Cara mengecas bateri NiMH dengan betul

2024 Pengarang: Trinity Chesterton | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 08:21

NiMH ialah singkatan kepada Nickel Metal Hydride. Pengecasan yang betul adalah kunci untuk mengekalkan prestasi dan umur panjang. Anda perlu mengetahui teknologi ini untuk mengecas NiMH. Pemulihan sel NiMH adalah proses yang agak rumit, kerana puncak voltan dan penurunan seterusnya adalah lebih kecil, dan oleh itu, penunjuk lebih sukar untuk ditentukan. Pengecasan berlebihan membawa kepada terlalu panas dan kerosakan pada sel, selepas itu kapasiti hilang, mengakibatkan kehilangan kefungsian.

Reka bentuk dan prinsip operasi

Bateri ialah peranti elektrokimia di mana tenaga elektrik ditukar dan disimpan dalam bentuk kimia. Tenaga kimia mudah ditukar kepada tenaga elektrik. NiMH berfungsi berdasarkan prinsip menyerap, melepaskan dan mengangkut hidrogen di dalam dua elektrod.

Bateri NiMH terdiri daripada dua jalur logam yang bertindak sebagai elektrod positif dan negatif, dan pemisah foil penebat di antaranya. "sandwic" tenaga ini digulung dan diletakkan di dalam bateri bersama cecairelektrolit. Elektrod positif biasanya terdiri daripada nikel, elektrod negatif hidrida logam. Maka dinamakan "NiMH", atau "nickel metal hydride".

Faedah:

1. Mengandungi kurang toksin dan mesra alam serta boleh dikitar semula.
2. Kesan memori lebih tinggi daripada Ni-Cad.
3. Lebih selamat daripada bateri litium.

Kecacatan:

1. Nyahcas dalam memendekkan hayat dan menjana haba semasa pengecasan pantas dan beban tinggi.
2. Penyahcasan sendiri lebih tinggi berbanding bateri lain dan mesti diambil kira sebelum mengecas NiMH.
3. Tahap penyelenggaraan yang tinggi diperlukan. Bateri mesti dinyahcas sepenuhnya untuk mengelakkan pembentukan kristal semasa pengecasan.
4. Lebih mahal daripada bateri Ni-Cad.

Ciri-ciri caj/pelepasan

Sel Nickel-Metal Hydride mempunyai banyak ciri yang serupa dengan NiCd, seperti lengkung nyahcas (dengan pengecasan tambahan) yang boleh diterima oleh bateri. Ia tidak bertolak ansur dengan pengecasan berlebihan yang menyebabkan kemerosotan kapasiti, yang merupakan masalah utama bagi pereka pengecas.

Spesifikasi semasa diperlukan untuk mengecas bateri NiMH dengan betul:

1. Voltan terkadar ialah 1.2V.
2. Tenaga khusus - 60-120 Wj/kg.
3. Ketumpatan tenaga - 140-300 Wj/kg.
4. Kuasa khusus - 250-1000 W/kg.
5. Kecekapan cas/nyahcas -90%.

Kecekapan pengecasan bateri nikel adalah antara 100% hingga 70% daripada kapasiti penuh. Pada mulanya terdapat sedikit peningkatan suhu, tetapi kemudian, apabila paras cas meningkat, kecekapan menurun, menghasilkan haba, yang mesti diambil kira sebelum mengecas NiMH.

Apabila bateri NiCD dinyahcas ke voltan minimum tertentu dan kemudian dicas, penjagaan mesti diambil untuk mengurangkan kesan penyaman (kira-kira setiap 10 kitaran pengecasan/nyahcas), jika tidak, ia akan mula kehilangan kapasiti. Untuk NiMH, keperluan ini tidak diperlukan kerana kesannya boleh diabaikan.

Walau bagaimanapun, proses pemulihan seperti itu juga mudah untuk peranti NiMH, disyorkan untuk mempertimbangkannya sebelum mengecas bateri NiMH. Proses ini diulang tiga hingga lima kali sebelum mencapai kapasiti penuh. Proses penyaman bateri boleh dicas semula memastikan ia bertahan selama bertahun-tahun.

kaedah pemulihan NiMH

Terdapat beberapa kaedah pengecasan yang boleh digunakan dengan bateri NiMH. Mereka, seperti NiCd, memerlukan sumber semasa yang berterusan. Kelajuan biasanya ditunjukkan pada badan sel. Ia tidak boleh melebihi piawaian teknologi. Had sempadan pengecasan dikawal dengan jelas oleh pengeluar. Sebelum menggunakan bateri, anda perlu mengetahui dengan jelas arus untuk mengecas bateri NiMH. Terdapat beberapa kaedah yang digunakan untuk mengelakkan kegagalan:

1. Mengecas mengikut pemasa. Penggunaan masa untukmenentukan akhir proses adalah cara yang paling mudah. Selalunya pemasa elektronik dibina ke dalam peranti, walaupun banyak peranti tidak mempunyai ciri ini. Pendekatan ini menganggap bahawa sel dicas daripada keadaan yang diketahui, seperti apabila ia dinyahcas sepenuhnya.
2. Pengesanan terma. Penentuan akhir proses dijalankan dengan memantau suhu unsur. Walaupun peranti akan menjadi lebih panas apabila dicas berlebihan, adalah sukar untuk mengukur kenaikan suhu dengan tepat kerana bahagian tengah bateri akan menjadi lebih panas daripada bahagian luar.
3. Pengesanan voltan delta negatif. NiMH mengesan penurunan voltan (5 mV). Sebelum mengecas bateri NiMH, penapisan hingar diperkenalkan untuk menangkap penurunan sedemikian dengan pasti untuk memastikan penderia "parasit" dan bunyi lain tidak membawa kepada penamatan pengecasan.

Bekalan elemen selari

Pengecasan selari bateri menyukarkan untuk menentukan penghujung proses secara kualitatif. Ini kerana seseorang tidak dapat memastikan bahawa setiap sel atau pakej mempunyai rintangan yang sama dan oleh itu sesetengahnya akan menarik lebih arus daripada yang lain. Ini bermakna litar pengecasan berasingan mesti digunakan untuk setiap talian dalam unit selari. Ia harus ditentukan berapa banyak arus untuk mengecas NiMH dengan mengimbangi, contohnya, menggunakan perintang dengan nilai sedemikian yang akan menguasai parameter kawalan.

Algoritma moden telah dibangunkan untuk memastikan pengecasan yang tepat tanpa menggunakan termistor. Iniperanti serupa dengan Delta V, tetapi mempunyai kaedah pengukuran khas untuk mengesan cas penuh, biasanya melibatkan beberapa jenis kitaran di mana voltan diukur dalam selang masa dan antara denyutan. Untuk paket berbilang elemen, jika ia tidak berada dalam keadaan yang sama dan tidak seimbang dalam kapasiti, ia mungkin mengisi satu demi satu, menandakan tamatnya satu peringkat.

Ia akan mengambil beberapa kitaran untuk mengimbanginya. Apabila bateri mencapai penghujung casnya, oksigen mula terbentuk pada elektrod dan bergabung semula pada mangkin. Tindak balas kimia baharu menghasilkan haba yang boleh diukur dengan mudah dengan termistor. Ini ialah cara paling selamat untuk mengesan penghujung proses semasa pemulihan pantas.

Cara murah untuk menjana semula

Pengecasan semalaman ialah cara termurah untuk mengecas bateri NiMH pada C/10, iaitu di bawah 10% daripada kapasiti undian sejam. Ini mesti diambil kira untuk mengecas NiMH dengan betul. Jadi bateri 100mAh akan mengecas pada 10mA selama 15 jam. Kaedah ini tidak memerlukan penderia akhir proses dan menyediakan cas penuh. Sel moden mempunyai pemangkin kitar semula oksigen yang menghalang kerosakan pada bateri apabila terdedah kepada arus elektrik.

Kaedah ini tidak boleh digunakan jika kelajuan pengecasan melebihi C/10. Voltan minimum yang diperlukan untuk tindak balas lengkap adalah bergantung pada suhu (sekurang-kurangnya 1.41V setiap sel pada 20 darjah), yang mesti dipertimbangkan untuk mengecas NiMH dengan betul. Pemulihan yang berpanjangan tidak menyebabkan pengudaraan. Ia sedikit memanaskan bateri. Untuk mengekalkan hayat perkhidmatan, adalah disyorkan untuk menggunakan pemasa dengan julat 13 hingga 15 jam. Pengecas Ni-6-200 mempunyai mikropemproses yang melaporkan keadaan cas melalui LED dan turut melaksanakan fungsi penyegerakan.

Proses pengecasan pantas

Menggunakan pemasa, anda boleh mengecas C/3.33 selama 5 jam. Ini agak berisiko kerana bateri mesti dinyahcas sepenuhnya terlebih dahulu. Satu cara untuk memastikan perkara ini tidak berlaku ialah dengan menyahcas bateri secara automatik oleh pengecas, yang kemudiannya memulakan proses pemulihan selama 5 jam. Kaedah ini mempunyai kelebihan untuk menghapuskan sebarang kemungkinan mencipta memori bateri negatif.

Pada masa ini, tidak semua pengeluar menghasilkan pengecas sedemikian, tetapi papan mikropemproses digunakan, sebagai contoh, dalam pengecas pengawal cas C/10 /NiMH-NiCad-solar-charge dan boleh diubah suai dengan mudah untuk melakukan pelepasan. Pelesap kuasa diperlukan untuk menghilangkan tenaga bateri yang dicas separa dalam tempoh masa yang munasabah.

Jika monitor suhu digunakan, bateri NiMH boleh dicas sehingga 1C, dengan kata lain, kapasiti amp-jam 100% selama 1.5 jam. Pengawal cas bateri PowerStream melakukan ini bersama-sama dengan papan kawalan yang mampu mengukur voltan dan arus untuk algoritma yang lebih kompleks. Apabila suhu meningkat, proses mesti dihentikan, dan bilaNilai dT/dt hendaklah ditetapkan kepada 1-2 darjah seminit.

Terdapat algoritma baharu yang menggunakan kawalan mikropemproses apabila menggunakan isyarat -dV untuk menentukan penghujung pengecasan. Dalam amalan, ia berfungsi dengan baik, itulah sebabnya peranti moden menggunakan teknologi ini, yang termasuk proses hidup dan mati untuk mengukur voltan.

Spesifikasi penyesuai

Isu penting ialah hayat bateri, atau jumlah kos seumur hidup sistem. Dalam kes ini, pengeluar menawarkan peranti dengan kawalan mikropemproses.

Algoritma untuk pengecas yang sempurna:

1. Permulaan lembut. Jika suhu melebihi 40 darjah atau di bawah sifar, mulakan dengan mengecas C/10.
2. Pilihan. Jika voltan bateri yang dinyahcas lebih tinggi daripada 1.0 V/sel, nyahcas bateri kepada 1.0 V/sel, dan kemudian teruskan ke pengecasan pantas.
3. Pengecasan pantas. Pada 1 darjah sehingga suhu mencapai 45 darjah atau dT menunjukkan cas penuh.
4. Selepas pengecasan pantas selesai, cas pada C/10 selama 4 jam untuk memastikan pengecasan penuh.
5. Jika voltan bateri NiMH yang dicas meningkat kepada 1.78V/sel, hentikan operasi.
6. Jika masa pengecasan pantas melebihi 1.5 jam tanpa gangguan, ia akan dihentikan.

Secara teorinya, cas semula ialah kadar pengecasan yang cukup pantas untuk memastikan bateri dicas sepenuhnya, tetapi cukup perlahan untuk mengelakkan pengecasan berlebihan. Menentukan kadar cas semula optimum untuk bateri tertentuagak sukar untuk digambarkan, tetapi diterima umum bahawa ia adalah kira-kira sepuluh peratus daripada kapasiti bateri, contohnya, untuk Sanyo 2500 mAh AA NiMH, kadar pengecasan optimum ialah 250 mA atau lebih rendah. Ia mesti diambil kira untuk mengecas bateri NiMH dengan betul.

Proses kerosakan bateri

Punca paling biasa kegagalan bateri pramatang ialah pengecasan berlebihan. Jenis pengecas yang paling kerap menyebabkannya ialah apa yang dipanggil "pengecas pantas" selama 5 atau 8 jam. Masalah dengan instrumen ini ialah ia tidak benar-benar mempunyai mekanisme kawalan proses.

Kebanyakan daripada mereka mempunyai fungsi yang mudah. Mereka mengecas pada kelajuan penuh untuk tempoh masa yang tetap (biasanya lima atau lapan jam) dan kemudian mematikan atau bertukar kepada kelajuan "manual" yang lebih rendah. Jika ia digunakan dengan betul, maka semuanya teratur. Jika ia digunakan secara tidak betul, hayat bateri akan dipendekkan dalam beberapa cara:

1. Apabila bateri yang dicas sepenuhnya atau sebahagiannya dicas dimasukkan ke dalam peranti, ia tidak dapat merasakannya, jadi ia mengecas sepenuhnya bateri yang direka bentuk untuknya. Jadi, kapasiti bateri berkurangan.
2. Satu lagi situasi biasa ialah mengganggu kitaran pengecasan yang sedang dijalankan. Walau bagaimanapun, ini diikuti dengan penyambungan semula. Malangnya, ini menyebabkan kitaran cas penuh dimulakan semula, walaupun kitaran sebelumnya hampir selesai.

Cara paling mudahUntuk mengelakkan senario ini, gunakan pengecas terkawal mikropemproses pintar. Ia boleh mengesan apabila bateri dicas sepenuhnya, dan kemudian - bergantung pada reka bentuknya - sama ada dimatikan sepenuhnya atau beralih kepada mod pengecasan meleleh.

peranti pintar iMax B6

Untuk mengecas NiMH iMax, anda memerlukan pengecas khusus, kerana menggunakan kaedah yang salah boleh menyebabkan bateri tidak berguna. Ramai pengguna menganggap iMax B6 sebagai pilihan terbaik untuk pengecasan NiMH. Ia menyokong proses sehingga 15 bateri sel, serta banyak tetapan dan konfigurasi untuk pelbagai jenis bateri. Masa pengecasan yang disyorkan tidak boleh melebihi 20 jam.

Lazimnya, pengilang menjamin 2000 kitaran pengecasan/penyahcasan daripada bateri NiMH standard, walaupun ini mungkin berbeza bergantung pada keadaan penggunaan.

Algoritma berfungsi:

1. Mengecas NiMH iMax B6. Ia perlu menyambungkan kord kuasa ke alur keluar di sebelah kiri peranti, dengan mengambil kira bentuk di hujung kabel untuk memastikan sambungan yang betul dibuat. Kami memasukkannya sepenuhnya dan berhenti menekan apabila isyarat bunyi dan mesej alu-aluan muncul pada skrin paparan.
2. Gunakan butang perak di hujung kiri untuk menatal melalui menu pertama dan pilih jenis bateri yang akan dicas. Menekan butang paling kiri akan mengesahkan pemilihan. Butang di sebelah kanan akan menatal melalui pilihan: cas, nyahcas, baki, cas pantas, storan danyang lain.
3. Dua butang kawalan pusat akan membantu anda memilih nombor yang diingini. Dengan menekan butang paling kanan untuk masuk, anda boleh pergi ke tetapan voltan dengan menatal sekali lagi dengan dua butang tengah dan tekan enter.
4. Gunakan berbilang kabel untuk menyambungkan bateri. Set pertama kelihatan seperti peralatan wayar makmal. Ia sering disertakan dengan klip buaya. Soket untuk sambungan terletak di sebelah kanan peranti berhampiran bahagian bawah. Mereka cukup mudah untuk dikesan. Beginilah cara anda boleh mengecas NiMH dengan iMax B6.
5. Kemudian anda perlu menyambungkan kabel bateri percuma ke hujung pengapit merah dan hitam, mewujudkan gelung tertutup. Ini boleh menjadi sedikit berisiko, terutamanya jika pengguna membuat tetapan yang salah buat kali pertama. Tekan dan tahan butang masukkan selama tiga saat. Skrin kemudiannya harus memaklumkan bahawa ia sedang memeriksa bateri, selepas itu pengguna akan diminta untuk mengesahkan tetapan mod.
6. Semasa bateri sedang dicas, anda boleh menatal melalui pelbagai skrin pada paparan menggunakan dua butang tengah yang memberikan maklumat tentang proses pengecasan dalam mod yang berbeza.

Petua untuk mengoptimumkan prestasi bateri

Nasihat yang paling standard ialah mengosongkan bateri sepenuhnya dan kemudian mengecasnya semula. Walaupun ini adalah rawatan untuk "kesan ingatan", penjagaan mesti diambil dalam bateri nikel-kadmium, kerana ia adalah mudah untuk merosakkannya kerana terlalu banyak nyahcas, yang membawa kepada "pembalikan kutub" dan proses tidak dapat dipulihkan. Dalam sesetengah kes, elektronik bateri dibuatdengan cara yang menghalang proses negatif dengan menutup sebelum ia berlaku, tetapi peranti yang lebih mudah seperti lampu suluh tidak.

Diperlukan:

1. Bersedia untuk menggantikannya. Bateri nikel-logam hidrida tidak kekal selama-lamanya. Selepas tamat sumber, mereka akan berhenti bekerja.
2. Beli pengecas pintar yang mengawal proses secara elektronik dan menghalang pengecasan berlebihan. Ini bukan sahaja lebih baik untuk bateri, tetapi ia juga menggunakan kurang kuasa.
3. Keluarkan bateri apabila pengecasan semula selesai. Masa yang tidak diperlukan pada peranti bermakna lebih banyak tenaga jet digunakan untuk mengecasnya, sekali gus meningkatkan haus dan lusuh dan menggunakan lebih kuasa.
4. Jangan habiskan bateri sepenuhnya untuk memanjangkan hayatnya. Walaupun semua nasihat sebaliknya, pelepasan lengkap sebenarnya akan memendekkan hayat mereka.
5. Simpan bateri NiMH pada suhu bilik di tempat yang kering.
6. Haba berlebihan boleh merosakkan bateri dan menyebabkan bateri cepat habis.
7. Pertimbangkan untuk menggunakan model bateri rendah.

Oleh itu, anda boleh melukis garisan. Sesungguhnya, bateri NiMH lebih disediakan oleh pengilang untuk persekitaran hari ini, dan mengecas bateri dengan betul menggunakan peranti pintar akan memastikan prestasi dan jangka hayatnya.