Источники питания и зарядные устройства

Эффект памяти – это обратимая потеря ёмкости, вызванная укрупнением кристаллических образований активного вещества аккумулятора и тем самым уменьшением площади его активной поверхности. Часто на эффект памяти списывают потерю емкости, вызванную неправильной эксплуатацией и (или) неправильным обслуживанием аккумуляторов.

Плотность энергии (Energy Density) – еще одна важная характеристика аккумулятора, по которой часто производят сравнение аккумуляторов различных электрохимических систем. Измеряется она в Вт*час/килограмм массы батареи. Наибольшая плотность энергии у литий-полимерные батарей (150-200 Вт*час/кг), несколько уступают им литий-ионные батареи (100-150 Вт*час/кг), а никель-металл-гидридные батареи едва дотягивают до плотности энергии 60-80 Вт*час/кг. У никель-кадмиевых – от40 до 60 Вт*час/кг, а у свинцово-кислотных около 30 Вт*час/кг.

Отсюда можно сделать вывод: наименьшими размерами и весом при одинаковой емкости обладают литий-полимерные и литий-ионные батареи, несколько большими – никель-металлогидридные, еще больше – никель-кадмиевые, и уж самые громоздкие – свинцово-кислотные.

Восстановление NiCd и NiMH аккумуляторов – процесс с физической точки зрения обратный эффекту памяти – разукрупнение кристаллических образований до мелкодисперсной структуры путем контролируемого разряда небольшим током до напряжения 0.4 вольта на элемент по специальному алгоритму и на специальных приборах – анализаторах аккумуляторов, например, типа Cadex 7000.

Условия эксплуатации аккумуляторов определяются условиями эксплуатации элементов, которые находятся внутри аккумулятора. Для различных типов элементов разных производителей эти условия различны. Отличия заключаются в способности работы элементов в области минусовых температур и в температурных условиях для быстрого заряда. Ниже приведены типовые данные для NiMH и Li-ion аккумуляторов.

NiMH аккумуляторы:

Стандартный заряд: 0°C … +45°C.

Быстрый заряд: 5°C … +40°C.

Разряд: -20°C … +60°C (у некоторых производителей -10°C … +60°C)..

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года).

Хранение: -20°C … 45°C (в течение 180 дней).

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 30 дней).

Хранение: -20°C … 65°C (в течение 7 дней).

Li-ion и Li-polymer аккумуляторы:

Быстрый заряд: 5°C … +40°C.

Разряд: -20°C … +60°C (у некоторых производителей -10°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 25°C (в течение 1 года).

Хранение: -20°C … 45°C (в течение 90 дней).

Хранение: -20°C … 60°C (в течение 30 дней).

Градация аккумуляторов по качеству исполнения

А известно ли вам, что производители подразделяют элементы, которые устанавливаются внутри аккумулятора на три класса по качеству? Никто не пишет об этом и вы никогда не найдете упоминание классе используемых в аккумуляторе элементов на этикетке. Восполним этот пробел и поясним чем элементы класса А отличаются от элементов класса В и С.

Качественно подразделение элементов на классы можно охарактеризовать следующим образом:

Класс «A» – элементы наивысшего качества

Класс «B» («AL») – элементы с пониженной емкостью

Класс «C» – элементы с низким напряжением, низкой емкостью, повышенным внутренним сопротивлением, дефектами внешнего вида, и другими недостатками.

А количественные характеристики приведены в таблице. Впрочем, тут надо отметить, что у разных производителей границы различий элементов между классами могут отличаться в ту или иную сторону.

Зарядные устройства

Зарядные устройства можно классифицировать по типу заряжаемых аккумуляторов, по методу заряда и по конструктивному исполнению.

В соответствии с тремя основными методами заряда существует и три основных типа зарядных устройств:

1. Стандартное (ночное) зарядное устройство – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов.

2. Быстрый зарядное устройство – заряд постоянным током, равным 1/3 от величины номинальной емкости аккумулятора в течение примерно 5 часов. Такие зарядные устройства снабжаются устройством разряда аккумулятора.

3. Ускоренный или дельта V (D V) заряд – заряд с начальным током заряда, равным величине номинальной емкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение на аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда примерно 1 час.

Прекращение заряда основано на регистрации отрицательного перепада (спада) напряжения (Negative Delta V – NDV), появляющегося в герметичных NiCd и NiMH батареях при достижении ими состояния полного заряда. В NiMH этот спад меньше по величине, чем в NiCd, и потому используется в совокупности с другими методами для прекращения режима быстрого заряда NiMH батареи.

Анализаторы аккумуляторов

В отличие от зарядного устройства анализатор аккумуляторов – это прибор, специально разработанный для проведения технического обслуживания различных типов аккумуляторов и обеспечивающий:

1. Оптимальный разряд и заряд аккумуляторов в соответствии с рекомендациями их изготовителей.