Pin NiMH rất dễ tính khi xả và rất nhạy khi sạc. Sạc quá mức tạo oxy và nhiệt bên trong tế bào, làm tăng áp suất và đẩy nhanh mọi cơ chế lão hóa. Nghệ thuật sạc NiMH tốt là kết thúc — biết chính xác khi nào dừng. Bài này giải thích các phương pháp phát hiện đằng sau sạc nhanh an toàn và cách các bộ điều khiển hiện đại khiến nó đáng tin.
NiMH sạc bằng cách chuyển điện năng thành hydro dự trữ. Khi tế bào gần đầy, chu trình tái hợp oxy bắt đầu: oxy tạo ra ở điện cực dương tái hợp ở điện cực âm, sinh nhiệt và mức sụt đặc trưng trên đường cong điện áp sạc — tín hiệu mà bộ sạc thông minh dùng. Sạc vượt điểm này không dự trữ thêm năng lượng; chỉ tạo nhiệt và khí.
Khi đầy, điện áp tế bào đạt đỉnh rồi hơi sụt — delta-V âm. Bộ sạc giám sát điện áp và kết thúc khi phát hiện mức sụt này. −ΔV là phương pháp chuẩn cho sạc nhanh (0,5C–1C). Tin cậy ở tốc độ và nhiệt độ vừa phải, nhưng mức sụt có thể nhỏ hoặc méo ở nhiệt độ rất thấp hay tốc độ rất cao, nên thường kết hợp tín hiệu khác.
Vì nhiệt là dấu vân tay của sạc quá mức, bộ sạc đo độ tăng nhiệt độ tế bào. Độ tăng đột ngột (dT/dt, độ mỗi phút) là tín hiệu kết thúc đáng tin, đặc biệt cho tế bào lớn hoặc khi lạnh nơi −ΔV không đáng tin. Trần nhiệt độ an toàn (thường quanh 45–50°C) tạo điểm dừng cứng.
Hầu hết bộ sạc nhanh cũng áp đặt thời gian sạc tối đa và điện áp tối đa làm lưới đỡ, để dù phát hiện thất bại tế bào không thể bị sạc quá mức vô hạn. Kết thúc phân tầng — dừng ở tín hiệu nào kích hoạt trước — là thực hành tốt nhất ngành.
Sau sạc nhanh, một dòng nhỏ giọt nhỏ (thường C/20 hoặc ít hơn) giữ tế bào gần đầy. Với tế bào tự xả thấp, một số bộ sạc bỏ hẳn nhỏ giọt liên tục mà dùng xung bù định kỳ để tránh nhiệt và lão hóa do nhỏ giọt hằng định gây ra.
Dòng sạc bị giới hạn bởi khả năng tái hợp oxy của tế bào mà không có nhiệt và áp suất dư thừa. Sạc nhanh thực tế cho NiMH tiêu dùng là 0,5C–1C; với làm mát cưỡng bức và tế bào tối ưu, một số pack đẩy cao hơn. Ngoài dòng, các biến số chính:
Các IC quản lý sạc thế hệ mới tích hợp −ΔV, ΔT, dT/dt, hết thời gian và giảm nhiệt vào một chip, với cấu hình lập trình được lưu cho từng pack. Tính năng nay phổ biến trên bộ sạc tốt gồm:
Bộ sạc thực tế không áp một dòng cố định; chúng chạy một cấu hình. Trình tự bộ sạc NiMH tốt điển hình:
Thiết kế bộ sạc nghĩa là chọn các ngưỡng này cẩn thận. Bộ kích −ΔV đặt quá nhạy kết thúc sớm để tế bào thiếu sạc; quá lỏng cho phép sạc quá gây hại trước khi dừng. Vì vậy kết hợp phương pháp và kiểm chứng trên tế bào thật quan trọng.
Sạc nhanh hơn tiện lợi nhưng tốn tuổi thọ. Sạc ở 1C tạo nhiều nhiệt và căng thẳng hơn ở 0,5C, và việc dùng sạc nhanh kéo dài có thể rút ngắn tuổi thọ chu kỳ so với sạc nhẹ. Lựa chọn đúng phụ thuộc ứng dụng:
Nhiều phàn nàn «NiMH chết nhanh» truy về một bộ sạc đã vội vàng hoặc sạc quá các tế bào. Việc sạc kết thúc tốt ở tốc độ hợp lý giúp tế bào chất lượng đạt trọn tuổi thọ chu kỳ định mức.
Sạc NiMH là bài toán đã giải khi làm đúng. Với IC phát hiện hiện đại, kết thúc kỷ luật và quản lý nhiệt, NiMH có thể sạc nhanh an toàn và bền hàng trăm hay hàng nghìn chu kỳ. Các thất bại người ta nhớ gần như luôn từ bộ sạc bỏ qua kết thúc, không phải từ bản thân hóa học.
Weijiang Power ghi cấu hình sạc khuyến nghị cho mọi tế bào và pack chúng tôi xuất, và có thể đồng thiết kế mạch sạc với đội ngũ của bạn để đảm bảo sạc an toàn, nhanh, tuổi thọ cao.
