Vmax充电饱和程度对比测试

Fireflying · 发表于 2014-12-23 00:22

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本帖最后由 Fireflying 于 2014-12-23 00:33 编辑

自从本人开始关注Vmax充电器以来，在本版跟一众坛友多有讨论，多数坛友认为Vmax充电器无法充满电池，尤其对镍镉电池更甚。正好上次入手了一些镍镉电池，于是就以自己用品胜傻充改装的充电器为主角，捉来手头几个其它充电器为配角，开始充电饱和程度小PK，以期用实验数据对这个问题做个有理有据的分析。

先介绍主角
本帅哥用品胜傻充改装的1.44V限制电压的Vmax充电器，Diy过程请查阅：
http://www.shoudian.org/forum.ph ... &page=1#pid11384689

再介绍配角
EBC-AH，本次测试中的承担双重任务。既作为放电测试器，又作为-△V方式充电器进行对比参考；
三星SBC-N2智能充电器，这个的AA槽位充电电流为550mA，判停算法应该是-△V方式；
金霸王CEF23智能充电器，这个的AA槽位充电电流也是550mA，判停算法应该也是-△V方式。

测试对象：
三洋eneloop（3UTGB）AA镍氢电池，标称容量不低于1900mAh；
松下EVOLTA AA镍氢电池，标称容量不低于1950mAh；
次世代KRL15/51 AA镍镉电池，标称容量700mAh；
品能AA镍镉电池，标称容量800mAh（狗日的虚标厉害，可参阅本人另一个主题帖）。
电池.jpg

测试方式和条件：Vmax充电器最大充电电流为175mA，三星SBC-N2和金霸王CEF23的充电电流为550mA，EBC-AH在充镍氢时设置充电电流为500mA，EBC-AH在充镍镉时设置充电电流为200mAh。放电用EBC-AH，测试镍氢容量用500mA放电到0.9V截止，测试镍镉容量用200mA放电到0.9V截止。基本上大约为电池标称容量的四分之一。

经过N天的折腾，终于完成全部测试，测试结果请参见表格。
测试表格.jpg

通过表格的数据可以看到，Vmax方式除了第一项eneloop因为涓流时间较短，未能完全充满之外，其余涓流时间都大于10小时，只要涓流时间足够，Vmax方式充电的饱和程度很高，除了次世代被CEF23以微弱优势领先外，其余的饱和程度都很高——无论对镍氢还是镍镉，结果都很清楚。

这个测试结果对于镍氢电池基本没有啥好说的，对于镍镉电池，有坛友说镍镉电池的充满电压会比较高，会有超过1.6V的电压，cooldiy_cn大神对此的解释是那个高电压是在大电流充电的情况下才会出现，Vmax方式以较小的电流充电可以充满，我在用EBC-AH以200mA给品能镍镉电池充电过程中观察到，电池电压曾经上升到1.69V，而我改装的Vmax充电器初始最大电流大约是175mA，二者电流相差不大，所以我认为，镍镉电池充电过程中电压完全可能飙升到1.6V以上，但是最终结果仍然是Vmax方式充电的饱和程度更高，说明镍镉电池的最大电压并不是电池充满的真正的离线电压，里面可能叠加有极化电压等成分在内，可能因为Vmax充电方式在充电后期电流逐渐降低，使得电池电压越来越逼近真实的离线电压，所以完全可以充满电池。至于更详细原因，由于本人水平所限，无法做深入分析，还请各位达人做一下解释。但是测试结果数据是不容否定的，Vmax方式限制1.44V确实可以把镍镉电池充满，实验结果很清楚地体现了这一点。

按照我这个Vmax充电器的参数，转灯以后继续在充电器上放置十个小时以上，就可以完全充满AA电池了。这个时间对于实际使用来说稍稍长了一点，如果时间允许，Vmax充电方式还是有其优点的：电池温度低，不会拒充。如果时间比较紧张，还是用智能充吧，Vmax太墨迹了。

cooldiy_cn · 发表于 2014-12-23 06:13

你在充电过程中观察到的高电压1.69伏是镍镉电池内部的水开始分解造成的你用200毫安充电对于镍镉电池并不是小电流这点必须注意一般镍镉5号电池标准充电电流是50毫安。。。所以200毫安其实是快速充电必然会后期分解水产生高电压
根据理论电池对充电电流的接受能力随着充满程度的提高会减小因此恒流充电到了后期电池无法接受全部充电电流就会分解水把其余电流消耗掉表现为电池电压迅速上升到水分解电压同时分解产生的氧气又会扩散到负极使负极的镉氧化消除负极产生的氢气因此降低了负极极化电池电压降低这就是-dv的由来

zhow · 发表于 2014-12-23 06:59

进来看高手过招

songchenyu · 发表于 2014-12-23 08:12

EBC哪里买的?真漂亮!淘宝上找不到.

米香辣 · 发表于 2014-12-23 08:23

扯镍镉的有用么？淘汰的垃圾，应该反过来想，1.44v定压冲的另一好处，即先大电流充，比如1a，压缩时间，到1.44v即改为涓流补充，或如Lz的充充停停，则充满度，充电时间，防过冲都做到了完美！

wzdxhsdt · 发表于 2014-12-23 09:00

内阻大电池效果可能会差些，内阻大了电压会上升很快，不过我很喜欢这样的充电方式，充电时间长点无所谓，关键温度低，不坏电池。

Fireflying · 发表于 2014-12-23 09:44

cooldiy_cn 发表于 2014-12-23 06:13
你在充电过程中观察到的高电压1.69伏是镍镉电池内部的水开始分解造成的你用200毫安充电对于镍镉电池并不是 ...

哦，原来这样。Vmax方式越到后期电流越小，正好避免了进入电解水的阶段，实际后期充电效率不低，只不过因为电流小，所需时间比较长。

Fireflying · 发表于 2014-12-23 09:46

songchenyu 发表于 2014-12-23 08:12
EBC哪里买的?真漂亮!淘宝上找不到.

本坛100MHz搞的亚克力外壳版，现在貌似已经木有了。

青虫 · 发表于 2014-12-23 09:48

不过要长时间的涓流补充电量进去，这个估计时间上等不起啊

Fireflying · 发表于 2014-12-23 10:20

青虫发表于 2014-12-23 09:48
不过要长时间的涓流补充电量进去，这个估计时间上等不起啊

根据测试结果，2000mAh之内的电池，十个小时足够了，能不能等得起，这个就看具体需求了，等不及就不要用这种方式了。

Fireflying · 发表于 2014-12-23 10:30

米香辣发表于 2014-12-23 08:23
扯镍镉的有用么？淘汰的垃圾，应该反过来想，1.44v定压冲的另一好处，即先大电流充，比如1a，压缩时间，到1 ...

有用啊，所谓理越辩越明，知识在扯蛋中得到增长，介果94意义哈~~
至于镍镉电池是不是垃圾这个，不好一棍子打死，镍镉电池至少有一个优点：耐过放电，不容易死掉。譬如我家的来电显示电话座机，用3节AA电池，一年大概换3、4次，一年下来大概就是12节电池，就算用无汞电池，扔掉的旧电池浪费的有色金属还是不少，污染也不能忽视。目前我们国家垃圾分类回收（尤其是电池定点专门回收）工作基本为零。但是我用镍镉电池的话，循环N次，相对于一次电池，就等于减少了这些浪费和污染。

xinxincainiao · 发表于 2014-12-23 10:56

或者在 Vmax 结束后再来一点脉冲（类似 SONY CS2A/B）
或者在 Vmax 结束若干时间后再来一次或若干次 Vmax
这样可以减少涓流时间

青虫 · 发表于 2014-12-23 11:00

Fireflying 发表于 2014-12-23 10:20
根据测试结果，2000mAh之内的电池，十个小时足够了，能不能等得起，这个就看具体需求了，等不及就不要用 ...

想了半天没想明白

刚刚发现被你绕进去了

你的品胜充电器，175ma电流，对吧
对于2000mah的电池来说，按照1.25的比列
2000*1.25/175=14.28571429 就需要14多个小时的充电，才会到达判停的阶段

然后进入涓流模式，需要10个小时涓流吧，
那么一共就24小时了，并不是你说的10个小时

冲一天一夜，估计很多人就不太乐意了

PS：讨论的是充电饱和度，你我谈到的时间问题，和充电饱和度的主题偏离了

认同你的充电饱和度满意的结论。但是我的观点是对于2000mah的电池来说，缺少实际使用价值

cooldiy_cn · 发表于 2014-12-23 11:07

青虫发表于 2014-12-23 11:00
想了半天没想明白

刚刚发现被你绕进去了

算法不对 1.25的比例本来就不适合恒压法

Fireflying · 发表于 2014-12-23 11:13

青虫发表于 2014-12-23 11:00
想了半天没想明白

刚刚发现被你绕进去了

Vmax充电的实际电流是递减的，一开始电流比较大，越到后面越小，转灯之后电流更小，所以没法用充电时间准确计算充进去多少电量。Vmax最大的缺点也就是充电时间比较漫长，这个是原理所限，如果用别的手段提高后期充电电流的话，那也丧失Vmax方式的优点了。

青虫 · 发表于 2014-12-23 11:16

Fireflying 发表于 2014-12-23 11:13
Vmax充电的实际电流是递减的，一开始电流比较大，越到后面越小，转灯之后电流更小，所以没法用充电时间准 ...

cooldiy_cn 发表于 2014-12-23 11:07
算法不对 1.25的比例本来就不适合恒压法

有道理

cooldiy_cn · 发表于 2014-12-23 12:25

Fireflying 发表于 2014-12-23 11:13
Vmax充电的实际电流是递减的，一开始电流比较大，越到后面越小，转灯之后电流更小，所以没法用充电时间准 ...

实际上也不是没办法解决的。
可能你没见过最早环高出过一款超极速镍氢充电器
原理是带温度补偿的三段式充电
具体说是先恒流2.2A充电，然后达到高恒压后用高恒压充电到电流为660mA
然后切换到低恒压浮充。原理和铅酸常用的三段式一样。
为了防止温度造成的电位漂移，一个NTC电阻被引入用来调节高低恒压值。
由于三段式充电所以充电很快

米香辣 · 发表于 2014-12-23 12:31

Fireflying 发表于 2014-12-23 10:30
有用啊，所谓理越辩越明，知识在扯蛋中得到增长，介果94意义哈~~
至于镍镉电池是不是垃圾这个，不好一棍 ...

现在的镍氢电池一样很好，镍镉质量很差，好的买不到，寿命短，有污染，且容量低，淘汰的玩意！

米香辣 · 发表于 2014-12-23 12:32

cooldiy_cn 发表于 2014-12-23 12:25
实际上也不是没办法解决的。
可能你没见过最早环高出过一款超极速镍氢充电器
原理是带温度补偿的三段式 ...

对，三段式是我认为的理想模式！

米香辣 · 发表于 2014-12-23 12:36

Fireflying 发表于 2014-12-23 10:20
根据测试结果，2000mAh之内的电池，十个小时足够了，能不能等得起，这个就看具体需求了，等不及就不要用 ...

是的，正如青虫所说，就算是1:1，175ma充2000mah，至少也超过10个小时了，这还是全速前进，没算涓流，所以时间应在20小时左右了吧？

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