في بعض الأحيان تكون هناك حاجة لشحن بطارية Li-Ion التي تتكون من عدة خلايا متصلة على التوالي. على عكس بطاريات Ni-Cd، تتطلب بطاريات Li-Ion نظام تحكم إضافيًا يراقب توحيد شحنتها. سيؤدي الشحن بدون مثل هذا النظام عاجلاً أم آجلاً إلى إتلاف خلايا البطارية، وستكون البطارية بأكملها غير فعالة بل وخطيرة.

التوازن هو وضع شحن يتحكم في جهد كل خلية على حدة في البطارية ولا يسمح للجهد عليها بتجاوز المستوى المحدد. إذا تم شحن إحدى الخلايا قبل الخلايا الأخرى، فإن الموازن يأخذ الطاقة الزائدة ويحولها إلى حرارة، مما يمنع تجاوز جهد الشحن لخلية معينة.

بالنسبة لبطاريات Ni-Cd ليست هناك حاجة لمثل هذا النظام، حيث أن كل خلية بطارية تتوقف عن استقبال الطاقة عندما تصل إلى جهدها. من علامات شحنة Ni-Cd زيادة الجهد إلى قيمة معينة، يليها انخفاض بعدة عشرات من mV وزيادة في درجة الحرارة، حيث تتحول الطاقة الزائدة إلى حرارة.

قبل الشحن، يجب تفريغ Ni-Cd بالكامل، وإلا سيحدث تأثير الذاكرة، مما سيؤدي إلى انخفاض ملحوظ في السعة، ولا يمكن استعادتها إلا من خلال عدة دورات شحن/تفريغ كاملة.

أما مع بطاريات Li-Ion فالعكس هو الصحيح. يؤدي التفريغ إلى جهد منخفض للغاية إلى تدهور وتلف دائم مع زيادة المقاومة الداخلية وانخفاض السعة. كما أن الشحن بدورة كاملة يؤدي إلى استنزاف البطارية بشكل أسرع من وضع إعادة الشحن. لا تظهر على بطارية Li-Ion أعراض الشحن مثل بطارية Ni-Cd شاحنلا يمكن اكتشاف لحظة الشحن الكامل.

المواد: ABS + معدن + عدسات أكريليك. إضاءة خلفية LED...

عادةً ما يتم شحن Li-Ion باستخدام طريقة CC/CV، أي في المرحلة الأولى من الشحن، العاصمة.على سبيل المثال، 0.5 درجة مئوية (نصف السعة: بالنسبة للبطارية بسعة 2000 مللي أمبير، سيكون تيار الشحن 1000 مللي أمبير). بعد ذلك، عند الوصول إلى الجهد النهائي الذي توفره الشركة المصنعة (على سبيل المثال، 4.2 فولت)، يستمر الشحن بجهد ثابت. وعندما ينخفض ​​تيار الشحن إلى 10..30 مللي أمبير يمكن اعتبار البطارية مشحونة.

إذا كانت لدينا بطارية من البطاريات (عدة بطاريات متصلة في سلسلة)، فإننا نقوم بالشحن، كقاعدة عامة، فقط من خلال المحطات الطرفية الموجودة على طرفي الحزمة بأكملها. وفي الوقت نفسه، ليس لدينا طريقة للتحكم في مستوى شحن الروابط الفردية.

من الممكن أن يتمتع أحد العناصر بمقاومة داخلية أعلى أو بسعة أقل قليلاً (نتيجة تآكل البطارية)، وسيصل إلى جهد شحن قدره 4.2 فولت بشكل أسرع من العناصر الأخرى، بينما سيكون لدى العناصر الأخرى 4.1 فقط. VB، ولن تظهر البطارية بالكامل مشحونة بالكامل.

عندما يصل جهد البطارية إلى جهد الشحن، قد يتم شحن الخلية الضعيفة إلى 4.3 فولت أو أكثر. مع كل دورة من هذا القبيل، سوف يرتدي هذا العنصر أكثر فأكثر، مما يؤدي إلى تدهور معلماته، حتى يؤدي ذلك إلى فشل البطارية بأكملها. علاوة على ذلك، فإن العمليات الكيميائية في Li-Ion غير مستقرة وإذا تم تجاوز جهد الشحن، ترتفع درجة حرارة البطارية بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى الاحتراق التلقائي.

موازن بسيط لبطاريات الليثيوم أيون

ماذا تفعل بعد ذلك؟ من الناحية النظرية، فإن أبسط طريقة هي استخدام صمام ثنائي زينر متصل بالتوازي مع كل خلية بطارية. عندما يصل جهد الانهيار لثنائي الزينر، سيبدأ في توصيل التيار، مما يمنع الجهد من الزيادة. لسوء الحظ، ليس من السهل العثور على صمام ثنائي زينر بجهد 4.2 فولت، وسيكون 4.3 فولت كثيرًا بالفعل.

قد يكون المخرج من هذا الموقف هو استخدام الطريقة الشعبية. صحيح، في هذه الحالة يجب ألا يتجاوز تيار الحمل أكثر من 100 مللي أمبير، وهو صغير جدًا للشحن. ولذلك، يجب تضخيم التيار باستخدام الترانزستور. مثل هذه الدائرة المتصلة بالتوازي مع كل خلية ستحميها من الشحن الزائد.

هذا هو مخطط الأسلاك TL431 النموذجي المعدل قليلاً، ويمكن العثور عليه في ورقة البيانات تحت اسم "منظم تحويلة التيار العالي" (منظم تحويلة التيار العالي).

أقوم بشحنه عبر سلك محول باستخدام Turnigy.

التعديل بسيط لكن الشاحن غير متوفر للجميع.
قررت أن أصنع شاحن موازنة بسيطًا وموثوقًا. يمكن العثور على معظم الأجزاء لدى أي حرفي، ويتوفر عدد من الأجزاء للطلب من الصين، أو يمكنك شراؤها من متجر الراديو.

الأدوات والمواد:

السكن للجهاز.
- لوحات شحن للكمبيوتر اللوحي؛
- تحكم لأيون الليثيوم.
- موصل مع دبابيس.
- موصل مع مآخذ.
- يُحوّل؛
- الأسلاك، حديد اللحام، مسدس الغراء.

سأقوم بتركيب الشاحن في حالة جهاز التوجيه المحترق. أثناء عملية تثبيت الدائرة، أدركت أنني اخترت حالة صغيرة. أصبحت عملية التجميع أكثر تعقيدا بعض الشيء، لكنني أكملت المهمة، ولكن المزيد عن ذلك لاحقا. قد تكون لوحة التوجيه مفيدة لأشياء أخرى.

لكل قناة، سأستخدم لوحات الشاحن. يمكن استخدام عدد اللوحات بأكثر أو أقل. لدي ثلاث قنوات وثلاثة أجهزة شحن أيضًا.

ستقوم وحدات التحكم بالشحن الخاصة ببطارية الليثيوم أيون بمراقبة عملية الشحن. يمكن استخدامه أيضًا مع BMS، لكنه كذلك في هذه الحالةليست هناك حاجة. لدي لوحة واحدة جديدة واثنتين بموصلات ملحومة (استخدمتها في مكان ما). لا يتداخل الموصل مع عملية التشغيل أو التجميع على الإطلاق.

على اللوحة الخلفيةجهاز التوجيه، تحتاج إلى قطع شريط من البلاستيك. لدي صفائح من الألياف الزجاجية يبلغ سمكها ملليمترًا ونصف. في الشريط قمنا بقطع النوافذ لمفتاح الطاقة وموصل الموازنة.

لقد استخدمت الموصل من القديم القرص الصلب، 4 جهات اتصال. تمت إزالة المفتاح من وحدة ATX المحترقة. لقد قمت أيضًا بحفر ثقوب للبراغي. لربط الشريط. لاحقًا سأقوم بحفر ثقب لسلك الطاقة. لقد قمت بلصق الموصل بصودا الخبز والغراء الفائق.

سيتم تثبيت وحدات التحكم بالشحن في العلبة ولن يكون المؤشر مرئيًا. لهذا أخذت مصابيح LED متعددة الألوان. يشير اللون الأحمر إلى عملية الشحن، ويشير اللون الأخضر إلى اكتمالها.

ولحام مصابيح LED باللوحة، استخدمت قطعًا من كابل IDE.

يجب أن تكون لوحات التحكم متصلة بلوحات الشحن. لقد قمت بتوصيلهم بسلك معلب 0.5 مم. اتضح أنها صعبة للغاية.

لقد قمت بلحام الكابلات باستخدام مصابيح LED بدلاً من مصابيح LED الخاصة بوحدة التحكم القياسية. من الملاحظ على الفور أن حجم مؤشر LED الأخضر قد انخفض. لقد ارتكبت خطأ ولم أتحقق من مصابيح LED، فقد تبين أنها محترقة. أنا ملحوم كل ما جاء في متناول اليد.

لقد قمت بلصق الألواح بالغراء الحراري. إنهم صامدون تمامًا، حاولت رميهم على الأرض)) قبل اللصق، قمت بلحام أسلاك الشبكة.

حفر حفرة لسلك الطاقة. لقد قمت بلحام أحد الأسلاك بالمفتاح. تم توصيل اتصال الشبكة الثاني مع الأسلاك المتبقية من لوحات الشحن.

لقد قمت بلصق مصابيح LED في الأماكن التي تم فيها تثبيت مصابيح LED الموجودة على لوحة التوجيه مسبقًا. يتم لصقها بالغراء الحراري.

تم توصيل أسلاك الإخراج الخاصة بوحدات التحكم على التوالي. بالإضافة إلى أنني ملحوم إلى أول اتصال. في جهة الاتصال الثانية، قمت بلحام اتصال الأسلاك السالبة لوحدة التحكم الأولى والزائدة الثانية. بعد ذلك، قم بلحام الأسلاك المتبقية بالترتيب.

نضع الغطاء ونثبته. ضع الشاحن جانبًا وقم بفك سلك الشحن.

لقد استخدمت أسلاكًا من مصدر طاقة محترق. لقد قمت بفك بطارية مفك البراغي المعدلة بشكل مماثل. وفقًا للمخطط، يتم لحام الأسلاك بالترتيب من الأول إلى الرابع. أقوم بعزل نقاط اللحام بالانكماش الحراري.

يبقى حل مشكلات الشحن وإشارة الحالة. اسمحوا لي أن أذكرك أن اختيار الأجزاء وطريقة التعديل محدود إلى حد كبير بالميزانية، لذلك بدلا من الحلول المثالية، يجب تقديم التنازلات.

تعديل الشاحن

يتكون الشاحن القديم من جزأين - مصدر طاقة وكوب محطة شحن بمؤشرين - "الطاقة" و "الشحن". يضيء المؤشر الأول عند توصيل الزجاج بالطاقة، والثاني - أثناء الشحن. من الناحية النظرية، يجب أن ينطفئ المؤشر الثاني بعد اكتمال الشحن، ولكن نظرًا لطبيعة مصدر الطاقة، فإنه يضيء دائمًا عند إدخال البطارية في الزجاج.

تم تعيين مصدر الطاقة كمصدر جهد ثابت يبلغ 18 فولت. في الواقع، يتكون من محول تنحي وجسر ديود، والخرج هو جهد نابض (نصفي موجة جيبية) بسعة 25 فولت. لا أعرف ما الذي استرشدت به الشركة المصنعة، لكن هذه القوة بالكاد مناسبة لشحن البطاريات الأصلية. وربما لهذا السبب ماتوا بهذه السرعة، خلال عام واحد فقط.

يوجد على لوحة المقوم داخل مصدر الطاقة مكان لمكثف التصحيح، ولكنه غير مثبت. الحد الأقصى المعلن لتيار الخرج هو 400 مللي أمبير، وهذا أيضًا لا يبدو صحيحًا، حتى في هذا التيار يسخن المحول بشكل ملحوظ، إلى درجة حرارة لا تقل عن 80 درجة مئوية، وفقًا لانصهار المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة التي استخدمتها بالإضافة إلى إصلاح المحول داخل غلاف مصدر الطاقة.

كان من الصواب شراء مصدر طاقة جديد، ولكن بسبب التوفير، قررت ترك المصدر القديم؛ وستُظهر العملية الحقيقية ما إذا كان التوفير البالغ 5 دولارات يستحق ذلك (سعر مصدر طاقة 24 فولت / 1 أمبير على موقع eBay). ). كما كان من الضروري الحفاظ على أبعاد جميع الأجهزة كاملة حتى يتم إدخالها في أماكنها في علبة الحفر.

لشحن الليثيوم هنا، سأحتاج على الأقل إلى مصدر جهد ثابت يبلغ 16.8 فولت أو أقل قليلاً. تم لعب الجهد غير الصحيح لمصدر الطاقة القديم في متناول اليد هنا ؛ يمكنك الآن تصحيح الجهد منه إلى 25 فولت وتوصيل مثبت جهد المحول المتدرج بالإخراج.

أرخص خيار شحن، والذي، بالمناسبة، يتم تنفيذه في الشاحن القديم، هو تحويلة للحد من التيار بعد مصدر الجهد. لكن طريقة الشحن هذه بطيئة جدًا، لذلك قررت تحسين معلمات الشحن هنا عن طريق تثبيت شاحن ليثيوم كامل تقريبًا بمرحلتي CC (التيار المستمر) وCV (الجهد المستمر) بناءً على الشاحن الموجود بالفعل في المخزون. لكنني ما زلت أشتري جهازًا آخر من نفس النوع، حيث تبين أن هذا الجهاز مفيد جدًا في مجال الإلكترونيات، حيث يبدأ سعره من 1.5 دولار على موقع eBay.

تم أخذ مكثف المقوم من المخزون القديم عند 100 فائق التوهج / 63 فولت ؛ ولم يكن هناك شيء أكثر ملاءمة من حيث المعلمات والأبعاد. لم أقم بإجراء حسابات للسعة المطلوبة، لأنه بعد هذا المقوم سيكون هناك أيضًا عامل استقرار، وأيضًا لأنه ليست هناك حاجة إلى ثبات عالي عند الإخراج.

الحد الأقصى للتيار يجب أن يقتصر على 500 مللي أمبير؛ عند التيارات الأعلى، يسخن مصدر الطاقة. إذا كنت ترغب في زيادة التيار، فسيتعين عليك شراء مصدر طاقة جديد بقوة 20-35 فولت و20 واط تقريبًا. بالإضافة إلى الخيار الأساسي، سيتم هنا تنفيذ خيار شحن بديل بتيار عالٍ، لذلك ليس لدي مشكلة هنا. تم ضبط الجهد على 16.4 فولت لتقليل احتمالية الشحن الزائد للخلايا الفردية لمجموعة الليثيوم.


بعد بحث طويل عن مكان لتثبيت لوحة التثبيت في كوب الشحن، اضطررت إلى التخلي عن المؤشر القياسي، وكذلك نقل موصل الطاقة إلى لوحة المحول الخاصة بي (لوحة الإضاءة في الصورة)، والتي كانت متاحة بالفعل. في هذا المشروع، استخدمت لأول مرة LUT (تقنية الحديد بالليزر - نقل الحبر للصورة المطبوعة عليها) طابعة ليزرعلى الورق، باستخدام الحديد على احباط التستوستيرون)، اتضح أنه مقبول. كان لا بد أيضًا من نقل جميع مقاييس الجهد. لقد قمت بحفر ثقوب في غلاف الزجاج لمصابيح LED الموجودة على لوحة التثبيت بحيث يكون هناك على الأقل إشارة بسيطة. في الصورة أعلاه السبورة الخضراء قديمة، أضعها بجانبها للمقارنة.

لا تسخن اللوحة كثيرًا، لكنني أضفت التبريد السلبي لتقليل المخاطر. لقد قمت بلصق مشعاع ألومنيوم صغير في الجزء الخلفي من اللوحة باستخدام غراء موصل للحرارة؛ من أجل الموثوقية، وسوف أقوم بتأمينه لاحقًا. يستخدم هذا المشروع الغراء الحراري في جميع أنحاءه، والذي يبدأ في الذوبان عند 80 درجة مئوية، لذلك أحاول القيام ببعض التبريد حيثما أمكن ذلك. بالضبط تحت هذا المبرد في جسم الزجاج هناك شبكة تهوية، والتي كانت في متناول اليدين. توجد أيضًا فتحات مماثلة في الجزء العلوي من الزجاج، وينبغي أن يكون دوران الهواء كافيًا.

وهكذا، تلقيت شاحنًا لمجموعة الليثيوم 4S بتيار أقصى يبلغ 500 مللي أمبير في علب مصدر الطاقة القديم وزجاج الشحن. وقت الشحن المقدر هو 3-4 ساعات، وهو نفس الوقت تقريبًا لشاحن قديم ببطاريات قديمة. يمكن تحديد نهاية الشحن من خلال أحد مؤشرات المحول؛ فهو ينطفئ عندما ينخفض ​​تيار الشحن إلى حوالي 20 مللي أمبير (قابل للتعديل، ولكن هذا هو الحد الأدنى)، والتي تبين أنها قيمة صغيرة بما يكفي لهذه البطارية. تم الوصول إليه تقريبًا في نهاية الشحن، عند شحن بطاريات ذات مقاومة أعلى، يمكن أن يحدث الانخفاض الحالي إلى 20 مللي أمبير قبل ذلك بكثير. يمكنك أيضًا التحقق من جهد البطارية نفسها، المزيد عن ذلك لاحقًا.

يعد هذا الشحن مناسبًا تمامًا لبطارية النيكل القديمة، أما البطارية الثانية من المجموعة فقد ظلت دون تغيير، ولكن نظرًا لمقاومتها الداخلية المتزايدة بشكل كبير، فإن وقت الشحن الكامل سيكون أطول بكثير، مما يلغي عمليًا فائدة هذا الخيار، مع الأخذ بعين الاعتبار وأيضًا حقيقة أنه يجب شحن النيكل قبل العمل.

الشحن مع التوازن

مجموعة البطارية نفسها لديها بالفعل مخرجات متوازنة؛ كل ما تبقى هو إخراجها. يقوم بعض الأشخاص ببساطة بقطع فتحة في علبة البطارية حتى يمكن إخراج السلك، لكنني لا أحب هذا الخيار، ولا يزال كابل الموازنة الخاص بالتجميع قصيرًا جدًا. لذلك قررت تثبيت موصل على علبة البطارية. هنا تحتاج إلى مآخذ وموصلات لـ 5 جهات اتصال يمكنها تحمل ما لا يقل عن 1 أ، ويفضل 2-3 أ، وأقل من ذلك ليس مثيرًا للاهتمام.

كان من الممكن تثبيت موصلات DIN (مثل مسجلات الأشرطة القديمة أو لوحات المفاتيح AT) أو Mini-DIN (مثل PS/2). لقد تخليت عن هذه الفكرة لأنه لم يتم العثور على المكونات الضرورية بسعر مناسب سواء في إيداعاتي الخاصة أو على موقع eBay.

USB غير مناسب لعدد جهات الاتصال و/أو الحد الأقصى للتيار. هناك خيارات مع USB 3.0 أو حتى أفضل 3.1، لكن الموصلات إما لم يتم طرحها للبيع بعد أو أنها باهظة الثمن.

المرشح التالي هو موصلات FireWire (IEEE 1394)، وبشكل أكثر دقة FireWire 400. ستة اتصالات عميقة ومحملة بنابض قليلاً، التصميم يزيل تقريبًا الدوائر القصيرة. مثالي تمامًا، لقد اخترت هذا الخيار. نظرًا لأن هذا المعيار أصبح الآن نادرًا، فإن المقابس لم تكن رخيصة، حيث كان سعر الزوج 1.5 دولارًا، لذلك طلبتها. لم أتمكن من العثور على أي مقابس للبيع على الإطلاق، وكنت أتمنى إعادة تصنيع بعض كابلات FireWire.


بينما كانت الموصلات في الطريق، بدأت في فحص كابلات FireWire القديمة والبحث عن كابلات جديدة في المتاجر. اتضح أن جميع الكابلات التي تم العثور عليها يبلغ سمك سلكها 28-30AWG فقط، وفي أحسن الأحوال زوج من الأسلاك 22AWG فقط. لقد خططت في البداية للقيام بجميع الأسلاك من البطارية إلى الشاحن، لذلك اضطررت إلى التخلي عن هذا الخيار الرائع. يحدد المعيار الحد الأقصى للتيار بـ 1.5 أمبير، وهو ما يفسر استخدام مثل هذه الأسلاك الرفيعة حتى في الكابلات الجيدة.


الفائز لدينا - يتم استخدام الأجهزة المشابهة لمعظم أجهزة التوازن ومجموعات البطاريات. بالطبع، كانت هذه الموصلات هي الخيار الأكثر وضوحًا، لكنها هشة للغاية ويمكن أيضًا أن تنقطع بسهولة، لذلك حاولت أولاً العثور على بديل. إنها رخيصة جدًا، مقابل نفس 1.5 دولار التي دفعتها مقابل زوج من مقابس FireWire فقط، أخذت 20 مجموعة من XH2.54-5P (مقبس + قابس + دبابيس).

لتثبيته في هذه الحالة، اضطررت إلى استخدام اثنين من المحولات (كان من الممكن أن يكون لدي واحد إذا كان ثنائي الفينيل متعدد الكلور على الوجهين، ولكن ليس لدي ذلك الآن). تم تركيب العلبة باستخدام زوج من الأقواس المصنوعة من سلك نحاسي سميك، ملحوم في نفس لوحة الموصل. في البداية كنت أرغب في تثبيته بالمسامير والصواميل، ولكن لم يكن هناك مكان لمثل هذا التثبيت داخل البطارية. نظرًا لأن الموصل يبرز خارج الجسم، وفقًا للخطة، حتى أكثر بكثير مما اتضح نتيجة لذلك، كان علي أن أبحث عن مكان توجد به أكبر فجوة بين البطارية والحفر. بالإضافة إلى ذلك، يتم تعزيزه بغراء لدن بالحرارة.




أظهر الفحص أن مثل هذا الموصل مناسب تمامًا هنا. يؤدي تركيب المقبس في جزء البطارية المغلق في وضع التشغيل إلى تقليل احتمالية حدوث ماس كهربائي. لكنني مازلت أختصره عن طريق الخطأ، وانتهى بي الأمر بحرق بعض المسارات على إحدى لوحات المحول؛ ولم يتضرر المقبس نفسه إلا قليلاً؛

بعد ذلك، تحتاج إلى تجميع كابل لتوصيله بشاحن الموازنة، في حالتي -. بالإضافة إلى الاتصال عبر كابل موازنة، يتطلب هذا الشاحن أيضًا اتصالاً بموصل الطاقة؛ ولهذا الغرض، قمت باستعارة موصل Molex من أحد الكابلات غير الضرورية من مجموعة B6.




لقد تحققت على الفور من الشحن باستخدام الكابل الجديد. اتضح أن أحد الأسلاك الملحومة في دبوس XH2.54 لم يعمل، لذلك قمت بإعادة تركيبه. ثم سار كل شيء على النحو المنشود.

إشارة الشحن

بطريقة ودية، من الأفضل هنا استخدام إنذار مسموع بشأن تفريغ أي من الخلايا إلى مستوى حرج (على سبيل المثال، 3 فولت)، يتم تفعيله مباشرة أثناء التشغيل، حتى لا يتم تشتيت انتباهه عن طريق فحص البطارية. يتم بيع هذه الأجهزة، ويمكن العثور على توصيلها عبر زر الحفر على الإنترنت. لكنه لا يزال مالًا، وقررت الادخار حتى يكون هناك على الأقل الحد الأدنى من المعنى الاقتصادي لترقية البطارية.


لهذا السبب قمت بلصق واحدة بسيطة هنا، تم تمكينها بواسطة زر منفصل. ربما سأستبدله أو أحوله يومًا ما إلى نظام إنذار، لكن في الوقت الحالي سأتأكد من أن الجهد الإجمالي لا يقل عن 13.5-14.0 فولت. أو يمكنك إضافة مقارنة هنا لكل خلية بمكبر صوت مشترك، رخيص وكافي (إضافة: لأكون صادقًا، ما زلت لا أفهم كيف يمكن القيام بذلك ببساطة وبتكلفة زهيدة).

انتبه إلى موقع المؤشر والزر. أنا أعسر، لذلك وجدت أنه من الملائم أكثر أن أكون على جانبي الأيسر. لم يتم اختيار الجانب الأمامي أيضًا عن طريق الصدفة - فهو نادرًا ما يتم حظره بواسطة اليد اليمنى أو الملابس. يقع الزر بعيدًا عن الشاشة بحيث لا تتداخل الشاشة عند الضغط عليه، حتى مع ارتداء القفازات السميكة.

باستخدام هذا الفولتميتر يمكنك أيضًا تحديد نهاية الشحن. إذا قمت بفحص الجهد مباشرة أثناء الشحن، فسوف يصل الجهد بسرعة إلى الحد الأقصى تقريبًا (هنا 16.4 فولت) ثم سيقترب منه ببطء شديد، ولن يتزامن معه إلا عند الشحن الكامل. لتقييم مستوى الشحن الفعلي، سيتعين عليك إزالة البطارية من الزجاج.

وهذا ما تبدو عليه البطارية أخيرًا. المسمار الموجود في الأعلى يحمل الوسادة مع جهات الاتصال.

المجموع

دعونا نحسب ما حدث بالمال والأسعار بالروبل. إذا كانت القطعة مأخوذة من المخزون، تظهر القيمة السوقية التقريبية.

• تجميع البطارية: 15 دولارًا
• مكثف لمقوم مصدر الطاقة: 0.3 دولار
• لوحة تثبيت CC CV: 4 دولارات (يمكن العثور عليها بسعر يبدأ من 1.5 إلى 2.0 دولار)
• قطعة من رقائق ثنائي الفينيل متعدد الكلور، حوالي 50*70 مم (تم إنفاق النصف على الأخطاء والاحتياطي): 0.3 دولار
• أسلاك 22AWG، حوالي 1 م: 0.3 دولار
• 2-3 مجموعات من موصلات XH2.54-5P (أعد 2-3 فقط، لأنني بالتأكيد سأجد استخدامًا لبقية الموصلات): 0.3 دولار
• الفولتميتر الصغير: 1.8 دولار (يمكن العثور عليه بسعر 1.0 دولار)
• زر الطاقة الفولتميتر: 0.15 دولار
• لقم الثقب (قتلت زوجين في هذه العملية): 0.40 دولار
• اللوازم الأخرى: 0.30 دولار

المجموع حوالي 21 دولارًا. إن إعادة بناء بطارية ثانية بنفس التكلفة سيكلف حوالي 18 دولارًا. المجموع حوالي 40 دولارًا لكل مجموعة. هذا هو تقريبًا سعر المثقاب/المفك الجديد، ولكنه الأرخص، المزود ببطاريتي ليثيوم. قررت عدم صنع بطارية ثانية، لذلك حصلت على فائدة جيدة.

للحصول على عمر أطول للبطارية وشحن أسرع وأكثر أمانًا، ستحتاج أيضًا إلى شاحن مع موازنة، أي ما لا يقل عن 15 دولارًا أخرى، وهو ما يعيدك مرة أخرى إلى الحد الأدنى من الفائدة وهو حوالي 10 دولارات، ولكن من غير المرجح أن تحصل على ميزة موازنة على مثقاب لاسلكي رخيص من المتجر. قيل لي أن النماذج الاحترافية باهظة الثمن قد لا تحتوي أيضًا على هذه الوظيفة، ولا أعرف ما إذا كانت هناك مثل هذه النماذج في السوق على الإطلاق.

كلفني الموازن 6 دولارات، لكن هذا استثناء. في المجمل، أنفقت 21 + 6 = 27 دولارًا على التعديلات وحصلت على أداة ستخدمني لمدة عامين آخرين، وتكون جاهزة دائمًا للعمل. بدون هذا التعديل، كان من الضروري شحن البطارية لبضع ساعات لتشديد 10-20 مسامير، ليست خطيرة. بالإضافة إلى ذلك، لقد أتقنت أخيرًا جدول البحث (LUT)، وعملت باستخدام بطارية مدمجة قوية، وحصلت عمومًا على +100 تجربة.

العلم لا يقف ساكناً، ونتيجة لذلك أصبحت بطاريات الليثيوم بوليمر راسخة في حياتنا اليومية. إن عناصر 18650 وحدها تستحق العناء - فالكسالى فقط هم من لا يعرفون عنها. علاوة على ذلك، فقد أخذت هواية النماذج التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو قفزة نوعية إلى مستوى جديد! يوفر الاكتناز والإنتاج الحالي العالي والوزن المنخفض مجالًا واسعًا للتحسين الأنظمة الحاليةإمدادات الطاقة القائمة على البطارية.

لقد ذهب العلم إلى أبعد من ذلك، لكننا سنركز الآن على نسخة Li Ion (أيون الليثيوم).
لذلك، قام المتجر بشراء شاحن وجهاز موازنة من ماركة Turnigy لشحن مجموعات 2S و3S من بطاريات الليثيوم بوليمر (نوع من الليثيوم أيون، يشار إليه فيما بعد باسم LiPo).






تم تجهيز طائرة الرغوة التي يتم التحكم فيها عن بعد من طراز Cessna 150 الخاصة بي (نموذج مصنوع من بلاط السقف الرغوي) ببطارية 2S - يشير الرقم الموجود أمام S إلى عدد خلايا LiPo المتصلة على التوالي. كان الشحن هو نفسه كما كان من قبل، ولكن حمل الشاحن في الميدان قد يكون أسهل وأرخص.

لماذا الكثير من المتاعب؟
عند شحن بطاريات الليثيوم بوليمر، يجب اتباع عدة قواعد: يجب الحفاظ على التيار عند 0.5 درجة مئوية...1 درجة مئوية، ويجب ألا يتجاوز جهد البطارية 4.1...4.2 فولت.
إذا كان التجميع يحتوي على عدة عناصر متصلة في سلسلة، فإن الانحرافات الصغيرة في أحدها ستؤدي في النهاية إلى تلف مبكر للبطاريات إذا كانت الدائرة غير متوازنة. لا يتم ملاحظة هذا التأثير مع بطاريات NiCd أو NiMh.
كقاعدة عامة، تتمتع جميع العناصر في التجميع بقدرة متقاربة، ولكنها ليست متساوية. إذا تم توصيل عنصرين بقدرات مختلفة على التوالي، فإن العنصر ذو السعة الأصغر يتم شحنه بشكل أسرع من العنصر ذو السعة الأكبر. وبما أن عملية الشحن تستمر حتى يتم شحن الخلية ذات السعة الأكبر، فسيتم شحن البطارية ذات السعة الأصغر بشكل زائد. وعلى العكس من ذلك، أثناء التفريغ، يتم تفريغ العناصر ذات السعة المنخفضة بشكل أسرع. وهذا يؤدي إلى حقيقة أنه بعد العديد من دورات الشحن والتفريغ، يزداد الفرق في السعات، وبسبب إعادة الشحن المتكررة، فإن العناصر ذات الأكثر قدرة منخفضةتصبح غير صالحة للاستعمال بسرعة.
يمكن التخلص من هذه المشكلة بسهولة إذا قمت بالتحكم في إمكانات العناصر وتأكدت من أن جميع العناصر الموجودة في الكتلة لها نفس الجهد تمامًا.
لذلك، يُنصح بشدة باستخدام ليس فقط شاحنًا، بل شاحنًا مزودًا بوظيفة التوازن.

معدات:شاحن + كابل طاقة مزود بمشابك تمساح للتوصيل بمصدر طاقة 12-15 فولت أو بطارية 12 فولت.
لا يستهلك الشاحن أكثر من 900 مللي أمبير عند الشحن.
مؤشران أخضر وأحمر - التحكم في الطاقة الخضراء، يضيء اللون الأحمر عندما تكون عملية موازنة الشحن قيد التقدم. في نهاية العملية أو عند إزالة موصل الموازنة، ينطفئ مؤشر LED الأحمر.
يحدث الشحن بجهد يصل إلى 4.2 فولت لكل خلية. تم قياس الفولتية في العمل باستخدام الفولتميتر القياسي. كان الجهد في نهاية الشحن في العنصرين الأول والثاني يساوي 4.20 فولت، وفي العنصر الثالث كان هناك شحن زائد طفيف قدره 4.24 فولت.

التقطيع:


الدائرة كلاسيكية جزئيًا: محول تصاعدي، ثم 3 مقارنات تعطي إشارة إلى وحدة التحكم (علامات مهترئة على الطراز الصيني)، لكن جزء الطاقة من الدائرة تسبب في حدوث ارتباك. كان سبب الدخول في الشجاعة هو إهمالي. لقد قمت بطريق الخطأ بقطع أسلاك الموازنة على بطارية 3S (من مفك البراغي) وعند اللحام، قمت بخلط مخرجات العنصرين 1 و 3، ونتيجة لذلك، عند توصيله بالشاحن (الشاحن)، خرج الدخان من الأخير . كشف الفحص البصري عن وجود خلل في الترانزستور N010X ولم أجد وصفًا له، لكنني وجدت إشارة إلى ترانزستور تناظري - وتبين أنه ترانزستور ذو تأثير مجالي لقناة P




وتبين أن الأجزاء المتبقية في حالة جيدة بعد الفحص. لم يكن هناك مخزون من العشب الحقلي لقناة P في المنزل؛ وكانت الأسعار في المتجر المحلي مجنونة. هذا هو المكان الذي أصبح فيه مودم الطلب الهاتفي القديم Zuksel مفيدًا، والذي يحتوي على الجزء الذي أحتاجه (بخصائص أفضل). نظرًا لأن بصري وحجم الجزء لم يسمحا لي بتثبيت كل شيء في مكانه، فقد اضطررت إلى الانحراف وتثبيت الجزء في المساحة الحرة على الجانب الخلفي.
ما لم يعجبني في جزء الطاقة هو أنه في وضع 2S، يعمل الشاحن مثل معظم الشاحن المشابه، ولكن مع العنصر الثالث، الأمر ليس بهذه البساطة. احترق الجزء لسبب ما؛ كان يؤدي وظيفة توفير الجهد للبطارية المشحونة ككل. من الناحية الوظيفية، يتم شحن العناصر الثلاثة في وقت واحد، حيث يتم شحن العنصرين 1 و2، ويتم فتح الترانزستورات ويتم تحويل العناصر من خلال المقاومات، مما يسمح للتيار بتجاوز العناصر المشحونة. ترانزستور التأثير الميدانييقطع الجهد ككل، كما أنه يتحكم في شحن العنصر الثالث. وإذا تم شحن العنصر الثالث قبل الأول والثاني، فإن الطاقة تمر عبر الدايود لشحن العناصر المتبقية. بشكل عام، المخطط موحل، جئت إلى استنتاج مفاده أنه توفير أولي للأجزاء.

المذنب في المغامرات التي حلت بي:


مفك براغي من شركة Bosch تم تحويله إلى بطاريات ليثيوم من جهاز كمبيوتر محمول ليحل محل بطاريات NiCd التي ماتت بسبب التبلور. على في اللحظةأصبح الشاحن قياسيًا لمفك البراغي المحول. تحدث دورة الشحن الكاملة (4Ah) في حوالي 6 ساعات، لكنني لم أفرغ البطارية إلى الصفر مطلقًا، لذلك ليست هناك حاجة لشحن طويل.

خاتمة
شاحن الميزانية. في حالة معينة، أصبح الأمر مفيدًا. مفك البراغي سعيد.
يحد تيار الشحن البالغ 800 مللي أمبير من الحد الأدنى لسعة العناصر المشحونة. انظر بعناية إلى وصف بطاريتك، حيث يُشار إلى الحد الأقصى لتيار الشحن. يمكن أن يؤدي انتهاك تعليمات التشغيل إلى تلف البطاريات ونشوب حريق.