Нормальный заряд

При нормальном заряде зарядное устройство представляет собой источник постоянного тока, в выходную цепь которого последовательно включено сопротивление, обеспечивающее ограничение тока заряда до необходимой величины (рис. 2.11).

Рассчитать зарядный ток несложно:

Рис. 2.11. Схема зарядного устройства нормального заряда

Рис. 2.12. Особенности заряда большого числа однотипных аккумуляторов (а) и аккумуляторов различной емкости (б)

При заряде батареи из нескольких аккумуляторов необходи­мо, чтобы они были однотипны, чтобы последовательно было включено как можно меньшее их количество, чтобы в цепи не было ни одного неисправного аккумулятора. В случае, если не­обходимо одновременно зарядить большое количество аккуму­ляторов, целесообразно использовать их смешанное включение (рис. 2.12, а). Если же требуется зарядить аккумуляторы разной емкости, то группы следует составить из одинаковых аккумуля­торов, и для каждой группы использовать свой реостат (рис. 2.12, б). Ввиду того что на переменном сопротивлении, ис­пользуемом в качестве реостата, рассеивается большая мощ­ность, такой реостат должен быть проволочным и с высокой

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

29

мощностью рассеивания, определяемой током нагрузки. Рассчи­тать минимальную мощность реостата можно по формуле:

P = I²R.

Нельзя допускать перезаряда батарей в режиме нормального заряда. Это приводит к их повышенному нагреву, быстрому ста­рению и выходу из строя.

Временная характеристика нормального заряда приведена на рис. 2.13.

Рис. 2.13. Временная характеристика нормального заряда

Примечание. В отечественной технике, особенно в военной, до сих пор все еще широко применяются негерметичные никель-кад­миевые аккумуляторные батареи, в которые заливается жидкий электролит (раствор щелочи плотностью 1,12..1,14 кг/л). Перед их зарядом необходимо вывинтить невыпадающие пробки для отвода газов, а по окончании заряда снова их завинтить, но только после остывания батарей, иначе их раздует. Ток нормального заряда для этих батарей составляет 0,25С, а время заряда — 8 ч. Обозначение типа таких батарей наносится на корпус, например, 2НКП-24, где 2 — количество элементов, НК — тип элемента — никель кадмие­вый, П — особенности конструкции пластин, в данном случае — прессованные, 24 — емкость, Ач.

Управление временем заряда по таймеру

Зарядное устройство, работающее по методу управления вре­менем заряда по таймеру, работает в два этапа: заряд батареи то­ком 0,2С с переключением ее через 6 ч в режим струйной подза­рядки током 0,05С. Его структурная схема представлена на рис. 2.14, а временные характеристики процесса заряда — на рис. 2.15.

30

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи

31

Контроллер тока заряда

Контроллер тока заряда

Термопредохранитель

Ист. питания зарядного устройства

Ист. питания зарядного устройства

Детектор тока

Таймер

Общий таймер

Рис. 2.14. Структурная схема зарядного устройства с управлением по таймеру

Останов таймера

Рис. 2.15. Временная характеристика заряда с управлением по таймеру

Использование зарядных устройств с таймером позволяет уменьшить время заряда более чем в 2 раза по сравнению с за­рядными устройствами нормального заряда, увеличить срок службы аккумуляторных батарей. Однако такие устройства нель­зя применять в тех приложениях, в которых из-за сравнительно частых включений и выключений таймер перезапускается, т. е. процесс заряда, не завершившись, запускается вновь.