NiMH никель металл гидридди билдирет. Туура кубаттоо аткарууну жана узак өмүрдү сактоонун ачкычы болуп саналат. NiMHди заряддоо үчүн бул технологияны билишиңиз керек. NiMH клеткаларын калыбына келтирүү өтө татаал процесс, анткени чыңалуунун чокусу жана андан кийинки төмөндөшү азыраак, ошондуктан көрсөткүчтөрдү аныктоо кыйыныраак. Ашыкча кубаттоо уячанын ысып кетишине жана бузулушуна алып келет, андан кийин сыйымдуулук жоголуп, натыйжада функциялар жоголот.
Дизайн жана иштөө принциби
Батарея – электр энергиясы химиялык формада айландырылуучу жана сакталуучу электрохимиялык түзүлүш. Химиялык энергия оңой эле электр энергиясына айландырылат. NiMH эки электроддун ичинде суутекти сиңирүү, чыгаруу жана ташуу принцибинде иштейт.
NiMH батарейкалары оң жана терс электроддордун ролун аткарган эки металл тилкеден жана алардын ортосундагы изоляциялоочу фольга бөлгүчтөн турат. Бул энергетикалык "сэндвич" жараат жана суюктук менен бирге батареяга жайгаштырылатэлектролит. Оң электрод көбүнчө никельден, металл гидридинин терс электродунан турат. Демек, "NiMH" же "никель металл гидриди".
Артыкчылыктары:
- Токсиндерди азыраак камтыйт жана экологиялык жактан таза жана кайра иштетүүгө болот.
- Эстутум эффектиси Ni-Cadга караганда жогору.
- Литий батарейкаларына караганда алда канча коопсуз.
Кемчиликтер:
- Терең разряд өмүрдү кыскартат жана тез кубаттоо жана жогорку жүктөө учурунда жылуулукту жаратат.
- Өзүнөн-өзү разряд башка батарейкаларга салыштырмалуу жогору жана аны NiMH кубаттоодон мурун эске алуу керек.
- Жогорку деңгээлдеги тейлөө талап кылынат. Заряддоо учурунда кристаллдын пайда болушуна жол бербөө үчүн батареянын заряды толук түгөнүп калышы керек.
- Ni-Cad батареясынан кымбатыраак.
Заряддын/разряддын мүнөздөмөсү
Никель-металл гидрид клеткасы NiCdге окшош көптөгөн мүнөздөмөлөргө ээ, мисалы, батарея кабыл ала турган разряддын ийри сызыгы (кошумча кубаттоо менен). Ал ашыкча кубаттоого чыдабайт жана кубаттуулуктун начарлашына алып келет, бул заряддоочу түзүлүштөрдүн дизайнерлери үчүн чоң көйгөй.
NiMH батареясын туура заряддоо үчүн зарыл болгон учурдагы мүнөздөмөлөр:
- Номдук чыңалуу 1,2V.
- Өзгөчө энергия - 60-120 Вт/кг.
- Энергиянын тыгыздыгы - 140-300 Вт/кг.
- Өзгөчө кубаттуулук - 250-1000 Вт/кг.
- Заряддоо/разряддын натыйжалуулугу -90%.
Никель батарейкаларынын заряддоо эффективдүүлүгү толук кубаттуулуктун 100%дан 70%га чейин өзгөрөт. Башында температуранын бир аз жогорулашы байкалат, бирок кийинчерээк заряддын деңгээли көтөрүлгөндө эффективдүүлүк төмөндөп, жылуулукту пайда кылат, муну NiMH заряддоодон мурун эске алуу керек.
NiCD батарейкасы белгилүү бир минималдуу чыңалууга чейин кубатталып, андан кийин кубатталганда, кондициялоо эффектин азайтуу үчүн кам көрүү керек (болжол менен ар бир 10 заряд/разряд цикли), антпесе ал кубаттуулугун жогото баштайт. NiMH үчүн бул талап талап кылынбайт, анткени эффект анчалык деле чоң эмес.
Бирок, мындай калыбына келтирүү процесси NiMH түзүлүштөрү үчүн да ыңгайлуу, аны NiMH батарейкаларын заряддоодон мурун карап чыгуу сунушталат. Алар толук кубаттуулукка жеткенге чейин процесс үч-беш жолу кайталанат. Кайра заряддалуучу батарейкаларды кондициялоо процесси алардын көп жылдар бою кызмат кылаарын камсыздайт.
NiMH калыбына келтирүү ыкмалары
NiMH батареялары менен колдонула турган бир нече заряддоо ыкмалары бар. Алар, NiCds сыяктуу, туруктуу ток булагын талап кылат. Ылдамдык көбүнчө клетканын денесинде көрсөтүлөт. Ал технологиялык нормалардан ашпоого тийиш. Заряддоо чектеринин чектери өндүрүүчүлөр тарабынан так жөнгө салынат. Батареяларды колдонуудан мурун, сиз NiMH батарейкаларын кандай ток менен заряддоо керектигин так билишиңиз керек. Ката кетирүүнүн алдын алуу үчүн колдонулган бир нече ыкмалар бар:
- Таймер менен кубаттоо. үчүн убакытты пайдалануупроцесстин акырын аныктоо эң оңой жолу. Көп учурда электрондук таймер аппаратка орнотулган, бирок көптөгөн түзмөктөрдө бул функция жок. Бул ыкма клетка белгилүү абалдан заряддалат деп болжолдойт, мисалы, ал толук зарядсызданганда.
- Термикалык аныктоо. Процесстин аякташын аныктоо элементтин температурасын көзөмөлдөө жолу менен ишке ашырылат. Ашыкча заряддалганда аппарат ысып турганы менен, температуранын көтөрүлүшүн так өлчөө кыйын, анткени батареянын ортосу сыртка караганда бир топ ысык болот.
- Терс дельта чыңалуусун аныктоо. NiMH чыңалуунун төмөндөшүн аныктайт (5 мВ). NiMH батарейкаларын заряддоодон мурун, "мите" сенсор жана башка ызы-чуулар кубаттоонун аягына алып келбеши үчүн, мындай тамчыны ишенимдүү кармап туруу үчүн ызы-чууну чыпкалоо киргизилет.
Элементтердин параллелдик камсыздоо
Батареяларды параллелдүү заряддоо процесстин соңун сапаттык жактан аныктоону кыйындатат. Себеби, ар бир клетка же пакет бирдей каршылыкка ээ жана ошондуктан кээ бирлери башкаларга караганда көбүрөөк ток тартат деп ишенүүгө болбойт. Бул параллелдүү блоктун ар бир линиясы үчүн өзүнчө заряддоо схемасы колдонулушу керек дегенди билдирет. Мисалы, башкаруу параметрлеринде үстөмдүк кыла турган чоңдуктагы резисторлорду колдонуу менен, NiMHди баланстоо жолу менен канча токтун заряды белгилениши керек.
Заманбап алгоритмдер термисторду колдонбостон так кубаттоону камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан. Булартүзмөктөр Delta Vге окшош, бирок толук зарядды аныктоо үчүн атайын өлчөө ыкмаларына ээ, адатта кандайдыр бир циклди камтыйт, мында чыңалуу бир убакыт аралыгында жана импульстар арасында өлчөнөт. Көп элементтүү пакеттер үчүн, эгерде алар бирдей абалда болбосо жана сыйымдуулугу боюнча тең салмактуу болбосо, алар бирден толтуруп, этаптын аяктаганын билдириши мүмкүн.
Аларды тең салмактоо үчүн бир нече цикл талап кылынат. Батареянын заряды бүткөндө, кычкылтек электроддордо пайда болуп, катализатордо кайра биригип баштайт. Жаңы химиялык реакция термистор менен оңой өлчөнө турган жылуулукту жаратат. Бул тез калыбына келтирүү учурунда процесстин соңун аныктоонун эң коопсуз жолу.
Калыбына келтирүүнүн арзан жолу
Түнкү кубаттоо - NiMH батареясын C/10 деңгээлинде заряддоонун эң арзан жолу, ал саатына номиналдык кубаттуулуктан 10% төмөн. Бул NiMH туура заряддоо үчүн эске алынышы керек. Ошентип, 100 мАч батарейка 10 мАда 15 саатка заряддалат. Бул ыкма процесстин аягында сенсорду талап кылбайт жана толук зарядды камсыз кылат. Заманбап клеткаларда кычкылтекти кайра иштетүү катализатору бар, ал электр тогунун таасири астында батареянын бузулушун алдын алат.
Эгер кубаттоо ылдамдыгы C/10дон ашса, бул ыкманы колдонуу мүмкүн эмес. Толук реакция үчүн талап кылынган минималдуу чыңалуу температурага (20 градуста 1,41 В кем эмес) көз каранды, аны NiMH туура заряддоо үчүн эске алуу керек. Узакка созулган калыбына келтирүү вентиляцияга алып келбейт. Ал батареяны бир аз ысытат. Кызмат мөөнөтүн сактоо үчүн 13 сааттан 15 саатка чейинки диапазону бар таймерди колдонуу сунушталат. Ni-6-200 кубаттагычта заряддын абалын LED аркылуу кабарлаган жана синхрондоштуруу функциясын аткарган микропроцессор бар.
Тез кубаттоо процесси
Таймерди колдонуп, сиз C/3.33ти 5 саатка кубаттай аласыз. Бул бир аз кооптуу, анткени алгач батарейканын заряды бүтүшү керек. Мындай болбошун текшерүүнүн бир жолу - батареяны заряддагычтан автоматтык түрдө зарядсыздандыруу, андан кийин калыбына келтирүү процесси 5 саатка башталат. Бул ыкма терс батарейканын эстутумун түзүү мүмкүнчүлүгүн жок кылуу артыкчылыгына ээ.
Учурда мындай кубаттагычтарды бардык өндүрүүчүлөр чыгара бербейт, бирок микропроцессордук такта, мисалы, C/10 /NiMH-NiCad-күн зарядын контролдоочу заряддагычта колдонулат жана разрядды аткаруу үчүн оңой эле өзгөртүлүшү мүмкүн. Жарым-жартылай заряддалган батарейканын энергиясын акылга сыярлык убакыттын ичинде таркатуу үчүн кубат диссипатору талап кылынат.
Эгер температура монитор колдонулса, NiMH батарейкаларын 1С чейин, башкача айтканда, 100% ампер-саат кубаттуулукта 1,5 саатка кубаттоого болот. PowerStream батарейканын зарядын контроллери муну татаал алгоритмдер үчүн чыңалууну жана токту өлчөөгө жөндөмдүү башкаруу тактасы менен бирге жасайт. Температура көтөрүлгөндө процессти токтотуу керек жана качанdT/dt маанисин мүнөтүнө 1-2 градуска коюу керек.
Заряддын соңун аныктоо үчүн -dV сигналын колдонууда микропроцессордук башкарууну колдонгон жаңы алгоритмдер бар. Иш жүзүндө алар абдан жакшы иштешет, ошондуктан заманбап түзмөктөр чыңалууну өлчөө үчүн күйгүзүү жана өчүрүү процесстерин камтыган бул технологияны колдонушат.
Адаптердин мүнөздөмөлөрү
Маанилүү маселе - бул батареянын иштөө мөөнөтү же тутумдун жалпы иштөө баасы. Бул учурда өндүрүүчүлөр микропроцессордук башкаруусу бар түзмөктөрдү сунушташат.
Мыкты заряддагычтын алгоритми:
- Жумшак баштоо. Эгер температура 40 градустан жогору же нөлдөн төмөн болсо, C/10 кубаттоо менен баштаңыз.
- Опция. Батареянын чыңалуусу 1,0 В/клеткадан жогору болсо, батареяны 1,0 В/клеткага чейин кубаттап, андан кийин тез кубаттоого өтүңүз.
- Тез кубаттоо. 1 градуста температура 45 градуска жеткенге чейин же dT толук кубатталганын билдирет.
- Тез кубаттоо аяктагандан кийин, толук кубаттоо үчүн 4 саат бою C/10 кубаттаңыз.
- Эгер заряддалган NiMH батарейканын чыңалышы 1,78V/клеткага көтөрүлсө, иштөөнү токтотуңуз.
- Эгер тез кубаттоо убактысы үзгүлтүксүз 1,5 сааттан ашса, ал токтотулат.
Теориялык жактан алганда, кайра заряддоо - бул батареянын толук заряддалышы үчүн жетиштүү ылдам, бирок ашыкча кубатталып калбаш үчүн жетиштүү жай. Белгилүү бир батарея үчүн оптималдуу кайра заряддоо ылдамдыгын аныктоосүрөттөп берүү бир аз кыйын, бирок ал жалпысынан аккумулятордун кубаттуулугунун он пайызын түзөт деп кабыл алынат, мисалы, Sanyo 2500 мАч AA NiMH үчүн оптималдуу заряддоо курсу 250 мА же андан төмөн. NiMH батарейкаларын туура заряддоо үчүн муну эске алуу керек.
Батареяны бузуу процесстери
Батареянын эрте иштебей калышынын эң көп таралган себеби - ашыкча заряд. Аны көбүнчө 5 же 8 саатка "тез заряддагычтар" деп атаган заряддоочу түзүлүштөр түзөт. Бул инструменттердин көйгөйү аларда процессти башкаруу механизми жок.
Алардын көбү жөнөкөй функцияларга ээ. Алар белгиленген убакыттын ичинде (көбүнчө беш же сегиз саат) толук ылдамдыкта заряддалып, андан кийин өчүрүлөт же төмөнкү "кол" ылдамдыгына өтүшөт. Эгер алар туура пайдаланылса, анда бардыгы өз ордунда. Эгер алар туура эмес колдонулса, батареянын иштөө мөөнөтү бир нече жол менен кыскартылат:
- Толугу менен заряддалган же жарым-жартылай заряддалган батарейкалар аппаратка салынганда, ал аны сезе албайт, андыктан ал иштелип чыккан батарейкаларды толугу менен заряддайт. Ошентип, батареянын сыйымдуулугу төмөндөйт.
- Дагы бир кеңири таралган жагдай - аткарылып жаткан кубаттоо циклин үзүү. Бирок, бул кайра туташуу менен коштолот. Тилекке каршы, бул мурунку цикл дээрлик бүтсө да, толук кубаттоо циклинин кайра башталышына алып келет.
Эң оңой жолуМындай сценарийлерди болтурбоо үчүн, интеллектуалдык микропроцессор менен башкарылган заряддоо түзүлүшүн колдонуңуз. Ал батарейка толук кубатталганын аныктап, анан анын дизайнына жараша толугу менен өчүрүлөт же кубаттоо режимине которулат.
iMax B6 акылдуу түзмөктөр
NiMH iMaxти заряддоо үчүн сизге атайын заряддагыч керек болот, анткени туура эмес ыкманы колдонуу батареяны жараксыз кылып коюшу мүмкүн. Көптөгөн колдонуучулар iMax B6 NiMH кубаттоо үчүн мыкты тандоо деп эсептешет. Ал 15ке чейин батареянын процессин, ошондой эле ар кандай типтеги батареялар үчүн көптөгөн орнотууларды жана конфигурацияларды колдойт. Сунушталган кубаттоо убактысы 20 сааттан ашпашы керек.
Адатта, өндүрүүчү стандарттуу NiMH батарейкасынан 2000 кубаттоо/разряд циклине кепилдик берет, бирок бул колдонуу шарттарына жараша өзгөрүшү мүмкүн.
Иштөө алгоритми:
- NiMH iMax B6 кубатталууда. Туура туташтырууну камсыз кылуу үчүн кабелдин аягындагы форманы эске алуу менен электр шнурын аппараттын сол тарабындагы розеткага туташтыруу зарыл. Биз аны аягына чейин киргизип, дисплей экранында үн сигналы жана саламдашуу билдирүүсү пайда болгондо басууну токтотобуз.
- Биринчи менюну сыдырып, кубаттала турган батареянын түрүн тандоо үчүн эң алыс сол жактагы күмүш баскычты колдонуңуз. Эң сол баскычты басуу тандоону ырастайт. Оң жактагы баскыч параметрлерди жылдырат: заряддоо, разряд, баланс, тез заряддоо, сактоо жанабашкалар.
- Эки борбордук башкаруу баскычы сизге керектүү санды тандоого жардам берет. Кирүү үчүн эң оң баскычты басуу менен, ортоңку эки баскыч менен кайра сыдырып, enter баскычын басып чыңалуунун жөндөөсүнө өтсөңүз болот.
- Батареяны туташтыруу үчүн бир нече кабель колдонуңуз. Биринчи комплект лабораториялык зым жабдууларга окшош. Ал көбүнчө крокодил клиптери менен коштолот. Туташуу үчүн розеткалар аппараттын оң жагында түбүнө жакын жайгашкан. Аларды табуу оңой. NiMH'ди iMax B6 менен ушинтип кубаттасаңыз болот.
- Андан кийин жабык циклди түзүп, аккумулятордун бекер кабелин кызыл жана кара кыскычтардын учуна туташтырышыңыз керек. Бул бир аз кооптуу болушу мүмкүн, өзгөчө, эгерде колдонуучу туура эмес орнотууларды биринчи жолу жасаса. Киргизүү баскычын үч секунд басып туруңуз. Андан кийин экран батареяны текшерип жатканын кабарлашы керек, андан кийин колдонуучудан режим жөндөөсүн ырастоо суралат.
- Батарея зарядталып жатканда, ар кандай режимдердеги кубаттоо процесси жөнүндө маалымат берүүчү борбордук эки баскычты колдонуп дисплейдеги ар кандай экрандарды сыдыра аласыз.
Батареянын иштешин оптималдаштыруу боюнча кеңештер
Эң стандарттуу кеңеш - батарейкаларды толугу менен түгөтүп, анан кайра заряддоо. Бул "эс тутум эффектиси" үчүн дарылоо болгону менен никель-кадмий батарейкаларында этият болуу керек, анткени ашыкча разряддан улам аларды бузуп салуу оңой, бул "уюлду алмаштырууга" жана кайра кайтарылгыс процесстерге алып келет. Кээ бир учурларда, батарея электроника жасалгантерс процесстерди алар боло электе өчүрүү менен алдын ала турган жол менен, бирок фонарик сыяктуу жөнөкөй түзмөктөр андай эмес.
Талап кылынат:
- Аларды алмаштырууга даяр болуңуз. Никель-металл гидриддик батареялар түбөлүккө созулбайт. Булак бүткөндөн кийин алар иштебей калат.
- Процессти электрондук түрдө башкарган жана ашыкча заряддоону алдын алган акылдуу кубаттагычты сатып алыңыз. Бул батарейкалар үчүн гана жакшы эмес, ошондой эле азыраак кубат сарптайт.
- Заряддоо аяктаганда батареяны чыгарыңыз. Түзмөктө ашыкча убакыт колдонулса, аны кубаттоого көбүрөөк учак энергиясы сарпталып, эскирүү жана эскирүү көбөйүп, көбүрөөк кубат керектелет.
- Батареялардын иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн аларды толук түгөтпөңүз. Тескерисинче бардык кеңештерге карабастан, толугу менен разряд алардын өмүрүн кыскартат.
- NiMH батарейкаларын бөлмө температурасында кургак жерде сактаңыз.
- Ашыкча ысык батарейкаларды бузуп, бат эле түгөнүп калышы мүмкүн.
- Батареясы аз болгон моделди колдонуңуз.
Ошентип, сызыкты тартсаңыз болот. Чынында эле, NiMH батарейкалары өндүрүүчү тарабынан бүгүнкү шарттарга көбүрөөк даярдалган жана батарейкаларды акылдуу түзмөк аркылуу туура кубаттоо алардын иштешин жана узак иштөөсүн камсыздайт.
