|
|
|
|
|
|
Правильный уход и эксплуатация быстрозарядных никель металлгидридных аккумуляторов
типоразмера Sub C (L 43 мм 23мм) для моделизма.
Источники:
инструкция в каталоге GM RACING 2003 года.
интервью с основателем фирмы ORION Филипом Нидхартом (Philipe Neidhart) в журнале RC CAR ACTION № 8 1999 год.
инструкции к аккумуляторам фирм KEIL, ORION, TRINITY.
Качество никель металлгидридных аккумуляторов (далее - Ni-MН аккумуляторов) постоянно возрастает. Низкое внутреннее сопротивление делает возможным увеличение тока разряда аккумуляторов. Длительный опыт эксплуатации Ni-Mh аккумуляторов нашими пилотами на различных соревнованиях, привёл нас к оптимизации опыта, накопленного в лабораторных исследованиях и на соревнованиях. На сегодняшний день, ведущими производителями интересующих нас аккумуляторов являются фирмы SANYO и GP. Типовая ёмкость лучших Ni-MH аккумуляторов продаваемых этими фирмами лежит в пределах 3300 mAh, это указано на этикетках, однако фирмы занимающиеся селекцией аккумуляторов, находят аккумуляторы, имеющие ёмкость до 3800 mAh !!! О том как они это делают, речь пойдёт ниже.
1. Хранение
Хранить Ni-MH аккумуляторов допускается только полностью заряженными.
Никогда не храните Ваши Ni-MH аккумуляторы разряженными длительное время (5 дней и более). Такое длительное хранение в разряженном виде увеличивает внутреннее сопротивление и соответственно уменьшает ёмкость аккумуляторов.
2. Уравнительный разряд
Аккумуляторы, и особенно новые Ni-MH аккумуляторы необходимо по возможности чаще подвергать *уравнительному разряду*. Уравнительный, или балансировочный разряд, даёт возможность уменьшить так называемый производственный разброс Ni-Mh аккумуляторов.
Производственный разброс Ni-MH аккумуляторов, означает изготовление одним производителем одних и тех же аккумуляторов, с небольшим (+/-2-5%) разбросом в электрических параметрах аккумуляторов (ёмкость, внутреннее сопротивление, напряжение разряда). Этот разброс является допустимым для производства, однако нежелателен и даже смертельно вреден для Ni-Mh аккумуляторов при длительной эксплуатации, так как при покупке *россыпью*, к примеру, блока из шести Ni-Mh аккумуляторов для автомодели, мы покупаем не абсолютно одинаковые по ёмкости *банки*, а сталкиваемся с этим вот, технологическим разбросом, при котором Ni-Mh аккумуляторы ёмкостью 3000 mAh, по данным на этикетках, имеют на самом деле, реальную ёмкость от 3300, до3000 mAh, в одном блоке. Это как повезёт! Обычно разброс составляет 100-150mAh. И вот при заряде такого блока большим током, (4-6 ампер, что является обычным и как рекомендуют производители аккумуляторов) с помощью автоматического зарядного устройства, *банки* с меньшей ёмкостью немного перезаряжаются, а те что имеют большую ёмкость - немного недозаряжаются.
При разряде, происходит обратный процесс - *банки* с меньшей ёмкостью немного переразряжаются, а те что имеют большую ёмкость - немного недоразряжаются.
От разряда к разряду эта разница становится всё заметнее, и обычно после 35-40 циклов заряд - разряд, происходит заметное уменьшение ёмкости и напряжения блока аккумуляторов, по причине перезаряда и переразряда самого *малоёмкого* аккумулятора в блоке.
Уравнительный разряд не исключает вышеописанный эффект, однако позволяет продлить срок нормальной эксплуатации аккумуляторов примерно до 50-70 циклов до начала проявления этого эффекта.
В чём суть уравнительного разряда: необходимо разрядить заряженные аккумуляторы, каждую *банку* отдельно, своим разрядным резистором номиналом от 2 до 5 Ом и мощностью 0,25-0,5 Вт., в течении 15-24 часов. Номинал всех используемых сопротивления всех резисторов должен быть одинаковым. Разряд происходит почти до нулевого напряжения на аккумуляторах, однако не стоит беспокоится, поскольку этот режим вполне допустим для Ni-MH аккумуляторов, вопреки распространённому мнению.
Разряженные таким образом аккумуляторы имеют одинаковую остаточную ёмкость.
После такого разряда, который мы рекомендуем делать раз в 5-6 циклов, аккумуляторы необходимо вновь зарядить обычным для них эксплуатационным током, и хранить заряженными.
Если Вы не имеете возможности сделать уравнительный разряд, существует другой метод продления жизни Ваших источников тока.
Это так называемый уравнительный заряд.
Суть метода: разряженные обычными способами аккумуляторы, заряжают при помощи обычного *ночного* зарядного устройства или иным, без автоматической отсечки заряда. Током, равным 1/10 ёмкости аккумуляторов. Пример: при ёмкости аккумуляторов 3000mAh, ток заряда составляет 300 mА. Время заряда составляет 16-22 часа. При этом все *банки* блока набирают свою максимальную ёмкость и самое главное, что при таком небольшом токе заряда аккумуляторы не перезаряжаются, так как для них это приемлемый режим. Через12-14 часов заряда, аккумуляторы немного нагреваются, однако это нормально. Заряженные таким образом аккумуляторы набирают максимальную существующую ёмкость. В таком состоянии их можно оставить на хранении.
Есть и третий путь - использование аккумуляторов отобранных (селектирванных) фирмами.
В чём суть селекции? Фирма закупает у производителя большое количество аккумуляторов россыпью, после чего, каждый аккумулятор заряжается и разряжается в специальных многоканальных зарядных устройствах, подключённых к компьютеру для считывания электрических параметров заряда-разряда.
Компьютер фиксирует:
1. Ток заряда (обычно он равен 4-6 ампер).
2. Время заряда, ток разряда (обычно его величина 20 или 30 ампер).
3. Время разряда до напряжения 1, 0,9, 0.85 или 0,75 Вольт. Напряжение зависит от тока разряда используемого фирмой в процессе селекции и типа аккумулятора.
4. Высчитывается ёмкость аккумулятора при достижении соответствующих напряжений разряда.
5. Определяется среднее напряжение разряда. Швейцарская фирма ORION сообщает нам ещё и величину отданной энергии в Джоулях.
Полученные данные распечатываются на маленькие этикетки которые клеятся на свой аккумулятор. Компьютер отбирает аккумуляторы по их параметрам в блоки по заданному количеству *банок* в блоке. Основной критерий селекции - ёмкость и среднее напряжение разряда. Последние несколько лет, все уважающие себя фирмы применяют в дополнение к селекции, разработанный в1995г. фирмой GM RACING, так называемый VIS процесс (Voltage Increasing System) - система повышения напряжения. В чём суть этого процесса? Новый аккумулятор зажимают между двумя мощными контактами и прошивают одним импульсным разрядом, имеющим напряжение 60-80 вольт и ток в сотни ампер. После такого шокового электрического удара, немного уменьшается (на 3-5%) внутреннее сопротивление аккумулятора и соответственно на столько же возрастает напряжение разряда и ёмкость. После чего проходит обычная процедура селекции. На срок жизни аккумулятора этот процесс практически не влияет, однако этих трёх, пяти процентов бывает достаточно для получения преимущества в гонке.
К сожалению VIS обработка работает до 5 первых циклов, после чего сходит на нет, и её необходимо повторять. Для рядовых моделистов это как правил невозможно, однако для особо упорных, в продаже есть индивидуальные VIS устройства стоимостью $ 350-400. Обычно фирмы разделяют отобранные в процессе селекции блоки аккумуляторов на три категории, отличающиеся по ёмкости и напряжению. Их обычные торговые названия: самая базовая - SPORT,RACING, CLUB, затем - TEAM, и лучшая - FACTORY TEAM, WORLD TEAM или CHAMPION. Названия придумывают фирмы. Нужно отдать должное фирмам *селекционерам*: к примеру для отбора одного блока из шести штук аккумуляторов самой простой селекции необходимо *перелопатить* около 1000 (!!!) аккумуляторов!
*Банки* не прошедшие отбор, собирают в блоки для неответственного применения (любители, начинающие, стартовое оборудование, тестовые и прикаточные блоки). Цена селектированных аккумуляторов может отличаться от *россыпи* в два, три раза, однако здесь есть за что платить больше. Обычно, хорошо отобранные аккумуляторы изнашиваются в блоке практически равномерно. Это однако не исключает необходимость уравнительных разрядов, но делать это можно через 10-12 циклов. Ну и в завершении темы селекции хочется отметить, что для своих фирменных гонщиков, задача которых - победа на соревнованиях именно на данных аккумуляторах данной фирмы (реклама двигатель торговли), отбираются лучшие блоки из лучшей селекции, а там, поверьте, ещё есть разница в блоках. То же самое касается и электродвигателей и резины, но это уже другая тема.
3. Условия заряда
За один - два дня до соревнований, аккумуляторы необходимо по возможности разрядить током 5-10 ампер. В крайнем случае сделайте уравнительный разряд. В таком состоянии их можно брать с собой на соревнования. По возможности заряжайте ваш аккумулятор непосредственно перед использованием. Оптимальная температура аккумулятора перед использованием - 40-50С. Ni - Mh аккумуляторы имеют высокий саморазряд, и теряют 2 - 5% заряженной ёмкости за несколько часов хранения. Помните, что внутреннее сопротивление аккумуляторов растет при их остывании. Использовать аккумуляторы желательно один раз в день, это идеальные условия их эксплуатации. Однако такую возможность имеют не многие, поэтому желательно использовать аккумуляторы хотя бы с 3х-4х часовым перерывом.
В любом случае Вы должны знать что первый за день цикл - самый лучший по отдаче и тока и величине напряжения. Как говорится - если Вас интересует результат.
Мы рекомендуем заряжать не селектированые (купленные *россыпью*) аккумуляторы током равным ёмкости. Пример: при ёмкости аккумулятора 3000мАh ток заряда 3 ампера. Селектированые аккумуляторы могут заряжаться током в 1,5 - 2 раза больше ёмкости аккумулятора, пример: при ёмкости аккумулятора 3000мАh ток заряда 4,5 - 6 ампер. Температура заряжаемых аккумуляторов никогда не должна превышать 60, при температуре от45и выше резко сокращается срок жизни аккумулятора.
Никогда не начинайте процесс заряда если аккумулятор еще горячий или тёплый.
Не рекомендуем до заряжать перед гонкой недавно заряженный Ni-Mh аккумулятор. Для никель кадмиевых аккумуляторов это допустимо.
Очень важно, применять при заряде Ваших аккумуляторов большими токами, (3-6 Ампер) автоматические зарядные устройства, которые прекращают процесс заряда аккумуляторов, используя так называемый дельта пик эффект (Delta Peack). В чём суть этого метода: Ni-Mh, и Ni-Cd аккумуляторы необходимо заряжать только стабильным током, одинаковым по своей величине, на протяжении всего заряда. При этом, по мере заряда, напряжение на аккумуляторах будет расти. Когда процесс заряда подходит к концу, химическая реакция восстановления, проходящая внутри аккумуляторов, будет проходить с постоянным увеличением выхода газов, образуемых в процессе хим. реакции заряда. Одновременно увеличивается и внутреннее сопротивление в аккумуляторах. А поскольку ток заряда неизменен, а сопротивление возрастает, то напряжение аккумулятора, следуя закону Ома, начинает уменьшатся. Вот этот самый момент уменьшения напряжения и называют дельта пик, и зарядные устройства отключают заряд, отследив своим пик детектором именно падение напряжения на аккумуляторах.
Эта величина очень незначительная - 8-12 милливольт для NI-Mh аккумулятора, и 15-25 милливольт для NI-Cd аккумулятора. Бывают случаи (особенно при заряде на дешевых зарядных устройствах), когда пик детектор срабатывает и прекращает заряд уже через 1-2 минуты после начала заряда. Это объясняется специфическим эффектом, возникающим при заряде большим током, полностью разряженных аккумуляторов. При этом, в начале заряда напряжение на аккумуляторах падает, а не растёт! Это происходит первые 1-4 минуты, и наблюдается у аккумуляторов применявшихся уже большое количество циклов. Вам нужно только пере стартовать Ваше зарядное устройство.
4. Разряд
Силовые Ni - Mh аккумуляторы можно разряжать током от 6 до 13 раз большим, чем ёмкость аккумулятора. Пример: при ёмкости аккумулятора 3000мАh ток разряда может быть 18 - 40 ампер. Помните, чем большим током вы разряжаете аккумулятор, тем сильнее вы сокращаете срок его жизни. В любом случае, Вы должны знать, что первые незначительные признаки ухудшения разрядных характеристик аккумуляторов (уменьшение напряжения при разряде, *вялый* разгон модели), наступает уже к 20-му циклу заряд-разряд. Для тех режимов эксплуатации, которые необходимы в моделизме, это неизбежно. Однако эта информация касается скорее профессионалов, или тех, кто одержим идеей победы. Для остальных же, эти изменения будут незаметны, поверьте!
5. Пайка
Силовые аккумуляторы можно безбоязненно паять. Мощность паяльника должна быть не менее 50 Ватт. Естественно не грейте на них паяльники, но медные перемычки можно смело паять.
К стати: при использовании на модели силовых проводов сечением 2,5-4 мм.кв., было бы неразумным применение в качестве перемычек полоски меди с большим сечением. Однако применяемые в моделизме перемычки производства ведущих фирм, имеют сечение 6-10 мм.кв. Видимо это делается для увеличения конструкционной прочности блока спаиваемых аккумуляторов. Для пайки применяйте паяльную кислоту, так как канифоль не даёт необходимого качества и скорости (лишнее время нагрева) пайки. Естественно после пайки кислотой, места пайки необходимо промыть каким ни будь растворителем, или хотя бы хорошенько протереть.
Информацию подготовил Громов Евгений
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
|
|
|