المجموعات

شحن بطارية النيكل والكادميوم NiCd

شحن بطارية النيكل والكادميوم NiCd


يتطلب شحن أو إعادة شحن أي بطارية قابلة لإعادة الشحن العناية. يجب شحن البطاريات والخلايا القابلة لإعادة الشحن بالطريقة الصحيحة وإلا فقد تتلف.

إذا تم إعادة شحن بطاريات NiCd بشكل صحيح ، فستستمر لفترة أطول ، وتقبل وتحافظ على مستوى الشحن الكامل.

يمكن أن يؤدي الشحن غير الصحيح أو بطاريات NiCd إلى تقصير العمر أو في بعض الحالات التي يكون فيها الشحن غير مناسب بشكل خاص ، فقد يتسبب ذلك في نشوب حريق أو حتى حدوث انفجار.

لحسن الحظ ، تعد تقنيات شحن النيكل والكادميوم بسيطة نسبيًا وهناك العديد من أجهزة الشحن المناسبة في السوق لهذه البطاريات والخلايا.

رئيس شحن بطاريات NiCd

لا يقوم مصنعو بطاريات NiCd بصياغة بطارياتهم بالكامل قبل الشحن بحيث لا تتحلل في التخزين. نتيجة لذلك ، من الأفضل شحن البطاريات الجديدة ببطء قبل الاستخدام. سيستغرق هذا عادةً ما بين 15 و 24 ساعة. سيضمن ذلك أن يكون لكل خلية نفس مستوى الشحن الذي تم تفريغه ذاتيًا بمعدلات مختلفة أثناء النقل.

بالإضافة إلى ذلك ، وجد أن أداء الخلايا الجديدة يصل فقط إلى المستوى الأمثل بعد عدد من دورات الشحن / التفريغ. عادةً يجب أن تصل الخلايا إلى مستوى أدائها المحدد بعد خمس إلى عشر دورات تفريغ شحن.

علاوة على ذلك ، يمكن الوصول إلى السعة القصوى بعد حوالي 100 دورة تفريغ شحن أو أكثر ، وبعد ذلك يبدأ الأداء في الانخفاض.

يفترض هذا أن بطاريات NiCd مشحونة وتفريغها بالطريقة المطلوبة ولا تخضع لإساءة الاستخدام.

أساسيات شحن NiCd

على عكس خلايا حمض الرصاص ، يتم شحن NiCads باستخدام مصدر تيار ثابت. إن مقاومتها الداخلية هي أنه إذا تم استخدام جهد ثابت ، فإنها ستسحب تيارات كبيرة بشكل مفرط من شأنها أن تدمر الخلايا.

عادة يتم شحن الخلايا بمعدل حوالي C / 10. بمعنى آخر ، إذا كانت سعتها 1 أمبير في الساعة ، فسيتم محاسبتها بمعدل 100 مللي أمبير. عادة ما يكون وقت الشحن أطول من عشر ساعات لأنه لا يتم تحويل كل الطاقة التي تدخل الخلية إلى طاقة كهربائية مخزنة.

لقد وجد أنه خلال المرحلة الأولى من الشحن ، حتى 70٪ من الشحن الكامل ، تكون عملية الشحن فعالة بنسبة 100٪ تقريبًا. بعد هذا يقع.

شحن سريع NiCd

في بعض الأحيان تتطلب المعدات التي تستخدم خلايا النيكل والكادميوم استخدام تقنيات الشحن السريع.

عادةً ما يتم الشحن بمعدلات تبلغ حوالي C. ومع ذلك فمن الضروري التأكد من تشغيل شحن NiCd بشكل صحيح وإنهاء الشحن فورًا عند اكتمال الشحن.

نظرًا لأن كفاءة الشحن تقارب 100٪ حتى 70٪ تقريبًا من الشحن الكامل ، يتم الحفاظ على الشحن بأقصى سرعة حتى هذه النقطة ، حيث يتم تقليل معدل الشحن مع زيادة درجة الحرارة مع انخفاض كفاءة الشحن.

لقد وجد أن الشحن السريع لخلايا NiCd يحسن أيضًا كفاءة الشحن. بمعدل شحن 1C ، تبلغ كفاءة الشحن الإجمالية لـ NiCd القياسي حوالي 90٪ ، ووقت الشحن يزيد قليلاً عن ساعة.

الكشف عن نهاية شحن NiCds

سواء تم استخدام الشحن البطيء أو السريع ، فمن الضروري التأكد من عدم زيادة شحن أي خلايا NiCd. لذلك من الضروري أن تكون قادرًا على اكتشاف نهاية الشحن. هناك عدد من الطرق لتحقيق ذلك.

  • الشاحن الأساسي: بعض شواحن NiCd الأساسية جدًا التي يمكن شراؤها تطبق ببساطة رسومًا تبلغ حوالي C / 10. وهي لا تتضمن عدادًا وتفترض أن المستخدم سيزيل الشحن عند شحن الخلية. هذا الوضع ليس مرضيًا على الإطلاق حيث سيتم شحن الخلايا بشكل زائد إذا نسي المستخدم وسيتعرض للضرر نتيجة لذلك. كما لا توجد طريقة لمعرفة حالة الشحن الدقيقة قبل بدء الشحن.
  • الوقت المنقضي / المؤقت: تفترض بعض أجهزة الشحن الأساسية أن الخلايا ستتطلب شحنًا كاملاً ومعرفة قدرتها ، يمكن إعطاؤها رسومًا لفترة زمنية معينة. هذه طريقة بسيطة ومباشرة لشحن خلايا وبطاريات NiCd. أحد العوائق الرئيسية لهذا الشكل من إنهاء نهاية الشحن هو أنه يفترض أن جميع البطاريات قد تم تفريغها بالكامل قبل إعادة شحنها. لضمان تفريغ البطاريات بشكل مناسب ، قد يضع الشاحن العنصر خلال دورة التفريغ.

    هذه ليست طريقة دقيقة بشكل خاص لإعادة شحن البطاريات والخلايا لأن مقدار الشحن الذي يمكنها الاحتفاظ به يتغير على مدار حياتها المفيدة. ومع ذلك فهو أفضل من عدم وجود أي شكل من أشكال إنهاء الرسوم.

  • توقيع الجهد: تستخدم شواحن النيكل والكادميوم توقيع الجهد لخلية النيكل والكادميوم لتحديد مكانها ضمن دورة الشحن الخاصة بها.

    وجد أنه عندما تكون بطارية NiCd مشحونة بالكامل ، يحدث انخفاض طفيف في الجهد الطرفي. أجهزة الشحن المعتمدة على المعالجات الدقيقة قادرة على مراقبة الجهد واكتشاف نقطة الشحن الكاملة عندما تنهي عملية الشحن.

    غالبًا ما يسمى هذا النوع من إنهاء شحن NiCd بجهد دلتا السالب ، NDV. يوفر أفضل أداء مع الشحن السريع لأن نقطة جهد دلتا السلبية تكون أكثر وضوحًا عند استخدامها مع الشحن السريع.

  • ارتفاع درجة الحرارة: إن التقنية المستخدمة لاكتشاف موعد انتهاء الشحن السريع هي تقنية استشعار درجة الحرارة. تكمن المشكلة في هذا في أن هذا غير دقيق لأن قلب الخلية سيكون عند درجة حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة المحيط. بالنسبة لمعدلات الشحن العادية ، قد يكون معدل ارتفاع درجة الحرارة غير كافٍ للكشف بدقة.

    عادة ما يتم استخدام درجة حرارة 50 درجة مئوية كدرجة حرارة القطع. على الرغم من أنه يمكن قبول فترة قصيرة فوق درجة حرارة 45 درجة مئوية إذا كانت درجة الحرارة قادرة على الانخفاض بسرعة ، فإن أي فترة طويلة عند أو أعلى من هذا يؤدي إلى تدهور الخلية.

    تم توفير شواحن أكثر شمولاً باستخدام تقنيات أكثر تقدمًا لأجهزة الشحن السريعة. استنادًا إلى تقنية المعالجات الدقيقة ، يمكنهم اكتشاف معدل تغير درجة الحرارة. عادةً ما يحدث إنهاء الشحن عند الوصول إلى معدل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية في الدقيقة أو الوصول إلى درجة حرارة نهائية محددة مسبقًا (غالبًا ما بين 50 درجة مئوية و 60 درجة مئوية).

    يعد اكتشاف معدل زيادة درجة الحرارة أمرًا مهمًا لأنه يحدد متى تكون الخلية مشحونة بالكامل ولا يتم تحويل الطاقة التي تدخل الخلية إلى طاقة مخزنة بفقدها كحرارة.

    تتمثل إحدى عيوب هذه الطريقة في إعادة إدخال خلايا أو بطاريات NiCd في شاحن مستشعر لدرجة الحرارة ، والذي من المحتمل أن يكون شاحنًا سريعًا يمكن أن يؤدي إلى زيادة الشحن الضار إذا تم إعادة إدخال البطارية دون تفريغها بالكامل كما في حالة الشخص الذي يريد للتأكد من شحن البطارية.

شحنة ضئيلة من النيكل كادميوم

غالبًا ما يكون من الضروري الاحتفاظ بخلايا وبطاريات NiCd في حالة الشحن الكامل والتغلب على أي تفريغ ذاتي للخلية بمرور الوقت مما يجعلها غير قابلة للاستخدام على الفور.

بمجرد الشحن بالكامل ، من الممكن الحفاظ على NiCd في حالة الشحن الكامل من خلال تطبيق شحنة هزيلة. يمكن تحقيق هذه الشحنة الهزيلة بأمان من خلال تطبيق تيار صغير على الخلية أو الخلايا عند مستوى يتراوح بين حوالي 0.05 درجة مئوية و 0.1 درجة مئوية. يجب تحقيق ذلك باستخدام مصدر حالي حيث قد يختلف الجهد الفعلي للخلايا وفقًا لدرجة الحرارة .

غالبًا ما يتم تطبيق شحنة قطرية أعلى بكثير على الخلية أو الخلايا ، وقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة وبعض الضرر.

على الرغم من وجود مطلب في كثير من الأحيان للحفاظ على الخلايا أو البطاريات في حالة شحنة بسيطة للتأكد من أنها جاهزة للتشغيل ، إذا كان عمر البطارية هو الاعتبار ، فليس من المثالي ترك خلايا NiCd في حالة شحن طفيف لأكثر من بضعة أيام في زمن. من الأفضل إزالتها وإعادة شحنها قبل الاستخدام.

إذا تم شحن بطاريات النيكل والكادميوم NiCd بعناية ، فستعمل بشكل جيد لفترة طويلة. من المعروف أن بعض خلايا NiCd قيد الاستخدام لسنوات عديدة. على الرغم من أن السعة لا بد أن تنخفض مع الاستخدام ، إلا أنها يمكن أن تظل عاملة لفترة طويلة لتقديم خدمة جيدة.


شاهد الفيديو: طريقة اصلاح بطارية شنيور شحن 18 فولت ماركة انجيكو (قد 2021).