Наука не стоит на месте, в результате чего литий-полимерные аккумуляторы прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Одни 18650 элементы чего стоят – о них не знает только ленивый. Причем в хобби радиоуправляемых моделей произошел качественный скачок на новый уровень! Компактность, высокая токоотдача и малый вес дают широкое поле для совершенствования существующих систем питания на базе аккумуляторов.
Наука пошла еще дальше, но мы остановимся пока на Li Ion варианте (литий-ионные).
Итак, в магазине было приобретено зарядно-балансировочное устройство торговой марки Turnigy для зарядки 2S и 3S сборок литий-полимерных аккумуляторов (разновидность литий ионных, далее LiPo).
На мой радиоуправляемый пенолет (модель сделанная из пенопластовых потолочных плит) Цессна 150 устанавливается батарея 2S – цифра перед S обозначает количество последовательно соединенных элементов LiPo. Заряжать было чем и раньше, но в поле носить зарядное устройство можно и попроще и подешевле.
Для чего столько заморочек?
При заряде литиево-полимерных батарей необходимо соблюдать несколько правил: сила тока должна поддерживаться на уровне 0,5С…1С, а напряжение аккумулятора не должно превышать 4,1…4,2 В.
Если в сборке присутствует несколько последовательно соединенных элементов, то небольшие отклонения в одном из них со временем приводят к преждевременной порче аккумуляторов, если схема не сбалансирована. Этот эффект не наблюдается у аккумуляторов NiCd или NiMh.
Как правило, в сборке все элементы имеют близкую, но не одинаковую, емкость. Если два элемента с разными емкостями соединены последовательно, то элемент с меньшей емкостью заряжается быстрее, чем с большей. Поскольку процесс заряда происходит до тех пор, пока не зарядится элемент с самой большой емкостью, то аккумулятор с меньшей емкостью будет перезаряжен. Во время разряда, наоборот, элементы с меньшей емкостью разряжаются быстрее. Это приводит к тому, что после многих циклов заряда-разряда различие емкостей увеличивается, а из-за частого перезаряда элементы с самой малой емкостью быстро приходят в негодность.
Эту проблему легко можно устранить, если контролировать потенциал элементов и следить, чтобы все элементы в блоке имели абсолютно одинаковое напряжение.
Поэтому крайне желательно использовать не просто зарядное устройство а с функцией балансирования.
Комплектация: зарядное устройство + кабель питания с крокодилами для подключения к блоку питания 12-15 Вольт или аккумулятору 12 Вольт.
Зарядное устройство при зарядке потребляет не более 900 мА.
Два индикатора зеленый и красный – зеленый контроль питания, красный горит когда идет процесс зарядки-балансировки. По окончанию процесса или при извлечении балансировочного разъема красный светодиод гаснет.
Заряд происходит до напряжения 4.2 В на элемент. Замер напряжений производился на работе, на образцовом вольтметре. Напряжения по окончанию заряда на 1 и 2 элементе были равны 4.20 Вольт, на 3 элементе небольшой перезаряд 4.24 Вольта.
Расчлененка:
Схема отчасти классическая: повышающий преобразователь, далее 3 компаратора дающие сигнал на контроллер (затертая маркировка в стиле китайцев) А вот силовая часть схемы вызвала недоумение. Причиной лезть в потроха стала моя невнимательность. Я оборвал случайно балансировочные провода на аккумуляторе 3S (от шуруповерта) и при пайке перепутал местами выход 1 и 3 элемента, в результате при подключении к ЗУ (зарядное устройство) из последнего пошел дымок. Визуальный осмотр выявил неисправный транзистор N010X описания на который я не нашел, но нашел упоминание на аналог – это оказался Р канальный полевой транзистор
AO3401
Остальные детали при проверке оказались исправные. Запасов Р канальных полевиков дома не оказалось, в местном магазине цены бешеные. Вот тут то и пригодился древний диалап модем Зуксель, в котором оказалась нужная мне деталь (с более лучшими характеристиками). Поскольку зрение и размеры детали не дали возможности установить все на место, пришлось извратиться и установить деталь на свободное место с обратной стороны.
Не понравилось в силовой части то, что в режиме 2S зарядник работает как и большинство аналогичных, а вот с 3м элементом не все так просто. Деталь сгорела не просто так, она выполняла функцию подачи напряжения на заряжаемый аккумулятор в целом. Функционально зарядка выполняется сразу всех трех элементов, по мере зарядки 1 и 2 элемента открываются транзисторы и шунтируют элементы через резисторы давая тем самым току идти в обход заряженных элементов. Полевой транзистор отсекает напряжение в целом, он же контролирует заряд 3го элемента. А если 3й элемент зарядился раньше 1 и 2 го, то питание идет через диод на зарядку оставшихся элементов. Во общем схема мутная, прихожу к выводу что элементарная экономия деталей.
Виновник приключений свалившихся на мою голову:
Шуруповерт Бош переделанный на литиевые аккумуляторы от ноутбука взамен умерших от кристаллизации NiCd. На данный момент зарядное устройство перешло в разряд штатного к переделанному шуруповерту. Польный цикл заряда (4Ач) происходит примерно за 6 часов, но я еще ни разу не разряжал батарею в ноль, поэтому необходимости в длительном заряде нет.
Заключение
Бюджетное зарядное устройство. В частном случае подошло как нельзя кстати. Шуруповерт счастлив.
Ток зарядки 800мА дает ограничение на минимальную емкость заряжаемых элементов. Внимательно смотрите описание к своей батарее, где указан максимальный ток заряда. Нарушение правил эксплуатации может привести к порче и возгоранию аккумуляторов.
Итоговая батарея получилась 3S2P — по два в параллель и 3 последовательно. Уместилось в аккурат! Можно на просторах интернета поискать силовые 18650 элементы, думаю цена не будет высокой. Основной момент — использовать без встроенной защиты.
Единственный минус — нет отсечки по разряду. Но я до такой степени еще ни разу не пользовался шуруповертом.
зы могу обзор запилить про переделку шурика.
тоже грозит переделывать блекенддекер с никеля на литий
ps компаратор на тл431+полевой транзистор для отсечки. Возможно с гистерезисом что то надо будет придумать, что бы без нагрузки снова не включался. городить на контроллере для меня вообще долго, да и атмел Х51 что у меня есть ток жрут прилично. Там же проверки побаночно не обязательно, общее напряжение упало и отсечка. В этом бонус заключается, потому что зарядка всегда проходит с балансировкой.
Тогда нужно встроить хотя бы вольтметр чтобы контролировать напряжение на аккумуляторах.
Заряжаются аккумы через них довольно долго.
Я б взял Аймакс! На все случаи жизни хватит.
Это всё лично моё мнение.
У меня еще пара зарядок используется: Imax B6 и Kokam power station (последняя вообще зверь заряжает до 10S сборок).
да все верно классический HRS-550S. Если поставить продвинутый (при вынужденной замене мотора) с более мощными магнитами, то можно получить более высокий КПД и меньшее потребление тока. Увеличение момента на валу вряд ли будет, сдерживающий фактор — планетарный редуктор.
Так что тут когда как.
Батарейку можно на 2-х сторонний скотч или просто поролончиком прижать. Сначала прорезал было в корпусе отверстия, чтобы вывести силовой и балансировочный разъем, но по опыту эксплуатации — это лишнее. Силовой разъем можно срезать, а балансировочный — убрать внутрь. Если понадобится балансировка — корпус легко разбирается. А заряжаю я его — просто подключая крокодильчики от imax на клеммы. Еще неплохо бы поставить предохранитель на 30-40А, у меня под рукой не оказалось, а переделывать потом было лень. Ну и самое главное — устанавливая батарею не перепутать полярность. Лучше 3 раза проверить, ибо в случае ошибки погорит кнопка, будет короткое замыкание и батарея может полыхнуть…
С хоббикинга она не дешева
На хоббикинге свет клином не сошелся, аналогичный товар есть на ebay 100%, может на алиэкспресс тоже есть, надо смотреть. Цены везде разные.
ebay.com/itm/111759830633
ebay.com/itm/201336136984
ebay.com/itm/111768954547
ebay.com/itm/181823988800
Ни один из 4-х китайцев не смог ответить на этот вопрос
Простые модельные зарядки попроще его будут
Напруга-вход, напруга-выход, ток заряда, отсечка, конечный результат балансировки по-элементно. Немного сумбурный заказ, но Вы поняли))) Короче… как сможете.
Для липошек нужна любая информация
чтобы не было мучительно больно
Наигрался.Год эпизодического использования с циклами разряд-заряд.Однажды, видимо, при работе, разрядился сильнее и при постановке на заряд дома случился адъ — с клубами белого дыма из открытых окон и приездом пожарных, которых вызвали задымленные соседи.
Я просто описал собственный случай с дешевым зарядным Li-Po, не имеющим защиты при сильном разряде аккумулятора.Такие вещи требуют контроля, иначе можно получить различные неприятности.
в интернетах советуют в кастрюле заряжать, закрыв крышку))) Что-то в этом есть…
Но куплю несколько штук
А Вы знаете температуру горения лития?
И какую температуру держит этот пакет?
Кстати, воздуха в пакете вполне достаточно…
Вот, что могло случиться:
Поскольку в переделанном под Li-Po аккумуляторном отсеке отсутствует сигнализация низкого разряда, то скверные последствия имели место быть.