NiMH znamená "hydridy nikel-kov". Správne nabíjanie je kľúčom k udržaniu produktivity a trvanlivosti. Táto technológia musí byť známa na nabíjanie NiMH. Obnova prvkov NiMH je pomerne zložitý proces, pretože vrchol napätia a následný pokles sú menšie, a preto je ťažšie určiť ukazovatele. Nadmerné zaťaženie vedie k prehriatiu a poškodeniu prvku, po ktorom sa stratí kapacita s následnou stratou funkčnosti.

Zariadenie a prevádzkový princíp

Batéria je elektrochemické zariadenie, v ktorom sa elektrická energia mení a uchováva v chemickej forme. Chemická energia sa ľahko premení na elektrickú energiu. NiMH pracuje na princípe založenom na absorpcii, uvoľnení a prenose vodíka vo vnútri dvoch elektród.


NiMH akumulátory pozostávajú z dvoch kovových pásikov, ktoré pôsobia ako pozitívne a negatívne elektródy, ako aj izolujúce fóliové oddeľovače medzi nimi. Tento energetický "sendvič" je navinutý a umiestnený v dobíjacej batérii spolu s kvapalným elektrolytom. Pozitívna elektróda sa zvyčajne skladá z niklu, negatívne - z hydridu kovu. Preto názov "NiMH", alebo "nikel-metal-hydrid". Výhody:

Obsahuje menej toxínov a je šetrné k životnému prostrediu, môže sa recyklovať.

Pamäťový efekt je vyšší ako u Ni-Cad.

Oveľa bezpečnejšie ako lítiové batérie.

Nevýhody:

Hlboké vybitie znižuje životnosť a vytvára teplo pri rýchlom nabití a vysokom zaťažení.

Samovybíjanie je porovnateľné s inými batériami, musí sa zohľadniť pred nabíjaním NiMH.

Vyžaduje sa vysoká úroveň údržby. Batéria by mala byť úplne vybitá, aby sa zabránilo vzniku kryštálov počas nabíjania.

drahšia ako batéria Ni-Cad.

Charakteristiky nabíjania /vybíjania

Bunka nikel-metal hydrid má veľa charakteristík, podobne ako NiCd, napríklad krivka vybíjania (berúc do úvahy dodatočné nabíjanie), ktorú batéria môže prijať. Je neúnosné dobíjať, čo spôsobuje pokles kapacity, čo je vážny problém pre vývojárov nabíjačiek.

Menovité napätie - 1,2 V.

Špecifická energia - 60-120 W /kg

Hustota energie - 140-300 W /h

Špecifický výkon - 250-1000 W /kg

Účinnosť nabíjania /vybíjania - 90%.

Účinnosť nabíjania niklových batérií je v rozsahu 100% až 70% plnej kapacity. Spočiatku dochádza k miernemu zvýšeniu teploty, ale neskôr, keď sa úroveň nabíjania zvýši, účinnosť klesá a zvýrazní sa teplo, ktoré treba brať do úvahy pred nabíjaním NiMH. Keď je batéria NiCD vybitá na určité minimálne napätie a potom je nabitá, musia sa vykonať opatrenia na zníženie účinku klimatizácie (približne na každých 10 cyklov nabíjania /vybitia), inak sa stratí kapacita. Táto požiadavka sa pre NiMH nevyžaduje, pretože účinok je nevýznamný.
Takýto proces obnovy je však vhodný aj pre zariadenia s hydridom niklu a kovu, odporúča sa, aby boli zohľadnené pred nabíjaním batérií NiMH. Proces sa opakuje trikrát až päťkrát, než dosiahnu plnú kapacitu. Proces dobíjania batérií klimatizáciou zaručuje, že budú trvať dlhé roky.

Metódy obnovy NiMH

Existuje niekoľko spôsobov nabíjania, ktoré možno použiť s batériami niklu a hydridu. Oni, rovnako ako NiCd, vyžadujú zdroj DC. Rýchlosť sa zvyčajne zobrazuje na tele bunky. Nesmie prekročiť technologické normy. Hranice hraníc nabíjania jasne regulujú výrobcovia. Pred použitím batérií musíte presne vedieť, čo nabíjať batérie NiMH. Existuje niekoľko spôsobov, ako zabrániť poruche:

Nabíjanie pomocou časovača. Použitie času na určenie konca procesu je najjednoduchší spôsob. Často je do prístroja zabudovaný elektronický časovač, hoci mnohé zariadenia nemajú túto funkciu. Prístup vychádza z toho, že položka sa účtuje zo známeho stavu, napríklad keď je úplne vybitá.

Tepelná detekcia. Určenie konca procesu sa vykonáva monitorovaním teploty prvku. Napriek tomu, že pri prehriatí zariadenia je ťažké presne odhadnúť nárast teploty, pretože bude oveľa teplejšie ako vonkajšia strana strediska batérie.

Detekcia záporného delta napätia. NiMH zisťuje pokles napätia (5 mV). Pred nabíjaním NiMHbatérií, aby sa takýto pád bezpečne upevnil, bola zavedená filtrácia šumu, aby sa zabezpečilo, že "parazitný" senzor a iné zvuky nevedú ku koncu nabíjania.

Paralelné napájanie prvkov

Paralelné nabíjanie batérie komplikuje kvalitatívne definovanie konca procesu. To je spôsobené tým, že si nemôžete byť istí, že každá bunka alebo balík má rovnaký odpor, a preto niektoré budú spotrebúvať viac ako iné. To znamená, že musíte použiť samostatný nabíjací obvod pre každý riadok v paralelnom bloku. Malo by sa určiť, ako nabíjať NiMH prúd určením vyvažovania, napríklad pomocou odporových odporov, ktoré budú dominovať riadeniu parametrov.
Moderné algoritmy boli vyvinuté na zabezpečenie presného nabíjania bez použitia termistora. Tieto zariadenia sú podobné Delta V, ale majú špeciálne meracie metódy na detekciu plného nabitia, zvyčajne zahŕňajú určitý cyklus, keď sa meria napätie v časovom intervale medzi impulzmi. V prípade viacnásobných balíkov, ak nie sú v rovnakom stave a nie sú vyrovnané kapacitou, môžu sa naplniť jeden po druhom, čo dá signál o konci fázy. Ak chcete ich vyvážiť, potrebujete niekoľko cyklov. Keď batéria dosiahne koniec nabíjania, na elektródy sa začne tvoriť kyslík a rekombinuje sa na katalyzátore. Nová chemická reakcia vytvára teplo, ktoré je ľahko merateľné termistrom. Toto je najbezpečnejší spôsob, ako rýchlo určiť koniec procesuzotavenie.

Lacný spôsob regenerácie

Nočné nabíjanie - najlacnejší spôsob nabíjania batérií niklu a hydridu kovov na C /10, čo je menej ako 10% nominálnej kapacity za hodinu. Toto by sa malo zohľadniť pri správnom nabití NiMH. Preto sa batéria 100 mAh na 15 mA nabíja pri 10 mA. Táto metóda nevyžaduje, aby snímač dokončil proces a poskytuje plné nabitie. Moderné prvky majú katalyzátor na recykláciu kyslíka, ktorý zabraňuje poškodeniu batérie pri vystavení elektrickému šoku. Táto metóda sa môže použiť, ak nabíjacia rýchlosť prekročí hodnotu C /10. Minimálne napätie potrebné na plnú reakciu závisí od teploty (nie menej ako 141 V na prvku pri 20 stupňoch), čo je potrebné vziať do úvahy pri správnom nabití NiMH. Dlhodobé ozdravenie nespôsobuje vetranie. Mierne zahreje batériu. Odporúča sa používať časovač s rozsahom 13 až 15 hodín na udržanie životnosti. Nabíjačka Ni-6-200 má mikroprocesor, ktorý hlási stav nabíjania pomocou LED a tiež vykonáva funkciu synchronizácie.

Rýchly proces nabíjania

Pomocou časovača môžete nabíjať C /333 po dobu 5 hodín. Toto je trochu riskantné, pretože batéria by sa mala úplne vybiť predtým. Jedným zo spôsobov, ako sa ubezpečiť, že sa tak nestane, je automaticky vybiť batériu, ktorú vykonáva nabíjačka, ktorá potom spustí proces obnovy po dobu 5 hodín. Výhodou tejto metódy je vylúčiť akúkoľvek možnosť vytvorenia negatívnejpamäte batérie.
V súčasnej dobe nie všetci výrobcovia vyrábajú také nabíjačky, ale mikroprocesorovou karty používané napríklad v nabíjacom C /10 /NiMH-NiCd-solárne nabíjanie-regulátor a môže byť ľahko upravený tak, aby vykonať výboj. Ak chcete rozptýliť energiu čiastočne nabitého akumulátora, bude potrebná jednotka rozptýlenia energie v primeranom čase. Ak používate monitor teploty, NiMH akumulátory možno nabíjať až 1C, inými slovami 100% kapacity v ampérhodinách po dobu 15 hodín. Regulátor batérie Powerstream Robí tak s komisiou riadenia, ktorý je schopný merať napätie a prúd pre zložitejšie algoritmy. Ak by mala byť ukončená teplota procesu, a v prípade, že hodnota dT /dt by mala byť nastavená na 1,2 stupňa za minútu. K dispozícii sú nové algoritmy, ktoré používajú mikroprocesorové riadenie pomocou signálov -dV pre stanovenie koniec náboja. V praxi fungujú veľmi dobre, takže moderné zariadenia používajú túto technológiu, ktorá zahŕňa procesy zahrnutia a vylúčenia pre meranie napätia.

Špecifikácie adaptér

Dôležitým problémom je životnosť batérie, alebo celkové náklady na dobu systému. V tomto prípade výrobcovia ponúkajú zariadenia s mikroprocesorovým riadením. Algoritmus pre ideálnu nabíjačku:

Soft start. Ak je teplota vyššia ako 40 stupňov alebo nižšia ako nula, začína sa nábojom C /10.

Možnosť. Ak je napätie vybitého akumulátora vyššie ako 10 V /prvok, vytiahnite batériu na 10B /element a potom prejdite na rýchle nabitie.

Rýchle nabíjanie. Pri 1 stupni, kým teplota nedosiahne 45 stupňov alebo dT neukazuje úplné nabitie.

Po dokončení rýchleho nabitia nabíjajte na C /10 na 4 hodiny, aby ste zaistili úplné nabitie.

​​

Ak nabíjanie nabitého NiMH akumulátora stúpa na 178 V /prvok, prestane fungovať.

Ak čas rýchleho nabitia presiahne 15 hodín bez prerušenia, zastaví sa.

Teoreticky je nabíjanie dobíjací poplatok, ktorý je dostatočne vysoký na to, aby držal batériu úplne nabitý, ale dostatočne nízky, aby sa zabránilo dobíjaniu. Určenie optimálnu rýchlosť pre konkrétny nabíjanie batérie trochu ťažké popísať, ale známe, že je asi desať percent kapacity batérie, napríklad pre Sanyo 2500 mAh AA NiMH nabíjania optimálnu rýchlosť - 250 mA alebo nižšie. Pri správnom nabití NiMH batérií je potrebné vziať do úvahy.

Procesy poškodenia batérií

Najčastejšou príčinou predčasného zlyhania akumulátora je nabíjanie. Typy nabíjačiek, ktoré najčastejšie spôsobujú, sú takzvané "rýchle zariadenia" po dobu 5 alebo 8 hodín. Problém s týmito zariadeniami je, že v skutočnosti nemajú mechanizmus riadenia procesu. Väčšina z nich má jednoduchú funkciu. Nabíjajú sa plnou rýchlosťou po určitú dobu (zvyčajne päť alebo osem hodín) a potom vypnú alebo prepnú na nižšiu "manuálnu" rýchlosť. Ak sa používajú správne, potomvšetko je v poriadku. Ak sú správne používaný, životnosť batérie sa znižuje v niekoľkými spôsobmi:

pri plne nabitá alebo čiastočne nabitú batériu do prístroja, nemôže sa cítiť, takže plné nabitie batérie, pre ktorý je sedadlo určené. Áno, kapacita batérie klesne.

Ďalšou bežnou situáciou je prerušenie nabíjacieho cyklu v tomto procese. Avšak po tomto musíte sa znova pripojiť. Bohužiaľ, to vedie na spustenie plného nabitia na cyklus, a to aj v prípade, že predchádzajúci cyklus je takmer kompletný.

Najjednoduchší spôsob, ako sa vyhnúť týmto scenára - používať inteligentná nabíjačka batérií s mikroprocesorovým riadením. To môže odhaliť, keď je batéria plne nabitá, a - v závislosti na jeho dizajne - alebo úplne vypnutý alebo zapnutý režim nabíjania.

Inteligentné zariadenia iMax B6

Za účelom nabitie NiMH Imax, potrebujú špeciálnu nabíjačku, pretože nesprávne používanie tejto metódy môže batéria k ničomu. Mnoho používateľov považuje iMax B6 za najlepšiu voľbu pre nabíjanie NiMH. To podporuje proces na 15 ok buniek a celý rad nastavení a konfigurácie pre rôzne typy batérií. Odporúčaný čas nabíjania by nemal presiahnuť 20 hodín. Typicky, výrobca zaručuje 2000 cyklov nabíjania /vybíjanie NiMH štandardu, hoci tento počet sa líši podľa prevádzkových podmienok. Algoritmus práce:

Nabíjanie NiMH iMax B6. Musíte pripojiť napájanie k zásuvke na ľavej strane zariadenia,pri zohľadnení tvaru na konci kábla, aby sa zabezpečilo správne pripojenie. Vložte ho úplne a zastavte, keď sa na displeji zobrazí akustický signál a uvítacia správa.

Pomocou strieborného tlačidla v ľavom rohu zobrazíte prvú ponuku a vyberte typ batérie, ktorú chcete nabiť. Stlačením ľavého tlačidla sa výber potvrdí. Tlačidlo vpravo prechádza voľby: nabíjanie, vybíjanie, vyvažovanie, rýchle nabíjanie, ukladanie a ďalšie.

Dve centrálne ovládacie tlačidlá vám pomôžu vybrať požadované číslo. Stlačením pravého tlačidla pre vstup môžete prejsť na nastavenie napätia, otočením späť pomocou dvoch centrálnych tlačidiel a stlačením klávesu enter.

Na pripojenie batérie použite viacero káblov. Prvá sada vyzerá ako zariadenie pre laboratórne drôty. Často sa dodáva s uzávermi pre krokodíly. Pripojovacie zásuvky sa nachádzajú na pravej strane zariadenia spolu so spodnou časťou. Ľahko sa odhalia. Takýmto spôsobom môžete nabíjať NiMH s iMax B6.

Potom musíte pripojiť voľný kábel batérie na koniec červených a čiernych svoriek, čím vytvoríte uzavretú slučku. Môže to byť trochu riskantné, najmä ak prvýkrát vykonáte nesprávne nastavenia. Stlačte a podržte tlačidlo vstupu na tri sekundy. Obrazovka by potom mala informovať, že kontroluje batériu, po uplynutí ktorej bude používateľ požiadaný o potvrdenie nastavenia režimu.

počasNabíjanie batérie umožňuje prechádzať cez rôzne obrazovky displeja pomocou dvoch centrálnych tlačidiel, ktoré hlásia proces nabíjania v rôznych režimoch.

Tipy na optimalizáciu životnosti batérie

Najvhodnejším tipom je úplné vybitie batérie a jej nabitie. Hoci ide o "pamäťový efekt", musia byť nikelkadmiové batérie opatrní, pretože ich ľahké poškodenie v dôsledku nadmerného vybitia, čo vedie k "otáčaniu pólov" a k nevratným procesom. V niektorých prípadoch je elektronika batérie navrhnutá tak, aby zabránila odpojeniu negatívnych procesov, kým nie sú na svojom mieste, ale jednoduchšie zariadenia, ako napríklad baterky, to neurobili. Nevyhnutné:

Buďte pripravení na ich nahradenie. NiMH batérie nie sú večné. Po vyčerpaní prostriedkov prestane fungovať.

Kúpiť "inteligentnú" nabíjačku, ktorá elektronikou riadi proces a zabraňuje dobíjaniu. To je nielen lepšie pre batérie, ale spotrebuje aj menej energie.

Po dokončení dobíjania vytiahnite batériu. Zbytočný čas na prístroji znamená, že na nabíjanie používa viac "prúdovej" energie, čo zvyšuje opotrebenie a viac energie.

Batérie nevyhadzujte úplne, aby sa predĺžila ich životnosť. Napriek všetkým tipom na zadnú stranu, úplné vybíjanie skutočne znižuje ich životnosť.

Skladujte batérie NiMH pri izbovej teplote na suchom mieste.

Môže dôjsť k poškodeniu nadmerného teplabatérie a viesť k ich rýchlemu vybitiu.

Zvážte použitie modelu s nízkou úrovňou nabíjania.

Je teda možné uviesť riziko. V skutočnosti sú batérie nikel-metal hydrid pripravené výrobcom pracovať v moderných podmienkach a správne nabíjanie batérií s použitím inteligentného zariadenia zabezpečí ich výkon a trvanlivosť.