Batteritekniikka Sisältää:
Yleiskatsaus akkutekniikkaan Akun määritelmät & termit NiCad NiMH Li-ion Lyijyhappo
Nickel Cadmium Battery includes: NiCad-lataus NiCad-muistiefekti

Minkä tahansa ladattavan akun lataaminen tai uudelleenlataaminen vaatii huolellisuutta. Ladattavat akut ja kennot on ladattava oikein, muuten ne voivat vahingoittua.

Jos NiCd-akut ladataan oikein, ne kestävät paljon pidempään, sillä ne hyväksyvät ja säilyttävät täyden varaustason.

Vääränlainen lataus tai NiCd-akkujen lataaminen voi johtaa käyttöiän lyhenemiseen tai joissakin tapauksissa, joissa lataus on erityisen sopimaton, se voi aiheuttaa tulipalon tai jopa räjähdyksen.

Onneksi nikkelikadmium, NiCd-lataustekniikat ovat suhteellisen suoraviivaisia ja a markkinoilla oli monia sopivia latureita näille akuille ja kennoille.

Ensimmäislataus NiCd-akut

NiCd-akkujen valmistajat eivät muotoile akkujaan täysin ennen lähettämistä, jotta ne eivät hajoa niin paljon varastoinnissa. Tämän vuoksi on parasta antaa uusille akuille hidas lataus ennen käyttöä. Tämä kestää yleensä 15-24 tuntia. Näin varmistetaan, että jokaisella kennolla on sama varaustaso, koska ne ovat purkautuneet eri nopeudella kuljetuksen aikana.

Lisäksi on havaittu, että uusien kennojen suorituskyky saavuttaa optimaalisen tason vasta useiden lataus-/purkaussyklien jälkeen. Tyypillisesti kennot saavuttavat määritellyn suorituskykytasonsa viidestä kymmeneen latauspurkaussyklin jälkeen.

Tämän jälkeen huippukapasiteetti voidaan saavuttaa noin 100 tai useamman latauspurkaussyklin jälkeen, minkä jälkeen suorituskyky alkaa laskea.

Tämä edellyttää, että NiCd-akkuja ladataan ja puretaan vaaditulla tavalla eikä niitä käytetä väärin.

NiCd-akkujen latauksen perusteet

Toisin kuin lyijyakkuja, NiCd-akkuja ladataan vakiovirtalähteellä. Niiden sisäinen vastus on sellainen, että jos käytettäisiin vakiojännitettä, ne vetäisivät liian suuria virtoja, jotka vaurioittaisivat kennoja.

Normaalisti kennoja ladataan noin C/10:n nopeudella. Toisin sanoen jos niiden kapasiteetti on 1 ampeeritunti, niitä ladataan 100mA:n nopeudella. Latausaika on yleensä pidempi kuin kymmenen tuntia, koska kaikki kennoon tuleva energia ei muutu varastoituneeksi sähköenergiaksi.

On todettu, että latauksen ensimmäisessä vaiheessa, noin 70 %:iin täydestä latauksesta, latausprosessi on lähes 100 % tehokas. Tämän jälkeen se laskee.

Nopea NiCd-lataus

Joskus laitteet, joissa käytetään nikkelikadmiumkennoja, edellyttävät nopean latauksen tekniikoiden käyttöä.

Tyypillisesti lataus tapahtuu nopeudella noin C. On kuitenkin varmistettava, että NiCd-latausta käytetään oikein ja lataus lopetetaan välittömästi latauksen päätyttyä.

Koska lataustehokkuus on lähes 100 % noin 70 %:n täyteen lataukseen asti, täyttä latausta ylläpidetään tähän asti, minkä jälkeen latausnopeutta pienennetään lämpötilan noustessa lataustehokkuuden laskiessa.

On havaittu, että NiCd-kennojen pikalataus parantaa myös lataustehokkuutta. Kun latausnopeus on 1 C, tavallisen NiCd-kennon kokonaislataustehokkuus on noin 90 %, ja latausaika on hieman yli tunti.

NiCd-kennojen latauksen loppumisen havaitseminen

Käytettiinpä hidasta tai nopeaa latausta, on varmistettava, että NiCd-kennoja ei yliladata. Siksi on tarpeen pystyä havaitsemaan latauksen loppuminen. Tähän on olemassa useita menetelmiä.

• Peruslaturi: Jotkin hyvin yksinkertaiset NiCd-laturit, joita voi ostaa, yksinkertaisesti lataavat noin C/10:n varauksen. Ne eivät sisällä ajastinta ja olettavat, että käyttäjä poistaa latauksen, kun kenno on ladattu. Tämä tila ei ole lainkaan tyydyttävä, koska kennot ylikuormittuvat, jos käyttäjä unohtaa sen, jolloin ne vahingoittuvat. Myöskään tarkkaa lataustilaa ei voi tietää ennen latauksen aloittamista.
• Kulunut aika / ajastin: Joissakin yksinkertaisimmissa latauslaitteissa oletetaan, että kennot tarvitsevat täyden latauksen, ja kun tiedetään niiden kapasiteetti, niitä voidaan ladata tietyn ajan. Tämä on yksinkertainen ja suoraviivainen menetelmä NiCd-kennojen ja -akkujen lataamiseen. Yksi tämän latauksen lopetusmuodon suurimmista haitoista on se, että siinä oletetaan, että kaikki akut ovat täysin tyhjentyneet ennen kuin ne ladataan uudelleen. Varmistaakseen, että akut ovat sopivasti purkautuneet, laturi voi asettaa kohteen purkautumissyklin läpi.
  Tämä ei ole erityisen tarkka menetelmä akkujen ja kennojen uudelleenlataamiseen, koska akkujen ja kennojen varauksen määrä muuttuu niiden käyttöiän aikana. Se on kuitenkin parempi kuin minkäänlainen latauksen päättäminen.
• Jännitteen allekirjoitus: Jännitesignatuuri NiCd-laturit käyttävät nikkelikadmiumkennon jännitesignatuuria määrittääkseen, missä vaiheessa lataussykliä se on.
  On havaittu, että kun NiCd-akku on ladattu täyteen, päätejännitteessä on pieni pudotus. Mikroprosessoripohjaiset laturit pystyvät seuraamaan jännitettä ja havaitsemaan täyden latauksen pisteen, jolloin ne lopettavat latausprosessin.
  Tätä NiCd-akun latauksen lopetusmuotoa kutsutaan usein negatiiviseksi deltajännitteeksi, NDV. Se tarjoaa parhaan suorituskyvyn pikalatauksen yhteydessä, koska negatiivisen deltajännitteen kohta on selvempi, kun sitä käytetään pikalatauksen yhteydessä.
• Lämpötilan nousu: Tekniikka, jota käytetään havaitsemaan, milloin pikalatauksen pitäisi päättyä, on lämpötilan tunnistaminen. Ongelmana on, että tämä on epätarkka, koska kennon ydin on paljon korkeammassa lämpötilassa kuin reuna-alue. Normaaleilla latausnopeuksilla lämpötilan nousunopeus voi olla riittämätön tarkkaan havaitsemiseen.
  Tyypillisesti käytetään 50 °C:n lämpötilaa rajalämpötilana. Vaikka lyhyt aika yli 45 °C:n lämpötilan voi olla hyväksyttävä, jos lämpötila voi laskea nopeasti, mikä tahansa pidempi aika tämän lämpötilan yläpuolella tai sen yläpuolella aiheuttaa kennon heikkenemisen.
  Pikalatureita varten on tehty kattavampia latauslaitteita, joissa käytetään kehittyneempiä tekniikoita. Ne perustuvat mikroprosessoritekniikkaan ja pystyvät havaitsemaan lämpötilan muutosnopeuden. Tyypillisesti lataus lopetetaan, kun saavutetaan 1 °C:n lämpötilan nousunopeus minuutissa tai kun saavutetaan lopullinen ennalta määritetty lämpötila (usein 50 °C:n ja 60 °C:n välillä).
  Lämpötilan nousunopeuden havaitseminen on tärkeää, koska sen avulla määritetään, milloin kenno on täyteen ladattu eikä kennoon tulevaa energiaa muuteta varastoiduksi energiaksi menettämällä sitä lämpönä.
  Yksi tämän menetelmän haittapuolista on se, että NiCd-kennot tai -akut, jotka asetetaan takaisin lämpötilan tunnistavaan laturiin, joka on todennäköisesti pikalaturi, voivat aiheuttaa haitallisen ylilatauksen, jos akku asetetaan takaisin paikalleen ilman, että se on täysin tyhjentynyt, kuten siinä tapauksessa, että joku haluaa varmistaa, että akku on ladattu.

NiCd-kennojen rinnakkaislataus

Usein on tarpeen pitää NiCd-kennot ja -akut täyteen ladattuina ja voittaa kennon ajan mittaan tapahtuva itsepurkautuminen, joka tekisi niistä välittömästi käyttökelvottomia.

Täyteen ladattuina NiCd-kennot on mahdollista pitää täyteen ladattuna rinnakkaislatauksella. Tämä rinnakkaislataus voidaan toteuttaa turvallisesti syöttämällä kennoon tai kennoihin pientä virtaa noin 0,05 C:n ja 0,1 C:n välillä. Tämä on tehtävä virtalähteen avulla, koska kennojen todellinen jännite voi vaihdella lämpötilan mukaan.

Kennoon tai kennoihin voidaan usein syöttää paljon korkeampi rinnakkaislataus, mikä voi johtaa ylikuumenemiseen ja joihinkin vaurioihin.

vaikkakin usein vaaditaan kennojen tai akkujen pitämistä tihkulatauksella niiden käyttövalmiuden varmistamiseksi, jos akkujen käyttöikä on tärkeää, ei ole ihanteellista jättää NiCd-kennoja tihkulataukseen muutamaa päivää pidemmäksi ajaksi kerrallaan. On paljon parempi poistaa ne ja ladata uudelleen ennen käyttöä.

Jos NiCd-nikkelikadmiumakut ladataan huolellisesti, ne toimivat hyvin pitkään. Joidenkin NiCd-kennojen tiedetään olleen käytössä useita vuosia. Vaikka kapasiteetti väistämättä laskee käytön myötä, ne voivat pysyä toiminnassa pitkään tarjoamalla hyvää palvelua.

Muut elektroniset komponentit:
Vastukset Kondensaattorit Induktorit Kvartsikiteet Diodit Transistorit Fototransistori FET Muistityypit Tyristori Liittimet RF-liittimet Venttiilit / putket Akut Kytkimet Releet
Palaa Komponentit-valikkoon . . .