Магазин умных зарядных устройств
Как часто использовать режим discharge? 9 года, 9 мес. назад #248
- Yodo
Вопрос- как часто нужно использовать режим Discharge( то есть когда зарядное устройство сначала разряжает аккумулятор, а потом заряжает, для того чтобы не появился эффект памяти)? Или можно всегда дозаряжать аккумуляторы просто в режиме charge? Тогда как часто еще применять режим "тренировки" аккумуляторов?
Другой вопрос- номинальная емкость моих аккумуляторов ( Varta professsional) 2700mAh , но зарядное устройство при приближении к полной зарядке показывает цифру в 3,5Ah , как такое возможно?
Третий вопрос- большим током (700mA) можно заряжать только в экстремальных ситуациях,когда требуется срочная зарядка, а в повседневном использовании 200mA?
Особенности зарядки Ni─MH аккумуляторов, требования к зарядному устройству и основные параметры
Никель─металлогидридные аккумуляторы постепенно распространяются на рынке, и совершенствуется технология их производства. Многие производители постепенно улучшают их характеристики. В частности, увеличивается количество циклов заряд-разряд и снижается саморазряд Ni─MH батареек. Этот тип батарей выпускался на замену Ni─Cd аккумуляторов и понемногу они вытесняют их с рынка. Но остаются некоторые направления использования, где никель─металлогидридные батареи не могут заменить кадмиевые. Особенно там, где требуются высокие разрядные токи. И тот и другой тип батареек для продления срока службы требуют грамотной зарядки. Мы уже рассказывали о зарядке никель─кадмиевых батарей, а теперь пришла очередь заряжать Ni─MH аккумуляторы.
Особенности процесса зарядки Ni─MH аккумуляторов
В процессе заряда в аккумуляторе проходит ряд химических реакций, на которые идёт часть подаваемой энергии. Другая часть энергии преобразуется в тепло. КПД процесса зарядки ─ это та часть подаваемой энергии, которая остаётся в «запасе» у батареи. Значение КПД может отличаться в зависимости от условий заряда, но никогда не бывает равным 100 процентов. Стоит отметить, что КПД при зарядке Ni─Cd аккумуляторов выше, чем в случае с никель─металлогидридными. Процесс зарядки Ni─MH аккумуляторов происходит с большим выделением тепла, что накладывает свои ограничения и особенности. Подробнее о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, читайте в статье по указанной ссылке.
- Капельная (ток заряда 0,1С);
- Быстрая (0,3С);
- Ускоренная (0,5─1С).
По большому счёту типов зарядки всего два: капельная и ускоренная. Быстрая и ускоренная – это практически одно и то же. Отличаются они лишь методом остановки процесса заряда.
Виды зарядки никель─металлогидридных аккумуляторов
Теперь, давайте, рассмотрим особенности разных видов зарядки подробнее.
Капельная зарядка Ni─MH аккумуляторов
Здесь стоит сказать, что этот тип зарядки не способствует увеличению срока службы Ni─MH аккумуляторов. Поскольку капельная зарядка не отключается даже после полного заряда, ток выбирается очень маленьким. Это сделано для того, чтобы при длительной зарядке не происходило перегрева батареек. В случае Ni─MH батарей значение тока может быть даже снижено до 0,05С. Для никель─кадмиевых подойдёт 0,1С.
Быстрая зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов
Производители Ni─MH аккумуляторов в своих рекомендациях приводят характеристики для заряда с величиной тока в интервале 0,75─1С. Ориентируйтесь на эти значения, когда будете выбирать, каким током заряжать Ni─MH аккумуляторы. Значения тока заряда выше этих значений не рекомендуются, поскольку это может привести к открытию аварийного клапана для сброса давления. Быструю зарядку никель─металлогидридных батарей рекомендуется проводить при температуре 0─40 градусов Цельсия и напряжении 0,8─,8 вольта.
КПД процесса быстрой зарядки значительно больше, чем капельной. Он составляет около 90 процентов. Однако к моменту окончания процесса КПД резко снижается, и энергия переходит в выделение тепла. Внутри батарейки резко растёт температура и давление. Ni-MH аккумуляторы имеют аварийный клапан, который может открыться при увеличении давления. В этом случае свойств аккумулятора будут безвозвратно потеряны. Да и сама высокая температура оказывает пагубное влияние на структуру электродов батарейки. Поэтому нужны чёткие критерии, по которым процесс заряда будет останавливаться.
- определение наличия аккумуляторной батареи;
- квалификация батареи;
- пред-зарядка;
- переход на быструю зарядку;
- быстрая зарядка;
- дозарядка;
- поддерживающая зарядка.
Определение наличия аккумуляторной батареи
На этом этапе подаётся ток 0,1С и выполняется проверка напряжения на полюсах. Для старта процесса заряда напряжение должно составлять не более 1,8 вольта. Иначе процесс не стартует.
Стоит отметить, что проверка наличия аккумулятора проводится и на других стадиях. Это необходимо на тот случай, если аккумулятор вынимается из зарядного устройства.
Квалификация батареи
Здесь определяется примерная оценка заряженности аккумулятора. Если напряжение будет менее 0,8 вольта, то быстрый заряд аккумулятора запускать нельзя. В этом случае зарядное устройство включит режим пред-зарядки. При нормальной эксплуатации Ni─MH батарейки редко разряжают до напряжения ниже 1 вольт. Поэтому пред-зарядка включается только в случае глубоких разрядов и после длительного хранения батареек.
Вернуться к содержанию
Пред-зарядка
Как уже говорилось выше, пред-зарядка включается при глубоком разряде Ni─MH аккумуляторов. Ток на этой стадии устанавливается на уровне 0,1─0,3С. По времени этот этап ограничен и составляет где-то около 30 минут. Если за это время аккумулятор не восстанавливает напряжения 0,8 вольта, то заряд прерывается. В этом случае батарейка, скорее всего, повреждена.
Вернуться к содержанию
Переход к быстрой зарядке
На этом этапе происходит плавное увеличение зарядного тока. Наращивание тока происходит плавно в течение 2─5 минут. При этом, как и на других стадиях, ведётся контроль температуры и отключение заряда при критических значениях.
Вернуться к содержанию
Быстрая зарядка
Ток заряда на этой стадии находится в интервале 0,5─1С. Самое главное на стадии быстрой зарядки является своевременного отключение тока. Для этого при зарядке Ni─MH аккумуляторов используется контроль по нескольким разным критериям.
Но всё равно остановка зарядки по падению напряжения является основной. При заряде током 1С падение напряжения для отключения составляет 2,5─12 мВ. Иногда производители устанавливают детектирование не по падению, а по отсутствию изменения напряжения в конце заряда.
При этом в период первых 5─10 минут зарядки контроль по дельте напряжения отключается. Это объясняется тем, что при старте быстрой зарядки напряжение аккумулятора может сильно меняться в результате процесса флуктуации. Поэтому на начальном этапе контроль отключается, чтобы исключить ложные срабатывания.
Из-за не слишком высокой надёжности отключения зарядки по дельте напряжения используется контроль и по другим критериям.
Ещё существует метод контроля процесса заряда по анализу производной напряжения. В этом случае ведётся мониторинг не дельты напряжения, а скорость его максимального роста. Метод позволяет прекращать быструю зарядку несколько раньше завершения заряда. Но такой контроль сопряжён с рядом сложностей, в частности, более точного измерения напряжения.
Некоторые зарядные устройства для Ni─MH аккумуляторов применяют для заряда не постоянный ток, а импульсный. Он подаётся продолжительностью 1 секунда с интервалами 20─30 миллисекунд. В качестве преимуществ такого заряда специалисты называют более равномерное распределение активных веществ по объёму аккумулятора и снижение образования крупных кристаллов. Кроме того, сообщается о более точном измерении напряжения в интервалах между подачей тока. Как развитие этого метода, был предложен Reflex Charging. В этом случае при подаче импульсного тока чередуется заряд (1 секунда) и разряд (5 секунд). Ток разряда ниже заряда в 1─2,5 раза. В качестве преимуществ можно выделить меньшую температуру при заряде и устранение крупных кристаллических образований.
При зарядке никель─металлогидридных аккумуляторов очень важным является контролировать окончание процесса зарядки по различным параметрам. Должны быть предусмотрены способы аварийного завершения заряда. Для этого может быть использовано абсолютное значение температуры. Часто таким значением бывает 45─50 градусов Цельсия. В этом случае заряд должен быть прерван и возобновлён после остывания. Способность принимать заряд у Ni─MH аккумуляторов при такой температуре снижается.
Важно устанавливать ограничение по времени заряда. Его можно прикинуть по ёмкости батареи, величине тока зарядки и КПД процесса. Ограничение устанавливается на уровне расчётное время плюс 5─10 процентов. В этом случае, если не сработает ни один из предыдущих методом контроля, заряд отключится по установленному времени.
Вернуться к содержанию
Этап дозарядки
На этой стадии ток зарядки устанавливается 0,1─0,3С. Длительность около 30 минут. Более длительная дозарядка не рекомендуется, поскольку это сокращает срок службы батареи. Этап дозарядки помогает выровнять заряд элементов в батарее. Лучше всего, если после быстрой зарядки, аккумуляторы остынут до комнатной температуры, а потом запустится дозарядка. Тогда аккумулятор восстановит полную ёмкость.
Вернуться к содержанию
Поддерживающая зарядка
Зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов часто после завершения процесса заряда переводят батареи в режим капельной зарядки. Для Ni─MH батарей это будет полезно только в случае подачи очень маленького тока (около 0,005С). Этого будет достаточно для компенсации саморазряда аккумулятора.
В идеале зарядка должна иметь функцию включения поддерживающей зарядки при падении напряжения на батарейке. Поддерживающая зарядка имеет смысл только в том случае, когда между зарядом батареек и их использованием проходит достаточно длительное время.
Сверхбыстрая зарядка Ni-MH аккумуляторов
И ещё стоит упомянуть о сверхбыстром заряде аккумуляторных батарей. Известно, что при заряде до 70 процентов своей ёмкости никель─металлогидридный аккумулятор имеет КПД зарядки близкий к 100 процентам. Поэтому на этом этапе имеет смысл увеличить ток для ускоренного его прохождения. Токи в таких случая ограничивают значением 10С. Основная проблема здесь в определении тех самых 70 процентов заряда, при которых следует понижать ток до обычной быстрой зарядки. Это сильно зависит от степени разряда, с которой началась зарядка батареи. Высокий ток легко может привести к перегреву аккумулятора и разрушению структуры его электродов. Поэтому использование сверхбыстрого заряда рекомендуется только при наличии соответствующих навыков и опыта.
Вернуться к содержанию
Общие требования к зарядным устройствам для никель─металлогидридных аккумуляторов
Разбирать какие-то отдельные модели для заряда Ni─MH аккумуляторов в рамках этой статьи нецелесообразно. Достаточно отметить, что это могут быть узконаправленные ЗУ под зарядку никель─металлогидридных батарей. Они имеют зашитый алгоритм зарядки (или несколько) и по нему постоянно работают. А есть универсальные устройства, которые позволяют тонко настраивать параметры зарядки. К примеру, iMAX B6. Такие устройства могут быть использованы для заряда различных батарей. В том числе, и для зарядки автомобильных аккумуляторов, если есть адаптер питания соответствующей мощности.
Сейчас существует множество моделей никель─металлогидридных аккумуляторов, и многие батарейки одинакового форм-фактора могут отличаться ёмкостью. Соответственно, ток зарядки должен быть разный. Если заряжать током выше нормы, будет нагрев. Если ниже нормы, то процесс зарядки будет идти дольше положенного. В большинстве случаев токи на зарядных устройствах делаются в виде «пресетов» для типовых батареек. В целом же при заряде производители Ni-MH аккумуляторов не рекомендуют установку тока более 1,3─1,5 ампера для типа АА вне зависимости от ёмкости. Если вам по каким-то причинам требуется увеличение этого значения, то нужно позаботиться о принудительном охлаждении аккумуляторов.
Ещё одна проблема связана с отключением питания зарядного устройства в процессе зарядки. В этом случае при включении питания она начнётся снова со стадии определения аккумулятора. Момент окончания быстрой зарядки определяется не временем, а рядом других критериев. Поэтому если она прошла, то при включении будет пропущена. А вот этап дозарядки пройдёт снова, если он уже был. В результате аккумулятор получает нежелательный перезаряд и лишний нагрев. Среди прочих требований к ЗУ Ni-MH аккумуляторов – низкий разряд при отключении питания зарядного устройства. Ток разряда в обесточенном ЗУ не должен превышать 1 мА.
При установке и зарядке таких батареек в ЗУ они вполне могут взорваться, поскольку не имеют аварийного клапана для сброса давления. От зарядного устройства требуется, чтобы оно могло распознавать такие первичные источники тока и не включать зарядку.
Хотя здесь стоит отметить, что определение аккумуляторов и первичных источников тока, имеет ряд сложностей. Поэтому производители ЗУ не всегда оснащают свои модели подобными функциями.
Вернуться к содержанию
Несколько советов по эксплуатации никель─металлогидридных аккумуляторов
Как вы поняли, основные правила эксплуатации Ni─MH аккумуляторов – это не допускать перегрева и перезаряда. Ниже приводятся дополнительные советы при эксплуатации никель─металлогидридных аккумуляторов, которые помогут вам продлить срок их службы:
- Если вы оставляете Ni-MH аккумуляторы на длительное хранение, то заряд в них должен составлять 30—50 процентов от номинальной ёмкости;
- Никель─металлогидридные батареи гораздо чувствительнее к перезарядке и нагреву чем никель─кадмиевые. Эти вещи отрицательно сказываются на их сроке службы и токоотдаче батарей. Помните, что зарядное устройство для Ni─MH аккумуляторов может использоваться для зарядки Ni─Cd, но не наоборот;
- Никель─металлогидридные можно, но совсем не обязательно подвергать тренировочным циклам. Качественное зарядное устройство за несколько зарядов позволяет батарее набрать ёмкость, потерянную при хранении на складе и транспортировке. Для продукции разных производителей количество циклов для набора ёмкости различается. Для некоторых аккумуляторов хватит 3─4 циклов, а для других может не хватить и пятидесяти;
- После окончания цикла заряда или разряда оставьте аккумулятор остывать. Зарядку при температурах ниже 5 и выше 50 градусов Цельсия проводить не следует. Это сокращает срок службы Ni─MH батарей;
- Старайтесь не разряжать Ni─MH аккумулятор до напряжения ниже 0,9 вольта. В таких случаях многие недорогие зарядки просто не смогут запустить зарядку. Когда зарядка не может распознать такой разряженный аккумулятор, можно подключить батарейку к внешнему источнику питания (ток 90─160 мА) и довести напряжение до 0,9 вольта;
- При использовании одной и той же батареи элементов в режиме дозарядки рекомендуется разряжать аккумулятор до 0,9 вольта и затем полностью заряжать в ЗУ. Этот процесс желательно повторять один раз на десять раз дозарядки Ni-MH аккумуляторов.
Параметры зарядки наиболее распространённых Ni─MH аккумуляторов
В заключение приводим параметры для зарядки наиболее распространённых типов никель─металлогидридных аккумуляторов. Характеристики подобраны для полностью разряженных батарей. Они сведены в таблице ниже.
Инструкция как заряжать необслуживаемый аккумулятор
Технологии не стоят на месте, и на замену обслуживаемым аккумуляторам приходят необслуживаемые. Новые АКБ удобнее в использовании, и нет необходимости подливать дистиллированную воду, или измерять плотность электролита. Одними из самых популярных производителей таких батарей являются фирмы Bosch и Varta. Но можно ли заряжать необслуживаемый аккумулятор? Как правильно проводить зарядку автомобильного агрегата? Какие зарядные устройства использовать?
Необслуживаемые АКБ
В первую очередь нужно отбросить споры, и дать ответ на вопрос: «Заряжают ли необслуживаемый аккумулятор?» Ответ однозначный – да. И заряжать батарею не только можно, но и нужно! Зарядка является прямой необходимостью, особенно перед наступлением морозов.
Но необходимо правильно заряжать необслуживаемый аккумулятор, иначе он может прийти в негодность – нужно правильно подобрать зарядное устройство, выставить заряд, определить, когда он зарядится.
Отличия
Зарядить необслуживаемый аккумулятор автомобиля возможно так же, как и обслуживаемый, но есть отличия в процессе зарядки:
Узнай время зарядки своего аккумулятора
- В обслуживаемом, есть возможность посмотреть на сколько он зарядился. В рассматриваемом варианте такой возможности нет. Нужно очень строго следить за зарядом батареи по напряжению и токам, а также по индикатору на самом АКБ.
- Корпус герметичен и недопустима зарядка большими токами – необходимо постоянное напряжение.
При эксплуатации различий нет – всем аккумуляторам необходима подзарядка время от времени. Особенно вредны короткие поездки в зимнее время – батарее тяжело прокрутить стартер в мороз, поэтому расход энергии больше, а при поездках на небольшие расстояния генератор не успевает компенсировать расход энергии.
Решением проблем с автомобильным аккумулятором в зимнее время года, является слежение за состоянием заряда батареи – он должен быть на уровне 90-100%.
Зарядные устройства
Можно ли использовать стандартные зарядные устройства или необходимо подбирать отдельно? Ограничений по этому критерию нет, и можно заряжать необслуживаемый аккумулятор любыми зарядными устройствами.
Зарядное устройство для АКБ
Полностью подходят модели зарядников, использующиеся при зарядке малообслуживаемых АКБ. Рекомендуется использовать оборудование с контролем напряжения.
Есть устройства, называемые автоматическими зарядными станциями – они сами выбирают значения токов, и правильный способ зарядки. Используя устройства такого типа, нет необходимости следить за процессом зарядки, и батарея никогда не закипит – при полной зарядке подаются минимальные токи, или устройство отключается.
Зарядка
Какие действия необходимы при зарядке автомобильного необслуживаемого аккумулятора (на примере батареи Варта):
Зарядка аккумулятора Varta
Важно: недопустимо заряжать батарею током, выше 15 А. Максимальное напряжение, подаваемое на клеммы – 15.5 В. При превышении этих показателей аккумулятор может закипеть, взорваться, вызвать возгорание. Поэтому необходим постоянный контроль за зарядом, и при необходимости — смена значений тока-напряжения. Обусловлено тем, что при кипении электролиту некуда деться (как в обслуживаемых), и он может взорваться.
Каждые 0.1 В необходимо заряжать батарею 1 час (до достижения параметра 12.7-12.8 В)
Процесс заряда необслуживаемого аккумулятора можно увидеть на видео.
Время заряда
Полностью разряженная батарея заряжается от 24 до 30 часов для полного заряда АКБ. Но полный разряд вреден для необслуживаемых аккумуляторов – от 1-2 последствий может и не быть, но если постоянно сажать, то он быстро придёт в негодность. При зарядке необходимо выставить значение тока, равное 1/10 от общей ёмкости батареи.
Если АКБ посажен частично, то для его зарядки должно хватить нескольких часов – 3-4 часа хватит, но зависит от того, насколько сильно посажен аккумулятор.
Есть режим ускоренной зарядки, которая применяется только в самых экстренных ситуациях – такой способ приводит к ухудшению качеств аккумулятора. На зарядных устройствах обозначается фразой «Boost». Если такая кнопка отсутствует, и зарядка регулируемая – значение зарядки выставляется максимум на 30% больше штатного. Способ представляет собой подачу большего напряжения и тока на батарею, за счёт чего ёмкость быстро восстанавливается.
Индикатор
В необслуживаемых аккумуляторах есть индикаторы заряда. Зелёное окошко означает, что батарея заряжена полностью, разряд обозначается чёрным цветом, а нехватка электролита – белым цветом.
Индикатор хороший инструмент, но не показывает точных значений (может загореться индикатор полной зарядки при 85% заряда) – если нужны точные показания заряда, то самый верный способ зарядки – с постоянным контролем, и с регулированием подаваемого при зарядке тока и напряжения.
Итогом можно сказать следующее: необслуживаемые автомобильные аккумуляторы можно, и нужно заряжать, но главное — делать это правильно. При правильной эксплуатации батарея прослужит долгое время, и не потребует замены, что позволит сэкономить автовладельцам немалые суммы.