Akumulatory niklowo-wodorkowe: urządzenie, ładowanie, wybór modelu

Akumulatory stały się głównym źródłem energii dla nowoczesnych urządzeń elektronicznych. Najpopularniejsze są akumulatory Ni-MH, ponieważ są praktyczne, trwałe i mogą mieć większą pojemność. Ale dla bezpieczeństwa parametrów technicznych przez cały okres eksploatacji należy poznać niektóre cechy napędów tej klasy, a także prawidłowe warunki ładowania.

Standardowe akumulatory Ni-MH

Jak prawidłowo ładować akumulatory Ni-MH

Kiedy zaczynasz ładować dowolny autonomiczny napęd, niezależnie od tego, czy jest to akumulator zwykłego smartfona, czy akumulator o dużej pojemności ciężarówki, rozpoczyna się w nim szereg procesów chemicznych, w wyniku których dochodzi do gromadzenia energii elektrycznej. Energia otrzymana przez napęd nie znika, część z niej ładuje się, a pewien procent idzie na ciepło.

Parametr, na podstawie którego określa się efektywność ładowania akumulatora, nazywany jest wydajnością napędu autonomicznego. Wydajność pozwala określić, w jaki sposób stosunek użytecznej pracy i jej niepotrzebnych strat idzie do ogrzewania. W tym parametrze akumulatory i akumulatory niklowo-wodorkowe są znacznie gorsze od napędów Ni-Cd, ponieważ zbyt wiele energii przeznaczonej na ich ładowanie jest przeznaczane na równoległe ogrzewanie.

Magazynowanie niklu i wodorku metalu można przywrócić niezależnie

Aby szybko i poprawnie naładować akumulator niklowo-wodorkowy, musisz ustawić prawidłową wartość prądu. Wartość tę określa się na podstawie takiego parametru, jak pojemność autonomicznego źródła zasilania. Możesz zwiększyć obecną siłę, ale należy to zrobić na niektórych etapach ładowania.

Specjalnie dla akumulatorów niklowo-wodorkowych zdefiniowano 3 rodzaje ładowania:

• Kapać. Działa ze szkodą dla żywotności baterii, nie zatrzymuje się nawet po osiągnięciu 100% naładowania. Ale przy ładowaniu kroplowym uwalniana jest minimalna ilość ciepła.
• Szybki. Zgodnie z nazwą możemy powiedzieć, że ten rodzaj ładowania przebiega nieco szybciej, ze względu na napięcie wejściowe w granicach 0,8 V. Jednocześnie poziom wydajności wzrasta do 90%, co jest uważane za bardzo dobry wskaźnik.
• Tryb ładowania Konieczne jest naładowanie dysku do pełnej pojemności. Ten tryb odbywa się przy niskim prądzie przez 30-40 minut.

Funkcje ładowania kończą się tutaj, teraz powinniśmy rozważyć bardziej szczegółowo każdy tryb.

Funkcje ładowania kroplowego

Główną cechą ładowania kroplowego akumulatorów NiZn, a także akumulatorów Ni-MH, jest ograniczenie ich nagrzewania w trakcie całego procesu, co może trwać do momentu przywrócenia pełnej pojemności napędu.

Standardowa ładowarka do akumulatorów Ni-MH

Co jest warte uwagi w przypadku tego rodzaju ładowania:

• Odpowiednio mały prąd - brak jasnych ram dla potencjalnej różnicy. Napięcie ładowania może osiągnąć maksimum bez negatywnego wpływu na żywotność napędu.
• Współczynnik wydajności w granicach 70%. Oczywiście wskaźnik ten jest niższy niż inne, a czas wymagany do pełnego przywrócenia pojemności wzrasta. Ale zmniejsza to nagrzewanie się akumulatora.

Powyższe wskaźniki można zaklasyfikować jako pozytywne. Teraz powinieneś zwrócić uwagę na negatywne cechy ładowania kroplowego.

• Proces odzyskiwania kroplówki nie zatrzymuje się nawet po przywróceniu pełnej pojemności. Stały efekt nawet małego prądu, gdy akumulator jest w pełni naładowany, szybko czyni go bezużytecznym.
• Konieczne jest obliczenie czasu ładowania na podstawie takich czynników, jak siła prądu, napięcie i Pojemność baterii. Niezbyt wygodne, a niektórzy użytkownicy mogą zająć zbyt dużo czasu.

Nowoczesne źródła zasilania wodorkami niklowo-metalowymi nie odbierają ładunku kropel tak negatywnie jak starsze modele. Ale producenci ładowarek stopniowo rezygnują z takiego przywracania pojemności baterii.

Tryb szybkiego ładowania akumulatorów Ni-MH

Nominalne wskaźniki naładowania akumulatorów niklowo-wodorkowych to:

• Siła prądu w granicach 1 A.
• Napięcie od 0,8 V.

Dane, z których należy odrzucić. W trybie szybkiego ładowania najlepiej ustawić siłę prądu na 0,75 A. To wystarczy, aby przywrócić dysk w krótkim czasie i jednocześnie nie skrócić jego żywotności. Jeśli podniesiesz prąd o wartości większej niż 1 A, konsekwencją może być awaryjne uwolnienie ciśnienia, przy którym otwiera się zawór spustowy.

Dokładna pamięć prądu

Aby tryb szybkiego ładowania nie powodował uszkodzenia baterii, konieczne jest monitorowanie samego końca procesu. Wydajność szybkiego odzyskiwania pojemności wynosi około 90%, co uważa się za bardzo dobry wskaźnik. Ale pod koniec procesu ładowania wydajność spada gwałtownie, a konsekwencją tego spadku jest nie tylko uwolnienie dużej ilości ciepła, ale także gwałtowny wzrost ciśnienia. Oczywiście takie wskaźniki negatywnie wpływają na trwałość napędu.

Proces szybkiego ładowania składa się z kilku etapów, które należy rozważyć bardziej szczegółowo.

Potwierdzenie obecności wskaźników ładowania

Sekwencja procesu:

1. Na bieguny napędu przykładany jest prąd wstępny, który nie przekracza 0,1 A.
2. Napięcie ładowania mieści się w zakresie 1,8 V. Przy wyższej prędkości szybkie ładowanie akumulatora nie rozpocznie się.

Wodor niklowo-metalowy o średniej pojemności

Układ logiczny w ładowarkach jest zaprogramowany na brak akumulatora. Oznacza to, że jeśli napięcie wyjściowe jest wyższe niż 1,8 V, ładowarka dostrzeże taki wskaźnik, jak brak źródła zasilania. Duża różnica potencjałów występuje również w przypadku uszkodzenia akumulatora.

Diagnostyka pojemności zasilacza

Przed rozpoczęciem przywracania pojemności ładowarka musi określić poziom naładowania źródła zasilania, aby proces szybkiego odzyskiwania nie mógł się rozpocząć, jeśli zostanie całkowicie rozładowany, a różnica potencjałów jest mniejsza niż 0,8 V.

Aby przywrócić częściową pojemność magazynu niklowo-wodorkowego, przewidziano dodatkowy tryb - ładunek wstępny. Jest to delikatny tryb, który pozwala „obudzić się” baterię. Służy nie tylko po pełnym przywróceniu pojemności, ale także do długotrwałego przechowywania akumulatora.

Należy pamiętać, że w celu zachowania żywotności źródeł energii niklowo-wodorkowej nie można ich całkowicie rozładować. Lub, jeśli nie ma innego sposobu, zrób to tak mało, jak to możliwe.

Co to jest opłata wstępna? Funkcje procesu

Aby wiedzieć, jak prawidłowo ładować baterię, musisz zająć się procesem wstępnego ładowania.

Główną cechą wstępnego trybu odzyskiwania zbiornika jest to, że zajmuje on pewien okres czasu, nie więcej niż 30 minut. Siła prądu jest ustawiana w zakresie od 0,1 A do 0,3 A. Dzięki tym parametrom nie ma niepożądanego nagrzewania, a akumulator może spokojnie „obudzić się”.Jeśli różnica potencjałów przekracza 0,8 V, wstępne ładowanie jest automatycznie wyłączane i rozpoczyna się następny etap odzyskiwania pojemności.

Różnorodne produkty z wodorku niklu i metalu

Jeżeli po 30 minutach napięcie źródła zasilania nie osiągnie poziomu 0,8 V, tryb ten zostaje zakończony, ponieważ ładowarka określa źródło zasilania jako wadliwe.

Szybka bateria

Ten etap jest tym, który szybko ładuje źródło zasilania. Postępuje zgodnie z obowiązkowym przestrzeganiem kilku podstawowych parametrów:

• Monitorowanie natężenia prądu, które powinno mieścić się w zakresie 0,5-1 A.
• Kontrola wskaźników czasu.
• Stałe porównanie potencjalnych różnic. Wyłączenie procesu odzyskiwania, jeśli wskaźnik ten spadnie o 30 mV.

Bardzo ważne jest monitorowanie zmiany parametrów napięcia, ponieważ pod koniec szybkiego ładowania akumulator zaczyna szybko się nagrzewać. Dlatego pamięć zawiera osobne węzły odpowiedzialne za monitorowanie napięcia źródła zasilania. W tym celu specjalnie stosuje się metodę kontroli delty napięcia. Ale niektórzy producenci urządzeń pamięci stosują nowoczesne rozwiązania, które wyłączają urządzenie w przypadku braku jakichkolwiek zmian w potencjalnej różnicy.

Droższą opcją jest instalacja sterownika do zmian temperatury. Na przykład, gdy wzrośnie temperatura napędu Ni-MH, tryb szybkiego odzyskiwania automatycznie się wyłącza. Wymaga to odpowiednio drogich czujników temperatury lub obwodów elektronicznych, a cena samej ładowarki rośnie.

Naładuj

Ten etap jest bardzo podobny do wstępnego ładowania akumulatora, w którym prąd jest ustawiony w zakresie 0,1-0,3 A, a cały proces nie trwa dłużej niż 30 minut. Ładowanie jest konieczne, ponieważ pozwala wyrównać ładunki elektroniczne w źródle zasilania i wydłużyć jego żywotność. Ale przy dłuższym odzysku, wręcz przeciwnie, następuje przyspieszone zniszczenie baterii.

Funkcje ultraszybkiego ładowania

Istnieje inna ważna koncepcja odzyskiwania pojemności akumulatora Ni-MH - ultraszybkie ładowanie. Co nie tylko szybko przywraca źródło zasilania, ale także wydłuża jego żywotność. Wynika to z jednej interesującej cechy akumulatorów Ni-MH.

Zasilacze z wodorków metali można ładować zwiększonymi prądami, ale dopiero po osiągnięciu 70% pojemności. Jeśli przegapisz ten moment, przeszacowany parametr prądu doprowadzi tylko do szybkiego zniszczenia akumulatora. Niestety producenci urządzeń pamięci masowej uważają instalowanie takich węzłów sterujących w swoich produktach za zbyt kosztowne i stosują prostsze szybkie ładowanie.

Wygodne zasilacze palcowe

Ultraszybkie ładowanie powinno odbywać się tylko na nowych bateriach. Wysokie prądy prowadzą do szybkiego nagrzewania, którego kolejnym etapem jest otwarcie ciśnieniowego zaworu odcinającego. Po otwarciu zaworu odcinającego nie można przywrócić baterii niklowej.

Wybór ładowarki do akumulatorów Ni-MH

Niektórzy producenci pamięci przechylają się na produkty stworzone specjalnie do ładowania akumulatorów Ni-MH. Jest to zrozumiałe, ponieważ te źródła zasilania są największe w wielu urządzeniach elektronicznych.

Należy bardziej szczegółowo rozważyć funkcjonalność ładowarek zaprojektowanych specjalnie w celu przywrócenia pojemności akumulatorów niklowo-wodorkowych.

• Obowiązkowa obecność kilku funkcji ochronnych, które są tworzone przez pewną kombinację niektórych elementów radiowych.
• Obecność trybu ręcznego lub automatycznego do regulacji bieżącej siły. Tylko w ten sposób można ustawić różne etapy ładowania. Różnica potencjałów jest zwykle przyjmowana jako stała.
• Automatycznie ładuje akumulator, nawet gdy osiągnie 100% pojemności.Pozwala to na stałe utrzymanie podstawowych parametrów źródła zasilania, bez uszczerbku dla żywotności.
• Rozpoznawanie obecnych źródeł działających w inny sposób. Bardzo ważny parametr, ponieważ niektóre typy akumulatorów mogą eksplodować, jeśli prąd ładowania jest zbyt wysoki.

Ta ostatnia funkcja należy również do kategorii specjalnych i wymaga instalacji specjalnego algorytmu. Dlatego wielu producentów woli je porzucić.

Zasilacze Ni-MH cieszą się dużą popularnością ze względu na ich trwałość, łatwość użytkowania i przystępną cenę. Wielu użytkownikom udało się ocenić pozytywne cechy tych produktów.