Încărcător de baterii

Încărcătoarele rapide utilizează circuite de control pentru a încărca rapid bateriile fără a deteriora niciuna dintre celulele din baterie. Circuitele de control pot fi încorporate în baterie (în general pentru fiecare celulă) sau în unitatea de încărcare externă, sau împărțite între ambele. Majoritatea acestor încărcătoare au un ventilator de răcire pentru a ajuta la menținerea temperaturii celulelor la niveluri sigure. Cele mai multe încărcătoare rapide sunt, de asemenea, capabile să acționeze ca încărcătoare standard de noapte dacă sunt folosite cu celule NiMH standard care nu au circuitele speciale de control.

Încărcător în trei etapeEdit

Pentru a accelera timpul de încărcare și pentru a asigura o încărcare continuă, un încărcător inteligent încearcă să detecteze starea de încărcare și starea bateriei și aplică o schemă de încărcare în trei etape. Următoarea descriere presupune o baterie de tracțiune sigilată cu plumb-acid la 25 °C. Prima etapă este denumită „absorbție în masă”; curentul de încărcare va fi menținut ridicat și constant și este limitat de capacitatea încărcătorului. Când tensiunea bateriei atinge tensiunea de degazare (2,22 volți pe celulă), încărcătorul trece la a doua etapă, iar tensiunea este menținută constantă (2,40 volți pe celulă). Curentul livrat va scădea la tensiunea menținută, iar când curentul ajunge la mai puțin de 0,005C încărcătorul intră în cea de-a treia etapă, iar ieșirea încărcătorului va fi menținută constantă la 2,25 volți pe celulă. În cel de-al treilea stadiu, curentul de încărcare este foarte mic 0,005C și la această tensiune bateria poate fi menținută la încărcare completă și se poate compensa autodescărcarea.

Încărcător cu inducțieEdit

Încărcătoarele de baterii prin inducție folosesc inducția electromagnetică pentru a încărca bateriile. O stație de încărcare trimite energie electromagnetică prin cuplaj inductiv către un dispozitiv electric, care stochează energia în baterii. Acest lucru se realizează fără a fi nevoie de contacte metalice între încărcător și baterie. Încărcătoarele de baterii inductive sunt utilizate în mod obișnuit în periuțele de dinți electrice și în alte dispozitive utilizate în băi. Deoarece nu există contacte electrice deschise, nu există riscul de electrocutare. În prezent este folosit pentru încărcarea telefoanelor fără fir.

Încărcător inteligentEdit

Exemplu de încărcător inteligent pentru baterii AA și AAA

Un „încărcător inteligent” nu trebuie confundat cu o „baterie inteligentă”. O baterie inteligentă este definită, în general, ca fiind una care conține un fel de dispozitiv electronic sau „cip” care poate comunica cu un încărcător inteligent despre caracteristicile și starea bateriei. O baterie inteligentă necesită, în general, un încărcător inteligent cu care să poată comunica (a se vedea Date despre bateria inteligentă). Un încărcător inteligent este definit ca un încărcător care poate răspunde la starea unei baterii și își poate modifica acțiunile de încărcare în consecință.

Câteva încărcătoare inteligente sunt concepute pentru a încărca:

• baterii „inteligente” cu circuite interne de protecție sau de supraveghere sau de gestionare.
• baterii „proaste”, care nu au niciun circuit electronic intern.

Curentul de ieșire al unui încărcător inteligent depinde de starea bateriei. Un încărcător inteligent poate monitoriza tensiunea, temperatura sau timpul de încărcare a bateriei pentru a determina curentul optim de încărcare și pentru a încheia încărcarea.

Pentru bateriile Ni-Cd și NiMH, tensiunea la nivelul bateriei crește lent în timpul procesului de încărcare, până când bateria este complet încărcată. După aceea, tensiunea scade, ceea ce indică unui încărcător inteligent că bateria este complet încărcată. Astfel de încărcătoare sunt adesea etichetate ca fiind un încărcător ΔV, „delta-V” sau, uneori, „delta peak”, indicând faptul că monitorizează modificarea tensiunii.

Problema este că magnitudinea „delta-V” poate deveni foarte mică sau chiar inexistentă dacă sunt reîncărcate baterii reîncărcabile de capacitate (foarte) mare. Acest lucru poate determina chiar și un încărcător de baterii inteligent să nu sesizeze că bateriile sunt de fapt deja complet încărcate și să continue încărcarea. În unele cazuri, se va produce o supraîncărcare a bateriilor. Cu toate acestea, multe dintre așa-numitele încărcătoare așa-zis inteligente utilizează o combinație de sisteme de întrerupere, care sunt menite să prevină supraîncărcarea în marea majoritate a cazurilor.

Un încărcător inteligent tipic încarcă rapid o baterie până la aproximativ 85% din capacitatea sa maximă în mai puțin de o oră, apoi trece la încărcarea de tip „trickle charging”, care durează câteva ore pentru a completa bateria la capacitatea sa maximă.

Încărcător alimentat prin mișcareEdit

Lanternă cu inducție liniară, încărcată prin scuturare de-a lungul axei sale lungi, ceea ce face ca magnetul (vizibil în dreapta) să alunece printr-o bobină de sârmă (centru) pentru a genera electricitate

Câteva companii au început să realizeze dispozitive care încarcă bateriile pe baza mișcărilor umane. Un exemplu, realizat de Tremont Electric, constă într-un magnet ținut între două arcuri care poate încărca o baterie pe măsură ce dispozitivul este mișcat în sus și în jos, cum ar fi atunci când se merge. Astfel de produse nu au obținut încă un succes comercial semnificativ.

Un încărcător pentru telefoane mobile alimentat de pedale, montat în birouri a fost creat de o companie belgiană WeWatt, pentru instalarea în spații publice, cum ar fi în aeroporturi, gări și universități au fost instalate în mai multe țări de pe mai multe continente.

Încărcător cu impulsuriEdit

Câteva încărcătoare folosesc tehnologia cu impulsuri, în care bateria este alimentată cu o serie de impulsuri de tensiune sau de curent. Impulsurile de curent continuu au un timp de creștere, o lățime a impulsurilor, o rată de repetiție a impulsurilor (frecvență) și o amplitudine strict controlate. Se spune că această tehnologie funcționează cu orice dimensiune, tensiune, capacitate sau chimie a bateriilor, inclusiv cu bateriile pentru automobile și bateriile cu reglare prin supapă.

Cu încărcarea prin impulsuri, pot fi aplicate tensiuni instantanee ridicate fără a supraîncălzi bateria. Într-o baterie plumb-acid, acest lucru descompune cristalele de sulfat de plumb, prelungind astfel foarte mult durata de viață a bateriei.

Sunt patentate mai multe tipuri de încărcare cu impulsuri. Altele sunt hardware cu sursă deschisă.

Câteva încărcătoare folosesc impulsuri pentru a verifica starea curentă a bateriei atunci când încărcătorul este conectat pentru prima dată, apoi folosesc încărcarea cu curent constant în timpul încărcării rapide, apoi folosesc încărcarea cu impulsuri ca un fel de încărcare prin picurare pentru a menține încărcarea.

Câteva încărcătoare folosesc „încărcarea cu impulsuri negative”, numită și „încărcare reflexă” sau „încărcare prin râgâială”.Astfel de încărcătoare folosesc atât impulsuri de curent pozitiv, cât și impulsuri scurte de curent negativ. Cu toate acestea, nu există dovezi semnificative că încărcarea cu impulsuri negative este mai eficientă decât încărcarea cu impulsuri obișnuite.

Încărcător solarEdit

Încărcător solar Varta Model 57082 cu două baterii reîncărcabile Ni-MH de 2100 mAh

Încărcătoarele solare convertesc energia luminoasă în curent continuu de joasă tensiune. Acestea sunt în general portabile, dar pot fi, de asemenea, montate fix. Încărcătoarele solare cu montare fixă sunt cunoscute și sub denumirea de panouri solare. Panourile solare sunt adesea conectate la rețeaua electrică prin intermediul unor circuite de control și interfață, în timp ce încărcătoarele solare portabile sunt utilizate în afara rețelei (de exemplu, în mașini, bărci sau rulote).

Deși încărcătoarele solare portabile obțin energie numai de la soare, ele pot fi utilizate (în funcție de tehnologie) în aplicații cu lumină slabă (adică înnorate). Încărcătoarele solare portabile sunt adesea folosite pentru încărcare prin picurare, deși unele încărcătoare solare (în funcție de puterea lor), pot reîncărca complet bateriile. Pot exista și alte dispozitive care combină acest lucru cu alte surse de energie pentru o mai mare eficacitate de reîncărcare.

Încărcător cu temporizatorEdit

Starea unui încărcător cu temporizator se termină după un timp prestabilit. Încărcătoarele cu temporizator au fost cel mai comun tip pentru celulele Ni-Cd de mare capacitate la sfârșitul anilor 1990, de exemplu (celulele Ni-Cd de consum de capacitate mică erau de obicei încărcate cu un încărcător simplu).

De multe ori, un încărcător cu temporizator și un set de baterii puteau fi cumpărate la pachet, iar timpul de încărcare era setat pentru a se potrivi acelor baterii. Dacă erau încărcate bateriile de capacitate mai mică, atunci acestea erau supraîncărcate, iar dacă erau încărcate bateriile de capacitate mai mare, acestea erau încărcate doar parțial. Având în vedere tendința tehnologiei bateriilor de a crește capacitatea de la an la an, un încărcător cu temporizator vechi ar încărca doar parțial bateriile mai noi.

Încărcătoarele pe bază de temporizator aveau, de asemenea, dezavantajul că încărcarea bateriilor care nu erau complet descărcate, chiar dacă acele baterii aveau capacitatea corectă pentru încărcătorul cu temporizator specific, ar duce la supraîncărcare.

Încărcător cu picurareEdit

Un încărcător prin picurare este de obicei un încărcător de baterii cu curent redus (de obicei între 5-1.500 mA) sau unul care are un mod de funcționare de încărcare prin picurare. Un încărcător de tip trickle este utilizat în general pentru a încărca baterii de capacitate mică (2-30 Ah). Aceste tipuri de încărcătoare de baterii sunt, de asemenea, utilizate pentru a întreține bateriile de capacitate mai mare (> 30 Ah) care se găsesc de obicei pe mașini, bărci, rulote și alte vehicule conexe. În aplicațiile de dimensiuni mai mari, curentul încărcătorului de baterii este suficient doar pentru a furniza un curent de întreținere sau de menținere (curentul de menținere este de obicei ultima etapă de încărcare a majorității încărcătoarelor de baterii). În funcție de tehnologia încărcătorului de reanimare, acesta poate fi lăsat conectat la baterie pe termen nelimitat. Unele încărcătoare de baterii care pot fi lăsate conectate la baterie fără a provoca deteriorarea acesteia sunt denumite și încărcătoare inteligente sau inteligente. Unele tipuri de baterii nu sunt potrivite pentru încărcarea cu întreruperi. De exemplu, cele mai multe baterii Li-ion nu pot fi încărcate în mod sigur prin înșiruire, iar daunele cauzate pot fi suficiente pentru a provoca un incendiu sau chiar o explozie.

Încărcător universal de baterii-analizatorEdit

Cele mai sofisticate tipuri sunt utilizate în aplicații critice (de exemplu, baterii militare sau de aviație). Aceste sisteme automate de „încărcare inteligentă” de mare putere pot fi programate cu cicluri de încărcare complexe specificate de producătorul bateriei. Cele mai bune sunt universale (adică pot încărca toate tipurile de baterii) și includ și funcții automate de testare și analiză a capacității.

Încărcător bazat pe USBEdit

Bucată de curent australiană și neozeelandeză cu priză pentru încărcător USB