Drosophila genoomi dešifreerimisel leiti, et. Inimese genoomi dešifreerimine
Tänu tootmise täiustamisele kasutatakse Ni-Cd akusid nüüd enamikus kaasaskantavates elektroonikaseadmetes. Mõistlikud kulud ja kõrge jõudlus on muutnud esitatud tüüpi akud populaarseks. Selliseid seadmeid kasutatakse tänapäeval laialdaselt tööriistades, kaamerates, pleierites jne. Selleks, et aku kaua vastu peaks, on vaja teada, kuidas Ni-Cd akusid laadida. Järgides selliste seadmete kasutamise reegleid, saate nende kasutusiga märkimisväärselt pikendada.
Peamised omadused
Ni-Cd akude laadimise mõistmiseks peate tutvuma selliste seadmete funktsioonidega. Need leiutas W. Jungner juba 1899. aastal. Nende tootmine oli aga siis liiga kulukas. Tehnoloogia on paranenud. Tänapäeval on müügil lihtsalt kasutatavad ja suhteliselt odavad nikkel-kaadmium-tüüpi akud.
Esitatud seadmed nõuavad, et laadimine oleks kiire ja tühjenemine aeglane. Lisaks tuleb aku maht täielikult tühjendada. Laadimine toimub impulssvoolude abil. Neid parameetreid tuleks järgida kogu seadme eluea jooksul. Teades Ni-Cd, saate selle kasutusiga mitme aasta võrra pikendada. Samal ajal töötavad sellised akud isegi kõige enam rasked tingimused. Esitatud akude eripäraks on "mäluefekt". Kui te akut perioodiliselt täielikult ei tühjenda, tekivad selle elementide plaatidele suured kristallid. Need vähendavad aku mahtuvust.
Eelised
Et mõista, kuidas kruvikeeraja, kaamera, kaamera ja muude kaasaskantavate seadmete Ni-Cd akusid õigesti laadida, peate tutvuma selle protsessi tehnoloogiaga. See on lihtne ega nõua kasutajalt eriteadmisi ja -oskusi. Isegi pärast seda, kui akut on pikka aega seisnud, saab seda kiiresti uuesti laadida. See on üks esitletud seadmete eeliseid, mis muudab need nõudlikuks.
Nikkel-kaadmiumakudel on suur arv laadimis- ja tühjenemistsükleid. Sõltuvalt tootjast ja töötingimustest võib see arv ulatuda üle 1 tuhande tsükli. Ni-Cd aku eeliseks on vastupidavus ja võime töötada pingelistes tingimustes. Isegi külmaga töötades töötab seade korralikult. Selle võimsus sellistes tingimustes ei muutu. Igas laadimisolekus saab akut hoiustada kaua aega. Selle oluline eelis on madal hind.
Puudused
Üks esitatud seadmete puudusi on asjaolu, et kasutaja peab tingimata õppima, kuidas õigesti laadida Ni-Cd akud. Esitatud akudel, nagu eespool mainitud, on "mäluefekt". Seetõttu peab kasutaja perioodiliselt ennetavad tegevused selle kõrvaldamiseks.
Esitatud akude energiatihedus on mõnevõrra madalam kui muud tüüpi autonoomsete toiteallikate oma. Lisaks kasutatakse nende seadmete valmistamisel toksilisi materjale, mis ei ole keskkonnale ja inimeste tervisele ohutud. Selliste ainete kõrvaldamine nõuab lisakulusid. Seetõttu on selliste akude kasutamine mõnes riigis piiratud.
Ni-Cd akud vajavad pärast pikka ladustamist laadimistsüklit. See on seotud suur kiirus isetühjenemine. See on ka disainiviga. Samas teades kuidas õigesti laadidaÕige kasutamise korral võivad Ni-Cd akud pakkuda teie seadmetele autonoomset toiteallikat paljudeks aastateks.
Laadijate sordid
Nikkel-kaadmium-tüüpi aku õigeks laadimiseks peate kasutama spetsiaalset varustust. Enamasti on see akuga kaasas. Kui laadijat mingil põhjusel pole, saate selle eraldi osta. Täna on müügil automaatsed ja pöördimpulssiga sordid. Kasutades esimest tüüpi seadmeid, ei pea kasutaja teadma mis pingega laadida Ni-Cd akud. Protsess viiakse läbi automaatselt. Samal ajal saate laadida või tühjendada kuni 4 akut korraga.
Spetsiaalse lüliti abil seatakse seade tühjendusrežiimile. Sel juhul helendab värviindikaator kollaselt. Kui see protseduur on lõpetatud, lülitub seade automaatselt laadimisrežiimi. Punane indikaator süttib. Kui aku saavutab vajaliku võimsuse, lõpetab seade aku voolu andmise. Sel juhul muutub indikaator roheliseks. Pööratavad kuuluvad professionaalsete seadmete rühma. Nad on võimelised sooritama mitu erineva kestusega laadimis- ja tühjendustsüklit.
Spetsiaalsed ja universaalsed laadijad
Paljud kasutajad on huvitatud küsimusest kuidas laadida kruvikeeraja akut Ni-Cd tüüpi. Sellisel juhul ei tööta tavaline seade, mis on mõeldud sõrmepatareide jaoks. Spetsiaalne laadija tarnitakse enamasti koos kruvikeerajaga. Seda tuleks kasutada aku hooldamisel. Kui laadijat pole, peaksite ostma varustust esitatud tüüpi akude jaoks. Sel juhul on võimalik laadida ainult kruvikeeraja akut. Kui töös on erinevat tüüpi akusid, tasub soetada universaalvarustus. See võimaldab teenindada peaaegu kõigi seadmete (kaamerad, kruvikeerajad ja isegi akud) autonoomseid energiaallikaid. Näiteks saab sellega laadida iMAX B6 Ni-Cd akusid. See on majapidamises lihtne ja kasulik seade.
Pressitud aku tühjendamine
Spetsiaalset disaini iseloomustab ekstrudeeritud Ni- ja esitatud seadmete tühjendamine sõltub nende sisemisest takistusest. Seda indikaatorit mõjutavad mõned disainifunktsioonid. Seadmete pikaajaliseks tööks kasutatakse ketastüüpi akusid. Neil on piisava paksusega lamedad elektroodid. Tühjenemise ajal langeb nende pinge aeglaselt 1,1 V-ni. Seda saab kontrollida kõverat joonistades.
Kui aku tühjenemine jätkub 1 V-ni, on selle tühjendusvõimsus 5-10% algväärtusest. Kui voolu suurendada 0,2 C-ni, väheneb pinge oluliselt. See kehtib ka aku mahutavuse kohta. Selle põhjuseks on massi ühtlase tühjendamise võimatus kogu elektroodi pinnal. Seetõttu on tänapäeval nende paksust vähendatud. Samal ajal on ketta aku konstruktsioonis 4 elektroodi. Sel juhul saab neid tühjendada vooluga 0,6 C.
Silindrilised patareid
Tänapäeval kasutatakse metallkeraamika elektroodidega patareisid laialdaselt. Neil on madal takistus ja need tagavad seadme kõrge energiatõhususe. Laetud pinge Seda tüüpi Ni-Cd akut hoitakse pinge all 1,2 V, kuni 90% määratud mahust kaob. Sellest umbes 3% kaob järgneval tühjenemisel 1,1 kuni 1 V. Esitatud tüüpi akusid saab tühjendada vooluga 3-5 C.
Rull-tüüpi elektroodid paigaldatakse silindrilistesse akumulaatoritesse. Neid saab tühjendada rohkem kui kõrged määrad, mis on tasemel 7-10 C. Võimsuse indikaator on maksimaalne temperatuuril +20 ºС. Suurenedes muutub see väärtus ebaoluliselt. Kui temperatuur langeb 0 ºС ja alla selle, väheneb tühjendusvõimsus otseselt proportsionaalselt tühjendusvoolu suurenemisega. Kuidas laadida Ni- CD patareid, sordid mis on müügil, on vaja üksikasjalikult kaaluda.
Üldised laadimisreeglid
Nikkel-kaadmiumaku laadimisel on äärmiselt oluline piirata elektroodidele antavat liigvoolu. See on vajalik, kuna selle surveprotsessi ajal koguneb seadme sees. Laadimisel eraldub hapnik. See mõjutab praegust kasutustegurit, mis väheneb. On teatud nõuded, mis selgitavad, kuidas Ni- CD patareid. Parameetrid eriseadmete tootjad võtavad protsessi arvesse. Laadijad teatavad oma töö käigus akule 160% nimivõimsuse väärtusest. Temperatuurivahemik kogu protsessi vältel peab jääma vahemikku 0 kuni +40 ºС.
Standardne laadimisrežiim
Tootjad peavad juhendis märkima, kui palju tasuda Ni-Cd-aku ja milline vool tuleks teha. Kõige sagedamini on selle protsessi täitmisrežiim enamiku akude tüüpide jaoks standardne. Kui aku pinge on 1 V, tuleks see laadida 14-16 tunni jooksul. Sel juhul peaks vool olema 0,1 C.
Mõnel juhul võivad protsessi omadused veidi erineda. Seda mõjutavad nii seadme konstruktsiooniomadused kui ka aktiivse massi suurenenud paigutus. See on vajalik aku mahutavuse suurendamiseks.
Ka kasutaja võib olla huvitatud kuidas akut laadida Ni-Cd. Sel juhul on kaks võimalust. Esimesel juhul on vool kogu protsessi vältel konstantne. Teine võimalus võimaldab akut pikka aega laadida, ilma et oleks oht seda kahjustada. Skeem hõlmab voolu astmelise või sujuva vähendamise kasutamist. Esimesel etapil ületab see oluliselt 0,1 C.
Kiire laadimine
On ka teisi viise, kuidas Ni- CD patareid. Kuidas laadida seda tüüpi aku kiirrežiimis? Siin on terve süsteem. Tootjad suurendavad selle protsessi kiirust spetsiaalsete seadmete vabastamise kaudu. Neid saab süüdistada tõstetud määrad praegune. Sellisel juhul on seadmel spetsiaalne juhtimissüsteem. See hoiab ära aku tugeva ülelaadimise. Selline süsteem võib olla kas akul endal või selle laadijal.
Silindrilisi seadmeid laetakse konstantse tüüpi vooluga, mille väärtus on 0,2 C. Protsess kestab vaid 6-7 tundi. Mõnel juhul on lubatud akut laadida 0,3 C vooluga 3-4 tundi. Sel juhul on protsessi juhtimine hädavajalik. Kiirendatud protseduuri korral ei tohiks laadimiskiirus olla suurem kui 120–140% võimsusest. On isegi akusid, mida saab täis laadida vaid 1 tunniga.
Lõpetage laadimine
Ni-Cd akude laadimise õppimisel peate kaaluma protsessi lõpuleviimist. Pärast seda, kui vool lakkab elektroodidele voolamast, jätkab rõhk aku sees tõusmist. See protsess toimub elektroodidel olevate hüdroksiidioonide oksüdeerumise tõttu.
Mõnda aega on mõlemal elektroodil hapniku eraldumise ja neeldumise kiiruse järkjärguline võrrand. See toob kaasa rõhu järkjärgulise vähenemise akumulaatori sees. Kui laadimine oli märkimisväärne, on see protsess aeglasem.
Režiimi seadistus
To korralikult laadida Ni-Cd aku, peate teadma seadmete seadistamise reegleid (kui need on tootja poolt ette nähtud). Aku nimimaht peab olema laadimisvooluga kuni 2 C. Vajalik on valida impulsi tüüp. See võib olla tavaline, Re-Flex või Flex. Tundlikkuse lävi (rõhulangus) peaks olema 7-10 mV. Seda nimetatakse ka Delta Peakiks. Parem on seada see miinimumtasemele. Pumba vool tuleb seada vahemikku 50-100 mAh. Aku võimsuse täielikuks ärakasutamiseks peate laadima suure vooluga. Kui on vaja selle maksimaalset võimsust, laaditakse akut väikese vooluga tavaline mood. Olles kaalunud, kuidas Ni-Cd akusid laadida, saab iga kasutaja seda protsessi õigesti läbi viia.
Selle artikliga avame oma saidile uue suuna: akude ja galvaaniliste elementide testimine (või kui öelda selge keel, patareid).Hoolimata asjaolust, et iga konkreetse seadmemudeli jaoks omased liitiumioonakud muutuvad üha populaarsemaks, on tavaliste üldotstarbeliste akude turg endiselt väga suur – need toidavad palju erinevaid tooteid, alates laste mänguasjadest kuni odavate kaamerateni ja professionaalsed taskulambid. Ka nende elementide valik on suur – patareid ja akud. erinevad tüübid, võimsused, suurused, kaubamärgid, töötlus...
Alguses ei sea me endale eesmärgiks kogu akude rikkust omaks võtta – piirdume neist vaid kõige standardsema ja levinumaga: silindriliste patareide ja niklipatareidega.
Selle artikli eesmärk on tutvustada teile mõnda põhimõisted mis on seotud uuritavate patareidega, samuti testimismetoodika ja kasutatavate seadmetega. Siiski käsitleme paljusid teoreetilisi ja praktilisi küsimusi järgmistes konkreetsetele akudele pühendatud artiklites - eriti kuna seda on palju mugavam ja selgem teha "elavate näidete" abil.
Patareide ja galvaaniliste elementide tüübid
Soola elektrolüüdi akudSoolase elektrolüüdiga akud, need on ka tsink-süsinik (samas, erinevalt leelispatareidest ei märgi tootjad tavaliselt soola elektrolüütide pakenditele oma keemiat) - odavaim keemilised allikad vool müügilolevatest: ühe aku maksumus on olenevalt kaubamärgist vahemikus neli kuni viis kuni kaheksa kuni kümme rubla.
Selline aku on tsingi silindriline anum (teenib samaaegselt korpuse ja aku "miinus"), mille keskel on süsinikelektrood ("pluss"). Anoodi ümber asetatakse mangaandioksiidi kiht ning selle ja anuma seinte vahele jääv ruum täidetakse vees lahjendatud ammooniumkloriidi ja tsinkkloriidi pastaga. Selle pasta koostis võib varieeruda: väikese võimsusega akudes domineerib selles ammooniumkloriid ja mahukamates akudes (mida tootjad nimetavad tavaliselt "Heavy Duty") - tsinkkloriid.
Aku töötamise ajal tsink, millest selle korpus on valmistatud, oksüdeerub järk-järgult, mille tagajärjel võivad sellesse tekkida augud - siis lekib elektrolüüt akust välja, mis võib kahjustada seadet, millesse see on paigaldatud. Sellised probleemid olid aga tüüpilised peamiselt NSVL-i ajast pärit kodumaistele akudele, samas kui tänapäevased akud on turvaliselt pakitud täiendavasse väliskesta ja "lekivad" väga harva. Siiski ei tohiks tühjaks jäänud patareisid seadmesse pikemaks ajaks jätta.
Nagu eelnevalt mainitud, keemiline koostis soolaaku elektrolüüt võib veidi erineda - "võimas" versioon kasutab elektrolüüti, milles on ülekaalus tsinkkloriid. Sõna "võimas" saab nende kohta aga kirjutada ainult jutumärkidesse - ükski soolapatarei sortidest pole mõeldud tõsiseks koormuseks: taskulambis peavad need vastu veerand tundi ja kaameras. neist ei pruugi piisata isegi objektiivi pikendamiseks. Soolapatareide saatus on puldid, käekellad ja elektroonilised termomeetrid ehk seadmed, mille energiatarve jääb ühikutesse, äärmisel juhul kümnetesse milliampidesse.
Leelispatareid
Järgmine patareitüüp on leelis- või mangaanpatareid. Mõned mitte eriti kirjaoskajad müüjad ja isegi tootjad nimetavad neid "alkaline" - see on veidi moonutatud jälituspaber inglise keelest "alkaline", see tähendab "alkaline".
Leelispatareide hinnad varieeruvad kümnest kuni neljakümne viiekümne rublani (enamik nende tüüpidest jääb aga vahemikku kuni 25 rubla, silma paistavad vaid teatud suure võimsusega mudelid) ja neid saab soolapatareidest eristada sildi järgi. "Alkaline" esineb tavaliselt ühel või teisel kujul. " pakendil (ja mõnikord ka nimetuses, näiteks "GP Super Alkaline" või "TDK Power Alkaline").
Leelispatarei negatiivne poolus on valmistatud tsingipulbrist – võrreldes soolaelementide tsinkkorpusega võimaldab pulbri kasutamine suuremat voolukiirust keemilised reaktsioonid ja seega ka aku antud voolutugevus. Positiivne poolus on valmistatud mangaandioksiidist. Peamine erinevus soolapatareidest on elektrolüüdi tüüp: leelispatareides kasutatakse sellena kaaliumhüdroksiidi.
Leelispatareid sobivad hästi seadmetele, mille energiatarve on kümnetest kuni mitmesaja milliamprini – umbes 2 ... 3 Ah võimsusega tagavad üsna mõistliku tööaja. Kahjuks on neil ka märkimisväärne puudus: suur sisetakistus. Kui laadite aku tõeliselt suure vooluga, langeb selle pinge palju ja märkimisväärne osa energiast kulub aku enda soojendamisele - selle tulemusena sõltub leelispatareide efektiivne võimsus suuresti koormusest . Oletame, et kui voolutugevusega 0,025 A tühjendades õnnestub akult saada 3 A * h, siis 0,25 A voolu korral langeb tegelik võimsus 2 A * h-ni ja voolutugevusel 1 A - ja täiesti alla 1 A * h.
Mõnda aega võib aga leelispatarei töötada ka suure koormuse all, lihtsalt see aeg on suhteliselt lühike. Ütleme, kui soolaaku on kaasaegne digitaalne kaamera ei pruugi isegi sisse lülituda, siis piisab talle pooleks tunniks tööks ühest komplekti leelispatareidest.
Muide, kui olete sunnitud oma kaameras kasutama leelispatareisid, ostke korraga kaks komplekti ja vahetage neid aeg-ajalt, siis see võimaldab teil nende eluiga veidi pikendada: kui lasete suure vooluga tühjenenud akul "lamama" mõneks ajaks taastab see osaliselt laengu ja saab veidi rohkem töötada. Viis minutit.
Liitiumakud
Viimane laialdaselt kasutatavatest akutüüpidest on liitiumpatarei. Reeglina on nende nimipinge 3 V kordne, seega ei ole enamik 1,5-voldise soola- ja leelispatareidega liitiumakusid omavahel asendatavad. Selliseid patareisid kasutatakse laialdaselt kellades ja ka - harvem - fotoseadmetes.
Siiski on ka 1,5 V liitiumakusid, mis on valmistatud standardsetes AA ja AAA vormingutes – neid saab kasutada mis tahes tehnikas, mis on mõeldud tavaliste soola- või leelispatareide jaoks. Liitiumakude peamine eelis on nende väiksem sisetakistus võrreldes leelispatareidega: nende võimsus sõltub vähe koormusvoolust. Seetõttu, kuigi väikese voolu korral on nii leelis- kui ka liitiumakudel sama võimsus 3 A * h, kui paned need 1 A tarbivasse digikaamerasse, siis leeliselised "surevad" kolmekümne minutiga, liitiumakud aga elavad. peaaegu kolm tundi.
Liitiumpatareide miinuseks on nende kõrge hind: liitium pole mitte ainult kallis, vaid ka selle süttimisohu tõttu, kui vesi siseneb, osutub aku disain leeliselistest tunduvalt keerulisemaks. Selle tulemusena maksab üks liitiumaku 100-150 rubla, see tähendab kolm kuni viis korda kallim kui väga hea leelispatarei. Umbes sama hinnaga on Ni-MH aku, mille tühjenemisomadused on sarnased liitiumakudele, kuid suudab üle elada mitusada laadimis-tühjenemistsüklit – seetõttu on liitiumakude ostmine õigustatud vaid siis, kui tavalisi pole kuskilt, aega ega midagi laadida. patareid.
Jah, kuna me räägime laadimistsüklitest, siis tuleb öelda, et liitiumakusid on täiesti võimatu proovida laadida! Kui tavaline leelis- või soolapatarei võib laadimisel kõige rohkem lihtsalt välja lekkida, siis suletud liitiumakud plahvatavad laadimisel.
Lisaks headele tühjenemisomadustele on liitiumakudel veel kaks eelist, mis tavaliselt pole eriti olulised: vastupidavus ( lubatud periood säilivusaeg ulatub 15 aastani, samas kui aku kaotab vaid 10% oma mahust) ja võime töötada madalatel temperatuuridel, kui elektrolüüt soola- ja leelispatareides lihtsalt külmub.
Nikkel-kaadmium (Ni-Cd) akud
Peamiseks alternatiiviks akudele on akud - vooluallikad, mille keemilised protsessid on pöörduvad: kui aku on ühendatud koormusega, lähevad need ühes suunas ja kui sellele pinge rakendatakse, siis vastupidises suunas. Seega, kui pärast kasutamist tuleb aku ära visata ja uus osta, saab aku täis (või peaaegu täis) algse võimsuseni laadida.
Arvestame kergetes olmeelektroonikaseadmetes kasutatavate akudega – seetõttu jäetakse kohe maha rasked (nii otseses kui ka ülekantud tähenduses) autodes leiduvad plii-happeakud, katkematu toiteallikad ja muud suure energiatarbega ning ilma eriliste kaalu- ja mõõtmepiiranguteta seadmed. meie tänasest artiklist. Kuid me pöörame palju rohkem tähelepanu erinevat tüüpi nikkelakudele ...
Esimesed nikkel - täpsemalt nikkel-kaadmium - akud lõi Rootsi teadlane Waldemar Junger (Waldmar Jungner) juba 1899. aastal, kuid tol ajal olid need suhteliselt kallid ja pealegi polnud neid pitseeritud: laadimisel aku aku. eraldunud gaas. Alles eelmise sajandi keskel õnnestus luua suletud tsükliga nikkel-kaadmiumaku: laadimisel eralduvad gaasid neelasid aku endasse.
Nikkel-kaadmiumakud on töökindlad ja vastupidavad (saab säilitada kuni viis aastat ja laadida - õige kasutamise korral - kuni 1000 korda), töötavad hästi madalad temperatuurid ja talub kergesti suuri tühjendusvoolusid, saab laadida nii väikeste kui ka suurte vooludega.
Siiski on neil ka palju varjukülgi. Esiteks suhteliselt madal energiatihedus (st elemendi võimsuse ja selle mahu suhe), teiseks märgatav isetühjenemisvool (pärast mitmekuulist ladustamist tuleb aku enne kasutamist uuesti laadida), kolmandaks mürgise kaadmiumi kasutamine disainis ja neljandaks mäluefekt.
Viimasel tasub lähemalt peatuda, sest akudest rääkides meenub see rohkem kui üks kord. Mäluefekt on aku sisestruktuuri rikkumise tagajärg: selles hakkavad kasvama kristallid, vähendades efektiivset pinda ja vastavalt ka aku mahtuvust. Efekt sai oma nime tänu sellele, et kristallid kasvavad eriti kiiresti, kui aku pole täielikult tühjenenud: tundub, et see mäletab, millise tasemeni see eelmisel korral tühjaks sai - kui aku tühjenes näiteks vaid 25%, siis järgmine laadimine taastab selle võimsuse mitte kuni 100%, vaid vähem. Mäluefekti vastu võitlemiseks on soovitatav aku enne laadimist täielikult tühjendada – see hävitab tekkivad kristallid ja taastab aku mahutavuse. Saadaolevatest akude tüüpidest on mäluefektile kõige vastuvõtlikum nikkel-kaadmium.
Kuid mõnel juhul on nikkel-kaadmiumpatareide kasutamine õigustatud ka praegu – tänu nende odavusele, vastupidavusele ja võimele laadida madalal temperatuuril ilma negatiivsed tagajärjed aku jaoks.
Nikkelmetallhüdriid (Ni-MH) akud
Vaatamata sellele, et poelettidel on vahetus läheduses, valitseb ajalooliselt Ni-Cd ja Ni-MH akude vahel kuristik: viimased töötati välja alles 1980. aastatel. Huvitaval kombel on nikkel-vesinikpatareide jaoks vesiniku säilitamise võimalus kosmosetehnoloogia, kuid selle tulemusena saime igapäevaelus ühe enimlevinud akutüübi.
Erinevalt nikkel-kaadmiumpatareidest ei sisalda nikkel-metallhüdriidakud raskmetalle, mis tähendab, et need on ohutud. keskkond ja ei vaja kõrvaldamiseks spetsiaalset töötlemist. Kuid see pole kaugeltki nende ainus pluss: tarbijate, see tähendab teie ja minu, seisukohast on palju olulisem, et samade mõõtmetega Ni-MH akude mahutavus oleks kaks kuni kolm korda suurem. levinumate AA akude puhul ulatub see juba 2500-2700 mAh-ni, nikkel-kaadmiumi puhul 800-1000 mAh.
Pealegi ei kannata Ni-MH akud praktiliselt mäluefekti all. Täpsemalt vähendavad tootjad selle mõju aasta-aastalt – ja seetõttu, kuigi teoreetiliselt on efekt Ni-MH akudel olemas, on see tänapäevaste mudelite puhul praktikas tähtsusetu. Kuid me ei tugine kõiges tootjatele ja ühes järgmistest artiklitest proovime mäluefekti mõju ise hinnata.
Kahjuks on Ni-MH akudel omad probleemid. Esiteks on neil suurem isetühjenemisvool (sellest räägime aga veidi hiljem uuesti) võrreldes Ni-Cd-ga ja teiseks, kuigi laadimistsüklite arv võib ulatuda ka 1000-ni, võib aku mahtuvuse langus olla mida täheldatakse pärast 200–300 tsüklit, kolmandaks vähendavad liiga suured tühjendusvoolud ja laadimine madalatel temperatuuridel oluliselt aku eluiga.
Sellegipoolest on omaduste kombinatsiooni - maksumus, töökindlus, võimsus, hoolduse lihtsus - poolest praegu Ni-MH akud parimate seas, mis viis nende kasutamiseni tohutul hulgal kodumasinaid.
IN Hiljuti Turule ilmusid ka nn "Kasutusvalmis" Ni-MH akud. Need erinevad tavalistest madala isetühjenemisvoolu poolest - tootja väidab, et kuue kuuga kaotab aku mitte rohkem kui 10% oma mahust ja aastaga - mitte rohkem kui 15% (võrdluseks tavaline Ni -MH aku istub kuu ajaga 20 ... 30% ja aastaks - nullini). Sellest ka nimi: kuna need akud on tootja poolt laaditud, ei jõua need enne poest ostmist täielikult tühjeneda, mis tähendab, et neid saab kasutada ilma eellaadimiseta kohe pärast ostmist. Selliste akude miinuseks on väiksem mahutavus – AA elemendi võimsus on 2000 ... 2100 mAh versus 2600 ... 2700 mAh tavaliste Ni-MH akude puhul.
Laadijad Ni-Cd ja Ni-MH akude jaoks
Ni-Cd ja Ni-MH akude laadimise põhimõtted on suures osas sarnased – sel põhjusel toetavad tänapäevased laadijad reeglina mõlemat tüüpi korraga. Laadimisviisid ja vastavalt laadijate tüübid võib jagada nelja rühma. Kõikidel juhtudel näitame laadimisvoolu läbi aku mahutavuse: näiteks soovitus laadida vooluga "0,1C" tähendab, et sellises vooluringis 2700 mAh mahutavusega aku vastab voolule 270 mA (0,1 * 2700 = 270) ja aku mahutavusega 1400 mAh - 140 mA.Aeglane laadimisvool 0,1C
See meetod põhineb asjaolul, et tänapäevased akud taluvad kergesti ülelaadimist (st katset "täita" rohkem energiaga, kui aku suudab salvestada), kui laadimisvool ei ületa 0,1C. Kui vool ületab selle väärtuse, võib aku ülelaadimise ajal ebaõnnestuda.
Sellest lähtuvalt ei vaja nõrkvoolulaadija laadimise lõpu üle kontrolli: selle liigses kestvuses pole midagi halba, aku hajutab liigse energia lihtsalt soojuse kujul. Sobivad laadijad on odavad ja laialdaselt saadaval. Aku laadimiseks piisab, kui jätate selle sellisesse laadijasse vähemalt 1,6 * C / I, kus C on aku mahutavus, I on laadimisvool. Ütleme nii, et kui võtame 200 mA vooluga laadija, siis 2700 mAh võimsusega aku laadimine on garanteeritud 1,6 * 2700/200 = 21 tundi 36 minutit. Peaaegu päev ... üldiselt on sellise mälu peamine puudus ilmne - laadimisaeg ületab sageli mõistlikke väärtusi.
Kui aga kiiret ei ole, on sellisel laadijal õigus elule. Peaasi, et kui kasutate väikese võimsusega akusid, mis on ühendatud moodsa laadijaga, siis kontrollige, et laadimisvool (ja see peab olema laadija omadustes märgitud) ei ületaks 0,1C. Samuti tasub arvestada, et aeglane laadimine aitab kaasa mäluefekti ilmnemisele akudes.
Laadimisvool 0,2 ... 0,5C ilma laadimise lõpu kontrollita
Selliseid laadijaid, kuigi harva, leidub siiski - peamiselt odavate Hiina toodete hulgas. Voolutugevusel 0,2 ... 0,5C ei ole neil kas üldse laadimise lõpetamise juhtimist või on ainult sisseehitatud taimer, mis lülitab akud teatud aja möödudes välja.
Kasutage sarnast mälu absoluutselt ei soovita: kuna laadimise lõpu üle puudub kontroll, on aku enamikul juhtudel ala- või ülelaetud, mis vähendab oluliselt selle eluiga. Kui säästate laadija pealt, kaotate akude pealt raha.
Laadimisvool kuni 1C koos laadimise lõpu kontrolliga
Selle klassi laadijad on igapäevaseks kasutamiseks kõige mitmekülgsemad: ühelt poolt laadivad akud mõistliku ajaga (poolteist kuni neli kuni kuus tundi, olenevalt konkreetsest laadijast ja akudest), teisalt , kontrollivad nad selgelt laadimise lõppu automaatrežiimis.
Kõige tavalisem meetod laadimise lõppemise jälgimiseks on pingelangus, mida tavaliselt nimetatakse "dV/dt-meetodiks", "negatiivse delta-meetodiks" või "-ΔV-meetodiks". See seisneb selles, et kogu laadimise ajal tõuseb aku pinge aeglaselt - kuid kui aku saavutab täisvõimsuse, väheneb see korraks. See muutus on väga väike, kuid seda on täiesti võimalik tuvastada - ja pärast selle tuvastamist laadimine peatada.
Paljud laadijate tootjad loetlevad oma spetsifikatsioonides ka "mikroprotsessori juhtimise" - kuid tegelikult on see sama, mis negatiivne deltajuhtimine: kui on, siis teostab seda spetsiaalne mikroprotsessor.
Pinge juhtimine pole aga ainuke saadaolev: hetkel, mil aku saavutab täismahu, tõuseb selles järsult korpuse rõhk ja temperatuur, mida saab ka kontrollida. Praktikas on aga pinget tehniliselt kõige lihtsam mõõta, mistõttu on muud laadimise lõpu jälgimise meetodid harvad.
Samuti on paljudel kvaliteetsetel laadijatel kaks kaitsemehhanismi: aku temperatuuri kontroll ja sisseehitatud taimer. Esimene lõpetab laadimise, kui temperatuur ületab lubatud piiri, teine - kui negatiivne delta laengu peatus ei töötanud mõistliku aja jooksul. Mõlemad võivad juhtuda, kui kasutame vanu või lihtsalt madala kvaliteediga patareisid.
Olles lõpetanud akude suure vooluga laadimise, laadivad kõige "mõistlikumad" laadijad neid mõnda aega madala vooluga (alla 0,1C) - see võimaldab saada akudest maksimaalse võimaliku mahu. Seadme laadimisnäidik lülitub tavaliselt välja, mis näitab, et laadimise põhietapp on lõppenud.
Selliste seadmetega on kaks probleemi. Esiteks, mitte kõik ei suuda pingelanguse momenti piisava täpsusega "püüda" - kuid paraku saab seda kontrollida ainult empiiriliselt. Teiseks, kuigi sellised seadmed on tavaliselt mõeldud 2 või 4 aku jaoks, ei oska enamik neist neid akusid üksteisest sõltumatult laadida.
Näiteks kui laadija juhised näitavad, et sellega saab korraga laadida ainult 2 või 4 akut (kuid mitte 1 või 3), tähendab see, et sellel on ainult kaks sõltumatut laadimiskanalit. Iga kanal annab umbes 3 V pinget ja akud on ühendatud paarikaupa järjestikku. Sellel on kaks tagajärge. Ilmselge on see, et te ei saa sellises laadijas laadida ainsatki akut (ja näiteks teie alandlik teenija kasutab iga päev mp3-mängijat, mis töötab ainult ühe AAA-patareiga). Vähem ilmne on see, et ka laengu lõppu kontrollitakse ainult paari jaoks patareid. Kui kasutate mitte liiga uusi akusid, siis lihtsalt tehnoloogilise erinevuse tõttu vananevad mõned neist veidi varem kui teised - ja kui kaks akut koos erineval määral vananedes, siis laeb selline mälu kas ühe neist alalaadimiseks või teise laadib uuesti. See muidugi ainult süvendab paari halvima vananemise määra.
"Õige" laadija peaks võimaldama laadida suvalise arvu akusid – ühte, kahte, kolme või nelja – ja ideaalis peaks olema ka eraldi näidik iga aku laadimise lõppemise kohta (muidu kustub indikaator viimase akud on laetud). Ainult sel juhul on teil teatud garantii, et kõik akud laetakse täisvõimsusel, olenemata teiste akude seisukorrast. Eraldi laadimisnäidikud võimaldavad tabada ka enneaegselt rikki läinud akusid: kui üks neljast koos kasutatavast elemendist laeb teistest palju kauem või palju kiiremini, siis on see kogu aku nõrk lüli.
Mitme kanaliga laadijatel on veel üks tore omadus: paljudes neist saab poole väiksema arvu akude laadimisel valida laadimiskiirust. Näiteks Sanyo NC-MQR02 laadija, mis on mõeldud neljale AA akule, ühe või kahe aku laadimisel võimaldab teil valida laadimisvoolu vahemikus 1275 mA (kui akud on paigaldatud välimistesse pesadesse) ja 565 mA (kui need on paigaldatud keskmistesse pesadesse). Kolme või nelja aku paigaldamisel laetakse neid vooluga 565 mA.
Lisaks kasutusmugavusele mälu seda tüüpi on ka akude jaoks kõige "kasulikumad": keskmise vooluga laadimine ja laadimise lõpu kontrollimine negatiivse delta abil on aku kasutusea pikendamise seisukohalt optimaalne.
Eraldi kiirlaadijate alamklass on akude eeltühjenemisega laadija. Seda tehti mäluefekti vastu võitlemiseks ja see võib Ni-Cd akude puhul väga kasulik olla: laadija veendub enne nende täieliku tühjenemise ja alles pärast seda hakkab laadima. Kaasaegsete Ni-MH-de jaoks pole see koolitus enam vajalik.
Laadimine üle 1C vooluga koos laadimise lõpu kontrolliga
Ja lõpuks, viimane meetod on ülikiire laadimine, mis kestab 15 minutit kuni tund, laadimise juhtimisega, jällegi negatiivse pinge delta abil. Sellisel mälul on kaks eelist: esiteks saate peaaegu koheselt laetud akud ja teiseks võimaldab ülikiire laadimine mäluefekti suuresti vältida.
Siiski on ka puudusi. Esiteks ei pea kõik akud kiirlaadimist hästi vastu: kõrge sisetakistusega madala kvaliteediga mudelid võivad selles režiimis üle kuumeneda kuni rikkeni. Teiseks võib väga kiire (15-minutiline) laadimine negatiivselt mõjutada akude eluiga – jällegi nende liigse kuumenemise tõttu laadimise ajal. Kolmandaks "täidab" selline laadimine akut ainult kuni 90 ... 95% mahust - pärast mida on 100% mahu saavutamiseks vaja täiendavat laadimist väikese vooluga (enamus kiirlaadijaid kannab seda siiski välja).
Kui aga vajate aku ülikiiret laadimist, on 15-minutilise või pooletunnise laadija ostmine hea valik. Loomulikult peate sellega kasutama ainult kvaliteetseid akusid. suuremad tootjad, samuti õigeaegselt välistada akudest tühjenenud isendid.
Kui olete rahul mitmetunnise laadimise kestusega, siis eelmises jaotises kirjeldatud mäluseadmed laadimisvooluga alla 1C ja laadimise lõpu kontrollimine negatiivse pinge deltaga on endiselt optimaalsed.
Omaette teema on laadijate ühilduvus erinevat tüüpi akudega. Ni-MH ja Ni-Cd laadijad on tavaliselt universaalsed: iga neist saab laadida mõlemat tüüpi akusid. Ni-MH akude laadijad, millel on negatiivne deltapinge laadimislõpp, isegi kui see pole nende kohta otseselt märgitud, võivad töötada ka Ni-Cd akudega, kuid vastupidi - paraku. Asi on selles, et pinge tõus, see sama negatiivne delta, on Ni-MH puhul märgatavalt väiksem kui Ni-Cd puhul, nii et mitte kõik Ni-Cd-ga töötama konfigureeritud mäluseadmed ei suuda seda Ni-l seda tõusu "tunnetada". -MH.
Muud tüüpi akude, sealhulgas liitiumioon- ja plii-happeakude jaoks on need laadijad põhimõtteliselt sobimatud - sellistel akudel on täiesti erinev laadimisskeem.
Testimise metoodika
Akude ja elektrokeemiliste elementide testimise käigus oma laboris mõõdame järgmisi parameetreid, mis on kõige olulisemad nii elementide kvaliteedi (st nende vastavuse määramiseks tootja lubadustele) kui ka mõistliku pindala määramiseks. u200b\u200kasutage:
võimsus erinevatel tühjendusrežiimidel;
sisemise takistuse väärtus;
isetühjenemise väärtus (ainult akude puhul);
mäluefekti olemasolu (ainult akude puhul).
Põhiosa katsestendil on loomulikult reguleeritav koormus, mis võimaldab korraga tühjendada kuni nelja akut või akut antud vooluga.
Kõigi nelja elemendi pinge juhtimiseks kasutatakse Velleman PCS10 digisalvestit, mis ühendatakse USB-liidese kaudu arvutiga. Mõõtmisviga ei ole suurem kui 1% (salvesti enda viga on 3%, kuid lisaks kalibreerime iga selle kanali, tehes vastavad parandused lõppandmetesse), pinge mõõtmise diskreetsus on 12 mV, mõõtesagedus 250 ms .
Paigaldusskeem on üsna lihtne: need on neli eraldiseisvat voolu stabilisaatorit, mis on valmistatud LM324 operatsioonivõimendil (see mikroskeem koosneb lihtsalt neljast op-amprist ühes pakendis) ja IRL3502 väljatransistorid. Kõiki stabilisaatoreid juhib üks mitme pöördega muutuvtakisti, nii et vool seatakse neile üheaegselt - see lihtsustab installi seadistamist konkreetse testi jaoks ja minimeerib voolu käsitsi seadistamise viga. Võimalikud koormuse muutuse piirid on 0 kuni 3 A iga aku kohta.
Teise LM324 kiibi pinge mõõtmiseks on kokku pandud neli diferentsiaalvõimendit, mille sisendid on ühendatud otse selle ploki kontaktidega, kuhu patareid on paigaldatud - see välistab täielikult ühendusjuhtmete kadudest põhjustatud vea. Diferentsiaalvõimendite väljunditest suunatakse signaal makki.
Lisaks sisaldab vooluahel ristkülikukujulist impulssgeneraatorit, mida ülaltoodud joonisel pole näidatud, mis perioodiliselt lülitab koormuse täielikult sisse ja välja. "Null" kestus generaatori väljundis on 6,0 s, "ühe" kestus on 2,25 s. Generaator võimaldab testida akusid impulsskoormusega töörežiimis ja eelkõige määrata nende sisetakistust.
Samuti ei ole ülaltoodud joonisel näidatud paigaldise toiteahelat: see on ühendatud arvuti toiteallikaga, selle väljundpinge (+12 V) on 78L09 mikroskeemi stabilisaatori abil vähendatud +9 V-ni ja - Operatsioonivõimendi bipolaarseks toiteallikaks vajaliku 9 V pinge moodustab mahtuvusmuundur mikroskeemil ICL7660. Need on aga juba ebaolulised nüansid, millest räägime vaid selleks, et ennetada elektroonika tundjatel lugejatel tekkida võivaid küsimusi mõõtmiste õigsuse kohta.
Toitetransistoride, tagasisideshuntide ja tegelike testitavate akude jahutamiseks puhub kogu paigaldust tavaline 12-voldine ventilaator mõõtmetega 80x80x20 mm.
Salvestist andmete vastuvõtmiseks ja automaatseks töötlemiseks kirjutati spetsiaalne programm – õnneks tarnib Velleman paljude oma seadmete jaoks väga lihtsalt kasutatavaid SDK-sid ja teeke. Programm võimaldab teil joonistada akude pingegraafikuid reaalajas sõltuvalt testi algusest möödunud ajast, samuti arvutada - testi lõpus - nende võimsust. Viimane on ilmselgelt võrdne tühjendusvoolu ja aja korrutisega, mille jooksul element jõudis pinge alumise piirini.
Piir valitakse sõltuvalt elemendi tüübist ja tühjendustingimustest. Madala vooluga akude puhul on see 1,0 V - allpool on neid lihtsalt võimatu tühjendada, kuna see võib põhjustada elemendi pöördumatuid kahjustusi; suurte voolude korral vähendatakse alumine piir 0,9 V-ni, et võtta õigesti arvesse aku sisemist takistust.
Akude puhul on kahel tühjenemise piiril praktiline tähendus. Ühest küljest loetakse element täiesti tühjaks, kui pinge sellel on langenud 0,7 V-ni - seetõttu on selle taseme saavutamisel loogiline mahtuvust täpselt mõõta. Teisest küljest ei ole kõik akutoitel seadmed võimelised töötama pingel alla 0,9 V, seega on aku tühjendamine selle tasemeni praktilise tähtsusega. Testides anname need mõlemad väärtused - kuigi paljud elemendid, mis on jõudnud 1,0 V tasemeni, tühjenevad väga kiiresti, on mõned, mis püsivad suhteliselt kaua vahemikus 0,7 V kuni 0,9 V.
Niisiis, pärast patareide paigaldamist, soovitud voolu määramist ja salvesti sisselülitamist alustame testimist. Iga akutüübi jaoks valiti mitu tühjendusrežiimi, et saada kõige huvitavamad ja iseloomulikumad tulemused.
Akude jaoks on see:
tühjenemine väikese alalisvooluga: 250 mA AA formaadi elementide jaoks, 100 mA AAA formaadi elementide jaoks;
tühjenemine suure alalisvooluga: 750 mA AA formaadi elementide jaoks, 300 mA AAA formaadi elementide jaoks;
Ni-MH akude puhul on need järgmised:
tühjenemine väikese alalisvooluga: 500 mA AA formaadi elementide jaoks, 200 mA AAA formaadi elementide jaoks;
tühjenemine suure alalisvooluga: 2500 mA AA formaadi elementide jaoks, 1000 mA AAA formaadi elementide jaoks;
tühjenemine impulssvooluga: impulsi kestus 2,25 s, pausi kestus 6,0 s, voolu amplituud 2500 mA AA formaadi elementide ja 1000 mA AAA formaadi elementide puhul.
AA-vormingus Ni-Cd akude tühjenemisrežiimid on samad, mis AAA-vormingus Ni-MH akudel – võttes arvesse esimese ja teise sarnast nimesildi mahtuvust.
Kui akude testimisel on kõik lihtne - pakkisin paki lahti, sisestasin aku paigaldusse, alustasin testimist -, siis tuleb esmalt akud ette valmistada, sest kõik need peale eelpool mainitud "Ready To Use" sarja on ostu hetkel täielikult tühjaks saanud. Seetõttu viidi akude testimine läbi rangelt järgmise skeemi järgi;
jääkmahtuvuse mõõtmine madalal voolul (ainult "Kasutusvalmis" mudelite puhul);
laadija;
tühjendamine suure vooluga ilma mahtuvuse mõõtmiseta (treening);
laadija;
suure voolu tühjenemine koos mahtuvuse mõõtmisega;
laadija;
tühjendamine impulssvooluga koos mahtuvuse mõõtmisega;
laadija;
väikese voolu tühjenemine koos mahtuvuse mõõtmisega;
laadija;
kokkupuude 7 päeva jooksul;
nõrkvoolu tühjenemine koos võimsuse mõõtmisega - seejärel võrreldakse tulemust eelmises etapis saaduga ja arvutatakse isetühjenemise tõttu võimsuse vähenemise protsent 1 nädala jooksul;
Akutestides kasutame igas etapis ühte iga kaubamärgi elementi. Akutestides - iga kaubamärgi vähemalt kaks elementi.
Akude laadimiseks kasutame laadijat Sanyo NC-MQR02.
See on negatiivse deltapinge ja aku temperatuuri reguleerimisega kiirlaadija, mis võimaldab laadida ühte kuni nelja (suvalises kombinatsioonis) AA akut, samuti ühte või kahte AAA akut. Esimest saab laadida nii vooluga 565 mA kui ka 1275 mA (kui akusid pole rohkem kui kaks), teist vooluga 310 mA elemendi kohta. Mitmeaastase regulaarse kasutamise jooksul on see mälu end veenvalt tõestanud kõrge efektiivsusega ja ühilduvus kõigi patareidega, mis viis tema katsetamise valikuni. Vältimaks isetühjenemisest tingitud võimsuse kaotust, laaditakse akud kõikidel katsetel, välja arvatud isetühjenemise test ise, vahetult enne mõõtmiste algust.
Mõõtmised alalisvoolul annavad loogilise pildi (näide on toodud ülaltoodud graafikul): elementide pinge langeb katse esimestel minutitel kiiresti, seejärel jõuab enam-vähem konstantse tasemeni ja üsna lõpus. test, laengu viimasel protsendil langeb see kiiresti uuesti.
Mõnevõrra vähem banaalsed mõõtmised peal impulssvool. Ülaltoodud joonisel on sellise testiga saadud graafiku oluliselt suurendatud osa: selle pinge langused vastavad koormuse sisselülitamisele, väljalülitamiseks tõusevad. Sellelt graafikult on aku sisetakistust lihtne arvutada: nagu näete, voolu amplituudiga 2,5 A langeb pinge 0,1 V võrra - sisetakistus on vastavalt 0,1 / 2,5 \u003d 0,04 Ohm \ u003d 40 mOhm. Selle parameetri tähtsus saab selgemaks meie järgmistes artiklites, milles me omavahel võrdleme Erinevat tüüpi patareid ja akud - praegu märgime ainult seda, et suur sisetakistus põhjustab mitte ainult pinge "langetamist" koormuse all, vaid ka patareides enda soojendamiseks kogunenud energia kadu.
Täisskaalal sulanduvad impulsid üksteisega pidevaks ribaks, ülemine piir mis vastab aku pingele ilma koormuseta, alumine - koos koormusega. Selle riba kuju järgi saab hinnata mitte ainult elemendi tööaega suure impulsskoormuse all, vaid ka selle sisetakistuse sõltuvust tühjendussügavusest: näiteks, nagu näete, on elemendi takistus. Sony Ni-MH aku on peaaegu pidev ja hakkab kasvama alles siis, kui see on täielikult tühjenenud. Hea tulemus.
Nagu paljud meie lugejad kindlasti märkavad, oleme valinud väga rasked tühjendusrežiimid: 2,5 A vool on väga suur ja 6-sekundiline paus impulsside vahel ei lase elemendil korralikult "puhata" (nagu eespool mainisime, akud, olles veidi "puhanud", võivad oma võimsust osaliselt taastada). Sellegipoolest tehti seda meelega, et võimalikult selgelt ja selgelt näidata erinevat tüüpi ja erineva kvaliteediga akude erinevusi. Et jõuda lähemale leebematele reaalsetele töötingimustele, aga ka tingimustele, milles akutootjad oma mahtuvust mõõdavad, lisasime testile suhteliselt väikese alalisvooluga tühjendusrežiimid.
Muide, tootjad ise näitavad tühjendusrežiime tavaliselt samamoodi nagu laadimisrežiimid - proportsionaalselt elemendi võimsusega. Oletame, et aku mahutavuse regulaarseid mõõtmisi peaks läbi viima voolutugevusel 0,2C – see tähendab 2700 mAh aku puhul 540 mA, 2500 mAh aku puhul 500 mA jne. Kuna aga meie testides on sama vormiteguriga akud oma omadustelt üsna lähedased, otsustasime neid testida fikseeritud vooluga, mis ei sõltu konkreetse eksemplari nimesildi mahust – see lihtsustab oluliselt tulemuste esitamist ja võrdlemist.
Ja kuna me räägime võimsusest, siis tasub mainida sellise üldtunnustatud ühiku nagu ampertund mõningast petlikkust. Fakt on see, et akusse salvestatud energia ei määra mitte ainult see, kui kaua see antud voolu hoidis, vaid ka see, milline pinge sellel samal ajal oli - seega on üsna ilmne, et liitiumaku mahutavusega 3 A * h ja pinge 3 B suudab salvestada kaks korda rohkem energiat kui sama mahutavusega 3 A * h, kuid pingega 1,5 V aku. Seetõttu on õigem näidata mahtuvust mitte ampertundides, vaid vatt-tundides, saades need aku pinge sõltuvuse integraali kaudu selle alalisvoolu ajal tühjenemisest. Lisaks erinevate elementide erinevate tööpingete loomulikule arvestamisele võimaldab see tehnika arvestada ka seda, kui hästi see konkreetne element pinget koormuse all hoidis. Oletame, et kui kaks akut tühjenesid 60 minutiga 0,7 V pingeni, kuid esimene aku oli suurema osa sellest ajast 1,1 V ja teine 0,9 V, on selge, et esimesel on suur reaalne mahutavus – hoolimata sellest et nende tühjenemise koguaeg on sama. See on eriti oluline, pidades silmas asjaolu, et enamik kaasaegseid elektroonikaseadmeid tarbivad pidevalt praegune ja konstant võimsus- ja neis kõrge pingega elemendid töötavad soodsamates režiimides.
Praktikale lähemalt: näiteid energiatarbimisest
Loomulikult huvitas meid lisaks akude abstraktsele testimisele kontrollitud koormusel, kuidas reaalsed seadmed voolu tarbivad. Selle probleemi selgitamiseks valisime ümbritsevas ruumis ringi vaadanud juhuslikult objektide komplekti, mis töötavad erinevate patareidega.
Ainult osa sellest komplektist
Kui seade tarbis rohkem või vähem alalisvoolu, viidi mõõtmised läbi tavapärase Uni-Trend UT70D digitaalse multimeetriga ampermeetri režiimis. Kui tarbimisvool oluliselt muutus, siis mõõtsime seda, ühendades seadme ja seda toite andvate akude vahele väikese takistusega šundi, mille pingelangus registreeriti Velleman PCSU1000 ostsilloskoobiga.
Tulemused on esitatud allolevas tabelis:
Noh, meie seadmete hulgas leidus ka üsna "õhmakaid" - taskulamp, kaamera ja hõõglambiga taskulamp. Kui viimane tarbis talle määratud 700 mA pidevalt ja pidevalt, siis kahe esimese voolutarbimise olemus osutus huvitavamaks.
Vertikaalse jaotuse väärtus allolevatel ostsillogrammidel on 200 mA, null vastab esimesele jaotusele alt.
Kaamera
Lainekuju jaotuse väärtus - 200 mA
Tavarežiimis tarbis kahe AA-elemendiga töötav Canon PowerShot A510 umbes 800 mA – palju, kuid mitte rekordiliselt palju. Sisselülitamisel (ostsillogrammi kitsaste piikide esimene rühm), objektiivi liigutamisel (teine piikide rühm) ja teravustamisel (kolmas rühm) võib aga vool suureneda rohkem kui poolteist korda, kuni 1,2 ... 1,4 A. Huvitaval kombel on kohe pärast "päästiku" vajutamist kaamera voolutarve langenud - äsja tehtud kaadri mälupulgale salvestades lülitab see ekraani automaatselt välja. Kuid niipea, kui kaader salvestati, tõusis tarbimine tagasi 800 mA-ni.
foto välklamp
Lainekuju jaotuse väärtus - 100 mA
Pentax AF-500FTZ välklamp (neli AA-vormingus elementi) tarbis voolu veelgi huvitavamalt: see oli laskmiste vahelistel perioodidel peaaegu null, kasvas kohe pärast laskmist 700 mA-ni (selline hetk jäädvustati ülalolevale ostsillogrammile) ja siis. 10. ..15 sekundiks langes sujuvalt tagasi nulli (ostsillogrammi rebenenud joon oli tingitud sellest, et välk tarbib voolu sagedusega ca 6 kHz). Samas näitas välklamp selget seost voolu vaibumisaja ja seda toitvate elementide pinge vahel: kuna välk pidi iga kord teatud koguse energiat koguma, siis mida rohkem toitepinge koormuse all langes, seda rohkem. aega, mis kulus kohustusliku reservi kogumiseks. See, muide, illustreerib hästi üht akude sisetakistuse rolli - mida väiksem see on, seda vähem, kui kõik muud asjad on võrdsed, pinge langeb ja seda kiiremini saab järgmise kaadri välguga pildistada.
Meie järgmistes artiklites, kus käsitleme patareide ja akude konkreetseid tüüpe ja juhtumeid, on ligikaudne ettekujutus energiavajadustest erinevaid seadmeid aitab meil kindlaks teha, millised akud neile sobivad.
Akude valiku küsimust on kasutajad tõstatanud rohkem kui korra. Raadiosaatjatele, erinevatele abiseadmetele, plokkidena lisatoit jne. Saidi toimetajate juhiste järgi teen lühikese kõrvalepõike ja proovime välja selgitada, mis on parem. Pealegi ei ole see ammendav oopus, pigem teekonnamärkmed teatud punktide kohta.
Kohe - umbes soola elemendid unusta. Jah, need on odavad, aga lekivad, tühjenevad külmaga, need on ka probleemid. Nende eesmärk on teleripuldid.
Leelis - leelispatareid, millel on funktsioon: kui aku on tühi, laske sellel 30 minutit puhata ja see töötab mõnda aega uuesti. Seetõttu on võimalus nende teenust pikendada: perioodiliselt vahetades 2 komplekti.
Liitiumakud ei saa tasuda. Laadimisel võivad need plahvatada! Need töötavad 7 korda kauem kui leeliselised, nad ei saa aastaid oma laengut kaotada.
Ühest kommentaarist: Olen elupäästja, meie jaoks pole head akud ainult jõudlus, vaid sageli ka meie enda ellujäämine. Navigaator, taskulamp - kõik see peaks töötama probleemideta.
miinuskraadidel elektrolüüt pakseneb. Siin on vaja ainult liitiumrakke.
Hoidke patareisid ja akusid seadmetest eraldi.
Jaemüügiks on tavalisi patareisid ja on ka tööstuslikuks tarbimiseks mõeldud patareisid, neil on erinev pakend ja elemendi enda disain on suurepärane ja mis kõige tähtsam, nad elavad kauem ja see pole subjektiivne arvamus, vaid tegelikult mõõdetud. andmed kasutusnäite kohta. Minu hinnangul on erinevus 1,5–2,5 korda pikem. Kontrollitud (kasutatud) raadiosaatjatel. 12 komplekti (24 raadiosaatjat), pooled supermarketist ostetud patareidega, samad lollid, aegumiskuupäev normaalne, teine pool nendega, mis ostsin. Supermarketid pidasid vastu ca 8 tundi tööd (1 vahetus), teisel päeval töötasid ainult tööstusvariandis, peaaegu teise vahetuse.
Energizeri ja Duracelli suure võimsusega akusid saab kasutada põhiseadmete jaoks, pidades meeles, et nende maht ei ole liiga suur ja märkimisväärse voolutarbimise korral tühjeneb need kiiresti.
Patareid kõrge tihedusega laadimine ja pikk säilivusaeg - Energizer L91-2 (LR6) Ultimate Lithium, suurus "AA", 1,5 V, Li-Fe - suure mahutavusega (isegi rohkem kui akud) ja pika säilivusega Li-Fe tehnoloogial põhinev akude põlvkond eluiga (mitu aastat). Nende ainsaks puuduseks on akude maksumusega võrreldav hind.
Nikkelakud:
- Nikkel-kaadmium: enne laadimist tühjendage kindlasti nii palju kui võimalik, vastasel juhul väheneb võimsus järk-järgult.
- Nikkel-metallhüdriid: 3 korda mahukam kui kaadmium.
Pikaajaliseks ja perioodiliseks tööks soovitan seadmete peamiseks toiteallikaks madala isetühjenemisega akusid (Sanyo eneloop 2000 mAh, Varta long life Ready2Use 2100 mAh vms). Lisas suure mahutavusega Energizer Ultimate liitiumpatareide komplekt suletud kilekotis.