Как заряжать аккумулятор для страйкбола?
Страйкбольное электропневматическое оружие (ЭПО) для производства выстрела использует энергию аккумуляторной батареи (АКБ). Существует несколько типов аккумуляторов и зарядных устройств (ЗУ) к ним. Данная статья является руководством, которое поможет разобраться с зарядкой АКБ к Вашему приводу.
Внимание!
Эта статья является руководством по зарядке аккумулятора непосредственно перед использованием (игрой). Вопросы разрядки аккумуляторов, зарядка их для длительного хранения и балансировки банок здесь не рассматриваются.
Для удобства мы разделим статью на несколько частей по количеству типов АКБ:
- NiCd / NiMh
- Li-Po / Li-Ion
- LiFePO4
В каждой части мы отдельно выделим способы зарядки различными ЗУ:
- Простые («тупые») ЗУ
- Полуавтоматические («полу-умные») ЗУ
- Программируемые («умные») ЗУ
Выбор тока зарядки аккумулятора для страйкбола
Важно!
При использовании программируемых зарядных устройств, Вам необходимо будет указывать силу тока зарядки, который измеряется в Амперах (A).
Подбирайте значение из следующих соображений:
1С – этой одна емкость аккумулятора. Например АКБ LiPo 11.1V 1600 mAh имеет 1C = 1.6 A по количеству ампер-часов.
Допускается заряжать аккумулятор LiPo с силой тока 1С (не выше, во избежание повреждения АКБ), но для большей долговечности, ток зарядки рекомендуется ставить в 0.5C – 0.6C.
То есть в нашем случае максимальный ток зарядки АКБ LiPo 11.1V 1600 mAh составляет 1.6 A (1C), а рекомендуемый равняется 0.8 A (0.5C). Чем меньше сила тока зарядки – тем медленнее заряжается АКБ, но в то же время тем дольше он проживет и полнее наберет емкость.
NiCd / NiMh
Никель-Кадмиевые и Никель-Металлгидридные аккумуляторные батареи. Самый дешевый тип АКБ. Часто входит в комплект поставки с ЭПО. Напряжение на банку (элемент) составляет 1.2 Вольта. Могут заряжаться всеми типами зарядных устройств.
Перед зарядкой аккумулятор NiCd или NiMh должен быть полностью разряжен. Напряжение на одну банку должно составлять 1 В вместо 1.2 В (но не ниже!). Если дозаряжать неразряженный АКБ NiCd/NiMh, то гарантированно возникнет эффект памяти, который снизит емкость аккумулятора.
Процесс зарядки NiCd / NiMh аккумулятора
1. Убедитесь, что перед вами аккумулятор нужного типа. Это можно сделать, прочитав надписи на этикетке, упаковке или оплетке аккумулятора.
2. Простое ЗУ (на примере штатного безымянного зарядного устройства)
— Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов NiCd / NiMh.
— Включите зарядное устройство в сеть
— Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ
— Засеките время зарядки. Исходите из формулы: емкость АКБ делённая на ток зарядки ЗУ.
Например, аккумулятор с емкостью 1.1 Ah (1100 mAh) при использовании ЗУ с током заряда 0.25 A (250 mAh) нужно заряжать 4 с половиной часа.
1.1 A (1100 mAh) / 0.25 A (250 mAh) = 4.4 часов
— При наборе полной емкости аккумулятор ощутимо нагреется. По истечению срока зарядки отключите его от ЗУ. Не допускайте перезаряда АКБ, иначе он будет поврежден.
3. Полуавтоматическое ЗУ (на примере IPower N3 Compact Charger)
— Убедитесь, что зарядное устройство предназначено для заряжания аккумуляторов NiCd / NiMh. Это можно кзнать из наклейки на ЗУ, либо из инструкции.
— Включите зарядное устройство в сеть
— Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ
— Следите за индикацией зарядного устройства. Как правило, на корпусе ЗУ написано, какой индикатор что означает. На данном конкретном примере зеленый индикатор Power Light означает, что ЗУ штатно получает энергию от электросети, а светодиод Charging Light отвечает за статус зарядки: красный свет значит, что идет процесс зарядки, а зеленый сигнализирует о полной зарядке аккумулятора.
— По окончанию зарядки отсоедините АКБ от зарядного устройства и выключите последнее из сети.
4. Программируемое ЗУ (на примере SkyRC iMax B6AC ver.2)
— Включите зарядное устройство в сеть
— Подключите разъем АКБ к разъему ЗУ
— Задайте необходимые параметры зарядки:
Нажмите Stop, выберите тип батареи «NiMh» нажимая кнопки «Stop» и «
Источник: https://strikeplanet.ru/stati/akkumulyatornye-batarei/kak-zaryazhat-akkumulyator-dlya-straykbola
Силовые аккумуляторы NiCd
Первыми аккумуляторами для радиоуправляемых моделей были именно никель-кадмиевые (NiCd) батареи. Электрические двигатели некоторых моделей потребляют значительные токи и только NiCd батареи могли их обеспечить.
Наиболее распространённый размер NiCd элементов: диаметр 22 мм, длина 42 мм. Максимальная емкость до 2400 ма/ч., а разрядные токи — 20-40 ампер, но бывают и больше.
Зарядка NiCd аккумуляторов
Зарядка силовых аккумуляторов отличается от зарядки обычных. Для зарядки используют ток заряда 1.5С — 2.5С (С — емкость аккумулятора). Продолжительность зарядки силовых аккумуляторов 20 — 40 минут. В конце зарядки напряжение на элементе быстро возрастает, а затем начинает снижаться.
По этому пику напряжения зарядные устройства и определяют, что процесс быстрой зарядки пора прервать. После этого проводится второй короткий цикл заряда, для более полной накачки батареи.
Важно! Во время зарядки контролируйте температуру аккумулятора, она не должна превышать 45 градусов.
Цены на различные зарядные устройства для NiCd аккумуляторов отличаются очень сильно. В случае, когда вам необходима максимальная отдача от аккумуляторов, например для спортивных соревнований, придётся купить хороший компьютерный зарядник, с регулируемым током и возможностью разряда. В остальных случаях можно обойтись более дешевыми моделями.
Ещё одна важная особенность зарядки NiCd. Желательно всегда обеспечивать полный цикл заряда/разряда. Это позволит аккумулятору прослужить дольше.
Разряд NiCd аккумуляторов
После того, как батарея отработала, ее обязательно нужно разрядить. Если этого не сделать и сразу начать зарядку, то у аккумуляторов станет проявляться эффект памяти, т.е. напряжение на банках при заряде немного повышается, а реальная емкость упадёт.
Если в вашем заряднике нет встроенного разрядника, то можно воспользоваться лампочкой накаливания на 12в и ток 3 — 10 ампер. Отключить лампу нужно когда спираль будет еле тлеть. Если этого не сделать и ждать дальше, то есть риск, что из-за разброса емкостей некоторые элементы батареи окажутся реверсированными, т.е. немного заряженными в обратной полярности.
Использование NiCd аккумуляторов
В отличии от NiMH и Li-Po аккумуляторов, NiCd не требую настолько осторожного обращения. Учитывать все тонкости стоит только при подготовке к соревнованиям. NiCd батареи в начальный момент выдают немного повышенное напряжение, постепенно приходящее в норму.
И если батарею заряжать большим током, то аккумулятор будет выдавать повышенное напряжение дольше, хотя общее время отдачи энергии сократится. И наоборот. Таким образом, в зависимости от условий использования, можно подбирать ток зарядки. Помните, что нельзя гонять батарею до самого конца, когда мотор перестаёт крутиться.
Также нельзя резко охлаждать нагретую батарею, это существенно сократит срок службы.
Хранение NiCd аккумуляторов
NiCd должны хранится в разряженном состоянии.После длительного хранения батареи необходимо прогнать 2-3 цикла заряд/разряд током 3-5A, чтобы она вошла в рабочий режим и работала с полной отдачей.
Помните что кадмий, содержащийся в NiCd батареях, по токсичности не уступает ртути, поэтому просто выбрасывать их нельзя, а нужно сдать в пункт переработки.
Источник: http://www.rc-modeli.ru/akb_1.html
Никелевые аккумуляторы
Герметичные Ni-Cd аккумуляторы характеризуются горизонтальной разрядной кривой, высокими скоростями разряда и способностью действовать при низких температурах. Применяются для питания портативной аппаратуры, электроинструмента, бытовых приборов, игрушек и т.д. Это тип аккумуляторов, которые способны работать в самых жестких условиях.
Для никель-кадмиевых аккумуляторов необходим полный периодический разряд: если его не делать, на пластинах элементов формируются крупные кристаллы, значительно снижающие их емкость (так называемый «эффект памяти»). Номинальное напряжение герметичных Ni-Cd аккумуляторов – 1,2 В. Номинальный (стандартный) режим заряда – током 0,1С в течение 16 ч.
Номинальный режим разряда – током 0,2С до напряжения 1 В.
Сразу после зарядки никель-кадмиевые аккумуляторы могут иметь напряжение вплоть до 1,44 В., но довольно быстро оно падает и доходит до стационарных 1,2 В. Такие элементы питания способны выдерживать 1000 циклов заряд-разряд, но только при правильном режиме заряда. Преимущества Ni-Cd аккумуляторных батарей:
- возможность быстрого и простого заряда, даже после длительного хранения аккумулятора;
- большое количество циклов заряд/разряд: при правильной эксплуатации — более 1000 циклов;
- хорошая нагрузочная способность и возможность эксплуатации при низких температурах;
- продолжительные сроки хранения при любой степени заряда;
- сохранение стандартной емкости при низких температурах;
- диапазон рабочих температур от -40 до +60 ?C.
- наибольшая приспособленность для использования в жестких условиях эксплуатации;
- низкая стоимость;
Недостатки Ni-Cd аккумуляторных батарей:
- относительно низкая по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей энергетическая плотность;
- присущий этим аккумуляторам эффект памяти и необходимость проведения периодических работ по его устранению;
- токсичность применяемых материалов, что отрицательно сказывается на экологии, и некоторые страны ограничивают использование аккумуляторов этого типа;
- относительно высокий саморазряд — после хранения необходим цикл заряда.
Современные цилиндрические Ni-Cd аккумуляторы с рулонными электродами допускают высокие разрядные токи, для некоторых типов аккумуляторов максимальный долговременный ток составляет 7-10С.
Работоспособность герметичных Ni-Cd при эксплуатации определяется постепенными изменениями, которые происходят в аккумуляторах при циклировании и приводят к неминуемому уменьшению разрядной емкости и напряжения. Температура окружающей среды является одним из самых значительных факторов внешнего воздействия, определяющим длительность работоспособного состояния герметичных аккумуляторов.
На процессы старения аккумуляторов наибольшее влияние оказывает высокая температура, при которой ускоряются все химические реакции (в 2-4 раза на каждые 10 °С), в том числе и ведущие к порче аккумулятора. При низких температурах во время заряда увеличивается опасность выделения водорода.
Сильное воздействие оказывает режим эксплуатации: режим и глубина разряда, режим заряда, длительность паузы между зарядом и разрядом при непрерывном циклировании, периоды эксплуатации и хранения.
Никель-металлогидридные аккумуляторы
Удельная емкость и энергия никель-металлогидридных аккумуляторов в 1,5-2 раза выше удельной энергии никель-кадмиевых аккумуляторов, кроме того они не содержат токсичный кадмий, что позволяет им существенно потеснить никель-кадмиевые во многих областях техники. Изготавливаются в герметичном исполнении цилиндрической, призматической и дисковой форм.
Применяются для питания портативных приборов и аппаратуры, как бытового, так и промышленного назначения. Номинальное напряжение аккумуляторов – 1,2-1,25 В. Номинальный (стандартный) режим заряда – током 0,1С в течение 15 ч. Номинальный режим разряда – током 0,1-0,2С до напряжения 1 В.
У Ni-MH аккумуляторов нет «эффекта памяти», свойственного Ni-Cd, однако эффекты, связанные с перезарядом, сохраняются.
Уменьшение разрядного напряжения, наблюдаемое при частых и долгих перезарядах так же, как и у Ni-Cd аккумуляторов, может быть устранено при периодическом осуществлении нескольких разрядов до 1 В. Такие разряды достаточно проводить 1 раз в месяц.
В зависимости от типа Ni-MH аккумуляторов, режима работы и условий эксплуатации аккумуляторы обеспечивают от 500 до 1000 разрядно-зарядных циклов при глубине разряда 80% и имеют срок службы от 3 до 5 лет.
Однако никель-металлогидридные аккумуляторы уступают никель-кадмиевым по некоторым эксплуатационным характеристикам:
- Ni-MH аккумуляторы эффективно работают в более узком интервале рабочих токов.
- Ni-MH аккумуляторы имеют более узкий температурный диапазон эксплуатации: большая их часть неработоспособна при температуре ниже -10 °С и выше +40 °С, хотя в отдельных сериях аккумуляторов обеспечено расширение температурных границ.
- в течении заряда Ni-MH аккумуляторов выделяется больше теплоты, чем при заряде Ni-Cd аккумуляторов, поэтому в целях предупреждения перегрева батареи из Ni-MH аккумуляторов в процессе быстрого заряда и/или значительного перезаряда в них устанавливают термо-предохранители или термо-реле, которые располагают на стенке одного из аккумуляторов в центральной части батареи.
- Ni-MH аккумуляторы имеют повышенный саморазряд.
- опасность перегрева при заряде одного из Ni-MH аккумуляторов батареи, а также переполюсования аккумулятора с меньшей емкостью при разряде батареи, возрастает с рассогласованием параметров аккумуляторов в результате продолжительного циклирования, поэтому создание батарей более чем из 10 аккумуляторов не рекомендуется всеми производителями.
- более жесткие требования к подбору аккумуляторов в батарее и контролю процесса разряда, чем в случае использования Ni-Cd аккумуляторов.
Разрядная кривая Ni-MH аккумулятора аналогична кривой Ni-Cd аккумулятора.
Наработка (число разрядно-зарядных циклов) и срок службы Ni-MH аккумулятора также в значительной мере определяются условиями эксплуатации. Наработка понижается с увеличением глубины и скорости разряда. Наработка зависит от скорости заряда и способа контроля его окончания. Наибольшее внимание следует уделить температурному режиму, избегать переразрядов (ниже 1В) и коротких замыканий.
Рекомендуется использовать Ni-MH аккумуляторы по назначению, избегать сочетания бывших в употреблении и неиспользованных аккумуляторов, не припаивать непосредственно к аккумулятору провода или прочие части. При хранении происходит саморазряд Ni-MH аккумулятора.
По прошествии месяца при комнатной температуре потеря емкости составляет 20-30%, а при дальнейшем хранении потери уменьшаются до 3-7% в месяц.
Заряд никелевых аккумуляторов
При заряде герметичного аккумулятора кроме проблемы восстановления истраченной энергии, важным является ограничение его перезаряда, поскольку процесс заряда сопровождается повышением давления внутри аккумулятора.
Существенным фактором внешнего влияния на электрические характеристики аккумуляторов является температура окружающей среды. Емкость, которая может быть получена от аккумулятора при 20°С, наибольшая. Она почти не уменьшается и при разряде при более высокой температуре.
Но при температуре ниже 0°С разрядная емкость уменьшается, и тем больше, чем больше разрядный ток.
Номинальным (стандартным) режимом заряда является режим, при котором аккумулятор, разряженный до 1В, заряжается током 0,1С в течение 16ч (для Ni-Mh 15ч.). Аккумуляторы могут быть заряжены при температуре от 0 до +40°С, наиболее эффективно в интервале температур от +10 до +30 °С. Ускоренный (за 4 — 5 часов) и быстрый (за 1 час) заряды возможны для Ni-MH аккумуляторов, имеющих высокоактивные электроды.
При таких зарядах процесс контролируется по изменению температуры ?Т и напряжения ?U и другим параметрам. Рекомендуется также трехступенчатый способ заряда: первый этап быстрого заряда (ток до 1С), заряд со скоростью 0,1С в течение 0,5-1 ч для заключительной подзарядки, и заряд со скоростью 0,05-0,02С в качестве компенсационного подзаряда. Зарядное напряжение Uз при Iз=0,3-1С лежит в интервале 1,4-1,5В.
Для исключения перезаряда аккумуляторных батарей могут применятся следующие методы контроля заряда с соответствующими датчиками, устанавливаемыми в аккумуляторные батареи или зарядные устройства:
- метод прекращения заряда по абсолютной температуре Тmax.
- метод прекращения заряда по скорости изменения температуры ?T/?t.
- метод прекращения заряда по отрицательной дельте напряжения -?U.
- метод прекращения заряда по максимальному времени заряда t.
- метод прекращения заряда по максимальному давлению Pmax. (0,05-0,8 Мпа).
- метод прекращения заряда по максимальному напряжению Umax.
Для Ni-MH аккумуляторов не рекомендуется заряд при постоянном напряжении, так как может произойти «тепловой выход из строя» аккумуляторов. Тепловыделение в герметичном Ni-Cd аккумуляторе зависит от уровня его заряженности. К концу заряда в стандартном режиме температура аккумулятора может взрасти на 10-15 °С. При быстром заряде разогрев больше (до 40-45 °С).
Правила эксплуатации NiCd/NiMh аккумуляторов
- Старайтесь использовать только штатные зарядные устройства
- При использовании неавтоматических зарядных устройств, не заряжайте аккумулятор больше времени, указанного в инструкции. Перезаряд значительно ускоряет процесс старения аккумулятора
- Не оставляйте разряженный аккумулятор во включенной аппаратуре. Дальнейший бесконтрольный разряд* полностью выводит аккумулятор из строя.
- Избегайте зарядки не полностью разряженного аккумулятора.
- Каждые 3-4 недели производите полную разрядку* аккумулятора в аппаратуре
- Соблюдайте температурный диапазон эксплуатации
- Перед хранением более 1 месяца NiCd аккумулятор необходимо разрядить*. NiMh аккумулятор хранить при 30-50% уровне заряда. Храните при температуре +5°С+20°С. Срок хранения — до 4 лет.
- Каждые 6 месяцев для NiMh и 12 месяцев для NiCd хранения рекомендуется сделать не менее 3 циклов заряда-разряда в стандартном режиме.
*Примечание: Аккумулятор является полностью разряженным, когда его напряжение падает до 83% от номинального. Например, аккумулятор с номиналом 1,2В будет полностью разряжен, когда при работающей аппаратуре напряжение на нем станет равным 1 В. Обычно этот уровень напряжения совпадает с порогом отключения аппаратуры.
ВНИМАНИЕ! В процессе эксплуатации НЕ ДОПУСКАТЬ:
- применения зарядных устройств, не предназначенных для заряда аккумуляторов данной химической системы
- короткого замыкания между контактами аккумулятора
- внешнего нагрева выше 100°С и воздействия открытого огня
- любых физических повреждений корпуса аккумулятора
- зарядки холодного аккумулятора (ниже 0°С)
- проникновения жидкости в корпус аккумулятора.
Источник: http://freepower.pro/useful-information/ni.html
Как использовать зарядку от телефона +5В для NiCd и NiMH аккумуляторов
Принципиальная схема приставки к сетевому адаптеру мобильного телефона, что позволяет заряжать NiCd и NiMH аккумуляторы. Стоимость «сухих батареек» сейчас уже достаточно высока, и вполне сравнима со стоимостью аккумуляторов. Но аккумуляторы можно заряжать.
В большинстве устройств, питающихся от «сухих элементов» напряжением 1,5V (или батарей из них) можно использовать «аккумуляторные элементы» соответствующего типоразмера, номинальным напряжением 1,2V.
Это никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторы, которые предусматривают многократную перезарядку при помощи зарядного устройства.
При правильной эксплуатации число циклов перезарядки для NiCd аккумуляторов — 5001000, а для NiMH — несколько тысяч. Нормой считается заряд аккумулятора током равным 0,05-0,1 от номинальной емкости в течение 12 часов.
Конечно можно заряжать и большим током, но это может привести к сокращению ресурса аккумулятора или даже его повреждения.
В продаже не часто встречаются зарядные устройства для таких аккумуляторов, но очень много недорогих универсальных зарядных устройств для сотовых телефонов, с выходным напряжением 5V.
Здесь описывается несложная схема приставки к такому зарядному устройству чтобы с его помощью можно было заряжать никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) аккумуляторы емкостью 600 m/Vh, 1500 mA/h и 2500 m/Vh (или промежуточные по значению).
Принципиальная схема
Схема показана на рисунке в тексте. Напряжение 5V поступает от стандартного универсального зарядного устройства для стового телефона через соответствующий
разъем Х1 типа USB. Светодиод HL1 служит для индикации включенного состояния, потому что корпуса-вилки зарядных устройств, из-за своей облегченной конструкции, не всегда надежно держатся в штепсельных розетках, и на самих зарядных устройствах не всегда есть индикаторные светодиоды включенного состояния.
Рис. 1. Принципиальная схема приставки к блоку питания на +5В для зарядки NiCd и NiMH аккумуляторов.
На микросхеме А1 сделан стабилизатор тока, протекающего через заряжаемый аккумулятор GB1. В зависимости от емкости аккумулятора переключателем S1 переключаются резисторы R1, R2, R3, которыми регулируется величина стабилизации тока. Положения переключателя подписаны величинами номинальной емкости аккумуляторов.
Если аккумулятор другой емкости нужно переключатель установить в наиболее близкое значение. Можно заряжать как один аккумулятор, так и батарею из двух, последовательно включенных.
Вместо микросхемы КР142ЕН12 можно применить зарубежный аналог — LM317.
Схема зарядного устройства с таймером
Чтобы не допустить перезарядки аккумулятора можно ограничить время зарядки. На рисунке 2 показана схема зарядной приставки со встроенным таймером на популярной микросхеме CD4060B.
Ключом, включающим зарядку аккумулятора служит полевой ключевой транзистор VT2. В открытом состоянии сопротивление его канала в данной схеме можно с уверенностью считать равным нулю. Поэтому никакого влияния на ток зарядки, в открытом состоянии, он не оказывает.
Рис. 2. Схема зарядного устройства с ограничением времени заряда, приставка к адаптеру на +5В.
Стартом для зарядки служит включение питания (подключение к универсальному зарядному устройству для сотового телефона). В этот момент цепь C1-R7 обнуляет (или предварительно устанавливает в нуль) счетчик микросхемы D1. На её выходе, выводе 3, ноль.
Транзистор VT1 закрыт и на затвор VT2 поступает открывающее напряжение через резистор R6. VT2 открывается и подает ток на зарядную схему на А1.
Затем счетчик микросхемы D1 начинает счет импульсов от встроенного генератора. RC-цепь встроенного генератора С2-R8-R9 подобрана таким образом, чтобы логическая единица на выводе 3 D1 появлялась примерно через 12 часов после включения.
Как только это происходит диод VD1 останавливает счетчик в этом положении, транзистор VT1 открывается и напряжение на затворе VГ2 падает. Что приводит к закрытию VT2. Зарядка прекращается, и светодиод HL1 гаснет.
Растоков П. РК-03-18.
Источник: https://radiostorage.net/4935-kak-ispolzovat-zaryadku-ot-telefona-5v-dlya-nicd-i-nimh-akkumulyatorov.html
Как заряжать Ni Сd и Ni Mh аккумуляторы: сходства и отличия
Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы – два основных вида щелочных химических источников тока для автономного питания различной аппаратуры. Они сходны по своей структуре. В качестве электролита используется щёлочь, в качестве катода — оксид никеля.
Первым был изобретён Ni-cd. Этой технологии более ста лет. NI-MH широко применятся в бытовых устройствах, начали только в 90-х годах двадцатого века. Массовое появление на рынке более ёмких (NI-MH) батарей поначалу вызвало настоящий фурор. Но потом выявились и недостатки.
Особенности и применение Ni-cd батарей
По сравнению с металлогидридными батареями, Ni-cd имеют два главных недостатка. Это меньшая ёмкость и эффект памяти. Эффектом памяти называют “запоминание” батареей нижнего предела разряда. Той есть, если такую батарею разрядить не полностью, длительность работы в следующем цикле будет меньше на эту самую величину от полного разряда до того предела, который “запомнил” аккумулятор. Чтобы “сбросить” память , нужно два-три раза полностью зарядить-разрядить такую батарею.
Казалось бы, при таких свойствах, этот тип батарей должен уйти в небытие. Но этого не происходит. Благодаря двум другим свойствам этого типа батарей – высокая токоотдача и способность хорошо работать при отрицательных температурах.
Приблизительно 90% Ni-cd на сегодняшний день, это аккумуляторные сборки для электроинструмента, детских игрушек, электробритв, автономных пылесосов, медицинского оборудования и т.д. Применение в бытовом сегменте (вместо обычных первичных батареек) практически сведено к нулю.
Некоторые страны законодательно ограничивают использование Ni-cd элементов в связи с токсичностью кадмия. В новых устройствах их место занимают литий-ионные аккумуляторы с большой токоотдачей.
Зарядка ni cd аккумуляторов
Один элемент имеет номинальное напряжение 1,2V. При работе это значение может меняться от 1,35V (полностью заряжен) до 1V (полный разряд). У этих элементов есть одна интересная особенность, на которой завязан режим отключения в зарядном устройстве (если оно автоматическое). После набора ёмкости, напряжение на выводах несколько снижается на 50-70 mV. Такой скачок обозначают ΔV(дельта V). Зарядное реагирует на такое снижение и отсекает ток заряда.
На практике срабатывать по ΔV умеют только зарядные устройства среднего и продвинутого уровня. И часто приходится вручную просчитывать, как заряжать ni cd аккумуляторы.
Напряжение заряда любая зарядка будет выдавать из расчёта 1,5-1,6v на один элемент. А вот ток заряда может быть разным. Его всегда можно посмотреть на самом зарядном устройстве (как правило, с тыльной стороны).
Ёмкость аккумулятора нужно поделить на ток заряда и умножить на коэффициент потерь 1,4. Например, 1000mAh/200mA=5 часов*1,4 = 7 часов. Каким током заряжать? Номинальный ток заряда 0,1С, где С- ёмкость батареи. Для 1000mAh номинальным является ток 100mA. Время заряда в таком случае составит 14 часов. Не очень удобно. Почти всегда используется ускоренный режим 0,2-0,5С. Это несколько сокращает срок службы аккумуляторов, но повышает удобство использования.
Важно! Средний срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 500 циклов заряд-разряд. Производитель заявляет, как правило, ДО 1000. Таких показателей можно достичь только в идеальных условиях и чётко выдерживая номинальные режимы работы.
Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов
- перед зарядом аккумуляторы обязательно разрядить;
- подключить зарядное устройство (или установить в него аккумуляторы при бытовом исполнении) и дождаться отключения при полном заряде;
- в случае если зарядное не обеспечивает автоотключение, рассчитать необходимое время заряда и по его истечении произвести отключение;
- хранить ni cd аккумуляторы в разряженном состоянии.
Особенности и применение NI MH аккумуляторов
Область применения металлогидридных батарей напрямую связана с их свойствами. Максимальная ёмкость при минимальном объёме позволила им занять место в той электронике, где одноразовые батарейки приходится менять очень часто. Это фотоаппараты, беспроводные мыши и клавиатуры, радиопульты, детские игрушки.
В основном используется два размера таких элементов – это АА и ААА. Использовать такие элементы можно в любом месте, где используются одноразовые батарейки. Но часто это не имеет экономического смысла (в том случае, если одноразовая батарейка служит в устройстве годами)
Номинальное напряжение ni mh аккумулятора 1,2v. С незначительным отклонением под нагрузкой такое напряжение держится в течение всего цикла работы батареи. Напряжение одноразовой батарейки в работе плавно падает от 1,5 до 1 вольта. Той есть 1,2-среднее значение. Это позволяет аккумулятору отлично заменять одноразовую батарейку в 99% случаев. Случаи, когда необходимо именно 1,5v для работы устройства единичные и часто “лечатся” сменой режима в меню устройства “батарейка/аккумулятор”.
Внимание! Максимальная ёмкость (физический предел) для аккумулятора АА составляет 2700mAh,для ААА 1000mAh.В случае, если на этикетке большее значение и “загадочное” название фирмы-изготовителя, перед вами гарантированный обман.
Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”. Впоследствии эту надпись убрали. Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для металлогидридных аккумуляторов.
Напряжение зарядки ni mh такое же, как и у никель-кадмиевых батарей. Зарядное устройство будет подавать на один элемент 1,5-1,6v. Ток заряда ni mh аккумуляторов может меняться от 0,1 до 1С. Но любой производитель бытовых батарей обязательно указывает на них свою рекомендацию этого параметра.
Рекомендация производителей составляет 0,1С. Например для 2500mAh номинальный ток заряда ni mh аккумуляторов составляет 250mA. Время заряда номинальным током 14 часов. По той же формуле. Ёмкость/ток заряда, результат умножить на 1,4. При таком режиме можно рассчитывать на заявленное производителем, количество циклов.
При ускоренном режиме срок службы уменьшается.
Металлогидридные батареи плохо переносят перегрев, глубокий разряд, сильный перезаряд. Перегрев может возникнуть при большом токе заряда, повышенном внутреннем сопротивлении. При сильном нагреве заряд следует прекратить.
Глубокий разряд возникает при длительном неиспользовании элемента. При бездействии в течение года и более, аккумулятор, скорее всего, придётся заменить.
Избыточный перезаряд случается при использовании зарядного устройства без функции отключения или неправильно просчитанном времени заряда.
Зарядные устройства и методы заряда
Зарядных устройств в продаже представлено огромное количество. В них реализованы разные схемы отключения или отключение не реализовано вообще. Можно легко их разделить на подвиды по внешнему виду.
- Простейшие. Включили в розетку — заряд пошёл, выключили – заряд закончен. Контроль над временем заряда лежит на пользователе. Такие устройства имеют право на существование с целью экономии средств. Необходимо лишь выбрать из них такое, которое будет заряжать каждый элемент отдельно. Если каналы заряда спарены, возникает перекос. Такой режим сокращает срок службы батарей. Отличить несложно. Количество светодиодных индикаторов должно совпадать с количеством каналов заряда.
- С надписью AUTO. Такая надпись говорит о том, что здесь реализовано отключение по таймеру. Обычно от 6 до 12 часов. Не самый плохой вариант. Перезаряда точно не будет. Но скорее всего не будет и полного заряда. В таком случае можно подобрать аккумуляторы именно под это зарядное устройство. Но корректной работа зарядного устройства будет первые 100-200 циклов.
- ΔV контроль. Если у производителя реализована эта функция, он обязательно напишет это на упаковке. Если надписи нет, зарядное устройство относится к пункту 2. С наличием ΔV контроля, зарядное устройство уже полноценно автоматическое. Не забываем о раздельной зарядке каждого канала (популярные лет 10-12 назад зарядные с индексом 508 имеют контроль ΔV, но воспринимают установленные в него аккумуляторы как одну батарею).
- С жидкокристаллическим дисплеем. Как правило, его наличие говорит о том, что реализовано всё, что перечислено выше и плюс температурный контроль. Зарядные устройства с дисплеем начального уровня не предполагают программирование режима и тока заряда, но со своей функцией — правильно заряжать ni mh батареи, справляются отлично.
- Зарядка – комбайн. Больше размером, чем в пункте 4. Предполагают программирование пользователем режимов и тока заряда. Если ничего не программировать в режиме “по умолчанию” заряжают батареи минимальным током и отключают заряд по ΔV контролю.
Чем более функциональное зарядное устройство, тем оно дороже. Но даже в дорогом исполнении, стоимость равна примерно 50 щелочным батарейкам. Окупаемость наступает достаточно быстро. Зарядное устройство такого класса обычно универсальное. И позволяет заряжать кроме никелевых аккумуляторов, ещё и литиево-ионные батареи. А также имеет функции измерения ёмкости, внутреннего сопротивления батарей, режим сброса эффекта памяти у никелевых аккумуляторов.
NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом
Это достаточно новая технология. Иногда применяется аббревиатура LSD. Что в переводе с английского “low self-discharge” – низкий саморазряд.
В продаже такие батареи появились чуть больше 10 лет назад и зарекомендовали себя очень хорошо. По сравнению с обычными аккумуляторами, они имеют более низкое внутреннее сопротивление и как следствие большие токи разряда. Ёмкость у них несколько ниже, чем у обычных NI-MH батарей. Но за счёт того, что у обычной батареи саморазряд в первые сутки около 10%, показывают себя не менее эффективно.
Отличить такой аккумулятор от обычного, достаточно несложно. На упаковке и на самом элементе будет присутствовать надпись “ready to use” т.е. “готово к использованию”. Продаются такие элементы уже заряженные. Это оптимальный выбор для любительской фотосъёмки, когда не стоит задача сделать несколько тысяч кадров за один день.
Правила заряда NI MH
Ответ на вопрос — как заряжать ni mh аккумуляторы зависит, прежде всего, от того, какое у пользователя зарядное устройство. Для того, чтобы заряжать правильно, достаточно придерживаться простых норм.
- Перед зарядом, аккумуляторы желательно разрядить. Это не строгая норма в отличие от Ni-cd батарей, но желательная.
- Температура окружающего воздуха должна быть не ниже 5oC. Верхний предел температуры 50oC. Такая температура может возникнуть летом при попадании прямых солнечных лучей.
- Изучить функции зарядного устройства. Если оно не обеспечивает автоматическое отключение, рассчитать время заряда.
- Установить батареи в зарядное устройство и подключить его к сети. Через некоторое время проверить степень нагрева аккумуляторов. В случае сильного нагрева, заряд прекратить.
- Отключить зарядное устройство либо по истечении расчётного времени, либо после включения соответствующей индикации (зависит от типа зарядного устройства).
- Хранить Ni-MH элементы заряженными на 10-20% ёмкости. Напряжение не должно падать ниже, чем 0,9v.
При правильном заряде никель металлогидридных аккумуляторов, служат они достаточно долго. От 500 до 1000 циклов заряд-разряд. Основная причина преждевременного выхода из строя – длительное неиспользование и как следствие глубокий разряд. Часто желание пользователей отказаться от технологии Ni-MH или Ni-cd и перевести всю свою технику на литий ионные батареи, совершенно не оправдано. Эти батареи прочно занимают своё место, как в бытовом сегменте, так и в промышленности.
Источник: https://batteryzone.ru/accumulator/kak-pravilno-zarjazhat-ni-cd-i-ni-mh-akkumuljatory
Ni-Cd аккумуляторы как заряжать и зарядные устройства
Ni─Cd аккумуляторы получили широкое распространение в различных электронных девайсах и переносном инструменте. Например, это музыкальные плееры, фотоаппараты и так далее. Последние годы практически заменили литий─ионные АКБ. Там, где раньше использовались никель─кадмиевые аккумуляторы (ноутбуки, мобильные гаджеты), теперь работают батареи литиевого типа.
Они не смогли заменить их только в устройствах, где требуется высокий разрядный ток (электроинструмент). Кадмиевые батарейки довольно прихотливые в плане обслуживания. Нужно уметь их правильно использовать, заряжать, а также делать периодические циклы заряд-разряд, чтобы устранять «эффект памяти». В этом случае Ni─Cd аккумуляторы прослужат долго.
В этом материале речь пойдёт о том, как заряжать никель─кадмиевые АКБ и о зарядных устройствах для них.
Чем заряжать Ni─Cd аккумуляторы?
Для того чтобы заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы, требуется специальное зарядное устройство. На рынке имеется огромное разнообразие таких устройств. Среди них стоит выделить 2 основных типа устройств:
- автоматические;
- реверсивные импульсные.
Автоматические ЗУ для никель─кадмиевых батарей представляют собой простые устройства. Стоимость их небольшая, конструкция несложная. Одновременно с их помощью возможно заряжать 2 или 4 батарейки. Для зарядки Ni─Cd аккумулятора, он просто вставляется в ЗУ, выбирается количество элементов и включается в сеть. Многие пользователи портативных плееров и фотоаппаратов знают, как заряжать Ni─Cd аккумуляторы с помощью автоматических сетевых ЗУ.
Реверсивные импульсные зарядки имеют более сложное устройство и стоят дороже автоматических. Некоторые производители таких устройств относят их к профессиональному классу. Такие ЗУ заряжают аккумуляторы циклически с различным временным интервалом. При этом многие из них делают разрядку, балансировку батареек Ni─Cd.
Процесс разрядки
Этот тип аккумуляторов имеет разрядные характеристики, существенно зависящие от параметров батареи, определяющих величину внутреннего сопротивления. Например, это толщина электродов, их структура и т.п. Ниже приведен полный список параметров, влияющих на разрядные характеристики:
- объём электролита;
- толщина и структура сепараторного материала;
- плотность сборки;
- особенности конструкции.
Самая высокая велечина ёмкости Ni-Cd аккумуляторной батареи наблюдается при 20 С. Если температура растёт, то ёмкость не снижается. Значение 20 С лучше всего подходит для зарядки АКБ.
Если температура окружающей среды снижается в отрицательную область, то величина разрядной ёмкости уменьшается пропорционально росту тока разряда. Это происходит из-за того, что при снижение температуры приводит к увеличению внутреннего сопротивления батареи и снижается разрядное напряжение.
Зарядка Ni─Cd аккумуляторов
Важной задачей при заряде Ni─Cd аккумуляторов является исключение перезаряда. Это очень важный момент. Когда вы заряжаете никель─кадмиевый аккумулятор, внутри него растёт давление. В процессе заряда происходит выделение кислорода и снижение коэффициента использования зарядного тока.
Для полного заряда Ni─Cd аккумулятора ему нужно в процессе зарядки передать до 160% номинала ёмкости. Заряжать АКБ разрешается в интервале от 0 до 40 С, а желательно это делать от 10 до 30 С.
Если на минусовом электроде падает температура, то уменьшается поглощение кислорода. При этом начинает расти давление. При существенной перезарядке от избытка давления может сработать аварийный клапан. Когда температура растёт, потенциал аккумулятора увеличивается.
При этом на плюсовом электроде кислород начинается выделяться очень рано.
Чтобы полноценно использовать мощность Ni─Cd аккумулятора, нужно заряжать его большими зарядными токами. Если требуется сообщить ему максимум ёмкости, то величина зарядного тока должна быть небольшой (0,1*С).
Он будет заряжаться в таком режиме примерно 14─16 часов. Используя подачу тока ступенями, вы можете ускорить процесс зарядки Ni─Cd аккумулятора. По такой схеме нужно заряжать силой тока 1*С до 10% ёмкости, затем 1,5*С до 80 процентов.
Оставшаяся ёмкость набирается током величиной 0,5*С.
В итоге
Когда будете заряжать Ni─Cd аккумулятор, не допускайте его сильного нагрева и излишнего заряда. Чем большее число параметров контролирует ваше ЗУ с целью отключения заряда, тем лучше. Современные зарядные устройства для никель─кадмиевых аккумуляторов обязательно контролируют несколько параметров, по которым определяется точное время отключения заряда.
Источник: http://www.sevengadgets.ru/accessories/850-ni-cd-akkumuljatory-kak-zarjazhat-i-zarjadnye-ustrojstva.html
Простое универсальное зарядное устройство для малогабаритных аккумуляторов
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Для питания носимой малогабаритной радиоаппаратуры широко применяют литий-ионные (Li-Ion), никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлгидридные (Ni-Mh) аккумуляторы. При соблюдении правил заряда они служат несколько лет и выдерживают около 1000 циклов зарядка-разрядка.
Однако для аккумуляторов на основе никеля, например Ni-Cd, нужен особый подход, так как они обладают эффектом «депрессии напряжения», который еще называют «эффектом памяти». «Эффект памяти» возникает в процессе эксплуатации аккумулятора, если его систематически подзаряжать, не разрядив до напряжения 0,9 — 1 В [1].
Т.е. если зарядить не полностью разряженный аккумулятор, то он отдаст энергию только до того уровня, с которого началась зарядка. А так как в основном их так и подзаряжают, не проходя полные циклы зарядки-разрядки, то со временем этот уровень только увеличивается, из-за чего емкость аккумулятора уменьшаться, отчего пользователь приходит к выводу, что аккумулятор начинает приходить в негодность.
Однако не стоит бояться этого электрохимического процесса, так как он накапливающийся, является обратимым и легко устраняется.
Чтобы уменьшить возникновение «эффекта памяти» производители рекомендуют периодически разряжать аккумуляторы до напряжения 0,9 — 1 В, а потом заряжать до 1,45 – 1,48 В.
Предлагаемое простое универсальное зарядное устройство позволяет частично автоматизировать этот процесс и проводить зарядку и разрядку Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов током до 260 мА.
1. Описание работы и схема устройства
В процессе работы зарядное устройство постоянно контролирует напряжение на заряжаемом аккумуляторе и автоматически отключает ток при достижении полной зарядки. Оно позволяет одновременно и независимо заряжать и разряжать два аккумулятора типоразмера АА или ААА.
Принципиальная схема устройства изображена на рисунке.
Функционально оно выполнено в виде двух каналов с общим питанием, имеющих по одному узлу зарядки и разрядки. Все переключения для осуществления процессов зарядки и разрядки производятся переключателями SA1 и SA2, а в качестве источника питания применено ЗУ сотового телефона с выходным стабилизированным напряжением 5 В и током не менее 1 А.
Рассмотрим работу одного канала и начнем с узла зарядки [2].
В процессе зарядки контроль напряжения на заряжаемом аккумуляторе происходит непрерывно. На транзисторах VT1 и VT2 собран триггер Шмитта, который сравнивает напряжение на заряжаемом аккумуляторе GB1 или GB2 с образцовым, поступающим на базу VT1 с движка подстроечного резистора R2.
Образцовое напряжение образовано стабилитроном VD1, резисторами R1 и R2. Резистором R1 задается рабочий ток стабилитрона (около 10 mA), а резистором R2 устанавливают нужное пороговое напряжение.
При подключении к зарядному устройству разряженного аккумулятора транзистор VT2 закрыт, а VT1 и VT3 открыты. Коллекторный ток транзистора VT3 через замкнутый контакт SA2.1 выключателя SA2 заряжает аккумулятор.
Как только напряжение на аккумуляторе достигнет заданного порогового значения сработает триггер и транзисторы VT1, VT3 закроются, а VT2 откроется и включит светодиод HL1, сигнализирующий об окончании зарядки.
Выключателем SА1 выбирают типоразмер аккумулятора и задают необходимый зарядный ток равный 110 или 260 mA.
В замкнутом положении контакта SA1.2 зарядка осуществляется током 110 mA, позволяющим заряжать аккумуляторы емкостью 850, 1100 и 1600 mA/ч. В замкнутом положении контакта SA1.1 зарядка осуществляется током 260 mA, позволяющим заряжать аккумуляторы емкостью 2100, 2600, 2700 и 2850 mA/ч.
Выключателем SА2 устройство переводят в режимы зарядки или разрядки.
Кнопочный выключатель SB1 предназначен для принудительного запуска зарядного устройства, если аккумулятор разряжен не до конца. Нажатие выключателя приводит к установке триггера в состояние, соответствующее режиму зарядки.
Теперь рассмотрим работу узла разрядки, который питается от разряжаемого аккумулятора и при достижении на нем напряжения 0,9 — 1.1 В автоматически прекращает процесс разрядки [3].
При кратковременном нажатии кнопки SB2 на базу транзистора VT5 через резистор R11 подается напряжение с аккумулятора GB1 или GB2. Если оно превышает порог открывания транзистора VT5 (примерно 0,6 В), он открывается и открывает транзистор VT4, через участок коллектор-эмиттер которого происходит разрядка аккумулятора.
По мере разрядки аккумулятора напряжение на нем снижается, и когда оно упадет ниже порога открывания транзистора VT5, тот закрывается и закрывает VT4. Процесс разрядки прекращается. В качестве нагрузки и индикатора работы блока разрядки применена лампа накаливания HL3 с номинальным напряжением 1 В. Также можно применить лампы на напряжение 1,5 и 2 В.
Вместо лампы можно установить резистор сопротивлением 20 – 30 Ом. В этом случае не будет индикации и придется периодически смотреть напряжение на разряжаемом аккумуляторе.
2. Конструкция и детали
Зарядно-разрядное устройство смонтировано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 60×45 мм и помещено в пластмассовый корпус. В виду простоты схемы устройство можно собрать на макетной плате или же вообще навесным монтажом.
Печатная плата разработана для двух каналов и ее рисунок предоставлен. Маркировка элементов показана только для одного канала, так как второй канал идентичен.
На следующем рисунке показано расположение деталей на плате, а также их маркировка согласно принципиальной схеме.
Батарейные отсеки, светодиоды и лампы накаливания, а также переключатели и кнопочные выключатели размещены на внешней части корпуса. Батарейные отсеки сначала приклеиваются к корпусу клеем, а затем дополнительно крепятся винтами. Винты используются с головкой впотай.
Монтаж батарейных отсеков и переключателей выполнен навесным монтажом непосредственно внутри корпуса. Кнопочные выключатели расположены в задней части корпуса и гибким проводом соединены с печатной платой.
В устройстве применены резисторы мощностью 0,125 Вт. Резистор R2 подстроечный многооборотный любого типа. Вместо транзисторов КТ315Б (VT1, VT2) и КТ814Б (VT3) можно использовать любые с подобными параметрами. Транзисторы КТ814 снабжены теплоотводами.
Транзистор КТ502 (VT4) заменим на любой кремниевый с максимальным током коллектора не менее 300 mA. Транзистор КТ3102Г (VT5) выбран с повышенным коэффициентом по току и заменим на любой с похожими параметрами.
С блоком питания устройство соединяется обычным USB кабелем. Разъем, который используется для соединения с телефоном, отрезается, а жилки красного и черного цвета используются для подачи питания. Красная жилка – плюс, а черная — минус.
3. Налаживание
Если устройство собрано правильно и из исправных деталей, налаживание сводится лишь к установке уровня образцового напряжения и, если требуется, настройке токов зарядки для пальчиковых и мизинчиковых аккумуляторов.
Для настройки устройства необходимо иметь пальчиковый и мизинчиковый аккумуляторы. Пальчиковый должен быть заряжен до напряжения 1,48 – 1.49 В.
Если зарядного устройства нет, то аккумулятор заряжается этим зарядным устройством до величины напряжения 1,48 – 1.49 В. В процессе зарядки напряжение на аккумуляторе контролируется измерительным прибором. Как только он зарядится до указанной величины, можно приступать к настройке.
Настройка уровня образцового напряжения
При подаче питания на устройство должны загореться светодиоды HL1 и HL2 обоих каналов. В батарейный отсек вставляется пальчиковый аккумулятор, заряженный до напряжения 1,48 – 1,49 В и производится настройка уровня образцового напряжения первого канала.
Вращением движка подстроечного резистора R2 добиваются погасания светодиода HL1. Затем медленным вращением движка в обратную сторону добиваются включения светодиода. Для точности настройки эту операцию повторяют 2 — 3 раза.
Теперь аккумулятор вставляют в отсек второго канала и производят его настройку таким же образом.
Настройка тока зарядки аккумуляторов
Для удобства настройки в процессе монтажа выводы силового транзистора VT3 временно припаивают к плате отрезками монтажного провода длиной 70 — 80 мм. Провод вывода коллектора разрезают пополам и к его концам подключают миллиамперметр с пределом измерения не менее 500 mA.
Переключатель SA2 первого канала переводят в положение «Заряд», а SA1 в положение «260» и на устройство подают питание.
Далее берут разряженный аккумулятор емкостью 2100 — 2850 mA/ч, вставляют в соответствующий бокс и по миллиамперметру контролируют ток зарядки. Если ток находится в пределах 250 — 270 mA, то ничего не делают. Если ток ниже предела, сопротивление резистора R3 увеличивают на несколько десятков Ом, если выше – уменьшают.
Затем переключатель SA1 переводят в положение «110», в соответствующий бокс вставляют разряженный мизинчиковый аккумулятор емкостью 850 — 1100 mA/ч и таким же образом производят настройку зарядного тока резистором R4, чтобы он находился в пределах 100 – 120 mA.
Таким же образом настраивается второй канал. Теперь снимают питание с зарядного устройства и силовой транзистор VT3 впаивают на место как положено.
Настройка тока разрядки аккумуляторов
Осталось проверить и по необходимости настроить ток разрядки.
Питание на устройство не подается. Переключатель первого канала SA2 переводится в положение «Разряд», а цепь эмиттера транзистора VT4 разрывается и в разрыв включается миллиамперметр с пределом измерения не менее 200 mA.
Кнопкой «Пуск» запускается устройство и по миллиамперметру контролируют ток разрядки аккумулятора, который должен быть в пределах 80 — 100 mA. Если разрядный ток выше, то параллельно лампе включают резистор сопротивлением 15 – 47 Ом. Таким же образом настраивается второй канал.
Если возникли вопросы, обязательно посмотрите этот ролик.
Вот и все. Удачи!
Литература:
1. Б. Степанов, «Радио», 2006г, №5, стр. 34, Продлим «жизнь» Ni-Cd аккумуляторов!2. В. Косолапов, «Радио», 1999 г, №2, стр. 36, Простое зарядное устройство.
3. А. С. Партин и Л. Партина, «Радиомир», 2007, №11, стр. 13, Автоматическая «разряжалка».
Источник: https://sesaga.ru/prostoe-universalnoe-zaryadnoe-ustrojstvo-dlya-malogabaritnyx-akkumulyatorov.html
Как сделать зарядное устройство для шуруповёрта?
Часто родное зарядное устройство, входящее в комплект шуруповерта, работает медленно, долго заряжая аккумулятор. Тем, кто интенсивно использует шуруповерт, это очень мешает в работе.
Несмотря на то, что в комплект входит обычно два аккумулятора (один установлен в рукоятку инструмента и в работе, а другой подключен к зарядному устройству и находится в процессе зарядки), часто владельцы не могут приспособиться к рабочему циклу аккумуляторов.
Тогда имеет смысл изготовить зарядное устройство своими руками и зарядка станет удобнее.
Виды батарей
Аккумуляторы неодинаковы по типам и режимы заряда у них могут быть разными. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи являются очень хорошим источником энергии, способны отдавать большую мощность. Однако, по экологическим причинам их производство прекращено и они будут встречаться все реже и реже. Сейчас всюду их вытеснили литий-ионные аккумуляторы.
Сернокислотные (Pb) свинцовые гелевые аккумуляторы имеют неплохие характеристики, но утяжеляют инструмент и поэтому не пользуются особой популярностью, несмотря на относительную дешевизну. Поскольку они гелевые (раствор серной кислоты загущается силикатом натрия), то никаких пробок в них нет, электролит из них не вытекает и ими можно пользоваться в любом положении. (Кстати, и никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов тоже относятся к классу гелевых.)
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) являются сейчас наиболее перспективными и продвигаемыми в технике и на рынке. Их особенностью является полная герметичность ячейки. Они имеют весьма высокую удельную мощность, безопасны в обращении (благодаря встроенному контроллеру заряда!), выгодно утилизируются, являются наиболее экологически чистыми, имеют малый вес. В шуруповертах в настоящее время применяются очень часто.
Режимы заряда
Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.
Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).
Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3.3 В. Ток заряда литий-ионного аккумулятора, 0.1 C. При комнатной температуре этот ток можно плавно повышать до 1.0 С – это быстрый заряд. Однако, это годится только для тех батарей, которые не были переразряжены. При заряде литий-ионных батарей следует точно соблюдать напряжение. Заряд производится до 4.2 В точно.
Превышение резко снижает срок службы, понижение – уменьшает емкость. При зарядке следует следить за температурой. Теплый аккумулятор следует либо ограничить током до 0.1 С, либо отключить до остывания.
ВНИМАНИЕ! При перегреве литий-ионного аккумулятора при зарядке свыше 60 градусов Цельсия возможен его взрыв и возгорание! Не следует слишком полагаться на встроенную электронику безопасности (контроллер заряда).
При заряде литиевой батареи, контрольное напряжение (напряжение окончания заряда) образует приблизительный ряд (точные напряжения зависят от конкретной технологии и указаны в паспорте на батарею и на ее корпусе):
| Число элементов | Номинал. напр., В | По паспорту, В | Конец заряда, В |
| 1 | 3.6 | 3.6 | 4.2 |
| 2 | 7.2 | 7 | 8.4 |
| 3 | 10.8 | 10 | 12.6 |
| 4 | 14.4 | 12 | 16.8 |
| 5 | 18 | 18 | 21.0 |
Напряжение заряда следует контролировать мультиметром или схемой с компаратором напряжения, настроенным точно на применяемую батарею. Но для “электронщиков начального уровня” реально можно предложить только простую и надежную схему, описанную в следующем разделе.
Зарядное устройство + ()
Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт.
Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде.
В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.
Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).
Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).
Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!
Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.
Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.
- Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
- Удалить из него всю бывшую начинку.
- Подобрать следующие радиоэлементы:
| Поз. | Описание |
| VD1-VD4 | 1N4001 диод выпрямительный |
| VD5 | диод |
| VD6 | VD6 светодиод, красный или зеленый, любого типа |
| C1 | C1 К50-35 или аналогичный 220-1000 мФ от 50 В |
| C2 | C1 К50-35 или аналогичный 220-1000 мФ от 50 В |
| R1 | переменный резистор 10 ком, желательно проволочный |
| R2 | резистор МЛТ-0,25 330 Ом |
| R3 | резистор МЛТ-2, 1 Ом |
| VT1 | транзистор КТ361В, Г |
| VT2 | транзистор КТ829В (устанавливается на радиатор пл. 20 – 50 кв. см |
| Т1 | Трансформатор силовой 220 В / 24 В, мощность 100 Вт |
- Выбрать подходящий размер для печатной платы, помещающейся в корпус вместе с деталями из приведенной схемы, нарисовать нитрокраской ее дорожки по принципиальной схеме, протравить в медном купоросе и распаять все детали. Радиатор для транзистора нужно установить на алюминиевой пластинке так, чтобы она не касалась ни с какой частью схемы. Сам транзистор плотно прикручивается к ней винтиком и гайкой М3.
- Собрать плату в корпусе и припаять клеммы по схеме строго соблюдая полярность. Вывести провод для трансформатора.
- Трансформатор с предохранителем на 0.5 А установить в небольшой подходящий корпус и снабдить отдельным разъемом для подключения переделанного зарядного блока. Лучше всего взять разъемы от компьютерных блоков питания, папу установить в корпус с трансформатором, а маму подключить к диодам мостика в зарядном устройстве.
Собранное устройство будет работать надежно если вы аккуратно и тщательно проделали
Источник: http://instrument-blog.ru/elektroinstrumenty/delaem-zaryadnik-dlya-shurupovyorta.html
Отличия между Ni-Cd и Ni-Mh аккмуляторами
Основное отличие Ni-Cd аккумуляторов и Ni-Mh аккумуляторов — это состав. Основа аккумулятора одинаковая — это никель, он является катодом, а аноды разные. У Ni-Cd аккумулятора анодом является металлический кадмий, у Ni-Mh аккумулятора анодом является водородный металлогидридный электрод.
У каждого типа аккумулятора есть свои плюсы и минусы, зная их вы, сможете более точно подобрать необходимый вам аккумулятор.
| Плюсы | Минусы | |
| Ni-Cd |
|
|
| Ni-Mh |
|
|
Подойдёт ли старое зарядное устройство к новому аккумулятору если я поменяю Ni-Cd на Ni-Mh аккумулятор или наоборот?
Принцип заряда у обоих аккумуляторов абсолютно одинаковый, поэтому зарядное устройство можно использовать от предыдущего аккумулятора. Основное правило зарядки данных аккумуляторов заключается в том, что заряжать их можно только после полной разрядки. Это требование является следствием того, что оба типа аккумулятора подвержены «эффекту памяти», хотя у Ni-Mh аккумуляторов эта проблема сведена к минимуму.
Как правильно хранить Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторы?
Лучшее место для хранения аккумулятора — сухое прохладное помещение, так как чем выше температура хранения, тем быстрее происходит саморазряд аккумулятора. Хранить батарею можно в любом состоянии кроме полного разряда или полного заряда.
Оптимальный заряд — 40-60%%. Раз в 2-3 месяца следует проводить дозаряд (по причине присутствующего саморазряда), разряд и снова заряд до 40-60%% ёмкости. Допустимо хранение сроком до пяти лет.
После хранения батарею следует разрядить, зарядить и после этого использовать в обычном режиме.
Можно ли использовать аккумуляторы большей или меньшей ёмкости чем аккумулятор из первоначального комплекта?
Ёмкость аккумулятора — это время работы вашего электроинструмента от аккумулятора. Соответственно для электроинструмента нет абсолютно никакой разницы по ёмкости аккумулятора. Фактическая разница будет только во времени зарядки аккумулятора, и времени работы электроинструмента от аккумулятора.
При выборе ёмкости аккумулятора следует отталкиваться от ваших требований, если требуется дольше работать, используя один аккумулятор — выбор в пользу более ёмких аккумуляторов, если комплектные аккумуляторы полностью устраивали, то следует остановиться на аккумуляторах равных или близких по ёмкости.
Источник: https://www.batterika.ru/otlichia-mezhdu-ni-cd-i-ni-mh-akkumuliatorami.html
Как заряжать никель кадмиевые аккумуляторы шуруповертов
При покупке такого универсального и нужного инструмента, как шуруповерт, у его владельцев могут возникнуть разные вопросы в процессе эксплуатации. Поскольку любой электроинструмент такого типа оснащен аккумуляторным блоком, который позволяет работать с ним автономно, важно знать о том, как правильно заряжать АКБ и оптимальное время зарядки аккумулятора шуруповерта. Кроме того, существует еще ряд практических рекомендаций по его использованию, которые всегда могут оказаться полезными.
Итак, наиболее частые вопросы, которые возникают у тех, кто только начинает пользоваться шуруповертом:
- как правильно заряжать аккумулятор шуруповерта;
- что делать, если батарея не держит зарядку, не заряжается вовсе;
- как осуществить зарядку шуруповерта без зарядного устройства стандартного плана;
- и, конечно, каково оптимальное время зарядки АКБ.
Правильная зарядка шуруповерта: как сделать лучше
Есть несколько простых правил, как заряжать аккумулятор шуруповерта, чтобы инструмент использовал весь свой возможный ресурс.
Когда вы приобретаете новый инструмент, помните о том, что перед тем как использовать его в первый раз, нужно поставить батарею на зарядку. Любые элементы питания, если они долгое время лежат на складе или в магазине, имеют тенденцию к разрядке.
Если ваш шуруповерт оснащен батареей из Ni Cd (никель-кадмиевых) элементов, «прокачайте» их путем проведения трехкратной полной зарядки с последующим разрядом, чтобы убрать тот «эффект памяти», который свойственен для Ni Cd аккумуляторов, и довести уровень их емкости до оптимального.
Если в вашем шуруповерте стоят литий-ионные аккумуляторы, проводить им такую «прокачку» необязательно, потому что «эффект памяти» им не свойственен: это более современные батареи.
Нужно заряжать аккумулятор при благоприятной температуре окружающей среды. Наилучшие температурные показатели, при которых должна осуществляться зарядка аккумулятора шуруповерта — не ниже 10°С и не выше 40°С. Во время зарядки нельзя оставлять батарею надолго без присмотра во избежание перегрева и перезаряд. Хотя, если штатная зарядка инструмента снабжена индикатором контроля всего процесса, устройство автоматически «закончит» его тогда, когда это будет нужно.
Не рекомендуется надолго оставлять аккумуляторный блок в заряднике. А если шуруповерт используется не так часто, лучше вынуть из него батарейки и хранить отдельно от него. В случае, когда АКБ долго лежат без применения, следите за тем, чтобы они были в заряженном состоянии, проводя им «подпитку» раз в месяц в течение 25-30 минут .
Как известно, аккумуляторный блок питания шуруповерта бывает либо никель-кадмиевый, либо литий-ионный. Ni Cd аккумуляторы можно хранить при любой степени заряженности . Главное их преимущество состоит в том, что они не боятся глубоких разрядов.
Для того чтобы они хорошо работали после долгого перерыва, их как обычно следует «прокачать» три-четыре раза. Время «прокачки», в среднем, составляет 3-4 часа , в течение которых можно работать с шуруповертом в обычном режиме.
Желательно в процессе работы шуруповерта контролировать то, чтобы Ni Cd батарея разряжалась не частично, а полностью. Это поможет ей не накапливать тот самый «эффект памяти».
Если аккумуляторный блок питания вашего инструмента укомплектован не никель-кадмиевыми, а литий-ионными батарейками, главный «плюс» их заключается в том, что «эффект» памяти у них отсутствует . Однако следить за уровнем их заряда рекомендуется более тщательно.
В случае, если шуруповерт с литиевыми АКБ не используется какое-то время, их нужно периодически подзаряжать. Глубокого разряда они как раз не любят. Если литиевые АКБ подвергнуть глубокому разряду, сработает защитный контроллер внутри аккумуляторного блока.
Чтобы этого не произошло, следите за тем, чтобы батареи были заряжены, как минимум, процентов на 50.
Сколько по времени нужно заряжать АКБ шуруповерта
К каждому электроинструменту всегда приложена инструкция по эксплуатации, в которой точно указано, сколько времени заряжать аккумулятор шуруповерта. Как уже говорилось, подавляющее большинство современных зарядных устройств имеют индикаторы уровня зарядки, что значительно облегчает их использование. Когда индикатор загорается зеленым, либо иным цветом, сигнализирующим о том, что время зарядки аккумулятора шуруповерта подходит к концу, нужно вовремя отсоединить батарею.
Среднее время, в течение которого батарея заряжается полностью, составляет 7 часов . А если АКБ требуется просто подзарядить, его можно оставить на зарядке 30 минут. Хотя, в случае с Ni Cd аккумуляторами, имеющими «эффект памяти», частые и короткие подзарядки проводить не рекомендуется.
Есть несколько разновидностей зарядных устройств для шуруповерта, в зависимости от сферы их применения. Рядовое ЗУ , как правило, входит в комплектацию бытовых электроинструментов. Время зарядки АКБ с его помощью варьируется от трех до семи часов .
Существуют еще мощные зарядники импульсного типа, которыми комплектуются профессиональные инструменты. Сколько заряжать аккумулятор шуруповерта таким устройством? «Импульсники» могут полноценно зарядить батарею в течение часа , что является их неоспоримым преимуществом.
Однако и стоимость такого инструмента, разумеется, гораздо выше.
Что делать, если аккумулятор не заряжается или не держит заряд
В данном случае, вариантов немного: либо причина неисправности кроется в зарядном устройстве, либо «барахлит» сам шуруповерт. Также и аккумуляторный блок со временем может исчерпать свой ресурс и нуждаться в замене. Для того чтобы выяснить причину, необходимо внимательно осмотреть как сам инструмент, так и его аккумулятор вместе с ЗУ.
Часто причина слабой зарядки аккумулятора заключается в том, что контакт между шуруповертом и его зарядником ослабевает вследствие разгибания клемм. Чтобы устранить эту неполадку, достаточно будет просто разобрать зарядник и аккуратно загнуть его клеммы обратно.
Не стоит забывать и о такой частой неполадке, как окисление металлических частей самого аккумулятора и зарядника. Постоянное попадание строительной пыли и грязи тоже способствуют слабому поступлению тока заряда от ЗУ к батарее: инструменты заряжаются хуже. Важно не забывать ухаживать за всеми составляющими инструмента для того, чтобы предотвратить ухудшение его работы, протирая металлические контакты и очищая их от загрязнений.
В случае, если села сама батарея, можно попытаться «раскачать» ее, как это обычно делается в случае с никель-кадмиевыми элементами. Если это не помогает, придется либо менять аккумуляторный блок полностью, либо осуществить частичную замену его элементов.
Обычно любой шуруповерт укомплектован двумя идентичными батареями. Если одна из них выходит из строя, при желании можно собрать один работающий аккумулятор из двух, в случае, если емкость стала меньше в обоих. После того как из двух блоков будет собран один работающий, нужно не забыть уравнять показатели емкости элементов, «прокачав» батарею несколькими циклами «заряда-разряда» в течение 3-4 часов.
Можно также попытаться «взбодрить» батарейки по отдельности. Для этого наиболее слабые из них следует подвергнуть зарядке большими токами, после чего собрать аккумулятор обратно и заряжать уже в обычном режиме. Такой метод иногда работает в случае с никель-кадмиевыми аккумуляторами. «Точечная» подзарядка большими токами должна длиться не больше 3-5 секунд , при этом желательно не допускать сильного перегрева элемента во избежание его разрушения.
Нестандартные методы зарядки аккумулятора шуруповерта
Бывает и так, что «родное» зарядное устройство от электроинструмента либо теряется, либо выходит из строя, а приобрести такое же — весьма проблематично. Многие спрашивают о том, можно ли правильно зарядить АКБ, подсоединив ее к какому-нибудь другому источнику питания.
Безусловно, это сделать можно. И такие способы зарядки не принесут батарее никакого вреда, если хорошо ознакомиться с характеристиками самого инструмента и любого другого зарядного устройства, которое может послужить альтернативным источником питания для аккумулятора.
Источник: https://crast.ru/instrumenty/kak-zarjazhat-nikel-kadmievye-akkumuljatory
