對任何可充電電池進行充電或充電都需要小心。可充電電池和電池必須以正確的方式充電,否則可能會損壞。
如果 NiCd 電池充電正確,它們將持續(xù)更長的時間,接受并保持完整的充電水平。
不正確的充電或鎳鎘電池可能會導致壽命縮短,或者在某些充電特別不合適的情況下,可能會導致火災甚至爆炸。
幸運的是,鎳鎘、鎳鎘充電技術相對簡單,市場上有許多適合這些電池和電池的充電器。
為鎳鎘電池充電
NiCd 電池制造商在發(fā)貨前并未對其電池進行完全格式化,以免它們在存儲過程中退化。因此,最好在使用前對新電池進行慢速充電。這通常需要 15 到 24 小時。這將確保每個電池具有相同的充電水平,因為它們在運輸過程中以不同的速率自放電。
此外,發(fā)現新電池的性能只有在經過多次充電/放電循環(huán)后才能達到最佳狀態(tài)。通常,電池應在五到十個充電放電循環(huán)后達到其指定的性能水平。
除此之外,在大約 100 次或更多充電放電循環(huán)后可能會達到峰值容量,之后性能將開始下降。
這假設鎳鎘電池以所需的方式進行充電和放電,并且它們不會受到濫用。
鎳鎘充電基礎知識
與鉛酸電池不同,鎳鎘電池使用恒流源充電。它們的內部電阻使得如果使用恒定電壓,它們會吸收過大的電流,從而損壞電池。
通常,電池以大約 C/10 的速率充電。換句話說,如果它們的容量為 1 安時,那么它們將以 100mA 的速率充電。充電時間通常超過十小時,因為并非所有進入電池的能量都轉化為儲存的電能。
發(fā)現在充電的第一階段,高達約 70% 的完全充電,充電過程的效率接近 100%。在此之后它會下降。
快速鎳鎘充電
有時使用鎳鎘電池的設備需要使用快速充電技術。
通常充電以大約 C 的速率進行。但是,有必要確保 NiCd 充電操作正確,并在充電完成后立即終止充電。
由于充電效率接近 100% 直到完全充電的 70% 左右,所以一直保持全速充電,因此充電效率隨著充電效率的降低而隨著溫度的升高而降低。
發(fā)現對 NiCd 電池進行快速充電也提高了充電效率。在 1C 的充電速率下,標準 NiCd 的整體充電效率約為 90%,充電時間僅為一個多小時。
檢測鎳鎘電池的充電結束
無論使用慢速充電還是快速充電,都必須確保任何 NiCd 電池都不會過度充電。因此,必須能夠檢測充電結束。有許多方法可以實現這一點。
基本充電器:可以購買的一些非?;镜?NiCd 充電器只需收取大約1/10 的費用。它們不包括計時器,并假設用戶將在電池充電時移除充電。這種模式根本不能令人滿意,因為如果用戶忘記了電池將被過度充電并因此而遭受損壞。在充電開始之前,也無法知道確切的充電狀態(tài)。
經過時間/計時器:一些最基本的充電器假設電池需要完全充電并且知道它們的容量,它們可以在給定的時間內充電。這是一種簡單直接的鎳鎘電池和電池充電方法。這種充電終止形式的主要缺點之一是它假定電池在充電之前都已完全放電。為確保電池適當放電,充電器可能會將物品放入一個放電周期。
這不是為電池和電池充電的特別準確的方法,因為它們可以保持的電荷量在其使用壽命期間會發(fā)生變化。然而,它總比沒有形式的充電終止要好。
電壓特征:電壓特征 NiCd 充電器使用鎳鎘電池的電壓特征來確定其在充電周期內的位置。
發(fā)現當鎳鎘電池充滿電時,端電壓有小幅下降。基于微處理器的充電器能夠監(jiān)測電壓并在終止充電過程時檢測到完全充電點。
這種形式的 NiCd 充電終止通常稱為負增量電壓 NDV。它在快速充電時提供最佳性能,因為在快速充電時負增量電壓點更明顯。
溫升:用于檢測快速充電何時結束的技術是溫度感應技術。這樣做的問題是這是不準確的,因為電池的核心將處于比外圍高得多的溫度。對于正常充電速率,溫升速率可能不足以準確檢測。
通常使用 50℃的溫度作為截止溫度。雖然如果溫度能夠迅速下降,45℃以上的短時間是可以接受的,但在此溫度或以上的任何長時間都會導致電池劣化。
已經為快速充電器提供了使用更先進技術的更全面的充電器?;谖⑻幚砥骷夹g,他們能夠檢測溫度的變化率。通常,當達到每分鐘 1℃的溫度升高速率或達到最終預定溫度(通常在 50℃和 60℃之間)時,充電終止。
溫度升高率的檢測很重要,因為它決定了電池何時充滿電,以及進入電池的能量不會因熱損失而轉化為儲存的能量。
這種方法的缺點之一是鎳鎘電池或電池重新插入溫度感應充電器,如果電池在沒有完全放電的情況下重新插入,這可能是一個快速充電器,可能會造成有害的過充電,就像有人想要的那樣以確保電池已充電。
鎳鎘涓流充電
通常有必要使 NiCd 電池和電池保持完全充電狀態(tài),并克服電池隨時間的任何自放電而導致它們無法立即使用。
充滿電后,可以通過涓流充電將 NiCd 保持在其完全充電狀態(tài)。這種涓流充電可以通過在大約 0.05 C 和 0.1 C 之間的水平上向一個或多個電池施加小電流來安全地實現。這需要使用電流源來實現,因為電池的實際電壓可能會根據溫度而變化.
通??赡軙蛞粋€或多個電池施加更高的涓流電荷,這可能導致過熱和一些損壞。
盡管經常需要保持電池或電池處于涓流充電狀態(tài)以確保它們準備好運行,但如果考慮電池壽命,讓 NiCd 電池保持涓流充電超過幾天并不理想。時間。最好在使用前將它們取下并充電。
如果NiCd鎳鎘電池小心充電,那么它們將在很長一段時間內表現良好。已知一些 NiCd 電池已使用多年。盡管容量必然會隨著使用而下降,但它們可以長時間保持運行以提供良好的服務。
審核編輯 :李倩
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原文標題:鎳鎘電池充電
文章出處:【微信號:QCDZYJ,微信公眾號:汽車電子工程知識體系】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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