Od ponad 4 lat wiernie mi służy domowa ładowarka do ładowania akumulatorów „aa” i „aaa” (Ni-Mh, Ni-Ca) z funkcją rozładowania akumulator do stałej wartości napięcia (1 V). Utworzono jednostkę rozładowującą akumulator za możliwość prowadzenia CTC(Cykl Control-Trening), w uproszczeniu: aby przywrócić pojemność baterii poobijany przez niewłaściwe chińskie ładowarki ze wzorem na sekwencyjne ładowanie 2 lub 4 akumulatorów. Jak wiadomo, ta metoda ładowania skraca żywotność akumulatorów, jeśli nie zostaną one przywrócone na czas.

Dane techniczne ładowarki:

• Liczba niezależnych kanałów ładowania: 4
• Liczba niezależnych kanałów wyładowania: 4
• Prąd ładowania: 250 (mA)
• Prąd rozładowania 140 (mA)
• Napięcie odcięcia rozładowania 1 (V)
• Wskazanie: LED

Ładowarka nie jechała na wystawę, ale to, co się nazywa z improwizowanych środków, czyli wyrzucono towar z otoczenia, a szkoda wyrzucić i nie ma szczególnego powodu, aby go przechowywać.

Z tego, co możesz zrobić własne ładowanie akumulatorów „AA” i „AAA”:

• Etui z płyty CD-Rom
• Transformator zasilający z radia (przewijany)
• FET z płyty główne i karty HDD
• Inne komponenty zostały kupione lub ugryzione :)

Jak już wspomniano, ładowanie składa się z kilku węzłów, które mogą żyć całkowicie niezależnie od siebie. Oznacza to, że możesz jednocześnie pracować z 8 akumulatorami: ładuj od 1 do 4 + rozładuj od 1 do 4. Zdjęcie pokazuje, że kasety na baterie są instalowane w obudowie „AA” w zwykłych „bateriach palcowych”, jeśli musisz pracować z „baterie typu minipalcowego” „AAA”, wystarczy włożyć nakrętka małego kalibru pod zaciskiem ujemnym. W razie potrzeby możesz powielić uchwyty dla rozmiaru „aaa”. Obecność baterii w uchwycie sygnalizowana jest diodą LED (kontrolowany przepływ prądu).

Blok ładowania

Ładowanie odbywa się stabilizowanym prądem, każdy kanał ma swój własny stabilizator prądu. Aby prąd ładowania pozostał niezmieniony podczas podłączania akumulatorów 1 i 2,3,4, przed stabilizatorami prądu zainstalowany jest parametryczny stabilizator napięcia. Oczywiście wydajność tego stabilizatora nie jest równa i będziesz musiał zainstalować wszystkie tranzystory na radiatorze. Zaplanuj wentylację obudowy i wymiary radiatora z wyprzedzeniem, biorąc pod uwagę, że temperatura na radiatorze będzie wyższa w zamkniętej obudowie niż po jej demontażu. Możesz ulepszyć obwód, wprowadzając możliwość wyboru prądu ładowania. Aby to zrobić, obwód należy uzupełnić o jeden przełącznik i jeden rezystor na każdy kanał, co zwiększy prąd bazowy tranzystora i odpowiednio zwiększy prąd ładowania przechodzący przez tranzystor do akumulatora. W moim przypadku blok ładowania montowany jest przez montaż powierzchniowy.

jednostka rozładowująca akumulator

Jednostka wyładowcza jest bardziej złożona i wymaga precyzji w doborze komponentów. Opiera się na komparatorze takim jak lm393, lm339 lub lp239, którego funkcją jest dostarczenie do bramki sygnału „jedynki logicznej” lub „zera”. tranzystor polowy. Gdy tranzystor polowy jest otwarty, łączy obciążenie z akumulatorem w postaci rezystora, którego wartość określa prąd rozładowania. Gdy napięcie na akumulatorze spadnie do ustawionego progu odcięcia 1 (wolty). Komparator zatrzaskuje się i ustawia swoje wyjście na logiczne zero. Tranzystor wychodzi z nasycenia i odłącza obciążenie od akumulatora. Komparator ma histerezę, która powoduje: ponowne połączenieładuj nie przy napięciu 1,01 (V), ale przy 1,1-1,15 (V). Możesz symulować działanie komparatora, pobierając plik . Wybierając wartości rezystorów, możesz odbudować urządzenie do potrzebnego napięcia. Na przykład: podnosząc próg wyłączenia do 3 V, można dokonać rozładowania akumulatorów Li-on i Li-Po.
Być może zaprojektowałeś go do używania komparatora lm393 w pakiecie DIP. Komparatory muszą być zasilane ze stabilizowanego źródła 5 V, jego rolę pełni wzmocniony tranzystorem TL-431.

Ta ładowarka może być używana zarówno do akumulatorów niklowo-kadmowych, jak i niklowo-metalowo-wodorkowych. Jeśli masz Bateria litowo-jonowa, to raczej potrzebujesz .

Opis ładowarki do akumulatorów niklowo-kadmowych i niklowo-metalowo-wodorkowych

Układ zapewnia powolne, ale wydajne ładowanie, ponieważ ładowanie odbywa się standardowym prądem - jedna dziesiąta pojemności akumulatora w połączeniu z czasem ładowania od 10 do 14 godzin, bez ryzyka przeładowania. Jeśli masz pewność, że bateria jest rozładowana tylko w połowie, możesz ją w pełni naładować w około 6-7 godzin.

Baterie rozmiaru AA mają pojemność od 1500 do 1800 mAh (miliamperogodzin), więc prąd ładowania powinien wynosić od 150 do 180 mA. Jeśli chcesz ładować kilka akumulatorów NiCd na raz, po prostu połącz je szeregowo dla tego samego prądu ładowania, który popłynie przez cały pakiet akumulatorów, ładując je wszystkie jednocześnie.

Teraz pytanie brzmi, jak nas zdobyć Waszyngton 180 mA. Najbardziej eleganckim i dokładnym rozwiązaniem byłoby użycie źródła prądu. Tę rolę może pełnić źródło prądu zawarte w obwodzie. Mikroukład LM317 jest dość dobrze znany, a regulację przeprowadza się poprzez dobór rezystancji rezystora, który jest podłączony do pinów OUT i ADJ.

W naszym przypadku (dla 0,18 A) rezystancja wyniesie 6,94 oma (1,25 / 0,18) = 6,94 oma. Ta ocena może być wybierana z kilku rezystorów połączonych szeregowo równolegle, ale łatwiej jest przyjąć zbliżoną standardową wartość 6,8 oma.

Aby uzyskać prąd 180 mA, potrzebne jest pewne napięcie. Maksymalne napięcie podczas ładowania akumulatora NiCd wynosi 1,5 V, a wymagane źródło prądu to około 3 V. Jeśli ładowany jest tylko jeden akumulator, napięcie zasilania wyniesie 4,5 V.

Jeśli ładujesz kilka akumulatorów NiCd naraz, należy pomnożyć 1,5 V przez liczbę akumulatorów plus 3 V. W przypadku czterech akumulatorów będzie to napięcie zasilania 9 V. Jeśli napięcie jest zbyt niskie, prąd ładowania będzie słaby.

Prosta kompaktowa ładowarka do akumulatorów NiMH i NiCd z dodatkowymi przydatnymi funkcjami, takimi jak automatyczne wyłączanie i kontrola temperatury.

Port USB znaleźć w prawie wszystkich nowoczesnych komputerach i laptopach. Prąd dostarczany przez USB 2.0 może wynosić ponad 500 miliamperów, przy napięciu 5 woltów, czyli co najmniej 2,5 wata, a USB trzeciej generacji to jeszcze więcej. Korzystanie z takiego źródła zasilania jest bardzo wygodne, ponieważ wiele ładowarek do smartfonów/tabletów jest w zestawie złącze USB, a komputer jest często pod ręką. Dzisiaj zrobimy ćwiczenia na palec (AA) i małe palce (AAA) NiMH/NiCd baterie z portu USB. Ładowarki przemysłowe do akumulatorów USB można policzyć na palcach i zazwyczaj ładują się niewielkim prądem, co znacznie wydłuża czas ładowania. Ponadto po złożeniu prostego obwodu otrzymujemy doskonałą ładowarkę ze wskaźnikiem świetlnym i czujnikiem temperatury, której koszt jest bardzo mały 1-2 USD.

Nasza ładowarka ładuje jednocześnie dwa akumulatory NiCd/NiMH prądem powyżej 470 mA, dzięki czemu ładowanie jest bardzo szybkie. Akumulatory mogą się nagrzewać, co niewątpliwie negatywnie na nie wpłynie, zmniejszy pojemność, szczytowy prąd wyjściowy i normalny czas pracy. Aby temu zapobiec, w obwodzie następuje automatyczne odcięcie zasilania, gdy tylko temperatura akumulatora osiągnie 33 lub więcej stopni Celsjusza. Dla tego użyteczna funkcja Odpowiedzialny jest termistor NTC o rezystancji 10 kΩ, po podgrzaniu jego rezystancja spada. Wraz ze stałym rezystorem R4 tworzy dzielnik napięcia. Termistor musi być w bliskim kontakcie z bateriami, aby dobrze odbierać zmiany temperatury.

Główną częścią obwodu jest podwójny mikroukład porównawczy LM393.

Analogi, które mogą zastąpić LM393: 1040CA1, 1401CA3, AN1393, AN6916.

Podczas ładowania tranzystor się nagrzewa, należy go umieścić na grzejniku. Zamiast TIP32 można wziąć prawie każdą strukturę PNP o podobnej mocy, ja użyłem KT838A. Kompletnym analogiem domowym jest tranzystor KT816, ma inny pinout i obudowę.

Kabel USB można wyciąć ze starej myszy/klawiatury lub kupić. A może przylutuj wtyczkę USB bezpośrednio do płyty.

Jeśli dioda LED świeci po włączeniu zasilania, ale obwód niczego nie ładuje, należy zwiększyć rezystancję rezystora ograniczającego prąd R6. Aby sprawdzić normalne działanie obwodu, między masą a trzecim stykiem mikroukładu (Vref) powinno wynosić około 2,37 V, a na drugim styku (Vtmp) LM393 1,6-1,85 V.

Pożądane jest ładowanie dwóch identycznych akumulatorów, aby ich pojemność była w przybliżeniu równa. A potem okazuje się, że jeden jest już w pełni naładowany, a drugi tylko w połowie.

Prąd ładowania można ustawić niezależnie zmieniając rezystancję rezystora R1. Wzór obliczeniowy: R1 = 1,6 * pożądany prąd.

Na przykład chcę, aby moje akumulatory były ładowane prądem 200 mA, podstawiamy:

R1=1,6*200=320 omów

Oznacza to, że instalując rezystor zmienny/trymer możemy dodać tak niezwykłą funkcję dla ładowarek jak samodzielny dobór prądu ładowania. Jeśli np. akumulator trzeba ładować prądem nie większym niż 0,1C, to odkręcając opornik możemy w łatwy sposób ustawić potrzebną nam wartość. Jest to bardzo ważne w przypadku takich miniaturowych baterii przemysłowych, w których pojemność jest niezwykle mała i ze względu na swoje rozmiary.

Ładowanie zostanie przerwane, gdy akumulatory się nagrzeją. Może to wydłużyć czas ładowania, dlatego polecam zainstalować chłodzenie w postaci małego wentylatora.

Jeśli masz akumulatory NiCd, przed ładowaniem należy je rozładować do 1 V, to znaczy, aby wykorzystać 99% pojemności. W przeciwnym razie odczuwalny będzie negatywny efekt pamięci.

Gdy banki są w pełni naładowane, prąd ładowania spadnie do około 10 mA. Prąd ten zapobiegnie naturalnemu samorozładowaniu akumulatorów NiMH/Camdium. Pierwszy typ ma zrzut 100% rocznie, a drugi typ ma około 10%.

Płytka drukowana do ładowarki występuje w kilku wersjach, w jednej z nich gniazdo USB jest wygodnie umieszczone bezpośrednio na płytce, czyli można użyć męsko-męskiego kabla USB.

Możesz pobrać tablice w formacie .lay tutaj

Funkcje ładowania akumulatorów Ni(MH, wymagania ładowarki i główne parametry)

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe sukcesywnie pojawiają się na rynku, a technologia ich produkcji jest udoskonalana. Wielu producentów stopniowo poprawia swoje właściwości. W szczególności wzrasta liczba cykli ładowania-rozładowania i maleje samorozładowanie akumulatorów Ni─MH. Ten typ baterii został wyprodukowany w celu zastąpienia baterii Ni─Cd i stopniowo wypychają je z rynku. Istnieją jednak pewne zastosowania, w których akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe nie mogą zastąpić akumulatorów kadmowych. Zwłaszcza tam, gdzie wymagane są wysokie prądy rozładowania. Oba typy akumulatorów wymagają odpowiedniego ładowania, aby przedłużyć ich żywotność. Mówiliśmy już o ładowaniu akumulatorów niklowo-kadmowych, a teraz kolej na ładowanie akumulatorów Ni-MH.

W procesie ładowania akumulator przechodzi szereg reakcji chemicznych, do których trafia część dostarczonej energii. Reszta energii zamieniana jest na ciepło. Wydajność procesu ładowania to ta część dostarczonej energii, która pozostaje w „rezerwacie” akumulatora. Wartość sprawności może się różnić w zależności od warunków ładowania, ale nigdy nie wynosi 100 procent. Warto zauważyć, że sprawność ładowania akumulatorów Ni─Cd jest wyższa niż w przypadku wodorku niklu. Proces ładowania akumulatorów Ni─MH przebiega z dużym wydzielaniem ciepła, co narzuca swoje ograniczenia i cechy. Aby uzyskać więcej informacji, przeczytaj artykuł pod podanym linkiem.

Szybkość ładowania jest najbardziej zależna od ilości dostarczanego prądu. To, jakie prądy należy ładować akumulatory Ni─MH, zależy od wybranego rodzaju ładowania. W tym przypadku prąd mierzony jest w ułamkach pojemności (C) akumulatorów Ni─MH. Na przykład o pojemności 1500 prąd mAh 0,5C wyniesie 750 mA. W zależności od szybkości ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych istnieją trzy rodzaje ładowania:

• Kroplówka (prąd ładowania 0,1C);
• Szybki (0,3C);
• Przyspieszony (0,5─1С).

W zasadzie istnieją tylko dwa rodzaje ładowania: kroplowe i przyspieszone. Szybkie i przyspieszone to praktycznie to samo. Różnią się jedynie sposobem zatrzymania procesu ładowania.

Ogólnie rzecz biorąc, każde ładowanie akumulatorów Ni─MH prądem większym niż 0,1C jest szybkie i wymaga monitorowania niektórych kryteriów zakończenia procesu. Ładowanie kroplowe nie wymaga tego i może być kontynuowane w nieskończoność.

Rodzaje ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych

Przyjrzyjmy się teraz bardziej szczegółowo funkcjom różnych rodzajów ładowania.

Ładowanie kroplowe akumulatorów Ni (MH)

Warto w tym miejscu wspomnieć, że ten rodzaj ładowania nie zwiększa żywotności akumulatorów Ni─MH. Ponieważ ładowanie kroplowe nie wyłącza się nawet po pełne naładowanie, prąd jest wybierany bardzo mały. Dzieje się tak, aby akumulatory nie przegrzewały się podczas długotrwałego ładowania. W przypadku akumulatorów Ni─MH wartość prądu można nawet obniżyć do 0,05C. W przypadku niklu i kadmu odpowiedni jest 0,1C.

Przy ładowaniu kroplowym nie ma charakterystycznego maksymalnego napięcia, a ograniczeniem tego typu ładowania może być jedynie czas. Aby oszacować wymagany czas, musisz znać pojemność i początkowe ładowanie akumulatora. Aby dokładniej obliczyć czas ładowania, musisz rozładować baterię. Wyeliminuje to wpływ opłaty początkowej. Wydajność ładowania kroplowego akumulatorów Ni─MH kształtuje się na poziomie 70 proc., czyli jest niższa niż w przypadku innych typów. Wielu producentów akumulatorów niklowo-wodorkowych nie zaleca ładowania podtrzymującego. Chociaż ostatnio pojawia się coraz więcej informacji, że nowoczesne modele akumulatorów Ni─MH nie ulegają degradacji podczas procesu ładowania kroplowego.

Szybkie ładowanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych

Producenci akumulatorów Ni─MH w swoich zaleceniach podają charakterystyki ładowania prądem o wartości w zakresie 0,75─1C. Należy pamiętać o tych wartościach przy wyborze prądu do ładowania akumulatorów Ni─MH. Prądy ładowania powyżej tych wartości nie są zalecane, ponieważ może to spowodować otwarcie zaworu bezpieczeństwa w celu uwolnienia ciśnienia. Szybkie ładowanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych jest zalecane w temperaturze 0-40 stopni Celsjusza i napięciu 0,8-0,8 wolta.

Wydajność procesu szybkie ładowanie znacznie więcej niż kroplówka. To około 90 proc. Jednak pod koniec procesu wydajność gwałtownie spada, a energia jest zamieniana na ciepło. Wewnątrz akumulatora gwałtownie wzrasta temperatura i ciśnienie. mieć zawór awaryjny, który może się otworzyć, gdy ciśnienie wzrośnie. W takim przypadku właściwości akumulatora zostaną bezpowrotnie utracone. Tak i ja ciepło ma szkodliwy wpływ na strukturę elektrod akumulatora. Dlatego potrzebne są jasne kryteria, według których proces ładowania zostanie zatrzymany.

Poniżej przedstawiono wymagania dotyczące ładowarki (ładowarki) do akumulatorów Ni─MH. Na razie zauważamy, że takie ładowarki ładują się według określonego algorytmu. Ogólne kroki tego algorytmu są następujące:

• określenie obecności baterii;
• kwalifikacja baterii;
• wstępne ładowanie;
• przejście na szybkie ładowanie;
• szybkie ładowanie;
• ładowanie;
• wsparcie ładowania.

Na tym etapie przykładany jest prąd o wartości 0,1C i wykonywany jest test napięcia na biegunach. Aby rozpocząć proces ładowania, napięcie nie powinno przekraczać 1,8 wolta. W przeciwnym razie proces się nie rozpocznie.

Warto zauważyć, że sprawdzenie obecności baterii odbywa się na innych etapach. Jest to konieczne w przypadku wyjęcia akumulatora z ładowarki.

Jeśli logika pamięci ustali, że wartość napięcia jest większa niż 1,8 V, jest to postrzegane jako brak baterii lub jej uszkodzenie.

Kwalifikacja baterii

Tutaj określa się przybliżony szacunkowy poziom naładowania akumulatora. Jeśli napięcie jest mniejsze niż 0,8 V, nie można rozpocząć szybkiego ładowania akumulatora. W takim przypadku ładowarka włączy tryb wstępnego ładowania. Akumulatory Ni─MH rzadko rozładowują się poniżej 1 V podczas normalnego użytkowania. Dlatego wstępne ładowanie jest aktywowane tylko w przypadku głębokich rozładowań i po długim przechowywaniu akumulatorów.

Wstępne ładowanie

Jak wspomniano powyżej, wstępne ładowanie jest włączone, gdy akumulatory Ni─MH są głęboko rozładowane. Prąd na tym etapie jest ustawiony na 0,1÷0,3C. Ten etap jest ograniczony czasowo i trwa około 30 minut. Jeżeli w tym czasie akumulator nie przywróci napięcia 0,8 V, ładowanie zostanie przerwane. W takim przypadku bateria jest najprawdopodobniej uszkodzona.

Przejście na szybkie ładowanie

Na tym etapie następuje stopniowy wzrost prądu ładowania. Wzrost prądu następuje płynnie w ciągu 2-5 minut. W tym przypadku, podobnie jak w innych etapach, temperatura jest kontrolowana, a ładowanie jest wyłączane przy wartościach krytycznych.

Prąd ładowania na tym etapie mieści się w zakresie 0,5÷1C. Najważniejszą rzeczą na etapie szybkiego ładowania jest terminowe wyłączenie prądu. W tym celu podczas ładowania akumulatorów Ni─MH stosuje się sterowanie według kilku różnych kryteriów.

Dla tych, którzy nie wiedzą, podczas ładowania stosowana jest metoda delta napięcia. W trakcie ładowania stale rośnie, a pod koniec procesu zaczyna opadać. Zazwyczaj koniec ładowania jest określony przez spadek napięcia o 30 mV. Ale ta metoda kontroli z akumulatorami niklowo-metalowo-wodorkowymi nie działa zbyt dobrze. W tym przypadku spadek napięcia nie jest tak wyraźny jak w przypadku Ni─Cd. Dlatego, aby wywołać podróż, musisz zwiększyć czułość. A wraz ze zwiększoną czułością wzrasta prawdopodobieństwo fałszywych alarmów z powodu szumu baterii. Dodatkowo przy ładowaniu kilku akumulatorów operacja zachodzi w różnym czasie i cały proces jest rozmazany.

Ale nadal głównym jest zatrzymanie ładowania z powodu spadku napięcia. Przy ładowaniu prądem 1C spadek napięcia do wyłączenia wynosi 2,5÷12 mV. Czasami producenci ustawiają wykrywanie nie przez spadek, ale przez brak zmiany napięcia na końcu ładowania.

Jednocześnie, w ciągu pierwszych 5-10 minut ładowania, kontrola delta napięcia jest wyłączona. Wynika to z faktu, że po rozpoczęciu szybkiego ładowania napięcie akumulatora może się znacznie różnić w wyniku procesu fluktuacji. Dlatego na początkowym etapie kontrola jest wyłączona, aby wyeliminować fałszywe alarmy.

Ze względu na niezbyt dużą niezawodność rozładowywania przez deltę napięcia, sterowanie stosuje się również według innych kryteriów.

Pod koniec procesu ładowania akumulatora Ni─MH jego temperatura zaczyna rosnąć. Zgodnie z tym parametrem ładowanie jest wyłączone. Aby wykluczyć wartość temperatury OS, monitorowanie odbywa się nie według wartości bezwzględnej, ale według delta. Zwykle jako kryterium zakończenia ładowania przyjmuje się wzrost temperatury o więcej niż 1 stopień na minutę. Ale ta metoda może nie działać przy prądach ładowania mniejszych niż 0,5 C, gdy temperatura rośnie raczej powoli. I w tym przypadku istnieje możliwość doładowania akumulatora Ni-MH.

Istnieje również metoda kontrolowania procesu ładowania poprzez analizę pochodnej napięcia. W tym przypadku monitorowana jest nie delta napięcia, ale tempo jego maksymalnego wzrostu. Metoda pozwala na zatrzymanie szybkiego ładowania nieco wcześniej niż zakończenie ładowania. Ale taka kontrola wiąże się z szeregiem trudności, w szczególności z dokładniejszym pomiarem napięcia.

Niektóre ładowarki do akumulatorów Ni─MH nie wykorzystują do ładowania prądu stałego, ale prąd pulsacyjny. Jest dostarczany przez 1 sekundę w odstępach 20-30 milisekund. Jako zalety takiego ładunku eksperci nazywają bardziej równomierną dystrybucję substancji czynnych w całej objętości baterii i zmniejszenie tworzenia się dużych kryształów. Ponadto dokładniejszy pomiar napięcia jest raportowany w odstępach między bieżącymi aplikacjami. Jako rozszerzenie tej metody zaproponowano Reflex Charging. W takim przypadku, gdy przykładany jest prąd pulsacyjny, ładowanie (1 sekunda) i rozładowanie (5 sekund) naprzemiennie. Prąd rozładowania jest 1-2,5 razy niższy niż ładunek. Jako zalety można wyróżnić niższą temperaturę podczas ładowania i eliminację dużych formacji krystalicznych.

Podczas ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych bardzo ważne jest kontrolowanie końca procesu ładowania według różnych parametrów. Muszą być sposoby na przerwanie szarży. W tym celu można wykorzystać bezwzględną wartość temperatury. Często ta wartość wynosi 45-50 stopni Celsjusza. W takim przypadku ładowanie należy przerwać i wznowić po schłodzeniu. Zdolność do przyjęcia ładunku w akumulatorach Ni─MH w tej temperaturze jest zmniejszona.

Ważne jest, aby ustawić limit czasu ładowania. Można go oszacować na podstawie pojemności akumulatora, wielkości prądu ładowania i wydajności procesu. Limit jest ustalany na szacowany czas plus 5-10 procent. W takim przypadku, jeśli żadna z poprzednich metod sterowania nie zadziała, ładowanie wyłączy się o ustawionej godzinie.

Etap ładowania

Na tym etapie prąd ładowania jest ustawiony na 0,1─0,3C. Czas trwania około 30 minut. Dłuższe ładowanie nie jest zalecane, ponieważ skraca to żywotność baterii. Etap ładowania pomaga wyrównać ładunek ogniw w akumulatorze. Najlepiej, jeśli po szybkim ładowaniu akumulatory schłodzą się do temperatury pokojowej, a następnie rozpocznie się ładowanie. Wtedy bateria powróci do pełnej pojemności.

Ładowarki do akumulatorów Ni─Cd często przełączają akumulatory w tryb ładowania kroplowego po zakończeniu procesu ładowania. W przypadku akumulatorów Ni-MH będzie to przydatne tylko wtedy, gdy zostanie zastosowany bardzo mały prąd (około 0,005C). To wystarczy, aby zrekompensować samorozładowanie akumulatora.

W idealnym przypadku ładowanie powinno mieć funkcję włączania ładowania podtrzymującego w przypadku spadku napięcia akumulatora. Ładowanie rezerwowe ma sens tylko wtedy, gdy między ładowaniem akumulatorów a ich użytkowaniem jest wystarczająco długi czas.

Ultraszybkie ładowanie akumulatorów Ni-MH

A warto wspomnieć o ultraszybkim ładowaniu baterii. Wiadomo, że po naładowaniu do 70 procent swojej pojemności akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy ma wydajność ładowania bliską 100 procent. Dlatego na tym etapie sensowne jest zwiększenie prądu w celu jego przyspieszonego przejścia. Prądy w takich przypadkach są ograniczone do 10C. Głównym problemem jest tutaj określenie tych 70 procent ładunku, przy których prąd powinien zostać zredukowany do normalnego szybkiego ładowania. Zależy to w dużym stopniu od stopnia rozładowania, od którego rozpoczęło się ładowanie akumulatora. Wysoki prąd może łatwo doprowadzić do przegrzania akumulatora i zniszczenia struktury jego elektrod. Dlatego korzystanie z ultraszybkiego ładowania zalecane jest tylko w przypadku posiadania odpowiednich umiejętności i doświadczenia.

Ogólne wymagania dotyczące ładowarek do akumulatorów niklowo-wodorkowych

Nie zaleca się demontowania poszczególnych modeli do ładowania akumulatorów Ni─MH w ramach tego artykułu. Wystarczy powiedzieć, że mogą to być ładowarki wąsko skupione do ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych. Mają przewodowy algorytm ładowania (lub kilka) i stale nad nim pracują. I są uniwersalne urządzenia, które pozwalają dostroić parametry ładowania. Na przykład, . Takie urządzenia mogą służyć do ładowania różnych akumulatorów. W tym i dla, jeśli istnieje zasilacz o odpowiedniej mocy.

Trzeba powiedzieć kilka słów o tym, jakie cechy i funkcjonalność powinna mieć ładowarka do akumulatorów Ni─MH. Urządzenie musi być w stanie dostosować prąd ładowania lub jego automatyczna instalacja w zależności od rodzaju baterii. Dlaczego to jest ważne?

Obecnie istnieje wiele modeli akumulatorów niklowo-wodorkowych, a wiele akumulatorów o tym samym współczynniku kształtu może różnić się pojemnością. W związku z tym prąd ładowania musi być inny. Jeśli ładujesz prądem powyżej normy, będzie ogrzewanie. Jeśli jest poniżej normy, proces ładowania potrwa dłużej niż oczekiwano. W większości przypadków prądy na ładowarkach wykonywane są w postaci „presetów” dla typowych akumulatorów. Generalnie podczas ładowania producenci akumulatorów Ni-MH nie zalecają ustawiania prądu większego niż 1,3-1,5 ampera dla typu AA, niezależnie od pojemności. Jeśli z jakiegoś powodu musisz zwiększyć tę wartość, musisz zadbać o wymuszone chłodzenie akumulatorów.

Kolejny problem związany jest z odcięciem zasilania ładowarki podczas procesu ładowania. W takim przypadku, po włączeniu zasilania, rozpocznie się ono ponownie od etapu wykrywania baterii. O momencie, w którym kończy się szybkie ładowanie, nie decyduje czas, ale szereg innych kryteriów. Dlatego jeśli minął, zostanie pominięty po włączeniu. Ale etap doładowania odbędzie się ponownie, jeśli już był. W rezultacie bateria otrzymuje niepożądane przeładowanie i nadmierne nagrzewanie. Wśród innych wymagań stawianych ładowarkom akumulatorów Ni-MH jest niskie rozładowanie, gdy ładowarka jest wyłączona. Prąd rozładowania w ładowarce bez napięcia nie powinien przekraczać 1 mA.

Warto zwrócić uwagę na obecność jeszcze jednej ważnej funkcji w ładowarce. Musi rozpoznać pierwotne źródła prądu. Mówiąc najprościej, baterie manganowo-cynkowe i alkaliczne.

Podczas instalowania i ładowania takich akumulatorów w ładowarce mogą one eksplodować, ponieważ nie mają zaworu awaryjnego, aby zmniejszyć ciśnienie. Ładowarka musi być w stanie rozpoznać takie pierwotne źródła prądu i nie rozpocząć ładowania.

Chociaż warto tutaj zauważyć, że definicja baterii i pierwotnych źródeł prądu ma szereg trudności. Dlatego producenci pamięci nie zawsze wyposażają swoje modele w podobne funkcje.

Kupiłem kilka uchwytów na baterie AA (lub po prostu baterie) na Ali ... Coś jest czasami potrzebne w gospodarstwie, zwłaszcza jeśli montujesz lub naprawiasz jakiekolwiek urządzenia elektryczne lub gadżety. Właściwie nie byłoby już nic więcej o nich pisać (no cóż, po prostu oceń rezystancję styków, zmierz długość przewodów i oceń plastik na oko i ząb - co będzie w recenzji), ale trafiłem na jeden artykuł w internecie i narodził się pomysł, aby sprawdzić, czy możliwe jest przywrócenie pojemności wyczerpanym akumulatorom NiCd i NiMh, które nagromadziły się w gospodarstwie, a wrzucenie ich po prostu na wysypisko śmieci nie podnosi ręki, bo takie elementy trzeba z recyklingu ... Co z tego wyszło i czy w ogóle zadziałało ... Możesz dowiedzieć się, czytając recenzję ...
Uwaga- dużo zdjęć, ruch!!!

Tutaj właściwie sam artykuł, o którym wspomniałem w spisie treści recenzji…


Zacząłem szukać więcej informacji na temat odzyskiwania utraconych baterii NiCd i NiMh, a wyszukiwanie doprowadziło mnie do zabawnego artykułu w języku angielskim, który można przeczytać klikając na link: Ci, którzy nie znają angielskiego, mogą skorzystać z automatycznego tłumaczenia na rosyjski System Google. Z artykułu wyjąłem najważniejsze, że elementy NiCd i NiMh mają pamięć (dla NiCd jest to bardzo wyraźne, dla NiMh mniej wyraźne, ale i tak efekt występuje), a żeby przedłużyć ich żywotność, muszą być rozładowywane do określonego napięcia przed ładowaniem.


Zapewne wiele osób wie o tym, że producent zaleca rozładowywanie akumulatorów do napięcia szczątkowego 0,9-1V, a dopiero potem ładowanie. Często jednak jest to ignorowane i z czasem pierwiastki tracą swoją pojemność, tworzą się w nich kryształy soli kadmu i niklu. Aby je przynajmniej częściowo złamać, należy rozładować akumulatory małym prądem do napięcia resztkowego 0,4-0,5 V ...

Przy okazji trochę o tym, jak działa bateria: Podstawą każdej baterii są elektrody dodatnie i ujemne. Rzućmy okiem na akumulator NiCd. Elektroda dodatnia (katoda) zawiera wodorotlenek niklu NiOOH z proszkiem grafitowym (5-8%), a elektroda ujemna (anoda) zawiera metaliczny kadm Cd w postaci proszku.


Baterie tego typu są często nazywane bateriami zwijanymi, ponieważ elektrody są zwinięte w cylinder (rolka) wraz z warstwą oddzielającą, umieszczone w metalowej obudowie i wypełnione elektrolitem. Zwilżony elektrolitem separator (separator) izoluje płyty od siebie. Wykonany jest z włókniny, która musi być odporna na alkalia. Najpopularniejszym elektrolitem jest wodorotlenek potasu KOH z dodatkiem wodorotlenku litu LiOH, który sprzyja powstawaniu niklatów litu i zwiększa pojemność o 20%.

Akumulatory niklowo-wodorkowe w swojej konstrukcji są analogiczne do akumulatorów niklowo-kadmowych, a w procesach elektrochemicznych - akumulatory niklowo-wodorowe. Energia właściwa akumulatora Ni-MH jest znacznie wyższa niż energia właściwa akumulatorów Ni-Cd i Ni-H2
Akumulator NiMh (Nickel Metal Hydride) został zaprojektowany w podobny sposób jak NiCd:


Elektrody dodatnia i ujemna, oddzielone separatorem, są zwijane w rolkę, którą wkłada się do obudowy i zamyka zaślepką z uszczelką. Pokrywa posiada zawór bezpieczeństwa działający pod ciśnieniem 2-4 MPa w przypadku awarii w działaniu akumulatora.

Uzbrojony w wiedzę postanowiłem spróbować zmontować coś podobnego jak w artykule „Automatyczne rozładowywanie”, a w praktyce pomoże to sprawdzić, czy pomoże, czy nie, przywrócić przynajmniej częściowo akumulatory, które straciły swoją pojemność. .. Zmontowałem takie urządzenie testowe według schematu podanego w artykule. W artykule jako wskazówkę użyto żarówki 1V 75mA, nie wiem gdzie autor ją znalazł. W artykule zasugerowano również użycie diody LED, ale ten pomysł nie zadziała, ponieważ wszystkie diody LED nie świecą przy 1-1,5 V ... Dlatego jako wskaźnik zastosowano amperomierz ...

Początkowy prąd rozładowania świeżo naładowanego akumulatora wynosi 250mA i stopniowo maleje. Przy napięciu szczątkowym 1V prąd rozładowania spada do 30-40mA, prawie taki sam prąd jest potrzebny, aby spróbować rozbić kryształy „żużla” w akumulatorze ...
Przeprowadziłem mały test baterii AAA Ni-Mh „zabitej” przez radiotelefon, w sumie przeprowadzono 4 cykle ładowania-rozładowania. Testy przeprowadzono w ten sposób: Akumulator został rozładowany do zalecanego przez producenta napięcia 1V i został w pełni naładowany za pomocą automatycznej ładowarki Soshine (dzięki Chińczykom)

Ładowarka zlicza ilość ładunku „wpompowanego” do akumulatora, oczywiście jest to błędny sposób szacowania pojemności, ponieważ konieczne jest mierzenie pojemności akumulatora podczas rozładowywania, a nie ładowania (pojemność zmierzymy poprawnie w przyszłości ), ale pośrednio można ocenić, czy pojemność „zabitego” baterii zmienia się, czy nie…

Dygresja liryczna

Nawiasem mówiąc, na Musce wielu autorów „grzeszyło” tym, mierząc pojemność baterii za pomocą ulubionego przez wszystkich „białego lekarza” ... Po zmierzeniu ładunku „wdmuchniętego” w baterię mówią o baterii pojemność o ważnym wyglądzie, nie biorąc pod uwagę, że nie wszystko jest „napompowane” można „zdmuchnąć” z powrotem, a także liczne straty energii na samorozładowanie, nagrzewanie akumulatora itp. Każda recenzja urządzenia z portem USB jest uważana za niekompletną, jeśli nie zawiera zdjęcia „białego lekarza”. Chińczycy wzbogacili się chyba na sprzedaży tych superurządzeń do testów...))))

W pełni naładowany akumulator pobierał 480 mAh „ładunku” i został wyładowany w fabrycznie wyprodukowanym urządzeniu rozładowującym… Odcięcie rozładowania nastąpiło przy szczątkowym napięciu akumulatora 0,5 V… Wartość ta zależy od parametrów tranzystorów zastosowanych w urządzeniu rozładowującym… Cykl ładowania-rozładowania powtórzono 4 razy... Wyniki badań wstępnych podano poniżej:

1 ładowanie - 680 mAh

2-ładowanie - 726mAh

3- ładowanie - 737 mAh

4- ładowanie - 814 mAh

Cóż, widzimy pozytywny trend… Przynajmniej coraz więcej „ładunku” dostaje się do akumulatora, ale niestety jest to tylko pośrednie oszacowanie pojemności, a żeby dokładnie to ocenić, trzeba akumulator rozładować przez pomiar pojemności ...
Co będziemy robić dalej?
Dla prawidłowej oceny pojemności akumulatora zamówiono u Chińczyków nową ładowarkę i rozładowywanie VM200... Jest w stanie rozładować akumulator i zmierzyć pojemność, będzie znacznie dokładniejsza...

Ponieważ można od razu przetestować 4 akumulatory, postanowiono przerobić ładowarkę i uczynić ją również 4-kanałową. Ładowarka VM200 jest oczywiście w stanie samodzielnie rozładować akumulator, ale robi to do napięcia resztkowego 0,9V, co nie wystarcza, muszę rozładować każdy element do 0,4V, więc schemat innego urządzenia wyładowczego znaleziono w Internecie

Przetłumaczyłem ten schemat na nowoczesne elementy i pomnożyłem go do 4 kanałów...
Okazało się, że takie urządzenie rozładowujące:




Ponieważ we wszystkich 4 kanałach ustawiłem takie samo napięcie odcięcia komparatorów, poradziłem sobie z jedną diodą Zenera i jednym rezystorem konstrukcyjnym dla wszystkich czterech kanałów...
Dla tych, którzy chcą powtórzyć, podaję link do płytki drukowanej, wszystkie elementy są na niej podpisane

To tam dotarliśmy do naszych uchwytów na baterie lub baterie... Potrzebowałem 4 sztuki, reszta pójdzie "w rezerwie"... Jak zwykle link już idzie "donikąd", więc umieściłem podobny produkt z inny sprzedawca w tytule. Załączam zrzut ekranu zamówienia pod spojlerem, bo inaczej nie uwierzą, że zamawiam części od Chińczyków...))))

Zrzut ekranu zamówienia

Podczas gdy Chińczycy pełną parą, na rikszach, w pocie czoła, przynoszą mi moje 2 paczki, pozwolę sobie na krótką liryczną dygresję... płytki z obwodami drukowanymi, a w ogóle nie trzeba się kąpać, tylko po prostu wyrzucić zużyte baterie... Może to prawda, ale każdy ma swój sposób, ktoś pije wódkę, ktoś idzie do łaźni, ale lubię coś tworzyć, nawet jeśli to wydaje się komuś bez sensu ... Najważniejsze, że mi się podoba, ale życzę tylko dobrego odpoczynku, przeczytania mojej recenzji, może dowiedz się czegoś nowego i przedyskutuj to w komentarzach, po prostu nie rób tego wnieść spory do „holivaru” ...)) )
Czekając na przesyłkę zrobiłem moduł sygnalizacyjny, zamiast woltomierza do pierwszej wersji płytki, która jest na dwóch tranzystorach...

zabawa pod spojlerem

Wszystko to odbywa się na chipie LM3914, prawie zgodnie z typowym schematem z arkusza danych. Zasilanie 5V z jakiejś ładowarki komórka... Na płytce znajduje się zworka, która może przełączyć mikroukład z trybu "Punktowego" na tryb "Kolumnowy" i odwrotnie ...

tylna strona


Gdy świeci jedna czerwona dioda LED, napięcie akumulatora wynosi 0,2 V, gdy cały pasek jest włączony, oznacza to 1,2 V na akumulatorze. Każda zgaszona dioda LED wskazuje, że napięcie na akumulatorze spadło o kolejne 0,1V... Wygodnie jest używać tej płytki w postaci woltomierza wskaźnikowego o dość dużej dokładności...

Ostatecznie obie paczki dotarły, nie będę opisywał rozpakowywania, ważenia, mierzenia wymiarów, bo jasne jest, że uchwyty na baterie AA są nieco większe niż same baterie… Oto ogólny widok uchwytu.


Plastik jest elastyczny, dobrze trzyma baterię, ponadto dość trudno wyciągnąć baterię palcami, trzeba ją podważyć jakimś cienkim przedmiotem np. śrubokrętem.
Sprawdź rezystancję styku sprężynowego. 2 miliomy...


Długość przewodów (czerwony i czarny) to około 15 cm.

Teraz ustawmy napięcie odcięcia komparatorów, można to zrobić na dowolnym z czterech kanałów. I sprawdźmy prąd jakim będą rozładowywane nasze akumulatory... Do urządzenia rozładowującego dostarczamy 5V z jakiegoś źródła zasilania z telefonu komórkowego. Widzimy, że wszystkie diody LED są włączone. Zielony oznacza, że ​​zasilanie jest podłączone, a czerwone 4 diody informują nas, że wszystkie komparatory są w stanie zamkniętym i nie następuje rozładowanie.

Opis procesu instalacji i zdjęcia pod spojlerem

Do pierwszego kanału podłączamy zasilacz laboratoryjny i podajemy 1,2V - jest to napięcie w pełni naładowanego akumulatora... Widzimy, że rozpoczęło się rozładowanie prądem 70mA (po prawej dokładny amperomierz z 4 cyframi po przecinku)


Należy pamiętać, że zgasła dioda LED pierwszego kanału, sygnalizując, że rozpoczęło się wyładowanie w tym kanale...


Przy napięciu akumulatora 0,5V prąd rozładowania wynosi 40mA w zasadzie właśnie taki prąd jest tym, czego potrzebujemy, aby skutecznie rozbić powstałe kryształki...


Przy napięciu 0,4 V komparator zamyka się i rozładowanie jest zakończone. Zauważ, że prąd na amperomierzu spadł do zera

Za pomocą zaciskarki (nie taniej, profesjonalnej, kupionej na Ali) zaciskamy przewody w specjalne końcówki do złączy


Okazuje się, że taka zaciśnięta końcówka ... Fajnie jest pracować z profesjonalnym narzędziem, chociaż nie jest to tanie, ale wygoda i wynik są tego warte.

No cóż... wszystko gotowe, wybieramy kandydatów do przywrócenia pojemności. Numery 1 i 2 to akumulatory NiMh z golarki elektrycznej Panasonic, początkowa pojemność nie jest znana. Po 3 latach w maszynce elektrycznej w pełni naładowane baterie nie wystarczały już na jedno golenie. W elektrokardiografie sprawdziły się baterie niklowo-kadmowe o numerach 3 i 4 o pojemności początkowej 600mA...
Ponieważ akumulatory leżą nieużywane przez długi czas, najpierw trzeba je „rozweselić”, można to zrobić na ładowarce BM200, wybierając tryb Gharge-Refresh - ładowarka wykona 3 cykle rozładowania do 0,9V , a następnie w pełni naładuj i tak dalej 3 razy. W takim przypadku pojemność nieznacznie wzrasta. Tym samym wyeliminujemy błąd, nieznaczny wzrost pojemności, który zostanie dodany po kilku cyklach „treningu” przez długi czas leżący bez pracy baterii. Szkolenie zostało zrealizowane, trwało około 36 godzin

Teraz możesz rozpocząć proces odzyskiwania...


Wkładamy wszystkie baterie do ładowarki, wybieramy tryb „Charging-Test”… i czekamy… Po pełne naładowanie prąd 200mA, ładowarka rozładuje akumulatory do 0,9V prądem 100mA i obliczy podaną pojemność. Będziemy działać z nim jako początkową zdolnością przed odzyskaniem.


Rano ładowarka podała obliczoną pojemność akumulatorów, potraktujemy ją jako wartości początkowe, akumulatory niklowo-kadmowe straciły połowę swojej początkowej pojemności, akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe, nie wiadomo ile miały pojemności początkowo podejrzewam gdzieś około 1200mAh, ale to nie ma znaczenia, dla nas najważniejsza jest dynamika i przywrócenie pojemności.


Wkładamy wszystkie baterie do urządzenia rozładowującego, widzimy że zgasły wszystkie czerwone diody, we wszystkich czterech kanałach baterie zaczęły się rozładowywać. Gdy na każdym akumulatorze zostanie osiągnięte napięcie szczątkowe 0,4V, komparatory zamkną się i zaświecą się czerwone diody LED sygnalizujące koniec rozładowania. Może to zająć dużo czasu...


Wróciłem do domu z pracy, świecą wszystkie 4 czerwone diody na urządzeniu wyładowczym. Na wszelki wypadek zmierzyłem napięcie szczątkowe na wszystkich akumulatorach woltomierzem. Około 0,4V na każdym ...

Cóż, zaczynamy powtarzać cykl rozładowania-ładowania. Długie i żmudne, dzień i noc. Wszystkie testy trwały 4 dni. Na wyświetlaczu pamięci VM200 widoczna jest dodatnia dynamika, coraz więcej ładunku „wchodzi” do akumulatorów… Widać, że metoda działa…)))))


Ale kropki się skończyły i zorganizuje ostateczny test pojemności akumulatora podczas rozładowania.
Minęło 5 cykli ładowania i rozładowania ... Umieszczamy baterie, aby określić pojemność, jest to tryb „Test ładowania” ... Cóż, oto ostateczny wynik - werdykt ...


Jak widać, jaka to była pojemność, tak pozostało... Cud się nie zdarzył, chociaż wszystko mówiło, że baterie są odnawiane, bo. pojemność „wstrzykiwana” rośnie… Ale niestety…
W tym momencie Moskowici, którzy mają wykształcenie humanitarne, niestety zamknęli przegląd i dali mi grubego minusa… Moskawici, którzy mają wykształcenie inżynierskie, chichotali i myśleli, że nikt jeszcze nie oszukał praw fizyki, chemii , starość i staruszka z kosą… I wiedzieli o tym z góry… Ale… Jest jedno małe ALE…
Jak pamiętacie, pisałem wcześniej o regenerowaniu baterii AAA z telefonu radiowego, na początku artykułu... Baterie działały przez 2 lata i przestały trzymać ładunek. Jeśli usuniesz telefon z ładowania, po 10-15 minutach ikona niskiego poziomu baterii migała na ekranie i żądała naładowania telefonu. Jeśli jego prośba została zignorowana, telefon po prostu się wyłączył. To było około rok temu. Po 4 cyklach rozładowania-ładowania ponownie wkładam baterie do telefonu i pracują w nim już od roku, nawet jeśli telefon trzeba ładować trochę częściej niż przy nowych bateriach, ALE !! ! Telefon normalnie działa przez rok z odnowionymi bateriami !!! Dlaczego i jak, nie wiem... Ale fakt pozostaje...
Teraz zwróćmy naładowane baterie do maszynki do golenia Panasonic… Zanim baterie zostały przywrócone, po pełnym naładowaniu starczało to około 4-5 minut… Potem brzytwa nieuchronnie „umarła”… No cóż, sprawdźmy, ja włożyłem baterie z powrotem na miejsce...ogoliłem się...potem trzymałem przez kolejne 25 minut brzytwa włączona...Brzęczy, jakby miała nowe baterie...silnika nie męczyłem dalej . ..wyłączyłem... czuję, że te baterie jeszcze na chwilę mi wystarczą...
Nie będę wyciągał wniosków, każdy może je wyciągnąć sam... Dziękuję wszystkim, którzy przeczytali moją recenzję do końca...
Na koniec recenzji, zgodnie z tradycją zwierzę… Zwierzęciu spodobało się tworzywo sztuczne i opór styku sprężynowego, ale tak naprawdę nie podobała mu się długość przewodów… Musi być dłuższy… a szelest powinien być na końcu przewodów...