С появлением аккумуляторных батарей, многие процессы в жизни стали легче. Особенно когда это касается пальчиковых аккумуляторов. Цифровые фотоаппараты, видеокамеры, и другие новомодные гаджеты способны работать до 25 часов без подзарядки. И все это достигается за счет электрического тока, накопленного в аккумуляторе. Не менее важным их преимуществом является продолжительный срок эксплуатации , который возможен благодаря наличию зарядного устройства. Какими они бывают, как правильно выбрать, и возможно ли собрать своими руками, узнаем далее.

Пальчиковые аккумуляторы не могут работать вечно, требуя периодической подзарядки от стационарного электропитания. Зарядное устройство служит своеобразным проводником между аккумулятором и током, который последний способен накапливать для дальнейшего использования в гаджетах. Поскольку рынок моделей приборов, работающих на таких батареях крайне разнообразен, соответственно отличаются и сами аккумуляторы (по мощности и составу). В связи с этим зарядные устройства имеют свои конструктивные особенности, позволяющие обслуживать конкретные модели аккумуляторов.

Конструктивные особенности устройств

Необходимыми конструктивными элементами для всех типов зарядных устройств являются:

1. Преобразователь напряжения – способен преобразовывать электрический ток в переменное напряжение, используемое по требованию.
2. Стабилизатор – регулирует уровень напряжения, не допуская сбоя в процессе зарядки или сгорания прибора из-за скачков напряжения сети.
3. Датчик контроля – сигнализирует о начале и завершении процесса зарядки аккумулятора.
4. Выпрямитель – отвечает за бесперебойное поступление заряда в аккумулятор, путем выравнивания силы тока до необходимой отметки.

Сами по себе приборы подзарядки имеют достаточно компактные габариты. Их принципиальное отличие заключается в виде заряжаемых аккумуляторов, которые бывают:

1. АА – этот тип аккумуляторов имеет длину 50,4 мм, а диаметр 14,5 мм. Напряжение номинальное 1,2 Вт, однако, может отличаться в зависимости от марки. Используются в цифровых видеокамерах и фотоаппаратах. В быту такие аккумуляторы называют пальчиковыми.
2. ААА – имеют меньший заряд, поэтому требуют более частой подзарядки. В простонародье получили название «мизинчиковые» или «мини-пальчиковые».
3. 9В – совмещенный аккумулятор, состоящий из двух батареек.

Зарядное устройство может быть как узкоспециализированным, предназначенным исключительно для определенного типа аккумуляторов, так и быть универсальным. Интеллектуальное свойство универсальности достигается путем комплектации специальной платой-переходником, производящим заряд всех типов аккумуляторов.

Принцип работы устройства и дополнительные функции

Зарядка осуществляется путем подачи тока из электросети. Преобразователь оценивает полученное количество тока, после чего передает его на выпрямитель, который предотвращает скачкообразные изменения напряжения. Датчик контроля показывает, когда аккумулятор полностью зарядится. Чаще всего это светодиодный элемент, меняющий свой цвет, в зависимости от уровня заряда.

Помимо заряда, зарядные устройства могут выполнять еще функции, о которых множество пользователей даже не догадываются.

Аккумуляторы АА и ААА: какие лучше

Аккумуляторы размеров АА и ААА делятся на три категории, "фирменные", "китайские" и LSD (low self–discharge). Первые две категории можно объединить в одну под названием "барахло". Не стоит смотреть на громкое имя типа Дураселл или Енерджайзер и цифры 3000Mah - это всё аккумуляторы, назовем так, мгновенного использования. Зарядил, тут же вставил в устройство, отщелкал (или отсветил), снова вставил в ЗУ. Эти аккумуляторы очень быстро саморазряжаются, даже без нагрузки (до 20% в первые сутки и до 50% за первую неделю), не умеют отдавать высокий ток и очень быстро дохнут (сто циклов заряд–разряд и в мусор), и самое противное, что у аккумуляторов из одной коробки характеристики могут отличаться вдвое.

LSD аккумуляторы имеют низкий саморязряд и высокую токоотдачу. Они дороже, на них написаны цифры в два раза меньше, чем на образцах из первой категории, но зато это честные цифры и больше 1000 циклов заряд–разряд. LSD аккумы хороши еще тем, что их можно использовать в малопотребляющих или редкоиспользуемых устройствах (часы, пульты, фонари и т.п.) - за год саморазряд составляет всего 10%. Лучшими из аккумов второй категории являются аккумуляторы Eneloop.

Интересный факт: в зарядных устройствах фирмы SkyRC, которая, как известно, выпускает самые крутые зарядные устройства, присутствует отдельная программа для зарядки аккумуляторов Eneloop. По сути, это такая же программа, как и для зарядки обычных NiMH аккумуляторов, но она подразумевает зарядку бо льшими токами. Аккумулятор Eneloop 2100мАч спокойно зарядится за час током в 2А, от которого обычные никелевые аккумуляторы просто вскипят.

Зарядные устройства для аккумуляторов АА/ААА

Делятся на три категории: "фирменные", "китайские" и хорошие. Первые две категории объединяем в одну. Зарядки от Дурасела, Варты, Энерджайзера и т.п. - это тот же самый ширпотреб, что и , только в пять раз дороже. Даже четырехканальные не умеют делать ничего, кроме заряда. А что еще нужно? Контроль. Как я сказал выше, у плохих аккумуляторов уже из коробки характеристики могут отличаться вдвое. Но и у хороших (напоминаю, это аккумуляторы LSD) характеристики начинают скакать через какое–то время использования, например, год–два. Представь, что ты поставил во вспышку 4 аккумулятора, о которых ты доподлинно знаешь только одно: они заряжены полностью. Но вот беда, три аккума имеют номинальную ёмкость, а четвертый ты когда–то случайно уронил и его емкость снизилась наполовину. Вставляешь во вспышку, а она перестает включаться через 20 снимков. Конец батарейкам, думаешь ты и выбрасываешь в мусорку весь комплект, хотя мог бы докупить один аккум и пользоваться комплектом еще много лет.

Так вот, хорошие ЗУ умеют показывать, насколько разряжен каждый аккум, сколько в каждый "залили" при зарядке, считать емкость каждого аккумулятора, а самые лучшие могут даже её восстанавливать. Лучшими из недорогих зарядных устройств на сегодняшний день являются , и её обновленная версия . Зарядные устройства начала 2000-х годов разработки, вроде La Crosse (он же Technoline) и MAHA Powerex, я рискну назвать устаревшими идеологически.

Существуют более универсальные зарядные устройства. Например, SkyRC iMAX B6, оригинал или копия (копия гораздо хуже в точности измерений, возможности прошивки и работы с ПО). Его плюс - возможность заряжать что угодно и как угодно, от зарядки аккумуляторов радиоуправляемых моделей до свинцово-кислотных автомобильных и литиевых аккумуляторов фотокамеры и мобильного телефона. Минус - излишняя универсальность сильно усложняет устройство, ну и вообще, для полноценного использования требуется базовое понимание основ электротехники, и нужно докупать дополнительные провода с разъемами и гнёзда под каждый размер аккумулятора.

Королем зарядок для аккумуляторов всех (вообще всех) типоразмеров на сегодняшний день является , которая умеет заряжать аккумуляторы типов NiCd, Ni-MH, LiIon, LiFePO4, NiZn в банках размеров C, D, AA, AAA, 18650, 14500, 16340, 32650, 14650, 17670, 10440, 18700, 18350, RCR123, AAAA, 18500, 18490, 25500, 13500, 13450, 16650, 22650, 17500, 10340, 17650, 10500, 26500, 12340, 12500, 12650, 14350, 14430, 16500, 17350, 20700, 21700, 22500, 32600, Sub-C. Помимо этого, MC3000 имеет интерфейс Bluetooth, и может показывать состояние батарей прямо на вашем смартфоне. Единственный минус - цена. C другой стороны, почти столько стоят два отдельных зарядных устройства для никеля и лития.

Мой отзыв об аккумуляторах и зарядных устройствах NiMH

Я много лет пользовался Вартой, Дураселлами и ГП и различным Китаем, а на Eneloop перешел в далёком 2013-м году, сразу после покупки зарядки Лакросс взамен почившей "крутой четырехканальной" от Duracell. С помощью La Crosse я увидел ту кашу, которую из себя представляли мои "фирменные" батарейки после дураселовской зарядки - разброс по емкости от 600 до 2200мАч и потеря 30% заряда в течение первых суток.

Единственные аккумуляторы, емкость которых совпадала с номиналом (удивительно) и которые нормально держали заряд, были купленные на распродаже в 2010 году на ДХ Gsyuasa Enitime. Погуглив, я выяснил, что они изготовлены по стандарту LSD и в некотором роде являются клонами Sanyo Eneloop HR–3UTG. Погуглив еще немного я нашел, что уже существуют HR–3UTGA и HR–3UTGB, которые еще лучше держат заряд. В общем, деньги были, вот на последние я и перешел, рассудив, что оригинал всегда лучше клона. Прошло три года - полет нормальный, параметры не изменились. Кстати, и Gs Yuasa Enitime продолжают служить (уже восьмой год) без нареканий, из 12 штук потерял ёмкость только один.

1. Вне конкуренции Panasonic Eneloop - в фирменном магазине Панасоник на Алиэкспресс.
2. Из недорогих это зеленый PKCELL . Держит три ампера, что вместе с небольшим саморазрядом позволяет отнести их к классу LSD (смотрите ).
3. Xiaomi ZMI ZI7 и ZI5. ZI7 это ААА, ZI5 АА. Настоящие LSD аккумуляторы. Ёмкость ниже, чем у Eneloop (700 и 1800 мАч соответственно), цена .
4. Конечно же, у "фирменных" производителей тоже есть LSD–аккумы. Например, Varta Longlife Ready2Use, Duracell StayCharged или GP ReCyko+. Но они, хоть и стоят запредельно дорого (дороже тех же энелупов), по характеристикам не лучше. Это же касается и "простых", не LSD аккумов - какие-нибудь зеленого цвета ничуть не хуже Duracell 2650, которые стоят гораздо дороже. По три комплекта Soshine и Duracell были куплены одновременно, прослужили два года и были отправлены на утилизацию. По моим ощущениям, аккумуляторы Soshine и Duracell вообще делаются на одном заводе, настолько они похожи по характеристикам.
5. Eneloop Pro - это аккумы с повышенной емкостью. Как и простые Eneloop, умеют держать высокие токи и нормально работать на морозе, но в 4 раза меньше живут: 500 циклов против 2100 у Panasonic BK-3MCCE. И быстрей саморазряжаются (-15% за год у Eneloop Pro против -30% за 10 лет у белых Eneloop четвертого поколения).

И, наконец, совет. Основное правило при переходе на хорошие аккумуляторы - выбрать какие–то одни и купить их сразу несколько комплектов, поскольку использование аккумов разных производителей (хоть и одинаковой ёмкости) неэффективно из–за разных характеристик.
Скажем, все они при разряде от номинала до 0.9В (это считается полным разрядом) отдают 2000 мАч, но одни аккумуляторы быстрей разряжаются в промежутке 1,2–1,1 В, а другие в промежутке 1,1–1,0 В. Или они по–разному греются при нагрузке. При установке их в один комплект, из–за разных кривых разряда может возникнуть ситуация, когда один аккумулятор разрядится в ноль и остальные элементы начнут заряжать его в обратную сторону, что приведет к мгновенному выходу аккумулятора из строя. Сегодня у тебя четыре аккума по 2000мАч, а завтра всего три.

В 2013-м году я купил первую умную зарядку La Crosse BC 700 и аккумуляторы Sanyo, потом, для литиевых батарей - универсальное зарядное устройство , сразу ощутил разницу. С тех пор регулярно тестирую зарядные устройства и аккумуляторы других производителей, постоянно обновляю парк аккумуляторов и слежу за новинками, поэтому могу рассуждать об аккумуляторах не просто умозрительно, а на основании их использования в полевых условиях.

Аккумуляторы и зарядки, актуальные для 2019-го года

Статье уже 5 лет, но я её постоянно актуализирую, поэтому вышесказанное остается верным и для 2019-го. Зарядные устройства, которые я приобрел в 2015-м, оказались очень качественными, это и лучший по соотношению цена/качество универсал . В версии 2.2 он полностью избавлен от детских болезней и по сей день является оптимальной покупкой. Иногда встречается в продаже под маркой Zeepin с той же маркировкой. Большой плюс Опуса 3100, помимо возможности заряжать одновременно литиевые и никелевые аккумуляторы (для зарядки LiHV и LiFePo4 предусмотрен переключатель 4,2В/4,35В/3,7В ), является принудительное охлаждение во время зарядки, что снижает вероятность перегрева банок (а это чудо умеет их заряжать токами до 2 ампер, что подразумевает существенный нагрев). Второй плюс - возможность использования этих зарядных устройств в автомобиле с непосредственным питанием от бортовой сети 12 вольт. Ну и всё остальное тоже на высоком уровне - тренировка, замер внутреннего сопротивления, зарядка постоянным током для лития и -ΔV для никелевых аккумуляторов.

Лиитокала по функционалу повторяет Nitecore D4, поскольку не умеет в автоматическом режиме тренировать батареи, но заряжает отлично и стоит дешевле.

Пара слов о зарядных устройствах на 8 и более аккумуляторов АА/ААА

За редким исключением, зарядные устройства на 8 аккумуляторов представляют собой либо одну четырехканальную зарядку (по два аккумулятора на канал), либо две отдельных четырехканальных зарядки в одном корпусе.

Например, за $8 (как и его noname-собрат под названием C808W за $7) заряжает аккумуляторы парами (т.е. у него не 8 слотов по 1,2 вольта, а 4 сдвоенных слота на 2,4 вольта). И, несмотря на 8 слотов, ток заряда для аккумуляторов AA всего 200 mA, что в пять раз меньше, чем у нормальных зарядных устройств. Таким образом, пока TangsPower T - 808C зарядит два комплекта аккумуляторов, Опус успеет зарядить пять комплектов. Еще одно ограничение: один аккумулятор вы зарядить не сможете, минимальное количество - два. Причем, если вы хотите попользоваться аккумуляторами подольше, они должны быть одинаково разряжены. Иначе тот, в котором больше заряд, будет перезаряжен. Это хлам, я его упомянул, чтобы продемонстрировать, что больше - не всегда лучше.

За $45 умеет заряжать литий! Это, собственно, и все его достоинства. Из интеллектуальности в нём - название, да 8 раздельных каналов по 650 mA. На нем даже нет экранчика, который вам покажет, что зарядка правильно поняла тип аккумулятора. Она стоит, как три Liitokala, но не имеет даже маленького экранчика, чтобы показать напряжение и величину залитого тока, не говоря уже о большом экране, тестировании внутреннего сопротивления, тренировке аккумуляторов и т.п.

Ну и наконец, чемпион восьмиячеечных зарядных устройств, . Цена $63, превосходный информативный экран, возможность заряда аккумуляторов Ni-MH 1.5V, LiFePO4 3.6V, Li-ion 4.2 В / 4.3 В / 4.35 В практически всех размеров. Ток заряда 1А на каждый слот, возможность установки режима зарядки для каждого слота отдельно. И можно даже использовать, как Powerbank. Стоит, как два Опуса. Но не умеет тренировать и тестировать аккумуляторы, поскольку, в первую очередь, это устройство для зарядки литиевых аккумуляторов в полевых условиях (от бортовой сети автомобиля), в которое в качестве опции добавлена возможность заряжать никель.

Соответственно, от увеличения количества слотов нет положительного эффекта. В первом случае устройство будет заряжать аккумуляторы парами (о какой-либо интеллектуальности подобного устройства даже речи не идёт), во втором и третьем эффективней и дешевле купить два отдельных зарядных устройства. Например, как было раньше у меня: одно только для никелевых АА/ААА, с возможностью восстанавливать аккумуляторы (и тренировать их раз в полгода), а второе без такой возможности, но с поддержкой литиевых аккумуляторов. Преимущества такой схемы:

• можно одновременно быстро заряжать восемь аккумуляторов NiMH (ключевое слово "быстро", поскольку ток заряда в восьмиячеечных зарядках обычно ниже);
• в случае необходимости тренировать их (в свободное время, по 4 за раз);
• заряжать литиевые аккумуляторы вторым зарядным устройством (литию тренировка не нужна)
• экономия средств и возможность купить вначале одно устройство, а потом докупить второе.

Особенности зарядки Ni─MH аккумуляторов, требования к зарядному устройству и основные параметры

Никель─металлогидридные аккумуляторы постепенно распространяются на рынке, и совершенствуется технология их производства. Многие производители постепенно улучшают их характеристики. В частности, увеличивается количество циклов заряд-разряд и снижается саморазряд Ni─MH батареек. Этот тип батарей выпускался на замену Ni─Cd аккумуляторов и понемногу они вытесняют их с рынка. Но остаются некоторые направления использования, где никель─металлогидридные батареи не могут заменить кадмиевые. Особенно там, где требуются высокие разрядные токи. И тот и другой тип батареек для продления срока службы требуют грамотной зарядки. Мы уже рассказывали о зарядке никель─кадмиевых батарей, а теперь пришла очередь заряжать Ni─MH аккумуляторы.

В процессе заряда в аккумуляторе проходит ряд химических реакций, на которые идёт часть подаваемой энергии. Другая часть энергии преобразуется в тепло. КПД процесса зарядки ─ это та часть подаваемой энергии, которая остаётся в «запасе» у батареи. Значение КПД может отличаться в зависимости от условий заряда, но никогда не бывает равным 100 процентов. Стоит отметить, что КПД при зарядке Ni─Cd аккумуляторов выше, чем в случае с никель─металлогидридными. Процесс зарядки Ni─MH аккумуляторов происходит с большим выделением тепла, что накладывает свои ограничения и особенности. Подробнее о том, читайте в статье по указанной ссылке.

Скорость зарядки больше всего зависит от величины подаваемого тока. Какими токами заряжать Ni─MH батареи, определяется выбранным типом заряда. В этом случае ток измеряется в долях от ёмкости (С) Ni─MH аккумуляторов. Например, при ёмкости 1500 мА-ч ток 0,5С будет составлять 750 мА. В зависимости от скорости заряда никель─металлогидридных аккумуляторов различают три вида зарядки:

• Капельная (ток заряда 0,1С);
• Быстрая (0,3С);
• Ускоренная (0,5─1С).

По большому счёту типов зарядки всего два: капельная и ускоренная. Быстрая и ускоренная – это практически одно и то же. Отличаются они лишь методом остановки процесса заряда.

Вообще, любая зарядка Ni─MH аккумуляторов током больше 0,1С является быстрой и требует отслеживания каких-то критериев окончания процесса. Капельная зарядка этого не требует и может продолжаться неопределённое время.

Виды зарядки никель─металлогидридных аккумуляторов

Теперь, давайте, рассмотрим особенности разных видов зарядки подробнее.

Капельная зарядка Ni─MH аккумуляторов

Здесь стоит сказать, что этот тип зарядки не способствует увеличению срока службы Ni─MH аккумуляторов. Поскольку капельная зарядка не отключается даже после полного заряда, ток выбирается очень маленьким. Это сделано для того, чтобы при длительной зарядке не происходило перегрева батареек. В случае Ni─MH батарей значение тока может быть даже снижено до 0,05С. Для никель─кадмиевых подойдёт 0,1С.

При капельной зарядке отсутствует характерный максимум напряжения и ограничением этого типа зарядки может выступать только время. Чтобы оценить необходимое время, потребуется знать ёмкость и начальный заряд батареи. Чтобы рассчитать время зарядки более точно, нужно разрядить батарею. Это исключит влияние начального заряда. КПД при капельной зарядке Ni─MH аккумуляторов находится на уровне 70 процентов, что ниже остальных видов. Многие производители никель─металлогидридных батарей не рекомендуют использовать капельную зарядку. Хотя в последнее время появляется всё больше информации о том, что современные модели Ni─MH аккумуляторов не деградируют в процессе капельного заряда.

Быстрая зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов

Производители Ni─MH аккумуляторов в своих рекомендациях приводят характеристики для заряда с величиной тока в интервале 0,75─1С. Ориентируйтесь на эти значения, когда будете выбирать, каким током заряжать Ni─MH аккумуляторы. Значения тока заряда выше этих значений не рекомендуются, поскольку это может привести к открытию аварийного клапана для сброса давления. Быструю зарядку никель─металлогидридных батарей рекомендуется проводить при температуре 0─40 градусов Цельсия и напряжении 0,8─,8 вольта.

КПД процесса быстрой зарядки значительно больше, чем капельной. Он составляет около 90 процентов. Однако к моменту окончания процесса КПД резко снижается, и энергия переходит в выделение тепла. Внутри батарейки резко растёт температура и давление. имеют аварийный клапан, который может открыться при увеличении давления. В этом случае свойств аккумулятора будут безвозвратно потеряны. Да и сама высокая температура оказывает пагубное влияние на структуру электродов батарейки. Поэтому нужны чёткие критерии, по которым процесс заряда будет останавливаться.

Требования к зарядному устройству (ЗУ) для Ni─MH батарей мы представим ниже. Пока отметим, что такие ЗУ ведут заряд по определённому алгоритму. Стадии этого алгоритма в общем виде следующие:

• определение наличия аккумуляторной батареи;
• квалификация батареи;
• пред-зарядка;
• переход на быструю зарядку;
• быстрая зарядка;
• дозарядка;
• поддерживающая зарядка.

На этом этапе подаётся ток 0,1С и выполняется проверка напряжения на полюсах. Для старта процесса заряда напряжение должно составлять не более 1,8 вольта. Иначе процесс не стартует.

Стоит отметить, что проверка наличия аккумулятора проводится и на других стадиях. Это необходимо на тот случай, если аккумулятор вынимается из зарядного устройства.

Если логика ЗУ определяет, что величина напряжения больше 1,8 вольта, то это воспринимается, как отсутствие аккумуляторной батареи или её повреждение.

Квалификация батареи

Здесь определяется примерная оценка заряженности аккумулятора. Если напряжение будет менее 0,8 вольта, то быстрый заряд аккумулятора запускать нельзя. В этом случае зарядное устройство включит режим пред-зарядки. При нормальной эксплуатации Ni─MH батарейки редко разряжают до напряжения ниже 1 вольт. Поэтому пред-зарядка включается только в случае глубоких разрядов и после длительного хранения батареек.

Пред-зарядка

Как уже говорилось выше, пред-зарядка включается при глубоком разряде Ni─MH аккумуляторов. Ток на этой стадии устанавливается на уровне 0,1─0,3С. По времени этот этап ограничен и составляет где-то около 30 минут. Если за это время аккумулятор не восстанавливает напряжения 0,8 вольта, то заряд прерывается. В этом случае батарейка, скорее всего, повреждена.

Переход к быстрой зарядке

На этом этапе происходит плавное увеличение зарядного тока. Наращивание тока происходит плавно в течение 2─5 минут. При этом, как и на других стадиях, ведётся контроль температуры и отключение заряда при критических значениях.

Ток заряда на этой стадии находится в интервале 0,5─1С. Самое главное на стадии быстрой зарядки является своевременного отключение тока. Для этого при зарядке Ni─MH аккумуляторов используется контроль по нескольким разным критериям.

Для тех, кто не в курсе, при зарядке используется метод контроля по дельте напряжения. В процессе зарядки оно постоянно растёт, а по окончании процесса начинает падать. Обычно окончание заряда определяется по падению напряжения на 30 мВ. Но этот способ контроля с никель─металлогидридными аккумуляторами работает не очень хорошо. В этом случае падение напряжение не так сильно выражено, как в случае Ni─Cd. Поэтому для срабатывания отключения нужно увеличивать чувствительность. А при повышенной чувствительности повышается вероятность ложного срабатывания из-за шумов аккумулятора. Кроме того, при зарядке нескольких батареек срабатывание происходит в разное время и весь процесс размазывается.

Но всё равно остановка зарядки по падению напряжения является основной. При заряде током 1С падение напряжения для отключения составляет 2,5─12 мВ. Иногда производители устанавливают детектирование не по падению, а по отсутствию изменения напряжения в конце заряда.

При этом в период первых 5─10 минут зарядки контроль по дельте напряжения отключается. Это объясняется тем, что при старте быстрой зарядки напряжение аккумулятора может сильно меняться в результате процесса флуктуации. Поэтому на начальном этапе контроль отключается, чтобы исключить ложные срабатывания.

Из-за не слишком высокой надёжности отключения зарядки по дельте напряжения используется контроль и по другим критериям.

В конце процесса заряда Ni─MH аккумуляторной батареи её температура начинает расти. По этому параметру и делается отключение заряда. Чтобы исключить значение температуры ОС, мониторинг ведётся не по абсолютному значению, а по дельте. Обычно в качестве критерия прекращения заряда берётся рост температуры более чем на 1 градус за минуту. Но этот способ может не срабатывать при токах заряда менее 0,5С, когда температура растёт достаточно медленно. И в этом случае возможен перезаряд Ni-MH батареи.

Ещё существует метод контроля процесса заряда по анализу производной напряжения. В этом случае ведётся мониторинг не дельты напряжения, а скорость его максимального роста. Метод позволяет прекращать быструю зарядку несколько раньше завершения заряда. Но такой контроль сопряжён с рядом сложностей, в частности, более точного измерения напряжения.

Некоторые зарядные устройства для Ni─MH аккумуляторов применяют для заряда не постоянный ток, а импульсный. Он подаётся продолжительностью 1 секунда с интервалами 20─30 миллисекунд. В качестве преимуществ такого заряда специалисты называют более равномерное распределение активных веществ по объёму аккумулятора и снижение образования крупных кристаллов. Кроме того, сообщается о более точном измерении напряжения в интервалах между подачей тока. Как развитие этого метода, был предложен Reflex Charging. В этом случае при подаче импульсного тока чередуется заряд (1 секунда) и разряд (5 секунд). Ток разряда ниже заряда в 1─2,5 раза. В качестве преимуществ можно выделить меньшую температуру при заряде и устранение крупных кристаллических образований.

При зарядке никель─металлогидридных аккумуляторов очень важным является контролировать окончание процесса зарядки по различным параметрам. Должны быть предусмотрены способы аварийного завершения заряда. Для этого может быть использовано абсолютное значение температуры. Часто таким значением бывает 45─50 градусов Цельсия. В этом случае заряд должен быть прерван и возобновлён после остывания. Способность принимать заряд у Ni─MH аккумуляторов при такой температуре снижается.

Важно устанавливать ограничение по времени заряда. Его можно прикинуть по ёмкости батареи, величине тока зарядки и КПД процесса. Ограничение устанавливается на уровне расчётное время плюс 5─10 процентов. В этом случае, если не сработает ни один из предыдущих методом контроля, заряд отключится по установленному времени.

Этап дозарядки

На этой стадии ток зарядки устанавливается 0,1─0,3С. Длительность около 30 минут. Более длительная дозарядка не рекомендуется, поскольку это сокращает срок службы батареи. Этап дозарядки помогает выровнять заряд элементов в батарее. Лучше всего, если после быстрой зарядки, аккумуляторы остынут до комнатной температуры, а потом запустится дозарядка. Тогда аккумулятор восстановит полную ёмкость.

Зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов часто после завершения процесса заряда переводят батареи в режим капельной зарядки. Для Ni─MH батарей это будет полезно только в случае подачи очень маленького тока (около 0,005С). Этого будет достаточно для компенсации саморазряда аккумулятора.

В идеале зарядка должна иметь функцию включения поддерживающей зарядки при падении напряжения на батарейке. Поддерживающая зарядка имеет смысл только в том случае, когда между зарядом батареек и их использованием проходит достаточно длительное время.

Сверхбыстрая зарядка Ni-MH аккумуляторов

И ещё стоит упомянуть о сверхбыстром заряде аккумуляторных батарей. Известно, что при заряде до 70 процентов своей ёмкости никель─металлогидридный аккумулятор имеет КПД зарядки близкий к 100 процентам. Поэтому на этом этапе имеет смысл увеличить ток для ускоренного его прохождения. Токи в таких случая ограничивают значением 10С. Основная проблема здесь в определении тех самых 70 процентов заряда, при которых следует понижать ток до обычной быстрой зарядки. Это сильно зависит от степени разряда, с которой началась зарядка батареи. Высокий ток легко может привести к перегреву аккумулятора и разрушению структуры его электродов. Поэтому использование сверхбыстрого заряда рекомендуется только при наличии соответствующих навыков и опыта.

Общие требования к зарядным устройствам для никель─металлогидридных аккумуляторов

Разбирать какие-то отдельные модели для заряда Ni─MH аккумуляторов в рамках этой статьи нецелесообразно. Достаточно отметить, что это могут быть узконаправленные ЗУ под зарядку никель─металлогидридных батарей. Они имеют зашитый алгоритм зарядки (или несколько) и по нему постоянно работают. А есть универсальные устройства, которые позволяют тонко настраивать параметры зарядки. К примеру, . Такие устройства могут быть использованы для заряда различных батарей. В том числе, и для , если есть адаптер питания соответствующей мощности.

Нужно сказать пару слов о том, какие характеристики и функционал должно иметь ЗУ для Ni─MH аккумуляторов. Устройство обязательно должно иметь возможность регулировки тока зарядки или его автоматическая установка в зависимости от типа батареек. Почему это важно?

Сейчас существует множество моделей никель─металлогидридных аккумуляторов, и многие батарейки одинакового форм-фактора могут отличаться ёмкостью. Соответственно, ток зарядки должен быть разный. Если заряжать током выше нормы, будет нагрев. Если ниже нормы, то процесс зарядки будет идти дольше положенного. В большинстве случаев токи на зарядных устройствах делаются в виде «пресетов» для типовых батареек. В целом же при заряде производители Ni-MH аккумуляторов не рекомендуют установку тока более 1,3─1,5 ампера для типа АА вне зависимости от ёмкости. Если вам по каким-то причинам требуется увеличение этого значения, то нужно позаботиться о принудительном охлаждении аккумуляторов.

Ещё одна проблема связана с отключением питания зарядного устройства в процессе зарядки. В этом случае при включении питания она начнётся снова со стадии определения аккумулятора. Момент окончания быстрой зарядки определяется не временем, а рядом других критериев. Поэтому если она прошла, то при включении будет пропущена. А вот этап дозарядки пройдёт снова, если он уже был. В результате аккумулятор получает нежелательный перезаряд и лишний нагрев. Среди прочих требований к ЗУ Ni-MH аккумуляторов – низкий разряд при отключении питания зарядного устройства. Ток разряда в обесточенном ЗУ не должен превышать 1 мА.

Стоит отметить и наличие в зарядном устройстве ещё одной важной функции. Оно должно распознавать первичные источники тока. Проще говоря, марганцево-цинковые и щелочные батарейки.

При установке и зарядке таких батареек в ЗУ они вполне могут взорваться, поскольку не имеют аварийного клапана для сброса давления. От зарядного устройства требуется, чтобы оно могло распознавать такие первичные источники тока и не включать зарядку.

Хотя здесь стоит отметить, что определение аккумуляторов и первичных источников тока, имеет ряд сложностей. Поэтому производители ЗУ не всегда оснащают свои модели подобными функциями.

Аккумуляторы типа АА являются самыми распространёнными и продаваемыми наряду с мизинчиковыми. Они относятся к типу пальчиковых элементов питания, их производят с 1907 года. Гальванические аккумуляторы имеют характеристики, которые оптимально подходят для многих современных устройств. Это обуславливает широкую сферу применения, большой выбор среди отечественных и зарубежных производителей.

Содрежание

Виды и характеристики аккумуляторов AA

Источники питания с маркировкой AA обладают различными характеристиками в зависимости от типа установленного электрода. Но у них есть и идентичные характеристики. В первую очередь - это размеры.

АКБ AA li-ion

Пальчиковые АКБ АА представляет собой цилиндр, диаметр которого составляет от 13,5 до 14,5 миллиметров. Длина вместе с контактным выступом (он занимает примерно четверть от основного диаметра) - 50,5 миллиметров. Цилиндрическая часть полностью покрыта изолированной оболочкой во избежание возможных замыкания или коррозии.

Выводы находятся на различных сторонах батарейки. На положительном выводе находится выступ, высота которого около 1 миллиметра. Отрицательный вывод - это плоская или слегка рельефная поверхность.

Вес источников питания различный. Солевые весят примерно 14-18 грамм, щелочные - от 22 до 24 грамм, а никелевые - 30 грамм. Последний вариант оснащен преобразователем напряжения, следовательно такие батарейки можно заряжать, то есть они выполняют функции аккумуляторов и по сути являются ими.

Литий-ионные аккумулятор (li-ion)

Важная характеристика зарядного устройства- это ток заряда:

• со слабым током - щадящий режим, перегрева не будет, но зарядка может затянуться до суток;
• со средним током - не греются, практически не влияют на срок службы, зарядка длится около 6 часов;
• с сильным током - очень быстрая зарядка за несколько часов, но если батарея некачественная, она может быстро прийти в непригодность.

Также внимание обращают на возможность запоминания. Зарядные устройства с функцией интеллекта подбирают приемлемый режим и время.

Как заряжать аккумуляторные батарейки AA

Никаких особенных манипуляций производить не стоит. Большинство ЗУ питаются от сети переменного тока, поэтому нужно, чтоб напряжение было более-менее стабильным. Аккумуляторы можно заряжать на любом этапе, но желательно доводить цикл зарядки до конца (это уберегает начинку от быстрой порчи). Главное не перепутать полярность.

Популярные производители и их особенности

Особого различия между пальчиковыми аккумуляторами различных производителей нет. Главное - обращать внимание на тип источника питания и разницу в емкости. Хорошим соотношением качества и цены обладают устройства фирм Eneloop, Robiton, Varta, GP, Duracell, Xiaomi, Camelion.

АКБ AA NiСd

На что обратить внимание при выборе

Обращать внимание в первую очередь необходимо на тип и расшифровку значений. В зависимости от того, для какого устройства подбираются пальчиковые аккумуляторные батарейки AA. Также внимание обратить стоит на:

• силу тока;
• напряжение (от 1,25 до 3,7 Вольт);
• емкость;
• мощность;
• срок службы;
• цикл заряда-разряда;
• температурный диапазон работы.

Правильно подобранное устройство служит до 20 лет. Конечно, этот срок зависит от интенсивности эксплуатации.

История автономных источников электрического питания уходит в далекие Средние века, когда биофизик Гальвани обнаружил интересный эффект в своих экспериментах с отрезанными ногами лягушки. Позже Алессандро Вольта описал это явление и на его основании создал первый гальванический элемент питания, именуемый сегодня батарейкой.

Принцип действия столба Вольта

Как оказалось, Гальвани проводил свои эксперименты с электродами из разных металлов. Это натолкнуло Вольта на мысль, что при наличии проводника-электролита между разными материалами может проходить химическая реакция, вызывающая разность потенциалов.

Он создал свое устройство исходя из этого принципа. Это была стопка из медных, цинковых и суконных с кислотой пластинок, соединенных между собой. Вследствие химической реакции на анод и катод поступал электрический заряд. В те годы казалось, что Вольта изобрел На деле же вышло немного не так.

Устройство батарейки

Сегодня в батарейках используется тот же принцип: два реагента, соединенные между собой электролитом. Как выяснилось позже, количество энергии, которое можно получить вследствие реакции, конечно, а сам процесс необратим.

В классической солевой батарейке действующие вещества помещаются таким образом, чтобы они не смешивались. Контакт между ними осуществляется только благодаря электролиту, который попадает к ним через небольшое отверстие. Также в батарейках есть сниматели тока, передающие его непосредственно на устройство.

В наши дни чаще всего покупают батарейки солевые или алкалиновые. Принцип действия у них одинаковый, но разный химический состав, емкость и физические условия службы.

Особенность алкалиновых батареек

Переворотом в мире автономных источников питания стали батарейки Duracell. В средине прошлого века разработчики этой компании обнаружили, что вместо кислоты в гальванических элементах можно использовать щелочь. Такие батарейки имеют большую в сравнении с солевыми емкость и устойчивость к экстремальным условиям работы.

Кроме того, казалось бы, севшая батарейка через некоторое время может еще немного поработать в устройстве. В связи с этим у многих людей начал появляться вопрос: можно ли заряжать алкалиновые батарейки? Ответ однозначный: нет.

В Союзе же батарейки заряжали...

Многие народные умельцы в советские времена заряжали севшие батарейки. Так они думали. На самом деле устройство батарейки не позволяет обратить химические процессы вспять, как это происходит с аккумуляторами.

В старых гальванических элементах использовались соли, которые могли сбиваться в комки или создавать корку из осадка на токоснимателях. Пропускание через батарейку тока позволяло устранить эти неловкие моменты и заставить большее количество реагентов вступить в реакцию. К сожалению, в большинстве случаев около 30 % вещества оставалось незадействованным. Таким образом, то, что умельцы называли подзарядкой батарейки, на самом деле было лишь небольшой встряской.

Современные гальванические элементы незадействованным оставляют не более 10 % вещества. Чем дороже реагенты, тем большая их емкость при одних и тех же на серебре работают раз в 7-10 дольше, но и стоят они тоже совсем не дешево. В обычных бытовых условиях вполне достаточно простых солевых батареек. Они не настолько дорого стоят, чтобы рисковать здоровьем, пытаясь придумать способ их зарядить.

Современные батарейки и опасность их подзарядки

В промышленности множество фирм занимаются элементов. Они недорогие и доступны каждому человеку в любом хозяйственном магазине или в магазине электроники. Поэтому совсем неактуален вопрос о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки. Например, они имеют в своем составе едкую щелочь. В замкнутом пространстве во время прохождения обратного тока зарядного устройства батарейка может закипеть и взорваться.

Даже если ваш элемент питания пережил один цикл зарядки, его емкость существенно не увеличится. Батарейки Duracell и другие гальванические элементы, скорее всего, довольно быстро снова потеряют свой заряд. К тому же у них может потечь электролит, что существенно повредит устройство, в котором они находятся. Получается, что вместо мнимой экономии есть риск получить серьезный ущерб. Следовательно, нет смысла размышлять о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки.

Как продлить жизнь батарейке?

Обычные солевые батарейки плохо работают в условиях жары и мороза. Поэтому нет смысла использовать их в такую погоду. Это связано с тем, что электролит имеет свойство замерзать или переходить в газообразное состояние, что существенно снижает его проводимость.

Севшая батарейка будет работать еще некоторое время, если ее немного помять плоскогубцами. Только нужно быть осторожными, чтобы не повредить корпус, иначе электролит потечет и испортит устройство.

Реагентам свойственно сбиваться в комки. Это не позволяет им вступать в реакцию. Чтобы помочь процессу, постучите батарейкой о твердую поверхность. Еще процентов 5-7 ее мощности у вас получится вытрясти.

Не все знают, что популярная батарейка алкалиновая АА, как и другие элементы питания, может саморазряжаться. Поэтому всегда нужно обращать внимание на дату производства. Старые батарейки имеют короткий

Нельзя смешивать разные типы гальванических элементов. От этого они существенно теряют заряд. Также это произойдет, если к севшим батарейкам добавить свежие.

Гальванические элементы плохо работают в холоде и быстро теряют заряд. Перед установкой погрейте их в руках. Это вернет им прежнюю емкость.

Теперь вы знаете, что на вопрос, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, ответ отрицательный. Зато можно существенно продлить их жизнь, соблюдая правила эксплуатации. Касательно именно этого есть еще одна хитрость: используйте два комплекта элементов. Когда один начнет терять свой заряд, замените его на другой и дайте отдохнуть.