Заряжаем аккумулятор шуруповерта правильно
- Общие рекомендации для батарей всех типов
- Рекомендации по зарядке АКБ разных типов
- Выполнение тренировочного цикла
- Время восполнения заряда
- Зарядные токи
- Почему АКБ не заряжается?
Для автономной работы аккумуляторных шуруповертов используются АКБ с указанным на инструменте напряжением, достаточным запасом емкости и стабильной токоотдачей. При зарядке аккумуляторы накапливают энергию и в дальнейшем отдают ее для питания электроинструментов или других устройств. Чтобы продлить срок службы АКБ и повысить эффективность их работы, очень важно соблюдать правила их зарядки.
Общие рекомендации для батарей всех типов
Как заряжать АКБ шуруповерта – зависит от типа элементов питания, их технических характеристик и наличия эффекта памяти. Но есть общие правила, актуальные для батарей всех типов:
- Используйте родные зарядники, идущие в комплекте с инструментом или новой батареей. Если родного ЗУ нет, используйте надежный зарядник с идентичными характеристиками. Хорошо зарекомендовали себя «умные» ЗУ с микропроцессором, регулирующим скорость зарядки в зависимости от характеристик заряжаемой батареи.
- Не допускайте перегрева АКБ – не заряжайте ее при температуре выше 40 °С, вблизи источников тепла и под прямыми солнечными лучами, особенно в летний период. Ничем не накрывайте заряжаемую батарею.
- Соблюдайте оптимальный температурный режим – от +10 до +40 °С.
- Не заряжайте аккумуляторы в условиях высокой влажности.
- Избегайте прямого контакта инструмента и его батареи с осадками и влагой в любом виде.
- Следите за индикатором на зарядном устройстве – когда красный огонек сменится зеленым, это свидетельствует об окончании процесса зарядки.
- Не оставляйте заряженные батареи подключенными к ЗУ, если они не обеспечивают автоматическое отключение при полном заряде. В остальных случаях, если АКБ останется подключенной к ЗУ, ничего страшного не произойдет – контроллер заряда не допустит перезаряда. Просто будет происходить дозарядка низкими токами, добавляющая 1–3% емкости.
- Дайте заряженным элементам остыть, и они будут готовы к применению.
- Перед длительным хранением извлекайте элементы питания из инструмента. Не храните их разряженными.
- Периодически проверяйте уровень их заряда, чтобы не допустить его критического снижения из-за саморазряда.
Рекомендации по зарядке АКБ разных типов
Несмотря на стремительное развитие и весомые преимущества Li-ion технологии, для питания шуруповертов используются батареи разных типов – от старых Ni-Cd и Ni-MH до современных Li-ion и LiFePO4. Источники питания каждого типа имеют свои особенности, в т. ч. и касающиеся зарядки.
Никель-кадмиевые аккумуляторы
Из-за высокой токсичности кадмия элементы питания с таким химическим составом используются все реже. Большинство производителей отказалось от них. Но если у вас оказался инструмент с этим типом АКБ, помните, что заряжать его нужно от минимальной границы до 100%. В среднем для восполнения заряда нужно 6–8 часов.
Из-за сильно выраженного эффекта памяти аккумуляторные батареи Ni-Cd необходимо полностью разряжать перед каждой последующей зарядкой. Иначе они воспринимают уровень остаточного заряда как разряженное состояние и при последующей эксплуатации отдают емкость только до этого уровня.
Другими словами, они будут отдавать только тот запас емкости, который получили при последней подзарядке. В результате сокращается объем полезной емкости ячеек и время их автономной работы на 1 заряде. Заряжать никель-кадмиевые элементы тоже нужно полностью. Неполный заряд приводит к снижению емкости и преждевременному износу аккумуляторов.
Никель-металлогидридные АКБ
Ячейки Ni-MH тоже имеют эффект памяти, хотя у них он выражен слабее. Поэтому заряжать их рекомендуется по тому же принципу: вначале полностью разрядить, а затем зарядить. Для новых батарей необходимо выполнить минимум 5 циклов полного разряда и заряда. При дальнейшей эксплуатации допускается чередование частичных зарядов с полными. Хранить такие АКБ также рекомендуется в заряженном состоянии. Время зарядки Ni-MH элементов в среднем составляет 8 часов.
Литий-ионные батареи
Батареи типа Li-ion наиболее удобны в использовании и зарядке. Эффект памяти у них настолько мал, что позволяет без вреда для АКБ производить ее частичную зарядку при любом уровне остаточного заряда. Полностью разряжать их перед подключением к зарядному устройству не нужно. Достаточно выполнить 1 полный цикл при первичном использовании и в дальнейшем проводить такие тренировочные циклы раз в 3 месяца.
После пребывания на морозе литиевые АКБ перед зарядкой нужно выдержать около часа при комнатной температуре. При низких температурах химические процессы замедляются, и наблюдается временное снижение емкости. При последующем прогреве до плюсовых температур восстанавливается нормальное протекание химических реакций, и аккумуляторы способны полноценно принимать заряд.
В зависимости от величины зарядного тока и емкости литиевой АКБ, она заряжается от 30 минут до нескольких часов. Саморазряд у таких элементов незначителен – до 5% в месяц. Хранить их рекомендуется с частичным уровнем заряда (40–70%) и промежуточными подзарядками при долгом хранении. БМС плата не допускает перезаряда ячеек и их глубокого разряда.
Но если надолго оставить севший аккумулятор без подзарядки, его напряжение может упасть ниже минимальной границы. При хранении в состоянии глубокого разряда литий-ионные АКБ вздуваются, становятся непригодными и опасными для эксплуатации. Поэтому плата защиты не допускает их подключения к ЗУ.
Выполнение тренировочного цикла
В вопросе, как правильно заряжать новые аккумуляторы для шуруповерта, алгоритм действий одинаков для моделей всех типов. Нужно выполнить тренировочный цикл:
- Разрядить батарею током 0,1С или включить шуруповерт без нагрузки и поработать им с 3-минутными перерывами.
- Подключить разряженный аккумуляторный блок к зарядному устройству и дождаться окончания процесса.
- Отключить ЗУ от сети. Выждать полчаса.
- Повторно подключить ЗУ и дождаться его отключения.
- Снова отключить ЗУ от сети и выждать 20–30 минут.
- Опять подключить зарядник и дождаться его отключения.
- Подождать полчаса для полной стабилизации напряжения.
- Для моделей Ni-Cd и Ni-MH – повторить весь цикл, начиная с разрядки, 3–6 раз. Для литий-ионных АКБ – достаточно 1 цикла.
Время восполнения заряда
Сколько заряжать аккумулятор шуруповерта – зависит от емкости АКБ и величины зарядного тока. Чтобы сократить время зарядки, используют ЗУ с током заряда, увеличенным до допустимого максимума. Но при быстрой зарядке элементы питания больше подвержены химической деградации, и их циклический ресурс уменьшается. В зависимости от типа батареи и политики производителя, родные зарядники восполняют запас емкости АКБ от 30 минут до 8 часов.
Кроме увеличения зарядных токов, для литиевых элементов доступен еще один способ сокращения времени зарядки. Он заключается в восполнении запаса емкости не до 100%, а до 80–90%. Это связано с тем, что на финишном этапе процесс набора емкости замедляется. Например:
- за первый час удается восполнить 70% емкости;
- за 2-й час – еще 20%;
- за 3-й час – оставшиеся 10%.
Зарядные токи
Как долго будет длиться подзарядка – зависит от того, каким током заряжать аккумуляторы шуруповерта. Допустимые зарядные токи зависят от типа химии элементов. Модели Ni-Cd заряжают постоянным током, значение которого составляет 0,2С, на протяжении 6–8 часов. Аккумуляторные блоки Ni-MH заряжают постоянным током величиной 0,1–0,15С.
Для подзарядки литий-ионных АКБ используются токи 0,5–1С и принцип CC/CV. Вначале идет заряд постоянным током, а по достижении верхней границы вольтажа – дозарядка (насыщение) при постоянном напряжении. Около 90–95% заряда восполняется на 1 стадии, а затем добирается остальная емкость.
Нестандартные методы подзарядки АКБ
Иногда возникает вопрос: как зарядить аккумулятор шуруповерта без зарядного устройства? В таких случаях может помочь:
- Зарядник для автомобильного аккумулятора, позволяющий регулировать выходное напряжение и ток.
- Универсальное ЗУ с возможностью выставления оптимальных параметров подзарядки.
- Внешний блок питания с подходящими параметрами.
- USB блок с предохранителем.
- Power bank или используемый вместо него аккумулятор с идентичными характеристиками.
Почему АКБ не заряжается?
Есть разные причины, из-за которых батарея может не брать заряд. Если зарядное устройство исправно, возможно, батарея подлежит ремонту или исчерпала свой ресурс. У моделей с никелевым составом мог сработать эффект памяти. В таком случае может помочь раскачка в виде 3–5 циклов полной разрядки и зарядки.
Литий-ионная батарея после длительного пребывания в разряженном состоянии могла разрядиться ниже допустимой границы, в результате чего BMS плата не допускает ее зарядки. Чтобы выяснить точную причину неполадок, желательно провести диагностику батареи на специальном оборудовании. При отсутствии профессионального диагностического оборудования можно воспользоваться мультиметром или тестером. Они позволяют измерить напряжение элементов и понять, работоспособны ли они. Например, Li-ion элементы работают в диапазоне напряжений от 2,5 до 4,2 В, а модели типа LiFePO4 – от 2,8 до 3,6 В. Если же измеренное напряжение окажется ниже минимума, такие ячейки долго хранились разряженными и уже непригодны для дальнейшего использования.
Читайте в предыдущей статье блога VirtusTec об источниках питания для организации автономного электроснабжения объектов сфере культуры.
