Paano i-charge nang tama ang mga baterya ng NiMH

2024 May -akda: Trinity Chesterton | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 08:25

Ang NiMH ay nangangahulugang Nickel Metal Hydride. Ang wastong pag-charge ay susi sa pagpapanatili ng performance at mahabang buhay. Kailangan mong malaman ang teknolohiyang ito upang masingil ang NiMH. Ang pagbawi ng mga cell ng NiMH ay isang medyo kumplikadong proseso, dahil ang peak ng boltahe at ang kasunod na pagbaba ay mas maliit, at samakatuwid, ang mga tagapagpahiwatig ay mas mahirap matukoy. Ang sobrang pag-charge ay humahantong sa sobrang pag-init at pagkasira ng cell, pagkatapos nito ay mawawala ang kapasidad, na nagreresulta sa pagkawala ng functionality.

Disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang Baterya ay isang electrochemical device kung saan ang elektrikal na enerhiya ay kino-convert at iniimbak sa kemikal na anyo. Ang kemikal na enerhiya ay madaling ma-convert sa elektrikal na enerhiya. Gumagana ang NiMH sa prinsipyo ng pagsipsip, pagpapalabas at pagdadala ng hydrogen sa loob ng dalawang electrodes.

Ang mga NiMH na baterya ay binubuo ng dalawang metal strip na gumaganap bilang positibo at negatibong mga electrodes, at isang insulating foil separator sa pagitan ng mga ito. Ang enerhiya na "sandwich" ay sugat at inilagay sa isang baterya kasama ng likidoelectrolyte. Ang positibong elektrod ay karaniwang binubuo ng nickel, ang negatibong elektrod ng metal hydride. Kaya tinawag na "NiMH", o "nickel metal hydride".

Mga Benepisyo:

1. Naglalaman ng mas kaunting mga lason at environment friendly at recyclable.
2. Mas mataas ang memory effect kaysa sa Ni-Cad.
3. Mas ligtas kaysa sa mga bateryang lithium.

Mga Kapintasan:

1. Ang malalim na discharge ay nagpapaikli ng buhay at gumagawa ng init sa panahon ng mabilis na pag-charge at mataas na pagkarga.
2. Mas mataas ang self-discharge kumpara sa ibang mga baterya at dapat isaalang-alang bago mag-charge ng NiMH.
3. Kailangan ng mataas na antas ng pagpapanatili. Dapat na ganap na na-discharge ang baterya upang maiwasan ang pagbuo ng kristal habang nagcha-charge.
4. Mas mahal kaysa sa baterya ng Ni-Cad.

Mga katangian ng charge/discharge

Ang Nickel-Metal Hydride cell ay may maraming katangian na katulad ng NiCd, gaya ng discharge curve (na may karagdagang pag-charge) na maaaring tanggapin ng baterya. Hindi ito pinahihintulutan ng sobrang pagsingil na nagdudulot ng pagbaba ng kapasidad, na isang malaking problema para sa mga taga-disenyo ng charger.

Kasalukuyang mga detalye na kailangan para maayos na ma-charge ang isang NiMH na baterya:

1. Na-rate na boltahe ay 1.2V.
2. Partikular na enerhiya - 60-120 Wh/kg.
3. Energy density - 140-300 Wh/kg.
4. Specific power - 250-1000 W/kg.
5. Kahusayan sa pag-charge/discharge -90%.

Ang kahusayan sa pag-charge ng mga nickel na baterya ay mula 100% hanggang 70% ng buong kapasidad. Sa una ay may bahagyang pagtaas sa temperatura, ngunit sa paglaon, kapag tumaas ang antas ng singil, bumaba ang kahusayan, na bumubuo ng init, na dapat isaalang-alang bago mag-charge ng NiMH.

Kapag ang baterya ng NiCD ay na-discharge sa isang partikular na minimum na boltahe at pagkatapos ay na-charge, kailangang mag-ingat upang bawasan ang epekto ng pag-conditioning (tungkol sa bawat 10 cycle ng charge/discharge), kung hindi ay magsisimula itong mawalan ng kapasidad. Para sa NiMH, hindi kinakailangan ang kinakailangang ito dahil bale-wala ang epekto.

Gayunpaman, ang ganitong proseso ng pagbawi ay maginhawa din para sa mga NiMH device, inirerekomendang isaalang-alang ito bago mag-charge ng mga baterya ng NiMH. Ang proseso ay paulit-ulit ng tatlo hanggang limang beses bago nila maabot ang buong kapasidad. Tinitiyak ng proseso ng pagkokondisyon ng mga rechargeable na baterya na tatagal ang mga ito ng maraming taon.

Mga paraan ng pagbawi ng NiMH

May ilang paraan ng pag-charge na maaaring gamitin sa mga baterya ng NiMH. Sila, tulad ng NiCds, ay nangangailangan ng patuloy na kasalukuyang mapagkukunan. Ang bilis ay karaniwang ipinahiwatig sa katawan ng cell. Hindi ito dapat lumampas sa mga teknolohikal na pamantayan. Ang mga limitasyon ng mga hangganan ng pagsingil ay malinaw na kinokontrol ng mga tagagawa. Bago gumamit ng mga baterya, kailangan mong malinaw na malaman kung anong kasalukuyang i-charge ang mga baterya ng NiMH. Mayroong ilang mga paraan na ginagamit upang maiwasan ang pagkabigo:

1. Nagcha-charge ayon sa timer. Paggamit ng oras para saang pagtukoy sa katapusan ng proseso ay ang pinakamadaling paraan. Kadalasan ay naka-built in sa device ang isang electronic timer, kahit na maraming device ang walang feature na ito. Ipinapalagay ng diskarte na ang cell ay sinisingil mula sa isang kilalang estado, tulad ng kapag ganap na itong na-discharge.
2. Thermal detection. Ang pagpapasiya ng pagtatapos ng proseso ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsubaybay sa temperatura ng elemento. Bagama't mas umiinit ang device kapag na-overcharge, mahirap na tumpak na sukatin ang pagtaas ng temperatura dahil ang gitna ng baterya ay magiging mas mainit kaysa sa labas.
3. Detection ng negatibong delta boltahe. Nakikita ng NiMH ang pagbaba ng boltahe (5 mV). Bago mag-charge ng mga baterya ng NiMH, ipinakilala ang pag-filter ng ingay upang mapagkakatiwalaang makuha ang gayong pagbaba upang matiyak na ang "parasitic" na sensor at iba pang ingay ay hindi hahantong sa pagtatapos ng pag-charge.

Parallel supply ng mga elemento

Ang parallel na pag-charge ng mga baterya ay nagpapahirap sa husay na pagtukoy sa pagtatapos ng proseso. Ito ay dahil hindi makatitiyak na ang bawat cell o pakete ay may parehong pagtutol at samakatuwid ang ilan ay kukuha ng higit na kasalukuyang kaysa sa iba. Nangangahulugan ito na dapat gumamit ng hiwalay na charging circuit para sa bawat linya sa parallel unit. Dapat itong matukoy kung gaano karaming kasalukuyang sisingilin ang NiMH sa pamamagitan ng pagbabalanse, halimbawa, gamit ang mga resistor ng ganoong halaga na dominahin nila ang mga parameter ng kontrol.

Ang mga modernong algorithm ay binuo upang matiyak ang tumpak na pagsingil nang hindi gumagamit ng thermistor. Ang mga itoAng mga device ay katulad ng Delta V, ngunit may mga espesyal na paraan ng pagsukat para sa pag-detect ng full charge, kadalasang kinasasangkutan ng ilang uri ng cycle kung saan ang boltahe ay sinusukat sa isang agwat ng oras at sa pagitan ng mga pulso. Para sa mga multi-element na packet, kung wala sila sa parehong estado at hindi balanse ang kapasidad, maaari silang mapuno nang paisa-isa, na hudyat ng pagtatapos ng isang yugto.

Magtatagal ng ilang cycle upang balansehin ang mga ito. Kapag ang baterya ay umabot sa dulo ng singil nito, ang oxygen ay nagsisimulang mabuo sa mga electrodes at muling pinagsama sa catalyst. Ang bagong kemikal na reaksyon ay lumilikha ng init na madaling masukat gamit ang isang thermistor. Ito ang pinakaligtas na paraan upang matukoy ang pagtatapos ng isang proseso sa isang mabilis na pag-restore.

Murang paraan para muling buuin

Ang magdamag na pag-charge ay ang pinakamurang paraan para mag-charge ng NiMH na baterya sa C/10, na mas mababa sa 10% ng rate na kapasidad bawat oras. Dapat itong isaalang-alang upang maayos na singilin ang NiMH. Kaya ang 100mAh na baterya ay sisingilin sa 10mA sa loob ng 15 oras. Ang pamamaraang ito ay hindi nangangailangan ng end-of-process sensor at nagbibigay ng buong singil. Ang mga modernong cell ay may oxygen recycle catalyst na pumipigil sa pagkasira ng baterya kapag nalantad sa electric current.

Hindi magagamit ang paraang ito kung ang bilis ng pag-charge ay higit sa C/10. Ang minimum na boltahe na kinakailangan para sa isang kumpletong reaksyon ay nakasalalay sa temperatura (hindi bababa sa 1.41V bawat cell sa 20 degrees), na dapat isaalang-alang upang maayos na ma-charge ang NiMH. Ang matagal na paggaling ay hindi nagiging sanhi ng bentilasyon. Bahagyang pinapainit nito ang baterya. Upang mapanatili ang buhay ng serbisyo, inirerekumenda na gumamit ng timer na may saklaw na 13 hanggang 15 oras. Ang Ni-6-200 charger ay may microprocessor na nag-uulat ng estado ng pag-charge sa pamamagitan ng LED at gumaganap din ng function ng pag-synchronize.

Mabilis na proseso ng pag-charge

Gamit ang timer, maaari mong i-charge ang C/3.33 sa loob ng 5 oras. Ito ay medyo delikado dahil ang baterya ay dapat na ganap na ma-discharge muna. Ang isang paraan upang matiyak na hindi ito mangyayari ay ang awtomatikong i-discharge ang baterya sa pamamagitan ng charger, na pagkatapos ay magsisimula sa proseso ng pagbawi sa loob ng 5 oras. Ang pamamaraang ito ay may kalamangan sa pag-aalis ng anumang posibilidad na lumikha ng negatibong memorya ng baterya.

Sa kasalukuyan, hindi lahat ng manufacturer ay gumagawa ng mga naturang charger, ngunit ang microprocessor board ay ginagamit, halimbawa, sa C/10 /NiMH-NiCad-solar-charge-controller charger at madaling mabago para magsagawa ng discharge. Kakailanganin ang power dissipator para mawala ang enerhiya ng isang bahagyang na-charge na baterya sa loob ng makatwirang tagal ng panahon.

Kung gumamit ng temperature monitor, maaaring ma-charge ang mga baterya ng NiMH nang hanggang 1C, sa madaling salita, 100% amp-hour na kapasidad sa loob ng 1.5 oras. Ginagawa ito ng PowerStream battery charge controller kasabay ng control board na may kakayahang magsukat ng boltahe at kasalukuyang para sa mas kumplikadong mga algorithm. Kapag tumaas ang temperatura, dapat itigil ang proseso, at kailanDapat itakda ang halaga ng dT/dt sa 1-2 degrees kada minuto.

May mga bagong algorithm na gumagamit ng kontrol ng microprocessor kapag ginagamit ang -dV signal upang matukoy ang katapusan ng pagsingil. Sa pagsasagawa, gumagana nang mahusay ang mga ito, kaya naman ginagamit ng mga modernong device ang teknolohiyang ito, na kinabibilangan ng on at off na mga proseso upang sukatin ang boltahe.

Mga detalye ng adaptor

Ang isang mahalagang isyu ay ang buhay ng baterya, o ang kabuuang panghabambuhay na gastos ng system. Sa kasong ito, nag-aalok ang mga manufacturer ng mga device na may kontrol sa microprocessor.

Algorithm para sa perpektong charger:

1. Soft start. Kung ang temperatura ay higit sa 40 degrees o mas mababa sa zero, magsimula sa pag-charge ng C/10.
2. Pagpipilian. Kung ang na-discharge na boltahe ng baterya ay mas mataas sa 1.0 V/cell, i-discharge ang baterya sa 1.0 V/cell, at pagkatapos ay magpatuloy sa mabilis na pag-charge.
3. Mabilis na pag-charge. Sa 1 degree hanggang ang temperatura ay umabot sa 45 degrees o dT ay nagpapahiwatig ng full charge.
4. Pagkatapos makumpleto ang mabilis na pag-charge, singilin sa C/10 sa loob ng 4 na oras upang matiyak ang buong singil.
5. Kung ang boltahe ng naka-charge na baterya ng NiMH ay tumaas sa 1.78V/cell, ihinto ang operasyon.
6. Kung ang oras ng mabilis na pag-charge ay lumampas sa 1.5 oras nang walang pagkaantala, ito ay ititigil.

Sa teoryang, ang recharge ay isang rate ng pagsingil na sapat na mabilis upang mapanatiling ganap na naka-charge ang baterya, ngunit sapat na mabagal upang maiwasan ang sobrang pag-charge. Pagtukoy sa pinakamainam na rate ng recharge para sa isang partikular na bateryamedyo mahirap ilarawan, ngunit karaniwang tinatanggap na ito ay halos sampung porsyento ng kapasidad ng baterya, halimbawa, para sa Sanyo 2500 mAh AA NiMH, ang pinakamainam na recharging rate ay 250 mA o mas mababa. Dapat itong isaalang-alang upang maayos na ma-charge ang mga NiMH na baterya.

Mga proseso ng pagkasira ng baterya

Ang pinakakaraniwang sanhi ng napaaga na pagkasira ng baterya ay ang sobrang pagkarga. Ang mga uri ng charger na kadalasang sanhi nito ay ang tinatawag na "fast charger" sa loob ng 5 o 8 oras. Ang problema sa mga instrumentong ito ay wala talaga silang mekanismo ng pagkontrol sa proseso.

Karamihan sa kanila ay may simpleng functionality. Nagcha-charge sila nang buong bilis para sa isang nakapirming tagal ng panahon (karaniwan ay lima o walong oras) at pagkatapos ay i-off o lumipat sa isang mas mababang "manual" na bilis. Kung sila ay ginamit nang maayos, kung gayon ang lahat ay nasa ayos. Kung maling nailapat ang mga ito, paiikliin ang buhay ng baterya sa maraming paraan:

1. Kapag ang mga bateryang ganap na na-charge o bahagyang naka-charge ay ipinasok sa device, hindi nito maramdaman ito, kaya ganap nitong na-charge ang mga baterya kung saan ito idinisenyo. Kaya, bumababa ang kapasidad ng baterya.
2. Ang isa pang karaniwang sitwasyon ay ang pag-antala sa kasalukuyang cycle ng pag-charge. Gayunpaman, ito ay sinusundan ng isang muling pagkonekta. Sa kasamaang-palad, ito ay nagiging sanhi ng isang buong ikot ng pagsingil upang ma-restart, kahit na ang nakaraang ikot ay halos kumpleto na.

Ang pinakamadaling paraanUpang maiwasan ang mga sitwasyong ito, gumamit ng isang intelligent na microprocessor-controlled na charger. Maaari nitong makita kapag ang baterya ay ganap na na-charge, at pagkatapos - depende sa disenyo nito - maaaring ganap na patayin o lumipat sa trickle charge mode.

iMax B6 smart device

Upang ma-charge ang NiMH iMax, kakailanganin mo ng nakalaang charger, dahil ang paggamit ng maling paraan ay maaaring maging walang silbi ang baterya. Itinuturing ng maraming user na ang iMax B6 ang pinakamahusay na pagpipilian para sa NiMH charging. Sinusuportahan nito ang proseso ng hanggang 15 cell na baterya, pati na rin ang maraming setting at configuration para sa iba't ibang uri ng baterya. Ang inirerekomendang oras ng pag-charge ay hindi dapat lumampas sa 20 oras.

Karaniwan, ginagarantiyahan ng manufacturer ang 2000 charge/discharge cycle mula sa karaniwang NiMH na baterya, bagama't maaaring mag-iba ito depende sa mga kondisyon ng paggamit.

Working algorithm:

1. Nagcha-charge ng NiMH iMax B6. Kinakailangang ikonekta ang power cord sa outlet sa kaliwang bahagi ng device, na isinasaalang-alang ang hugis sa dulo ng cable upang matiyak na ang tamang koneksyon ay ginawa. Ipinasok namin ito nang buo at huminto sa pagpindot kapag may lumabas na sound signal at isang welcome message sa display screen.
2. Gamitin ang silver button sa dulong kaliwa upang mag-scroll sa unang menu at piliin ang uri ng bateryang icha-charge. Ang pagpindot sa pinakakaliwang pindutan ay kumpirmahin ang pagpili. Ang button sa kanan ay mag-i-scroll sa mga opsyon: charge, discharge, balanse, fast charge, storage atiba pa.
3. Dalawang central control button ang tutulong sa iyo na piliin ang gustong numero. Sa pamamagitan ng pagpindot sa dulong kanang button upang makapasok, maaari kang pumunta sa setting ng boltahe sa pamamagitan ng pag-scroll muli gamit ang dalawang center button at pagpindot sa enter.
4. Gumamit ng maraming cable para ikonekta ang baterya. Ang unang set ay mukhang lab wire equipment. Madalas itong kasama ng mga crocodile clip. Ang mga socket para sa koneksyon ay matatagpuan sa kanang bahagi ng device malapit sa ibaba. Ang mga ito ay sapat na madaling makita. Ito ay kung paano mo masisingil ang NiMH gamit ang iMax B6.
5. Pagkatapos ay kailangan mong ikonekta ang libreng cable ng baterya sa dulo ng pula at itim na clamp, na lumilikha ng closed loop. Ito ay maaaring medyo mapanganib, lalo na kung ang user ay gumawa ng mga maling setting sa unang pagkakataon. Pindutin nang matagal ang enter button sa loob ng tatlong segundo. Dapat ipaalam ng screen na sinusuri nito ang baterya, pagkatapos ay hihilingin sa user na kumpirmahin ang setting ng mode.
6. Habang nagcha-charge ang baterya, maaari kang mag-scroll sa iba't ibang screen sa display gamit ang dalawang center button na nagbibigay ng impormasyon tungkol sa proseso ng pag-charge sa iba't ibang mode.

Mga tip para sa pag-optimize ng performance ng baterya

Ang pinakakaraniwang payo ay ganap na maubos ang mga baterya at pagkatapos ay i-recharge ang mga ito. Bagama't ito ay isang paggamot para sa "epekto ng memorya", ang pag-iingat ay dapat gawin sa mga baterya ng nickel-cadmium, dahil madaling masira ang mga ito dahil sa labis na pag-discharge, na humahantong sa "pag-reversal ng poste" at hindi maibabalik na mga proseso. Sa ilang mga kaso, ang mga elektronikong baterya ay ginawasa paraang pumipigil sa mga negatibong proseso sa pamamagitan ng pag-shut down bago mangyari ang mga ito, ngunit ang mga mas simpleng device tulad ng mga flashlight ay hindi.

Kinakailangan:

1. Maging handa na palitan ang mga ito. Ang mga baterya ng Nickel-metal hydride ay hindi nagtatagal magpakailanman. Pagkatapos ng resource, hihinto sila sa pagtatrabaho.
2. Bumili ng smart charger na elektronikong kumokontrol sa proseso at pumipigil sa sobrang pagsingil. Hindi lang ito mas mahusay para sa mga baterya, ngunit gumagamit din ito ng mas kaunting power.
3. Alisin ang baterya kapag tapos na ang pag-recharge. Nangangahulugan ang hindi kinakailangang oras sa device na mas maraming jet energy ang ginagamit para i-charge ito, kaya tumataas ang pagkasira at paggamit ng mas maraming power.
4. Huwag ganap na ubusin ang mga baterya upang pahabain ang kanilang buhay. Sa kabila ng lahat ng payo sa kabaligtaran, ang kumpletong paglabas ay talagang paikliin ang kanilang buhay.
5. Mag-imbak ng mga baterya ng NiMH sa temperatura ng kuwarto sa isang tuyo na lugar.
6. Ang sobrang init ay maaaring makapinsala sa mga baterya at maging sanhi ng mabilis na pagkaubos nito.
7. Pag-isipang gumamit ng mababang modelo ng baterya.

Kaya, maaari kang gumuhit ng linya. Sa katunayan, ang mga baterya ng NiMH ay mas inihanda ng manufacturer para sa kapaligiran ngayon, at ang wastong pag-charge ng mga baterya gamit ang isang smart device ay titiyakin ang kanilang performance at mahabang buhay.