NiMH staan vir Nickel Metal Hydride. Behoorlike laai is die sleutel tot die handhawing van werkverrigting en lang lewe. Jy moet hierdie tegnologie ken om NiMH te laai. Die herstel van NiMH-selle is 'n taamlik ingewikkelde proses, want die spanningspiek en die daaropvolgende daling is kleiner, en daarom is die aanwysers moeiliker om te bepaal. Oorlaai lei tot oorverhitting en skade aan die sel, waarna kapasiteit verlore gaan, wat lei tot verlies aan funksionaliteit.
Ontwerp en beginsel van werking
Battery is 'n elektrochemiese toestel waarin elektriese energie omgeskakel en in chemiese vorm gestoor word. Chemiese energie word maklik in elektriese energie omgeskakel. NiMH werk op die beginsel om waterstof binne twee elektrodes te absorbeer, vry te stel en te vervoer.
NiMH-batterye bestaan uit twee metaalstroke wat as positiewe en negatiewe elektrodes dien, en 'n isolerende foelie-skeier tussen hulle. Hierdie energie "toebroodjie" word gewikkel en saam met vloeistof in 'n battery geplaaselektroliet. Die positiewe elektrode bestaan gewoonlik uit nikkel, die negatiewe elektrode van metaalhidried. Vandaar die naam "NiMH", of "nikkelmetaalhidried".
Voordele:
- Bevat minder gifstowwe en is omgewingsvriendelik en herwinbaar.
- Geheue-effek is hoër as Ni-Cad.
- Baie veiliger as litiumbatterye.
Flaws:
- Diep ontlading verkort lewensduur en genereer hitte tydens vinnige laai en hoë las.
- Selfontlading is hoër in vergelyking met ander batterye en moet in ag geneem word voordat NiMH gelaai word.
- Hoë vlak van instandhouding vereis. Die battery moet heeltemal ontlaai word om kristalvorming tydens laai te voorkom.
- Duurder as Ni-Cad-battery.
Kenmerke van laai/ontlading
Die nikkel-metaalhidriedsel het baie eienskappe soortgelyk aan NiCd, soos die ontladingskurwe (met bykomende laai) wat die battery kan aanvaar. Dit is onverdraagsaam teenoor oorlaai wat kapasiteitsdegradasie veroorsaak, wat 'n groot probleem vir laaierontwerpers is.
Huidige spesifikasies benodig om 'n NiMH-battery behoorlik te laai:
- Gegradeerde spanning is 1,2V.
- Spesifieke energie - 60-120 Wh/kg.
- Energiedigtheid - 140-300 Wh/kg.
- Spesifieke krag - 250-1000 W/kg.
- Laai/ontlaai doeltreffendheid -90%.
Die laaidoeltreffendheid van nikkelbatterye wissel van 100% tot 70% van volle kapasiteit. Aanvanklik is daar 'n effense toename in temperatuur, maar later, wanneer die ladingvlak styg, daal die doeltreffendheid, wat hitte genereer, wat in ag geneem moet word voordat NiMH gelaai word.
Wanneer 'n NiCD-battery tot 'n sekere minimum spanning ontlaai word en dan gelaai word, moet daar gewaak word om die kondisioneringseffek te verminder (ongeveer elke 10 laai/ontladingsiklusse), anders sal dit kapasiteit begin verloor. Vir NiMH word hierdie vereiste nie vereis nie aangesien die effek weglaatbaar is.
So 'n herstelproses is egter ook gerieflik vir NiMH-toestelle, dit word aanbeveel om dit te oorweeg voordat NiMH-batterye gelaai word. Die proses word drie tot vyf keer herhaal voordat hulle volle kapasiteit bereik. Die kondisioneringsproses van die herlaaibare batterye verseker dat hulle vir baie jare sal hou.
NiMH-herstelmetodes
Daar is verskeie laaimetodes wat met NiMH-batterye gebruik kan word. Hulle, soos NiCd's, benodig 'n konstante stroombron. Die spoed word gewoonlik op die selliggaam aangedui. Dit moet nie tegnologiese standaarde oorskry nie. Die perke van laaigrense word duidelik deur vervaardigers gereguleer. Voordat jy batterye gebruik, moet jy duidelik weet met watter stroom om NiMH-batterye te laai. Daar is verskeie metodes wat gebruik word om mislukking te voorkom:
- Laai volgens timer. Gebruik van tyd virom die einde van die proses te bepaal, is die maklikste manier. Dikwels is 'n elektroniese tydhouer in die toestel ingebou, hoewel baie toestelle nie hierdie kenmerk het nie. Die benadering veronderstel dat die sel vanaf 'n bekende toestand gelaai word, soos wanneer dit ten volle ontlaai is.
- Termiese opsporing. Bepaling van die einde van die proses word uitgevoer deur die temperatuur van die element te monitor. Terwyl die toestel warmer sal word wanneer dit oorlaai word, is dit moeilik om die temperatuurstyging akkuraat te bepaal aangesien die middel van die battery baie warmer sal wees as die buitekant.
- Opsporing van negatiewe deltaspanning. NiMH bespeur spanningsval (5 mV). Voordat NiMH-batterye gelaai word, word geraasfiltrering ingestel om so 'n daling betroubaar vas te vang om te verseker dat "parasitiese" sensor en ander geluide nie tot die einde van laai lei nie.
Parallelle toevoer van elemente
Parallelle laai van batterye maak dit moeilik om die einde van die proses kwalitatief te bepaal. Dit is omdat 'n mens nie seker kan wees dat elke sel of pakket dieselfde weerstand het nie en daarom sal sommige meer stroom trek as ander. Dit beteken dat 'n aparte laaikring vir elke lyn in die parallelle eenheid gebruik moet word. Daar moet vasgestel word hoeveel stroom die NiMH gelaai moet word deur byvoorbeeld te balanseer deur resistors van so 'n waarde te gebruik dat hulle die beheerparameters sal oorheers.
Moderne algoritmes is ontwikkel om akkurate laai sonder die gebruik van 'n termistor te verseker. Hierdietoestelle is soortgelyk aan Delta V, maar het spesiale meetmetodes om volle lading op te spoor, wat gewoonlik 'n soort siklus behels waar die spanning oor 'n tydinterval en tussen pulse gemeet word. Vir multi-element pakkies, as hulle nie in dieselfde toestand is nie en nie gebalanseerd in kapasiteit is nie, kan hulle een op 'n slag vul, wat die einde van 'n stadium aandui.
Dit sal verskeie siklusse neem om hulle te balanseer. Wanneer die battery die einde van sy lading bereik, begin suurstof by die elektrodes vorm en herkombineer by die katalisator. Die nuwe chemiese reaksie skep hitte wat maklik met 'n termistor gemeet kan word. Dit is die veiligste manier om die einde van 'n proses tydens 'n vinnige herstel te bespeur.
Goedkoop manier om te herstel
Oornaglaai is die goedkoopste manier om 'n NiMH-battery teen C/10 te laai, wat minder as 10% van gegradeerde kapasiteit per uur is. Dit moet in ag geneem word om NiMH behoorlik te laai. Dus sal 'n 100mAh-battery vir 15 uur by 10mA laai. Hierdie metode vereis nie 'n einde-van-proses sensor nie en bied 'n volle lading. Moderne selle het 'n suurstofherwinningskatalisator wat skade aan die battery voorkom wanneer dit aan elektriese stroom blootgestel word.
Hierdie metode kan nie gebruik word as die laaispoed oor C/10 is nie. Die minimum spanning wat benodig word vir 'n volledige reaksie is afhanklik van temperatuur (ten minste 1,41V per sel by 20 grade), wat in ag geneem moet word om NiMH behoorlik te laai. Langdurige herstel veroorsaak nie ventilasie nie. Dit verhit die battery effens. Om die lewensduur te behou, word dit aanbeveel om 'n timer met 'n reeks van 13 tot 15 uur te gebruik. Die Ni-6-200-laaier het 'n mikroverwerker wat die toestand van lading via 'n LED rapporteer en ook 'n sinchronisasiefunksie uitvoer.
Vinnige laaiproses
Deur die tydteller te gebruik, kan jy die C/3.33 vir 5 uur laai. Dit is 'n bietjie riskant aangesien die battery eers heeltemal ontlaai moet word. Een manier om seker te maak dat dit nie gebeur nie, is om die battery outomaties deur die laaier te ontlaai, wat dan die herstelproses vir 5 uur begin. Hierdie metode het die voordeel dat dit enige moontlikheid om 'n negatiewe batterygeheue te skep uitskakel.
Tans vervaardig nie alle vervaardigers sulke laaiers nie, maar die mikroverwerkerbord word byvoorbeeld gebruik in die C/10 /NiMH-NiCad-sonkraglaai-beheerderlaaier en kan maklik aangepas word om 'n ontlading uit te voer. 'n Kragverspreider sal benodig word om die energie van 'n gedeeltelik gelaaide battery binne 'n redelike tyd te verdryf.
As 'n temperatuurmonitor gebruik word, kan NiMH-batterye teen tot 1C gelaai word, met ander woorde, 100% ampere-uur kapasiteit vir 1,5 uur. Die PowerStream-batterylaaibeheerder doen dit in samewerking met 'n beheerbord wat in staat is om spanning en stroom te meet vir meer komplekse algoritmes. Wanneer die temperatuur styg, moet die proses gestaak word, en wanneerdT/dt-waarde moet op 1-2 grade per minuut gestel word.
Daar is nuwe algoritmes wat mikroverwerkerbeheer gebruik wanneer die -dV-sein gebruik word om die einde van die lading te bepaal. In die praktyk werk hulle baie goed, en daarom gebruik moderne toestelle hierdie tegnologie, wat aan- en af-prosesse insluit om spanning te meet.
Adapter-spesifikasies
'n Belangrike kwessie is batterylewe, of die totale leeftydkoste van die stelsel. In hierdie geval bied vervaardigers toestelle met mikroverwerkerbeheer.
Algorithme vir die perfekte laaier:
- Sagte begin. As die temperatuur bo 40 grade of onder nul is, begin deur C/10 te laai.
- Opsie. As die ontlaaide batteryspanning hoër as 1,0 V/sel is, ontlaai die battery tot 1,0 V/sel, en gaan dan voort na vinnige laai.
- Vinnig laai. By 1 graad totdat die temperatuur 45 grade bereik of dT dui op volle lading.
- Nadat vinnig laai voltooi is, laai by C/10 vir 4 uur om 'n volle laai te verseker.
- As die spanning van 'n gelaaide NiMH-battery tot 1.78V/sel styg, stop die werking.
- As die vinnige laaityd 1,5 uur sonder onderbreking oorskry, sal dit gestop word.
Teoreties is herlaai 'n laaitempo wat vinnig genoeg is om die battery vol gelaai te hou, maar stadig genoeg om oorlaai te vermy. Bepaling van die optimale herlaaitempo vir 'n spesifieke battery'n bietjie moeilik om te beskryf, maar dit word algemeen aanvaar dat dit ongeveer tien persent van die kapasiteit van die battery is, byvoorbeeld vir Sanyo 2500 mAh AA NiMH, is die optimale herlaaitempo 250 mA of laer. Dit moet in ag geneem word om NiMH-batterye behoorlik te laai.
Batteryskadeprosesse
Die mees algemene oorsaak van voortydige batteryonderbreking is oorlaai. Die tipe laaiers wat dit die meeste veroorsaak, is die sogenaamde "snellaaiers" vir 5 of 8 uur. Die probleem met hierdie instrumente is dat hulle nie regtig 'n prosesbeheermeganisme het nie.
Die meeste van hulle het eenvoudige funksionaliteit. Hulle laai op volle spoed vir 'n vasgestelde tydperk (gewoonlik vyf of agt uur) en skakel dan af of skakel oor na 'n laer "handmatige" spoed. As hulle reg gebruik word, dan is alles in orde. As hulle verkeerd toegepas word, sal batterylewe op verskeie maniere verkort word:
- Wanneer volledig gelaaide of gedeeltelik gelaaide batterye in die toestel geplaas word, kan dit dit nie waarneem nie, so dit laai die batterye waarvoor dit ontwerp is ten volle. Dus, batterykapasiteit daal.
- Nog 'n algemene situasie is om die laaisiklus wat aan die gang is, te onderbreek. Dit word egter gevolg deur 'n heraansluiting. Ongelukkig veroorsaak dit dat 'n volle laaisiklus herbegin word, selfs al is die vorige siklus amper voltooi.
Die maklikste manierOm hierdie scenario's te vermy, gebruik 'n intelligente mikroverwerker-beheerde laaier. Dit kan bespeur wanneer die battery ten volle gelaai is, en dan - afhangend van die ontwerp daarvan - óf heeltemal afskakel óf oorskakel na druppellaaimodus.
iMax B6-slimtoestelle
Om die NiMH iMax te laai, sal jy 'n toegewyde laaier nodig hê, aangesien die gebruik van die verkeerde metode die battery nutteloos kan maak. Baie gebruikers beskou die iMax B6 as die beste keuse vir NiMH-laai. Dit ondersteun die proses van tot 15-selbatterye, sowel as baie instellings en konfigurasies vir verskillende tipes batterye. Die aanbevole laaityd moet nie 20 uur oorskry nie.
Gewoonlik waarborg die vervaardiger 2000 laai-/ontladingsiklusse vanaf 'n standaard NiMH-battery, alhoewel dit kan verskil na gelang van gebruikstoestande.
Werkalgoritme:
- Laai NiMH iMax B6. Dit is nodig om die kragkabel aan die uitlaat aan die linkerkant van die toestel te koppel, met inagneming van die vorm aan die einde van die kabel om te verseker dat die korrekte verbinding gemaak word. Ons sit dit heeltemal in en hou op druk wanneer 'n klanksein en 'n verwelkomingsboodskap op die vertoonskerm verskyn.
- Gebruik die silwer knoppie heel links om deur die eerste kieslys te blaai en die tipe battery te kies wat gelaai moet word. Deur die knoppie heel links te druk, sal die keuse bevestig word. Die knoppie aan die regterkant sal deur die opsies blaai: laai, ontlaai, balanseer, vinnig laai, berging enander.
- Twee sentrale beheerknoppies sal jou help om die verlangde nommer te kies. Deur die heel regterknoppie te druk om in te gaan, kan jy na die spanninginstelling gaan deur weer met die twee middelste knoppies te blaai en enter te druk.
- Gebruik veelvuldige kabels om die battery aan te sluit. Die eerste stel lyk soos laboratoriumdraadtoerusting. Dit kom dikwels saam met krokodilknipsels saam. Sokke vir verbinding is aan die regterkant van die toestel naby die onderkant geleë. Hulle is maklik genoeg om raak te sien. Dit is hoe jy NiMH met iMax B6 kan laai.
- Dan moet jy die gratis batterykabel aan die einde van die rooi en swart klampe koppel, wat 'n geslote lus skep. Dit kan 'n bietjie riskant wees, veral as die gebruiker vir die eerste keer die verkeerde instellings maak. Druk en hou die enter-knoppie vir drie sekondes. Die skerm moet dan inlig dat dit die battery nagaan, waarna die gebruiker gevra sal word om die modusinstelling te bevestig.
- Terwyl die battery laai, kan jy deur die verskillende skerms op die skerm blaai deur die twee middelknoppies te gebruik wat inligting oor die laaiproses in verskillende modusse verskaf.
Wenke vir die optimalisering van batterywerkverrigting
Die mees standaard raad is om die batterye heeltemal leeg te maak en dan te herlaai. Alhoewel dit 'n behandeling vir die "geheue-effek" is, moet versigtigheid gedra word in nikkel-kadmium-batterye, aangesien dit maklik is om dit te beskadig as gevolg van oorontlading, wat lei tot "pool omkeer" en onomkeerbare prosesse. In sommige gevalle word battery-elektronika gemaakop 'n manier wat negatiewe prosesse voorkom deur af te skakel voordat dit gebeur, maar eenvoudiger toestelle soos flitse doen dit nie.
Vereis:
- Wees gereed om hulle te vervang. Nikkel-metaalhidriedbatterye hou nie vir ewig nie. Na die einde van die hulpbron sal hulle ophou werk.
- Koop 'n slimlaaier wat die proses elektronies beheer en oorlaai voorkom. Dit is nie net beter vir batterye nie, maar dit gebruik ook minder krag.
- Verwyder die battery wanneer herlaai voltooi is. Onnodige tyd op die toestel beteken dat meer straalenergie gebruik word om dit te laai, en sodoende slytasie verhoog en meer krag gebruik.
- Moenie batterye heeltemal leegmaak om hul lewe te verleng nie. Ten spyte van alle advies tot die teendeel, sal 'n volledige ontslag hul lewe in werklikheid verkort.
- Stoor NiMH-batterye by kamertemperatuur in 'n droë plek.
- Oormatige hitte kan batterye beskadig en veroorsaak dat hulle vinnig leegloop.
- Oorweeg dit om 'n lae battery-model te gebruik.
Dus kan jy 'n streep trek. Inderdaad, NiMH-batterye is meer voorbereid deur die vervaardiger vir vandag se omgewing, en behoorlike laai van batterye met 'n slimtoestel sal hul werkverrigting en lang lewe verseker.
