віть призматичних акумулятор при повідомленні їм 120 - 150% номінальної ємності) рекомендується значення зарядного струму, як правило, чисельно рівне 0,1 номінальної ємності акумулятора Сн. Цей режим (струм дорівнює 0,1 Сн, час - 12 - 14 годин) прийнятий за номінальний режим заряду повністю розрядженого герметичного акумулятора. Необхідно відзначити, що обмеження зарядного струму обумовлено не тільки максимально допустимим тиском, але також і граничним допустимим розігрівом.
Оптимальною температурою середовища для заряду акумулятора є 20 ± 5 0С [8]. Заряд при підвищених температурах помітно знижує перенапруження виділення кисню, що призводить до недозаряду позитивного електрода і зменшенню розрядної ємності. Зарядна характеристика при цьому стає значно більш пологою порівняно з зарядної кривої при температурі 20 0С при загальному зниженні рівня зарядної напруги (малюнок 3)
Малюнок 1 - Зарядно - розрядні криві герметичного акумулятора при різних температурах: 1 - 5 0С; 2 - 20 0С; 3 - 35 0С
Заряд при знижених температурах, навпаки, істотно збільшує крутизну зарядної характеристики і підвищує використання струму.
Як видно з малюнка 3, після повідомлення акумуляторам більше 120% ємності при нормальній і підвищеній температурах спостерігається деяке зниження зарядного напруги. Це пов'язано з розігрівом акумулятора при перезаряді, оскільки вся надлишкова енергія, повідомлена акумулятору на заряді, зрештою перетворюється в теплоту. Ступінь розігріву при інших рівних умовах визначається умовами теплос'ема і залежить від температури навколишнього повітря, наявності примусової циркуляції, взаємного розташування акумуляторів і їх типорозмірів. У малогабаритних акумуляторів розігрів в кінці заряду практично не відчувається навіть у ході заряду при підвищених температурах, у той час як в акумуляторів ємністю близько 100 Ач, особливо при роботі їх у складі батареї, навіть при знижених температурах в кінці заряду спостерігається помітний розігрів.
Заряд акумуляторів струмами нижче номінальних дозволяє істотно збільшити ступінь перезаряду без ризику деформації судин і перегріву. При зниженні струму заряду до (0,01 ± 0,005) Сн тривалість перезаряду може доходити місяця, а під струмом (0,002? 0,001) Сн акумулятори можуть перебувати необмежено довго. При цьому малий струм підзаряду практично тільки компенсує саморозряд акумулятора, підтримуючи остання весь час на верхньому рівні зарядженості. Такий режим широко використовується в системах аварійного живлення, коли акумуляторна батарея працює, а основний генератор струму відключений.
Заряд постійним струмом з обмеженням тривалості заряду за часом вимагає повністю розряджених акумуляторів. В іншому випадку тривалість заряду повинна бути скоригована так, щоб за час заряду акумулятора було повідомлено близько 120% ємності, знятої на попередньому розряді, що в більшості випадків важко реалізувати у зв'язку з відсутністю надійного способу визначення ступеня зарядженості акумулятора.
Зарядний пристрій з використанням даного методу докладно розглянуто в [11]. Схема пристрою наведена на малюнку 4.
Для управління ЗУ використовується мікроконтролер ATtiny13 сімейства AVR фірми Atmel. Він здійснює контроль напруги на батареї, а так само забезпечує контроль ланцюгами зоря/розряду і всього процесу. Елементами управління ланцюгами заряду/розряду є транзистори, які управляються мікроконтролером МК по засобом наявності певного напруги на АКБ. Перед початком зарядки акумулятор розряджається до напруги 1 вольт на елемент, після чого автоматично включається на заряд. При заряді починає працювати стабілізатор струму СТ, вихідний зарядний струм якого регулюється резистором. Індикація складається з світлодіодів, які сповіщають про стан батареї - заряд, розряд, закінчення заряду. Заряд здійснюється стабільним струмом 0,1 Сн протягом 15 годин. Після закінчення цього часу акумулятор автоматично відключається від зарядного пристрою. Джерелом живлення всього пристрою служить блок живлення нестабілізований мережевий адаптер БПН 12-03 з вихідною напругою 12 вольт і струмом навантаження 300 мА.
Рисунок 2 - Структурна схема зарядного пристрій для NiCd акумуляторних батарей постійним струмом, де: АКБ - акумуляторна батарея, ЕУ елементи управління, МК - мікроконтролер, СТ - стабілізатор струму, ПН - перетворювач напруги, ІП -джерело живлення
1.4.2 Швидкий заряд
Прискорення процесу заряду стало можливим як в результаті модернізації самих джерел струму, так і завдяки вивченню можливості контролю процесу при великих його швидкостях і успіхами електронної техніки, що дозволяв реалізувати цей контроль.
Для значної частини сучасних акумулятор допускається...
