Эксперт-Сервис
Главная
Вход
Регистрация
Суббота, 25.11.2017, 01:23Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Категории раздела
Мои статьи [26]

ФОРМА ВХОДА

Мобильные новости

Поиск по сайту

Наша КНОПКА

Главная » Статьи » Мои статьи

Аккумуляторы для устройств

Посмотрим, какие батареи бывают в принципе:
 NICKEL-CADMIUM BATTERY - (или сокращенно NiCd) никель-кадмиевые;
 NICKEL METAL-HYDRIDE BATTERY - (или сокращенно NiMH) никель-металл гидридные;
 LITHIUM ION BATTERY - (или сокращенно Li-ion) литий-ионные аккумуляторы.
Последние наиболее часто встречаются, и считается, что это самые лучшие аккумуляторы. Так ли это?

Технология изготовления щелочных никелевых аккумуляторов была предложена в 1899, однако первый NiCd аккумулятор появился в 1947 году. В свое время эти аккумуляторы были действительно чуть ли не единственными. Появление более новых по электрохимической системе аккумуляторов хотя и привело к уменьшению использования NiCd аккумуляторов, однако, выявление недостатков новых видов аккумуляторов привело к возобновлению интереса к NiCd аккумуляторам. NiCd аккумулятор подобен сильному и молчаливому работнику, который интенсивно трудится и при этом не доставляет больших хлопот. Первое, что бросается в глаза - это вес и габариты аккумуляторов. NiCd аккумулятор - самый большой и самый тяжелый, он примерно в два раза толще и тяжелее, чем NiMH. Для NiCd аккумуляторов вредно нахождение в зарядном устройстве в течение нескольких дней. Фактически, NiCd аккумуляторы – это единственный тип аккумуляторов, который выполняет свои функции лучше всего, если периодически подвергается полному разряду. Все остальные разновидности аккумуляторов по электрохимической системе предпочитают неглубокий разряд. Итак, для NiCd аккумуляторы важен периодический полный разряд, и если он не производится, NiCd аккумуляторы постепенно теряют эффективность из-за формирования больших кристаллов на пластинах элемента, явления, называемого эффектом памяти.

Появление NiMH обусловлено попыткой преодоления недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов.
В итоге:
 на 30 - 50 % большая емкость по сравнению со стандартными NiCd аккумуляторами;
 меньшая склонность к эффекту памяти, чем у NiCd. Периодические циклы восстановления должны выполняться реже;
 меньшая токсичность. NiMH технология считается экологически чистой.

Однако есть и недостатки:
 Число циклов: число циклов заряда / разряда для NiMH аккумуляторов примерно равно 500. Предпочтителен скорее поверхностный, чем глубокий разряд. Долговечность аккумуляторов непосредственно связана с глубиной разряда;
 Быстрый заряд: NiMH аккумулятор по сравнению с NiCd выделяет значительно большее количество тепла во время заряда. Кроме того, NiMH аккумулятор не может заряжаться так быстро, как NiCd; время заряда - обычно вдвое больше, чем у NiCd;
 Саморазряд: и для NiMH и для NiCd аккумуляторов характерен приемлемо высокий саморазряд. NiCd аккумулятор теряет около 10 % своей емкости в течение первых 24 часов, после чего саморазряд укладывается примерно в 10 % в месяц. Саморазряд NiMH аккумуляторов - в 1.5-2 раза выше, чем у NiCd;
 Емкость: емкость NiMH аккумуляторов примерно на 30 % больше емкости стандартного (не очень высокой емкости) NiCd аккумулятора того же размера;
 Цена: цена NiMH аккумуляторов приблизительно на 30 % выше, чем NiCd.
В 1970 году появились первые коммерческие экземпляры первичных литиевых источников тока. Попытки разработать перезаряжаемые литиевые источники тока предпринимались еще в 80-е годы, но были неудачными из-за невозможности обеспечения приемлемого уровня безопасности при обращении с ними. В результате исследований, проведенных в 80-х годах, было установлено, что в ходе заряда и разряда первых литиевых батарей на поверхности лития формируются дендриты. Прорастание дендрита до положительного электрода и возникновение короткого замыкания внутри литиевого источника тока является причиной выхода элемента из строя. При этом температура внутри аккумулятора может достигать температуры плавления лития. В результате бурного химического взаимодействия лития с электролитом происходит взрыв. Так, большое количество литиевых аккумуляторов поставленных в Японию в 1991году, было возвращено производителям после того, как в результате взрывов элементов питания сотовых телефонов, от ожогов пострадали несколько человек.

Еще один тип популярных аккумуляторов – Литий-Полимерные. Отличие от Li-ion заложено в самом названии и заключается в типе используемого электролита, подразумевается, что используется сухой твердый полимерный электролит, однако на сегодняшний день технологии не позволяют сделать такой элемент, поэтому используется гелеобра
зный электролит, и в результате мы получаем некоторый гибрид. Такие аккумуляторы не относятся ни к чистым li-ion ни к Li-pol, и правильнее их было бы называть литий-ионными полимерными, однако производители для продвижения батарей называют их литий-полимерными. Что касается плюсов и минусов li-pol, то они в точности такие же как и у li-ion, поэтому далее мы будем рассматривать li-ion, потому как они наиболее распространенные на сегодняшний день.

 К плюсам Li-ion аккумулятора можно отнести, отсутствие эффекта памяти. После достижения полного заряда не требуется тонкоструйный заряд, и Li-ion аккумулятор может оставаться в зарядном устройстве пока не используется;
 Недостаток Li-ion аккумулятора в том, что он подвержен старению, даже если не эксплуатируется. Ухудшение емкости наблюдается примерно после одного года, и аккумулятор часто отказывает на втором и третьем году. Поэтому не рекомендуется хранить Li-ion аккумуляторы в течение длительного времени.
Максимально наслаждайтесь ими, пока они новые. Максимальный срок службы, заявляемый производителями элементов - составляет 5 лет. Став непригодным к эксплуатации, Li-ion аккумулятор не может быть восстановлен с использованием циклов заряда – разряда, как в случае с другими типами аккумуляторов.
Единственно возможный ремонт это замена элементов батареи, но и тут есть некоторые нюансы:
Ноутбучные Литий-ионные батареи реализуются в виде последовательной цепочки элементов, а увеличение емкости достигается параллельным соединением цепочек. При последовательном соединении аккумуляторов возникает опасность перезаряда наиболее слабых из них, при параллельном – существенной оказывается разница их внутреннего сопротивления: аккумулятор с меньшим сопротивлением будет заряжаться большим током. И то и другое катастрофически отрицательно сказывается на времени службы аккумулятора. Все элементы батареи должны иметь одинаковые параметры, поэтому частичная замена испорченных элементов новыми, не приведет к ожидаемому результату. Элементы должны быть еще и из одной партии, элементы из разных партий имеют разные параметры.

Упомянутую выше опасность перезаряда, означает следующее: перезаряд может привести к повышению давления в элементе и разгерметизации. Поэтому безопасность эксплуатации батарей всегда обеспечивается системой внешней электронной защиты от перезаряда и переразряда отдельных аккумуляторов. Она включает контроллеры, измеряющие напряжение каждого аккумулятора или блока из параллельно соединенных аккумуляторов, и ключ для размыкания электрической цепи при достижении предельных величин напряжения. Для контроля температуры батареи используются термисторы.

Еще к недостаткам Li-ion аккумуляторов можно отнести боязнь сильного разряда (переразряда). Питается вышеупомянутая схема защиты непосредственно от аккумуляторов и поэтому если элементы полностью разряжены, схема перестает работать и заряд элементов не происходит, кроме того глубокий разряд отрицательно сказывается и на внутренней структуре самих элементов. Считается, что оптимальным диапазоном для работы li-ion элементов является 20-100% заряда, выход ниже 20% приводит к более быстрому старению элементов.

Срок службы Li-ion элементов исчисляется не только в годах службы, но и в циклах заряда разряда, как правило, до снижения емкости на 20% они обеспечивают 500 - 1000 циклов. Дальнейшее поведение элементов предсказать достаточно сложно из-за большое кол-ва элементов в батарее, чаще всего происходит плавное понижение емкости, иногда скачкообразное, поэтому системой защиты ведется учет количества циклов. На более старых моделях батарей при достижении определенного значения циклов, система защиты закрывала аккумулятор, и пользоваться им не представлялось возможным. Возможность закрытия батареи при достижении определенного кол-ва циклов остается и сегодня, просто кол-во циклов прописанных в батарее достаточно велико, и старение элементов, а значит и падение емкости происходит раньше. Как правило, значение счетчика можно обнулить, однако не стоит забывать, что пользоваться таким аккумулятором несколько не безопасно, элементы в батарее стареют неравномерно, а значит, и заряжаются и разряжаются тоже неравномерно.

Со счетчиком связана другая сложность, что считать за цикл заряда-разряда? Полный разряд и полный заряд? Но ведь полностью разряжать не рекомендуется. А читать ли циклом кратковременное отключение от сети? Большинство современных батарей не заряжаются, если заряд в данный момент больше 90-95%, это позволяет избежать излишне высоких показателей циклов заряд-разряда. Цифра 90%-95% условна - на некоторых ноутбуках ее можно отредактировать специальными утилитами.

Что касается условий хранений, то однозначной информации по этому вопросу нет, наиболее распространенным является мнение, что хранить надо при заряде в 40% периодически (раз в два-три месяца) дозаряжая до этого значения.

В основном Li-ion аккумуляторы лучше всего функционируют при комнатной температуре. Работа при повышенной температуре драматично сокращает срок их службы.

При низких температурах, эффективность аккумуляторов понижается. Температура в минус 20°C является пределом, при котором Li-ion аккумуляторы прекращают функционировать

автор: Оболкин Алексей.


Ремонт батареи требуется в двух случаях:
1. Батарея мало держит. Новой она держала час-два-три, а сейчас 5-15 минут. Вывод - плохие элементы. Варианты решения проблемы:
а) купить новую батарею.
б) купить новые элементы и самому оживить батарею.

2. Батарея вообще не держит. Вариантов опять два:
а) купить новую батарею
б) купить новые элементы и самому оживить батарею.

Как видим, проблем мало, решений тоже мало.

Вариант б) Однозначно нужны новые элементы. 4-6-8-9-12 элементная батарея - соответственно нужно 4-6-8-9-12 новых элементов. Просто заменить дохлую группу - не поможет. Почему? У старых элементов одна емкость, у новой будет другая. Соответственно появится диссбалланс на группах элементов, и электроника просто-напросто выключит эту батарею.

Значит:
1. Нужны ВСЕ новые элементы. Емкость элементов рекомендуется ставить не меньше номинальной. Т.е. были у вас элементы 1800мАч - можно ставить 1800, 2000, 2100, 2200 мАч. Были 2000-ки - ставьте 2000, 2100, 2200. Если, конечно, разница в цене небольшая. Если этот критерий важен (цены) - тогда берите элементы родного номинала.
2. Вскрываем батарею.
3. Элементы нужно сварить так же, как сварены родные. Поищите людей, у которых есть соответствующая аппаратура. Просто паять нельзя. Некоторые говорят "не рекомендуется", но поверьте - НЕЛЬЗЯ.

4. Отсоединять элементы от электроники нужно от большего плюса к меньшему. Определить это в большинстве случаев можно визуально. Если не получается - вооружитесь тестером.

5. Прежде, чем сваривать элементы, соедините их на ночь все вместе: все плюсы к плюсам, минусы – к минусам. Это нужно для выравнивания потенцала на банках.

6. Батарея вскрыта, новые элементы куплены, сварены по подобии старых, старые сняты... По идее, осталось только припаять новые элементы к электронике, и ура!!! Нет, не ура. Все дело как раз в той самой электронике. Она помнит все о ваших старых элементах – количество проведенных циклов, емкость элементов и т.п. Если ваша батарея имела емкость 4000мАч, а после года-двух-трех работы ее емкость стала 200мАч, то даже если вы подставите в батарею новые элементы – электроника «не поверит». Убеждение электроники в том, что у нее новые элементы и называется перепрошивкой (ресетом, обнулением) прошивки. Какими инструментами это делается смотрите в рубрике «HARD - железо, которое необходимо для ремонта ноутбучных батарей»

7. Теперь вам надо определить, с какой связкой вы будете иметь дело. Термин «связка» появился из-за того, что, как правило, на электронике используется пара микросхем: управляющий контроллер и память, в которой записаны разные полезные данные. Встречаются батареи, на электронике которых присутствует только память, или только контроллер. Но мы по привычке и далее будем их называть «связкой». Просмотрите внимательно плату электроники. Контроллер – это, как правило, самая большая микросхема на плате. Память,это, как правило, 8-пиновая микросхема например серий 24С64,24С32 и тому подобные.

8. Связку определили. Теперь вопрос в том, что и где менять, чтобы ресетнуть прошивку. Некоторые производители контроллеров не скрывают эту информацию, и все подробно описывают в даташитах. Прочитав и поняв даташит для вашего контроллера, вы будете знать, что и на что надо изменить.В некоторых случая производители батарей укрывают информацию, и она добывается по крохам. Зато потом она воплощается в программы, которые можно использовать для ремонта.
9. Элементы к электронике присоединяем от "земли" к "плюсу". Т.е. сначала "землю", потом "плюс" первого элемента, потом второго, и т.д. - до самого последнего.

10. Батарея в сборе, прошивка ресетнута. Самое время вставлять батарею в ноутбук (рекомендую пока склеить скотчем, до получения 100%-го успеха) и пробовать заряжать. Если батарея берет заряд (что видно либо по индикатору на ноутбуке, либо по софтовому индикатору Windows’a, а еще лучше воспользоваться программой BatMon). Ждем, пока батарея зарядится до 100%. Дальше: в Windows’e в свойствах электропитания создаем новую схему ( test), при которой никогда ничего не выключается: ни экран, ни хард – вообще ничего. Сигнализации также все выключаем. Запускаем BatMon, выключаем штекер питания из ноутбука и наслаждаемся кривой разряда. Она должна опускаться равномерно и плавно. Если она резко пошла вниз – значит, вы допустили ошибку в перепрошивке. Если она опускается равномерно, а потом проваливается – значит, вы приобрели плохие элементы. После того, как ноутбук выключится, снова ставим на заряд. Рекомендуется раза два-три провести заряд-разряд батареи.
Учтите, что при первом разряде возможно следующее: кривая быстро опустится вниз, а потом на ноле процентов ноутбук может проработать долгое время (именно для этого мы отключили самоотключение ноутбука). Не надо паниковать. Просто после первого раза электроника еще не «определила» крайние точки заряда и разряда элементов. Вот поэтому и рекомендуется провести пару циклов заряд-разряд – чтобы электроника корректно работала. Если после нескольких циклов этого не случилось, значит, где-то допущена ошибка.

11. Итак, если цель достигнута: ноутбук работает от батареи положенные час-два-три (как новый), кривая заряда и разряда равномерная – тогда можем собой гордится и считать, что достигли успеха.


Программа для работы с АКБ ноутбука.
Процесс ремонта ноутбучной батареи условно разделить на две части: замена элементов и правка содержимого EEPROM или внутренней флэш-памяти контроллера батареи. Если замена элементов несложный процесс, доступный любому начинающему радиолюбителю, владеющему элементарными навыками обращения с паяльником / аппаратом точечной сварки, то программирование контроллера сложный этап работы,
доступный только ремонтнику имеющему достаточно знании и опыта. Программное обеспечение Battery EEPROM Works специально разработано для максимального упрочения второго этапа ремонта батареи. Battery EEPROM Works делает этот этап простым, как 1-2-3. Пользователю необходимо только подключить микросхему памяти (EEPROM) к адаптеру и нажать кнопку RESET. Все остальные действия сделает программа. Остаточная Ёмкость (Full Charge Capacity) будут такими какие вы установили перед нажатием кнопки RESET и будут отображать действительную ёмкость новых элементов. Счетчик циклов (Cycles Count) будет установлен на ноль. Дата Производства (Manufacturer Date) будет изменена на текущую дату вашего компьютера. Блокировка (Permanent Failure Flag) будет снята, а так же будут сделаны все другие необходимые изменения. Данные в контроллере будут как в новой батарее.
Battery EEPROM Works поддерживает большинство ноутбучных батареек разных производителей

Основные возможности


Считывание SMbus данных через разъем ноутбучнои батареи.
Сохранение SMbus данных в текстовый файл.
Сохранение данных в собственный BQD формат (BQ208X data file), для дальнейшего использования в клонировании bq208X микросхемах.
Чтение и запись всех микросхем памяти используемых в ноутбучных аккумуляторах.
Чтение и запись данных из флэш-памяти и EEPROM в микросхемах с интегрированной памятью как то: BQ2083, BQ2084, BQ2085, PS401, PS402, BQ20Z70, BQ20Z80, BQ20Z90.
Сохранение данных из флэш-памяти и ЕЕПРОМ в формате BIN.
Сброс (обнуление) параметров микросхемы на первоначальные (заводские) параметры в одно нажатие мышки.
Клонирование защищенных паролем микросхем с интегрированной флэш-памятью (bq208X) в новые или не запароленные микросхемы.

Окно программы
 



Источник: http://monitor.espec.ws/section34/topic143271.html
Категория: Мои статьи | Добавил: nerida (29.09.2014)
Просмотров: 248 | Теги: АКБ, литий ионный, метал гидрид, Аккумуляторы | Рейтинг: 0.0/0
Погода

Счётчик

Облако тегов
прайс экспертиза диагностика ремонт гарантия гороскоп Цена эксперт-сервис Новости аккумулятор телефон Android Android Central Flash Expley синхронизация контактов синхронизация Apple IPhone JTAG

Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0


    Copyright MyCorp © 2017