Балансировочное устройство для заряда аккумуляторов lipo. Схема очень простого балансира, для правильной зарядки литиевых аккумуляторов. Тестирование ЗУ SkyRC e450
Иногда есть необходимость в зарядке Li-Ion аккумулятора, состоящего из нескольких последовательно соединенных ячеек. В отличие от Ni-Cd аккумуляторов, для Li-Ion аккумуляторов необходима дополнительная система управления, которая будет следить за равномерностью их заряда. Зарядка без такой системы рано или поздно приведет к повреждению элементов аккумулятора, и вся батарея будет неэффективна и даже опасна.
Балансировка — это режим заряда, который контролирует напряжение каждой отдельной ячейки в батареи аккумулятора и не допускает превышения напряжения на них выше установленного уровня. Если одна из ячеек зарядиться раньше остальных, балансир берет на себя избыточную энергию и переводит ее в тепло, не допуская превышения напряжения заряда конкретной ячейки.
Для Ni-Cd аккумуляторов нет необходимости в такой системе, поскольку каждый элемент батареи при достижении своего напряжения перестает принимать энергию. Признак заряда Ni-Cd — это увеличение напряжения до определенного значения, с последующим его снижением на несколько десятков мВ и повышением температуры, поскольку излишняя энергия переходит в тепло.
Перед зарядкой Ni-Cd должны быть разряжены полностью, в противном случае возникает эффект памяти, который приведет к заметному снижению емкости, и восстановить ее можно только путем нескольких полных циклов заряда/разряда.
С Li-Ion аккумуляторами все наоборот. Разрядка до слишком низких напряжений вызывает деградацию и необратимое повреждение с увеличением внутреннего сопротивления и уменьшением емкости. Также зарядка полным циклом быстрее изнашивает аккумулятор, чем в режиме подзарядки. Аккумулятор Li-Ion не проявляет симптомов заряда как у Ni-Cd, так что зарядное устройство не может обнаружить момент полного заряда.
Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…
Li-Ion как правило заряжают по методу CC/CV, то есть, на первом этапе заряда устанавливают постоянный ток, например, 0,5 С (половина от емкости: так для для аккумулятора емкостью 2000 мАч ток заряда составит 1000мА). Далее при достижении конечного напряжения, которое предусмотрел производитель (например, 4,2 В), заряд продолжают стабильным напряжением. И когда ток заряда снизится до 10..30мА аккумулятор можно считать заряженным.
Если у нас батарея аккумуляторов (несколько аккумуляторов соединенных последовательно), то мы заряжаем, как правило, только через клеммы на обоих концах всего пакета. При этом мы не имеем никакой возможности контролировать уровень заряда отдельных звеньев.
Возможно, что будет так, что один из элементов будет иметь более высокое внутреннее сопротивление или чуть меньшую емкость (в результате износа аккумулятора), и он быстрее остальных достигнет напряжение заряда 4,2 В, в тоже время у остальных будет только по 4,1 В, и вся батарея не покажет полный заряд.
Когда напряжение батареи достигнет напряжение заряда, может оказаться так, что слабый элемент зарядиться до 4,3 В или даже больше. С каждым таким циклом такой элемент будет все больше и больше изнашиваться, ухудшая свои параметры, до тех пор, пока это не приведет к выходу из строя всей батареи. Мало того, химические процессы в Li-Ion нестабильны и при превышении напряжения заряда значительно повышается температура аккумулятора, что может привести к самовозгоранию.
Простой балансир для li-ion аккумуляторов
Что же тогда делать? Теоретически самый простой способ заключается в использовании стабилитрона, подключенного параллельно каждому элементу батареи. При достижении напряжения пробоя стабилитрона, он начнет проводить ток, не позволяя повышаться напряжению. К сожалению, стабилитрон на напряжение 4,2 В не так легко найти, а 4,3 В уже будет слишком много.
Выходом из данной ситуации может быть применение популярного . Правда в этом случае ток нагрузки не должен превышать более 100 мА, что очень мало для заряда. Поэтому ток необходимо усилить при помощи транзистора. Такая схема, подключенная параллельно к каждой ячейки, защитит ее от перезаряда.
Это слегка измененная типовая схема подключения TL431, в datasheet ее можно найти под названием „hi-current shunt regulator” (сильноточный регулятор шунта).
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.
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.
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
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.
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.
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о зарядно-балансировочном устройстве SkyRC e450, позволяющим заряжать в режиме балансировки током от 1А до 4А практически все типы аккумуляторных сборок (2S-4S) на основе лития (Li-Ion / Li-Pol / Li-Fe / Li HV) и никеля (NiCd / NiMH). Данный прибор представляет огромный интерес, в первую очередь, для людей, увлекающихся РУ техникой и имеющих большой парк различных модельных аккумуляторов. Несмотря на огромный функционал, для обычных пользователей есть пара нюансов, поэтому кому интересно, милости прошу под кат.
Общий вид зарядно-балансировочного устройства SkyRC e450:
Зарядник был куплен с учетом нафармленных поинтов всего за 20 доларов:
Краткие ТТХ:
— Производитель – SkyRC
— Модель – e450
— Корпус – пластик
— Напряжение питания – 100-240V
— Зарядный ток – 1А — 4А (шаг 1А)
— Ток балансировки – 300ma
— Типы поддерживаемых аккумуляторов:
— — — никелевые (NiCd / NiMH) — 6S-8S
— Размеры – 110мм*69мм*41мм
— Вес – 225гр
Комплектация:
— зарядное устройство SkyRC e450
— сетевой кабель с евровилкой длиной 1м
— выходной силовой провод с модельным разъемом XT60
— инструкция
Зарядное устройство SkyRC e450 поставляется в очень компактной цветной коробочке из плотного гофрокартона:
С торцов коробки указаны все основные спецификации:
Для подключения к большинству модельных Li-Pol аккумуляторов, в комплекте присутствует силовой провод с разъемом XT60 на конце:
Данного провода хватит большинству пользователей, ведь разъем XT60 один из самых надежных и его стараются применять в большинстве мощных РУ моделей. Хотелось бы видеть какой-нибудь универсальный провод с несколькими разъемами (EC, T-Plug, jST и Tamiya). Хотя с другой стороны, второй дополнительный провод с двумя обычными крокодилами, решил бы эту проблему, поскольку крокодилами можно подключиться практически ко всем разъемам напрямую. Если не ошибаюсь, у модели e430 силовой разъем вообще не распаян, поэтому придется докупать сам разъем.
Для подключения к питающей сети служит сетевой провод с евровилкой длиной около 1м:
В комплекте имеется краткое руководство по эксплуатации на английском языке:
Итого, комплектация хорошая, все доступно для работы «из коробки».
Габариты:
Зарядное устройство SkyRC e450 очень компактное. Его размеры всего 110мм*69мм*41мм. Вот сравнение с распространенными зарядниками для 1S-3S аккумуляторов SkyRC e3 и его клоном Imax B3:
Ну и по традиции, сравнение с тысячной банкнотой и коробком спичек:
Вес зарядника также небольшой – около 223гр:
Внешний вид:
Зарядное устройство SkyRC e450 выполнено в черном пластиковом корпусе с множеством вентиляционных отверстий, хотя при работе греется не очень сильно:
По сути, данная зарядка представляет собой несколько доработанную модель e430, в которой добавлена возможность заряда высоковольтовых литиевых аккумуляторов (HV 4,35V), а также аккумуляторов на основе никеля (NiCd/NiMH). К тому же, инженеры увеличили зарядный ток до 4А и несколько изменили управление. Можно сказать, что данный комбайн имеет просто фантастические возможности, кроме нескольких НО, о которых чуть позже.
Зарядное устройство не изобилует элементами управления. Для управления зарядом служит единственная прямоугольная кнопка, отвечающая за тип аккумуляторов, а также переключатель с выбором зарядного тока.
Основные разъемы расположены с переднего (питание) и правого (балансировка) торцов:
По умолчанию, сетевой разъем заклеен наклейкой с предупреждением:
С подключенным комплектным «хвостиком» выглядит следующим образом:
Разобрать устройство я не смог, поскольку на корпусе нет ни одного винта. Скорее всего, корпус просто склеен, как модель Е3.
Управление и индикация работы:
По управлению все просто:
1) сначала подключаем зарядное устройство к сети. При этом должны мигнуть одновременно все четыре индикатора сначала красным, а затем зеленым цветом. После этого останется активным лишь один индикатор зеленого цвета, означающий, что зарядное устройство готово к работе. По умолчанию зарядник настроен на заряд Li-Pol аккумуляторов (крайний левый индикатор)
2) затем выбираем тип батареи (LiPo/LiFe/LiHV/NiMH) с помощью единственной прямоугольной кнопки и желаемый зарядный ток (1A/2A/3A/4А) с помощью переключателя
3) далее подключаем балансировочный разъем в соответствующее гнездо. Левый разъем – для 2S, средний – для 3S, правый — для 4S сборок (двух/трех/четырехбаночные сборки аккумуляторов)
4) подключаем выходные силовые разъемы
В инструкции четкая последовательность не указана. Я специально попробовал поменять местами 3 и 4 этапы, т.е. сначала подключил силовые разъемы, а затем балансировочные — разницы нет никакой.
Теперь по поводу заряда аккумуляторов на основе никеля (NiCd/NiMH). В данной модели можно заряжать лишь сборки 6S-8S, т.е. сборки с 6-8 последовательно соединенными аккумуляторами. Менее 6S нельзя, т.е. минимум как раз 7,2V (6S). В этом режиме никакой балансировки нет, подключение идет к силовым разъемам. Для заряда таких сборок необходимо выбрать тип аккумуляторов «NiMH» и зажать кнопку на 2 секунды, после этого начнется заряд.
Индикация заряда:
— индикатор горит красным цветом – уровень заряда батареи менее 25%
— индикатор мигает красным цветом — уровень заряда батареи от 25% до 50%
— индикатор мигает желтым цветом — уровень заряда батареи от 50% до 75%
— индикатор мигает зеленым цветом — уровень заряда батареи от 75% до 99%
— индикатор горит зеленым цветом – батарея полностью заряжена
Конечное напряжение при заряде:
— Li-Pol / Li-Ion – 4,2V на каждую банку
— Li-Fe — 3,6V на каждую банку
— Li HV — 4,35V на каждую банку
— NiCd / NiMH – 1,5V на каждую банку
Тестирование ЗУ SkyRC e450:
Поскольку SkyRC e450 – зарядно-балансировочное устройство, то немного расскажу о балансировке. Она предназначена для выравнивания напряжения на ячейках/банках аккумуляторной сборки, соединенных последовательно две или более (2S-4S). Как известно, аккумуляторов с абсолютно одинаковыми параметрами не бывает, поэтому один разряжается чуть быстрее, другой – чуть медленнее остальных. Следовательно, и при заряде один зарядится чуть быстрее, другой – чуть медленнее. Хотелось бы отметить важную особенность данных моделей, а именно наличие правильной балансировки. Есть зарядные устройства на 4S без силовых разъемов, где применены четыре отдельных зарядных модуля и выведены в балансировочной колодке наружу. Это такие же зарядники, как SkyRC e3, Imax B3 и т.д., но на четыре (4S) банки. Они заряжают быстрее, но балансировка там несколько страдает, к тому же отсутствуют «мозги», из-за чего можно с легкостью спалить как сам зарядник, так и аккумуляторы.
Для тестирования соберем простенький стенд из холдера/держателя на три аккумулятора, трех вольтметров и одного ампервольтметра:
Если вставить аккумы, то можно заметить большую разбалансировку:
Подключаем стенд к заряднику, выставляем необходимые параметры (тип аккумуляторов – Li-Pol/Li-Ion, зарядный ток – 4А):
Индикация уровня заряда батареи (сборки) достаточно грубая, поэтому особо ориентироваться на нее не стоит. Нужно лишь запомнить, что горящий красный индикатор – очень низкий уровень заряда, мигающий красный – средний уровень, мигающий зеленый – более 75%, а горящий зеленый индикатор – полностью заряжен.
К сожалению, зарядное устройство чуть занижает зарядный ток:
В подтверждение замер токовыми клещами UNI-T UT204A, обзор на которые я делал ранее:
Для скептиков, показания были аналогичными, что и с True RMS мультиметром UNI-T UT61E.
Теперь непосредственно о процессе заряда:
Аккумуляторы на основе лития, ЗУ SkyRC e450 заряжает по алгоритму CC/CV, метод балансировки — CV phase, т.е. балансир не активен до тех пор, пока какая-либо банка (ячейка) не перейдет в режим CV. При достижении на какой-либо банке напряжения 4,16-4,17V балансир активируется и грубо говоря, временно отключает данную банку, перенаправляя энергию заряда на оставшиеся банки. Анализируя поведение данной модели, могу сказать следующее: как только нижняя банка достигла напряжения 4,16-4,17V балансир активировался, ее заряд прекратился, а вся энергия заряда распределялась между оставшимися двумя. Это видно по фото ниже:
Причем самое интересное то, что верхняя банка начала отдавать часть энергии для заряда средней и как только напряжение на этих двух банках выровнялось (3,94V), заряд всех банок продолжился:
Несмотря на одновременный заряд всех трех банок, нижняя банка получала гораздо меньше, чем остальные две, сказывалась заслуга балансировки:
Поскольку балансировочный ток всего около 300ma, то процесс выравнивания напряжения при сильном дисбалансе не слишком быстрый. При небольшом разбросе напряжения на банках, балансировка занимает около 10минут, не более.
По достижении напряжения около 4,17V на всех трех банках, пошел практически «равномерный» заряд для всех трех банок, балансир следил за тем, чтобы напряжение на них было практически одинаковым:
По достижении определенного значения (около 4,2V), заряд прекратился:
Хотелось бы видеть точное побаночное напряжение 4,2V, но 4,19V, в принципе, вписывается с большим запасом (заявлена погрешность 0,02V). Главное, что уровень напряжения на всех банках один и тот же, а небольшой недозаряд даже полезен для сохранения ресурса работы аккумулятора.
Особенности данной модели или то, что мне не очень нравится:
Несмотря на все плюсы, зарядное устройство имеет и некоторые особенности, отчего сфера применения зарядника несколько сужается, точнее даже смещается в сторону чистого РУ моделизма:
— нельзя снизить ток для аккумуляторов на основе никеля (NiCd/NiMH) менее 1А. Учитывая невысокую емкость аккумуляторов на основе никеля, а также отсутствие балансировки, зарядный ток 1А для них высоковат. В режиме заряда никеля, минимальной сборкой является 6S (шесть банок)
— нельзя снизить ток для аккумуляторов на основе лития. Для компактных РУ моделей с небольшими аккумуляторами (2S 500-750mah) ток заряда в 1А вреден и может привести к возгоранию
— нельзя заряжать одиночные аккумуляторы (1S). Хоть эта функция и не была заявлена, но я до последнего надеялся, что ее можно реализовать. Если бы разработчики добавили режим 1S – это был бы, наверно, самый функциональный комбайн. С другой стороны, он составил бы сильную конкуренцию другим, более дорогим моделям, поэтому разработчиков можно понять
— зарядное устройство не имеет режима «разряда» или «хранения». Модельные «липольки» не рекомендуется хранить полностью заряженными, поэтому по окончании сезона их лучше разрядить до определенного значения
— зарядное устройство не имеет дополнительного гнезда для питания от бортового аккумулятора автомобиля или автоприкуривателя, как более «продвинутые» собратья, поэтому о зарядке модельных аккумуляторов в полевых условиях можно забыть, либо приобретать отдельно автомобильный инвертор 12V -> 220V
Плюсы:
+ бренд, гарантия качества
+ высокие токи заряда с возможностью выбора
+ качественная балансировка (300ma, хорошая точность)
+ встроенный БП
+ провод с разъемом XT60 в комплекте
+ простота управления и использования
Минусы:
— зарядный ток несколько занижен (максимум 3,7А)
— цена
Вывод: вцелом, зарядное устройство оставило хорошие впечатления. Оно достаточно компактное, не требует внешнего питания, с «мозгами» и простым управлением, хорошими токами заряда и точной балансировкой. Но вот отсутствие режима заряда отдельных аккумуляторов (1S) и небольшого тока заряда (0,5А) – это небольшой минус, отчего данная модель будет интересна только моделистам с мощными аккумуляторами. В связи с этим, если сравнить данную модель с популярным iMax B6, то последний выигрывает по функционалу, но проигрывает по удобству, оснастке и управлению. Скажем так, ЗУ SkyRC e450 сделан для «домохозяев», которым нужно лишь зарядить модельный аккумулятор и идти проверять его в деле…
За отсутствие кисок благодарим некоторых товарищей…
Наверняка, каждый радиолюбитель сталкивался с проблемой, подключая литиевые аккумуляторы последовательно, замечал что один садиться быстро а другой еще вполне держит заряд, но из за другого севшего вся батарея не выдает нужного напряжения. Это происходит от того что при зарядке всего блока батарей, они заряжаются не равномерно, и часть батарей набирают полную емкость а часть нет. Это приводит не только к быстрому разряду, но и к выходу из строя отдельных элементов, из за постоянной не до зарядки.
Исправить проблему достаточно просто, на каждый аккумуляторный элемент нужен так называемый балансир, устройство которое после полной зарядки батареи блокирует ее дальнейший перезаряд, и управляющим транзистором обводит зарядный ток мимо элемента.
Схема балансира достаточно проста, собрана на прецизионном управляемом стабилитроне TL431A, и транзисторе прямой проводимости BD140.
После долгих экспериментов схема немного изменилась, в место резисторов было установлено 3 последовательно включенных диода 1N4007, работать балансир стал как по мне стабильней, диоды при зарядке ощутимо греются, это следует учитывать при разводке платы.
Принцип работы очень прост, пока напряжение на элементе меньше 4,2 вольта, идет зарядка, управляемый стабилитрон и транзистор закрыты и не влияют на процесс зарядки. Как только напряжение достигнет 4,2 вольта, стабилитрон начинает открывать транзистор, который через резисторы суммарным сопротивлением 4 Ома шунтирует аккумулятор, тем самым не давая напряжению подняться выше верхнего порога 4,2 вольта, и дает возможность зарядиться остальным аккумуляторам. Транзистор с резисторами спокойно пропускает ток около 500 мА, при этом он нагревается градусов до 40-45. Как только на балансире загорелся светодиод аккумулятор который к нему подключен полностью заряжен. То есть, если у вас соединено 3 аккумулятора, то окончанием заряда нужно считать загорание светодиодов на всех трех балансирах.
Настройка очень проста, подаем на плату (без аккумулятора) напряжение 5 вольт через резистор примерно 220 Ом, и меряем на плате напряжение, оно должно быть 4,2 вольта, если оно отличается то подбираем резистор 220 кОм в небольших пределах.
Напряжение для зарядки нужно подавать примерно на 0,1-0,2 вольта больше чем напряжение на каждом элементе в заряженном состоянии, пример: у нас 3 последовательно соединенных аккумулятора по 4,2 вольта в заряженном состоянии, суммарное напряжение 12,6 вольта. 12,6 + 0,1 + 0,1 + 0,1 = 12,9 вольта. Также следует ограничит ток заряда на уровне 0,5 А.
Как вариант стабилизатора напряжения и тока можно использовать микросхему LM317, включение стандартное с даташита, схема выглядит следующим образом.
Трансформатор нужно выбирать с расчета — напряжение заряженной батареи + 3 вольта по переменке, для корректной работы LM317. Пример у вас батарея 12,6 вольта + 3 вольт = трансформатор нужен 15-16 вольт переменного напряжения.
Так как LM317 линейный регулятор, и падение напряжения на нем превратится в тепло, обязательно устанавливаем ее на радиатор.
Теперь немного о том как рассчитать делитель R3-R4 для стабилизации напряжения , а очень просто по формуле R3+R4=(Vo/1.25-1)*R2 , величина Vo — это напряжение окончания заряда (максимальное выходное после стабилизатора).
Пример: нам нужно получить на выходе 12,9 вольта для 3-х. батарей с балансирами. R3+R4=(12.9/1.25-1)*240=2476,8 Ом. что примерно ровняется 2,4 кОм + у нас стоит подстроечный резистор, для точной подстройки (470 Ом), что позволит нам, без проблем установить расчетное выходное напряжение.
Теперь расчет выходного тока, за него отвечает резистор Ri, формула простая Ri=0.6/Iз , где Iз — максимальный ток заряда. Пример нам нужен ток 500 мА, Ri=0.6/0,5А= 1,2 Ом. Следует учитывать, что через данный резистор течет зарядный ток, потому мощность его стоит брать 2 Вт. Вот и все, платы я не выкладываю, они будут когда я соберу зарядное устройство с балансиром для своего металлоискателя.
Я его заряжаю через переходной провод с помощью Turnigy.
Переделка простая, но вот зарядное доступно не каждому.
Решил сделать простое и надежное балансировочное зарядное устройство. Большинство деталей найдется у любого мастера, а ряд деталей доступен для заказа из Китая, ну или можно купить в магазине радиотоваров.
Инструменты и материалы:
Корпус для устройства;
— платы зарядок для планшета;
— контроллера для литий-иона;
— разъем со штырями;
— разъем с гнездами;
— выключатель;
— провода, паяльник, клеевой пистолет.
Монтировать зарядное устройство буду в корпусе сгоревшего роутера. В процессе монтажа схемы, понял, что выбрал маленький корпус. Процесс сборки немного усложнился, но я с поставленной задачей справился, но об этом дальше. Плата роутера может еще для чего сгодится.
Для каждого канала, я применю платы от зарядок. Количество плат, можно применить и большего количества или меньшего. У меня три канала и зарядок тоже три.
Следить за процессом заряда будут контроллеры заряда для литий-иона. Применить можно и с BMS, но он в данном случае не нужен. У меня одна плата новая, а две со спаянными разъемами(куда то применял их). Разъем абсолютно не мешает работе и процессу сборки.
На заднюю панель роутера, нужно вырезать полоску пластика. У меня стеклотекстолит толщиной полтора миллиметра. В полоске вырезаем окошки под выключатель питания и разъем балансировки.
Разъем я применил от старого жесткого диска, на 4 контакта. Выключатель снял со сгоревшего блока ATX. Так же просверлил отверстия под винты. для крепления планки. Позже просверлю отверстие под сетевой шнур. Разъем приклеил на соду с супер клеем.
Контроллеры заряда будут установлены в корпусе и индикации не будет видно. Для этого я взял разноцветные светодиоды. Красный отображает процесс заряда, а зеленый его окончание.
Чтоб подпаять светодиоды к плате, я применил отрезки шлейфа IDE.
Платы контроллеров нужно соединить с платами зарядок. Я соединил их луженым проводом на 0.5 мм. Получилось довольно жестко.
Шлейфы со светодиодами припаял вместо штатных светодиодов контроллеров. Сразу бросается в глаза, что зеленый светодиод уменьшился в размере. Я допустил ошибку и не проверил светодиоды, они оказались сгоревшими. Припаял какие попались под руку.
Платы приклеил на термо клей. Держатся отлично, пробовал кидая на пол)) Перед приклеиванием подпаял сетевые провода.
Просверлил отверстие под сетевой шнур. Распаял один из проводов на выключатель. Второй сетевой соединил вместе с оставшимися проводами от плат зарядок.
Светодиоды приклеил на места, где раньше были установлены светодиоды платы роутера. Клеил на термо клей.
Выходные провода контроллеров соединил последовательно. Плюс припаял на первый контакт. На второй контакт, припаял соединение проводов минуса первого и плюса второго контроллеров. Далее распаиваем остальные провода по порядку.
Одеваем крышку и прикручиваем. Откладываем в сторону зарядное устройство и распаиваем зарядный провод.
Провода применил со сгоревшего блока питания. Распаял соответственно доработанного аккумулятора шуруповерта. По схеме провода распаиваются по порядку от первого к четвертому. Места спайки изолирую термоусадкой.
HobbyCharger01 | ROBITON
- микропроцессорный контроль заряда
- быстрая балансировка каждого аккумулятора
- быстрый заряд с автоматическим отключением
- безопасный двухфазный метод заряда «постоянный ток-постоянное напряжение»
- защита от перегрева, переполюсовки, перезаряда и короткого замыкания
- автоматическое выявление неисправных батарей
ROBITON HobbyCharger01 — быстрое, полностью автоматическое зарядное устройство с балансиром, специально разработанное для заряда для литий-ионных, литий-полимерных и литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей из 1-4 элементов. Используя наиболее эффективный метод заряда, сочетающий фазу заряда постоянным током, сменяемую фазой заряда с постоянным напряжением, это балансировочное зарядное устройство абсолютно безопасно заряжает литиевые аккумуляторы. Благодаря функциям защиты от перегрева, переполюсовки и короткого замыкания, препятствует повреждению как зарядного устройства, так и аккумуляторов. Устройство простое и удобное в использовании, так как процесс заряда и балансировки осуществляется автоматически.
Балансирочоное зарядное устройство ROBITON HobbyCharger01 работает от сети 100-240В и автомобильного прикуривателя 12В, адаптеры в комплекте.
Почему необходимо использовать зарядное устройство с балансировкой?
Каждый аккумулятор в сборке имеет свое внутреннее сопротивление. В процессе заряда, степень накопления заряда у каждого аккумулятора будет разной в зависимости от его внутреннего сопротивления. Li-ion и Li-Pol аккумуляторы чувствительны к перезаряду.
В результате при заряде аккумуляторных сборок обычными зарядными устройствами:
— аккумуляторы не могут быть заряжены полностью
— аккумуляторы могут быть чрезмерно заряжены, что не безопасно
— уменьшается срок службы батареи – количество возможных циклов заряд-разряд
Балансировочное зарядное устройство ROBITON HobbyCharger01 позволяет полностью зарядить каждый аккумулятор в сборке без риска чрезмерного заряда и увеличивает срок службы аккумуляторной сборки.
Технические характеристики:
Вход: AC 100- 240В ~ 50/ 60 Гц
DC 12-24В 1,0-1,5А
Выход: DC Li-ion/Li-Po 4,2В-16,8В
DC LiFePO4 3,6-14,4В
Выходной ток: 1А макс.
Балансная зарядка на iMax B6
Универсальное зарядное устройство iMax B6 умеет заряжать литиевые, никель-металгидридные и свинцовые аккумуляторы. Одновременно можно заряжать до шести литиевых аккумуляторов. Есть возможность балансировки, но балансных проводов в комплекте нет. Я наконец-то купил эти провода и разобрался с балансной зарядкой.
Для зарядки аккумуляторы соединяются последовательно, при этом получается, что если физические свойства аккумуляторов отличаются (а они отличаются всегда хоть на чуть-чуть), часть аккумуляторов недозаряжается, а часть перезаряжается. Чтобы устранить эту проблему, используется балансная зарядка, при которой к каждому аккумулятору подключается дополнительный провод.
У iMax B6 есть пять разъёмов балансировки — на 2, 3, 4, 5 и 6 аккумуляторов. На Aliexpress продаются наборы балансировочных проводов под все разъёмы и я купил такой набор за $1.22.
Оказалось, что достаточно только одного разъёма — семиконтактного 6S. Контакты всех балансировочных разъёмов у iMax соединены: у всех разъёмов справа минус, потом контакт от плюса первого аккумулятора, потом от второго и так далее. Пять разъёмов сделано для подключения готовых сборок аккумуляторов с балансными разъёмами.
Спаял хорошие холдеры на шесть аккумуляторов и припаял к ним шестиконтактный балансировочный разъём.
С помощью этой оснастки можно заряжать 1, 2, 3, 4, 5 и 6 аккумуляторов. Если аккумуляторов меньше шести, они ставятся. начиная от минусового контакта. Силовые контакты зарядки подключаются следующим образом: минусовой всегда к минусу первого аккумулятора, плюсовой — к плюсу последнего (в зависимости от количества аккумуляторов это может быть разный контакт холдеров).
На iMax выбирается режим BAL (а не CHG).
Если во время зарядки нажать кнопку Inc, будет отображаться напряжение на каждом аккумуляторе.
Для балансной зарядки важно, чтобы аккумуляторы изначально были разряжены одинаково, иначе зарядка может занять очень продолжительное время. Если при зарядке ток упал до 0.1 A, напряжение одного из аккумуляторов достигло 4.2 V, а напряжение остальных сильно ниже, лучше остановить зарядку, вынуть зарядившийся аккумулятор и продолжить заряжать остальные. Это может оказаться гораздо быстрее.
P.S. На всякий случай добавлю схему подключения, взятую из интернета.
© 2019, Алексей Надёжин
| Тип разъёма | Сетевая вилка и автомобильный прикуриватель | Совместимые модели | ROBITON HobbyCharger01 — с балансировкой для Li-Po, Li-Ion, Li-FePO4 аккумуляторных сборок | Артикул (FBS) | (HobbyCharger01)-HobbyCharger01 | Назначение | Зарядное устройство с балансировкой для Li-Po, Li-ion, LiFePO4 аккумуляторных сборок | Номинальное (входное) напряжение (V) | 100- 240V | Входной коннектор | Сетевая вилка и автомобильный прикуриватель | Совместимые артикулы | Зарядное устройство с балансировкой для Li-Po, Li-ion, LiFePO4 аккумуляторных сборок. |
Малогабаритное зарядное устройство EV-Peak E3 для литиевых аккумуляторов 2S-4S с током заряда 3А
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о зарядно-балансировочном устройстве EV-Peak E3, позволяющим заряжать аккумуляторные сборки (2S-4S) на основе лития (Li-Ion / Li-Pol) в режиме балансировки током 3А. Данный прибор представляет огромный интерес, в первую очередь, для людей, увлекающихся РУ техникой и имеющих большой парк различных модельных аккумуляторов, а также для переделки электроинструмента на литий. Зарядное устройство имеет некоторые особенности, поэтому кому интересно, как устройство показало себя в работе, милости прошу под кат.
Общий вид зарядно-балансировочного устройства EV-Peak E3:
Данный зарядник покупался с конкретной целью – быстрая зарядка переделанной на литий 4S батареи шуруповерта. На момент покупки он стоил $14,99, чего-то аналогичного по функционалу (заряд 4S через балансировочный выход) за эти деньги просто нет.
Купить данное зарядное устройство можно здесь
Краткие ТТХ:
— Производитель – EV-Peak
— Модель – e3
— Корпус – пластик
— Напряжение питания – 100-240V
— Зарядная мощность – 30W
— Зарядный ток – 3А (фиксирован, постепенно снижается)
— Ток балансировки – 400ma
— Типы поддерживаемых аккумуляторов – литиевые (Li-Ion / Li-Pol) 2S-4S
— Размеры – 116мм*72мм*40мм
— Вес – 170гр
Комплектация:
— зарядное устройство EV-Peak E3
— сетевой шнур с евровилкой длиной 1м
— инструкция
Зарядное устройство EV-Peak E3 поставляется в компактной коробочке темного цвета из плотного гофрокартона, на которой присутствует логотип компании и наименование модели:
С торца коробки указаны основные спецификации устройства и тип вилки питания:
Для подключения к питающей сети служит сетевой шнур с евровилкой длиной около 1м:
В комплекте имеется краткое руководство по эксплуатации на английском языке:
Итого, комплектация хорошая, все доступно для работы «из коробки».
Габариты:
Зарядное устройство EV-Peak E3 очень компактное. Его размеры всего 116мм*72мм*40мм. Вот сравнение с аналогом в лице SkyRC e450:
Ну и по традиции, сравнение с тысячной банкнотой и коробком спичек:
Вес зарядного устройства небольшой – около 185гр:
Внешний вид:
EV-Peak E3 представляет собой зарядно-балансировочное устройство, способное заряжать аккумуляторные сборки (2S-4S) на основе лития (Li-Ion / Li-Pol) током 3А. Ток балансировки при этом – около 400ma. В отличие от SkyRC e450, в зарядном устройстве EV-Peak E3 отсутствует возможность заряда высоковольтовых литиевых аккумуляторов (HV 4,35V), литий-фосфатных (Li-Fe), а также с некоторой натяжкой аккумуляторов на основе никеля (NiCd/NiMH). К тому же, отсутствует возможность выбора зарядного тока, что является одним из главных минусов устройства. Другими словами, ЗУ EV-Peak E3 идеально подойдет для быстрой зарядки емких аккумуляторных сборок от радиоуправляемых моделей или электроинструмента.
Зарядное устройство EV-Peak E3 выполнено в черном пластиковом корпусе с множеством вентиляционных отверстий по бокам и включает в себя как схему управления зарядом, так и блок питания:
Основной концепцией компании является простота и надежность. В связи с этим, ЗУ EV-Peak E3 лишено каких-либо кнопок управления, а пользователю доступны лишь гнездо для подключения сетевого шнура и гнёзда для подключения аккумуляторных сборок. Расположены они по разным торцам устройства:
С противоположного торца присутствуют три гнезда для подключения трех видов аккумуляторных сборок (слева внизу – 2S, справа внизу — 3S, сверху — 4S):
На нижней стороне корпуса присутствует наклейка с указанием основных характеристик устройства, а также четыре пластиковые ножки:
Для индикации процесса (уровня) заряда предназначены 4 светодиодных индикатора:
После подключения аккумулятора, заряд начинается не сразу. В режиме ожидания поочередно мигают два индикатора, а при подключении аккумуляторной сборки сначала происходит проверка правильности подключения, а лишь затем начинается заряд.
Управление и индикация работы:
По управлению все банально и просто:
1) сначала подключаем зарядное устройство к сети. При этом должны поочередно мигать два индикатора
2) далее подключаем балансировочный разъем аккумулятора в соответствующее гнездо. Левый нижний разъем – для 2S, правый нижний – для 3S, верхний — для 4S сборок (двух/трех/четырехбаночные сборки аккумуляторов)
3) электроника проверяет правильность подключения и начинает заряд
Основное отличие зарядного устройства EV-Peak E3 от аналогичного SkyRC e450 в том, что нет необходимости подключать силовой разъем к устройству, поскольку питание подается сразу же на крайние балансировочные выводы:
Хотелось бы также заметить, что данное устройство кардинально отличается от SkyRC e3 и его многочисленных копий:
В тех устройствах установлены три независимых линейных контроллера (TP4056 или аналоги), заряжающие каждый свою банку током 0,8-1А. Балансировка, как таковая, там отсутствует и заряд начинается сразу же после подключения. Соответствие конечных напряжений на ячейках оставляет желать лучшего, впрочем, как и зарядный ток. В свою очередь, зарядное устройство EV-Peak E3 построено на несколько иной схемотехнике и «подгоняет» напряжение на всех ячейках к одному значению (4,2V на каждую банку).
Индикация заряда:
— мигает первый индикатор – уровень заряда батареи менее 25%
— горит первый и мигает второй индикатор — уровень заряда батареи от 25% до 50%
— горят первый, второй и мигает третий индикатор — уровень заряда батареи от 50% до 75%
— горят все три и мигает четвертый индикатор — уровень заряда батареи от 75% до 99% (балансировка)
— все четыре индикатора горят – батарея полностью заряжена
Разборка устройства:
Разобрать зарядное устройство EV-Peak E3 достаточно просто. Для этого необходимо выкрутить четыре винта на нижней стороне корпуса:
К качеству монтажа нареканий практически нет — пайка ровная, но в некоторых местах флюс до конца не смыт:
Микросхемы на оборотной стороне платы более крупно:
По схемотехнике входной фильтрующей части блока питания нареканий практически нет: присутствует плавкий предохранитель, фильтрующий конденсатор Х-типа (фильтрация от помех самого БП), кондер 68mkF8400V, двухобмоточный дроссель и конденсаторы Y-типа для снижения импульсных помех (синие):
Не хватает, правда, терморезистора для ограничения пускового тока и варистора для защиты от бросков сетевого напряжения. Силовые мосфеты и диоды прижаты к плоскому алюминиевому радиатору (пластине) через термопасту:
К сожалению, удалось прочитать только слева маркировку сдвоенных диодов Шоттки (MBRF20100CT), рассчитанные на 100V/20A.
Ревизия платы V1.4:
Многим покажется сходство 8-миногих мосфетов с «народными» линейными контроллерами заряда, но это не так. На плате присутствуют четыре мосфета AO4407A (один на оборотной стороне платы), рассчитанные на 30V/12A и четыре резисторных шунта:
Вцелом, исполнение хорошее, некоторые элементы взяты с запасом и дополнительно зафиксированы герметиком. На верхней крышке корпуса присутствует вырезанное окно, закрытое наклейкой:
Подозреваю, что в ассортименте компании есть похожие модели в подобном корпусе, но уже с кнопкой управления или кнопкой выбора тока заряда.
Тестирование зарядного устройства EV-Peak E3:
Прежде чем начать тестирование, немного расскажу о балансировке. Она предназначена для выравнивания напряжения на ячейках/банках аккумуляторной сборки, соединенных последовательно две или более (2S-4S). Как известно, аккумуляторов с абсолютно одинаковыми параметрами не бывает, поэтому один разряжается чуть быстрее, другой – чуть медленнее остальных. Следовательно, и при заряде один зарядится чуть быстрее, другой – чуть медленнее. Хотелось бы отметить важную особенность данной модели, а именно наличие «правильной» балансировки.
Для тестирования соберем простенький стенд из холдера/держателя на три аккумулятора, трех вольтметров и одного ампервольтметра:
Как видим, аккумуляторы практически полностью высажены, кроме среднего (10-15% емкости у крайних, около 25% у среднего). На лицо достаточно большая разбалансировка. При подключении аккумуляторной сборки к зарядному устройству, после проверки начинается заряд. Как и в случае с ЗУ SkyRC e450, зарядное устройство EV-Peak E3 чуть занижает зарядный ток (около 2,75А), хотя все в пределах нормы (10%):
Ранее я уже сравнивал показания приборов и DIY вольтметров/амперметров. Как пример, фото замера проходящего тока токовыми клещами UNI-T UT204A из предыдущего обзора:
Показания аналогичны, что и при замерах с True RMS мультиметром UNI-T UT61E.
Через 30-40 минут, зарядный ток начинает плавно снижаться:
Я не думаю, что кому-то будет интересен весь процесс заряда поэтапно, поэтому приведу лишь некоторые выборки:
ЗУ EV-Peak E3 заряжает литиевые аккумуляторы по алгоритму CC/CV, метод балансировки — CV phase, т.е. балансир не активен до тех пор, пока какая-либо банка (ячейка) не перейдет в режим CV. При достижении на какой-либо банке напряжения 4,16-4,17V балансир активируется и грубо говоря, временно отключает данную банку, перенаправляя энергию заряда на оставшиеся банки. Поскольку балансировочный ток всего около 400ma, то процесс выравнивания напряжения при сильном дисбалансе не слишком быстрый. При небольшом разбросе напряжения на банках, балансировка занимает около 10минут, не более.
В итоге, за минуту до окончания заряда имеем следующие показатели:
После отключения имеем следующую картину:
В принципе, хорошо. Хотелось бы видеть точное побаночное напряжение 4,2V, но возможно все дело в плохособранном стенде, ибо все сделано на «соплях».
Небольшой видеоролик:
Ну и для примера, реальный пример заряда 2S аккумулятора, емкостью 1200mah:
Зарядный ток около 2,8А, течет от плюса к минусу последовательно через все банки:
На среднем балансировочном проводе тока нет, что еще раз подтверждает отличную от бюджетных зарядников схемотехнику (тех, которые на TP4056 и аналогах):
На минусовом проводе аналогичный ток:
Более подробно смотрите в небольшом видеоролике:
Особенности данной модели:
Несмотря на все плюсы, зарядное устройство имеет и некоторые особенности, отчего сфера применения зарядника несколько сужается:
— нельзя снизить зарядный ток. Для компактных РУ моделей с небольшими аккумуляторами (2S 500-750mah) ток заряда в 3А чрезмерно высок и может привести к возгоранию
— нельзя заряжать одиночные аккумуляторы (1S). С другой стороны, ток в 3А несколько великоват для большинства моделей аккумуляторов на 2600-3500mah, поэтому за минус можно не считать.
— зарядное устройство не имеет режима «разряда» или «хранения». Модельные «липольки» не рекомендуется хранить полностью заряженными, поэтому по окончании сезона их лучше разрядить до определенного значения
— зарядное устройство очень просто в использовании и отлично подойдет для зарядки емких батарей от РУ моделей или электроинструмента
— зарядное устройство не имеет дополнительного гнезда для питания от бортового аккумулятора автомобиля или автоприкуривателя, как более «продвинутые» собратья, поэтому о зарядке модельных аккумуляторов в полевых условиях можно забыть, либо приобретать отдельно автомобильный инвертор 12V -> 220V
Плюсы:
+ качество изготовления
+ высокий ток заряда (3А)
+ хорошая балансировка (400ma)
+ встроенный БП
+ простота управления и использования
Минусы:
— зарядный ток несколько занижен (максимум 2,8А)
— отсутствует возможность выбора зарядного тока (только 3А с постепенным снижением)
Вывод: данное зарядное устройство покупалось с конкретной целью – быстрая зарядка переделанной на литий батареи шуруповерта. Свои функции выполняет отлично, нареканий нет, поэтому могу смело рекомендовать, кого не смущают ее особенности…
Активные балансиры для аккумуляторных батарей, мониторинг аккумуляторов
Активные БАЛАНСИРЫдля кислотных аккумуляторных батарей
Разработаны инженерами компании Реалсолар. Предназначены для выравнивания емкости в аккумуляторных системах напряжением 24 или 48В. Существенно продлевают «время жизни» аккумулятора. Балансиры для свинцового аккумулятора от «Реалсолар» единственные на рынке России которые ведут балансировку активным способом.
Самая частая причина снижения срока службы аккумуляторов и аккумуляторных сборок, соединенных в последовательно-параллельные цепи, является увеличивающийся в процессе эксплуатации разбаланс по степени заряженности между отдельными элементами и батареями.
Напомним, что все кислотные аккумуляторы (автомобильные, АГМ или гелевые) выпускаемые заводом изготовителем, не одинаковые по отношению друг к другу, т.к. невозможно изготовить абсолютно одинаковых аккумуляторов. Аккумуляторные батареи имеют разное внутреннее сопротивление, и при одинаковом зарядном токе, одни батареи будут заряжаться быстрее или медленнее по отношению к такой же батарее, даже из одной партии.
При циклических зарядах-разрядах данная ошибка будет накапливаться, что приводит к тому, что в системе появляются аккумуляторы которые заряжены сильнее других, и при заряде они «кипят», и не дозаряженные аккумуляторы которые будут сульфатироваться. Что в конечном итоге приведет к преждевременному старению батарей и выходу их из строя.
Время работы оборудования в такой ситуации будет стремительно сокращаться и вместо положенных, к примеру, 5-7 лет для одного аккумулятора, система через 1,5 — 2 года будет иметь меньше половины первоначальной емкости.
Проясним отличия активных балансиров от пассивных:
При пассивном методе к перезаряженному аккумулятору подключается нагреватель — керамический резистор, который разряжает перезаряженный акб через нагреватель до уровня самого разряженного АКБ в системе, при активной балансировке двунаправленное зарядное устройство балансира перекачивает мощность из перезаряженного АКБ в сеть 24 или 48В, а недозаряженные АКБ заряжаются из сети 24, 48В. Таким образом удается получить КПД балансировки 96%, в отличие от пассивных балансиров, где КПД равен нулю. Это оссобенно важно в системах автономного электроснабжения — когда каждый ватт хранящийся в АКБ ценен.
Устанавливая систему балансировки для ваших аккумуляторов, вы существенно продлеваете срок службы аккумуляторов. Самая распространенная проблема «умирания» аккумуляторов заключается в их неправильном заряде, который возникает из-за разбалансировки системы.
Важнейшие характеристики системы балансировки аккумуляторов Реалсолар:
- Активная балансировка АКБ — может заряжать и разряжать аккумуляторную батарею.
- Балансировка с высоким КПД — 96-98%
- Высокая точность измерения напряжения на АКБ — 0,01 В
- Работа в системе 12, 24, 48 вольт, автоматическое определение
- Работа балансиров с аккумуляторами на 6 и 12В, автоматическое определение
- Количество балансиров в сети — до 64 шт
- Микропроцессорное управление в каждом балансире
- Ведение статистики по каждому АКБ (файлы истории в формате Excel)
- Мониторинг системы балансиров на графическом дисплее.
- Связь с компьютером через USB, для считывания статистики
Как работает плата BMS?
Li-ion аккумуляторы наряду с многочисленными достоинствами имеют слабую сторону – это чувствительность к перезаряду выше 4,2 В и разряду ниже допустимой границы в 2,5 В на элемент. Поэтому для безопасного использования литий-ионные батареи снабжаются системами контроля заряда-разряда – BMS платами управления, обеспечивающими защиту и балансировку элементов питания в сборке.
Польза от применения БМС
BMS – это электронная система, управляющая зарядно-разрядными процессами в автономном источнике питания. Она:
- обеспечивает безопасную работу батареи, в т. ч. при подключении и отключении нагрузки и ЗУ;
- контролирует ее состояние;
- оценивает рабочие параметры;
- в ходе зарядки АКБ распределяет токи между ячейками;
- контролирует их температуру, напряжение и сопротивление;
- отслеживает разрядный ток;
- выполняет балансировку (равномерное распределение энергии) аккумуляторов в сборке;
- отслеживает состояние АКБ и ее компонентов;
- обеспечивает их защиту от перенапряжения, КЗ, токовых перегрузок, перегрева, критического разряда и других опасных состояний.
Благодаря использованию платы Battery Management System обеспечивается безопасное использование АКБ и по максимуму увеличивается срок ее службы. К АКБ и контроллеру этот модуль подсоединяется выходящими проводами. Вместо одной платы может использоваться связка регулировочных электронных систем. В таком случае каждая из них управляет отдельной группой ячеек, отправляя информацию об их работе на общий контроллер.
Устройство БМС платы
На этой электронной системе распаяны компоненты, защищающие аккумуляторы от различных нежелательных отклонений по цепи питания. Электрическая схема этого модуля предельно простая. На печатной плате обычно находятся:
- контроллер в виде защитной микросхемы;
- резисторы – в схеме питания и защиты;
- накопительный конденсатор;
- терморезистор;
- транзисторы класса MOSFET.
Иногда контроллер вместо 2-х имеет 3 контакта. В таком случае кроме «плюса» и «минуса» используется «информационный контакт».
Принцип работы BMS платы
Принцип работы BMS контроллера заключается в постоянном мониторинге состояния батареи и ее компонентов. При обнаружении какого-либо опасного фактора плата управления отключает батарею. Например, при превышении граничного значения напряжения она отключает АКБ от зарядного устройства, а при критическом снижении напряжения – происходит отключение от нагрузки.
Некоторые конфигурации BMS плат способны сохранять сведения о работе АКБ и в дальнейшем передавать эти данные на компьютер. В целом использование БМС контроллера снижает риск повреждения отдельных аккумуляторов и поломки батареи. Дополнительно этот модуль обеспечивает балансировку ячеек – выравнивает напряжение всех элементов в сборке. Это необходимо, чтобы избежать перезаряда одних ячеек и недостаточного заряда других, что приводит к быстрому износу батареи.
Как работает плата BMS с балансировкой
Даже незначительное различие в емкости приводит к разнице напряжений аккумуляторов сборки при их циклическом заряде-разряде. Параллельно соединенные ячейки имеют приблизительно одинаковое напряжение, т.к. более заряженные из них отдают его менее заряженным. Но при последовательной схеме соединения заряд между аккумуляторами не распределяется, и уровень их емкости оказывается различным. В итоге, даже при оптимальном общем напряжении сборки после зарядки некоторые ячейки будут перезаряжены.
Из-за этого в них будут протекать необратимые процессы деградации. На практике это будет проявляться как снижение емкости батареи, уменьшение ее токоотдачи и преждевременный выход из строя. Ячейки с недозарядом будут быстрее разряжаться, а элементы с более высоким зарядом будут разряжаться только частично. Балансировка ячеек позволяет не допустить разнобоя в напряжении и избежать ускоренной деградации в АКБ.
На завершающем этапе процесса зарядки батареи БМС плата выполняет балансировку шунтированием заряженных элементов или перенаправляет энергию аккумов с более высоким напряжением к менее заряженным. При пассивной балансировке элементы питания, которые почти восполнили своей заряд, получают минимальный зарядный ток или не участвуют в процессе подзарядки до момента, когда напряжение у всех составляющих аккумуляторной сборки станет одинаковым.
Функции БМС платы
|
Функция |
Описание |
|
Контроль: |
|
|
Напряжения, уровня заряда и глубины разряда |
Модуль отслеживает общее напряжение АКБ, напряжение отдельных элементов, не допускает их выхода за рамки допустимых значений. |
|
Температуры |
БМС контроллер может иметь собственные температурные датчики и отслеживать температуру компонентов батареи. |
|
Токов при заряде и разряде |
При превышении допустимых значений тока контроллер отключает зарядное устройство или потребляющее оборудование. |
|
Исправности |
Контроль исправности выполняется путем анализа данных, хранящихся в памяти модуля управления: количества циклов перезарядки, граничных значений напряжения и тока. |
|
Интеллектуально-вычислительная |
Мониторинг предельно допустимых токов, количества получаемой и расходуемой энергии при зарядно-разрядном процессе. Оценка внутреннего сопротивления элементов. Анализ общего числа рабочих циклов батареи. |
|
Защитная |
Поддержание оптимальных условий для безопасной работы батареи. Корректное подключение и отключение нагрузки, управление ею, защита АКБ от токовых перегрузок, излишнего заряда, критического разряда, нагрева, утечки тока, КЗ. БМС плата не допускает опасного состояния, непосредственно влияя на батарею (отключая ее), или подает соответствующий сигнал на управляющий контроллер. Отключение АКБ от нагрузки или ЗУ происходит при несоответствии требованиям хотя бы 1 рабочего параметра. |
|
Связная |
БМС плата может передавать сведения о рабочих параметрах на внешние управляющие устройства по проводной или беспроводной связи. |
|
Балансировка |
Распределение энергии между элементами АКБ – для обеспечения корректной зарядки и продления срока службы батареи. |
Кроме отслеживания работы батареи, БМС плата может участвовать в контроле рабочих параметров электротранспорта, управлять его электрической мощностью и выполнять другие функции. Если электротранспортное средство имеет систему рекуперации энергии, плата управления может управлять подзарядкой АКБ при торможении.
Типы BMS плат
Под это понятие подпадают всевозможные устройства, которые каким-либо образом обеспечивают корректную эксплуатацию аккумуляторов и батарей. БМС платами считаются и простейшие защитно-балансировочные модули, и микроконтроллеры со сложной конструкцией, способные считать циклы заряда-разряда и определять разрядные токи.
Широко распространенные BMS платы подразделяются на 4 категории:
- Балансиры.
- Модели, обеспечивающие защиту по току или напряжению.
- Устройства, обеспечивающие корректную зарядку.
- Разнообразные вариации перечисленных моделей, в т. ч. полученные путем их объединения в единую систему.
Чем шире функционал используемой платы защиты, тем дольше сможет проработать батарея – благодаря исключению нежелательных условий ее эксплуатации. И хотя теоретически литий-ионные аккумуляторы могут работать и без БМС платы, такое пренебрежение модулем защиты значительно ускорит их выход из строя и может привести к критическим последствиям.
Рекомендации по выбору и использованию БМС плат
При выборе защитно-балансировочной платы нужно учитывать перечень задач, решаемых аккумуляторной батареей, ее конструкционные особенности и технические характеристики. В продаже представлен большой выбор защитных модулей, способных обеспечить стабильную и безопасную работу аккумуляторной батареи любой конфигурации.
Подключение БМС платы рекомендуется даже в устройствах с минимальным потреблением тока, а при использовании высокотокового оборудования это – обязательное требование безопасности. Помните, что защитно-балансировочная плата поддерживает корректные условия работы АКБ, что благоприятно сказывается на сроке службы батареи и безопасности ее использования.
В предыдущей статье нашего блога рассказывается о выборе зарядного устройства для литий-титанатных аккумуляторов.
Amazon.com: Tenergy TB6-B Balance Charger Discharger 1S-6S Цифровое зарядное устройство для NiMH / NiCD / Li-PO / Li-Fe аккумуляторов Зарядное устройство для хобби с ЖК-дисплеем с разъемами Tamiya / JST / EC3 / HiTec / Deans + питание Поставка 01435: Игрушки и игры
ВАЖНОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О ЗАРЯДКЕ:
** Игнорирование этих ПРЕДУПРЕЖДЕНИЙ может привести к пожару или повреждению имущества или персонала **
- ПЕРЕД ЗАРЯДКОЙ ВСЕГДА ПРОВЕРЯЙТЕ АККУМУЛЯТОРЫ на предмет любых повреждений как проводов, так и аккумуляторной батареи (проколы, повреждение ПВХ и / или вздутие аккумулятора).НЕ заряжайте, если в пакете есть какие-либо из перечисленных проблем!
- ВСЕГДА БАЛАНСИРОВАННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ДЛЯ RC / Hobby / Airsoft LIPO BATTERY PACKS: при зарядке любого из этих LiPO аккумуляторов ВСЕГДА используйте режим баланса заряда и используйте балансировочный разъем / плату.
- Поддерживает только Li-Ion и LiPO аккумуляторы Hobby с балансировочным разъемом.
Характеристики
- Рабочее напряжение:
- -DC: 11 ~ 18 В
- -AC: 100 ~ 240 В, 50/60 Гц (адаптер переменного тока)
- Мощность заряда / разряда: макс.50/5 Вт
- Pb: 2 ~ 20 В
- Ток заряда: от 0,1 до 5,0 А
- Ток разряда: от 0,1 до 1,0 А
- Число циклов: от 1 до 5 раз
- Память данных батареи: до 5 данных
- Вес: 246 г
- Размеры: 130 x 85 x 33 мм
Параметры настройки пользователей
- Тип напряжения батареи: Li-ion: 3,6 В, LiPO: 3,7 В, LiFePO4: 3,2 В
- NiCd / NiMH Чувствительность к дельтапиковому напряжению: от 1 до 20 мВ
- Отключение по температуре батареи: от 20 до 80 ° C или ВЫКЛ
- Время ожидания между зарядкой / разрядкой: от 1 до 60 мин.
- Предел встроенного таймера для безопасности: от 10 до 720 мин. Или ВЫКЛ.
- Предел максимальной емкости зарядки для безопасности: от 10 до 20000 мАч или выключен.
- Звуковой сигнал клавиши и звук зуммера: ВКЛ. / ВЫКЛ.
- Предупреждение о низком входном напряжении постоянного тока: 10 до 11 В
Направляющая для LiPo батарей
Это руководство даст вам некоторое представление о работе с литий-полимерными ( LiPo ) батареями с роботами ArbotiX Robocontroller и InterbotiX Robot Kits. Это руководство не является исчерпывающим руководством для Li-Po аккумулятора / зарядного устройства LiPo.Обязательно прочтите все инструкции или предупреждения, прилагаемые к зарядному устройству LiPo и аккумуляторам.
Прежде чем использовать или заряжать литиевую батарею, вы должны прочитать документ «Инструкции и предупреждения по безопасности литиевой батареи».- Не заряжайте и не используйте аккумуляторы, если аккумулятор …
- проколото или повреждено
- вздутие, расширение, набухание или деформация иным образом
- имеет любую ячейку с напряжением 3,3 В. Это означает меньше 9.9 В для 3-элементной батареи / 11,1 В.
- Не заряжайте аккумуляторы без присмотра. Следите за батареями во время зарядки на предмет лопания, шипения, дыма, искр или возгорания. Также следите за аккумулятором на предмет вздутия или других деформаций. Немедленно отключите аккумулятор от зарядного устройства.
- Не заряжайте батареи рядом с легковоспламеняющимися материалами. Заряжайте аккумуляторы в несгораемом контейнере. Не заряжайте аккумуляторы, пока они находятся в вашем роботе.
Анатомия LiPo батареи
Ваша LiPo батарея будет иметь два разъема — балансировочный разъем и Т-образный разъем (иногда называемый «разъемом Дина»).| Тип разъема | Изображение | использует |
|---|---|---|
| Разъем балансировки | Зарядка и мониторинг аккумулятора | |
| Тройник | Зарядка и разрядка аккумулятора |
LiPo батареи состоят из ячеек 3,7 В. I.E. у батареи 11,1в есть тройка-3.7в ячеек. Разъем баланса дает вам индивидуальный доступ к каждой из этих ячеек. Это позволит вам индивидуально контролировать и заряжать ячейки. Это называется «сбалансированной зарядкой» и увеличивает срок службы аккумулятора.
Примечание: Балансировочное зарядное устройство не предназначено для разряда, поэтому никогда не подключайте его непосредственно к роботу, которого вы хотите запитать.
T-Connector дает вам доступ к полному напряжению на всех элементах батареи.Т-образный соединитель в основном используется для подачи питания на робота.Тестирование и мониторинг аккумулятора
Мы рекомендуем использовать вашу LiPo батарею с тестером / монитором напряжения батареи. Это устройство способно контролировать каждую ячейку в вашей батарее и подавать сигнал тревоги, когда батарея становится слишком низкой. Это важно для ухода за вашей батареей — если вы позволите батарее упасть до низкого напряжения, она станет необратимо поврежденной и непригодной для использования.
Примечание: Тестер / монитор не может выключить аккумулятор, вы все равно должны вручную отсоединить аккумулятор от робота.
Чтобы подключить аккумулятор к тестеру / монитору аккумулятора, сначала найдите провод заземления на разъеме весов. Этот провод будет самым дальним от красного провода. Совместите провод заземления до отметки минус на задней панели тестера / монитора. Красный провод должен соответствовать контакту 3s .
После подключения аккумулятора тестер / монитор будет издавать шум. Затем он будет циклически перебирать различные измерения
- ALL : Напряжение на всей батарее. ~ 11,1 номинального напряжения, оно может меняться при полной зарядке или после разрядки.
- № 1 : Напряжение на первом элементе батареи. ~ 3,7 номинального напряжения, оно может меняться при полной зарядке или после разрядки.
- №2 : Напряжение на втором элементе батареи. ~ 3,7 номинального напряжения, оно может меняться при полной зарядке или после разрядки.
- № 3 : Напряжение на третьем элементе батареи. ~ 3,7 номинального напряжения, оно может меняться при полной зарядке или после разрядки.
Мы рекомендуем прикреплять тестер / монитор аккумулятора всякий раз, когда вы запускаете своего робота. Когда вы закончите запускать своего робота, снимите тестер / монитор аккумулятора. Не храните батарею с прикрепленным тестером / монитором батареи, так как тестер медленно разряжает батарею
Вы можете нажать кнопку на мониторе батареи, чтобы изменить напряжение, при котором будет звучать сигнал тревоги (или даже выключить его).Вы можете изменить монитор на значения от 2,7 до 3,8 В. Мы рекомендуем настройку по умолчанию 3,3 В.
Подключение аккумулятора к роботу
Батареи LiPo с Т-образным коннектором / разъемом Dean можно легко подключить к робоконтроллеру ArbotiX с помощью жгута проводов аккумулятора. Этот жгут преобразует Т-образный соединитель в цилиндрический разъем постоянного тока, который подключается непосредственно к ArboitX Robocontroller. На ремне также есть переключатель, с помощью которого можно легко отключить питание Робоконтроллера ArbotiX.Каждый комплект Hexapod и Quadruped поставляется с одним из этих ремней безопасности.
Зарядка аккумулятора
- Подключите Т-образный разъем аккумулятора к кабелю Т-образный разъем-банан. Подключите красный и черный штекеры типа «банан» к зарядному устройству LiPo.
- Подключите балансировочный разъем к 3-элементному порту зарядного устройства LiPo.
- Подключите блок питания 12 В, 5 А к зарядному устройству Balance Charger, используя 2.Переходник с разъема 1 / 5,5 мм на штекер 2,5 / 5,5 мм
- Нажмите Batt. Нажмите кнопку , пока не увидите
ВЫБОР ПРОГРАММЫ LiPo Batt
Затем нажмите кнопку Enter . - Нажимайте кнопку Inc. , пока первая строка экрана не изменится на
LiPo баланс
Затем нажмите кнопку Enter . - Ток заряда начнет мигать.Этот параметр будет зависеть от вашей конкретной батареи. Например, LiPo аккумулятор 11,1 В, 2200 мАч, который поставляется с комплектами InterbotiX Crawler, имеет рекомендуемый ток заряда 2,2 А. Убедитесь, что вы не превышаете рекомендованный ток зарядки для вашей конкретной батареи.
Используйте кнопки Dec. и Inc. , чтобы изменить мигающее значение тока. После того, как вы установите желаемое значение тока, нажмите Enter. - Напряжение заряда начнет мигать.Используйте кнопки Dec. и Inc. , чтобы изменить мигающее значение напряжения. После того, как вы установили напряжение 11,1 (в соответствии с вашей батареей), нажмите Enter.
- Теперь все числа должны перестать мигать. Нажмите и удерживайте кнопку Start . На экране появится сообщение
ПРОВЕРКА БАТАРЕИ ПОДОЖДИТЕ ...
Затем экран изменится наR: 3SER S: 3SER ПОДТВЕРДИТЬ (ВВОД)
Нажмите кнопку Start еще раз, чтобы начать зарядку аккумулятора. - Зарядка аккумулятора займет 1-2 часа. Когда аккумулятор заряжен, зарядное устройство начнет издавать шум. Отсоедините аккумулятор и отключите зарядное устройство от сети.
Примечание: Не оставляйте зарядное устройство без присмотра во время зарядки аккумулятора. Следите за аккумулятором на предмет резких изменений температуры или формы. Если аккумулятор начинает дымиться или издавать «хлопки», немедленно отключите аккумулятор.
Вы также можете зарядить аккумулятор в режиме «LiPo Charge».Для этого режима вам нужно будет только подключить T-Connector, и зарядка завершится быстрее, чем в режиме Balance Charge. Однако этот режим не контролирует отдельные аккумуляторные батареи и может сократить срок службы вашей батареи.
Устранение неисправностей
Хранение аккумулятора
Храните аккумулятор в прохладном месте в пожаробезопасном контейнере.Балансировочное зарядное устройство для Li-Po / Li-Ion аккумулятора 7.4V-11,1V с дисплеем
Это сверхпортативное зарядное устройство для Li-Po / Li-Ion аккумуляторов оснащено балансиром и дисплеем.Благодаря балансировщику зарядка безопасна, а аккумулятор поддерживается в хорошем состоянии.
Зарядное устройство не требует обслуживания, достаточно подключить аккумулятор после подключения источника питания.
Устройство автоматически выберет оптимальное значение заряда и запустит процесс и завершит его после зарядки аккумулятора.
На дисплее мы можем следить за всем процессом зарядки.
Зарядное устройство предназначено для аккумуляторов Li-Po / Li-Ion 7,4 В и 11,1 В.
Максимальный зарядный ток 1А. Он обеспечивает определенный заряд аккумулятора и с помощью балансира автоматически выбирает зарядный ток. Это обеспечивает оптимальное время и безопасность при зарядке.
ВНИМАНИЕ! На зарядное устройство распространяется только стартовая гарантия.
ПРИМЕЧАНИЕ! Зарядное устройство предназначено только для использования в помещении. Не оставляйте зарядное устройство без присмотра во время зарядки.
ПРИМЕЧАНИЕ! Зарядное устройство должно располагаться горизонтально и работать в хорошо вентилируемом состоянии, избегать попадания воды и горючих взрывчатых веществ.
ПРИМЕЧАНИЕ! Не накрывайте зарядное устройство во время зарядки, температура окружающей среды не должна быть выше 30 ° C.
ПРИМЕЧАНИЕ! Не оставляйте заряжаемые аккумуляторы на легковоспламеняющихся поверхностях, деревянной поверхности или ковре.
ПРИМЕЧАНИЕ! Отключите питание перед подключением или отключением зарядного устройства с аккумуляторами.
ПРИМЕЧАНИЕ! Не пытайтесь разбирать зарядное устройство, высокое напряжение внутри, опасность!
Никогда не оставляйте аккумулятор без присмотра. На всю ночь особо не подключайте его к зарядному устройству!
При зарядке аккумулятора рекомендуется класть его в «защитный чехол для зарядки аккумулятора».
Избегайте коротких замыканий и механических повреждений аккумулятора.
Механическое повреждение или неправильная зарядка аккумулятора могут привести к возгоранию аккумулятора!
РЕПЛИКИ, ДОСТУПНЫЕ НА TAIWANGUN.COM, МОГУТ ПРИОБРЕТИТЬСЯ ТОЛЬКО ВЗРОСЛЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ. ПРОДУКТЫ ТОЛЬКО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ASG И MILSIM.
TaiwanGun каждый день прилагает все усилия, чтобы сделать ваши покупки в Интернете лучше. Если вы заметили несоответствия в информации о наших продуктах, мы рекомендуем вам сообщать нам о любых проблемах, связавшись с нашим отделом продаж по телефону (+48 123931700) или электронной почте (shop @ taiwangun).com). Также хотим сообщить, что ошибки в описании товара и на фотографиях не могут быть основанием для рекламации.
* Все цены с НДС, без транспортных затрат
| Что такое балансировочный разъем? Балансный соединитель — это не что иное, как переходной соединитель для доступа ко всем отдельным ячейкам, содержащимся в липосакции. Это позволяет контролировать и управлять каждой ячейкой индивидуально. Зачем нужны балансировочные соединители? Посмотрите, как устроены липосакции Как видите, этот блок состоит из 3-х ячеек, соединенных последовательно. Затем основные выводы подключаются к крайним (-) и (+) контактам. Балансные провода подключаются как к (-), так и (+) каждой ячейке. Таким образом, всегда будет на один балансировочный провод больше, чем количество ячеек, в данном случае 4 провода на 3 ячейки. Мониторинг и управление каждой ячейкой черный -> желтый = ячейка 1 (3.7 В) Когда разъем баланса Lipo подключен к В липо-балансировщике балансировщик может как контролировать напряжение каждой ячейки, так и, при необходимости, разряжать любые высокие ячейки, чтобы сбалансировать батарею. Иногда необходимо подключить аккумулятор, и вы не хотите использовать основные провода. В этом случае вы можете использовать балансировочный разъем для соединения с низким потреблением тока. Например, предположим, что у вас установлена камера на птице.Вместо того, чтобы подключать питание для системы камеры к основной птице, вы можете подключить отдельный кабель к разъему балансировки на батарее, чтобы запитать эту отдельную систему. Зарядка одной ячейки через балансировочный разъем В заключение Как видите, балансировочные разъемы вовсе не волшебные.Они просто разбивают все отдельные клетки в липо, так что вы или зарядное устройство можете контролировать и управлять каждой отдельной клеткой. | Объяснение различий между различными типами Вот где балансные соединители вызывают раздражение. Как и зарядные устройства для сотовых телефонов, производители аккумуляторов, похоже, имеют собственный балансировочный разъем на своих липучках. Какая потеря, если вы спросите меня, но так оно и есть. Хорошая новость, если такая есть, заключается в том, что все балансировочные разъемы подключены к одним и тем же проводам, просто они расположены в разном порядке и в разном порядке. Популярные типы По моим подсчетам, существует 3 популярных типа балансировочных разъемов: Thunder Power (TP)
Есть еще несколько разъемов, но они встречаются редко. Один из них — Kokam, но они очень похожи на разъемы JST-XH с точки зрения компоновки и порядка проводов, но используют несколько другой разъем. Другой — FMA Cellpro. Как и TP, они имеют 2 разъема и используют один или другой или оба в зависимости от того, сколько ячеек в упаковке.Они также используют расстояние 2 мм и имеют контакты, аналогичные разъемам TP, но используют другой корпус и разводку проводов. Различия в проводке Я не собираюсь объяснять, как подключается каждый отдельный разъем, вместо этого я приведу два примера, чтобы понять основы. На приведенной выше схеме показано, как 4 балансировочных провода На приведенной выше схеме показано, как балансировочные провода JST-XH Разъемы JST-XH на сегодняшний день самые простые. Все провода просто прикреплены по порядку начиная с Neg (-) в верхней части разъема и заканчивая Pos (+) внизу.Это случай для все балансные разъемы 2s-6s. Hyperion (Polyquest) Thunder Power (TP) FMA Cellpro В заключение | Адаптация и преобразование между различными типами Из-за того, что большинство из нас не собирается использовать липосакцию одной марки или что наши липосакции, скорее всего, не будут соответствовать используемому зарядному устройству, мы вынуждены купить / изготовить переходники. Замена разъема Собственно перемонтировать блоки не сложно, и любой, у кого есть базовые навыки пайки, может это сделать, но есть загвоздка, где взять разъемы? В некоторых местах продаются дополнительные соединители для пигтейлов, подобные тем, которые они используют, но в большинстве случаев вам нужно искать другие источники.Например, вы можете легко купить разъемы JST-XH с косичкой на eBay. Изменение разъема Аккумулятор Hyperion -> Балансир JST-XH Это можно изменить, но я очень сомневаюсь, что вы когда-нибудь захотите, потому что JST-XH настолько распространен, гораздо чаще, чем Hyperion. Cellpro <-> TP Изготовление адаптеров Конечно, вы можете делать все, что захотите. Может быть, вам нужен короткий баланс? Или, может быть, длинный баланс? Или как насчет параллельного провода для зарядки? Все возможно, если у вас есть детали и вы знаете, как это сделать. В заключение |
E-max 100-240V Balance Charger EC-0856
Emax EC-0856 Balance Charger
Balance Charger Emax EC-0856 — доступное и простое в использовании зарядное устройство, которое поможет сохранить Ваши аккумуляторы Lipo в хорошем состоянии.В этом нет ничего необычного, но он делает то, что говорит — баланс заряжает ваши 2- или 3-элементные липо-аккумуляторы! Очень важно, чтобы элементы ваших Lipo аккумуляторов были сбалансированы … то есть все элементы должны иметь примерно одинаковое напряжение. Это помогает предотвратить повреждение отдельных ячеек во время использования.
Это зарядное устройство использует стандартный домашний ток и включает шнур питания длиной 4 фута. Рекомендуется для использования с аккумуляторами Lipo емкостью 1000 мАч или больше.
Для зарядки Lipo с помощью этого зарядного устройства:
1.Подключите зарядное устройство к стандартной розетке на 110/120 В. Загорятся три ЗЕЛЕНЫХ светодиода, указывая на то, что зарядное устройство правильно подключено к источнику питания.
2. Вставьте балансировочный разъем вашей 2- или 3-элементной липо-аккумуляторной батареи в соответствующий порт зарядки. Два или три светодиода загорятся КРАСНЫМ, указывая на то, что батареи заряжаются.
3. По завершении зарядки светодиоды загорятся ЗЕЛЕНЫМ. Отсоедините аккумулятор от зарядного устройства и отключите питание зарядного устройства.
Пожалуйста, прочтите раздел «Технические характеристики» ниже, чтобы узнать, какие марки Lipos совместимы с этим зарядным устройством.На рисунке ниже показан аккумулятор Power Up 7,4 В 1300 20C Lipo, подключенный к зарядному устройству. Изображение только для справки — батарея в комплект не входит.
Пожалуйста, прочтите и соблюдайте все меры предосторожности, предусмотренные для данного зарядного устройства, перед использованием. При использовании всегда обеспечивайте достаточный поток воздуха вокруг зарядного устройства. Всегда заряжайте аккумуляторы Lipo на огнеупорной поверхности и никогда не оставляйте без присмотра во время зарядки.
Emax EC-0856 Зарядное устройство для весов Технические характеристики:
Размеры: 2.9 x 1,9 x 1,0 дюйма
Вход: 110/220 вольт (стандартный бытовой ток)
Выход: скорость зарядки составляет 1,2 ампера (1200 миллиампер). Мы не рекомендуем заряжать с помощью этого зарядного устройства аккумуляторы меньше 1000 мАч.
Целевое напряжение для ячеек Lipo: 4,2 В на элемент
Тип батареи и количество ячеек : только 2- или 3-элементная литий-полимерная
Порты подключения батареи: Порты балансировочного разъема Lipo относятся к серии JST XH с 2.Расстояние между выводами 5 мм — 3 контакта для 2-элементного Lipo и 4 контакта для 3-элементного Lipo. Разъем JST / molex используется в следующих аккумуляторах с правильной полярностью для этого зарядного устройства: 3E Model, Align, BatteryHobby, Common Sense RC версии 2, DualSky, Dynam, Electric Power, Esky, Fully Max, GE Power, Great Planes Electrify, Hextronic, HiModel, Hobby Loong, Horizon E-flite, Horizon Parkzone, Imax, Mega Power, Mystery, POWER UP, Protek, RadicalRC, Rhino, Turborix, Turnigy, Vampower, Venom, Walkera, X-Caliber и Zippy Lipos .
Зарядное устройство для балансировки липо-аккумуляторов для зарядки последовательно соединенных липоэлементов
В статье обсуждается относительно простая схема зарядного устройства для балансировки липо-аккумуляторов, которая предназначена для непрерывного сканирования и зарядки подключенных ячеек аккумулятора.
Идею предложили г-н Шиндлер и г-н Эмиль Ян Томас Батикулон.
Зарядка 6 аккумуляторов Li-PoКонцепции очень хорошо написаны, кратки и ясны. Огромное спасибо за глубокое освещение темы зарядки.
Сталкивались ли вы с необходимостью регулярно заряжать несколько одинаковых липо-пакетов? У меня такая потребность, на перезарядку 6 мощных блоков питания, содержащих по 4 элемента, каждые несколько дней уходит много времени.
Я предлагаю одноэлементное зарядное устройство, которое сканирует все ячейки через балансировочные заглушки и обслуживает потребность в соответствии с потребностями в течение разделенного интервала периода сканирования.
Эскиз Arduino, регистры сдвига, дискретная связь и план их объединения… вот где я прошу вас направить меня к жизнеспособной реализации. Если бы вы были так любезны?
Зарядка 18650 Li-Ion Pack
Добрый день,
Я недавно нашел ваш блог и после дальнейшего прочтения вашего сообщения он очень полезен с электронным фоном или без него, и я ценю вашу работу.
У меня есть проект, но я застрял в нем. Моя идея заключалась в том, как я могу зарядить 13 литий-ионных аккумуляторов 18650 последовательно с балансировочным зарядным устройством ?.Вы можете помочь мне с этим и добавить это к своей работе?
Спасибо,
Конструкция и работа
Как показано на следующей диаграмме, предложенная схема зарядного устройства для балансировки аккумуляторов Lipo может быть довольно легко реализована с использованием пары каскадов IC.
Попробуем разобраться, как должна работать схема:
- В схеме можно увидеть два источника питания постоянного тока. Один — фиксированное 12 В для ИС и каскадов драйвера реле, второй — 4.2В для зарядки липоэлементов через контакты реле. (Убедитесь, что заземление или отрицательные стороны обоих источников питания являются общими).
- Это 4,2 В также подается на неинвертирующий контакт № 3 операционного усилителя через предустановку.
- Ссылаясь на схему ниже, при включении питания сигнал HIGH с одного из выходов IC 4017 случайным образом включает одно из реле через подключенный драйвер BC547.
- Контакты реле подключают 4,2 В к соответствующей ячейке Lipo.Если элемент разряжен, это вызывает мгновенное падение 4,2 В до уровня разряда, который может составлять от 3 В до 3,9 В.
- Это падение приводит к падению потенциала на выводе №3 операционного усилителя ниже его потенциала на выводе №2.
- Из-за этого выходной сигнал операционного усилителя становится низким, что не влияет на контакт № 14 микросхемы IC 4017.
- Эта ситуация позволяет подключенному липоэлементу начать зарядку, и как только он достигнет отметка 4,2 В, согласно настройке предварительной настройки, потенциал контакта №3 выше, чем потенциал контакта №2.
- Мгновенно переключает выход операционного усилителя на высокий уровень, переключая вывод № 14 IC 4017 тактовым импульсом.
- Вышеупомянутое действие приводит к смещению существующего выходного вывода HIGH от IC 4017 на его следующую распиновку.
- Этот ВЫСОКИЙ уровень вызывает включение следующего соответствующего релейного каскада BC547 и подключение следующей ячейки Lipo таким же образом, как описано выше.
- Цикл повторяется для всех 10 ячеек, пока все ячейки не зарядятся последовательно.
Схема цепи управления
Вторая диаграмма ниже — это каскад драйвера реле, который необходимо повторить 10 раз, и база BC557, связанная с красными пятнами соответствующих каскадов BC547 из первой схемы ниже.
Схема драйвера реле
Если ячейки рассчитаны на 3,7 В, предустановка операционного усилителя настраивается таким образом, что его выходной контакт № 6 становится высоким, когда уровень заряда в ячейке достигает примерно 4,2 В.
Как настроить схему балансировочного зарядного устройства
Для настройки можно подать образец 4,2 В на верхний вывод показанной предустановки, а ползунок предустановки отрегулировать так, чтобы контакт № 6 операционного усилителя был просто высоким (положительным).
- Когда все позиции подключены, как показано на схемах, и питание включено, предположим, что на начальном контакте № 3 IC4017 высокий уровень, который, в свою очередь, активирует связанные BC547, BC557 и подключенные контакты реле.
- Ячейка № 1 теперь начинает зарядку, которая снижает напряжение питания на предварительно установленном контакте № 3 операционного усилителя до, скажем, 3,4 В или любого другого, что может быть начальным уровнем разряда ячейки № 1.
- В то время как это происходит, контакт №3 операционного усилителя имеет более низкий потенциал, чем контакт №2, что обеспечивает низкий уровень сигнала на контакте №6 и контакте №14 микросхемы IC 4017.
- В качестве элемента №1 липо-батареи заряжается, напряжение на клеммах этой ячейки медленно увеличивается, пока не достигнет предусмотренной отметки 4,2 В.
- Как только это произойдет, контакт № 3 операционного усилителя также подвергается воздействию этого напряжения, вынуждая его выходной контакт № 6 становиться высоким, что, в свою очередь, побуждает IC4017 переключить свой логический уровень № 3 на следующий контакт № 2. , активируя каскад драйвера этого пина.
- Вышеупомянутый сдвиг активирует зарядку второго элемента липо-батареи таким же образом, как и для первого элемента.
- Теперь процесс продолжается и повторяется, непрерывно сканируя и поэтапно заряжая элементы.
- Таким образом, липо-аккумуляторные элементы поддерживаются с оптимальным уровнем заряда с помощью описанной выше схемы зарядного устройства для липо-баланса аккумуляторов, пока цепь остается соединенной с липо-элементами.
Как зарядить LiPo аккумулятор
У вас есть LiPo аккумулятор, который вы хотите зарядить? Что ж, это не просто базовая зарядка. Узнайте о различных методах зарядки, которые вы можете использовать, чтобы наполнить LiPo аккумулятор и продлить срок его службы.
Что такое LiPo аккумулятор?
Литий-полимерные элементы, сокращенно LiPo, представляют собой батареи, в которых используются полимерные электролиты, а не традиционный жидкий электролит.Литий-полимерные батареи имеют в четыре раза большую плотность энергии, чем никель-кадмиевые батареи. Это означает, что они могут хранить больше энергии при меньшем весе, и, поскольку они могут быть выкованы практически любой формы, LiPo-батареи стали популярными в сообществе DIY.
Помимо легкого веса, LiPo-батареи также можно перезаряжать, что делает их многоразовыми и надежными. Чтобы зарядить LiPo аккумулятор, вам понадобится зарядное устройство LiPo.
Существует множество зарядных устройств для LiPo аккумуляторов.Однако, если у вас есть качественные LiPo аккумуляторы, вам обязательно стоит купить зарядное устройство LiPo Balance. Балансировочное зарядное устройство предлагает больше, чем просто зарядку: оно также может сбалансировать заряд аккумулятора LiPo, что имеет решающее значение для здоровья аккумулятора.
Что такое зарядное устройство LiPo Balance?
Зарядное устройство для LiPo-баланса — это удобное устройство, которое позволяет вам полностью удовлетворить потребности вашего аккумулятора в зарядке.Самая важная вещь, которую предлагает это зарядное устройство, что также дало ему название, — это балансная зарядка.
Балансировочное зарядное устройство имеет гнездо балансировочного разъема в дополнение к основным разъемам питания. Это позволяет зарядному устройству считывать напряжение для каждой ячейки и соответствующим образом регулировать заряд, чтобы все элементы заряжались равномерно, без разницы в напряжении. Это продлит срок службы вашей батареи.
В этой статье мы собираемся использовать зарядное устройство iMAX B6AC LiPo Balance.
Зарядка LiPo аккумулятора
Перед зарядкой LiPo-аккумулятора вы должны сначала ознакомиться с аккумулятором и его характеристиками. Это важно, так как вы должны выбрать правильную настройку зарядного устройства для баланса.
Традиционно каждая ячейка LiPo имеет напряжение 3,7 В при максимальном напряжении 4,2 В. Для трехэлементной LiPo батареи напряжение будет 3,7 В x 3 = 11,1 В, а максимальное напряжение будет 4,2 x 3 = 12.6В. Ваша батарея не должна превышать максимальное напряжение. К счастью, балансные зарядные устройства считывают напряжение и уведомляют вас, когда ваша батарея полностью заряжена.
Зарядные устройства LiPo Balance позволяют использовать различные методы зарядки для разных целей. Посмотрим, на что способно ваше зарядное устройство.
Связанный: 3 аккумулятора Raspberry Pi для портативных проектов
Зарядка
Обычная, базовая зарядка.Это просто зарядит батарею более высоким током и безотносительно к напряжению ячеек, поэтому вам не нужно подключать балансировочный разъем.
Проблема с базовой зарядкой заключается в том, что, хотя напряжение аккумулятора может показаться нормальным, элементы могут быть заряжены неравномерно. Одна ячейка может быть заряжена чрезмерно, в то время как другие недостаточно заряжены.
Однако, если вы торопитесь или вам нужно зарядить одноячеечную батарею LiPo, этот метод будет разумным.Чтобы зарядить LiPo аккумулятор:
- Вставьте вилку разъемов питания в разъемы питания балансного зарядного устройства. Помните, что черный переходит в отрицательный, а красный — в положительный.
- Подсоедините зажимы типа «крокодил» разъемов питания к батарее. Обратите особое внимание на то, чтобы красный был соединен с красным, а черный — с черным.
- Включите зарядное устройство баланса и перейдите к настройке Charge .Обычно это первая настройка.
- Выберите тип батареи. В данном случае мы используем трехэлементный LiPo аккумулятор.
- Еще раз проверьте соединения, затем нажмите кнопку Start и подтвердите.
- Зарядное устройство баланса теперь начнет заряжать вашу батарею!
Баланс зарядки
Если вы никуда не торопитесь и заботитесь о хорошем состоянии своей батареи, тогда вам подойдет балансная зарядка.При сбалансированной зарядке напряжение каждой ячейки становится считываемым для зарядного устройства через балансный разъем. Это позволяет зарядному устройству уравновесить элементы, что в конечном итоге увеличит срок службы вашей батареи.
Чтобы сбалансировать заряд батареи LiPo:
- Подключите разъемы питания к разъемам питания балансного зарядного устройства. Помните, что черный переходит в отрицательный, а красный — в положительный.
- Подсоедините зажимы разъемов питания к батарее.Убедитесь, что красный соединен с красным, а черный — с черным.
- Вставьте балансировочный разъем вашей батареи в предназначенный для этого разъем на зарядном устройстве для балансировки.
- Включите зарядное устройство баланса и перейдите к настройке Balance Charge . Обычно это вторая настройка.
- Выберите тип батареи.
- Проверьте соединения и, когда вы уверены, нажмите кнопку Start , а затем подтвердите.
- Балансировочное зарядное устройство теперь будет заряжать и уравновешивать элементы вашей батареи.
Связанный: Быстрая зарядка плохо сказывается на сроке службы батареи?
Хранение Зарядка
Если вы планируете не использовать LiPo аккумулятор в течение некоторого времени, рекомендуется зарядить его перед хранением.
LiPo батареи, как и большинство батарей, медленно разряжаются сами по себе. Если вы храните разряженную батарею в течение длительного времени, она может разрядиться ниже допустимого диапазона и затем разрядиться.
С другой стороны, если вы полностью зарядите аккумулятор и оставите его неиспользованным, элементы будут разбалансированы, что может повредить вашу батарею и сократить ее срок службы и функциональность. Использование метода накопительного заряда зарядит или разрядит аккумулятор до подходящего значения; не полностью разряжен и не заряжен.
Для хранения зарядите аккумулятор:
- Подключите силовые разъемы к зарядному устройству баланса. Черный переходит в отрицательный, а красный переходит в положительный.
- Подсоедините зажимы типа «крокодил» разъемов питания к батарее. От красного к красному и от черного к черному.
- Включите зарядное устройство и перейдите к настройке Storage Charge .
- Выберите тип батареи.
- Проверьте соединения, затем нажмите Пуск и подтвердите.
- Балансировочное зарядное устройство разрядит или зарядит вашу батарею до необходимого напряжения.
После того, как вы зарядили аккумулятор, лучше всего хранить его в прохладном месте, например, в холодильнике.Обязательно положите его в пакет и заверните, чтобы внутрь не попала влага.
Разрядка LiPo батареи
В некоторых случаях, например при попытке проверить емкость LiPo-аккумулятора, может потребоваться его полная разрядка. Вы можете безопасно сделать это с помощью зарядного устройства.
- Подключите черный разъем питания к отрицательному разъему на зарядном устройстве баланса, а красный разъем питания — к положительному.
- Подсоедините зажимы типа «крокодил» разъема питания к батарее. От красного к красному и от черного к черному.
- Включите зарядное устройство и перейдите к настройке Discharge .
- Выберите тип батареи.
- Проверьте соединения, нажмите Start , а затем подтвердите.
- Теперь балансировочное устройство разрядит вашу батарею.
Не оставляйте аккумулятор разряженным надолго. Аккумулятор автоматически разряжается медленно, и если это произойдет с уже разряженным аккумулятором, напряжение может упасть до мертвой зоны и убить аккумулятор.
Безопасная зарядка и разрядка
Балансировочное зарядное устройство просто необходимо, если у вас есть многоячеечный LiPo аккумулятор.Этот инструмент позволяет заряжать и разряжать аккумулятор, не повреждая его. Однако мертвые и поврежденные батареи не совсем бесполезны. Вы все еще можете использовать их в своих проектах DIY!
Не выбрасывайте, не используйте повторно: 5 проектов «Сделай сам» с использованием старых или разряженных батарейНе бросайте старые батарейки — используйте их повторно в этих удивительных проектах, сделанных своими руками.
Читать далее
Об авторе Амир М. Бохлооли (Опубликовано 49 статей)Амир — студент фармацевтического факультета, увлекающийся технологиями и играми.Ему нравится играть музыку, водить машину и писать слова.
Более От Амира М. БохлоолиПодпишитесь на нашу рассылку новостей
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!
Нажмите здесь, чтобы подписаться
.