Балансное зарядное устройство что это

Балансное зарядное устройство на литиевые акк с вопросом

кто-то писал уже про микросхемки заряда лития LTC4054
у них есть аналог STC4054GR, который в разы дешевле, а по ds полные копии.
одна микруха — одна банка.
А если взять 3 микрухи, всандилить каждой на питание DC/DC типа AM1S и поставить их выходами последовательно, то получится возможно заряжать батарею же? правильно? Так-то можно и всего две дисишки поставить, одну микруху то можно оставить в цепи источника.

u1 u2 u3 микросхемы заряда с обвязкой
стоимостью выйдет рублей так 250-300 (у меня промэлектроника под боком) правда зарядочка не быстрая, чтоб ничего не грелось выставить максимальный ток заряда 0.2 — 0.3 ампера, итого батарея в 2200 мАч часов за 5-8 зарядится (вноль ж никто не высаживает))) ).

Собсно долго но дешево («умные» зарядники в модельных, например, магазинах стоят по 1500-2500 р).

А теперь вопрос: где я в этих рассуждениях могу ошибаться?

Комментарии ( 33 )

и поставить их выходами последовательно

ну банки одинаковые, батарея, разряжаются тоже равномерно.
а смысл собирать батарею из банок с разными параметрами?
ну так то и выходит, что у каждой банки будет заряд вестись независимо от других, развязка каскадов заряда и соединение выводов последовательно это и обеспечивает. конечное условие для всех банок все равно одно и то же, а прийти к нему они могут и в разное время, ничего страшного.

щас нарисую схемку, там понятнее станет

Вопрос не в том, чтобы брать разные по параметрам банки. Просто у банок есть всегда какой-то разброс параметров. И если в одной партии он еще более-менее одинаковый, то в разных может ощутимо отличаться. Потому и не меняют в тех же ноутбучных аккумуляторах только некоторые банки, а все сразу.

А по схеме — зачем два разных DC-DC? Сделайте один. Микросхема-зарядник будет брать столько, сколько надо. Банки-то условно-одинаковые по вольтажу. Как я понимаю, на выходе хочется получить 3S-батарею? Просто как-то не очень нравится мне такая схема заряда. Лучше уже сделать одно ЗУ, которое будет заряжать все банки сразу. Там оно распределится как надо. Но такое лучше не городить. Качели — действительно плохая штука (при них банки нагреваются, а литий это дело не любит).

микросхемы заряда, выведут все банки в одно состояние, 4.2 в, что соответствует полному заряду. получается как раз как зарядка их по одной, за счет развязки у каждой «своя амосфера»

а весь смысл в том, чтобы зарядать через стандартный балансировочный разъем.
в тех же «умных» зарядках балансир собран на дискретных компонентах, иногда по АЦП добавочно смотрят, там я думаю разброс будет побольше чем у микрух

Источник

Универсальное зарядное устройство

Зарядно-разрядное устройство для LiPo, LiFe, NiCd, NiMh и Pb аккумуляторов

Чем заряжают свои аккумуляторы трансформеры с Кибертрона. Шутка, конечно . Но я вам расскажу, с помощью какого прибора можно зарядить практически любой аккумулятор.

Возможно, вы уже слышали о балансных зарядно-разрядных устройствах. Это электронное устройство представляет собой некий многофункциональный контроллер, который позволяет доразряжать и заряжать свинцово-кислотные Pb (в том числе и герметичные), литий-ионные Li-Ion, литий-полимерные Li-Po, никель-кадмиевые NiCd, никель-металл-гидридные NiMh и прочие типы аккумуляторов.

Универсальное зарядно-разрядное устройство Turnigy Accucell 6.

Когда-то и я заряжал свои аккумуляторы простейшим зарядником, но теперь этому пришёл конец. Я обзавёлся универсальным зарядным устройством Turnigy Accucell 6, в народе – просто «Тюрнига». Покупал вот здесь. Вместе с доставкой обошлось в 1184 рубля.

Вот так выглядит зарядка.

Вещь весьма полезная, особенно для тех, кто постоянно имеет дело с аккумуляторами всех мастей. С помощью Turnigy Accucell 6 можно заряжать Li-ion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd, NiMh аккумуляторы. Для лития с несколькими «банками» предусмотрен балансировочный разъём.

Turnigy Accucell 6 является аналогом популярной зарядки IMAX B6 от SKYRC, которая есть практически у каждого авто-моделиста. Такую можно купить и на Али. Оригинальная зарядка имеет голографическую наклейку с кодом. С помощью него можно проверить оригинальность аппарата на сайте Skyrc. Обращайте на это внимание при покупке!

Вместе с Turnigy Accucell 6 поставляются 3 шнурка. Два из них снабжены зажимами типа «крокодил». Благодаря им зарядку можно легко цеплять к проводам.

Выходные соединительные провода снабжены разъёмом типа XT60.

Такой разъём я ранее не встречал, но в моделировании он используется широко. Очень добротный такой разъём с мощными коннекторами – можно прокачать существенный ток.

К выходным разъёмам («OUTPUT«) подключаются штекеры типа «банан» соответствующего шнура.

Также рядом с силовыми выходными разъёмами на корпусе устройства расположены балансировочные разъёмы.

К ним во время зарядки подключается балансировочный разъём от литиевого аккумулятора. Этот разъём необходим для того, чтобы во время заряда батареи выровнять напряжение на разных «банках» литиевого аккумулятора и тем самым равномерно зарядить все ячейки составной батареи.

Для зарядки других типов аккумуляторов (кроме литиевых с 2-мя и более ячейками) балансировочный разъём не нужен.

С другой стороны корпуса Turnigy Accucell 6 расположен входной разъём для подключения источника питания. Им может быть как сетевой блок питания, так и аккумуляторная батарея (например, 12V АКБ от авто).

Благодаря этому использовать Turnigy Accucell 6 можно и в полевых условиях. Например, нам надо зарядить Li-Po. Подключаем тюрнигу к автомобильной АКБ и заряжаем. Чтобы предотвратить чрезмерный разряд автомобильного аккумулятора в настройках зарядного устройства устанавливаем автоотключение при входном напряжении ниже 10,5V (можно задать своё).

Для «Тюрниги» сетевой источник питания докупается отдельно. Блок питания подойдёт даже маломощный, всё зависит от того, какие аккумуляторы и каким током вы будете заряжать.

Подойдёт блок питания с выходным напряжением 10 – 18 вольт и максимальным током от 300mA до 7-8A. Конечно, лучше использовать блок питания помощнее. У меня под рукой оказался 100 ваттный блок питания на 12 вольт. Не самое компактное решение, но он идеально подойдёт для зарядки Li-Ion аккумуляторов даже большими токами.

Я бы рекомендовал для Turnigy Accucell 6 прикупить стабилизированный блок питания мощностью 80 – 85 ватт с выходным напряжением 12 вольт. Максимальный выходной ток такого блока около 6. 7 ампер. Так как сама зарядка рассчитана на максимальный выходной ток 6 ампер, то такого блока хватит с запасом.

Хотя, если вы не собираетесь заряжать LiPo-аккумуляторы большими токами, то хватит и блока питания на 30. 36 ватт (12 вольт).

Если под рукой нет блока питания, то подходящий можно купить на AliExpress. О том, как покупать на Ali я уже рассказывал тут.

Для чего пригодится универсальное зарядное устройство?

Аккумуляторы сейчас используются везде. У меня они работают в беспроводной клавиатуре и мыши, в мультиметре, фонарике и не только. Естественно, всё это добро требует наличия хорошего зарядного устройства. Ещё лучше, если оно будет компактным и универсальным.

Не секрет, что дешёвые зарядные устройства, а также многие «родные» зарядники, например, от шуруповёртов, обладают весьма примитивным устройством. Из-за этого после нескольких циклов использования аккумулятора ёмкость его резко снижается, а то и вовсе он выходит из строя.

Я уже рассказывал на страницах сайта об устройстве зарядника от шуруповёрта, а также аккумуляторного фонаря. При использовании простейших зарядных устройств (а их большинство) мы напрочь убиваем весь потенциал АКБ. Особенно это касается NiCd и NiMh аккумуляторов, так как они обладают «эффектом памяти«.

Заряд NiCd и NiMh аккумуляторов у Turnigy Accucell 6 производится по так называемому алгоритму Delta-Peak, наиболее оптимального для этого типа.

Поэтому Turnigy Accucell 6 идеально подойдёт для зарядки пальчиковых (AA), мизинцевых (AAA) NiCd и NiMh-аккумуляторов на 1,2V. При использовании специального бокса под батарейки можно заряжать до 15 (!) таких аккумуляторов одновременно.

Также зарядное устройство пригодится при ремонте/восстановлении NiCd аккумуляторной батареи от шуруповёрта или другого электроинструмента.

Пример использования Turnigy Accucell 6 для восстановления переразряженного литий-полимерного аккумулятора от сотового телефона.

Понятно, что используя 9V NiMh-аккумулятор, отпадает необходимость каждый раз покупать новую батарейку.

С помощью Turnigy Accucell 6 можно заряжать и разряжать любую свинцово-кислотную АКБ (Pb) с напряжением до 20 вольт. Ей можно зарядить и штатный 12V аккумулятор автомобиля. Также вспомним, что свинцовые аккумуляторы сейчас активно используются везде: в бесперебойных блоках питания (UPS’ах), резервных источниках питания, фонарях, электрифицированных игрушках. Так что, случись что, – универсальное зарядное устройство выручит всегда. Как видим, возможных применений хоть отбавляй.

Кстати, зарядка ремонтопригодная. У таких устройств обычно возникают проблемы с силовыми элементами (полевиками, резисторами, разъёмами/гнёздами), а «мозги» прибора остаются целыми.

К сожалению, в месте с Turnigy Accucell 6 я не получил руководство пользователя. Пришлось искать в сети. Родное руководство оказалось не самым понятным (плохой перевод, низкое качество оформления), но зато нашлось качественное руководство от зарядника-клона. Оно полностью подходит для Turnigy Accucell 6.

Также удалось найти карту ремонта для IMAX B6, которая подойдёт и для Turnigy Accucell 6.

Источник

Балансир для Li-Ion аккумуляторов — что это такое

Общее свойство литиевых аккумуляторов – они не терпят перезаряда и глубокую посадку напряжения. Литий-ионных АКБ более 10 разновидностей, и в них используются разные активные составляющие. У каждой свой рабочий диапазон по напряжению, и эти границы должны соблюдаться. Плата балансировки литиевых аккумуляторов – это электрическая схема в цепи, поддерживающая нужные параметры, и отключающая батарею, если та неисправна. Зарядка, контроль уровня разряда и защита АКБ реализована посредством отдельных плат, но бывают и совмещенные схемы.

Балансир для Li-Ion аккумуляторов служит для поддержки нужных параметров.

Что такое плата балансировки, ее функции

Балансир для аккумуляторов 18650 (BMS – Battery Monitoring System) – система, отслеживающая состояние батареи.

Любой качественный литий ионный источник питания имеет в своей конструкции такой балансир. Сразу стоит обозначить, что большинство неприятностей, связанных с повреждениями батареи, вызваны неправильной эксплуатацией. Вот минимальные требования, необходимые литию: не заряжать и не разряжать выше-ниже определенных значений, не использовать токи, выходящие за пределы рекомендуемых производителем. Плата BMS и нужна, чтобы контролировать все эти моменты.

Выделяют пассивную и активную балансировку. Схема проще у первой – устройство включается в работу только под конец зарядки. Те «банки», у которых напряжение достигнуто максимума, отдают часть тока в виде тепла на резисторы. Оставшиеся секции в это время продолжают получать заряд. И так до тех пор, пока каждая «банка» не наберет 100%. По окончании заряда АКБ будет отключена.

Подключение платы балансировки.

Активная балансировка сложнее, да и устройство дороже. Но ее особенность – она начинает работать не под конец зарядки, а сразу. Если у секции много напряжения, она делится им с «банками», где его недостает. До конца АКБ в этом случае заряжать не обязательно.

В каких случаях применяют балансировку

Балансиры, применяемые для зарядки Li-Ion АКБ, обеспечивают безопасность процесса. Благодаря этому устройству достигается одинаковое значение напряжения в «банках» батареи, а это один из ключевых факторов для ее стабильной работы.

Схемы балансира литиевого аккумулятора

Каждая батарея, будь то самодельная или фабричного производства, должна иметь защиту. Литиевые аккумуляторы заряжают с применением специальных балансировочных плат. Одни делают их своими руками, другие заказывают с китайских площадок, например, AliExpress, TaoBao.

Если делают балансир своими руками, обычно используют стабилитрон TL431A и транзистор BD140.

Плата балансировки – элемент, отслеживающий состояние аккумуляторной батареи во время зарядки и обеспечивающий безопасность процесса. Он характерен компактными размерами и без проблем крепится к общей пластине.

Источник

Балансир для зарядки литиевых аккумуляторов

Скорей всего я бы не стал писать эту статью, если бы не одно обстоятельство. Несколько дней назад удалось придумать, как сделать очень хороший балансир на микросхеме TL431. Те, кто понимают, о чём речь, наверняка скажут – эка невидаль, да этих балансиров на TL431 – пруд пруди. Не спорю – эти микросхемы для этих целей используются очень давно. Но, из-за свойственных им недостатков, целесообразность их применения всегда вызывала много вопросов. Нет ни малейшего желания приводить примеры уже существующих схем этих балансиров, и подробно рассматривать их недостатки. Наверное, будет лучше, если я уделю больше времени, тому, что удалось сделать мне. Не покидают опасения, что что-то подобное уже было сделано до меня. Но проводить глобальные исследования, нет, ни желания, ни времени, и если вдруг выяснится, что подобный балансир уже существует, то мне останется, лишь попросить прощения за свою неосведомлённость.

Прежде, чем описывать собственно балансир, необходимо вкратце пояснить его назначение.

Суть вот в чём – литиевые аккумуляторы, чаще всего, используются в виде последовательного соединённых отдельных секций. Это необходимо, чтобы получить необходимое выходное напряжение. Количество составляющих аккумулятор секций, колеблется в очень широких пределах – от нескольких единиц, до нескольких десятков. Есть два основных способа зарядки таких аккумуляторов. Последовательный способ, когда зарядка осуществляется от одного источника питания, с напряжением, равным полному напряжению аккумулятора. И параллельный способ, когда осуществляется независимая зарядка каждой секции от специального зарядного устройства, состоящего из большого количества гальванически не связанных друг с другом источников напряжения, и индивидуальных, для каждой секции, устройств контроля.

Наибольшее распространение, ввиду большей простоты, получил последовательный способ зарядки. Балансир, о котором идёт речь в статье, не используется в параллельных системах зарядки, поэтому параллельные системы зарядки в рамках данной статьи рассматриваться не будут.

При последовательном способе зарядки, одно из главных требований, которое необходимо обеспечить, следующее – напряжение ни на одной секции заряжаемого литиевого аккумулятора, при зарядке, не должно превысить определённой величины (величина этого порога зависит от типа литиевого элемента). Обеспечить выполнение этого требования, при последовательной зарядке, не приняв специальных мер, невозможно…Причина очевидна – отдельные секции аккумулятора не идентичны, поэтому достижение максимально допустимого напряжения на каждой из секций при зарядке, происходит в разное время. Складывается ситуация, когда мы обязаны зарядку прекратить, так как напряжение на части секций уже достигло максимально допустимого порога. В то же время, часть секций остаются недозаряженными. Это плохо главным образом потому, что в итоге снижается общая ёмкость аккумулятора, так нам придётся прекратить разряд аккумулятора в тот момент, когда напряжение на самой «слабой» (недозаряженной) секции, достигнет своего минимально допустимого порога.

Чтобы не допустить повышение напряжения при зарядке, выше определённого порога, и служит балансир. Его задача достаточно проста – следить за напряжением на отдельной секции, и, как только напряжение на ней при зарядке достигнет определенной величины, дать команду на включение силового ключа, который подключит параллельно заряжаемой секции балластный резистор. При этом, если остаточный ток зарядки (а он, ближе к концу зарядки, уже достаточно мал, из-за малой разницы потенциалов между напряжением на заряжаемом аккумуляторе и напряжением на выходе зарядного устройства) будет меньше (или равен) тока протекающего через балластный резистор, то повышение напряжения на заряжаемой секции – прекратиться. При этом зарядка остальных секций, напряжение на которых ещё не достигло максимально допустимых значений – продолжиться. Закончится процесс заряда тем, что сработают балансиры всех секций аккумулятора. Напряжение на всех секциях будет одинаковым, и равным тому порогу, на которые настроены балансиры. Ток зарядки будет равен нулю, так как напряжение на аккумуляторе и напряжение на выходе зарядного устройства будут равны (нет разности потенциалов – нет тока зарядки). Будет протекать лишь ток через балластные резисторы. Его величина определяется величиной последовательно соединённых балластных резисторов и напряжением на выходе зарядного устройства.

Саму функцию контроля напряжения, легко смог бы выполнить любой компаратор, снабжённый опорным напряжением…Но компаратора у нас нет (точнее – он есть, но использовать его нам не удобно и не выгодно). У нас есть TL431. Но компаратор из неё, честно сказать – никакой. Сравнивать напряжение с опорным она умеет очень хорошо, но вот выдать чёткую, однозначную команду на силовой ключ, она не может. Вместо этого, при подходе к порогу, она плавно начинает загонять силовой ключ в активный (полуоткрытый) режим, ключ начинает сильно греться, и, в итоге, мы имеем не балансир, а полное дерьмо.

Коротко про точность. В реально собранном балансире на пять секций для аккумулятора LiFePO4, напряжения при балансировке уложились в диапазон 3,6-3.7 Вольт (максимально допустимое напряжение для LiFePO4 составляет 3,75 Вольт). Резисторы при сборке использовались обычные (не прецизионные). На мой взгляд – очень хороший результат. Считаю, что добиваться большей точности при балансировке, никакого особого практического смысла – нет. Но для многих – это скорее вопрос религии, нежели физики. И они вправе, и имеют возможность добиваться большей точности.

Рисунок ниже – плата отдельного балансира, и, для примера, плата балансира на шесть секций. Очевидно, что клонируя плату отдельного балансира, можно легко сделать плату балансира на любое количество секций и любых пропорций.

Вот таким зарядно-балансировочным устройством я теперь пользуюсь. Я использую блок питания, описанный в статье про инвертор с адаптивным ограничением тока. Но можно использовать и любой другой стабилизированный блок питания, доработав его шунтом.

Балансир выполнен в виде отдельной платы. Он подключается к балансировочному разъему аккумулятора во время зарядки.

Источник

Всё о LiPo батареях для FPV дронов

Дисклеймер: Вся информация на этой странице должна рассматриваться как общий совет/мнение. За обеспечение безопасной эксплуатации АКБ отвечаете только вы сами. Дальнейшее использование изложенной на этой странице информации будет осуществляться на свой страх и риск.

Введение

FPV дроны/Гоночные дроны питаются от литий-полимерных (сокращ. LiPo, Li-Po, Li-Pol или Li-polymer) аккумуляторных батарей, которые способны накапливать и обеспечивать большим количеством энергии. В этом руководстве вы узнаете о маркировке/тех. характеристиках LiPo, а также о том, как выбирать, безопасно эксплуатировать и утилизировать АКБ.

Является ли LiPo батарея безопасным источником питания?

Существует множество причин, по которым LiPo батареи могут загореться. Как правило это происходит только тогда, когда их эксплуатация осуществляется не должным образом, в результате их физического повреждения, либо по причине брака. Если вы приобретаете АКБ у проверенных брендов и бережно их эксплуатируете, то всё будет в порядке. Тем не менее рекомендуем внимательно ознакомиться с материалом руководства, чтобы узнать, как правильно обращаться с литий-полимерными аккумуляторами. Помните, безопасность превыше всего!

Базовая информация о LiPo АКБ для мини дронов

Литий-полимерные батареи, более известные как LiPo, имеют высокую плотность хранения энергии, высокую скорость разряда и малый вес, что делает их отличным кандидатом для питания радиоуправляемых моделей. Ознакомившись с основами устройства LiPo аккумуляторов, вы без труда сможете читать и самое главное понимать их спецификацию.

Напряжение АКБ и количество элементов (S)

LiPo батареи состоят из отдельных элементов/ячеек/cell(s) (также обозн. как «S»; в хобби их называют «банками»). Каждый LiPo элемент/банка имеет номинальное напряжение 3.7В. Если требуется более высокое напряжение, эти элементы могут быть соединены последовательно, чтобы впоследствии сформировать одну батарею.

Обычно при упоминании литий-полимерной АКБ ссылаются не на напряжение аккумулятора, а на количество элементов (банок) в аккумуляторе или на количество «S»:

Например: Аккумулятор на 14.8В называют «4-баночным» или «4S» аккумулятором.

К сведению

Ёмкость и размер LiPo АКБ

Ёмкость LiPo батареи измеряется в мАч/mAh (миллиампер-час/milli-amp hours). «мАч» — это, по сути, показатель того, сколько тока вы можете получить от аккумулятора в течение часа, пока он не разрядится.

Например: Для 2000 мАч Lipo аккумулятора процесс полной разрядки займет час, если вы будете разряжать его в постоянном режиме силой тока 2А. Если текущее потребление удвоить до 4А, продолжительность уменьшится вдвое (2/4 = 0.5). Если вы увеличите силу потребляемого тока до 40А в безостановочном режиме, то на полный разряд такого АКБ уйдёт всего 3 минуты (2/40 = 1/20 часа).

К сведению

На всякий случай напомним, что 1000 мАч = 1Ач.

C-рейтинг (Скорость разряда)

Литий-полимерные аккумуляторы предназначенные для питания дронов имеют в своей спецификации такой важный параметр как C-рейтинг/Токоотдача/Скорость разряда (англ. C-Rating/Discharge Rate). Зная номинальное значение «C» и ёмкость батареи, мы можем рассчитать теоретический безопасный постоянный максимальный ток разряда LiPo батареи: Макс. ток разряда = C-Rating × Ёмкость/1000.

Например: Батарея с характеристиками: 2000 мАч 65С имеет расчётный макс. ток непрерывного разряда (continuous max discharge current) — 130А.

Непрерывный и пиковый

Также на литий-полимерной АКБ могут отображаться сразу два значения «C-Rating» это: «Непрерывный (Continuous)» и «Пиковый (Burst)». Значение пикового рейтинга (обычно в два раза больше непрерывного) указывает на макс. ток, который батарея может отдать за короткий период времени (обычно это около 10 секунд).

К сведению

С-рейтинг заряда (Charge Rate)

Например: Если у вас LiPo батарея ёмкостью 2200 мАч с рейтингом заряда 2C, то максимально допустимой величиной зарядного тока для неё является — 4.4А.

Если вы не наблюдаете на лицевой стороне АКБ значения «Charge Rate», то возможно о нём упоминается на её задней стороне.

К сведению

Основные разъёмы АКБ

Эмпирическая закономерность или правило большого пальца: разъём батареи должен совпадать с тем, который используется на дроне. Если вы собираете дрон с нуля, то выберите наиболее подходящий для вас и придерживайтесь его на протяжении всего развития в хобби. Такой подход позволит вам легко менять батареи, и если в будущем вы решите построить еще один беспилотник, вы сможете использовать те же батареи.

Все Lipo батареи имеют в своём арсенале два исходящих набора проводов с разным типом разъёмов/коннекторов на концах каждого: Балансировочный провод и Основной или разрядный (за исключением 1S аккумуляторов, которые имеют только основной провод). Ассортимент разъёмов используемых на LiPo батареях достаточно широк. Основными отличиями являются форма, вес и допустимая сила тока.

Разъёмы для 1S АКБ

Разъемы 1S АКБ крошечные и соответственно рассчитаны на небольшой номинальный ток. Аккумуляторы с таким разъёмом обычно используются для питания микро квадриков, а также для игрушечных коптеров построенных на коллекторных моторах.

Разъёмы для 2S-6S АКБ

Для этой категории аккумуляторных батарей вы найдете гораздо больше различных типов разъёмов. В списке ниже, перечислены далеко не все, так как большинство из отсутствующих используются в хобби не так часто, и вам не стоит заморачиваться на счёт них. Для мини квадов, самый популярным, был и остаётся разъём XT60. Но поскольку допустимая сила тока для этого разъёма не более 60А, а мощностной потенциал таких дронов постоянно растёт, то уже в ближайшее время его заменят другие более мощные разъёмы.

Балансировочный разъём

Балансировочный разъём в основном используется для сбалансированной зарядки аккумуляторной батареи. Такая зарядка гарантирует равномерный заряд каждой банки АКБ. Количество проводов для балансного вывода зависит от количества банок АКБ, три провода имеет 2S батарея, четыре — 3S и так далее.

LiHV (так же встречаются названия: LiPoHV/High Voltage Li-Po/LiPo HV) — это разновидность обычной литий-полимерной АКБ, где аббревиатура HV означает «High Voltage или Высокое Напряжение». По сравнению с обычными LiPo АКБ, LiHV имеют увеличенную энергоёмкость, и такие аккумуляторы можно безопасно заряжать до напряжения 4.35В на банку.

Преимущества

В списке преимуществ LiHV АКБ:

К сведению

Внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление (IR — Internal Resistance) определяет качество LiPo батареи. Чем ниже значение, тем лучше. Более высокое внутреннее сопротивление уменьшает максимальный ток выдаваемый LiPo и увеличивает момент просадки напряжения. В результате большая часть энергии расходуется впустую высвобождаясь в виде тепла, что в итоге способствует перегреву АКБ.

К сведению

Как правильно выбрать LiPo АКБ для квада?

Если вы подбираете аккум для серийной модели квада, то тут всё просто. Достаточно заглянуть в спецификацию дрона и уточнить рекомендуемые параметры батареи, посредством которых осуществить выбор АКБ в каталоге одного из известных и проверенных в хобби разработчиков аккумуляторных батарей, о которых мы поговорим чуть позднее. Если питание подбирается для собранного с нуля квадрокоптера, то в таком случае путь подбора будет немного длиннее. Первым делом необходимо определить основные требования к питанию вашей сборки.

Макс. потребляемый ток

Поскольку выбор батареи зачастую является последним этапом при создании собственного дрона, мы уже знаем, какие моторы, ESC и пропеллеры будут использоваться в сборке. Ознакомившись с характеристиками моторов, в частности с таблицей данных по тяге (как правило предоставляется разработчиком моторов вместе со спецификацией), вы сможете увидеть, какой ток потребляет мотор при макс. тяге (при 100% газе).

Соображения

Выбор оптимальной ёмкости АКБ

Известно, что размер пропеллера предопределяет размер используемой рамы дрона. А зная размер дрона и требуемый C-рейтинг можно определить оптимальную ёмкость батареи. Так как большинство продвинутых пользователей ссылаются на размер дрона по размеру пропеллера, то в процессе продвижения в хобби была выработана так называемая закономерность подбора исходя из диаметра используемых пропеллеров:

Например: Допустим вы собираете 6-дюймовый мини-квад и преследуете цель добиться максимально лёгкой сборки. В таком случае будет лучшим выбрать аккум ёмкостью 1500 мАч (1.5Ач).

К сведению

Какой бренд выбрать?

Выбор зарядного устройства

Сегодня на рынке существует множество различных зарядных устройств и поэтому как и в случае с выбором АКБ лучшие и надёжные решения предлагают исключительно проверенные временем бренды, такие как: ProLead RC, SKYRC, EV-PEAK, Tenergy, ToolkitRC, HOBBYMATE, ISDT (если вы уверены, что в этом списке не хватает какого-то бренда, дайте нам знать в комментах).

Рекомендуемые ЗУ

Указанные в списке АКБ положительно зарекомендовали себя в хобби, однако это далеко не все модели, которые можно было бы порекомендовать.

Комплектация зарядных устройств не всегда включает все необходимые переходники для зарядки АКБ, но это не проблема, так как их всегда можно докупить. Мы расположили все модели в порядке от простых к продвинутым (если вы уверены, что в этом списке чего-то не хватает, дайте нам знать в комментах).

Процесс зарядки батареи для всех устройств практически идентичен. О том, как это всё происходит, рекомендуем посмотреть это видео.

Режимы зарядки

Основные режимы зарядки, которые доступны практически для любого современного ЗУ:

Параллельная зарядка

Параллельная зарядка — не самый безопасный способ зарядки LiPo-батарей, но, вероятно, один из самых быстрых способов для большинства любителей радиоуправляемого хобби вернуться в небо. Такой подход позволяет единовременно заряжать несколько АКБ в поочерёдном порядке. Однако стоит понимать, что вы делаете это на свой страх и риск.

Место и средства для безопасной зарядки LiPo

Подойдите к выбору и оснащению места для зарядки батарей с умом! Как бы пессимистично не выглядели рекомендации ниже, напомним, что по большому счёту возгорание литий-полимерных АКБ происходит исключительно в случаях их неправильной эксплуатации, либо в результате форс-мажорных обстоятельств/брака от которых никто из нас не застрахован. Следовательно, чем более основательно вы подготовитесь к возможным рискам связанным с эксплуатацией LiPo, тем легче последствия после их наступления.

Основные рекомендации

Показательный подход к безопасности

Меры предосторожности при зарядке

Внимательно следите за батареями при зарядке:

Результат проявления беспечности

Недавний печальный опыт. Как поясняет сам автор, он далеко не новичок, просто ослабил контроль над заряжаемыми LiPo АКБ. В результате пожара никто не пострадал.

Другие замечания по безопасной зарядке

Неправильное обращение с LiPo аккумуляторами может привести к пожару. Пожалуйста, не торопитесь, ознакомьтесь с этими правилами безопасности перед использованием/зарядкой батарей.

Рекомендации по эксплуатации LiPo

Замер напряжения

LiPo tester — компактное устройство позволяющее контролировать напряжение каждой банки LiPo батареи, чтобы быть в курсе равномерности уровня их заряда. Если одна из банок имеет слишком низкое или наоборот высокое напряжение, по сравнению с остальными элементами АКБ (то, что в RC хобби называют дисбалансом), то вероятнее всего эта банка испытывает проблемы, и вам необходимо провести балансную зарядку АКБ перед её использованием.

Рабочий диапазон температур LiPo

Когда лучше завершать полёт?

Это один из самых распространенных вопросов задаваемых новичками: «Когда я должен приземлиться?» Профессионалы рекомендуют завершать полёт, когда напряжение для каждой банки батареи достигает от 3.5В до 3.6В. Литий-полимерные батареи нельзя разряжать до нуля, в ней всегда должен оставаться допустимый уровень заряда!

График ниже объясняет почему. Дело в том, что напряжение в LiPo не снижается линейно по мере расхода ёмкости, а резко падает при достижении примерно 3.5В — 3.6В для каждого LiPo элемента. И если к этому времени вы еще не приземлились, то рискуете чрезмерно разрядить аккумулятор, а чрезмерная разрядка LiPo-батареи в свою очередь может привести к необратимому повреждению аккумулятора и сокращению срока его службы.

Как правильно хранить АКБ?

Если вы решили не использовать LiPo батарею в течение длительного периода времени (например, дольше, чем неделя), вам следует:

К сведению

Что делать с переразряженными АКБ?

С момента, когда LiPo батарея была полностью разряжена, время начинает работать против неё, так как в каждой банке запускаются окислительные процессы, которые постепенно и необратимо начинают ухудшать общую производительность батареи. Поэтому, чем быстрее вы подключите её к зарядному устройству, тем больше вероятность сохранить аккум с минимальным ущербом для его производительности.

Нередко ЗУ отказываются заряжать чрезмерно разряженный аккумулятор. Несмотря на то, что существуют «кустарные» методы восстановления таких АКБ (не безопасно), профессионалы рекомендуют отказаться от их дальнейшего использования!

Путешествие с LiPo АКБ

Большинство авиакомпаний и аэропортов разрешают транспортировку LiPo батарей в ручной клади пассажира. Вот несколько рекомендаций, которые нужно иметь в виду:

Что делать, если АКБ загорелась?

Утилизация LiPo

LiPo батареи имеют ограниченный срок службы обусловленный количеством циклов. Один цикл — равен одному заряду с последующим разрядом батареи. Считается, что при должной эксплуатации (упомянутой выше), используемые для питания радиоуправляемых моделей LiPo АКБ могут выдерживать до 300 циклов.

Когда утилизировать?

Конкретных норм, определяющих, когда вы должны прекратить использование аккумулятора — нет. Профессионалы утилизируют АКБ как только он заметно перестаёт выдавать былой потенциал, когда отклик дрона на перемещение стика газа становится не таким острым, а время полёта сокращается в двое. Также весом аргументом указывающим на то, что аккум пора утилизировать, выступает его внутреннее сопротивление, которое неизбежно растёт в процессе эксплуатации батареи (см. раздел выше «Внутреннее сопротивление»). Вздутые, повреждённый АКБ утилизируются сразу.

Как утилизировать?

Перед утилизацией требуется разрядить аккумулятор до значения напряжения 0В, что исключает возможность воспламенения батареи даже при разрушении её целостности. После чего нужно сдать АКБ в один из доступных пунктов приёма отработанных элементов питания. Подробно о пунктах приёма и правилах сдачи отработанных АКБ можно узнать здесь.

В кругах хобби упоминаются несколько безопасных способов разряда:

Подытожим

Итак, в представленном руководстве мы собрали самую актуальную на сегодня информацию затрагивающую вопросы терминологии, устройства, выбора, безопасной эксплуатации и утилизации LiPo предназначенных для питания FPV дронов, однако мы не утверждаем, что это всё, о чём вам необходимо знать в данной области. Подытоживая всё выше изложенное, отметим, что на текущий момент времени литий-полимерные источники питания это лучшее, что могут предложить нам технологии, которые хоть и медленно, но продолжают совершенствоваться. Вам не о чем беспокоиться, если вы соблюдаете основные правила эксплуатации и не допускаете беспечности начиная с момента выбора и заканчивая моментом утилизации LiPo АКБ. Надеемся собранный нами материал был для вас полезен. Благодарим за внимание.

В. Насколько опасны LiPo в эксплуатации?
О. Не более чем, любой другой источник питания, при условии соблюдения правил эксплуатации. Брак также предопределяет уровень безопасности будущего использования, поэтому приобретать АКБ рекомендуется только от проверенных брендов. Как говорится, «скупой платит дважды».

В. Какие бренды рекомендует RC сообщество?
О. В список известных и проверенных временем брендов на сегодня входят: Tattu, Turnigy, Infinity, Dinogy, Luminier, GNB, URUAV, Acehe, XF Power, CNHL Ministar, RDQ series (если вы уверены, что в этом списке кого-то не хватает, дайте нам знать в комментах).

В. Опасен ли вздутый аккумулятор?
О. Безусловно, да! Вздутые АКБ не допускаются к эксплуатации, не ремонтируются и сразу бракуются.

В. Что приводит к вздутию АКБ?
О. Вздутие АКБ вызывает бесконтрольно выделяющийся газ, а так как каждая банка герметично изолирована происходит вздутие. Причин для вздутия несколько: повреждение, перегрев, чрезмерный зарядный ток/перезаряд или чрезмерная (большим током) продолжительная разрядка, а также заводской брак (свойственно для «no-name» АКБ).

В. Как избежать вздутия АКБ?
О. Не перегружайте АКБ — используйте для контроля сигнализацию напряжения или мониторинг; Не перегревайте (не оставляйте батареи под солнцем или рядом с источником тепла); Никогда не перезаряжайте (правильно устанавливайте настройки зарядного устройства и следите за ЗУ во время зарядки; Храните LiPo правильно, как мы уже упоминали в этой статье.

В. Нужно ли прибегать к «Раскачке/Разгону/Обкатке» АКБ?
О. Процедура обкатки является спорной темой в FPV сообществе. По сути, такая практика предполагает, что новые батареи должны пройти серию медленных циклов (зарядки и разрядки), прежде чем использовать их в полной мере. Однако многие профессионалы не видят никакой очевидной разницы при таком подходе.

В. Прочая терминология затрагивающая LiPo АКБ.
О.

В. Каков оптимальный диапазон напряжения для зарядки и разрядки АКБ?
О. LiPo аккумулятор предназначен для работы в безопасном диапазоне напряжений от 3 до 4.2В на банку. Разряд ниже 3В может привести к необратимой потере производительности и даже повреждению батареи. Чрезмерная зарядка выше 4.2В может быть опасной и в конечном итоге привести к пожару. Несмотря на это рекомендуется прекращать работу батареи, когда её напряжение достигнет отметки в 3.5В. Например, для 3S Lipo максимальное напряжение составляет 12.6В, и вы должны посадить дрон, когда напряжение достигнет 10.5В (т.е. при 3.5В на банку).

В. Что такое внутреннее сопротивление АКБ?
О. Внутреннее сопротивление (IR — Internal Resistance) определяет качество LiPo батареи. Чем ниже значение, тем лучше. Более высокое внутреннее сопротивление уменьшает максимальный ток выдаваемый LiPo и увеличивает момент просадки напряжения. Внутреннее сопротивление LiPo батареи увеличивается в ходе эксплуатации, а сам процесс неизбежен и необратим. Именно поэтому со временем АКБ перестают выдавать былой потенциал. Большой разброс между значениями каждой банки указывает на её плохое состояние, а наименьший на хорошее. Измеряется внутреннее сопротивление как посредством специальных инструментов — тестеров, так и посредством некоторых зарядных устройств.

В. Какое зарядное устройство лучше выбрать?
О. На рынке существует множество различных ЗУ, поэтому, как и в случае с выбором АКБ, лучшие и надёжные решения предлагают исключительно проверенные временем бренды. В список лучших брендов входят: ProLead RC, SKYRC, EV-PEAK, Tenergy, ToolkitRC, HOBBYMATE, ISDT (если вы уверены, что в этом списке кого-то не хватает, дайте нам знать в комментах).

В. Какой режим зарядки ЗУ лучше всего подходит для заряда LiPo?
О. Режим балансной зарядки (Balance charge) — в данном случае зарядное устройство контролирует напряжение каждой банки и осуществляет их зарядку по отдельности, поддерживая на протяжении всего процесса равное напряжение. Это самый безопасный и рекомендуемый способ зарядки литий-полимерных аккумуляторов, который помимо всего прочего исключает как момент недозаряда каждой банки, так и самый опасный момент перезаряда.

В. Насколько безопасен параллельный способ зарядки АКБ?
О. Несмотря на то, что параллельная зарядка позволяет быстро и без заморочек единовременно заряжать несколько АКБ, заметно сокращая томительное время ожидания, данный способ всё же считается не безопасным. В связи с чем, параллельная зарядка наиболее актуальна исключительно в полевых условиях, где возможность спалить дорогостоящее имущество сводится к минимуму.

В. Что надёжнее «LiPo Bags» или железный ящик?
О. Безусловно преимущество за железными ящиками, что констатируют многочисленные тестовые обзоры. На сегодня такие средства как «LiPo Bags» редко справляются с возложенной на них задачей, и даже, если они выполняют свои функции, то как правило не пригодны для последующего применения, чего не скажешь про железные ящики, достаточно почистить и они снова в строю.

В. Каков рабочий диапазон температур LiPo?
О. Для мини-квадов макс. отдача LiPo АКБ достигается при температуре от 25°C до 55°C. Холодные погодные условия заметно ухудшают производительность LiPo: снижается скорость разряда и эффективная ёмкость (до 40%). Распространённые симптомы при использовании LiPo в условиях отрицательных температур: более короткое время полёта, потеря мощности/подхвата и сильная просадка напряжения. Для оптимальной работы, перед полётом АКБ желательно разогреть до 30°C … 35°C (например, положить батареи в карман или прибегнуть к так называемым «Heated LiPo Protective Bag»). Также LiPo не нравится, когда слишком жарко. Как только температура батареи достигает 60°C, она может вздуться и загореться.

В. Когда лучше прекращать полёт?
О. Рекомендуется завершать полёт, когда напряжение достигает от 3.5В до 3.6В на банку. Это связано с тем, что напряжение в LiPo не снижается линейно по мере расхода ёмкости, а резко падает при достижении примерно 3.5В — 3.6В для каждого LiPo элемента. И если к этому времени вы еще не приземлились, то рискуете чрезмерно разрядить аккумулятор, а чрезмерная разрядка LiPo приводит к необратимому повреждению аккумулятора и сокращению срока его службы.

В. Куда сдавать отработанные LiPo АКБ?
О. Подробно о пунктах приёма и правилах сдачи можно узнать здесь.

Источник