A nimh akkumulátorok helyes feltöltése

NiMH jelentése "nikkel-fém-hidrid". A megfelelő töltés a teljesítmény és a tartósság fenntartásának kulcsa. Ismernie kell ezt a technológiát annak érdekében, hogy töltse NiMH. A NiMH elemek helyreállítása meglehetősen bonyolult folyamat, mivel a feszültségcsúcs és az azt követő csökkenés kisebb, ezért a mutatókat nehezebb meghatározni. A túlzott töltés túlmelegedéshez és az elem károsodásához vezet, amely után a kapacitás elveszik, majd a funkcionalitás elvesztése következik be.

Eszköz és működési elv

Az akkumulátor olyan elektrokémiai eszköz, amelyben az elektromos energiát kémiai formában alakítják át és tárolják. A kémiai energia könnyen átalakítható elektromos energiává. A NiMH a hidrogén abszorpcióján, felszabadulásán és átvitelén alapuló elven működik két elektródon belül.

A NiMH akkumulátorok két fémcsíkból állnak, amelyek pozitív és negatív elektródák, valamint egy szigetelő fólia elválasztó közöttük. Ez az energia "szendvics" a folyékony elektrolittal együtt az akkumulátorba kerül. A pozitív elektróda általában nikkelből áll, a negatív fémhidridből áll. Ezért a "NiMH" vagy "nikkel-fém-hidrid"név.

Előnyök:

1. Kevesebb toxint tartalmaz, környezetbarát, újrahasznosítható.
2. A memóriahatás magasabb, mint a Ni-Cad.
3. Sokkal biztonságosabb, mint a lítium akkumulátorok.

Hátrányok:

1. A mély kisülés lerövidíti az élettartamot és hőt termel a gyors töltés és a nagy terhelés során.
2. Az önkisülés nagyobb a többi elemhez képest, ezt figyelembe kell venni a NiMH töltése előtt.
3. Magas szintű karbantartás szükséges. Az akkumulátort teljesen ki kell tölteni, hogy megakadályozza a kristályok képződését a töltés során.
4. Drágább, mint a Ni-Cad akkumulátor.

Töltés / Kisülés Jellemzői

A nikkel-fém-hidrid cellának számos olyan tulajdonsága van, mint a NiCd, például a kisülési görbe (figyelembe véve a kiegészítő töltést), amelyet az akkumulátor képes elfogadni. Nem tolerálja a túltöltést, ami a kapacitás csökkenését okozza, ami komoly problémát jelent a fejlesztők számára töltők.

A NiMH akkumulátor megfelelő feltöltéséhez szükséges aktuális jellemzők:

1. Névleges feszültség-1.2V.
2. Fajlagos energia-60-120 Wh / kg.
3. Energia sűrűség — 140-300 Wh / kg.
4. Fajlagos teljesítmény-250-1000 W / kg.
5. Töltési / kisütési hatékonyság-90%.

A nikkel akkumulátorok töltési hatékonysága a teljes kapacitás 100-70% - a között mozog. Kezdetben enyhén emelkedik a hőmérséklet, de később, amikor a töltöttségi szint emelkedik, a hatékonyság csökken, felszabadítva a hőt, amelyet figyelembe kell venni a NiMH feltöltése előtt.

Amikor a NiCd akkumulátort egy bizonyos minimális feszültségre lemerítik, majd feltöltik, intézkedéseket kell hozni a kondicionáló hatás csökkentésére (körülbelül 10 töltési / kisütési ciklusonként), különben a kapacitás csökkenni kezd. A NiMH esetében ez a követelmény nem szükséges, mivel a hatás elhanyagolható.

Mindazonáltal egy ilyen helyreállítási folyamat a nikkel-fém-hidrid eszközök számára is kényelmes, ezért ajánlott ezt figyelembe venni a NiMH akkumulátorok töltése előtt. A folyamatot három-öt alkalommal megismételjük, mielőtt elérnék a teljes kapacitást. Az Újratölthető Akkumulátorok kondicionálásának folyamata biztosítja, hogy sok éven át működjenek.

NiMH Helyreállítási Módszerek

Számos töltési módszer használható nikkel-fém-hidrid akkumulátorokkal. Ők, mint a NiCd-k, egyenáramú áramforrást igényelnek. A sebességet általában a sejttesten jelzik. Nem haladhatja meg a technológiai szabványokat. A töltési határok korlátait a gyártók egyértelműen szabályozzák. Az akkumulátorok használata előtt pontosan tudnia kell, hogy milyen árammal töltse fel a NiMH akkumulátorokat. Ott számos módszer, amelyeket a kudarc megelőzésére használnak:

1. Töltés időzítővel. A folyamat végének meghatározásához az idő használata a legegyszerűbb módszer. Gyakran elektronikus időzítő van beépítve a készülékbe, bár sok eszköz nem rendelkezik ezzel a funkcióval. A megközelítés feltételezi, hogy az elemet egy ismert állapotból töltik fel, például amikor teljesen lemerül.
2. Hőérzékelés. A folyamat végét az elem hőmérsékletének megfigyelésével határozzuk meg. Annak ellenére, hogy a készülék túltöltésekor felmelegszik, nehéz pontosan megbecsülni a hőmérséklet-növekedést, mivel az akkumulátor közepén sokkal melegebb lesz, mint kívül.
3. Negatív delta feszültség érzékelés. NiMH feszültségesést észlel (5 mV). A NiMH akkumulátorok feltöltése előtt zajszűrést vezetnek be, hogy megbízhatóan rögzítsék az ilyen cseppet annak biztosítása érdekében, hogy a" parazita " érzékelő és más zajok ne vezessenek a töltés végéhez.

Elemek párhuzamos áramellátása

Az akkumulátor párhuzamos töltése megnehezíti a folyamat minőségi végének meghatározását. Ennek oka az a tény, hogy lehetetlen megbizonyosodni arról, hogy minden cellának vagy csomagnak ugyanaz az ellenállása van, ezért némelyikük több áramot fogyaszt, mint mások. Ez azt jelenti, hogy egy párhuzamos egység minden egyes vonalához külön töltőáramkört kell használnia. Meg kell határozni, hogy melyik áramot kell feltölteni a NiMH-t a kiegyensúlyozás meghatározásával, például olyan ellenállások használatával, amelyek uralják a paraméterek vezérlését.

Modern algoritmusokat fejlesztettek ki a pontos töltés biztosítására termisztor használata nélkül. Ezek az eszközök hasonlóak a Delta V-hez, de speciális mérési módszerekkel rendelkeznek a teljes töltés kimutatására, általában valamilyen ciklussal, amikor a feszültséget egy időintervallumban és impulzusok között mérik. A több elemből álló csomagok esetében, ha nem ugyanabban az állapotban vannak, és nem egyensúlyban vannak a kapacitással, akkor egyenként tölthetők ki, jelezve a szakasz végét.

Több ciklusra lesz szükség ahhoz, hogy egyensúlyba hozzák őket. Amikor az akkumulátor eléri a töltés végét, az elektródákon oxigén képződik, a katalizátoron pedig rekombinálódik. Egy új kémiai reakció hőt hoz létre, amelyet termisztorral könnyen meg lehet mérni. Ez a legbiztonságosabb módja annak, hogy meghatározzuk a folyamat végét a gyors helyreállítás során.

Olcsó regenerációs módszer

Az éjszakai töltés a legolcsóbb módja a nikkel-fém-hidrid akkumulátor C/10-es töltésének, amely az óránkénti névleges kapacitás 10% - a alatt van. Ezt figyelembe kell venni a NiMH megfelelő feltöltéséhez. Így a 100 mAh-s akkumulátor 10 mA-n 15 órán keresztül töltődik. Ez a módszer nem igényel folyamatvégi érzékelőt, és teljes töltést biztosít. A Modern cellák oxigén recirkulációs katalizátorral rendelkeznek, amely megakadályozza az akkumulátor károsodását elektromos áram hatására.

Ez a módszer nem használható, ha a töltési sebesség meghaladja a C/10 értéket. Minimális feszültség, szükséges a teljes reakció, a hőmérséklettől függ (legalább 1,41 V sejtenként 20 fokon), amire szüksége van fontolja meg, hogy megfelelően töltse fel a NiMH-t. A hosszan tartó helyreállítás nem okoz szellőzést. Kissé felmelegíti az akkumulátort. A szolgáltatás megőrzése, az élet, ajánlott használni egy időzítő egy sor 13-15 óra. A ni-6-200 töltő mikroprocesszorral rendelkezik, amely LED-en keresztül jelzi a töltés állapotát, valamint szinkronizálási funkciót is végez.

Gyors töltési folyamat

Az időzítő segítségével feltöltheti a C/3-at.33 5 órán át. Ez egy kicsit kockázatos, mivel az akkumulátort először teljesen ki kell tölteni. Az egyik módja annak, hogy ez ne történjen meg, az akkumulátor automatikus lemerítése, amelyet a töltő hajt végre, majd 5 órán keresztül elindítja a helyreállítási folyamatot. Ennek a módszernek az az előnye, hogy kiküszöböli a negatív akkumulátor memória létrehozásának lehetőségét.

Jelenleg nem minden gyártó gyárt ilyen töltőket, de a mikroprocesszoros kártyát például a C/10/NiMH-NiCad-solar-charge-controller töltőben használják, és könnyen módosítható a kisüléshez. A részlegesen feltöltött akkumulátor energiájának ésszerű időtartamra történő eloszlatásához teljesítményelosztó egységre lesz szükség.

Hőmérséklet-monitor használata esetén a NiMH akkumulátorok akár 1C sebességgel is tölthetők, vagyis 100% - os kapacitás amperórában 1,5 órán keresztül. A PowerStream akkumulátor töltésvezérlő ezt egy olyan vezérlőpanellel együtt végzi, amely képes a feszültség és az áram mérésére bonyolultabb algoritmusok számára. Amikor a hőmérséklet emelkedik, a folyamatot le kell állítani, és amikor a dT / dt értékét 1-2 fok / percre kell állítani.

Vannak új algoritmusok, amelyek mikroprocesszoros vezérlést használnak, amikor a-dV jelet használják a töltés végének meghatározására. A gyakorlatban nagyon jól működnek, így a modern eszközök ezt a technológiát használják, amely magában foglalja a feszültség mérésére szolgáló ki-be folyamatokat.

Adapter SPECIFIKÁCIÓK

Fontos probléma az akkumulátor élettartama vagy a teljes költség a szolgáltatás a rendszer élete. Ebben az esetben a gyártók mikroprocesszoros vezérlésű eszközöket kínálnak.

Az algoritmus a tökéletes töltő:

1. Lágy indítás. Ha a hőmérséklet 40 fok felett vagy nulla alatt van, Kezdje a C/10 töltéssel.
2. Opció. Ha a lemerült akkumulátor feszültsége nagyobb, mint 1,0 V / cella, töltse le az akkumulátort 1,0 V / cellára, majd folytassa a gyors töltéssel.
3. Gyors töltés. 1 fokon, amíg a hőmérséklet el nem éri a 45 fokot, vagy a dT teljes töltést jelez.
4. A gyors töltés befejezése után töltse fel C/10-en 4 órán keresztül a teljes töltés biztosítása érdekében.
5. Ha a feltöltött NiMH akkumulátor feszültsége 1,78 V/ cellára emelkedik, hagyja abba a munkát.
6. Ha a gyors töltési idő megszakítás nélkül meghaladja az 1,5 órát, akkor leáll.

Elméletileg az újratöltés olyan töltési sebesség, amely elég magas ahhoz, hogy az akkumulátor teljesen fel legyen töltve, de elég alacsony ahhoz, hogy elkerülje a túltöltést. Egy adott akkumulátor optimális töltési sebességének meghatározása kissé nehéz leírni, de általánosan elismert, hogy ez az akkumulátor kapacitásának körülbelül tíz százaléka, például a Sanyo 2500 mAh AA NiMH esetében az optimális töltési sebesség 250 mA vagy annál alacsonyabb. Ezt figyelembe kell venni a NiMH akkumulátorok megfelelő töltéséhez.

Az akkumulátor károsodási folyamatai

Az akkumulátor korai meghibásodásának leggyakoribb oka a túltöltés. A leggyakrabban okozott töltők típusai az úgynevezett" gyors eszközök " 5 vagy 8 órán keresztül. Ezekkel az eszközökkel az a probléma, hogy valóban nincs folyamatvezérlő mechanizmusuk.

Legtöbbjük egyszerű funkcionalitással rendelkezik. Teljes sebességgel töltik fel egy meghatározott ideig (általában öt vagy nyolc óra), majd kikapcsolják vagy alacsonyabb "kézi" sebességre váltanak. Ha megfelelően használják őket, akkor minden rendben van. Ha ezeket alkalmazzák helytelenül az akkumulátor élettartama lerövidül többféle módon:

1. Ha teljesen feltöltött vagy részben feltöltött elemeket helyez be a készülékbe, akkor nem érzi azt, ezért teljesen feltölti azokat az elemeket, amelyekre szánták. Tehát az akkumulátor kapacitása csökken.
2. Egy másik közös helyzet a töltési ciklus megszakadása a folyamatban. Ezt azonban újracsatlakozás követi. Sajnos ez a teljes töltési ciklus újraindításához vezet, még akkor is, ha az előző ciklus majdnem befejeződött.

A forgatókönyvek elkerülésének legegyszerűbb módja egy intelligens töltő használata mikroprocesszoros vezérléssel. Felismeri, ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, majd-a kialakításától függően - vagy teljesen kikapcsol, vagy töltési módba vált.

iMax B6 intelligens eszközök

A NiMH iMax feltöltéséhez speciális töltőre lesz szüksége, mivel a rossz módszer használata az akkumulátort használhatatlanná teheti. Sok felhasználó úgy véli, hogy az iMax B6 a legjobb választás a NiMH töltéséhez. Támogatja az akár 15 cellás akkumulátor folyamatát, valamint számos beállítást és konfigurációt a különböző típusú akkumulátorokhoz. Az ajánlott töltési idő nem haladhatja meg a 20 órát.

Általános szabály, hogy a gyártó 2000 töltési/kisütési ciklust garantál egy szabványos NiMH akkumulátorról, bár ez a szám az üzemi körülményektől függően változhat.

Működési algoritmus:

1. A NiMH iMax B6 töltése. A tápkábelt a készülék bal oldalán lévő aljzathoz kell csatlakoztatni, figyelembe véve a kábel végén lévő alakot, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a megfelelő csatlakozás megtörtént. Teljesen beillesztjük, és leállítjuk a megnyomást, amikor egy hangjelzés és egy üdvözlő üzenet jelenik meg a kijelzőn.
2. Használja a bal szélső sarokban található ezüst gombot az első menü megtekintéséhez, majd válassza ki a töltendő akkumulátor típusát. A bal szélső gomb megnyomása megerősíti a választást. A jobb oldali gomb végiggörgeti a lehetőségeket: töltés, kisütés, egyensúly, gyors töltés, tárolás stb.
3. Két központi vezérlőgomb segít kiválasztani a kívánt számot. A jobb szélső gomb megnyomásával beléphet, mehetsz a feszültség beállításához görgessen újra a két központi gomb segítségével, majd nyomja meg az enter billentyűt.
4. Használjon több kábelt az akkumulátor csatlakoztatásához. Az első készlet laboratóriumi huzalberendezésnek tűnik. Gyakran krokodil klipekkel együtt szállítják. A csatlakozóaljzatok a készülék jobb oldalán, az alsó rész közelében találhatók. Ezek elég könnyű felismerni. Így töltheti fel a NiMH-t az iMax B6-Tal.
5. Ezután csatlakoztatnia kell az ingyenes akkumulátorkábelt a piros-fekete csatlakozók végéhez, zárt hurkot hozva létre. Ez kissé kockázatos lehet, különösen, ha a felhasználó először rossz beállításokat végez. Tartsa lenyomva az input gombot három másodpercig. Ezután a képernyőnek tájékoztatnia kell arról, hogy ellenőrzi az akkumulátort, majd a felhasználót felkérik, hogy erősítse meg az üzemmód beállítását.
6. Míg az akkumulátor töltése , két központi gomb segítségével görgethet a különféle képernyőkön, amelyek információkat nyújtanak a töltési folyamatról különböző módokban.

Tippek az akkumulátor működésének optimalizálásához

A legszokásosabb tanács az akkumulátorok teljes lemerítése, majd feltöltése. Bár ez a "memóriahatás" kezelése, a nikkel-kadmium akkumulátorokban óvatosnak kell lenni, mivel a túlzott kisülés miatt könnyen károsodhat, ami" pólusváltáshoz " és visszafordíthatatlan folyamatokhoz vezet. Bizonyos esetekben az akkumulátor elektronikáját úgy tervezték meg, hogy megakadályozza a negatív folyamatokat azáltal, hogy leáll, mielőtt azok bekövetkeznének, de az egyszerűbb eszközök, például a zseblámpákhoz, ezt nem teszik meg.

Szükséges:

1. Legyen kész helyettesíteni őket. A nikkel-fém-hidrid elemek nem örökkévalóak. Az erőforrás befejezése után leállnak.
2. Vásároljon egy" intelligens " töltőt, amely elektronikusan vezérli a folyamatot és megakadályozza a túltöltést. Ez nem csak jobb akkumulátorok, hanem kevesebb energiát fogyaszt.
3. Távolítsa el az akkumulátort, amikor az újratöltés befejeződött. A felesleges idő a készüléken azt jelenti, hogy több" jet " energiát használnak fel a töltéshez, így a kopás növekszik, és több energiát fogyasztanak.
4. Ne merítse le teljesen az elemeket az élettartamuk meghosszabbítása érdekében. Az ellenkező tanácsok ellenére a teljes kisülés valójában lerövidíti élettartamukat.
5. Tárolja a NiMH elemeket szobahőmérsékleten, száraz helyen.
6. A túlzott hő károsíthatja az elemeket, és gyors lemerüléshez vezethet.
7. Fontolja meg az alacsony töltésű modell használatát.

Így lehetséges egy vonal rajzolása. Valójában a nikkel-fém-hidrid elemeket a gyártó jobban előkészíti a működéshez a modern körülmények között, és a megfelelő töltés akkumulátorok segítségével egy intelligens eszköz biztosítja azok teljesítményét és tartósságát.