Эксплуатация NiMH аккумуляторов

Несколько лет назад на замену NiCd пришли новые NiMH аккумуляторы (далее АКБ). Это была попытка преодоления недостатков никель-кадмиевых АКБ, которые тогда властвовали и повелевали. Главная идея NiMH аккумуляторов была борьба с недостатками NiCd: так называемый «эффект памяти», быстрый и медленный разряд – свойства, которые существенно затрудняли их использование их в модельных целях.

Однако, несмотря на активное освоение модельного рынка АКБ литий-полимерными и литий-феррофосфатными батареями, NiMH всё ещё популярны среди пользователей.

Это объясняется сочетанию неплохих характеристик батарей и их доступной ценой.

 NiMH аккумуляторы: типоразмера АА, бортовой аккумулятор для моделей с ДВС, силовой аккумулятор

Все NiMH АКБ, для удобства, можно легко разделить на две основные группы:

• Обычные – то есть такие батареи, которые используются везде, в частности, практически во всех электроприборах и бытовой технике.
• Силовые – то есть те, которые были изобретены специально для использования в качестве источника питания для радиоуправляемых моделей.
• Соответственно, отличаются  и их способы обслуживания.

Наработка (число разрядно-зарядных циклов) и срок службы Ni-MH аккумулятора зависит прежде всего от условий их эксплуатации. Наработка также  зависит от глубины и скорости разряда, а также от скорости заряда и способа контроля его окончания. Учитывая все вышеописанные факторы, такие аккумуляторы могут обеспечить от 500 до 1000 разрядно-зарядных циклов при глубине разряда 80%. В среднем такие аккумуляторы живут от 3 до 5 лет, правда это правило не действует для модельных АКБ- для них это время существенно меньше.

Как мы уже говорили, если сравнить NiMH с NiCd аккумуляторами, то первые, конечно в меньшей степени, но все-таки  обладают «эффектом памяти». Проще говоря, аккумулятор «привыкает» отдавать в процессе разряда ту емкость, которую он получил при последних зарядах. Если заряжать полуразряженный аккумулятор, просто «добивая» его до максимума, то со временем такой аккумулятор начнет отдавать только эту половину, теряя свою емкость.

Учитывая возможность «эффекта памяти», обычно, для продления жизни никелевых аккумуляторов используют циклирование. Он заключается в том, что аккумулятор полностью разряжают, а затем полностью заряжают. Это необходимо делать хотя бы раз в месяц. Благодаря циклированию, например, в случае если аккумулятор уже достаточно постарел и имеет уменьшенную емкость из-за эффекта памяти, то его характеристики можно легко реанимировать в пределах 10-20%. Для этого достаточно будет сделать всего 3 цикла. Стоит отметить, что все последующие попытки, обычно, уже не дают желаемого эффекта.

Есть два основных параметра при разряде: ток разряда и напряжение, до которого следует разряжать аккумулятор. С током  ситуация довольно проста и понятна: чем меньше ток разряда, тем полнее разряд и эффективнее процесс - ток 0.1А будет правильным выбором.

С напряжением, до которого нужно  разряжать аккумулятор, ситуация обстоит немного посложнее. Смысл  всего этого состоит в том, чтобы не допустить полного разряда хотя бы одной банки, находящейся  в батарее.

Для  того, что бы было понятнее, приведем простой пример: у вас есть  последовательная  батарея, состоящая из 4 банок, причем одна из банок имеет несколько меньшую емкость. При разряде эта банка первая разрядится, и напряжение на ней начнет падать и, в конце- концов, упадет до нуля. На остальных банках в это время напряжение будет номинальным. Если вы в этот момент не остановите процесс разряда батареи, то по банке, на которой нулевое напряжение, ток будет всё также протекать от других батарей, перезаряжая ее, соответственно, в обратной полярности. Для «самого слабого звена» батареи такой процесс  является губительным.

Перед хранением NiMH батареи, обязательно разрядите ее, как это было описано выше, а затем опять зарядите. Если вы планируете не использовать аккумулятор  более недели, то рекомендуем вам  зарядить его примерно на 30-50% перед хранением. Если предполагается не использовать его примерно месяц, то  зарядите аккумулятор полностью. Соответственно, если вы берете NiMH батарею после хранения, то перед использованием полностью разрядите ее, а затем снова полностью зарядите. NiMH  аккумулятор, который долго не использовался, все-таки требует некоторой тренировки перед тем, как будет снова обеспечивать полную емкость и отдачу.

Если же вы разрядите остаточный заряд в батареях, перед тем как зарядите их, это существенно  поможет им лучше работать при первом запуске после длительного хранения. Просто разрядите батарею, дайте ей  немного отдохнуть( примерно час) и затем снова зарядите ее.

Стоит отметить, что среди опытных автомоделистов бытует мнение, что NiMH батареи работают лучше при их использовании более одного раза в день. Не бойтесь использовать батарею 2-3 раза, однако, убедитесь, что дали ей остыть перед следующим зарядом.

Процесс зарядки обоих типов NiMH АКБ немного отличается, однако сходны они в том, что для достижения наилучших результатов вы обязательно должны использовать только зарядные устройства, специально предназначенные для заряда NiMH батарей. Дельта-пик (если вы можете его регулировать) должен быть установлен в 3-5 mV на элемент, если вы не можете установить его настолько точно, тогда 25 mV на 6 элементов и 30 mV на 7 элементов).

 Зарядные устройства: простейшее (ночное), специальное ЗУ для NIMH, многофункциональное ЗУ

Помните, что NiMH аккумуляторы очень плохо относятся к перезаряду!

Именно поэтому их нельзя подпитывать слабым током по окончании заряда (режим "trickle charge"). Дешевые зарядные устройства  переходят в этот режим автоматически, когда быстрая зарядка закончилась. Поэтому не рекомендуется долго держать батареи в таких зарядных устройствах. Лучше вынуть аккумуляторы сразу после окончания зарядки. Однако, все же лучше использовать более серьезные зарядные устройства, где такая ситуация просто не возможна.

Обычные аккумуляторы (к обычным стоит относить и аккумуляторы бортового питания моделей с ДВС) в большинстве случаев рекомендуется заряжать током 0.1С (где С – ёмкость в А*ч). Более высокие токи заряда, чем указано выше, могут дать только временное улучшение характеристик, и будут сокращать срок службы батарей!

Зарядка модельных силовых NiMH АКБ обычно проводится током от 3 до 5 ампер.Обычно, 5 амперами можно заряжать любые подобные элементы, если конечно нет особых замечаний производителя. Проводить зарядку NiMH рекомендуется в обычном "линейном" режиме, когда ток заряда остается постоянным на протяжении всего процесса. Так называемый "Линейный" режим установлен по умолчанию в большинстве дорогих зарядных устройствах , и является единственным во всех дешевых.

Верхняя граница зарядного тока определяется не только типоисполнением, но и условиями охлаждения конкретного аккумулятора. В процессе заряда NiMh аккумуляторы разогреваются тем сильнее, чем больше зарядный ток. Максимальная допустимая температура при заряде для большинства аккумуляторов составляет 55-60 градусов. Учитывайте и то, что  батареи низкого качества нагреваются сильнее.

Силовые NiMH батареи можно "добивать" в зарядном устройстве повторно, за несколько минут до использования. Такое использование позволит максимально полно использовать энергию аккумулятора. Однако, не впадайте в крайности- помните, что NiMH аккумуляторы очень не любят перезаряда. «Добивку» аккумуляторов же рекомендуется проводить только на хороших зарядных устройствах.

Итак, мы рассмотрели типы аккумуляторов, рекомендуемые условия при хранении и зарядке. Надеемся, что наша статья будет вам полезна, особенно, если вы никогда не сталкивались с NiMH аккумуляторами.

В конце хотелось бы резюмировать се вышесказанное и подвести небольшие итоги.

Итак, что бы продлить срок службы NiMH АКБ и более полно сохранить их характеристики, необходимо помнить несколько правил:

1. Используйте качественные зарядные устройства для NiMH АКБ с разрядником!

2. Регулярно полностью разряжайте АКБ.

3. Следите за температурой батареи в процессе зарядки и давайте ей остыть перед повторным использованием.