www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Эксплуатация герметичных Ni-Cd аккумуляторов

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

Комментарии к статье Комментарии к статье

Широкое распространение герметичных Ni-Cd (дисковых и цилиндрических) аккумуляторов обусловило и большой интерес к вопросам их эксплуатации, методам и устройствам для их зарядки. На эти темы было опубликовано немало статей, в том числе и в журнале "Радио". В последние годы, в связи с появлением новой бытовой техники, работающей от аккумуляторных батарей (АБ), интерес к этой теме значительно возрос.

Однако статей, посвященных эксплуатации аккумуляторов, не так много. Причина такого положения вполне объективна: проведение исследований по эксплуатации АБ - занятие весьма длительное и трудоемкое. И в полном объеме оно непосильно для радиолюбителей.

Это, конечно же, не означает, что радиолюбителям не следует заниматься подобного рода работами - просто к полученным результатам следует относиться критически и не делать обобщений на основе единичных результатов.

Характерный пример - широко известный метод зарядки аккумуляторов асимметричным током [1, 2]. О его достоинствах всем было хорошо известно, неясным оставался лишь один пустяк - откуда он вообще взялся, что явилось первоисточником. Но такая "мелочь" явно никого не смущала, поскольку после двух-трех публикаций, основанных на этом методе зарядных устройств, можно было смело писать: "...как хорошо известно, зарядка аккумуляторов асимметричным током позволяет..." и далее по тексту.

Еще один пример - метод Вудбриджа, на который так часто ссылаются. Он был разработан в те годы, когда для потребностей развивающейся автомобильной промышленности начался массовый выпуск аккумуляторов и вопросы их эксплуатации стали настолько актуальными, что потребовали привлечения науки. Эта методика была создана для конкретных (кислотных) аккумуляторов, и обоснования для расширения области ее применения неизвестны. Другими словами, применение этой методики для других аккумуляторов ничем не обосновано.

В итоге ситуация сегодня стала настолько запутанной, что разобраться в ней стало просто нереально. Это подтверждают и добросовестно проведенные некоторыми авторами обзоры по теме и попытки получить на его основе практические выводы - авторы даже не замечают противоречий в источниках, на которые они ссылаются. Гораздо реже встречаются действительно серьезные издания, к числу которых можно отнести [3].

В статье поставлена более скромная, а потому и вполне реальная задача - изложить накопленный автором опыт по этой теме. Еще раз напомним, что статья посвящена только герметичным Ni-Cd аккумуляторам отечественного производства, поэтому при применении всех ее положений к другим аккумуляторам следует проявлять критичность и осторожность.

Основная характеристика электрических аккумуляторов - количество запасенной в них энергии, для измерения которой обычно применяют внесистемную единицу измерения - кВт-ч или кратные ей значения.

На практике удобнее пользоваться другой характеристикой аккумуляторов -запасенным в них зарядом. Ее обычно называют емкостью. В системе СИ заряд измеряют в кулонах (1 Кл = 1А х 1 с), но чаще пользуются также внесистемной единицей измерения - А-ч, а для аккумуляторов небольшой емкости - мА-ч. К этому параметру настолько привыкли, что зачастую забывают (или вообще не знают), что основным показателем аккумулятора является все же количество запасенной энергии, а не емкость.

Связь между энергией Е аккумулятора и емкостью С определяется простейшей формулой: Е = С x Ucp, где Ucp - среднее напряжение аккумулятора. Это выражение обеспечивает достаточную для практики точность. Более точно энергию вычисляют через интеграл.

Номинальной емкостью называют типовое значение, приводимое в характеристиках аккумуляторов. Она, в первую очередь, определяется конструкцией аккумулятора и технологией изготовления. Именно последняя причина (точнее, технологический разброс при изготовлении) приводит к тому, что емкость аккумуляторов, даже в одной партии выпуска, имеет разброс, доходящий до двух и более раз. В литературе иногда указывают, что АБ собирают из близких по емкости аккумуляторов, но в условиях массового производства это, конечно, просто нереально.

В СССР номинальная емкость нередко определялась по принципу "меньше меньшего", что обеспечило запас, позволивший со временем "увеличивать" емкость АБ 7Д-0,1 и других аккумуляторов просто изменением цифр на этикетке. Сейчас 7Д-0,1 превратились в 7Д-0,125. Важно отметить, что емкость - величина многофакторная, поскольку даже для конкретного экземпляра она зависит от целого ряда параметров: температуры окружающей среды, режимов зарядки и разрядки и т. п. Поэтому, когда речь идет о емко- сти аккумулятора, обязательно должна приводится методика ее определения, поскольку только лишь изменением методики несложно "изменить" емкость в несколько раз. Но обычно именно методика и не приводится.

В процессе эксплуатации напряжение аккумулятора уменьшается от максимального до минимального. Минимальным называют напряжение, при котором оставшаяся энергия (заряд) аккумулятора незначительна и дальнейшая эксплуатация нецелесообразна, поскольку при этом еще и резко снижается напряжение (при полной разрядке оно равно нулю). Для Ni-Cd аккумуляторов минимальное напряжение составляет около 1 В, и это значение - четкий критерий завершения разрядки. Таким образом, рабочей областью для аккумулятора является интервал напряжений от максимального до минимального. В рабочей области остаток энергии (заряда) ориентировочно можно определить по напряжению на аккумуляторе.

Номинальным называют напряжение, среднее между максимальным и минимальным; именно его обычно и приводят в справочных данных на аккумулятор. Для Ni-Cd аккумуляторов это напряжение составляет примерно 1,2 В.

Номинальное напряжение аккумулятора, как и любого другого гальванического элемента, определяется только его электрохимической системой, т. е. гальванической парой и электролитом. Изменить это значение конструктивно или технологически невозможно.

По окончании зарядки и отключении зарядного устройства напряжение аккумулятора (UM3) максимально и составляет приблизительно 1,43...1,45 В. Оно быстро снижается и через 10...25 мин достигает стабильного значения UMp, равного 1,37...1,39 В. Разброс этих значений в основном обусловлен погрешностью измерений, но большая точность и не требуется.

Основная проблема эксплуатации аккумуляторов связана с их зарядкой и обусловлена отсутствием надежного критерия ее окончания. Использование для этого напряжения на аккумуляторе малоэффективно, поскольку оно может быть достигнуто еще до полной зарядки. Этот критерий часто применялся в любительских конструкциях. В последних публикациях указывают, что одного критерия недостаточно, нужны дополнительные, и в качестве одного из них предлагают измерение температуры аккумулятора. Температура - важный параметр, поскольку она позволяет определить, куда "уходит" электроэнергия - на зарядку или на нагрев, т. е. позволяет определить состояние аккумулятора, но отнюдь не степень его заряженности. К этому еще можно добавить, что при прочих равных условиях в большой степени будет проявляться влияние температуры окружающей среды.

Из изложенного можно сделать не слишком утешительный вывод - сегодня надежных критериев окончания зарядки не существует. Точнее, один такой критерий все же имеется, и о нем будет сказано ниже, но при всей его внешней простоте реализация его весьма проблематична.

Отсутствие надежных критериев окончания зарядки, безусловно, огорчительно, поскольку не позволяет обеспечить полный заряд аккумулятора. Но ведь аккумуляторы десятки лет успешно эксплуатировались. И первый вопрос, который возникает, - а насколько реально необходим, действительно, полный заряд? В реальных условиях разница в емкости до 15 % практически неощутима, а это значительно меньше разброса по емкости у разных экземпляров.

Конструкция герметичных аккумуляторов выполнена так, что герметизация обеспечивается давлением газов внутри корпуса. При зарядке это давление возрастает, и если оно достигнет предела текучести материала корпуса, аккумулятор вздувается. При этом нарушаются контакты, что приводит к полному выходу аккумулятора из строя. Для дисковых аккумуляторов иногда возможно восстановление работоспособности - их надо сжать в тисках (через изолирующую прокладку) до прежних размеров. В более тяжелых случаях аккумуляторы вскрываются (тихий взрыв), и восстановить их невозможно. Давление газов может служить надежным критерием окончания зарядки, во всяком случае, оно позволяет определить границу, за которой дальнейшая зарядка становится опасной. Но практическая реализация этого способа проблематична даже для аккумуляторов большой емкости, а для малой - просто нереальна.

В процессе разрядки давление падает, и при напряжении ниже минимального оно может снизиться до уровня, который не обеспечивает герметичность, что приведет к вытеканию электролита. Помимо прочих неприятностей, вытекший электролит шунтирует электроды аккумулятора, после чего из-за поверхностных утечек увеличивается ток саморазрядки. Длительное хранение разряженного аккумулятора выводит его из строя.

Известно, что аккумуляторы, долго не работавшие, теряют емкость и работоспособность. Восстановить их можно за несколько циклов зарядки-разрядки. При этом не имеет значения, как именно это сделать - "оживление" произойдет в любом случае.

С течением времени происходят естественные процессы старения и характеристики аккумуляторов ухудшаются. Срок службы аккумуляторов обычно 3...5 лет, но при нормальной эксплуатации они надежно работают по 10 и более лет.

На практике наиболее распространен так называемый стандартный режим зарядки - в аккумулятор "закачивают" 150 % номинальной емкости, заряжая его в течение 15 ч током 0,1 С.

КПД аккумуляторов, т. е. отношение отдаваемой энергии к полученной, по ряду причин определить весьма сложно, поэтому этот показатель обычно не приводится. Для небольших аккумуляторов он вообще несущественен, поскольку потери в зарядном устройстве заведомо больше. Сугубо ориентировочно его можно определить исходя из приведенного выше стандартного режима зарядки - 0,65 (65 %).

Стандартный режим прекрасно себя зарекомендовал на практике, и именно его можно считать эталонным. Реализующее его зарядное устройство может быть предельно простым и содержать выпрямительный диод и гасящий резистор. Достоинством метода является и то, что он способен заряжать даже "полуживые" аккумуляторы. Вместе с тем он имеет и два существенных недостатка: длительное время зарядки и опасность перезарядки. Правда, последнее связано уже не со способом, а с человеком - зачастую просто забывают вовремя отключить зарядное устройство.

У этого способа есть только один неясный момент - откуда взялась эта 0,1С? Четкого ответа нет, и за давностью лет его вряд ли возможно получить, поэтому остается лишь предположить, что такой режим был выбран просто из компромиссных соображений. При меньшем зарядном токе недопустимо возрастало время зарядки (при 0.05С - 30 часов), а при большем необходимо было увеличить мощность зарядного устройства и, соответственно, его габариты, вес и цену. Проведенные автором эксперименты с АБ 7Д... показали, что зарядка током, равным емкости аккумулятора, не приводит к его повреждению.

Весьма интересным и перспективным является метод зарядки аккумуляторов от источника стабильного напряжения. Для определенности назовем его зарядкой стабильным напряжением (ЗСН).

Полностью исключить перезарядку возможно, применяя метод ЗСН, равным максимальному напряжению аккумулятора. Правда, не совсем ясно, каким именно должно быть это напряжение: UM3 или UMp,и для страховки лучше принять меньшее из них - UMp. В начале зарядки ток максимальный, через короткое время в большинстве случаев он еще немного возрастает (видимо, снижается внутреннее сопротивление аккумулятора). Затем, по мере зарядки аккумулятора и увеличения его напряжения, ток уменьшается и в конце зарядки асимптотически подходит к нулю, точнее - к току саморазрядки аккумулятора. При зарядке полностью разряженного аккумулятора начальный бросок тока может быть недопустимо большим и его следует ограничить, например, включением в зарядную цепь токоограничивающего резистора.

Основной недостаток этого метода - он обеспечивает заряд в 60...70 % от номинальной емкости. Поэтому применять его целесообразно для аккумуляторов резервного питания, например, в электронных часах. Некоторое снижение емкости аккумулятора для таких устройств не имеет существенного значения, гораздо важнее обеспечить длительную и надежную его работу. Этот способ целесообразно применять и тогда, когда требуется за 15...20 мин привести аккумулятор в рабочее состояние.

Причина, по которой такой режим не обеспечивает полной зарядки аккумуляторов, вполне очевидна - необходимо увеличение напряжения питания. При этом зарядный ток асимптотически стремится не к нулю, а к некоторому минимальному значению. Эта, по существу, стабилизация зарядного тока и может служить критерием окончания зарядки. Есть и другой, более надежный и простой в реализации критерий - снижение зарядного тока до значения, близкого к минимальному. Для практической реализации предложенного метода необходимо экспериментально подобрать режим зарядки для конкретного аккумулятора: определить зарядное напряжение и ток окончания зарядки.

Схема автоматического зарядного устройства (ЗУ) показана на рис. 1. Оно позволяет заряжать АБ с любой степенью разрядки, в том числе и полностью разряженные. Номинальное время зарядки АБ 7Д-0.125, разряженных до 1 В на аккумулятор, составляет примерно 1,5 ч. Для АБ с меньшей степенью разряженности оно соответственно сокращается. Емкость, до которой можнозарядить батарею, примерно равна 0,85...0,95 от номинальной. Она зависит от состояния АБ и от точности установки тока, при котором отключается устройство.

Эксплуатация герметичных Ni-Cd аккумуляторов

Работать с ЗУ предельно просто - после подключения блока питания и заряжаемой АБ кратковременно нажимают на кнопку SB1. При этом включается сигнальный светодиод HL1 и начинается зарядка. Когда АБ зарядится, устройство автоматически выключится, что полностью исключает опасность перезарядки, а сигнальный светодиод погаснет.

Основа ЗУ - стабилизатор напряжения DA1. Точное значение выходного напряжения устанавливают подстроечным резистором R9. Диод VD1 предотвращает разрядку АБ после выключения ЗУ. Для снижения потерь применен диод Шотки, имеющий меньшее, по сравнению с обычными кремниевыми диодами, падение напряжения. К выходу ЗУ через токоограничивающии резистор R10 подключен индикатор - светодиод HL1. Конденсатор С2 сглаживает пульсации нестабилизированного источника питания на входе стабилизатора, а также предотвращает его самовозбуждение.

Узел выключения - триггер, собранный на транзисторах VT1 и VT2 разной структуры. В исходном состоянии, после подключения источника питания и заряжаемой АБ, триггер выключен. Для его включения достаточно кратковременно нажать на кнопку SB1. При этом открывается транзистор VT1 и его коллекторный ток через резистор R2 открывает транзистор VT2 - ЗУ начинает работать. Протекающий через устройство ток создает падение напряжения на резисторе R5, которое через резистор R6 и резистивный делитель напряжения R3R4 подается на базу транзистора VT1. Триггер включается, а устройство продолжает работать и после отпускания кнопки SB1.

"По совместительству" резистор R5 выполняет функцию ограничителя максимального тока в начале зарядки полностью разряженных АБ. В процессе зарядки напряжение на батарее возрастает, что приводит к уменьшению зарядного тока, и при достижении им установленного минимального значения падение напряжения на резисторе R5 становится недостаточным для удержания триггера во включенном состоянии - ЗУ отключается и зарядка прекращается. Точное значение минимального тока устанавливают подстроечным резистором R4. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения на резисторе R5, появляющиеся, когда ЗУ питают от нестабилизированного источника питания.

В авторском варианте для питания ЗУ применен нестабилизированный источник отечественного производства БПН-12-1 с выходным напряжением холостого хода 18 В. Возможно применение и других блоков питания, в том числе и стабилизированных, с выходным напряжением около 15 В (для стабилизированных БП оно может быть несколько меньше) при токе не менее 0,2 А.

Устройство смонтировано на печатной плате, выполненной из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж печатной платы показан на рис. 2.

Эксплуатация герметичных Ni-Cd аккумуляторов

В устройстве использованы подстроечные резисторы СПЗ-19а. Резистор R5 - МЛТ-0,5 или МТ-0,5, R2 - МЛТ-0,25 или МТ-0,25; они установлены перпендикулярно плате. Остальные постоянные резисторы - безвыводные для поверхностного монтажа типоразмера 1206. Их устанавливают со стороны печатных проводников. Конденсаторы - К50-35 или аналогичные импортные. На месте диода VD1 можно применить любой диод Шоттки с допустимым током не менее 1 А. Светодиод - любой. Кнопка SB1 - любая без фиксации. Разъем для подключения блока питания также может быть любым - главное, он должен соответствовать разъему блока питания.

Для налаживания потребуется проволочный переменный резистор сопротивлением 560 Ом и мощностью 1 Вт.Его подключают к выходу ЗУ и постепенно уменьшают сопротивление до надежного удержания триггера после отпускания кнопки SB1. Подстроенным резистором R9 устанавливают выходное напряжение (его измеряют непосредственно на выходе стабилизатора) равным 10,9 В.

Несколько сложнее установить ток выключения. Поскольку шунт миллиамперметра вносит большую погрешность при измерении зарядного тока, подключать миллиамперметр следует на входе устройства. И хотя в этом случае к собственно току зарядки добавляется и ток, потребляемый самим ЗУ, результат получается более точным. Для этого измеряют ток на входе ЗУ при среднем положении движка подстроечного резистора R4, а затем устанавливают его равным примерно 43 мА. Эти операции придется выполнить несколько раз до получения нужного результата, поскольку "поймать" ток выключения за один раз невозможно.

Более точную подстройку можно выполнить при непосредственной работе с АБ, проведя несколько контрольных циклов зарядки-разрядки.

Стабилизатор КР142ЕН22 допустимо заменить на КР142ЕН12А или КР142ЕН12Б. Напряжение питания зарядного устройства при этом следует увеличить до 16...17 В.

Литература

  1. Захарченко В. Зарядное устройство. - Радио, 1975, № 4, с. 64.
  2. Газизов М. Автоматическое устройство для зарядки и восстановления аккумуляторных батарей. Сб.: "В помощь радиолюбителю", вып. 94. - М.: ДОСААФ, 1986.
  3. Теньков В. В., Центер Б. И. Основы теории и эксплуатации герметичных никелькадмиевых аккумуляторов. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.

Автор: А.Межлумян, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

сборник В помощь радиолюбителю №44 (1974 г)

журналы Юный техник 1984 (архив за год)

книга Автоматическое включение резерва. Левченко М.Т., Хомяков М.Н., 1971

книга Устранение неисправностей в телевизоре. Ельяшкевич С.А, 1954

статья Одноколесный мотоплуг

статья Электростимулятор биологически активных точек

сборник Архив схем и сервис-мануалов мобильных телефонов Maxon

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]