Авторизация
Зарегистрироваться

avatar RSS блога Подписка

Зарядно балансировочное устройство для литий полимерных аккумуляторов 2S-3S + мелкий ремонт

  • Цена: EU3.95+доставка

Наука не стоит на месте, в результате чего литий-полимерные аккумуляторы прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Одни 18650 элементы чего стоят – о них не знает только ленивый. Причем в хобби радиоуправляемых моделей произошел качественный скачок на новый уровень! Компактность, высокая токоотдача и малый вес дают широкое поле для совершенствования существующих систем питания на базе аккумуляторов.

Наука пошла еще дальше, но мы остановимся пока на Li Ion варианте (литий-ионные).
Итак, в магазине было приобретено зарядно-балансировочное устройство торговой марки Turnigy для зарядки 2S и 3S сборок литий-полимерных аккумуляторов (разновидность литий ионных, далее LiPo).



На мой радиоуправляемый пенолет (модель сделанная из пенопластовых потолочных плит) Цессна 150 устанавливается батарея 2S – цифра перед S обозначает количество последовательно соединенных элементов LiPo. Заряжать было чем и раньше, но в поле носить зарядное устройство можно и попроще и подешевле.

Для чего столько заморочек?
При заряде литиево-полимерных батарей необходимо соблюдать несколько правил: сила тока должна поддерживаться на уровне 0,5С…1С, а напряжение аккумулятора не должно превышать 4,1…4,2 В.
Если в сборке присутствует несколько последовательно соединенных элементов, то небольшие отклонения в одном из них со временем приводят к преждевременной порче аккумуляторов, если схема не сбалансирована. Этот эффект не наблюдается у аккумуляторов NiCd или NiMh.
Как правило, в сборке все элементы имеют близкую, но не одинаковую, емкость. Если два элемента с разными емкостями соединены последовательно, то элемент с меньшей емкостью заряжается быстрее, чем с большей. Поскольку процесс заряда происходит до тех пор, пока не зарядится элемент с самой большой емкостью, то аккумулятор с меньшей емкостью будет перезаряжен. Во время разряда, наоборот, элементы с меньшей емкостью разряжаются быстрее. Это приводит к тому, что после многих циклов заряда-разряда различие емкостей увеличивается, а из-за частого перезаряда элементы с самой малой емкостью быстро приходят в негодность.
Эту проблему легко можно устранить, если контролировать потенциал элементов и следить, чтобы все элементы в блоке имели абсолютно одинаковое напряжение.
Поэтому крайне желательно использовать не просто зарядное устройство а с функцией балансирования.

Комплектация: зарядное устройство + кабель питания с крокодилами для подключения к блоку питания 12-15 Вольт или аккумулятору 12 Вольт.
Зарядное устройство при зарядке потребляет не более 900 мА.
Два индикатора зеленый и красный – зеленый контроль питания, красный горит когда идет процесс зарядки-балансировки. По окончанию процесса или при извлечении балансировочного разъема красный светодиод гаснет.
Заряд происходит до напряжения 4.2 В на элемент. Замер напряжений производился на работе, на образцовом вольтметре. Напряжения по окончанию заряда на 1 и 2 элементе были равны 4.20 Вольт, на 3 элементе небольшой перезаряд 4.24 Вольта.

Расчлененка:

Схема отчасти классическая: повышающий преобразователь, далее 3 компаратора дающие сигнал на контроллер (затертая маркировка в стиле китайцев) А вот силовая часть схемы вызвала недоумение. Причиной лезть в потроха стала моя невнимательность. Я оборвал случайно балансировочные провода на аккумуляторе 3S (от шуруповерта) и при пайке перепутал местами выход 1 и 3 элемента, в результате при подключении к ЗУ (зарядное устройство) из последнего пошел дымок. Визуальный осмотр выявил неисправный транзистор N010X описания на который я не нашел, но нашел упоминание на аналог – это оказался Р канальный полевой транзистор AO3401


Остальные детали при проверке оказались исправные. Запасов Р канальных полевиков дома не оказалось, в местном магазине цены бешеные. Вот тут то и пригодился древний диалап модем Зуксель, в котором оказалась нужная мне деталь (с более лучшими характеристиками). Поскольку зрение и размеры детали не дали возможности установить все на место, пришлось извратиться и установить деталь на свободное место с обратной стороны.
Не понравилось в силовой части то, что в режиме 2S зарядник работает как и большинство аналогичных, а вот с 3м элементом не все так просто. Деталь сгорела не просто так, она выполняла функцию подачи напряжения на заряжаемый аккумулятор в целом. Функционально зарядка выполняется сразу всех трех элементов, по мере зарядки 1 и 2 элемента открываются транзисторы и шунтируют элементы через резисторы давая тем самым току идти в обход заряженных элементов. Полевой транзистор отсекает напряжение в целом, он же контролирует заряд 3го элемента. А если 3й элемент зарядился раньше 1 и 2 го, то питание идет через диод на зарядку оставшихся элементов. Во общем схема мутная, прихожу к выводу что элементарная экономия деталей.

Виновник приключений свалившихся на мою голову:

Шуруповерт Бош переделанный на литиевые аккумуляторы от ноутбука взамен умерших от кристаллизации NiCd. На данный момент зарядное устройство перешло в разряд штатного к переделанному шуруповерту. Польный цикл заряда (4Ач) происходит примерно за 6 часов, но я еще ни разу не разряжал батарею в ноль, поэтому необходимости в длительном заряде нет.

Заключение
Бюджетное зарядное устройство. В частном случае подошло как нельзя кстати. Шуруповерт счастлив.
Ток зарядки 800мА дает ограничение на минимальную емкость заряжаемых элементов. Внимательно смотрите описание к своей батарее, где указан максимальный ток заряда. Нарушение правил эксплуатации может привести к порче и возгоранию аккумуляторов.
Планирую купить +20 Добавить в избранное +22 +46
свернуть развернуть
Комментарии (62)
RSS
+
avatar
  • ABATAPA
  • 24 сентября 2015, 16:03
0
Плата (образца?) 2008 года, «MATERAIL»… :)
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 16:16
0
Да, такое бывает. Зарядка куплена была пару лет назад, это точно.
+
avatar
  • RAT
  • 24 сентября 2015, 16:04
0
Во что обошлась переделка шуруповерта?
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 16:11
+3
аккумуляторы были взяты из б/у батареи ноутбука, остаточная емкость каждого элемента была 2000мАч. Батарею отдали за пару литров сока, балансировочный шнур взял с дохлого аккумулятора. Ну считай 100 рублей затраты.
Итоговая батарея получилась 3S2P — по два в параллель и 3 последовательно. Уместилось в аккурат! Можно на просторах интернета поискать силовые 18650 элементы, думаю цена не будет высокой. Основной момент — использовать без встроенной защиты.
Единственный минус — нет отсечки по разряду. Но я до такой степени еще ни разу не пользовался шуруповертом.
зы могу обзор запилить про переделку шурика.
+
avatar
  • FloX
  • 24 сентября 2015, 16:48
0
запили. особенно интересует про балансировку
тоже грозит переделывать блекенддекер с никеля на литий
+
avatar
  • Vot_Blin
  • 24 сентября 2015, 18:27
0
Я всё хочу свой блекенддекер переделать на 220 (ибо вдалеке от розетки он мне не бывает нужен), но на литий тоже было бы интересно, благо старые ноутбуки есть…
+
avatar
  • lerych74
  • 27 сентября 2015, 00:08
0
могу обзор запилить про переделку шурика.
А с защитой по разряду можете?
+
avatar
  • Aloha_
  • 27 сентября 2015, 19:13
0
Кхм, места в шурике особо нет, как сделать я знаю, реализация пока откладывается.

ps компаратор на тл431+полевой транзистор для отсечки. Возможно с гистерезисом что то надо будет придумать, что бы без нагрузки снова не включался. городить на контроллере для меня вообще долго, да и атмел Х51 что у меня есть ток жрут прилично. Там же проверки побаночно не обязательно, общее напряжение упало и отсечка. В этом бонус заключается, потому что зарядка всегда проходит с балансировкой.
+
avatar
  • VitruM
  • 24 сентября 2015, 16:05
0
Я так понимаю что защиты от переразряда аккумуляторов нет?
Тогда нужно встроить хотя бы вольтметр чтобы контролировать напряжение на аккумуляторах.
+
avatar
  • hermit81
  • 24 сентября 2015, 16:06
+1
Такие зарядники обычно идут в комплекте с каким-то не очень дорогими ртф и ртр самолётами и лодками…
Заряжаются аккумы через них довольно долго.
Я б взял Аймакс! На все случаи жизни хватит.
Это всё лично моё мнение.
+
avatar
  • Bacchus
  • 24 сентября 2015, 16:09
0
imax немного подороже выходит :-)
+
avatar
  • hermit81
  • 24 сентября 2015, 16:19
0
ну и функционал поболее… я ж говорю. на все случаи жизни хватит :)
+
avatar
  • Bacchus
  • 24 сентября 2015, 16:55
0
Ну никель им неудобно заряжать
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 17:46
0
для конкретного применения функционал поболее совсем не нужен.
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 16:14
0
Imax B3 — альтернатива данной зарядке. Но что было под рукой то и пригодилось.
У меня еще пара зарядок используется: Imax B6 и Kokam power station (последняя вообще зверь заряжает до 10S сборок).
+
avatar
  • kvarkk
  • 24 сентября 2015, 16:14
0
Если не секрет, какой ток потребляет шуруповерт в пике и какие аккумы вы в него поставили?
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 16:17
0
в шуруповерте стоит 550 стандартный мотор, ток не более 10А при тяжелом режиме.
+
avatar
  • kvarkk
  • 24 сентября 2015, 16:44
0
Спасибо за ответ, 550 — это модель что ли?
+
avatar
  • ksiman
  • 24 сентября 2015, 16:50
0
Видимо HRS-550S или аналог. Максимальной длительный ток 10А, максимальный кратковременный (пусковой) ток около 60А
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 17:45
0
Шуруповерт мой имеет одну скорость и его мотор работает в очень щадящем режиме. В любом случае нагрузку в 50А на шуруповерте не получим, быстрее сгорит шим регулятор.

да все верно классический HRS-550S. Если поставить продвинутый (при вынужденной замене мотора) с более мощными магнитами, то можно получить более высокий КПД и меньшее потребление тока. Увеличение момента на валу вряд ли будет, сдерживающий фактор — планетарный редуктор.
+
avatar
  • ksiman
  • 24 сентября 2015, 17:47
0
В любом случае нагрузку в 50А на шуруповерте не получим, быстрее сгорит шим регулятор.
На максимальной скорости ШИМ регулятор не работает
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 18:38
0
Как это не работает, работает, просто в непрерывном режиме, открытый.
+
avatar
  • ksiman
  • 24 сентября 2015, 18:56
0
В режиме максимальной скорости, ключевой элемент физически замыкается накоротко выключателем в кнопке.
+
avatar
  • m13ale
  • 24 сентября 2015, 19:32
0
Шурик очень редко работает на максимальной скорости, это же не дрель…
+
avatar
  • kirich
  • 24 сентября 2015, 19:35
0
Шурик очень редко работает на максимальной скорости, это же не дрель…
У меня, например, наоборот.
Так что тут когда как.
+
avatar
  • m13ale
  • 24 сентября 2015, 16:28
0
Я в такого бошика пихнул вот такую батарейку и проблем не знаю — посадить в ноль еще ни разу не смог…
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 16:32
0
Цена Карл, цена. Сия переделка обошлась ОЧЕНЬ бюджетно.
+
avatar
  • m13ale
  • 24 сентября 2015, 18:33
0
Это только если аккумуляторы достались нахаляву… А если все равно надо покупать, то гораздо проще и дешевле именно такую батерею использовать, а не колхозить из 18650-банок.
+
avatar
0
Как пихал и шо переделывал? Поподробнее, плиз.
+
avatar
  • m13ale
  • 24 сентября 2015, 19:29
+1
Да там всё просто…



Батарейку можно на 2-х сторонний скотч или просто поролончиком прижать. Сначала прорезал было в корпусе отверстия, чтобы вывести силовой и балансировочный разъем, но по опыту эксплуатации — это лишнее. Силовой разъем можно срезать, а балансировочный — убрать внутрь. Если понадобится балансировка — корпус легко разбирается. А заряжаю я его — просто подключая крокодильчики от imax на клеммы. Еще неплохо бы поставить предохранитель на 30-40А, у меня под рукой не оказалось, а переделывать потом было лень. Ну и самое главное — устанавливая батарею не перепутать полярность. Лучше 3 раза проверить, ибо в случае ошибки погорит кнопка, будет короткое замыкание и батарея может полыхнуть…
+
avatar
  • Connar
  • 25 сентября 2015, 14:27
0
Не смогли разрядить 1.3 а/ч??
+
avatar
  • m13ale
  • 25 сентября 2015, 15:15
0
Не смог, хотя пару дней подряд собирал теплицу и закрутил около 200 болтов. Посадить, несомненно, можно, если закручивать много саморезов с большим моментом — в дерево, например. Но много и с большой нагрузкой — это уже область профессионального инструмента с совсем другим ценником. Кстати, максимальный зарядный ток в моей батарейке — 5С, для заряда достаточно перекура.
+
avatar
  • serj333
  • 24 сентября 2015, 17:26
0
Цену доставки почему не указывает?
С хоббикинга она не дешева
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 17:40
0
Обычно на хоббикинге одну вещь не заказывают или добивают посылку другим товаром до определенного лимита по весу. К тому же складов несколько, в том числе европейский и российский. Стоимость доставки разная. По памяти пакет до 100 грамм + трек стоит 3 евро с европейского склада, зарядка как раз по весу проходит (99 грамм).
На хоббикинге свет клином не сошелся, аналогичный товар есть на ebay 100%, может на алиэкспресс тоже есть, надо смотреть. Цены везде разные.
+
avatar
  • Druhn
  • 24 сентября 2015, 18:22
+1
но мы остановимся пока на LiPo варианте
Разница может и не большая, но 18650 литий ионные, Li-Pol не видел.
+
avatar
  • Aloha_
  • 24 сентября 2015, 18:49
0
Вы правы, я по инерции написал и даже не заметил. Завтра исправлю досадную неточность.
+
avatar
  • vot
  • 24 сентября 2015, 19:01
0
+
avatar
  • Aloha_
  • 25 сентября 2015, 01:14
0
В принципе да
+
avatar
  • vot
  • 24 сентября 2015, 19:20
0
Кстати, если на зарядке написано Operating Voltage Range: 9V-16V DC, а я подключу адаптер 12B, то я смогу заряжать 2S, 3S, 4S ???
+
avatar
  • Bacchus
  • 24 сентября 2015, 19:20
+1
да
+
avatar
  • vot
  • 24 сентября 2015, 19:44
0
честно-честно?)))
Ни один из 4-х китайцев не смог ответить на этот вопрос
+
avatar
  • Bacchus
  • 24 сентября 2015, 20:01
0
тот же аймакс работает от 11 до 18 вольт. И на 12вольтовом БП отлично заряжает 6S
+
avatar
  • ksiman
  • 24 сентября 2015, 21:56
0
На то он и аймакс
Простые модельные зарядки попроще его будут
+
avatar
  • Bacchus
  • 24 сентября 2015, 23:24
0
Может быть все, конечно, но, имхо, сначала повысить напругу до используемого максимума не так уж и сложно
+
avatar
  • ksiman
  • 24 сентября 2015, 20:00
0
Это зависит он преобразователя, так что вполне возможно не сможете
+
avatar
  • Omega
  • 24 сентября 2015, 19:38
0
Есть у меня три подобных( 2s/3s) зарядника.правда особо ими не пользовался. Всё никак обзор не напишу. А что писать то? Даже не знаю… ну фото потратив, ну названия микросхем указать если на фото не читаются. Схему я не вырисую, тяжко. Разве что проверить напряжение отсечки. Ну осцыл есть, могу еще посмотреть форму тока… а то вдруг пила или меандр. В общем могу красненький обзор спаять, если будет интерес.
+
avatar
  • vot
  • 24 сентября 2015, 20:00
0
если будет интерес.
будет, естественно.
Напруга-вход, напруга-выход, ток заряда, отсечка, конечный результат балансировки по-элементно. Немного сумбурный заказ, но Вы поняли))) Короче… как сможете.
Для липошек нужна любая информация

чтобы не было мучительно больно
+
avatar
0




Наигрался.Год эпизодического использования с циклами разряд-заряд.Однажды, видимо, при работе, разрядился сильнее и при постановке на заряд дома случился адъ — с клубами белого дыма из открытых окон и приездом пожарных, которых вызвали задымленные соседи.
+
avatar
  • Aloha_
  • 25 сентября 2015, 03:12
0
Зря вы так. сейчас очень много моделей шуруповертов с литиевыми аккумуляторами. Они перспективнее. Само собой более требовательные к обслуживанию.
+
avatar
0
Совершенно верно.Купил сейчас синий Вosch с литием, похоже в рукояти блок из 3-х 18650, весьма устраивает )
Я просто описал собственный случай с дешевым зарядным Li-Po, не имеющим защиты при сильном разряде аккумулятора.Такие вещи требуют контроля, иначе можно получить различные неприятности.
+
avatar
  • vot
  • 25 сентября 2015, 07:27
+1
при постановке на заряд дома случился адъ — с клубами белого дыма
у меня дым был черным…
Такие вещи требуют контроля
в интернетах советуют в кастрюле заряжать, закрыв крышку))) Что-то в этом есть…
+
avatar
  • Aloha_
  • 25 сентября 2015, 09:26
0
Существуют специальные пакеты из стекловолокна для хранения и зарядки аккумуляторов.
+
avatar
  • vot
  • 25 сентября 2015, 17:15
0
отзывы на эти пакеты противоречивые. Просто я видел, как взрывается липо. Взрывом это назвать трудно, но горит всё- от зарядки до обоев(((
Но куплю несколько штук
+
avatar
  • Aloha_
  • 25 сентября 2015, 19:17
0
Пакет не дает появиться открытому пламени ограничивая доступ воздуха внутрь.
+
avatar
  • vot
  • 26 сентября 2015, 17:47
0
Ну да…
А Вы знаете температуру горения лития?
И какую температуру держит этот пакет?
Кстати, воздуха в пакете вполне достаточно…
+
avatar
  • Aloha_
  • 27 сентября 2015, 19:18
0
А вы знаете температуру плавления стеклоткани? Альтернатива есть? К тому же пакет закрывается на липучку по типу конверта.
+
avatar
  • m13ale
  • 25 сентября 2015, 11:12
0
Ващета, при сильном разряде беззащитный литий просто тихо дохнет… Задымить и полыхнуть может из-за КЗ или перегрева от заряда большим током.
+
avatar
0
Возможно, внутреннее КЗ и происходит вследствие сильных разрядов аккумулятора.
Вот, что могло случиться:

Критический разряд допускается до не менее, чем 2.5B на банку (безопасным разрядом по разным данным считаются напряжения до 2.75В, 3В, 3.3В). Ниже — начинается отложение солей и возможное количество циклов уменьшается. Кроме того, аккумулятор может и не зарядиться. По другим данным, при низком напряжении возможна металлизация лития, создание токопроводящих литиевых «мостиков». И при зарядке такого аккумулятора образование проводящих участков из лития приводит к внутреннему короткому замыканию и, как следствие, к тепловому разгону аккумулятора с возможным взрывом аккумулятора.
Поскольку в переделанном под Li-Po аккумуляторном отсеке отсутствует сигнализация низкого разряда, то скверные последствия имели место быть.
+
avatar
  • Aloha_
  • 25 сентября 2015, 13:25
0
В стадии модернизации, ищу индикатор с низким потреблением.
+
avatar
0
Да, лучше довести «до ума».Меня этот фейерверк довольно сильно впечатлил, не ожидал такого масштаба от легкого и мелкого аккумулятора.
+
avatar
  • Aloha_
  • 25 сентября 2015, 15:41
0
У меня элементов и батарей литиевых десятки, пока полет нормальный, но у знакомого на зарядке пыхнуло, чуть квартиру не спалил.
+
avatar
  • vot
  • 25 сентября 2015, 17:19
0
я буду потихоньку переходить на LiFePO. ну их на эти LiPo

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.