что значит 30c на аккумуляторе lipo

Что значит 30c на аккумуляторе lipo

Авиамоделист запись закреплена

Небольшой ликбез для новичков по аккумуляторам. Что означает 30С, 50С, 85С или даже 200С на аккумуляторе?

Эту цифру нужно умножить на емкость аккумулятора и получится максимальный ток, который может отдавать аккумулятор.
Например 2200мАh 30С это максимальный ток 66А. Но не всё так просто.

Что означает этот максимальный ток? Дело в том, что в подавляющем большинстве случаев, каждый китаец вкладывает свой смысл или вообще не понимает смысл и копирует у другого китайца и почти никогда не приложит таблицу зависимости внутреннего сопротивления от уровня заряда аккумулятора.

Нас интересует только практическое применение данного параметра.
Введем точное определение максимального тока:

*******
При заряде в 3.7В на банку на максимальном токе напряжение на банке не должно проседать ниже 3В.
*******

Почему при 3.7В? Потому что максимальный ток только на полном заряде малоинтересен, ведь полный заряд через мгновение уже не полный. Почему 3В? Потому что ниже 3В на банку начинаются процессы деградации аккумулятора, в частности вспухание.

Как проверить хитрого китайца на честность? Нужно всего-лишь измерить внутреннее сопротивление аккумулятора, в нашем случае 3.7В, а через внутреннее сопротивление посчитать максимальный ток, который может выдать аккумулятор без деградации.

*******
Внутреннее сопротивление вычисляется по следующей формуле:

Т.е. подключаем нагрузку с известным сопротивлением и измеряем напряжение на аккумуляторе с этой нагрузкой и без. Напряжение без нагрузки должно быть около 3.7В как договорились. Сопротивление нагрузки выбираем такое, чтобы разница напряжения была значительно выше, чем точность вольтметра.

ВАЖНО:
Новые аккумуляторы содержат ингибитор старения для длительного хранения. Внутреннее сопротивление такого аккумулятора может быть В РАЗЫ ВЫШЕ, чем нужно, а максимальный ток в разы ниже, соответственно. Новый липо аккумулятор нужно 3 или более раз разрядить и зарядить малым током, не более 1С, от 3В до 4.2В. Только тогда ингибитор старения полностью разложится и аккумулятор будет отдавать полный ток. В противном случае при больших токах он вспухнет от быстрого разложения ингибитора старения и выделения водорода от просадки напряжения ниже минимального. Многие думают, что из-за того, что липо не имеют эффекта памяти, их не нужно тренировать, но их нужно тренировать по другой причине:)

Чисто ради эксперимента выложите в комментах свои измерения, пожалуйста, если не лень.

Источник

RCSearch

Содержание

Описание [ править ]

Многие так называемые «модельные» LiPo-аккумуляторы способны отдавать ток в 10 и даже 100 раз превышающий численное значение ёмкости. Такие аккумуляторы применяются также в портативном электроинструменте и в некоторых современных электромобилях.

Также бывают «обычные», бытовые литий-полимерные аккумуляторы (используемые в мобильных телефонах, цифровой технике и т.п.), которые не способны отдавать большой ток.

Преимущества [ править ]

Где купить LiPo-аккумулятор [ править ]

Обозначения литий-полимерных источников питания [ править ]

Что такое mAh [ править ]

Что такое S [ править ]

LiHV-аккумуляторы имеют повышенные номинальные и максимальные напряжения.

Что такое P [ править ]

Но если, к примеру, взять 2 одинаковых аккумулятора «2200 2S1P», соединить их силовые провода параллельно (плюс с плюсом, а минус с минусом), то получится удвоение ёмкости, а обозначается такая сборка батарей «4400 2S2P», и практически она будет идентична в эксплуатации «4400 2S1P».

В запечатанных сборках, для соблюдения балансировки при заряде, банки в начале параллелят и уже потом соединяют последовательно. Если соединять 2 аккумулятора через силовые провода, то желательно так же соединить и их балансировочные разъёмы.

Можно наглядно посмотреть различные схемы сборок аккумуляторов.

Что такое С [ править ]

Важной характеристикой LiPo-аккумуляторов является максимальный разрядный ток (токоотдача), то есть способность обеспечивать в нагрузочной цепи некий максимальный разрядный ток. Токоотдача измеряется в единицах С, и вычисляется как отношение допустимого разрядного тока к эквивалентной ёмкости аккумулятора (заряду в ампер-часах).

Например, если на аккумуляторе указана ёмкость 2200mAh и максимальный разрядный ток 20С, то это значит что аккумулятор может обеспечивать ток не выше 2200 * 20 = 44000 mA = 44 A, что нужно учитывать при подключении нагрузки к нему.

Отдельно в характеристиках аккумулятора фигурирует максимальный зарядный ток, определяемый в тех же единицах C. Всё вышесказанное справедливо и для зарядного тока.

Если максимальная токоотдача аккумулятора значительно превышает требуемый ток нагрузочной цепи, то в этом нет ничего страшного, т.к. реальный ток определяется прежде всего нагрузкой, а не способностью аккумулятора. Минусом такого подключения могут быть лишь неоправданно большие размеры и масса аккумулятора.

Разряд LiPo-аккумуляторов [ править ]

Температура при разряде [ править ]

LiPo-батареи имеют оптимальную температуру разряда около +43°C, при которой обеспечивается наиболее высокое напряжение под нагрузкой. Также LiPo-аккумуляторы с началом разряда при температуре +43°C меньше нагреваются во время разряда и заканчивают разряд при более низкой температуре, чем батарея с началом разряда при температуре +21°C. Это обусловлено внутренним сопротивлением: оно уменьшается по мере увеличения температуры аккумулятора до +43..45°C, а при более высокой температуре сопротивление снова начинает увеличиваться.

Кроме того, по некоторым наблюдениям, отмечалось выравнивание внутреннего сопротивления банок при температуре +43°C, в то время как на тех же аккумуляторах в холодном состоянии при измерении внутреннего сопротивления наблюдался больший разброс значений

Нагрев батарей до или близко к их оптимальной температуре +43°C при разряде также обеспечивает выигрыш в длительности службы (сколько раз они могут быть заряжены и разряжены перед началом деградации характеристик).

Расконсервация [ править ]

Первые 2-4 цикла заряда/разряда лучше делать током 3-5C, не больше. Это связано с тем, что при производстве Li-Ion и Li-Po аккумуляторов в электролит добавляется своего рода консервант (ингибитор), который продлевает срок хранения без ущерба для аккумулятора, а также поддерживает напряжение в батарее после производства. Эта добавка (ингибитор) разлагается при первых нескольких циклах заряд-разряд. После такой расконсервации аккумулятор выходит на нормальные режимы работы, в которых, в том числе, после полной зарядки достигается равное напряжение на банках. При использовании батарей в условиях высоких токов разряда, при наличии неразложившегося ингибитора, ячейки могут быть повреждены, что выражается вспуханием ячеек, потере ёмкости и снижении срока службы.

Заряд LiPo-аккумуляторов [ править ]

Fast Charge [ править ]

Для заряда аккумуляторов в поле стоит поискать аккумуляторы с возможностью ускоренной зарядки, на них пишут Fast charge 2С или 5С.

Температура при заряде [ править ]

Мнения [ править ]

См.также [ править ]

Хранение (рекомендовано) [ править ]

Где хранить безопасно:

Искрение [ править ]

С этим можно бороться резисторами на отдельном тонком кабеле, который нужно подключать раньше основного. Ток заряда конденсаторов через резистор будет ниже и искрение будет таким образом подавляться. Также можно использовать специальные разъёмы.

Вздутие LiPo [ править ]

Еле вспухшие аккумуляторы (в таком состоянии вспухание определяется скорее на ощупь, чем визуально) можно некоторое время продолжать эксплуатировать, контролируя фактическую ёмкость. Если аккумулятор не способен держать ёмкость менее 80% от номинальной, то следует приступить к его утилизации.

Сильно (заметно) вспухшие аккумуляторы следует немедленно прекратить эксплуатировать и так же утилизировать.

Возгорание LiPo [ править ]

В продаже есть несгораемые спецпакеты для зарядки LiPo-аккумуляторов, предназначенные для снижения вреда в случае возгорания. Их рекомендуется использовать, но, тем не менее, не стоит надеяться на них и оставлять аккумуляторы без присмотра.

На многих зарядных устройствах есть возможность контроля температуры (присутствует вход для температурного датчика). Когда температура датчика, закреплённого на аккумуляторе, превышает заданное в настройках значение (рекомендуется установить предел в 45°C), то аккумулятор сразу обесточивается и зарядник начинает сигнализировать об опасной ситуации. При этом, возможно, аккумулятор вздуется и сильно нагреется, но до огня/взрыва скорее всего дело не дойдет.

В следующих случаях рекомендуется незамедлительно утилизировать LiPo-аккумулятор:

Утилизация [ править ]

Перед тем как выкинуть LiPo-аккумулятор, желательно его (варианты):

FAQ [ править ]

Как паять банки аккумулятора [ править ]

Паять контактные пластины элементов LiPo-аккумулятора нужно обычным припоем после обработки одним из флюсов:

Можно ли одну из банок на 5200мА·ч заменить банкой на 5000мА·ч той же токоотдачи [ править ]

Если будет предусмотрен побаночный мониторинг, то можно. А если будет просто отсечка по напряжению, то банка с меньшей ёмкостью (5000мА·ч) будет садится раньше всех и она уйдёт в глубокий разряд, что недопустимо.

Источник

Литий-полимерный аккумулятор (Li-pol или Li-polymer) — это более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя. Используется в мобильных телефонах, цифровой технике и пр.
Обычные бытовые литий-полимерные аккумуляторы не способны отдавать большой ток, но существуют специальные силовые литий-полимерные аккумуляторы, способные отдавать ток в 10 и даже 45 раз превышающий численное значение ёмкости. Они широко применяются как аккумуляторы для радиоуправляемых моделей, а также в портативном электроинструменте и в некоторых современных электромобилях.

Преимущества
* Большая плотность энергии на единицу объёма и массы;
* Низкий саморазряд;
* Толщина элементов от 1 мм;
* Возможность получать очень гибкие формы;
* Незначительный перепад напряжения по мере разряда.

Зарядка LiPo батарей

Существует довольно большое разнообразие зарядных устройств для LiPo аккумуляторов, мы же остановимся лишь на наиболее «достойных». Все зарядные устройства, перечисленные ниже, заряжают Li-ion, LiPo, LiFe, NiMh, NiCd, Pb и новый стандарт 123:

Продолжаем рассказ про зарядку LiPo аккумуляторов.

Обычно быстро заливается в аккумулятор около 90% емкости, а потом начинается дозаряд с балансировкой банок. Более заряженные и подошедшие к пределу шунтируются и заряд идет на оставшиеся банки. Именно поэтому на ней можно заряжать пару 3S батарей как одну 6S.

Battery Monitor 2-6S
Достаточно замерить один раз для каждой имеющейся пружины и просто знать сколько ампер мотор «кушает» на данной пружине.

В эксплуатации LiPo аккумуляторов существует несколько важных моментов, на которые настоятельно рекомендуется обратить внимание. Перечислим их в порядке убывания опасности:
1. Заряд до напряжения, превышающего 4.20 вольт/банку.
2. Короткое замыкание аккумулятора.
3. Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С.
4. Разряд ниже напряжения 3.00 вольта/банку.
5. Нагрев аккумулятора выше 60°С.
6. Разгерметизация аккумулятора.
7. Хранение в разряженном состоянии.

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

Чтобы не было пожара, надо иметь нормальное зарядное устройство и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок. Необходимо, также, использовать разъемы, исключающие возможность короткого замыкания батареи и контролировать ток, потребляемый мотором на «полном газу». Кроме того, не рекомендуется в приводе закрывать аккумулятор со всех сторон от поступления потока воздуха, а если это невозможно, то следует предусмотреть специальные каналы для охлаждения.

Подготовка LiPo к эксплуатации

Итак, подчеркнем еще раз самые важные моменты, связанные с использованием литий-полимерных аккумуляторов:

Используйте нормальное зарядное устройство.
Применяйте разъемы, исключающие возможность замыкания батареи.
Не превышайте допустимые токи разряда.
Следите за температурой аккумулятора при отсутствии охлаждения.
Не разряжайте аккумулятор ниже напряжения 3V на банку (не забывайте отключать аккумулятор после игры!).
Не подвергайте батарею ударам.

Источник

Li-po для новичка.

Литий-полиме́рный аккумулятор (Li-po) — это более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя.

Такие аккумуляторы используется в мобильных телефонах, цифровой технике и т.д.
Обычные бытовые литий-полимерные аккумуляторы не способны отдавать большой ток, но существуют специальные силовые Li-po аккумуляторы, способные отдавать ток в 10 и даже 45 раз, превышающий численное значение ёмкости. Они широко применяются как аккумуляторы для радиоуправляемых моделей, а также в портативном электроинструменте.

Производство «батарей» можно увидеть на следующем видеоролике.

Преимущества Li-po, от li-ion, ni-cd, ni-MH в следующем.

Но, как и у всех вещей, есть и свои недостатки:

Вообще говоря, каких–либо данных по количеству рабочих циклов пока еще очень мало и к приведенным в данном случае их характеристикам необходимо относиться критически. Кроме того, технология их изготовления совершенствуется, и возможно, что в данный момент цифры по этому типу аккумулятора уже другие. Надо сказать, что все время выходят новые «поколения» данных аккумуляторов, более совершенных, чем предыдущие.
Хочется заострить внимание на пожароопасности. Для примера возьмем видео:

Как видно, они любят «тихо умирать», оставляя после «смерти» «разрушения». Поэтому стоит всегда следить, как и где лежат Ваши аккумуляторы.

Но вполне по «дедовски» можно использовать кастрюлю «дорожайшей». Думаю если кастрюля испортиться, то это будет хорошим поводом приобрести новую!

Как и все вещи, аккумуляторы «стареют».

Литий-полимерные снижают ёмкость, в отличие от никелевых и никель-металл-гидридных, под воздействием заряда. Чем больше заряд аккумулятора, тем меньше срок его службы. Хранить их лучше заряженными на 40-50%, и температуре 0-10 градусов (холодильник).

Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-ионный аккумулятор. если и удается восстановить аккумулятор, то существенно снижается цикл «жизни». Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года батарея теряет около 20% ёмкости. Соответственно, нет необходимости покупать аккумулятор «про запас» или черезмерно увлекаться «экономией» его ресурса.

И так, маленький «курс» ввода в данные аккумуляторы закончен. Теперь поговорим о «тех пределах» которые должен соблюдать каждый владелец ли-по.

Любой Li-po «акум» имеет свои рамки «существования», вот основные
— не перезаряжать больше 4.20в на ячейку.
— не разряжать ниже 3.00 вольт на ячейку.
— не протыкать, деформировать «оболочку» «батарейного аккумулятора».

Есть 2 соединения аккумуляторов для повышения разных характеристик:
— паралельное, повышается емкость и за ней токоотдача.
— последовательное, повышается вольтаж, емкость остается прежней.

Теперь поговорим о «зарядных устройствах».
Самое простое это балансир. Балансир создан для «балансировки» каждой «ячейки» аккумулятора по вольтажу, до 4.20в.
Для примера возьмем такое зарядно\балансировочное устройство: Hobbyking® DC-4S Balance Charger & Cell Checker 30w 2s

4s

Это является «базовым» выбором новичка. Если моделизм затянет «навсегда», то следует приобрести зарядное устройство получше.
Turnigy Accucel 6 50W Балансо/Зарядное устройство (с переходниками)

Данное зарядное устройство позволяет заряжать разные виды аккумуляторов. Выбирать разные токи заряда в отличии от балансира, переводить аккумуляторы в режим «хранения».

Теперь хочется разобраться в видах «акумов» которые есть на «хобби кинге». Возьмем наиболее похожие аккумуляторы (емкость, токоотдача, вольтаж) и сравним их между собой.

Утилизация. Чаще всего используют такие способы. Обрезав все нужные проводочки сделать следующие

-Разрядить все «банки» аккумулятора в 0.00в.
-Закинуть в соленую воду на несколько часов. На 1л банку в основном 2-3 ложки павареной соли.
-Рразрезать «ячейки акума» до полного «самоуничтожения». Внимание, эта операция достаточно опасная, соблюдать меры безопасности.

Первые в списке «цена-качество» будут аккумуляторы серии B-Grade.
Аккумулятор B-Grade 1000mAh 3S 25C литий-полимерный, В-класс

Надо сказать, что «значения» всего «немного приукрашены». В качестве дешевых аккумуляторов для тестирования разных установок подходят. На модели можно ставить, но отлетать с ним можно совсем мало циклов.
Вот «заявленные» характеристики:
Емкость: 1000mAh (на самом деле может быть и 500-1100, качество делают «лишь бы было»)
Напряжение: 3S1P / 11,1V / 3Cell
Токоотдача: 25C постоянно (очень возможно что «округлена»)
Балансировочный разъем: JST-XH
Силовой разъем: JST
Вес: 88г (как и все вещи, надо взвешивать самому)

Дальше бы поставил серию ZIPPY Flightmax.
Аккумулятор ZIPPY Flightmax 1000mAh 3S1P 25C

Почему вторым местом, все просто, эти «акумы» более качественные, имеют «меньшие рамки» разброса характеристик, другими словами «качественнее».
Технические характеристики:
Емкость: 1000mAh
Напряжение: 3S1P / 3 Cell / 11.1v
Ток разряда: 25C Постоянный / 35C Кратковременный
Вес: 90г (реальный вес 92гр)
Размеры: 73x36x18мм
Разъем для балансировки: JST-XH
Силовой разьем: 2 Pin Mini JST

Дальше можно поставить можно аккумуляторы серии Zippy Compact. Меньшие размеры, меньший вес, реально заявленные характеристики.
Аккумулятор ZIPPY Compact 1000mAh 3S 25C литий-полимерный

Хороший аккумулятор взамен Turnigy nano-tech по цене. Более маленькие размеры позволяют сделать меньший отсек для «батареи» и тем самым «сэкономить» важные граммы для пилотажной модели. Надо сказать, что качество по такой цене даже порадовало, «банки» ровно припаяны, хорошего качества.

Емкость: 1000mAh
Напряжение: 3S1P / 3 Cell / 11.1V
Токоотдача: 25C постоянно / 35C кратковременно
Балансировочный разъем: JST-XH
Силовой разъем: ХT60
Вес: 82г (соответствует действительности)

Дальше можно поставить Turnigy или Rhino, довольно похожи по качеству (были разной емкости), но вес разный.
Turnigy 1000mAh 3S 25C Lipo Pack
Rhino 1050mAh 3S 11.1v 20C Lipoly Pack

Емкость: 1000мАч
Конфигурация: 3S1P / 11.1в / 3 элемента
Постоянный ток разряда: 25C
Максимальный ток разряда (10 секунд): 30C
Вес: 94 г
Размер: 78 x 36 x 19мм
Разъем для зарядки: JST-XH

Емкость : 1050mAh
Постоянный ток разряда: 20C
Максимальный ток разряда: 30C (15сек)
Конфигурация : 3S 11.1v
Размер: 73x18x35мм
Вес : 100.3г
Разъем для разряда: XT60

Надо сказать, что вес «рино» больше из-за всяких «наклеек».

На данный момент наиболее качественными и лучшими являются Turnigy nano-tech.
Turnigy nano-tech 1000mah 3S 25

Емкость: 1000mAh
Напряжение: 3S1P / 3 Cell / 11.1V
Токоотдача: 25C постоянный / 50C пиковый
Вес: 79 грамм (включая провода и разъёмы)
Размеры: 77x35x17мм
Балансировочный разъем: JST-XH
Силовой разъем: XT60

Дополнив статья тут.
Если соединяется параллельно 2 аккумулятора для повышения емкости и токоотдачи, то надо использовать 2 одинаковых аккумулятора и отключать сразу после полета.

так, вроде «лучше», чем статья раньше. Будут замечания, пишите, ставьте «минусики» :))))

Источник

Литий-полимерный (LiPo) аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор (LiPo)

В наше время появляется все больше и больше портативной переносной аппаратуры. Это могут быть мобильные телефоны, bluetooth-колонки и различные гаджеты. Наиболее часто используемым источником энергии в этом случае является литий-полимерный аккумулятор (Li-Po).

Литий полимерный аккумулятор в радиоприемнике

Такие аккумуляторные батареи имеют превосходную плотность энергии на килограмм, так называемый Вт × час /кг (Wh/kg) или на английский манер gravimetric energy density. Этот параметр показывает, как много энергии содержит аккумулятор либо конденсатор по отношению к его массе. Например, автомобили Тесла используют в своих электрокарах аккумуляторы с плотностью энергии в 254 Вт × час/кг.

Самой бешеной плотностью энергии на килограмм является элемент Уран-235. Если создать все условия для его расщепления, чем и занимаются на АЭС, то можно получить с него энергию до 24 500 000 000 Вт × час/кг! Это почти в 10 000 000 раз выше, чем у бензина. Можно сказать, что 1 кг урана даст в 10 000 000 раз больше энергии, чем 1 кг бензина, если, конечно, «разогнать» уран в ядерном реакторе.

Есть также такой параметр, как плотность энергии по отношению к объему или на английский манер volumetric density energy. Этот параметр показывает как много энергии содержит аккумулятор либо конденсатор по отношению к его объему. Выражается этот параметр, как Вт×час/литр или на английский манер Wh/L. Не забываем, что объем можно выражать также в литрах.

График эффективности различных типов аккумуляторов выглядит так:

График эффективности аккумуляторов различных видов

Виды литий-полимерных аккумуляторов

В настоящее время существуют множество литий-полимерных аккумуляторов разных форм и видов.

Виды литий-полимерных аккумуляторов

В первую очередь давайте разделим наши аккумуляторные батареи по видам. Есть одноэлементные батареи, которые выдают номинальное напряжение в 3,7 Вольт, а также есть многоэлементные батареи, которые состоят из одноэлементных. Здесь работает правило последовательного и параллельного соединения источников питания.

Получаем, что если соединять последовательно одноэлементные LiPo аккумуляторы, то можно увеличивать кратно их общее напряжение.

*cell — элемент, ячейка.

Одноэлементные аккумуляторы чаще всего можно увидеть в ваших мобильных телефонах и других гаджетах.

Многоэлементные аккумуляторы используются в электровелосипедах, электроскутерах и тд.

Схема контроля и защиты аккумуляторной батареи

На простом одноэлементном аккумуляторе мы можем увидеть термоскотч, который закрывает контакты аккумулятора

литий полимерный аккумулятор без схемы защиты

Некоторые дешевые одноэлементные аккумуляторы не имеют схемы защиты и контроля от перезаряда и разряда. Выводы в этом случае выходят прямо из батареи.

аккумулятор без схемы контроля и защиты

Но на большинстве аккумуляторов все-таки присутствует схема защиты и контроля заряда

аккумулятор со схемой защиты и контроля заряда

Здесь мы можем увидеть микросхему-контроллер DW01x, которая выполняет сразу несколько функций.

контроллер заряда DW01

Она разработана специально для литий-ионных/полимерных батарей и защищает их от повреждения или ухудшения срока службы из-за перезаряда, переразряда и/или сверхтока для одноэлементной литий-ионной/полимерной батареи. Более подробно ознакомится с ней можно здесь.

Также можно увидеть микросхему 8205

микросхема 8205 в литий-полимерном аккумуляторе

Эта микросхема является сборкой из двух N-канальных MOSFET транзисторов, которые управляются нашей DW01x.

Более подробно в даташите здесь.

В сборе вся схема заряда на Li-Po одноэлементную батарею выглядит приблизительно вот так:

схема защиты литий-полимерного аккумулятора

Как вы могли заметить, микросхема 8205 представлена в виде двух МОП-транзисторов.

На Алиэкспрессе можно найти готовые модули для зарядки одноэлементных батарей. Здесь отчетливо видно микросхемы DW01A, 8205A, а также незнакомую нам TC4056A, которая является еще одним программируемым контроллером. Она задает ток зарядки, напряжение и тд. с источника питания. С таким модулем ваша аккумуляторная батарея без схемы защиты может спать заряжаться спокойно.

модуль контроля и защиты заряда для литий-полимерных батарей

Присмотреть себе такой модуль вы можете по этой ссылке.

Что будет, если мы вообще уберем схему защиты и контроля? Итак, для этого нам понадобится простой кислотный аккумулятор.

Берем вот такой аккумулятор

и цепляем его к нашей LiPo батарее без схемы защиты и контроля заряда, то есть напрямую к ее выводам

В течение нескольких секунд батарею сначала пучит

вздувшаяся литий-полимерная батарея

А потом она взрывается.

взорвавшаяся литий-полимерная батарея

Поэтому, схема контроля и защиты очень важна для LiPo аккумуляторных батарей.

Параметры схемы защиты и контроля

Давайте разберем некоторые параметры схемы защиты и контроля на литий-полимерную батарею на базе микросхемы DW01-P

основные параметры схемы защиты для литий-полимерного аккумулятора

Сразу можно заметить, что если к батарее с напряжением самого элемента в 3,9 В не подключена никакая нагрузка, то схема защиты и контроля будет «кушать» 3 мкА. Это вообще копейки. Если же на элементе будет 2 В, то схема уйдет в так называемый очень экономный режим и будет кушать максимум 0,1 мкА, то есть почти ничего.

Ну теперь можно перейти к более интересным параметрам.

Overcharge Protection Voltage

По-русски, защита от переЗАРЯДА. В нашем случае типичное значение этого параметра составляет 4,25 В. То есть, когда наша батарея зарядится до 4,25 В, сработает защита и батарея перестанет потреблять ток.

Давайте проверим это на практике. Выставляем на блоке питания значение в 4,2 Вольта

и начинаем заряжать наш аккумулятор. О том, что аккумулятор начал заряжаться, нам показывает индикация силы тока. В данный момент она равна 0,72 Ампера.

Но что случится, если мы подадим большее напряжение на батарею? Выставляем 4,5 В и смотрим на потребление силы тока аккумулятором.

Как вы могли заметить, потребление сразу же упало до нуля, что говорит нам о том, что сработала защита. Напряжение, более чем 4,2 Вольта для Li-ion/Po аккумуляторов считается убийственным. В данном случае схема защиты и контроля заряда отлично справилась со своей работой.

Overcharge Release Voltage

Очень интересный параметр. Итак, у нас батарея «наелась» электрического тока до 4,25 В. Схема защиты ее отключила от дальнейшего заряда, иначе она бы бабахнула, как в опыте выше. Но вот было бы неправильно, если зарядка батареи продолжалась бы после того, как напряжение на батарее просело бы, допустим, до 4,24 В. Что опять подзаряжать батарею? Опять лишний раз «дергать» ключи на мосфетах? Зачем? Поэтому, вводят так называемый гистерезис. Когда напряжение на самом элементе просядет до этого значения, то он снова начнет заряжаться.

В нашем случае типичное значение составляет 4,05 В. То есть, если напряжение батареи просядет до этого уровня, схема контроля и защиты вновь продолжит заряд аккумулятора до уровня Overcharge Protection Voltage.

Overdischarge Protection Voltage

Защита от переРАЗРЯДА.

Достигнув этого значения, батарея уходит в глубокую спячку. Но почему так происходит, что она не желает заряжаться? Дело как раз в параметре Overdischarge Release Voltage (о нем ниже).

Overdischarge Release Voltage

Пока разряженная батарея не достигнет этого уровня, все попытки зарядить ее тщетны, если только напрямую подать электрический ток сразу на выводы аккумулятора, хотя в этом режиме она все равно может заряжаться, но очень-очень долго. То есть в нашем случае, для того, чтобы снова можно было заряжать батарею, на элементе должно быть напряжение не менее 3 В. Если будет меньше, заряд просто не пойдет.

PS. Эх, сколько было выкинуто таких батареек на свалку человечеством! Люди думали, что батарейка полностью сдохла и отказывалась заряжаться. А всего-то надо было немного подзарядить элемент до уровня разрешения зарядки Overdischarge Release Voltage и спокойно дальше заряжать аккумулятор.

Overcurrent Protection

Ну а также есть замечательный параметр, как перегрузка по току Overcurrent Protection. В нормальном режиме микросхема DW01x постоянно контролирует ток разряда на своем выводе CS. Здесь есть два пути развития событий:

— если на ноге CS будет напряжение 150 мВ (перегруз по току), то через 10 мс батарея уйдет «спать» и полностью отключит нагрузку

— если на этой ноге будет напряжение 1,35 В (режим короткого замыкания выводов) то батарея уйдет «спать» меньше, чем за 500 мкс. То есть как только коротнули выводы, батарея мгновенно отключает нагрузку).

Для того, чтобы батарея вышла из спящего режима, надо полностью отцепить нагрузку, либо сделать так, чтобы нагрузка превышала 500 кОм.

Короткое замыкание без схемы защиты и контроля

А что если устроить короткое замыкание батареи без схемы защиты и контроля? Для этого убираем эту плату и коротим выводы батареи накоротко. Через несколько секунд видим, что ее пучит и разрывает.

Имейте ввиду, что составные батареи не имеют встроенную схему защиты и контроля, так как в основном предназначены для силовых устройств.

Поэтому, с ними нужно быть как можно более осторожными, не замыкать выводы и не перегружать по току, если собираетесь их использовать в своих разработках. Для них идет специальное умное зарядное устройство, которое отключает заряд при полном заряде батареи

либо специальный модуль для заряда таких аккумуляторов

Его можете посмотреть по этой ссылке.

Материал для статьи был подготовлен по видео

Источник