Блог фотографа

Выбираем аккумуляторы для фототехники

Какие аккумуляторы бывают?

NiCd аккумулятор – ветеран на рынке. Отлаженная технология и надежная работа обеспечили ему широкое распространение для питания портативной техники и оборудования. Его основные достоинства:

  • превосходная работоспособность в широком диапазоне температур, в том числе возможность заряда при отрицательных температурах; 
  • способность отдавать в нагрузку большой ток; 
  • длительный срок службы при правильной эксплуатации и обслуживании; 
  • слабая чувствительность к неправильной эксплуатации; 
  • легкое восстановление при понижении емкости и после длительного хранения; 
  • низкая цена. 

Среди недостатков – необходимость периодической полной разрядки аккумулятора для сохранения эксплуатационных свойств (устранения эффекта памяти), высокий саморазряд (до 10 % в течение первых 24-х часов) и большие габариты по сравнению с аккумуляторами других типов. Кроме того, аккумулятор содержит кадмий и требует специальной утилизации. Из-за больших габаритов и проблем с утилизацией NiCd аккумулятор постепенно покидает рынок. 

NiMH аккумулятор – пришел на смену NiCd. Но надо заметить, что его шумно разрекламированные преимущества на деле не оправдали ожиданий потребителей из-за сокращенного срока службы. Эта ситуация только-только сейчас начинает выправляться в связи с технологическим прогрессом в их производстве. Отличительные преимущества сегодняшних NiMH аккумуляторов:

  • примерно на 30 % большая емкость по сравнению со стандартными NiCd аккумуляторами при тех же габаритах; 
  • меньшая склонность к эффекту памяти, чем у NiCd. Периодические циклы восстановления должны выполняться реже; 
  • меньшая токсичность. NiMH технология считается экологически чистой. 

К сожалению, NiMH аккумуляторы имеют недостатки и по некоторым параметрам проигрывают NiCd. Это меньшее число циклов заряда / разряда (около 500), более высокий саморазряд (выше в 1.5 – 2 раза) и более высокая цена. 

Li-ion аккумулятор – все более широко начинает применяться в фототехнике, что обусловлено:

  • высокой плотностью электрической энергии, по крайней мере, вдвое большей, чем у NiCd того же размера, а значит и вдвое меньшими габаритами при той же самой емкости; 
  • низким саморазрядом (примерно 2-5% в месяц плюс около 3 % на питание встроенной электронной схемы защиты); 
  • отсутствием, каких либо требований к обслуживанию, за исключением необходимости длительного хранения в заряженном состоянии. 

Но есть и отрицательные моменты: для аккумуляторов некоторых производителей работа только при положительных температурах, высокая цена и подверженность процессу старения, даже если аккумулятор не используется. Ухудшение емкости наблюдается примерно после одного года. После двух лет, аккумулятор часто становится неисправным. Поэтому не рекомендуется хранить Li-ion аккумуляторы в течение длительного времени. Максимально наслаждайтесь ими, пока они новые. 

Li-Pol аккумулятор – только-только начинает появляться на рынке. Имея примерно такую же плотность энергии, как и Li-ion аккумулятор, литий-полимерные допускают изготовление в пластичных разнообразных геометрических формах, нетрадиционных для обычных аккумуляторов, в том числе достаточно тонких по толщине, и способных заполнять любое свободное место.

На каком остановиться?

А теперь представим, что вам для покупки на выбор предлагается один из трех аккумуляторов: NiCd, NiMH и Li-ion. Все имеют одинаковую емкостьb одинаковую форму. Так какому отдать предпочтение? 

Первое что бросается в глаза – это вес. NiCd аккумулятор – самый тяжелый, он примерно в два раза тяжелее, чем NiMH. В то же время NiMH аккумулятор занимает промежуточное положение – он ощутимо легче, чем NiCd, но также ощутимо весомее, чем Li-ion. Аналогичная картина и по цене – насколько дешев NiCd аккумулятор, настолько же дорог Li-ion. Второй момент: при продаже аккумуляторов обычно не афишируется срок их службы. Если NiCd аккумулятор может прослужить при правильной эксплуатации 3 года и более, даже при ежедневной зарядке, то NiMH хватит на год с небольшим при интенсивной эксплуатации, а Li-ion примерно на полтора – два. У NiMH аккумулятора будет исчерпан ресурс по числу циклов заряда / разряда, а Li-ion аккумуляторы просто состарятся, даже если возможное для них количество циклов не будет исчерпано, и они просто пролежат на вашей полке. Однако за длительную эксплуатацию NiCd аккумуляторов потребуется заплатить повышенным вниманием к их обслуживанию. Рекомендуется разряжать их до конца перед очередным зарядом, и периодически, примерно раз в месяц, проводить восстановительные циклы. Если эти правила не соблюдать, то такого длительного срока службы NiCd аккумуляторов не достигнуть. Эти же требования, хотя и в меньшей мере, относятся и к NiMH аккумуляторам, проведение восстановительных циклов требуется приблизительно в два раза реже, чем для NiCd. В этом плане Li-ion аккумуляторы безусловный лидер – они не требуют никакого обслуживания. Их можно начинать заряжать в любое время, не дожидаясь полного разряда. 

Если Вы – активный фотограф, предпочитаете удобство в работе и готовы платить за это, тогда Ваш выбор – это Li-ion аккумулятор. Фототехника с таким аккумулятором будет вашим незаменимым помощником. 

Но, если вы немного стеснены в средствах, однако готовы через год купить современный и лучший аккумулятор, то выбирайте NiMH. Прогресс в технологии их изготовления привел к тому, что начали появляться аккумуляторы с повышенным количеством циклов заряда / разряда (около 1000) и отсутствием требования предварительного разряда перед зарядом. Только перед покупкой аккумулятора прочтите сопроводительную информацию и убедитесь, что покупаемый аккумулятор именно из последних достижений этой технологии. 

И, наконец, для бережливых и расчетливых, предпочитающих приобретение вещей на длительный срок и к тому же не считающих обременительным периодический уход за ними, вполне подойдет NiCd аккумулятор. 

Как купить новый аккумулятор?

Рассмотрим три наиболее часто встречающихся случая:

  • покупка новой фототехники с аккумулятором в комплекте; 
  • приобретение подержаной фототехники с подержанным аккумулятором; 
  • покупка нового дополнительного аккумулятора. 

Итак, Вы покупаете новую фототехнику. Как правило, никаких проблем с аккумулятором в дальнейшем на протяжении примерно года и даже более не возникает. Если Вы, конечно, не нарушаете общих правил эксплуатации аккумулятора, а также правил, характерных для данного типа аккумулятора. Дело в том, что производители комплектуют свои фотоаппараты оригинальными (фирменными) аккумуляторами, произведенными с соблюдением всех требований технологического процесса изготовления и контроля качества. Единственное требование, налагаемое на потребителя, – это проконтролировать наличие в комплекте фирменного нового аккумулятора и правильно ввести его в эксплуатацию. Последовательность действий, совершаемых при этом, всегда приводится в инструкции по эксплуатации фотокамеры, которая, безусловно, должна быть на русском языке. 

Другое дело, когда приобретается фотоаппарат уже бывший в эксплуатации. В данном случае Вы приобретаете “кота в мешке”, и оценить качество аккумулятора сможете только после примерно недели эксплуатации. 

И, наконец, третий вариант – покупка нового аккумулятора. В этой ситуации можно порекомендовать:

  • если у вас фирменный аккумулятор, или вы знаете, как он выглядит, то покупайте именно такой же по вышеприведенным причинам; 
  • если вы приобретаете аккумулятор стороннего производителя, то попытайтесь найти тех, кто их недавно покупал, покупал именно в этом месте, и узнайте их мнение; 
  • в любом случае заручитесь возможностью вернуть аккумулятор обратно, если он вас не устроит, или продумайте, как вы будете отстаивать свои права в случае возврата аккумулятора с точки зрения закона о защите прав потребителей; 
  • сразу после покупки и проведения подготовки к эксплуатации несколько раз проконтролируйте время работы фотоаппаратуры с новым аккумулятором и сравните его с указанным в инструкции по эксплуатации для данного значения емкости. Хотя и приблизительно, но это позволит оценить его емкость. Сравните полученную продолжительность времени работы со временем работы на прежнем аккумуляторе (учтите разницу в емкости); 
  • при покупке обратите внимание на то, что литий-ионный аккумулятор обязательно должен быть заряжен не менее, чем на 60 до 80 %, т.к. этот тип аккумуляторов не допускается хранить в разряженном состоянии. Никель-кадмиевые и никель-металл гидридные аккумуляторы могут быть в разряженном состоянии; 
  • следует отметить и наличие вероятности приобретения новых, не соответствующих норме фирменных аккумуляторов, не говоря уже об аккумуляторах сторонних производителей. Это своего рода брак, вызванный как поставкой недоброкачественных аккумуляторов по более низкой цене и выдаваемых продавцом за нормальные, так и неправильными условиями хранения; 
  • оптимальный вариант – это покупка аккумулятора, прошедшего проверку на специальном приборе (например, анализаторе аккумуляторов) и процедуру подготовки к эксплуатации. 

Какие же параметры аккумулятора надо знать потребителю, чтобы не ошибиться при покупке? К основным параметрам аккумулятора, по которым можно оценить его состояние, относятся: номинальная емкость (та, которая должна быть), реальная емкость и внутреннее сопротивление.
Номинальная емкость фирменного аккумулятора, как правило, зашифрована в его обозначении, поэтому обязанность продавца предоставить Вам о ней информацию.

Реальная емкость нового аккумулятора, как правило, составляет от 110 до 80 % от значения номинальной емкости. Нижний предел в 80 % обычно рассматривается в качестве минимально допустимого значения для нового аккумулятора. 

Внутреннее сопротивление новых аккумуляторов должно быть как можно меньше и находиться в пределах: для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов – до 300 миллиом, для литий-ионных – чуть повыше. Но для любых аккумуляторов значение внутреннего сопротивления, приближающееся к 500 миллиомам, говорит о старости аккумулятора или его неправильной эксплуатации. Повышенное внутреннее сопротивление аккумулятора вызывает сокращение времени непрерывной работы. 

Чем заряжать аккумулятор?

Не секрет, что надежная работа любого устройства напрямую зависит от состояния его аккумулятора, в соблюдении “здорового образа жизни” которого не последнюю роль играют зарядные устройства. Попробуем разобраться в их характеристиках и возможностях, поскольку правильно выбранное зарядное устройство – залог успешной работы вашего аккумулятора.

Зарядные устройства могут быть:

  • по конструктивному исполнению – встроенными в фототехнику или в выносной блок питания, предназначенные для заряда аккумулятора непосредственно в камере, и настольными; 
  • по типу обслуживаемых аккумуляторов – для аккумуляторов на основе никеля: никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металл гидридных (NiMH), для литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов и комбинированные; 
  • по времени заряда – медленными и быстрыми; 
  • по методу заряда – устройства, осуществляющие заряд постоянным током, и устройства с импульсным методом заряда; 
  • по входному напряжению питания – устройства, подключаемые к сети напряжения переменного тока и к бортовой сети автомобиля. · 
  • по функциональным возможностям – устройства широкого применения и профессиональные зарядные устройства. 

А теперь остановимся подробнее на характеристиках каждой группы.

Как правило, наименьшие проблемы доставляют пользователям зарядные устройства, предназначенные для заряда аккумулятора непосредственно в фотокамере. Дело в том, что изготовители старается максимально возможным образом согласовать технологию заряда со всеми возможными типами аккумуляторов, предназначенных для работы с данной маркой фотоаппарата. Таким образом, если камера рассчитан на работу с NiCd, NiMH и Li-ion акку-муляторами, то это означает, что его встроенное зарядное устройство одинаково эффективно будет заряжать все выше-перечисленные аккумуляторы, даже если они будут разной емкости. Из недостатков можно отметить один: для аккумуляторов на основе никеля рекомендуется периодический полный разряд, однако фотоаппарат его сделать не может. В этом плане предпочтительнее настольное зарядное устройство с функцией разряда. Можно ли обойтись только встроенным зарядным устройством? Можно.

К выбору настольного зарядного устройства необходимо подходить более тщательно. Во-первых, не все устройства способны эффективно заряжать литий-ионные аккумуляторы. Во-вторых, каждое зарядное устройство рассчитано на заряд аккумуляторов определенной емкости. Имейте в виду, что медленное зарядное устройство, рассчитанное на заряд аккумуляторов небольшой емкости, может быть не способно полностью зарядить аккумулятор увеличенной емкости за то же, и даже за большее время. И наоборот – быстрое зарядное устройство с большим током заряда может перезарядить аккумулятор с небольшой емкостью. 

Медленные и быстрые зарядные устройства различаются по скорости заряда аккумуляторов. Первые заряжают аккумулятор током, примерно равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, и время заряда составляет 10-12 часов. Отсюда их другое название – ночные. Вторые – заряжают аккумулятор током, в диапазоне от 1/3 до 1 от величины его номинальной емкости в течение от 3-х до одного часа. Что предпочтительнее? Кому как удобнее. (Следует отметить, что есть аккумуляторы, предназначенные только для медленного заряда малым током, а есть и такие, которые допускают и быстрый заряд большим током). Быстрый заряд аккумуляторов не сказывается ощутимо на их сроке эксплуатации. По крайней мере, изготовители аккумуляторов сведений об уменьшении срока службы не приводят и разрешают заряд таким током. Во всех остальных случаях необходимо проконсультироваться у продавца. Нужно отметить, что не следует оставлять NiCd и NiMH аккумуляторы в зарядном устройстве после окончания заряда, так как зарядное устройство для этих аккумуляторов после полного их заряда не прекращает заряд, а продолжает, но только значительно меньшим током. Длительное нахождение NiCd и NiMH аккумуляторов в зарядном устройстве приводит к их перезаряду и ухудшению параметров. Это не относится к Li-ion аккумуляторам и зарядным устройствам для них. Li-ion аккумуляторы скорее любят находиться в заряженном состоянии, чем в разряженном. Кроме того, зарядные устройства после полного заряда аккумулятора уменьшают зарядный ток до нуля и поэтому Li-ion аккумуляторы можно оставлять в зарядном устройстве после окончания заряда.

Для продления срока эксплуатации NiCd аккумуляторов можно порекомендовать применение зарядных устройств с импульсным методом заряда, который уменьшает кристаллические образования в NiCd аккумуляторах (“эффект памяти”) возникающие в процессе эксплуатации. Однако для аккумуляторов с большим “эффектом памяти”, применение одного только импульсного метода заряда не достаточно и поэтому необходим глубокий разряд (восстановление) по специальному алгоритму для того, чтобы разрушить более стойкие кристаллические образования. Обычные зарядные устройства, даже с функцией разряда, этого не делают.

Для всех, кто интенсивно пользуется автомобилем в путешествиях – безусловно, подойдет автомобильный вариант зарядного устройства. Однако не следует злоупотреблять зарядом аккумулятора в автомобиле, особенно во время езды по городу, с частыми остановками и многократными запусками двигателя. Такие условия заряда неблагоприятны для аккумулятора.

Основные проблемы с аккумуляторами

Как известно любой аккумулятор требует периодической зарядки. И на первый взгляд – все просто: разрядился аккумулятор – подключай зарядное устройство и заряжай до готовности. Но в один прекрасный момент вы начинаете замечать, что время работы вашего полностью заряженного аккумулятора становится меньше, чем это было ранее. Как объяснить случившееся? Рассмотрим эту проблему и ее решение.

Как известно по окончании заряда аккумулятора в обычном зарядном устройстве на нем загорается зеленый свет индикатора, указывая на то, что аккумулятор полностью заряжен и готов к работе. Или, если аккумулятор заряжается в камере, то он присущим ему способом просигнализирует об том. На основе этого вы полагаете, что ваш аккумулятор обладает полной емкостью и ему можно доверять на все 100 %.

Однако “зеленый свет” обычного зарядного устройства никоим образом не гарантирует достаточную (номинальную) емкость и исправность аккумулятора. Дело в том, что зарядное устройство заряжает (наполняет) аккумулятор энергией только до тех пор, пока есть куда наполнять, а количество закаченной в аккумулятор энергии при этом никак не оценивается. В этом и состоит недостаток обычных зарядных устройств – они не определяют реальную емкость аккумулятора.

Наиболее простым и надежным способом определения запасенной аккумулятором энергии является его разряд нормированным током, численно равным значению его номинальной емкости. Тогда по времени разряда можно судить и о реальном значении емкости аккумулятора. Например, пусть аккумулятор имеет номинальную емкость 1000 мА*час. Тогда, если такой аккумулятор разряжать током 1000 мА, и время разряда до определенного изготовителем минимального порога напряжения будет составлять один час, то это означает, что данный аккумулятор обладает 100 % емкостью. Это упрощенное представление позволяет понять принцип оценки емкости, применяемый в специализированных анализаторах аккумуляторов. Практически же величина емкости нового или исправного аккумулятора колеблется от 80 до 110 % от номинального значения и зависит от большого числа факторов: от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, от технологии ввода в эксплуатацию, технологии обслуживания в процессе эксплуатации, используемых зарядных устройств, условий и срока эксплуатации и т.д.

Естественно возникает вопрос: почему аккумулятор постепенно становится неспособным принять во время заряда то количество энергии, на хранение которого он рассчитан?

Причина в том, что в процессе эксплуатации рабочее вещество внутри никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металл гидридных (NiMH) аккумуляторов постепенно меняет свою структуру в сторону уменьшения площади своей активной поверхности. Рабочее вещество аккумулятора со 100 % емкостью имеет однородную структуру с мелкими кристаллическими образованьями и, как следствие, – максимальную площадь активной поверхности. У аккумулятора с недостаточной емкостью кристаллические образованья рабочего вещества укрупнились, и площадь его активной поверхности значительно уменьшилась.

Снижение емкости у литий-ионных аккумуляторов необратимо, так как используемые в их элементах металлы, предназначены для работы только в течение определенного времени. Этим и обусловлен процесс их старения.

В контексте рассматриваемой проблемы нельзя не упомянуть о таком важном параметре аккумулятора как его внутреннее сопротивление. По своей сути это хранитель аккумулятора, который в значительной степени определяет длительность его работы. 

Основные правила обращения с аккумуляторами

  • Для увеличения срока службы новые никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл гидридные (NiMH) аккумуляторы поставляются в разряженном состоянии, поэтому необходимо провести полный заряд аккумулятора перед его использованием. Как правило первый заряд должен быть длительным, несмотря на зеленый свет зарядного устройства. Аккумулятор достигнет максимальной емкости заряда через 2-3 цикла полного разряда / заряда. Это правило справедливо и для Li-ion аккумуляторов, но поставляются они в полузаряженном состоянии. 
  • Для увеличения срока службы и электрической емкости NiCd или NiMH аккумулятора рекомендуется полностью его разрядить (в зарядном устройстве), перед последующим зарядом. После этого произведите полный заряд аккумулятора. Не пытайтесь разряжать аккумулятор другими способами. 
  • Если у Вас по той или иной причине нет возможности полностью разрядить NiCd или NiMH аккумулятор перед зарядом, то сделайте это позднее. Рекомендуется хотя бы раз в неделю производить циклы полной разрядки – зарядки, например в выходные дни. 
  • Время заряда зависит от типа аккумулятора и типа зарядного устройства (обратитесь за более подробными сведениями к руководству по эксплуатации). Время заряда также зависит от температуры окружающего воздуха, оптимальная температура от 15° С до 25° С градусов.
  • Никогда не заряжайте теплый или холодный аккумулятор. Сделайте выдержку времени для достижения аккумулятором комнатной температуры. 
  • Время работы с заряженным аккумулятором зависит от многих факторов: реальной емкости аккумулятора, интенсивности использования фототехники, режима ее работы, температуры окружающей среды. 
  • Для увеличения срока службы и сохранения электрической емкости аккумулятора не оставляйте его в холодных или теплых местах, например, в автомобилях – летом и зимой, около радиаторов отопления. Всегда старайтесь хранить аккумулятор при температуре от 15° С до 25° С градусов (предельное значение температуры, как правило, от -10° С до 45° С). 
  • Не допускайте соприкосновения и замыкания электрических контактов аккумулятора с металлическими предметами. Это огнеопасно и приведет к его повреждению. Храните аккумулятор в защитной упаковке. 
  • Для надежной работы контакты аккумулятора и соответствующие контакты в фототехнике должны быть чистыми и не иметь следов окисления. При необходимости удалите следы окисления ластиком. 
  • Не бросайте использованный аккумулятор в огонь, т.к. он может взорваться.

Оставить комментарий