator recyrkulacji tlenu, który zapobiega uszkodzeniu akumulatora po narażeniu na porażenie prądem. Tę metodę można zastosować, jeśli prędkość ładowania przekracza C /10. Minimalne napięcie wymagane do pełnej reakcji zależy od temperatury (nie mniej niż 141 V na elemencie przy 20 stopniach), co należy wziąć pod uwagę, aby prawidłowo naładować NiMH. Wydłużony powrót do zdrowia nie powoduje wentylacji. Lekko podgrzewa baterię. Zaleca się stosowanie timera z zakresem od 13 do 15 godzin, aby zachować całe życie. Ładowarka Ni-6-200 ma mikroprocesor, który informuje o stanie naładowania za pomocą diody LED i wykonuje także funkcję synchronizacji.

Proces szybkiego ładowania

Za pomocą stopera można ładować C /333 przez 5 godzin. Jest to nieco ryzykowne, ponieważ bateria powinna być wcześniej całkowicie rozładowana. Jednym ze sposobów zapewnienia, że ​​tak się nie stanie, jest automatyczne ładowanie akumulatora, który ładuje urządzenie, które następnie rozpoczyna proces odzyskiwania przez 5 godzin. Zaletą tej metody jest wykluczenie jakiejkolwiek możliwości utworzenia negatywnejpamięć baterii.
Obecnie nie wszyscy producenci produkują podobne urządzenia ładujące, ale płyta mikroprocesorowa jest używana, na przykład, w ładowarce C /10 /NiMH-NiCad-kontroler ładowania słonecznego i może być łatwo zmodyfikowana w celu rozładowania. Aby rozproszyć energię częściowo naładowanej baterii, jednostka rozpraszania mocy będzie potrzebna w rozsądnym czasie. Jeśli używasz monitora temperatury, akumulatory NiMH mogą być ładowane do 1C, innymi słowy, 100% pojemności w amperach godzin przez 15 godzin. Kontroler baterii PowerStream robi to razem z tablicą kontrolną, która może mierzyć napięcie i prąd dla bardziej złożonych algorytmów. Gdy temperatura wzrasta, proces musi zostać zatrzymany, a przy wartości dT /dt należy ustawić 1-2 stopnie na minutę. Istnieją nowe algorytmy, które wykorzystują sterowanie mikroprocesorowe, gdy używa się sygnału -dV do określenia końca ładowania. W praktyce działają bardzo dobrze, więc nowoczesne urządzenia wykorzystują tę technologię, która obejmuje procesy włączania i wyłączania do pomiaru napięcia.

Dane techniczne adaptera

Ważnym problemem jest żywotność akumulatorów lub całkowity koszt eksploatacji systemu. W takim przypadku producenci oferują urządzenia ze sterowaniem mikroprocesorowym. Algorytm idealnej ładowarki:

Miękki start. Jeśli temperatura jest powyżej 40 stopni lub poniżej zera, zaczyna się od ładunku C /10.

Opcja. Jeśli napięcie rozładowanego akumulatora jest wyższe niż 10 V /element, rozładuj akumulator do 10B /element, a następnie przejdź do szybkiego ładowania.

Szybkie ładowanie. Na 1 stopień, aż temperatura osiągnie 45 stopni lub dT nie wskazuje pełnego naładowania.

Po zakończeniu szybkiego ładowania ładuj w C /10 przez 4 godziny, aby zapewnić pełne naładowanie.

​​

Jeśli ładunek naładowanej baterii NiMH wzrośnie do 178 V /element, przestanie działać.

Jeżeli czas szybkiego ładowania przekracza 15 godzin bez przerwy, zostaje zatrzymany.

Teoretycznie, ładowanie jest tak wysokie, że bateria jest w pełni naładowana, ale wystarczająco niska, aby uniknąć doładowania. Ustalenie optymalnej prędkości dla danego Ładowanie akumulatora trochę trudne do opisania, ale uznano, że jest to około dziesięć procent pojemności baterii, na przykład do Sanyo 2500 mAh NiMH AA ładowania optymalną prędkość - 250 mA lub mniej. Należy wziąć to pod uwagę, aby prawidłowo ładować akumulatory NiMH.

Procesy uszkodzenia baterii

Najczęstszą przyczyną przedwczesnego uszkodzenia akumulatora jest ładowanie. Rodzaje ładowarek, które często powodują go - tak zwane „fast urządzenia” na 5 lub 8:00. Problem z tych urządzeń jest to, że naprawdę nie ma mechanizmu do monitorowania procesu. Większość z nich ma prostą funkcję. Polecili pełną szybkością przez określony okres czasu (zwykle pięć do ośmiu godzin), a następnie wyłączone lub włączone do dolnej „ręcznego” prędkości. Jeśli są one właściwie używane, towszystko jest w porządku. Jeśli są używane nieprawidłowo, żywotność baterii ulega skróceniu na kilka sposobów:

Jeśli do urządzenia zostaną włożone całkowicie naładowane lub częściowo naładowane baterie, nie będzie ono mogło go wykryć, więc będzie w pełni ładować akumulatory, do których jest przeznaczone. Tak, pojemność baterii spada.

Inną częstą sytuacją jest przerwanie cyklu opłat w procesie. Jednak po tym trzeba ponownie podłączyć. Niestety, prowadzi to do ponownego rozpoczęcia pełnego cyklu ładowania, nawet jeśli poprzedni cykl został praktycznie zakończony.

Najprostszym sposobem na uniknięcie tych scenariuszy jest użycie inteligentnej ładowarki z kontrolerem mikroprocesorowym. Może określić, kiedy akumulator jest w pełni naładowany, a następnie, w zależności od jego konstrukcji, całkowicie odłączyć lub przełączyć na tryb ładowania.

Inteligentne urządzenia iMax B6

Aby naładować NiMH iMax, wymagana jest specjalna ładowarka, ponieważ użycie niewłaściwej metody może spowodować, że bateria będzie bezużyteczna. Wielu użytkowników uważa iMax B6 za najlepszy wybór do ładowania NiMH. Obsługuje do 15 baterii wahadłowych, a także wiele konfiguracji i konfiguracji dla różnych typów baterii. Zalecany czas ładowania nie powinien przekraczać 20 godzin. Z reguły producent gwarantuje 2000 cykli ładowania /rozładowania ze standardowej baterii NiMH, chociaż ta ilość może się różnić w zależności od warunków pracy. Algorytm pracy:

Ładowanie NiMH iMax B6. Musisz podłączyć zasilanie do gniazda po lewej stronie urządzenia,biorąc pod uwagę kształt na końcu kabla, aby upewnić się, że wykonane zostało prawidłowe połączenie. Wsuń go do końca i przestań naciskać, gdy na wyświetlaczu pojawi się sygnał dźwiękowy i komunikat powitalny.

Użyj srebrnego przycisku w lewym skrajnym rogu, aby wyświetlić pierwsze menu i wybrać typ akumulatora, który chcesz naładować. Naciśnięcie przycisku z lewej strony potwierdzi wybór. Przycisk po prawej stronie przewija opcje: ładowanie, rozładowywanie, wyważanie, szybkie ładowanie, przechowywanie i inne.

Dwa przyciski sterowania centralnego pomogą wybrać żądany numer. Naciskając prawy przycisk dla wejścia, można przejść do ustawienia napięcia, odwracając je za pomocą dwóch przycisków centralnych i naciskając enter.

Do podłączenia akumulatora użyj wielu kabli. Pierwszy zestaw wygląda jak sprzęt do przewodów laboratoryjnych. Często jest w komplecie z klamrami dla krokodyli. Gniazda przyłączeniowe znajdują się po prawej stronie urządzenia wraz z dolną częścią. Są łatwe do wykrycia. W ten sposób możesz ładować NiMH za pomocą iMax B6.

Następnie należy podłączyć wolny przewód akumulatora do końca czerwonych i czarnych zacisków, tworząc zamkniętą pętlę. Może to być nieco ryzykowne, szczególnie jeśli wprowadzisz złe ustawienia po raz pierwszy. Naciśnij i przytrzymaj przycisk wprowadzania przez trzy sekundy. Ekran powinien następnie poinformować, że sprawdza baterię, po czym użytkownik zostanie poproszony o potwierdzenie ustawienia trybu.

w trakcieŁadowanie baterii umożliwia przewijanie różnych ekranów wyświetlacza za pomocą dwóch przycisków centralnych, które zgłaszają proces ładowania w różnych trybach.

Wskazówki dotyczące optymalizacji żywotności akumulatora

Najbardziej standardową wskazówką jest całkowite rozładowanie akumulatora, a następnie jego naładowanie. Chociaż jest to efekt "efektu pamięci", akumulatory niklowo-kadmowe muszą być ostrożne, ponieważ łatwo je uszkodzić z powodu nadmiernego rozładowania, co prowadzi do "obracania biegunów" i do nieodwracalnych procesów. W niektórych przypadkach elektronika baterii ma na celu zapobieganie odłączaniu negatywnych procesów, dopóki nie zostaną na miejscu, ale prostsze urządzenia, takie jak latarki, nie robią tego. Konieczne:

Bądź przygotowany na ich wymianę. Baterie niklowo-metalowo-wodorkowe nie są wieczne. Po wygaśnięciu zasobu przestaną działać.

Kup "inteligentną" ładowarkę, która elektronicznie kontroluje proces i zapobiega ponownemu ładowaniu. Jest to nie tylko lepsze dla akumulatorów, ale także zużywa mniej energii.

Wyjmij baterię po zakończeniu ładowania. Niepotrzebny czas na urządzeniu oznacza, że ​​zużywa on więcej energii "odrzutowej" do ładowania, co zwiększa zużycie i więcej energii.

Nie należy całkowicie wyrzucać baterii, aby przedłużyć ich żywotność. Pomimo wszystkich wskazówek na odwrót, pełne rozładowanie w rzeczywistości skraca ich żywotność.

Przechowuj akumulatory NiMH w temperaturze pokojowej w suchym miejscu.

Nadmierne ciepło może zostać uszkodzonebaterie i doprowadzić do ich szybkiego rozładowania.

Rozważ zastosowanie modelu o niskim poziomie naładowania.

W związku z tym można ryzykować. Rzeczywiście, akumulatory niklowo-wodorkowe są bardziej przygotowane przez producenta do pracy w nowoczesnych warunkach, a prawidłowe ładowanie akumulatorów za pomocą inteligentnego urządzenia zapewni ich wydajność i trwałość.