Oplader nimh nicd batterier. Hvordan man oplader og bruger NiMH-batterier korrekt

Det er ingen hemmelighed, at du til enhver tid kan finde dig selv i sådanne forhold, når der er behov for at genoplade "døde" batterier. For eksempel er Ni-MH-batterier meget brugt i hverdagen og i produktionen – hvordan oplades de korrekt? Du kan selvfølgelig bruge den enkleste oplader, der følger med ethvert husholdningsapparat. Men deres styrke er meget lav, så en sådan ladning vil "holde" i meget kort tid. Brugen af ​​mere komplekse opladere er med til at sikre, at batteriet ikke kun fungerer med fuld kapacitet, men også bruger alle dets mulige ressourcer. Derudover er batterier forskellige. Deres navne afhænger direkte af sammensætningen, hvorfra de er lavet.

Almindelige typer af nikkelbatterier, deres ligheder og forskelle

Der er mange, som indeholder forskellige kemiske forbindelser. Til husholdningsforbrug er det optimalt at bruge nikkel-metalhydrid, cadmium og nikkel-zink elementer. Ethvert batteri har selvfølgelig brug for lidt pleje, så det er altid vigtigt at følge reglerne for drift og opladning.

Ni-MH

Nikkel-metalhydrid-batterier er sekundære kemiske strømkilder med en meget højere kapacitet end deres forgængere – men har en kortere levetid. Et af de populære anvendelsesområder for nikkelceller er modelbygning (bortset fra luftfart, da batteriet er ret tungt).

Den første udvikling af disse celler begyndte i 70'erne af det tyvende århundrede med det formål at forbedre CD-batterier. 10 år senere, i slutningen af ​​80'erne, var det muligt at sikre, at de kemiske forbindelser, der blev brugt til at skabe Ni-MH-batterier, blev mere stabile. Derudover er de meget mindre modtagelige for "hukommelseseffekten" end Ni-Cd: de "husker" ikke umiddelbart den ladestrøm, der er tilbage inde, hvis elementet ikke var fuldstændig afladet før brug. Derfor har de ikke brug for fuld udledning så ofte.

Ni-Cd

På trods af at Ni-MH har en række åbenlyse fordele i forhold til Ni-Cd, er det værd at bemærke, at sidstnævnte ikke mister deres popularitet. Hovedsageligt fordi de ikke opvarmes så meget ved opladning på grund af større energibesparelse inde i elementet. Der er som bekendt forskellige typer kemiske processer, der sker mellem stoffer.

Oplader man Ni-MH vil reaktionerne være eksoterme, og oplader man cadmiumbatterier vil de være endoterme, hvilket giver en højere effektivitet. Således kan Cd oplades ved en højere strøm uden frygt for overophedning.

Ni-Zn

På det seneste har man været meget opmærksom på diskussioner på internettet om batterier, der indeholder zink. De er ikke så velkendte af forbrugerne som de tidligere, men er ideelle til brug som batterier til digitale kameraer.

Deres hovedtræk er høj spænding og modstand, på grund af hvilken selv i slutningen af ​​ladnings-afladningscyklussen er der ikke noget skarpt fald i spændingen, som med en Ni-ladning. Hvis kameraet indeholder metalhydrid-batterier, vil det slukke, selvom batteriet ikke er helt afladet, men det har Ni-Zn ikke selv ved slutningen af ​​afladningen.

På grund af disse batteriers specifikationer kan de kræve en individuel oplader, eller de kan oplades på enhver universal "smart" oplader, for eksempel ImaxB6. Ni-Zn-batterier er også fremragende til brug i elektrisk børnelegetøj og blodtryksmålere.

Hurtig opladning af NiMH-batterier og andre strømkilder

Det er bedre at oplade batteriet ved hjælp af mere komplekse modeller af de tilsvarende enheder. Deres nuværende algoritmer har en mere kompleks sekvens. Selvfølgelig er det lidt mere kompliceret at gøre dette end blot at indsætte batteriet i den grundlæggende oplader, der er inkluderet i pakken. Men kvaliteten af ​​opladningen, når du bruger en "smart" enhed, vil være meget højere. Så hvordan oplades Ni-MH batterier?

Først tændes strømmen, og spændingen ved batteriterminalerne kontrolleres (aktuelle parametre er 0,1 batterikapacitet eller C). Hvis spændingen overstiger 1,8 V, betyder det, at batteriet enten mangler eller er beskadiget. I dette tilfælde kan processen ikke startes. Du skal enten udskifte det beskadigede element med et intakt element eller indsætte et nyt i enheden.

Efter kontrol af spændingen vurderes den indledende afladning af batteriet. Hvis U er mindre end 0,8 V, så kan du ikke umiddelbart gå videre til hurtig opladning, men hvis U = 0,8 V eller mere, så kan du. Dette er den såkaldte "pre-charge fase", der bruges til at forberede celler, der er meget afladede. Den aktuelle værdi her er 0,1-0,3 C, og varigheden er en halv time, ikke mindre. Det skal straks bemærkes På alle stadier er det vigtigt konstant at overvåge temperaturen . Især når det kommer til hvilken strøm og hvordan man korrekt oplader et Ni-MH-batteri. Sådanne batterier opvarmes meget hurtigere, især mod slutningen af ​​processen. Deres temperatur bør ikke overstige 50°C.

Hurtig opladning udføres kun, hvis de tidligere kontroller er udført korrekt. Hvordan oplades batteriet korrekt? Så startspændingen er 0,8 V eller lidt mere. Nuværende flow begynder. Det udføres jævnt og forsigtigt i 2-4 minutter, indtil det ønskede niveau er nået. Optimalt strømniveau for Ni-MH og Ni-Cd-batterier - 0,5-1,0 C, men nogle gange anbefales det ikke at overstige mere end 0,75.

Det er vigtigt i tide at bestemme slutningen af ​​den hurtige fase for at undgå at beskadige batteriet. Den mest pålidelige i dette tilfælde er dv-metoden, som bruges forskelligt ved opladning af nikkel-cadmium- og Ni-MH-batterier. For Ni-Cd bliver spændingen stadig højere og falder mod slutningen af ​​opladningen, så signalet for dens afslutning er det øjeblik, hvor U falder til et niveau på 30 mV.

Da faldet i U af de ladede elementer i Ni-MH er meget mindre udtalt, anvendes i dette tilfælde dv=0 metoden. Der detekteres et tidsrum på 10 minutter, hvor batteriet U forbliver stabilt - det vil sige med en nulspændingsudsvingstærskel.

Til sidst er der en kort genopladningsfase. Strøm - inden for 0,1-0,3 C, varighed - op til en halv time. Dette er nødvendigt for at sikre, at batteriet er fuldt opladet, samt for at udligne ladepotentialet i det.

En vigtig pointe (dette gælder også for opladning af Ni-Cd-batterier): hvis det udføres umiddelbart efter hurtig opladning, skal du sørge for at afkøle batteriet i flere minutter: det opvarmede element er ikke i stand til at acceptere opladningen korrekt.

Udover hurtig opladning er der også drypladning, som produceres af lave strømme. Nogle mennesker tror, ​​at det "forlænger levetiden" for batterier, men det er ikke sandt. I det væsentlige er vedligeholdelsesopladning ikke forskellig fra effekten af ​​en standardoplader uden "seriøs" justering af de nuværende indikatorer. Ethvert batteri, hvis det ikke bruges, mister før eller siden sin akkumulerede energi, og det vil stadig have brug for en fuld opladningsproces, uanset dets varighed og "arbejdsintensitet". Denne opladningsproces er også attraktiv for mange, fordi de aktuelle indikatorer her ikke skal registreres på grund af deres lillehed. Men kun en seriøs tilgang til brugen af ​​"smarte" opladere kan "forlænge levetiden" for batterier. Samt deres korrekte opbevaring under hensyntagen til egenskaberne ved en bestemt type batteri.

Temperaturfaktor og opbevaringsforhold

Moderne opladere er udstyret med et specielt system til "evaluering" af miljøforhold, herunder temperaturfaktorer. En sådan "oplader" kan selv bestemme, om den skal oplades under visse betingelser eller ej. Det er allerede nævnt, at effektivitetsniveauet inde i batteriet er højest i starten af ​​processen, hvor hydridbatterier ikke bliver så meget varme. Ved afslutningen af ​​opladningsprocessen eller tættere på den falder effektiviteten kraftigt, og al energi, der bliver til varme på grund af eksoterme kemiske reaktioner, frigives udenfor. Det er vigtigt at stoppe med at oplade Ni-MH-batteriet i tide. Og, hvis det er muligt, få den nyeste oplader, der nøjagtigt vil kontrollere denne proces.

I øjeblikket kan alle opladere, inklusive CD-batterier, oplades med en strøm på op til 1C med etablering af luftkølingsstandarder. Den optimale temperatur i det rum, hvor opladningen udføres, er 20°C. Det anbefales ikke at starte processen ved temperaturer under +5 og mere end 50°C.

Det unikke ved Ni-Cd er, at det er den eneste celletype, der ikke vil lide, hvis den opbevares fuldstændigt afladet, i modsætning til Ni-MH. For bedre strømforsyning anbefales det at oplade nikkel-cadmium-batterier umiddelbart før brug. Også efter langtidsopbevaring kræver de et "boost": Ni-Cd-batteriet skal være fuldt opladet og afladet inden for 24 timer for optimal drift.

Nikkel-metalhydridceller kan, i modsætning til deres forgængere, let svigte, når de er dybt afladet. Derfor bør de kun opbevares opladet. I dette tilfælde skal spændingen kontrolleres regelmæssigt en gang hver anden måned. Dens minimumsniveau skal altid forblive 1 V, og hvis det falder, er genopladning nødvendig.

Et nyt Ni-MH-batteri skal være fuldt opladet og afladet tre gange før brug, og derefter straks anbringes på "basen" i 8-12 timer. Senere vil der ikke være behov for at holde den på opladning i lang tid - fjern den straks efter at have angivet en speciel indikator på opladeren.

Selvom alle disse batterier længe er blevet erstattet af mere rummelige batterier baseret på lithium, bruges de stadig aktivt i dag. Dette er både mere velkendt og meget billigere. Derudover klarer lithiumbatterier sig meget dårligere ved lave temperaturer.

Så lad os gå direkte til anmeldelsen.
Der gik 18 dage fra betalingsøjeblikket for ordren til modtagelse på posthuset. Hvilket er hurtigere end normalt. Den kom i denne farvede papkasse (jeg tager ikke billeder af pakkeemballagen, intet interessant, alt er som altid),

Indeni var selve opladningen, strømforsyningen, en adapter og instruktioner.


Instruktioner





En strømforsyning med et stik til en amerikansk stikkontakt((Jeg kan ikke lide disse designs med adaptere... Selvom det allerede er en almindelig ting for fans af kinesisk shopping, og derhjemme installerede jeg en universel stikkontakt, hvor du kan tilslutte Euro, amerikanske og engelske stik uden adaptere) Men da det vil blive brugt af forældre, skal det tændes via en adapter.

Ved udgangen af ​​denne blok (såvel som ved indgangen til opladeren, selvfølgelig) - 3 V. Det er vigtigt her ikke ved et uheld at stikke en blok med en højere spænding fra noget andet. Fra sin ældre bror BT-C3100 V2.1 er enheden eksternt 1in1, men udgangen er 12V, og stikket er også det samme. Hvis det bruges i en lejlighed, er sandsynligheden for at ødelægge BM-100 ekstremt høj. Før eller siden er nogen forpligtet til at stikke den forkerte blok. Heldigvis vil opladerne fungere i forskellige lejligheder.



Selve displayet er kontrastrigt, informationen er let at læse, og betragtningsvinklerne er meget gode både vandret og lodret. Men der er ingen baggrundsbelysning.




Oven på opladeren er der udover batteriåbningerne 3 knapper:


"MODE"- for at aktivere en ændring i opladerens driftstilstand skal du holde den nede i mindst 2 sekunder. Derefter skifter korte tryk gennem tilstande for alle slots samtidigt:
CHARGE - batteriopladning
AFLEDNING: afladning, oplad derefter AK
AFLADNING OPFRISK: flere afladnings-/opladningscyklusser
CHARGE TEST: opladning, afladning, opladning. viser batterikapaciteten målt under afladning

"VISE" et kort tryk ændrer cyklisk visningstilstande på displayet: strøm - mA, spænding - V, kapacitet - mAh og tid - h.

"STRØM" cyklisk ændrer mulige lade-/afladningsstrømindstillinger. Muligheder er tilgængelige: 200, 500, 700, 1000mA, og hvis batteriet kun er til stede i slots 1 og/eller 4, så kan strømmen indstilles til 1500 og 1800mA (hvilket IMHO er et frivilligt drab af batteriet).
Afladningsstrømmene er 100, 250, 350 og 500mA.

Du kan ikke vælge en tilstand separat for hver slot. Alle 4 slots vil fungere i henhold til det samme program. Hvilket faktisk ikke forhindrer dig i at indsætte batterier af forskellig størrelse og kapacitet i dem. Alle 4 kanaler er uafhængige.
Ved kapacitetsmåling og i genvindingstilstand er afladningsstrømmen lig med halvdelen af ​​ladestrømmen. IMHO dette er ikke korrekt. Det ville være bedre 1:1, og endnu bedre - 2 gange ladestrømmen.

Efter at have slukket og tændt for strømmen, er standardopladningstilstanden med en strøm på 200 mA.
Mange mennesker kan ikke lide dette, men jeg tror, ​​det er den rigtige beslutning, fordi... højere strøm kan give en ubehagelig overraskelse. Lad os sige, at du installerede en AAA med en kapacitet på 600 mAh til opladning med en strøm på 200 (hvilket allerede er ret meget for dem), og efter et strømsvigt i lysnettet eller enheden "bevæger sig" ved et uheld i stikkontakten, vil modtage 500 (som på den ældre bror Opus BT - C3100 V2.1.) eller 700 kan lække. Og dette er den sikreste konsekvens... Så det er bedre bare at spilde tiden, og ikke batterierne, som også kan oversvømme brættet...

Kroppen er lavet af højkvalitets holdbart plastik, det er behageligt at holde i hænderne. Når du forsøger at komprimere eller vride, afspilles der ikke noget, der laves ingen lyde, alt føles meget solidt. Der er ingen aktiv køling. Under opladning (4 stk, 500 mA) bliver batterierne selvfølgelig varme, men ikke kritisk, du kan nemt holde dem med hånden. Opladeren indeholder også termiske sensorer, der overvåger batteriernes temperatur og beskytter mod overophedning.
I bunden af ​​kufferten er der huller til køling og information om opladeren


Jeg kunne ikke modstå og skruede sagen af ​​for at vurdere kvaliteten af ​​bestyrelsen.
Så selve brættet er lavet af meget høj kvalitet, SMD-elementerne er tydeligt loddet på fabrikken, alt er pænt og glat. Ud over SMD-komponenterne er der i bunden af ​​kortet også en "blob" mikrokredsløb og ledninger, der går til de termiske sensorer. Flussmidlet er vasket af, men lidt af det er synligt de steder, hvor batterikontaktpuderne er loddet fast på pladen. Jeg besluttede ikke at adskille den yderligere, så der ikke ville være problemer med skærmen.

Der er en gennemgang af denne afgift på engelsk med grafer Jeg har ikke sådan udstyr til målinger, ligesom der ikke er nogen grund til ikke at stole på deres sandhed. Kopi piz anså det for uetisk at indsætte dem her uden samtykke fra forfatteren. Det viser sig, at vi læser brevene her og ser på billederne der))

Og endelig et par flere billeder i sammenligning med Opus BT - C3100 V2.1.


BM-100 er mærkbart mere kompakt, hvilket er logisk. Funktionaliteten og variationen af ​​batteristørrelser på BT-C3100 er meget bredere.



KONKLUSION:
Jeg vil ikke opdele det i fordele og ulemper, jeg vil fortælle dig mit indtryk. For disse penge er det bare en fremragende oplader, uden indlysende ulemper, velegnet til at vedligeholde en hjemmeflåde af AA/AAA-batterier, for dem, der ikke ønsker at bruge betydelige summer på dyrere mærker og stadig ikke vil bruge deres fulde funktionalitet.
Jeg vil selvfølgelig gerne indstille ladestrømmen fra en lavere værdi (hvorfor ikke gøre det fra 50 eller 100 mA, det er jo implementeret i software), gøre afladningsstrømmen dobbelt så stor som ladestrømmen, eller være i stand til manuelt at indstille værdien, vælg en tilstand for hver slot... Men alt dette er allerede nitpicking. Til de formål, som denne oplader blev købt til, er den fuldstændig egnet. Og prisen er 18 kr. Jeg anbefaler at købe!

Produktet er købt for egen regning, uden kuponer eller rabatter. Udtalelsen er helt ærlig, anmeldelsen er ikke aftalt med butikken.

Jeg planlægger at købe +36 Tilføj til favoritter Jeg kunne godt lide anmeldelsen +4 +26 2013-01-19T03:16:10+03:00

For normal drift af ethvert batteri skal du altid huske "De tre P's regel":

  1. Overophede ikke!
  2. Må ikke genoplades!
  3. Overudlad ikke!

Du kan bruge følgende formel til at beregne opladningstiden for et NiMH- eller multicellebatteri:

Opladningstid (h) = Batterikapacitet (mAh) / Opladerstrøm (mA)

Eksempel:
Vi har et batteri med en kapacitet på 2000mAh. Ladestrømmen i vores oplader er 500mA. Vi dividerer batterikapaciteten med ladestrømmen og får 2000/500=4. Det betyder, at ved en strømstyrke på 500 milliampere vil vores batteri med en kapacitet på 2000 milliampere timer oplade til fuld kapacitet på 4 timer!

Og nu mere detaljeret om de regler, du skal prøve at følge for normal drift af et nikkel-metalhydrid (Ni-MH) batteri:

  1. Opbevar Ni-MH-batterier med en lille mængde opladning (30 - 50 % af dens nominelle kapacitet).
  2. Nikkel-metalhydrid-batterier er mere følsomme over for varme end nikkel-cadmium-batterier (Ni-Cd), så overoplad dem ikke. Overbelastning kan negativt påvirke batteriets strømudgang (batteriets evne til at holde og frigive sin akkumulerede ladning). Hvis du har en smart oplader med " Delta Spids"(afbryder batteriopladningen, når spændingsspidsen er nået), så kan du oplade batterierne stort set uden risiko for overopladning og ødelæggelse af dem.
  3. Ni-MH (nikkelmetalhydrid) batterier kan (men ikke nødvendigvis!) "trænes" efter køb. 4-6 opladnings-/afladningscyklusser for batterier i en højkvalitets oplader giver dig mulighed for at nå grænsen for kapacitet, der gik tabt under transport og opbevaring af batterier under tvivlsomme forhold efter at have forladt produktionsanlægget. Antallet af sådanne cyklusser kan være helt forskelligt for batterier fra forskellige producenter. Højkvalitetsbatterier når deres kapacitetsgrænse efter kun 1-2 cyklusser, mens batterier af tvivlsom kvalitet med kunstigt høj kapacitet ikke kan nå deres kapacitetsgrænse selv efter 50-100 opladnings-/afladningscyklusser.
  4. Efter afladning eller opladning, prøv at lade batteriet afkøle til stuetemperatur (~20 o C). Opladning af batterier ved temperaturer under 5 o C eller over 50 o C kan påvirke batteriets levetid betydeligt.
  5. Hvis du vil aflade et Ni-MH-batteri, skal du ikke aflade det til mindre end 0,9V for hver celle. Når spændingen på nikkelbatterier falder til under 0,9V pr. celle, kan de fleste opladere med "minimal intelligens" ikke aktivere ladetilstanden. Hvis din oplader ikke kan genkende en dybt afladet celle (afladet mindre end 0,9V), så bør du ty til at bruge en "dum" oplader eller tilslutte batteriet i kort tid til en strømkilde med en strøm på 100-150mA indtil batteriet spændingen når 0,9V.
  6. Hvis du konstant bruger den samme batterienhed i en elektronisk enhed i genopladningstilstand, er det nogle gange værd at aflade hvert batteri fra samlingen til en spænding på 0,9V og fuldt oplade det i en ekstern oplader. Denne komplette cykelprocedure skal udføres hver 5.-10. batteriopladningscyklus.

Ladebord til typiske Ni-MH batterier

Elementkapacitet Standard størrelse Standard opladningstilstand Spidsladningsstrøm Maksimal afladningsstrøm
2000 mAh A.A. 200mA ~ 10 timer 2000 mA 10,0A
2100 mAh A.A. 200mA ~ 10-11 timer 2000 mA 15,0A
2500 mAh A.A. 250mA ~ 10-11 timer 2500 mA 20,0A
2750 mAh A.A. 250mA ~ 10-12 timer 2000 mA 10,0A
800 mAh AAA 100mA ~ 8-9 timer 800 mA 5,0 A
1000 mAh AAA 100mA ~ 10-12 timer 1000 mA 5,0 A
160 mAh 1/3 AAA 16mA ~ 14-16 timer 160 mA 480 mA
400 mAh 2/3 AAA 50mA ~ 7-8 timer 400 mA 1200 mA
250 mAh 1/3 AA 25mA ~ 14-16 timer 250 mA 750 mA
700 mAh 2/3 AA 100mA ~ 7-8 timer 500 mA 1,0A
850 mAh FLAD 100mA ~ 10-11 timer 500 mA 3,0A
1100 mAh 2/3 A 100mA ~ 12-13 timer 500 mA 3,0A
1200 mAh 2/3 A 100mA ~ 13-14 timer 500 mA 3,0A
1300 mAh 2/3 A 100mA ~ 13-14 timer 500 mA 3,0A
1500 mAh 2/3 A 100mA ~ 16-17 timer 1,0A 30,0 A
2150 mAh 4/5 A 150mA ~ 14-16 timer 1,5A 10,0 A
2700 mAh EN 100mA ~ 26-27 timer 1,5A 10,0 A
4200 mAh Sub C 420mA ~ 11-13 timer 3,0A 35,0 A
4500 mAh Sub C 450mA ~ 11-13 timer 3,0A 35,0 A
4000 mAh 4/3 A 500mA ~ 9-10 timer 2,0A 10,0 A
5000 mAh C 500mA ~ 11-12 timer 3,0A 20,0 A
10000 mAh D 600mA ~ 14-16 timer 3,0A 20,0 A

Dataene i tabellen gælder for helt afladede batterier


Der er ofte ikke behov for at designe komplekse enheder, der tager højde for mange parametre i batteriernes afladnings-opladningscyklus. Det er nok at tage højde for et par parametre, såsom slutspænding, opladningsspænding og ladestrøm. Udvalgte cyklusparametre forhindrer over- eller underopladning af batterier, hvilket efterfølgende forlænger deres levetid.

Enheden får strøm fra en ustabiliseret kilde med en udgangsstrøm på mindst 100 mA, hvis spænding, under hensyntagen til ripple, skal være inden for 11,5...30 V.

Skema:


DA1-chippen stabiliserer 9 V-forsyningsspændingen for de resterende komponenter i enheden. Grundlaget for enheden er en Schmitt-trigger på transistorerne VT1 og VT2, hvoraf sidstnævnte er forbundet som en emitterfølger. Hysteresesløjfen er stabil over tid og er ret nem at justere. SZ-kondensatoren beskytter Schmitt-triggeren mod falsk skift, når den udsættes for støj.
Tilstanden af ​​Schmitt-triggeren afhænger af spændingen på det ladebatteri, der er tilsluttet enhedens udgang. Ved en spænding på 4 V eller mindre indstilles et højspændingsniveau ved emitteren på transistoren VT2, og ved 5,92 V eller mere indstilles et lavspændingsniveau. Det lave niveau af udgangsspændingen ved emitteren VT2 er ikke nul og beløber sig til 0,3 V, derfor, for at eliminere indflydelsen af ​​belastningen på den nedre omskiftningstærskel for Schmitt-udløseren, anvendes afkoblingsdioder VD1 og VD2, som ikke åben ved denne spænding.
Transistor VT3 fungerer i nøgletilstand og styrer ladestrømstabilisatoren på transistor VT4, LED HL1 og modstand R11. HL1 LED bruges som en stabistor og ladetilstandsindikator. Ladestrømmen indstilles ved at vælge modstand R11. Takket være dobbeltspændingsstabilisering (chip DA1 og LED HL1) er stabiliteten af ​​kollektorstrømmen af ​​transistoren VT4 ret høj (den ændrede sig ikke, når den blev tilsluttet til udgangen af ​​et batteri bestående af to til fem celler med varierende udladning under tests) . VD4-dioden forhindrer batteriet i at aflades gennem strømstabilisatoren efter at have slukket for strømmen til enheden.
Gennem transistor VT5, der også fungerer i nøgletilstand, og modstand R13, aflades batteriet, indtil tyristoren VS1 er lukket. Efter åbning af SCR VS1 stopper afladningen, og HL2 LED, indikatoren for afladningstilstand, slukker.

Betjening af enheden:
Først tilsluttes et batteri på fire batterier til opladeren og derefter tilføres forsyningsspændingen. Mens batterispændingen overstiger 4 V (i gennemsnit 1 V pr. celle), er transistor VT1 åben, transistorer VT2-VT4, dioder VD1-VD4 og tyristor VS1 er lukkede. Transistor VT5 er åben og mættet, gennem den og modstand R13 er batteriet afladet. HL2 LED er tændt. Afladningsstrømmen bør ikke indstilles til mere end 1/10 af batteriets kapacitet.

Når batterispændingen under afladning bliver mindre end 4 V, vil Schmitt-triggeren skifte, transistor VT1 lukker, og VT2 åbner. Udgangen fra Schmitt-triggeren indstilles til en højspænding (ca. 8 V). Diode VD1 og tyristor VS1 åbner, som et resultat af hvilken diode VD3 åbner, transistor VT5 lukker, LED HL2 slukker, og afladningstilstanden stopper. Samtidig vil højniveauspændingen fra udgangen af ​​Schmitt-triggeren åbne diode VD2 og transistor VT3, som et resultat af hvilken LED HL1 vil lyse, transistor VT4 og diode VD4 åbner, hvorigennem batteriet begynder opladning med en stabil strøm.
Ved at trykke på SB1-knappen skifter enheden med magt fra afladningstilstand til opladningstilstand. Dette er nødvendigt, hvis der anvendes Ni-MH-batterier, som ikke er underlagt "hukommelseseffekten", og som følgelig ikke skal aflades på forhånd.

Under opladning, når batterispændingen når 5,92 V (gennemsnitlig 1,48 V pr. celle), vil Schmitt-triggeren skifte: transistor VT1 åbner, og VT2 lukker. Diode VD2 og transistor VT3 vil lukke, LED HL1 vil gå ud, som et resultat af hvilken transistor VT4 og diode VD4 vil lukke, og opladningsprocessen stopper. Men tyristoren VS1 forbliver åben, så transistoren VT5 åbner ikke, og udladningstilstanden tændes ikke. Efter at have slukket for strømmen til enheden, skal du afbryde batteriet fra det, ellers vil det blive afladet.

Installation og komponenter:
Transistorer KT315B (VT1-VT3) kan udskiftes med transistorer KT315G eller KT315E. Du kan bruge andre laveffekt siliciumtransistorer af n-p-n-strukturen med en maksimal kollektorstrøm på mindst 100 mA, men for en Schmitt-trigger anbefales det at vælge transistorer med en basisstrømoverførselskoefficient på mindst 50. Transistorer VT4 og VT5 - enhver af KT814, KT816 serierne. De er monteret på køleplader lavet af strimler af blødt aluminium, der måler 28x8 mm og 1 mm tykke, bøjet i form af bogstavet "U". Dioder - enhver laveffekt silicium, undtagen VD4, som skal modstå ladestrømmen. Trimmermodstande R2 og R5 er multi-turn SP5-2. Det er tilrådeligt at bruge lysdioder HL1 og HL2 i forskellige farver for tydeligt at angive enhedens driftstilstand.

Indstilling:
For at opsætte enheden har du brug for et hjælpebatteri på 9...12 V, hvortil en variabel modstand med en modstand på flere kOhm er forbundet med et potentiometer. For at gøre det nemmere nøjagtigt at indstille den nødvendige spænding i det åbne kredsløb af en af ​​de ekstreme terminaler på denne modstand, anbefales det at inkludere en anden variabel modstand med ti gange mindre modstand som en reostat.

Motorerne til trimningsmodstande R2 og R5 er indstillet til den laveste position i henhold til diagrammet. Bryd midlertidigt forbindelsen til venstre modstand R1 i henhold til udgangskredsløbet med enhedens positive udgang. Under opsætningen bliver denne udgang indgangen til enheden, som er forbundet til den variable modstandsmotor. Den negative terminal på hjælpebatteriet er forbundet til enhedens fælles ledning. Batteriet, der oplades, er ikke tilsluttet udgangen. Efter at have tændt for strømmen, skal du sikre dig, at der er en stabil spænding på 9 V ved udgangen af ​​DA1-chippen.

Derefter indstilles omskiftningstærsklerne. Et voltmeter er forbundet til emitteren på transistoren VT2. For det første sætter skyderen for trimningsmodstand R2 den nedre koblingstærskel til 4 V. Når indgangsspændingen falder under denne tærskel med 0,05...0,1 V, bør transistor VT1 lukke, og et højt spændingsniveau skal etableres ved transistorens emitter VT2. Derefter, ved hjælp af trimmermodstanden R5, sættes den øvre koblingstærskel til 5,92 V. Når indgangsspændingen stiger over denne tærskel med 0,05...0,1 V, bør transistor VT2 åbne, og et lavt spændingsniveau skal etableres ved emitteren på transistor VT2. Tjek begge koblingstærskler.

Derefter skal du kontrollere, at efter transistor VT2 åbner, åbner tyristor VS1 også. Hvis dette ikke er tilfældet, skal du reducere modstanden af ​​modstanden R6 for at opnå en klar åbning af SCR. For at slukke for tyristoren slukkes forsyningsspændingen kortvarigt.

Til sidst tilsluttes et serieforbundet milliammeter og et genopladeligt batteri til enhedens udgang. I opladningstilstand skal du vælge modstand R9 for at indstille den ønskede lysstyrke for LED HL1, og vælg modstand R11 for at indstille den nødvendige ladestrøm. Afbryd derefter hjælpebatteriet og genopret forbindelsen til venstre modstand R1 i henhold til udgangskredsløbet med enhedens positive udgang. SCR VS1 er slukket. Multimeteret er forbundet til enhedens udgang i spændingsmålingstilstand. Observer processen med at oplade batteriet og automatisk skifte enheden til afladningstilstand efter at have nået udgangsspændingen på 5,92 V. Dernæst, i afladningstilstanden, indstiller modstand R12 lysstyrken af ​​LED HL2 og den indledende afladningsstrøm ved at vælge modstand R13 . Tilslut derefter tyristoren VS1 og skift enheden til opladningstilstand. Efter afslutningen skal du sikre dig, at tyristoren VS1 er åbnet og forhindret afladningstilstanden i at blive aktiveret.

Stærk opvarmning af batterierne ved slutningen af ​​opladningen indikerer, at ladestrømmen er for høj, men det vil øge opladningstiden.

G. VORONOV, Stavropol "Radio" nr. 1 2012

Funktioner ved opladning af Ni─MH-batterier, opladerkrav og grundlæggende parametre

Nikkel-metalhydrid-batterier breder sig gradvist på markedet, og deres produktionsteknologi bliver forbedret. Mange producenter forbedrer gradvist deres egenskaber. Især stiger antallet af opladnings-afladningscyklusser, og selvafladningen af ​​Ni─MH-batterier falder. Denne type batteri blev produceret til at erstatte Ni─Cd-batterier og skubber dem gradvist ud af markedet. Men der er stadig nogle anvendelsesområder, hvor nikkel-metalhydrid-batterier ikke kan erstatte cadmium-batterier. Især hvor der kræves høje udladningsstrømme. Begge typer batterier kræver korrekt opladning for at forlænge deres levetid. Vi har allerede talt om opladning af nikkel-cadmium-batterier, og nu er det turen til at oplade Ni-MH-batterier.

Under opladningsprocessen foregår en række kemiske reaktioner i batteriet, som bruger en del af den tilførte energi. Den anden del af energien omdannes til varme. Effektiviteten af ​​opladningsprocessen er den del af den tilførte energi, der forbliver i batteriets "reserve". Effektivitetsværdien kan variere afhængigt af opladningsforholdene, men er aldrig 100 procent. Det er værd at bemærke, at effektiviteten ved opladning af Ni-Cd-batterier er højere end ved nikkel-metalhydrid-batterier. Processen med at oplade Ni─MH-batterier sker med en stor frigivelse af varme, hvilket pålægger sine egne begrænsninger og funktioner. For mere information, læs artiklen på det givne link.


Opladningshastigheden afhænger mest af mængden af ​​tilført strøm. Hvilke strømme der skal oplades Ni─MH-batterier bestemmes af den valgte opladningstype. I dette tilfælde måles strømmen i brøkdele af kapaciteten (C) af Ni─MH-batterier. For eksempel, med en kapacitet på 1500 mAh, vil en strøm på 0,5C være 750 mA. Afhængigt af opladningshastigheden af ​​nikkel-metalhydrid-batterier skelnes der mellem tre typer opladning:
  • Dryp (ladestrøm 0,1C);
  • Hurtig (0,3C);
  • Accelereret (0,5─1C).

I det store og hele er der kun to typer opladning: dryp og accelereret. Hurtig og accelereret er praktisk talt det samme. De adskiller sig kun i metoden til at stoppe opladningsprocessen.

Generelt er enhver opladning af Ni─MH-batterier med en strøm større end 0,1C hurtig og kræver overvågning af nogle kriterier for afslutningen af ​​processen. Vedligeholdelsesopladning kræver ikke dette og kan fortsætte i det uendelige.

Typer af opladning af nikkel-metalhydrid-batterier

Lad os nu se nærmere på funktionerne ved forskellige typer opladning.

Vedligeholdelsesopladning af Ni─MH-batterier

Det er værd at sige her, at denne type opladning ikke øger levetiden for Ni─MH-batterier. Da vedligeholdelsesopladning ikke slukker selv efter en fuld opladning, er strømmen valgt meget lille. Dette gøres for at sikre, at batterierne ikke overophedes under langtidsopladning. I tilfælde af Ni─MH-batterier kan den aktuelle værdi endda reduceres til 0,05C. For nikkel-cadmium er 0,1C velegnet.


Ved drypladning er der ingen karakteristisk maksimumspænding, og den eneste begrænsning for denne type opladning kan være tid. For at estimere den nødvendige tid skal du kende batteriets kapacitet og startopladning. For at beregne opladningstiden mere præcist skal du aflade batteriet. Dette vil eliminere indflydelsen af ​​den oprindelige ladning.

Effektiviteten af ​​vedligeholdelsesopladning af Ni─MH-batterier er 70 procent, hvilket er lavere end andre typer. Mange producenter af nikkel-metalhydrid-batterier anbefaler ikke at bruge vedligeholdelsesopladning. Selvom der for nylig er dukket mere og mere information op om, at moderne modeller af Ni─MH-batterier ikke nedbrydes undersen.

Hurtig opladning af nikkel-metalhydrid-batterier

Producenter af Ni─MH-batterier giver i deres anbefalinger karakteristika til opladning med en strømværdi i området 0,75─1C. Fokuser på disse værdier, når du vælger, hvilken strøm der skal oplades Ni─MH-batterier. Ladestrømme højere end disse værdier anbefales ikke, da dette kan få sikkerhedsventilen til at åbne for at aflaste trykket. Det anbefales at hurtigt oplade nikkel-metalhydrid-batterier ved en temperatur på 0-40 grader Celsius og en spænding på 0,8-8 volt.

Effektiviteten af ​​den hurtige opladning er meget større end ved drypopladning. Det er omkring 90 pct. Men når processen er afsluttet, falder effektiviteten kraftigt, og energien bliver til varmeafgivelse. Temperaturen og trykket inde i batteriet stiger kraftigt. have en nødventil, der kan åbne, når trykket stiger. I dette tilfælde vil batteriets egenskaber gå uigenkaldeligt tabt. Og selve den høje temperatur har en skadelig effekt på batterielektrodernes struktur. Derfor har vi brug for klare kriterier, hvorefter opkrævningsprocessen stoppes.

  • Vi vil præsentere kravene til opladeren (opladeren) til Ni─MH-batterier nedenfor. Indtil videre bemærker vi, at sådanne opladere oplader i henhold til en bestemt algoritme. Stadierne i denne algoritme er generelt som følger:
  • bestemmelse af tilstedeværelsen af ​​et batteri;
  • batteri kvalifikation;
  • præ-opladning;
  • hurtig opladning;
  • genopladning;
  • vedligeholdelsesopladning.

På dette trin påføres en strøm på 0,1C, og spændingen ved polerne kontrolleres. For at starte opladningsprocessen bør spændingen ikke være mere end 1,8 volt. Ellers starter processen ikke.

Det er værd at bemærke, at kontrol for tilstedeværelsen af ​​et batteri udføres på andre stadier. Dette er nødvendigt, hvis batteriet tages ud af opladeren.


Hvis hukommelseslogikken bestemmer, at spændingsværdien er større end 1,8 volt, så opfattes dette som fraværet af et batteri eller dets skade.

Batterikvalifikation

Her kan du bestemme et omtrentligt estimat for batteriladningen. Hvis spændingen er mindre end 0,8 volt, kan hurtigopladning af batteriet ikke startes. I dette tilfælde vil opladeren aktivere foropladningstilstand. Under normal brug aflades Ni─MH-batterier sjældent til spændinger under 1 volt. Derfor aktiveres foropladning kun ved dybe afladninger og efter længere tids batteriopbevaring.

Forudladning

Som nævnt ovenfor aktiveres foropladning, når Ni─MH-batterier er dybt afladede. Strømmen på dette trin er indstillet til 0,1─0,3C. Denne fase er begrænset i tid og varer et sted omkring 30 minutter. Hvis batteriet i løbet af denne tid ikke genopretter spændingen til 0,8 volt, afbrydes opladningen. I dette tilfælde er batteriet højst sandsynligt beskadiget.

Overgang til hurtig opladning

På dette stadium er der en gradvis stigning i ladestrømmen. Strømmen stiger jævnt over 2-5 minutter. Samtidig, som på andre stadier, styres temperaturen, og ladningen slukkes ved kritiske værdier.

Ladestrømmen på dette trin er i området 0,5─1C. Det vigtigste på hurtigopladningsstadiet er at slukke for strømmen rettidigt. For at gøre dette, ved opladning af Ni─MH-batterier, bruges styring efter flere forskellige kriterier.

For dem, der ikke er klar over, bruges deltaspændingskontrolmetoden ved opladning. Under opladningsprocessen vokser den konstant, og i slutningen af ​​processen begynder den at falde. Typisk bestemmes slutningen af ​​ladningen af ​​et spændingsfald på 30 mV. Men denne kontrolmetode fungerer ikke særlig godt med nikkel-metalhydrid-batterier. I dette tilfælde er spændingsfaldet ikke så udtalt som i tilfældet med Ni─Cd. Derfor skal du øge følsomheden for at udløse nedlukningen. Og med øget følsomhed øges sandsynligheden for falske alarmer på grund af batteristøj. Når der oplades flere batterier, sker operationen desuden på forskellige tidspunkter, og hele processen er sløret.

Men alligevel er det vigtigste at stoppe opladningen på grund af et spændingsfald. Ved opladning med en strøm på 1C er spændingsfaldet for at slukke 2,5-12 mV. Nogle gange indstiller fabrikanter detektion ikke ved et fald, men ved fravær af en ændring i spændingen ved slutningen af ​​ladningen.

I dette tilfælde, i løbet af de første 5-10 minutters opladning, er spændingsdelta-kontrollen slukket. Dette skyldes, at når hurtigopladningen starter, kan batterispændingen ændre sig meget som følge af udsvingsprocessen. Derfor er styringen slukket i det indledende stadium for at eliminere falske alarmer.

På grund af den ikke særlig høje pålidelighed ved at slukke for opladning baseret på spændingsdelta, anvendes styring også ud fra andre kriterier.


Ved afslutningen af ​​Ni─MH-batteriopladningen begynder dens temperatur at stige. Denne parameter bruges til at slukke for opladningen. For at udelukke værdien af ​​OS-temperaturen udføres overvågningen ikke ved absolut værdi, men ved delta. Typisk tages en temperaturstigning på mere end 1 grad i minuttet som et kriterium for at stoppe opladningen. Men denne metode virker muligvis ikke ved ladestrømme mindre end 0,5 C, når temperaturen stiger ret langsomt. Og i dette tilfælde kan Ni-MH-batteriet genoplades.

Der er også en metode til at overvåge opladningsprocessen ved at analysere spændingsafledte. I dette tilfælde er det ikke spændingsdeltaet, der overvåges, men hastigheden af ​​dens maksimale stigning. Metoden giver dig mulighed for at stoppe hurtigopladningen lidt før, end opladningen er færdig. Men sådan kontrol er forbundet med en række vanskeligheder, især mere nøjagtig spændingsmåling.

Nogle opladere til Ni─MH-batterier bruger pulserende snarere end jævnstrøm til opladning. Den leveres i en varighed på 1 sekund med intervaller på 20-30 millisekunder. Eksperter nævner en mere ensartet fordeling af aktive stoffer i hele batterivolumenet og en reduktion i dannelsen af ​​store krystaller som fordelene ved en sådan ladning.

Derudover rapporteres mere nøjagtige spændingsmålinger mellem strømindsprøjtninger. Som en udvikling af denne metode blev Reflex Charging foreslået. I dette tilfælde, når der påføres en pulseret strøm, veksler ladningen (1 sekund) og afladningen (5 sekunder). Afladningsstrømmen er 1─2,5 gange lavere end ladningen. Fordelene omfatter en lavere temperatur under opladning og eliminering af store krystallinske formationer.

Ved opladning af nikkel-metalhydrid-batterier er det meget vigtigt at overvåge afslutningen af ​​opladningsprocessen ved hjælp af forskellige parametre. Nødafslutningsmetoder skal forefindes. Til dette formål kan den absolutte temperaturværdi anvendes. Ofte er denne værdi 45-50 grader Celsius. I dette tilfælde skal opladningen afbrydes og genoptages efter afkøling. Ni─MH-batteriers evne til at acceptere en opladning ved denne temperatur falder.

Det er vigtigt at sætte en opladningstidsgrænse. Det kan estimeres ud fra batterikapaciteten, ladestrømmen og processens effektivitet. Grænsen sættes til det estimerede tidspunkt plus 5-10 pct. I dette tilfælde, hvis ingen af ​​de tidligere kontrolmetoder virker, vil opladningen slukke på det indstillede tidspunkt.

Genopladningsfase

På dette trin er ladestrømmen indstillet til 0,1─0,3C. Varighed omkring 30 minutter. Længere genopladning anbefales ikke, da det vil forkorte batteriets levetid. Opladningsfasen hjælper med at udligne ladningen af ​​cellerne i batteriet. Det er bedst, hvis batterierne efter hurtig opladning afkøles til stuetemperatur, og så starter genopladningen. Så vil batteriet genoprette sin fulde kapacitet.

Ideelt set skal opladeren have den funktion at muliggøre vedligeholdelsesopladning, når batterispændingen falder. Vedligeholdelsesopladning giver kun mening, hvis der går tilstrækkelig lang tid mellem opladning af batterierne og brug af dem.

Ultrahurtig opladning af Ni-MH-batterier

Og det er også værd at nævne den ultrahurtige opladning af batterier. Det er kendt, at når det oplades til 70 procent af sin kapacitet, har et nikkel-metalhydridbatteri en opladningseffektivitet tæt på 100 procent. Derfor er det på dette stadium fornuftigt at øge strømmen for at fremskynde dens passage. I sådanne tilfælde er strømme begrænset til 10C. Hovedproblemet her er at bestemme de 70 procent af ladningen, hvor strømmen skal reduceres til normal hurtigopladning. Dette afhænger i høj grad af graden af ​​afladning, hvor batteriet begyndte at oplades. Høj strøm kan let føre til overophedning af batteriet og ødelæggelse af strukturen af ​​dets elektroder. Derfor anbefales brugen af ​​ultrahurtig opladning kun, hvis du har de nødvendige færdigheder og erfaring.

Generelle krav til opladere til nikkel-metalhydrid-batterier

Det er ikke praktisk at adskille individuelle modeller til opladning af Ni─MH-batterier inden for rammerne af denne artikel. Det er nok at bemærke, at disse kan være snævert målrettede opladere til opladning af nikkel-metalhydrid-batterier. De har en fastkablet opladningsalgoritme (eller flere) og arbejder konstant efter den. Og der er universelle enheder, der giver dig mulighed for at finjustere opladningsparametre. For eksempel. Sådanne enheder kan bruges til at oplade forskellige batterier. Inklusiv til, hvis der er en strømadapter med passende strøm.

Det er nødvendigt at sige et par ord om, hvilke egenskaber og funktionalitet en oplader til Ni─MH-batterier skal have. Enheden skal kunne justere ladestrømmen eller indstille den automatisk afhængigt af typen af ​​batterier. Hvorfor er dette vigtigt?

Nu er der mange modeller af nikkel-metalhydrid-batterier, og mange batterier af samme formfaktor kan variere i kapacitet. Derfor bør ladestrømmen være anderledes. Oplader du med en højere strøm end normalt, vil der være opvarmning. Hvis det er under normalen, vil opladningsprocessen tage længere tid end forventet.

I de fleste tilfælde er strømmene på opladere lavet i form af "forudindstillinger" til standardbatterier. Ved opladning anbefaler producenter af Ni-MH-batterier generelt ikke at indstille strømmen til mere end 1,3-1,5 ampere for type AA, uanset kapacitet. Hvis du af en eller anden grund skal øge denne værdi, så skal du sørge for tvungen køling af batterierne.


Et andet problem involverer, at opladeren afbryder strømmen under opladning. I dette tilfælde, når strømmen er tændt, starter den igen fra batteridetektionsstadiet. Det tidspunkt, hvor hurtig opladning slutter, bestemmes ikke af tid, men af ​​en række andre kriterier. Derfor, hvis den er bestået, vil den blive sprunget over, når den er tændt. Men genopladningsfasen vil finde sted igen, hvis det allerede er sket. Som følge heraf modtager batteriet uønsket overopladning og overskydende opvarmning. Blandt andre krav til opladeren af ​​Ni-MH-batterier er en lav afladning, når opladeren er slukket. Afladningsstrømmen i en strømløs oplader bør ikke overstige 1 mA.

Det er værd at bemærke, at opladeren har en anden vigtig funktion. Den skal genkende primære strømkilder. Enkelt sagt, zink-mangan og alkaliske batterier.

Når sådanne batterier installeres og oplades i en oplader, kan de godt eksplodere, da de ikke har en nødventil til at aflaste trykket. Opladeren skal være i stand til at genkende sådanne primære strømkilder og ikke starte opladning.