NiMH znači "hidridi nikal-metala". Pravilno punjenje je ključ za održavanje produktivnosti i trajnosti. Ova tehnologija mora biti poznata kako bi se napunio NiMH. Oporavak NiMH elemenata je prilično složen proces, jer je napon i kasniji pad manji, te je stoga teže odrediti pokazatelje. Prekomjerno punjenje dovodi do pregrijavanja i oštećenja elementa, nakon čega se kapacitet gubi s naknadnim gubitkom funkcionalnosti.
Uređaj i princip rada
Baterija je elektrokemijski uređaj u kojem se električna energija pretvara i pohranjuje u kemijskom obliku. Kemijska energija se lako pretvara u električnu energiju. NiMH radi na principu koji se temelji na apsorpciji, otpuštanju i prijenosu vodika unutar dvije elektrode.
NiMH baterije sastoje se od dvije metalne trake koje djeluju kao pozitivne i negativne elektrode, kao i izolatora folije između njih. Ovaj "sendvič" energije se namotava i stavlja u punjivu bateriju zajedno s tekućim elektrolitom. Pozitivna elektroda obično se sastoji od nikla, negativno - od hidrida metala. Otuda i naziv "NiMH" ili "nikal-metal-hidrid". Prednosti:
Sadrži manje toksina i ekološki je, može se reciklirati.
Memorijski učinak je veći od učinka Ni-Cada.
Mnogo sigurnije od litijskih baterija.
Nedostaci:
Duboko pražnjenje smanjuje vijek trajanja i proizvodi toplinu pri brzom punjenju i visokom opterećenju.
Samopražnjenje je više usporedivo s drugim baterijama, mora se uzeti u obzir prije punjenja NiMH.
Potrebna je visoka razina održavanja. Bateriju treba potpuno isprazniti kako bi se spriječilo stvaranje kristala tijekom punjenja.
Skuplji od Ni-Cad baterije.
Značajke punjenja /pražnjenja
Ćelija nikal-metal-hidridna ima mnoge karakteristike, slične NiCd-u, na primjer, krivulju pražnjenja (uzimajući u obzir dodatno punjenje) koju baterija može uzeti. To je nepodnošljivo za punjenje, što uzrokuje smanjenje kapaciteta, što je ozbiljan problem za programere punjača.
Karakteristike struje potrebne za ispravno punjenje NiMH baterije:
Nazivni napon - 1,2 V.
Specifična energija - 60-120 W /kg
Gustoća energije - 140-300 W /h
Specifična snaga - 250-1000 W /kg
Učinkovitost punjenja /pražnjenja - 90%.
Učinkovitost punjenja niklovih baterija je u rasponu od 100% do 70% punog kapaciteta. Prvo dolazi do blagog porasta temperature, ali kasnije, kada se razina naboja poveća, učinkovitost pada, naglašavajući toplinu koju treba uzeti u obzir prije punjenja NiMH. Kada se NiCD baterija isprazni do određenog minimalnog napona, a zatim napuni, moraju se poduzeti mjere za smanjenje učinka kondicioniranja (oko svakih 10 ciklusa punjenja /pražnjenja), inače će izgubiti kapacitet. Ovaj zahtjev nije potreban za NiMH, budući da je učinak beznačajan. Međutim, takav postupak oporabe također je prikladan za uređaje s nikl-metal hidridom, preporučljivo je uzeti u obzir prije punjenja NiMH baterija. Postupak se ponavlja tri ili pet puta prije nego što dostignu puni kapacitet. Proces punjenja baterija klima-uređajem osigurava da će trajati mnogo godina.
Metode oporavka NiMH
Postoji nekoliko metoda punjenja koje se mogu koristiti s nikal-metal-hidridnim baterijama. Oni, kao NiCds, zahtijevaju DC izvor. Brzina je obično naznačena na tijelu stanice. Ne smije prelaziti tehnološke standarde. Proizvođači jasno određuju granice granica naplate. Prije uporabe baterija morate točno znati što želite napuniti NiMH baterijama. Postoji nekoliko načina za sprječavanje kvara:
Punjenje pomoću tajmera. Najlakši način je korištenje vremena za određivanje kraja procesa. Često je u uređaj ugrađen elektronički mjerač vremena, iako mnogi uređaji nemaju tu značajku. Pristup pretpostavlja da se stavka naplaćuje iz poznatog stanja, na primjer, kada se potpuno isprazni.
Toplinska detekcija. Određivanje kraja postupka provodi se praćenjem temperature elementa. Unatoč činjenici da je pri pregrijavanju uređaja teško točno procijeniti porast temperature, jer će biti puno topliji od vanjskog dijela akumulatora.
Detekcija negativnog delta napona. NiMH detektira pad napona (5 mV). Prije punjenja NiMHda bi se sigurno popravilo takvo padanje, uvedena je filtracija buke kako bi se osiguralo da "parazitni" senzor i drugi šumovi ne dovedu do kraja punjenja.
Paralelno napajanje elemenata
Paralelno punjenje baterije otežava kvalitativnu definiciju kraja procesa. To je zbog činjenice da ne možete biti sigurni da svaka stanica ili paket ima isti otpor, pa će neki konzumirati više struje od drugih. To znači da za svaki redak u paralelnom bloku morate koristiti odvojeni strujni krug punjenja. Potrebno je odrediti kako se napaja struja NiMH određivanjem balansiranja, primjerice pomoću otporničkih otpornika koji će dominirati kontrolom parametara. Razvijeni su moderni algoritmi kako bi se osiguralo točno punjenje bez uporabe termistora. Ovi uređaji slični su Delta V, ali imaju posebne metode mjerenja za otkrivanje potpunog punjenja, obično uključuju određeni ciklus kada se napon mjeri u vremenskom intervalu između impulsa. Za pakete s više elemenata, ako nisu u istom stanju i nisu uravnoteženi kapacitetom, mogu se popunjavati jedan po jedan, dajući signal o kraju faze. Da biste ih uravnotežili, potrebno vam je nekoliko ciklusa. Kada baterija dosegne kraj naboja, na elektrodama počinje stvarati kisik i rekombinirati se na katalizatoru. Nova kemijska reakcija stvara toplinu koju je lako izmjeriti termistor. To je najsigurniji način da brzo odredite kraj procesaoporavak.
Jeftini način obnavljanja
Noćno punjenje - najjeftiniji način punjenja nikal-metal-hidridnih baterija na C /10, što je ispod 10% nominalnog kapaciteta na sat. To treba uzeti u obzir kako bi se pravilno napunio NiMH. Tako će se baterija od 100 mAh puniti na 10 mA tijekom 15 sati. Ova metoda ne zahtijeva da senzor dovrši postupak i osigurava potpuno punjenje. Moderni elementi imaju katalizator za recikliranje kisika koji sprječava oštećenje baterije kada je izložen električnom udaru. Ova metoda se može koristiti ako brzina punjenja prelazi C /10. Minimalni napon potreban za punu reakciju ovisi o temperaturi (ne manje od 141 V na elementu pri 20 stupnjeva), što treba uzeti u obzir za pravilno punjenje NiMH. Dugotrajni oporavak ne uzrokuje ventilaciju. Lagano zagrijava bateriju. Preporučljivo je koristiti vremenski programator s rasponom od 13 do 15 sati kako biste održali životni vijek. Ni-6-200 punjač ima mikroprocesor koji izvješćuje o stanju napunjenosti preko LED-a i također obavlja funkciju sinkronizacije.
Postupak brzog punjenja
Pomoću timera možete puniti C /333 tijekom 5 sati. To je malo rizično, jer bi baterija trebala biti potpuno ispražnjena. Jedan od načina da se uvjerite da se to ne dogodi je automatsko pražnjenje baterije, koja se izvodi punjačem, koji zatim započinje proces oporavka tijekom 5 sati. Prednost ove metode je isključiti svaku mogućnost stvaranja negativnememorije baterije. Trenutno svi proizvođači ne proizvode slične uređaje za punjenje, ali se mikroprocesorska ploča koristi, na primjer, u punjaču C /10 /NiMH-NiCad-solarni punjač i može se lako modificirati za pražnjenje pražnjenja. Da bi se raspršila energija djelomično napunjene baterije, potrebna je jedinica za rasipanje snage u razumnom vremenskom razdoblju. Ako koristite monitor temperature, NiMH baterije se mogu puniti do 1C, drugim riječima, 100% kapaciteta u amper sati za 15 sati. PowerStream Battery Controller to radi zajedno s kontrolnom pločom koja može mjeriti napon i struju za složenije algoritme. Kada temperatura raste, proces se mora zaustaviti, a vrijednost dT /dt treba postaviti na 1-2 stupnja u minuti. Postoje novi algoritmi koji koriste mikroprocesorsku kontrolu kada se koristi -dV signal za određivanje kraja naboja. U praksi oni rade vrlo dobro, tako da suvremeni uređaji koriste tu tehnologiju, koja uključuje procese uključivanja i isključivanja za mjerenje napona.
Specifikacije adaptera
Važan problem je vijek trajanja baterija ili ukupni trošak vijeka trajanja sustava. U ovom slučaju, proizvođači nude uređaje s mikroprocesorskim upravljanjem. Algoritam za idealan punjač:
Soft start. Ako je temperatura iznad 40 stupnjeva ili ispod nule, ona počinje s punjenjem od C /10.
Opcija. Ako je napon ispražnjenog akumulatora veći od 10 V /element, ispraznite bateriju na 10B /element, a zatim idite na brzo punjenje.
Brzo punjenje. Na 1 stupnju dok temperatura ne dostigne 45 stupnjeva ili dT ne ukazuje na potpuno punjenje.
Nakon što je brzo punjenje završeno, napunite na C /10 4 sata kako biste osigurali potpuno punjenje.
Ako se naboj napunjene NiMH baterije podigne na 178 V /element, prestaje s radom.
Ako vrijeme brzog punjenja prelazi 15 sati bez prekida, ono se zaustavlja.
Teoretski, punjenje je dovoljno visoka za punjenje baterije, ali dovoljno niska da bi se izbjeglo ponovno punjenje. Određivanje optimalne brzine punjenja za određenu bateriju je malo teško opisati, ali općenito se priznaje da je to oko deset posto kapaciteta baterije, na primjer, za Sanyo 2500 mag, AA NiMH, optimalna brzina punjenja je 250 mA ili niža. Potrebno je uzeti u obzir ispravno punjenje NiMH baterija.
Procesi oštećenja baterije
Najčešći uzrok preranog kvara baterije je punjenje. Vrste punjača koje najčešće uzrokuju su takozvani "brzi uređaji" tijekom 5 ili 8 sati. Problem s ovim uređajima je u tome što oni zapravo nemaju mehanizam kontrole procesa. Većina njih ima jednostavnu funkciju. Oni pune punom brzinom u određenom vremenskom razdoblju (obično pet ili osam sati), a zatim se isključuju ili prebacuju na nižu "ručnu" brzinu. Ako se pravilno koriste, ondasve je u redu. Ako se neispravno koriste, vijek trajanja baterije se skraćuje na nekoliko načina:
Ako su potpuno napunjene ili djelomično napunjene baterije umetnute u uređaj, to ga ne može osjetiti, pa će u potpunosti napuniti baterije za koje su namijenjene. Da, kapacitet baterije pada.
Još jedna uobičajena situacija je prekid ciklusa punjenja u procesu. Međutim, nakon toga morate se ponovno povezati. Nažalost, to dovodi do ponovnog punog ciklusa punjenja, čak i ako je prethodni ciklus gotovo dovršen.
Najjednostavniji način za izbjegavanje ovih scenarija je korištenje inteligentnog punjača s mikroprocesorskim upravljanjem. Može odrediti kada je baterija potpuno napunjena, a zatim, ovisno o izvedbi, potpuno isključena ili prebačena na način punjenja.
Inteligentni uređaji iMax B6
Kako bi se napunio NiMH iMax, potreban je poseban punjač, jer korištenje pogrešne metode može akumulator učiniti beskorisnom. Mnogi korisnici smatraju iMax B6 najboljim izborom za punjenje NiMH. Podržava do 15 klatnih baterija, kao i mnoge konfiguracije i konfiguracije za različite vrste baterija. Preporučeno vrijeme punjenja ne bi trebalo premašiti 20 sati. Proizvođač u pravilu jamči 2000 ciklusa punjenja /pražnjenja od standardne NiMH baterije, iako ta količina može varirati ovisno o uvjetima rada. Algoritam rada:
Punjenje NiMH iMax B6. Morate spojiti napajanje na utičnicu s lijeve strane uređaja,uzimajući u obzir oblik na kraju kabela, kako biste se uvjerili da je ispravno uspostavljena veza. Umetnite ga do kraja i prestanite pritiskati kada se na zaslonu pojavi zvučni signal i poruka dobrodošlice.
Koristite srebrni gumb u krajnjem lijevom kutu da biste pogledali prvi izbornik i odaberite vrstu baterije koju želite napuniti. Pritiskom lijevog gumba potvrđuje se odabir. Gumb na desnoj strani će se pomicati kroz opcije: punjenje, pražnjenje, balansiranje, brzo punjenje, spremanje i drugo.
Dvije središnje kontrolne tipke pomoći će vam pri odabiru željenog broja. Pritiskom na desnu tipku za ulaz možete ići na podešavanje napona, okrećući ga s dva središnja gumba i pritiskom na tipku enter.
Za spajanje baterije koristite više kabela. Prvi set izgleda kao oprema za laboratorijske žice. Često dolazi s kopčama za krokodile. Priključne utičnice su na desnoj strani uređaja zajedno s donjim dijelom. Lako ih je otkriti. Tako možete naplatiti NiMH pomoću iMax B6.
Zatim trebate spojiti slobodan kabel baterije na kraj crvene i crne stezaljke, stvarajući zatvorenu petlju. To može biti malo rizično, pogotovo ako prvi put napravite pogrešne postavke. Pritisnite i držite tipku ulaza tri sekunde. Zaslon će zatim obavijestiti da provjerava bateriju, nakon čega će se od korisnika tražiti da potvrdi postavku moda.
TijekomPunjenje baterije omogućuje vam pomicanje kroz različite zaslone zaslona s dva središnja gumba koja izvješćuju o postupku punjenja u različitim načinima rada.
Savjeti za optimiziranje vijeka trajanja baterije
Najobičniji tip je potpuno isprazniti bateriju i zatim je napuniti. Iako je to tretman "memorijskog efekta", nikal-kadmijeve baterije moraju biti oprezne jer ih je lako oštetiti zbog prekomjernog pražnjenja, što dovodi do "okretanja polova" i do nepovratnih procesa. U nekim slučajevima, elektronika akumulatora je dizajnirana kako bi se spriječilo da se negativni procesi isključe dok ne budu na mjestu, ali jednostavniji uređaji, poput baterijskih svjetiljki, to ne čine. Neophodno:
Budite spremni zamijeniti ih. Nikal-metal-hidridne baterije nisu vječne. Nakon što resurs istekne, prestat će raditi.
Kupite "pametan" punjač, koji elektronikom upravlja procesom i sprečava ponovno punjenje. Ovo nije samo bolje za baterije, već troši i manje energije.
Izvadite bateriju kad se punjenje završi. Nepotrebno vrijeme na uređaju znači da koristi više "mlazne" energije za punjenje, što povećava trošenje i više energije.
Baterije nemojte odlagati do kraja kako bi produžili njihov vijek trajanja. Unatoč svim savjetima za obrnuto, potpuno pražnjenje zapravo smanjuje njihov vijek trajanja.
NiMH baterije pohranite na sobnoj temperaturi na suhom mjestu.
Prekomjerna toplina može se oštetitibaterije i dovode do njihovog brzog pražnjenja.
Razmotriti korištenje modela s niskom razinom naboja.
Stoga je moguće staviti rizik. Doista, nikl-metal-hidridne baterije proizvođač bolje priprema za rad u suvremenim uvjetima, a pravilno punjenje baterija uporabom pametnog uređaja osigurava njihovu učinkovitost i trajnost.
Ćelija nikal-metal-hidridna ima mnoge karakteristike, slične NiCd-u, na primjer, krivulju pražnjenja (uzimajući u obzir dodatno punjenje) koju baterija može uzeti. To je nepodnošljivo za punjenje, što uzrokuje smanjenje kapaciteta, što je ozbiljan problem za programere punjača.
Postoji nekoliko metoda punjenja koje se mogu koristiti s nikal-metal-hidridnim baterijama. Oni, kao NiCds, zahtijevaju DC izvor. Brzina je obično naznačena na tijelu stanice. Ne smije prelaziti tehnološke standarde. Proizvođači jasno određuju granice granica naplate. Prije uporabe baterija morate točno znati što želite napuniti NiMH baterijama. Postoji nekoliko načina za sprječavanje kvara:
Paralelno punjenje baterije otežava kvalitativnu definiciju kraja procesa. To je zbog činjenice da ne možete biti sigurni da svaka stanica ili paket ima isti otpor, pa će neki konzumirati više struje od drugih. To znači da za svaki redak u paralelnom bloku morate koristiti odvojeni strujni krug punjenja. Potrebno je odrediti kako se napaja struja NiMH određivanjem balansiranja, primjerice pomoću otporničkih otpornika koji će dominirati kontrolom parametara.
