Ni─mh аккумуляторы: как заряжать, зарядное устройство и параметры

Аккумуляторные батареи стали основным источником питания современных устройств, работающих на электронной основе.

Наиболее популярными считаются Ni-MH аккумуляторы, так как они практичны, долговечны и могут обладать повышенной ёмкостью.

Но для сохранности технических характеристик во время всего срока эксплуатации следует узнать некоторые особенности работы накопителей данного класса, а также правильные условия зарядки.

Стандартные Ni-MH аккумуляторы

Как правильно заряжать Ni-MH аккумуляторы

При начале зарядки любого автономного накопителя, будь это батарейка простого смартфона или высокоемкостной АКБ грузовика, в нём начинается ряд химических процессов, из-за которого происходит накопление электрической энергии. Получаемая накопителем электроэнергия не исчезает, часть её уходит на заряд, а определённый процент – на тепло.

Параметр, по которому определяется эффективность зарядки батареи, называется коэффициентом полезного действия автономного накопителя.

КПД позволяет определить, как соотношение полезной работы и ненужных её потерь, уходящих на нагрев.

И в данном параметре, аккумуляторы и батареи никель-металлогидридные сильно уступают Ni-Cd накопителям, так как слишком большая часть энергии, затрачиваемой на их заряд, параллельно уходит и на нагрев.

Никель-металлогидридный накопитель можно восстановить самостоятельно

Чтобы быстро и корректно зарядить никель-металлогидридную батарею, необходимо установить правильную величину тока. Данная величина определяется, исходя из такого параметра как ёмкость автономного источника питания. Можно увеличить силу тока, но делать это следует в определённые этапы зарядки.

Специально для никель-металлогидридных аккумуляторов определены 3 разновидности зарядки:

Капельная. Протекает в ущерб долговечности батареи, не прекращается даже по достижению 100% заряда. Но при капельной зарядке выделяется минимальное количество тепла.
Быстрая. Следуя названию, можно сказать что данный вид зарядки протекает немного быстрее, обусловлено это входным напряжение в пределах 0.8 Вольта. При этом, уровень КПД повышается до 90%, что считается очень хорошим показателем.
Режим дозаряда. Необходим для заряда накопителя до полной его ёмкости. Данный режим проводится с использованием малого тока на протяжении 30-40 минут.

На этом особенности заряда заканчиваются, теперь следует рассмотреть каждый режим более подробно.

Особенности капельной зарядки

Основной особенностью капельной зарядки NiZn, а также Ni-MH аккумуляторов, является снижение её нагрева во время протекания всего процесса, который может длиться до восстановления полной ёмкости накопителя.

Стандартное зарядное устройство для Ni-MH батарей

Чем примечательна данная разновидность зарядки:

Маленький ток, соответственно – отсутствие чётких рамок по разнице потенциалов. Напряжение заряда может достигать своего максимума без какой-либо негативного воздействия на срок службы накопителя.
Коэффициент полезного действия в пределах 70%. Конечно, данный показатель ниже остальных, и время, необходимое для полного восстановления ёмкости, увеличивается. Но при этом снижается нагрев батареи.

Вышеперечисленные показатели можно отнести к категории положительных. Теперь следует обратить внимание на отрицательные качества капельной зарядки.

Капельный процесс восстановления не прекращается даже после восстановления полной ёмкости. Постоянное воздействие даже маленького тока, при полном заряде батареи, быстро приводит её в негодность.
Необходимо рассчитывать время заряда, исходя из таких факторов как сила тока, напряжение и ёмкость аккумулятора. Не очень удобно, и у некоторых пользователей может занять слишком много времени.

Современные никель-металлогидридные источники питания не так негативно воспринимают капельный заряд, как более старые модели. Но производители зарядных устройств постепенно отказываются от применения подобного восстановления ёмкости аккумулятора.

Быстрый режим заряда Ni-MH батарей

Номинальными показателями заряда никель-металлогидридных батарей являются:

Сила тока в пределах 1 А.
Напряжение от 0.8 В.

Приведены те данные, от которых следует отталкиваться. Для быстрого режима заряда лучше всего устанавливать силу тока, равную 0,75 А. Этого вполне достаточно, чтобы за короткий промежуток времени восстановить накопитель и при этом не снизить его эксплуатационный срок. Если поднять ток более 1 А, то последствием может быть аварийный сброс давления, при котором открывается спусковой клапан.

ЗУ с точными показаниями силы тока

Для того, чтобы режим быстрой зарядки не причинил вреда батареи, необходимо следить за окончанием самого процесса. КПД быстрого восстановления ёмкости составляет около 90%, что считается очень хорошим показателем.

Но в конце процесса зарядки КПД резко падает, и последствием такого падения становится не только выделение большого количества тепла, но и резкое увеличение давления.

Конечно, такие показатели негативно сказываются на долговечности накопителя.

Процесс быстрого заряда состоит из нескольких этапов, которые следует рассмотреть более подробно.

Подтверждение наличия показателей заряда

Последовательность процесса:

На полюса накопителя подаётся предварительный ток, который составляет не более 0.1 А.
Напряжение заряда в пределах 1.8 В. При более высоком показатели быстрая зарядка батареи не начнётся.

Никель-металлогидридный элемент средней ёмкости

Логическая схема в зарядных устройствах запрограммирована на отсутствие батареи. Это означает, что, если выходное напряжение будет составлять более 1.8 В, то зарядное устройство воспримет такой показатель как отсутствие источника питания. Высокая разница потенциалов также возникает при повреждении аккумуляторной батареи.

Диагностика ёмкости источника питания

Перед началом восстановления ёмкости, ЗУ должно определить уровень заряженности источника питания, так быстрый процесс восстановления не может начаться, если он полностью разряжен и разница потенциалов составляет менее 0.8 В.

Для восстановления частичной ёмкости никель-металлогидридного накопителя предусмотрен дополнительный режим – предварительный заряд. Это щадящий режим, который позволяет аккумулятору «проснуться». Используется не только после полного восстановления ёмкости, но и при долгом хранение батареи.

Следует помнить, что для сохранности эксплуатационного срока никель-металлогидридных источников питания, их нельзя полностью разряжать. Или, если другого выхода нет, то делать это как можно реже.

Что такое пред-зарядка? Особенности процесса

Чтобы знать, как правильно заряжать аккумулятор, необходимо разобраться с процессом пред-заряда.

Главной особенностью режима предварительного восстановления ёмкости является то, что на него отводится определённый промежуток времени, не более 30 минут. Сила тока устанавливается в пределах от 0.1 А до 0.3 А.

При таких параметрах отсутствует нежелательный нагрев, и аккумулятор может спокойно «проснуться». При превышении разницы потенциалов более 0.

8 В пред-заряд автоматически отключается и начинается следующая ступень восстановления ёмкости.

Разнообразие никель-металлогидридной продукции

Если по истечении 30 минут напряжение источника питания не достигло отметки в 0.8 В, данный режим прекращается, так как зарядное устройство определяет источник питания как неисправный.

Быстрый заряд батареи

Данный этап и является той самой, быстрой зарядкой источника питания. Он протекает с обязательным соблюдением нескольких основных параметров:

Контроль за силой тока, которая должна находиться в пределах 0.5-1 А.
Контроль за временными показателями.
Постоянное сравнение разницы потенциалов. Отключение процесса восстановления, если данный показатель упадёт на 30 мВ.

Очень важно следить за изменением параметров напряжения, так как по окончанию быстрой зарядки аккумулятор начинает быстро нагреваться. Поэтому ЗУ включают в себя отдельные узлы, отвечающие за контроль напряжения источника питания.

Для этого специально используется метод контроля по дельте напряжения. Но некоторые производители ЗУ применяют современные разработки, которые отключают устройство при длительном отсутствии каких-либо изменений разницы потенциалов.

Более дорогим вариантом является установка котроллера за изменением температуры. Например, при повышении температуры Ni-MH накопителя, быстрый режим восстановления ёмкости автоматически отключается. Для этого необходимо дорогостоящие температурные датчики или радиоэлектронные схемы, соответственно, повышается цена и на само зарядное устройство.

Дозарядка

Данный этап очень похож на предварительную зарядку аккумуляторной батареи, при котором ток устанавливается в пределах 0.1-0.3 А, а весь процесс занимает не более 30 минут.

Дозарядка необходима, так как именно она позволяет выровнять электронные заряды в источнике питания, и увеличить его эксплуатационный срок.

Но при более длительном восстановлении, наоборот, происходит ускоренное разрушение аккумулятора.

Особенности сверхбыстрой зарядки

Существует ещё одно важное понятие восстановления ёмкости Ni-MH батарей – сверхбыстрая зарядка. Которая не только быстро восстанавливает источник питания, но и продлевает его эксплуатационный срок. Связано это с одной интересной особенностью Ni-MH аккумуляторов.

Металлогидридные источники питания можно заряжать повышенными токами, но только по достижению 70% ёмкости. Если пропустить этот момент, то завышенный параметр силы тока приведёт только к быстрому разрушению аккумулятора. К сожалению, производители ЗУ считают установку подобных контролирующих узлов на свои изделия слишком затратной, и используют более простую быструю зарядку.

Удобные пальчиковые источники питания

Проводить сверхбыструю зарядку следует только на новых батареях. Повышенные токи приводят к быстрому нагреву, следующей стадией которого становится открытие запорного клапана давления. После открытия запорного клапана, никелевый аккумулятор не подлежит восстановлению.

Выбираем зарядное устройство для Ni-MH батарей

Некоторые производители ЗУ делают уклон в сторону изделий, изготовленных специально для заряда Ni-MH батарей. И это понятно, так как данных источников питания наибольшее количество во многих электронных устройствах.

Следует более подробно рассмотреть функционал зарядных устройств, созданных специально для восстановления ёмкости никель-металлогидридных аккумуляторов.

Обязательное наличие нескольких защитных функций, которые сформированы определённым сочетанием некоторых радиоэлементов.
Наличие ручного или автоматического режима регулировки силы тока. Только таким образом можно будет устанавливать различные этапы зарядки. Разность потенциалов обычно берётся постоянной.
Автоматическая подзарядка аккумуляторной батареи, даже по достижении стопроцентной ёмкости. Это позволяет постоянно поддерживать основные параметры источника питания, не в ущерб эксплуатационному сроку.
Распознавание источников тока, работающих по-другому принципу. Очень важный параметр, так как некоторые разновидности аккумуляторов, при слишком большом токе заряда могут взорваться.

Последняя функция также относится к разряду особенных и требует монтажа специального алгоритма. Поэтому многие производители предпочитают отказаться от неё.

Ni-MH источники питания пользуются широкой популярностью из-за своей долговечности, простоты эксплуатации, а также доступной цены. Многие пользователи успели оценить положительные качества данных изделий.

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать их правильно

Не секрет, что в любой момент можно оказаться в таких условиях, когда возникнет необходимость подзарядки «севших» батареек. К примеру, широко используемые в быту и на производстве Ni-MH аккумуляторы — как заряжать их правильно? Безусловно, можно воспользоваться простейшим зарядным устройством, входящим в комплектацию к предмету любой бытовой техники.

Однако сила у них весьма невысока, поэтому такой заряд будет «держаться» очень недолго. Использование более сложных по типу подзарядников помогает добиться того, чтобы АКБ не только работала «на полную мощность», но и использовала при этом все свои возможные ресурсы. К тому же, батареи бывают разные.

Их названия и принцип работы напрямую зависят от того, из какого состава они сделаны.

Распространенные виды никелевых АКБ, их сходства и различия

Существует много видов аккмуляторов, в состав которых входят различные химические соединения. В бытовом потреблении оптимально использовать никель-металлогидридные, кадмиевые и никель-цинковые элементы. Безусловно, любой батарее нужен определенный уход, поэтому всегда важно соблюдать правила эксплуатации и зарядки.

Ni-MH

Никель-металлогидридные аккумуляторы — это вторичные химические источники тока с гораздо большей емкостью, чем их предшественники — кадмиевые, однако срок службы их меньше. Одна из популярных сфер применения никелевых элементов — моделестроение (кроме авиации, по причине того, что батарея довольно тяжела по весу).

Первые разработки этих элементов начались в 70-х годах ХХ века с целью усовершенствовать Сd аккумуляторы.

Спустя 10 лет, в конце 80-х, удалось добиться того, что химические соединения, используемые при создании Ni-MH аккумуляторов, стали более стабильными.

К тому же, они гораздо меньше подвержены «эффекту памяти», чем Ni-Cd: не сразу «запоминают» ток заряда, оставшийся внутри в случае, если элемент до использования не был разряжен полностью. Поэтому полный разряд им требуется не так часто.

Ni-Cd

Несмотря на то, что Ni-MH имеют ряд очевидных преимуществ перед Ni-Cd, стоит отметить, что последние не теряют своей популярности. Главным образом потому, что не так сильно нагреваются при зарядке засчет большего сохранения энергии внутри элемента. Как известно, есть различные типы химических процессов, протекающих между веществами.

Если заряжать Ni-MH, реакции будут экзотермическими, а если кадмиевые аккумуляторы — эндотермическими, что и обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия. Таким образом, Cd можно зарядить более высоким током, не опасаясь перегрева.

Ni-Zn

В последнее время большое внимание обсуждению в Интернете уделяется батарейкам, в состав которых входит цинк. Они не настолько известны потребителям, как предыдущие, но идеально подходят для использования в качестве элементов питания к цифровым фотоаппаратам.

Главная их особенность — это высокое напряжение и сопротивление, благодаря чему даже к концу цикла «заряд-разряд» не наблюдается резкого падения напряжения, как у заряда Ni. Если в фотоаппарате находятся металлогидридные аккумуляторы, он будет выключаться даже в том случае, если батарея не разряжена до конца, а у Ni-Zn такого нет даже в конце разряда.

В связи со спецификой этих батареек, для них может потребоваться индивидуальное зарядное устройство, либо их можно заряжать на любом универсальном «умном» подзаряднике, например, ImaxB6. Ni-Zn аккумуляторы также прекрасно подходят для применения в электрических детских игрушках и тонометрах.

Быстрая зарядка никель-металлогидридных аккумуляторов и других источников питания

Лучше проводить зарядку АКБ с помощью более сложных моделей соответствующих устройств. Их алгоритмы токов имеют более сложную последовательность. Конечно, сделать это немного сложнее, чем просто вставить батарею в базовый подзарядник, входящий в комплектацию. Но и качество зарядки при использовании «умного» устройства будет на порядок выше. Итак, как заряжать Ni-MH аккумуляторы?

Вначале включается ток и осуществляется проверка напряжения на выводах батареи (параметры тока — 0,1 емкости аккумулятора, или С). Если напряжение превышает 1,8 В, это означает либо отсутствие аккумулятора, либо его повреждение. В данном случае, процесс начинать нельзя. Нужно либо сменить поврежденный элемент на целый, либо вставить в устройство новый.

После проверки напряжения оценивается начальный разряд АКБ. Если U у нее меньше 0,8 В, то нельзя сразу переходить к быстрой зарядке, а если U=0,8 В или больше, то можно. Это так называемая «фаза предзарядки», используемая для подготовки элементов, которые очень сильно разряжены.

Значение тока здесь 0,1-0,3 С, а длительность по времени — полчаса, не меньше. Сразу следует отметить, что на всех этапах важно постоянно контролировать температуру. Особенно, если речь идет о том, каким током и как правильно заряжать Ni-MH АКБ.

Такие аккумуляторы нагреваются гораздо быстрее, особенно, ближе к концу процесса. Их температура не должна превышать 50°С.

Быстрая зарядка проводится только в том случае, если предыдущие проверки были выполнены правильно. Как зарядить батарею правильно? Итак, изначальное напряжение — 0,8 В или чуть больше. Начинается подача тока.

Она осуществляется плавно и осторожно в течение 2-4 минут — до достижения нужного уровня. Оптимальный уровень тока для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов — 0,5-1,0 С, но иногда рекомендуется не превышать больше 0,75.

Важно определить вовремя момент окончания быстрой фазы во избежание выведения батареи из строя. Самым надежным, в данном случае, является dv-метод, который применяется по-разному при заряде никель-кадмиевых и Ni-MH аккумуляторов. У Ni-Cd напряжение становится все больше и падает к концу зарядки, поэтому сигналом для ее окончания служит момент, когда U снижается до уровня 30 мВ.

Поскольку у Ni-MH падение U заряжаемых элементов гораздо менее выражено, в данном случае, применяется метод dv=0. Засекается период времени в 10 минут, в течение которого U батареи остается стабильным — то есть, с установленным нулевым порогом колебаний напряжения.

В заключении следует небольшая фаза дозарядки. Ток — в пределах 0,1-0,3 С, длительность — до получаса. Это необходимо для того, чтобы батарея зарядилась полностью, а также для выравнивая потенциала заряда в ней.

Важный момент (к нему относится и зарядка Ni-Cd аккумуляторов): если она проводится сразу после быстрой, следует обязательно остудить аккумулятор в течение нескольких минут: нагретый элемент неспособен принимать заряд должным образом.

Кроме быстрой, существует еще и капельная зарядка, которая производится токами малой величины. Некоторые считают, что она «продлевает жизнь» элементам питания, но это не так.

По сути, капельная зарядка ничем не отличается от эффекта стандартного зарядного устройства без «серьезной» регулировки показателей тока.

Любой элемент питания, если он не используется, рано или поздно теряет накопившуюся энергию, и ему все равно понадобится полноценный процесс зарядки, невзирая на его длительность и «трудоемкость».

Такой процесс зарядки для многих привлекателен еще и тем, что показатели тока здесь можно не фиксировать ввиду их малости. Однако «продлить жизнь» элементам питания может только серьезный подход к использованию «умных» зарядных устройств. А также правильное их хранение, с учетом особенностей того или иного вида АКБ.

Температурный фактор и условия хранения

Современные зарядные устройства бывают снабжены специальной системой «оценивания» условий окружающей среды, в том числе и температурных факторов. Такой «зарядник» может сам определить, проводить зарядку в тех или иных условиях, или нет.

Уже упоминалось о том, что уровень КПД внутри батареи бывает самым высоким именно в начале процесса, когда аккумуляторы гидридного плана нагреваются не так сильно. В конце процесса зарядки либо ближе к нему КПД резко падает, и вся энергия, превращаясь в тепло вследствие экзотермических химических реакций, выделяется наружу.

Важно вовремя прекратить заряжать Ni-MH батарею. И, если есть возможность, обзавестись самым новым зарядным устройством, которое будет точно контролировать этот процесс.

В настоящее время все зарядные устройства, в том числе и Сd аккумуляторы, могут заряжаться током до 1С с установлением норм воздушного охлаждения. Оптимальная температура помещения, в котором проводится зарядка — 20°С. Не рекомендуется начинать процесс при температуре меньше +5 и больше 50°С.

Уникальность Ni-Cd состоит в том, что это единственный вид элементов, которые не пострадают в случае, если их хранить полностью разряженными, в отличие от Ni-MH.

Для лучшей отдачи тока заряд никель-кадмиевых аккумуляторов рекомендуется проводить непосредственно перед использованием.

Также после длительного хранения им требуется «раскачка»: следует полностью зарядить и разрядить Ni-Cd АКБ за сутки для оптимальной работы.

Никель-металлогидридные элементы, в отличие от своих предшественников, могут легко выйти из строя при глубоком разряде. Поэтому хранить их нужно только заряженными. При этом раз в два месяца следует регулярно проверять напряжение. Минимальный его уровень должен всегда оставаться 1 В, а если оно падает, необходима подзарядка.

Новый Ni-MH аккумулятор нужно перед применением полностью зарядить и разрядить три раза, затем сразу поставить на «базу» в течение 8-12 часов. Позже не будет необходимости долго держать его на зарядке — снимать сразу после указания специального индикатора на зарядном устройстве.

Хотя на смену всем этим элементам питания уже давно пришли более емкие, на основе лития, они активно используются и сейчас. Это и привычнее, и намного дешевле. К тому же, литиевые батареи при низких температурах работают намного хуже.

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать, каким током, определение уровня заряда

Большую популярность набирают никель-металлогидридные (ni-mh) аккумуляторы. Уже множество производителей перешли именно на них и смогли улучшить по всем характеристикам. Они повысили количество зарядок и увеличили время разряда аккумулятора.

Nimh выпускаются на замену никель-кадмиевым. Однако они не могут в полной степени их заменить, поскольку обладают высокими токами. Для долгого использования необходимо знать, как заряжать Ni-MH аккумуляторы.

Поэтому следует более детально отнестись к изучению всех особенностей данных аккумуляторов.

Особенности, виды и характеристики никелевых аккумуляторов

Существует множество видов аккумуляторов с разными химическими соединениями. Перед использованием тех или иных батареек стоит тщательно рассмотреть правила ухода, эксплуатации и зарядки. В основном для бытового применения используется только три вида:

Внимание! Никель-магниевых (Ni-mn) батареек не существует. Их часто путают с Ni-MH.

Никель-металлогидридные (Ni-MH) питают портативную аппаратуру. Самый распространённый вид аккумуляторов благодаря экологичности. Достаточно мощные. Преобладают над никель-кадмиевыми. Батарейки такого типа после утилизации подвергаются переработке.

Никель-кадмиевые также имеют свою востребованность на рынке. Главное их преимущество — это слабый нагрев при зарядке. Это обусловлено сохранением энергии.

Следовательно, данные устройства обладают отличным коэффициентом полезного действия. Поэтому получается, что Ni-Cd также имеют свои плюсы в использовании. Значит, при подзарядке можно использовать высокий ток.

И не нужно будет переживать о перегреве из-за внутренних реакций.

Никель-цинковые батарейки повседневно используются в фотоаппаратах. В состав таких батареек включён цинк. Именно он способствует отличному напряжению. Такие устройства не подвержены резкому падению напряжения при разрядке. Однако для Ni-Zn требуется специализированное зарядное устройство.

Как определить уровень заряда

Самым простым способом для определения уровня заряда является использование мультиметра. С его помощью можно определить текущий уровень зарядки. Для того чтобы точно определить, насколько разряжен аккумулятор, необходимо знать его максимальный уровень подзарядки. Потом, сравнив показатели, можно понять, насколько он был разряжен.

Способы зарядки Ni-MH аккумуляторов

Подзарядка подразумевает в себе целый процесс химических реакций. Чтобы все эти реакции проходили нормально, необходимо зарядное устройство.

Следует хорошо разобраться, как правильно подзаряжать Ni-MH аккумуляторы. При рассматривании данного процесса следует знать такое понятие, как КПД. Именно этот коэффициент подразумевает сохранение небольшой части энергии, которая идёт от ЗУ.

В различных условиях КПД может быть как выше, так и ниже. Однако оно не может достичь 100 процентов.

Прежде чем приступать к подзарядке металлогидридных батареек, изучим основные виды. Каждый вид зависит от величины тока.

Рассмотрим подробнее, как заряжать Ni-MH.

Капельная зарядка

Капельная подзарядка уменьшает срок жизни батарей. Это обусловлено тем, что ток поступает даже тогда, когда устройство уже зарядилось. Следовательно, ток поступает небольшой.

Получается, что даже при полном переходе получаемой энергии в тепло батарейка всё равно не прогреется. Это обусловлено тем, что из зарядного устройства подаётся малый ток.

Следуя всему сказанному, чтобы подзарядить аккумулятор с большой ёмкостью, требуется капельная подзарядка с увеличенным током.

Обнаружить окончание зарядки никак нельзя: максимума у неё нет. Плавно возрастает и температура. Значит, завершение предугадать нельзя, можно только сам процесс зарядки ограничить во времени. Для этого необходимо точно знать, сколько заряда есть и какой ёмкости аккумулятор.

Стоит учитывать ещё и возраст, и физический износ аккумулятора. Для того чтобы остаточный заряд никак не повлиял на сам процесс, необходимо разрядить до нуля аккумулятор перед самим процессом. Такой метод плохо влияет на аккумулятор, ускоряя его физический и моральный износ.

Сам процесс подзарядки также будет занимать больше времени. Вычислить длительность капельной подзарядки мешает КПД. На него влияет множество факторов, основным является состояние. Преимуществ немного. Однако простота — это основное, т. е.

нет необходимости в контроле за завершением зарядки.

Устройство для капельной подзарядки.

Быстрая зарядка

Для Ni-MH быстрая зарядка осуществляется с напряжением 0,8-1,8 В. При таком напряжении он не нагревается. На некоторых батарейках Ni-MH указывают подзарядку током не больше 1С.

Быстрая зарядка определяется критериями, которые позволяют осуществить зарядку без вреда аккумулятора и исключают перегрев и порчу. Пользуясь быстрой зарядкой, нужно хорошо контролировать весь процесс.

Для этого существует алгоритм, который включает в себя несколько фаз:

Наличие аккумулятора. Наличие батареек определяется подачей тока в 0,1С. После этого смотрится само напряжение на полюсах. Данное напряжение должно быть не больше 1,8 вольта. Если же оно будет больше, то процесс зарядки не начнётся. Поскольку зарядное устройство примет это за отсутствие или неисправность аккумулятора.
Квалификация. При данной фазе определяется степень заряженности аккумулятора. При напряжении 0,8 вольт и ниже использовать быструю подзарядку нельзя. Поэтому зарядное устройство активирует режим предзарядки. Если нормально пользоваться Ni-MH аккумуляторами, то при разрядке напряжение в них не будет опускаться ниже одного вольта. Если оно ниже, значит, аккумулятор глубоко разряжен либо давно не использовался.
Предзарядка. Данная фаза включается при сильной разрядке. В таких условиях ток подаётся 0,1–0,3С. Если используется предзарядка, то время зарядки устанавливается до тридцати минут. После этого измеряется напряжение. Если оно не достигло 0,8 вольт, то аккумулятор считается повреждённым.
Переход к быстрой подзарядке. В этой фазе происходит постепенное увеличение зарядного тока, которое происходит в течение 2–5 минут. Также одновременно ведётся контроль температуры. Если она подходит к критическим значениям, зарядка отключается.
Быстрая подзарядка. При данной зарядке подача тока выходит примерно до 1С. Самое важное при этом — вовремя отключить подачу тока. Поэтому, заряжая Ni-MH устройства, необходимо вести контроль всей зарядки. Сам контроль осуществляется по нескольким критериям.Первый критерий, по которому происходит контроль, — это падение напряжения. Если напряжение упало на 2,5–12 мВ, то зарядка аккумулятора отключается. Также отключение может быть ещё в том случае, если нет изменения напряжения при завершении зарядки.Второй критерий контроля по температуре. Если при зарядке температура батареек возрастает больше чем на один градус в минуту, то зарядка отключается. Однако если ток заряда Ni-MH аккумуляторов будет меньше 0,5С, то данный способ может не сработать. Поскольку температура при такой зарядке будет расти очень медленно, и есть вероятность перезарядить никель-металлогидридный аккумулятор.Третий критерий контроля осуществляется по анализу производной напряжения. При этом способе учитывается скорость роста напряжения. Используя данный метод, можно завершить подзарядку устройства раньше, чем он достигнет максимального показателя. Однако это сложно, поскольку необходимо максимально точное измерение напряжения.Бывают зарядные устройства, которые используют для подзарядки импульсный ток. Данный ток подаётся всего одну секунду, через каждые тридцать миллисекунд. Такой тип зарядки имеет свои преимущества. К ним относится то что, происходит равномерное распределение активных веществ.Очень важно контролировать завершение процесса зарядки по нескольким параметрам. Также должен быть способ аварийного завершения зарядки. Для такого завершения используется контроль температуры. Если температура достигла 50 градусов, то зарядка завершается, а начинается после остывания аккумулятора.Устройство для быстрой подзарядки
Дозарядка. После быстрой зарядки рекомендуется дать остыть аккумуляторам. Только после этого следует запускать процесс дозарядки. Сама дозарядка способствует выравниванию заряда в аккумуляторе. Процесс дозарядки совершается до тридцати минут с током зарядки в 0,1–0,3С. Если же дозарядка будет осуществляться дольше, то это уменьшит период службы аккумулятора.
Поддерживающая зарядка. Поддерживающая зарядка NiMh аккумуляторов нужна только в том случае, если после зарядки их долгое время не использовали. Также для такой зарядки зарядное устройство должно иметь функцию зарядки очень маленьким током. Именно он должен компенсировать процесс саморазряда.

Сверхбыстрая зарядка

Производители никелевых аккумуляторов включили режим сверхбыстрой подзарядки для некоторых видов батареек. Пользоваться этим видом можно в тех случаях, если у вас есть опыт в определении состояния батарей и использовании зарядов. При сверхбыстрой зарядке необходимо снизить уровень тока, как только батарея подзаряжена до 70 %.

Прекратить процесс необходимо, как только температура стремительно начала возрастать. Если пользоваться сверхбыстрой подзарядкой, то требуется постоянно контролировать весь процесс. Поскольку даже небольшой прокол может привести к плохим последствиям.

Нужно тщательно контролировать температуру нагрева, поскольку перегрев может повлечь за собой как разрушение, так и взрыв.

Общие требования к зарядным устройствам

Существуют зарядные устройства, которые предназначены исключительно для подзарядки никель-металлогидридных батарей. Такие устройства обладают специальным алгоритмом подзарядки. Однако выбирать зарядное устройство следует с возможностью регулирования тока.

Либо же устройства, которые могут автоматически устанавливать ток подзарядки, определив тип аккумулятора. Это необходимо потому, что никель-металлогидридные аккумуляторы выпускаются различной ёмкости. Поэтому и нужна регулировка тока. Если ток будет выше необходимого, будет перегрев аккумулятора. Это плохо скажется на нём.

Если же ток будет меньше, то сам процесс зарядки будет длиться дольше необходимого. Следующее требование к зарядному устройству заключается в том, чтобы после пропажи питания ЗУ был низкий саморазряд аккумуляторов. Также оно должно уметь определять первичный источник тока.

Поскольку в зарядное устройство могут быть установлены пальчиковые батарейки, которые не поддерживают возможность подзарядки.

Зарядное устройство

Советы по эксплуатации аккумуляторов

Основное правило эксплуатации Ni-MH аккумуляторов — не допустить их перегрева и перезарядки. Рассмотрим несколько советов по эксплуатации никель-металлогидридных батарей:

При длительном неиспользовании аккумуляторов их нужно хранить с уровнем заряда не меньше 30 процентов.
Следует тщательно избегать перезарядки и перегрева батареек.
Необходимо давать им остыть после подзарядки или разрядки.
Не позволять батарейкам разряжаться ниже 0,9 вольта. Это связано с тем, что множество бюджетных зарядных устройств не смогут подзарядить аккумулятор, который разряжен ниже данного уровня.
Рекомендуется периодически разряжать батарейки до 0,9 вольт и только потом полностью заряжать его.

Заключение

Если изучить необходимый минимум по зарядке батареек, то можно смело приступать к самостоятельному использованию. Поскольку без знаний тяжело выбрать правильное зарядное устройство, которое будет заряжать аккумуляторы без принесения им вреда.

Вам также может понравиться

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать и зарядные устройства

Информация о зарядке Ni─MH аккумуляторов будет полезна для тех, кто имеет портативные устройства с использованием этих батарей. В статье рассказывается о режимах зарядки и требованиям к зарядным устройствам Ni─MH.

Как правильно заряжать Ni─MH аккумуляторы и требования к ЗУ

Сегодня Ni─MH аккумуляторы совершенствуются, улучшаются их параметры и технология их производства. Среди таких улучшений можно привести улучшение числа циклов заряда и разряда, а также уменьшение саморазряда этого типа АКБ. В свое время никель─металлогидридные аккумуляторы вышли на замену кадмиевых и успешно заменили их в ряде устройств.

Но заменить Ni─Cd удалось не везде. В частности, они остаются доминирующими в устройствах с высокими разрядными токами. Например, портативные дрели, шуруповёрты и другой инструмент. Для продления рока службы металлогидридных батарей их требуется правильно заряжать. Поэтому в этой статье расскажем о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

Особенности зарядки Ni─MH аккумуляторов

Когда вы начинаете заряжать Ni─MH аккумуляторную батарею, в ней запускаются химические реакции, расходующие электрическую энергию. Часть электрического тока уходит в тепловыделение. Доля энергии, преобразуемая в заряд аккумулятора, называется коэффициентом полезного действия (КПД).

В зависимости от условий, в которых заряжается АКБ, этот коэффициент может отличаться. Но 100% он не достигает никогда. Нужно сказать, что Ni─MH батареи имеют меньший КПД, чем для кадмиевых. Кроме того, при зарядке никель─металлогидридных АКБ выделяется большее количество тепла.

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

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

В реальности заряжать Ni─MH аккумулятор по быстрой и ускоренной схеме – это одно и то же. Они отличаются только механизмами фиксации окончания процесса зарядки.

Все способы зарядки током более 0,1С можно отнести к быстрым или ускоренным. Если вы собрались так заряжать Ni─MH аккумуляторы, то нужно обязательно отслеживать критерии, по которым нужно будет закончить процесс.

Для капельной зарядки, которая продолжается неопределённый временной интервал, это необязательно.

Этапы зарядки Ni─MH аккумуляторов

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

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

Требования к зарядному устройству для Ni─MH аккумуляторов

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

Если вы будете заряжать Ni─MH аккумуляторы током больше, чем требуется, то неизбежно будет идти нагрев. Ток меньше нормы также нехорошо, поскольку процесс зарядки сильно затянется.

Часто значения силы тока для различных АКБ прошиваются в память ЗУ в виде «предустановок». Производители никель─металлогидридных АКБ рекомендуют не выставлять ток выше 1,5 А вне зависимости от ёмкости.

Если вы будете заряжать большим током, то следует обеспечить дополнительное охлаждение аккумуляторов.

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

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

Ni-MH аккумуляторы: как заряжать и восстанавливать

Nimh аккумуляторы – источники питания, которые относят к щелочным АКБ. Они схожи с никель-водородными аккумуляторными батареями. Но уровень их энергетической емкости больше.

Характерные особенности и преимущества

Внутренний состав аккумуляторов ni mh схож с составом никель-кадмиевых источников питания. Для подготовки плюсового вывода используют такой химический элемент, никель, минусового – сплав, который включает водородные металлы поглощающего типа.

Выделяют несколько типовых конструкций никель металл гидридных АКБ:

Цилиндр. Для разделения токопроводящих выводов использован сепаратор, которому задана форма цилиндра. На крышке сосредоточен аварийный клапан, который приоткрывается при существенном повышении давления.
Призма. В таком никель металл гидридном аккумуляторе электроды сосредоточены поочередно. Для их разделения применен сепаратор. Для размещения основных элементов используется корпус, подготовленный из пластика или специального сплава. Для контроля давления в состав крышки вводят клапан либо датчик.

Среди достоинств такого источника питания выделяют:

Удельные энергетические параметры источника питания возрастают в процессе эксплуатации.
При подготовке токопроводящих элементов не используется кадмий. Поэтому проблем с утилизацией АКБ не возникает.
Отсутствие своеобразного «эффекта памяти». Поэтому необходимости в увеличении емкости нет.
Дабы справиться с разрядным напряжением (снизить его), специалисты выполняют разрядку агрегата до 1 В 1–2 раза в месяц.

Среди ограничений, которые имеют отношение к аккумуляторам никель металлгидридным, выделяют:

Соблюдение установленного интервала рабочих токов. Превышение этих показателей приводит к стремительному разряду.
Эксплуатация источник питания этого типа в сильные морозы не допускается.
В состав АКБ вводят термические предохранители, с помощью которых определяют перегрев агрегата, повышение уровня температуры до критического показателя.
Склонность к саморазряду.

Зарядка аккумулятора никель металлгидридного

Процесс зарядки никель металлогидридных аккумуляторов связан с определенными химическими реакциями. Для их нормального протекания требуется часть энергии, которая подается зарядником, от сети.

КПД зарядного процесса представляет собой часть получаемой источником питания энергии, которая запасается. Величина этого показателя может разниться. Но при этом получить 100-процентное КПД невозможно.

Перед тем как заряжать металлогидридные аккумуляторы, изучают основные виды, которые зависят от величины тока.

Капельный тип зарядки

Применять этот вид зарядки для аккумуляторов необходимо осторожно, поскольку он приводит к уменьшению периода эксплуатации. Так как отключение зарядника этого типа осуществляется вручную, процесс нуждается в постоянном контроле, регулировании. В этом случае устанавливается минимальный показатель тока (0,1 от общей емкости).

Поскольку при такой зарядке ni mh аккумуляторов максимальное напряжение не устанавливается, ориентируются только на временной показатель. Для оценки временного промежутка используют параметры емкости, которые имеет разряженный источник питания.

КПД заряженного таким способом источника питания составляет около 65–70 процентов. Поэтому компании-изготовители не советуют пользоваться такими зарядниками, поскольку они влияют на эксплуатационные параметры аккумуляторной батареи.

Быстрая подзарядка

Определяя, каким током можно заряжать ni mh батарейки в быстром режиме, учитываются рекомендации производителей. Величина тока – от 0,75 до 1 от общей емкости. Превышать установленный интервал не рекомендуется, так как аварийные клапана включаются.

Для заряда nimh аккумуляторов в быстром режиме устанавливается напряжение от 0,8 до 8 вольт.

КПД быстрой зарядки ni mh источников питания достигает 90 процентов. Но этот параметр уменьшается, как только время зарядки заканчивается. Если своевременно не отключить зарядник, то внутри батарейки начнет увеличиваться давление, возрастет температурный показатель.

Дабы зарядить ni mh акб, выполняют такие действия:

Этот режим вводят в том случае, если батарейка полностью разряжена. На этом этапе ток составляет от 0,1 до 0,3 от емкости. Пользоваться большими токами запрещено. Временной промежуток – около получаса. Как только параметр напряжения достигает 0,8 вольт, то процесс прекращается.

Переход на ускоренный режим

Процесс наращивания тока осуществляется в течение 3–5 минут. В течение всего временного промежутка контролируется температура. Если этот параметр достигает критического значения, то зарядник отключается.

При быстрой зарядке никель металлогидридные батареек ток устанавливается на уровне 1 от общей емкости. При этом очень важно быстро отключить заряжающее устройство, дабы не нанести вред аккумулятору.

Для контроля напряжения используют мультиметр или вольтметр. Это способствует исключению ложных срабатываний, которые пагубно влияют на работоспособность устройства.

Часть зарядных устройств для ni mh аккумуляторов работают не при постоянном, а при импульсном токе. Подача тока осуществляется с установленной периодичностью. Подача импульсного тока способствует равномерному распределению электролитического состава, активных веществ.

Дополнительная и поддерживающая зарядка

Для восполнения полного заряда ni mh аккумулятора на последнем этапе показатель тока снижается до 0,3 от емкости. Продолжительность – около 25–30 минут. Увеличивать этот временной промежуток запрещено, поскольку это способствует минимизации периода эксплуатации АКБ.

Ускоренная зарядка

Некоторые модели зарядных устройств для никель кадмиевых аккумуляторов оснащены режимом ускоренной зарядки. Для этого ток зарядки ограничивают, устанавливая параметры на уровне 9–10 от емкости. Снижать ток заряда нужно, как только батарея будет заряжена до 70 процентов.

Если аккумуляторная батарея заряжается в ускоренном режиме более получаса, то структура токопроводящих выводов постепенно разрушается. Специалисты рекомендуют пользоваться такой зарядкой, если вы обладаете определенным опытом.

Восстановление никель металлогидридных источников питания

Процесс восстановления ni mh аккумуляторов заключается в ликвидации последствий «эффекта памяти», которые связаны с потерей емкости. Вероятность возникновения такого эффекта увеличивается, если часто осуществлять неполную зарядку агрегата. Аппаратом фиксируется нижняя граница, после чего емкость снижается.

Перед тем как восстановить источник питания, подготавливаются такие предметы:

Лампочка требуемой мощности.
Зарядник. Перед применением важно уточнить, можно ли использовать зарядник для разрядки.
Вольтметр или мультиметр для установления напряжения.

К аккумуляторной батареи своими руками подводят лампочку либо же зарядник, который оснащен соответствующим режимом, дабы полностью ее разрядить. После этого включается режим зарядки.

Численность циклов восстановления зависит от того, в течение какого срока не эксплуатировалась АКБ. Процесс тренировки рекомендуют повторять 1–2 раза в течение месяца.

Кстати, восстанавливаю таким способом те источники, которые потеряли 5–10 процентов от общей емкости.

Для вычисления утраченной емкости используют достаточно простой способ. Так, аккумуляторную батарею полностью заряжают, после чего его разряжают и измеряют емкость.

Этот процесс существенно упроститься, если пользоваться зарядным устройством, с помощью которого можно контролировать и уровень напряжения. Такие агрегаты выгодно использовать еще и потому, что вероятность глубокого разряда сокращается.

Если степень заряженности никелевых металлогидридных батарей не установлена, то подводить лампочку необходимо осторожно. С помощью мультиметра контролируется уровень напряжения. Только так предотвращается вероятность полного разряда.

Опытные специалисты проводят, как восстановление одного элемента, так и целого блока. В период зарядки проводят выравнивание имеющегося заряда.

Восстановление источника питания, который эксплуатировался в течение 2–3 лет, при полном заряде, разряде не всегда приносит ожидаемый результат. Все потому, что электролитический состав и токопроводящие выводы постепенно меняются. Перед применением таких устройств выполняется восстановление электролитического состава.

Просмотрите видео про восстановление такого аккумулятора.

Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей

Продолжительность эксплуатации ni mh аккумуляторов во многом зависит от того, не допускается ли перегрев или существенный перезаряд источника питания. Дополнительно мастера советуют учитывать следующие правила:

Вне зависимости от того, сколько будут храниться источники питания, их обязательно заряжают. Процент заряда должен составлять не менее 50 от общей емкости. Только в этом случае проблем во время хранения и обслуживания не будет.
Аккумуляторные батареи такого типа отличаются чувствительностью к перезарядке, к чрезмерному нагреву. Эти показатели пагубно сказываются на продолжительности использования, величине токоотдачи. Для этих источников питания требуются специальные зарядники.
Проводить тренировочные циклы для никель-металлогидридных источников питания необязательно. При помощи проверенного зарядника потерянная емкость восстанавливается. Численность восстановительных циклов во многом зависит от того, в каком состоянии агрегат.
Между циклами восстановления обязательно делают перерывы, а также изучают, как зарядить АКБ эксплуатируемое. Этот временной промежуток требуется, дабы агрегат остыл, уровень температуры опустился до требуемого показателя.
Процедура подзарядки или тренировочного цикла проводится только в приемлемом температурном режиме: +5-+50 градусов. Если превышать этот показатель, то вероятность стремительного выхода из строя повышается.
При подзарядке следят за тем, чтобы напряжение не опускалось ниже, чем 0,9 вольта. Ведь некоторые зарядники не осуществляют зарядку, если это значение минимальное. В таких случаях допускается подведение внешнего источника для восстановления питания.
Циклическое восстановление проводят при условии, что есть определенный опыт. Ведь не все зарядные устройства можно использовать для разрядки аккумулятора.
Процедура хранения включает ряд простых правил. Не допускается хранение источника питания на открытом воздухе или в помещениях, в которых уровень температуры снижается до 0 градусов. Это провоцирует застывание электролитического состава.

Если единовременно осуществляется зарядка не одного, а нескольких источников питания, то степень заряженности поддерживается на установленном уровне. Поэтому неопытные потребители осуществляют восстановление АКБ отдельно.

Nimh аккумуляторы – эффективные источники питания, которыми активно пользуются для комплектации различных устройств и агрегатов. Они выделяются определенными преимуществами, особенности. Перед их эксплуатацией обязателен учет основных правил использования.