Joskus on tarpeen ladata Li-Ion-akkua, joka koostuu useista sarjaan kytketyistä kennoista. Toisin kuin Ni-Cd-akut, Li-Ion-akut vaativat lisäohjausjärjestelmän, joka valvoo niiden latauksen tasaisuutta. Lataaminen ilman tällaista järjestelmää vahingoittaa ennemmin tai myöhemmin akkukennoja, ja koko akku on tehoton ja jopa vaarallinen.

Tasapainotus on lataustila, joka ohjaa akun jokaisen yksittäisen kennon jännitettä eikä anna niiden jännitteen ylittää asetettua tasoa. Jos yksi kennoista latautuu ennen muita, tasapainotin ottaa ylimääräisen energian ja muuttaa sen lämmöksi, mikä estää tietyn kennon latausjännitettä ylittämästä.

Ni-Cd-akuille ei tarvita tällaista järjestelmää, koska jokainen akkukenno lakkaa vastaanottamasta energiaa saavuttaessaan jännitteensä. Merkki Ni-Cd-varauksesta on jännitteen nousu tiettyyn arvoon, jota seuraa useiden kymmenien mV lasku ja lämpötilan nousu, kun ylimääräinen energia muuttuu lämmöksi.

Ennen lataamista Ni-Cd on tyhjennettävä kokonaan, muuten tapahtuu muistiefekti, joka johtaa huomattavaan kapasiteetin laskuun, ja se voidaan palauttaa vain useiden täydellisten lataus-/purkausjaksojen kautta.

Li-Ion-akkujen kanssa tilanne on päinvastainen. Purkautuminen liian alhaisiin jännitteisiin aiheuttaa heikentymistä ja pysyviä vaurioita lisääntyneen sisäisen resistanssin ja pienentyneen kapasitanssin myötä. Myös täyden syklin lataus kuluttaa akkua nopeammin kuin lataustilassa. Li-Ion-akulla ei ole latausoireita, kuten Ni-Cd-akulla laturi ei pysty havaitsemaan täyden latauksen hetkeä.

Materiaali: ABS + metalli + akryylilinssit. LED-taustavalo...

Li-Ion ladataan yleensä CC/CV-menetelmällä, eli latauksen ensimmäisessä vaiheessa, D.C. esimerkiksi 0,5 C (puolet kapasiteetista: akun, jonka kapasiteetti on 2000 mAh, latausvirta on 1000 mA). Sitten, kun valmistajan antama lopullinen jännite saavutetaan (esimerkiksi 4,2 V), latausta jatketaan vakaalla jännitteellä. Ja kun latausvirta putoaa 10...30 mA:iin, akku voidaan katsoa ladatuksi.

Jos meillä on paristoakku (useita sarjaan kytkettyjä akkuja), lataamme pääsääntöisesti vain koko paketin molemmissa päissä olevien napojen kautta. Samaan aikaan meillä ei ole mitään keinoa hallita yksittäisten linkkien lataustasoa.

On mahdollista, että jollain elementillä on suurempi sisäinen resistanssi tai hieman pienempi kapasiteetti (akun kulumisen seurauksena), ja se saavuttaa 4,2 V latausjännitteen muita nopeammin, kun taas muissa elementeissä on vain 4,1 V B ja koko akku ei näytä täyttä latausta.

Kun akun jännite saavuttaa latausjännitteen, voi olla, että heikko kenno on ladattu 4,3 V:iin tai jopa enemmän. Jokaisella tällaisella jaksolla tällainen elementti kuluu yhä enemmän ja huonontaa sen parametreja, kunnes tämä johtaa koko akun epäonnistumiseen. Lisäksi Li-Ionin kemialliset prosessit ovat epävakaita ja jos latausjännite ylittyy, akun lämpötila nousee merkittävästi, mikä voi johtaa itsestään syttymiseen.

Yksinkertainen tasapainotin litiumioniakuille

Mitä sitten tehdä? Teoreettisesti yksinkertaisin tapa on käyttää Zener-diodia, joka on kytketty rinnan jokaiseen akkukennoon. Kun zener-diodin läpilyöntijännite saavuttaa, se alkaa johtaa virtaa, mikä estää jännitettä kasvamasta. Valitettavasti Zener-diodia 4,2 V:n jännitteelle ei ole niin helppo löytää, ja 4,3 V on jo liikaa.

Pääsy tästä tilanteesta voi olla suositun käyttö. Totta, tässä tapauksessa kuormitusvirran ei tulisi ylittää yli 100 mA, mikä on erittäin pieni latauksen kannalta. Siksi virtaa on vahvistettava transistorin avulla. Tällainen piiri, joka on kytketty rinnan jokaiseen kennoon, suojaa sitä ylilataukselta.

Tämä on hieman muokattu tyypillinen TL431-kytkentäkaavio, joka löytyy teknisistä tiedoista nimellä "hi-current shunt regulator" (suurvirran shunttisäädin).

Lataan sen adapterin johdolla Turnigylla.

Muutos on yksinkertainen, mutta laturi ei ole kaikkien saatavilla.
Päätin tehdä yksinkertaisen ja luotettavan tasapainotuslaturin. Suurin osa osista löytyy mistä tahansa käsityöläisestä, ja useita osia on tilattavissa Kiinasta tai voit ostaa ne radioliikkeestä.

Työkalut ja materiaalit:

Laitteen kotelo;
- tabletin latauslevyt;
- litiumioniohjain;
- liitin nastoilla;
- liitin pistorasialla;
- kytkin;
- johdot, juotin, liimapistooli.

Asennan laturin, jos reititin on palanut. Piirin asennuksen aikana tajusin, että olin valinnut pienen kotelon. Kokoonpanoprosessista tuli hieman monimutkaisempi, mutta suoritin tehtävän, mutta siitä lisää myöhemmin. Reititinkortti voi olla hyödyllinen muihin tarkoituksiin.

Käytän jokaisessa kanavassa latureita. Lautojen lukumäärää voidaan käyttää enemmän tai vähemmän. Minulla on myös kolme kanavaa ja kolme laturia.

Litium-ionin latausohjaimet valvovat latausprosessia. Sitä voidaan käyttää myös BMS:n kanssa, mutta se on tässä tapauksessa ei tarvita. Minulla on yksi uusi kortti ja kaksi juotetuilla liittimillä (käytin niitä jossain). Liitin ei häiritse toimintaa tai kokoonpanoprosessia ollenkaan.

Päällä takapaneeli reititin, sinun on leikattava muovinauha. Minulla on puolitoista millimetriä paksu lasikuitulaminaatti. Nauhasta leikkasimme ikkunat virtakytkimelle ja tasapainotusliittimelle.

Käytin liitintä vanhasta kovalevy, 4 kontaktia. Kytkin poistettiin palaneesta ATX-yksiköstä. Porasin myös reiät ruuveille. nauhan kiinnittämiseen. Myöhemmin poraan reiän virtajohdolle. Liimasin liittimen ruokasoodaan ja superliimaan.

Latausohjaimet asennetaan koteloon, eikä ilmaisin ole näkyvissä. Tätä varten otin moniväriset LEDit. Punainen ilmaisee latausprosessin ja vihreä ilmaisee sen päättymisen.

LEDien juottamiseen levyyn käytin IDE-kaapelin palasia.

Ohjainkortit on liitettävä latauskortteihin. Liitin ne 0,5 mm tinatulla langalla. Siitä tuli aika rankkaa.

Juotin kaapelit LEDeillä tavallisten ohjaimen LEDien sijaan. On heti havaittavissa, että vihreä LED on pienentynyt. Tein virheen, enkä tarkistanut LED-valoja, ne osoittautuivat palaneiksi. Juotin sen, mikä tuli käsiin.

Liimasin levyt lämpöliimalla. Ne kestävät täydellisesti, yritin heittää ne lattialle)) Ennen liimaamista juotin verkkojohdot.

Porattiin reikä virtajohdolle. Juotin yhden johdon kytkimeen. Toinen verkkoyhteys liitettiin yhteen jäljellä olevien latauskorttien johtojen kanssa.

Liimasin LEDit paikkoihin, joihin reititinlevyn LEDit oli aiemmin asennettu. Liimattu lämpöliimalla.

Ohjainten lähtöjohdot kytkettiin sarjaan. Lisäksi juotin sen ensimmäiseen koskettimeen. Toisessa koskettimessa juotin ensimmäisen ja toisen ohjaimen miinusjohtojen liitännät. Juota seuraavaksi loput johdot järjestyksessä.

Laitamme kannen päälle ja ruuvaamme kiinni. Aseta laturi sivuun ja irrota latausjohto.

Käytin palaneen virtalähteen johtoja. Irrotin vastaavasti muokatun ruuvitaltan akun. Kaavion mukaan johdot juotetaan järjestyksessä ensimmäisestä neljänteen. Eristän juotoskohdat lämpökutisteella.

On vielä ratkaistava lataukseen ja tilan ilmaisuun liittyvät ongelmat. Muistutan, että osien valintaa ja muokkaustapaa rajoittaa suuresti budjetti, joten optimaalisten ratkaisujen sijaan on tehtävä kompromisseja.

Laturin muutos

Vanha laturi koostuu kahdesta osasta - virtalähteestä ja latausasemakupista, jossa on kaksi ilmaisinta - "teho" ja "lataus". Ensimmäinen merkkivalo syttyy, kun lasi on kytketty virtaan, toinen - latauksen aikana. Teoriassa toisen merkkivalon pitäisi sammua latauksen päätyttyä, mutta virtalähteen luonteesta johtuen se syttyy aina, kun akku asetetaan lasiin.

Virtalähde on nimetty 18 V:n vakiojännitelähteeksi. Itse asiassa se koostuu alennusmuuntajasta ja diodisillasta, lähtö on sykkivä jännite (siniaallon puolikkaat), jonka amplitudi on 25 V. En tiedä mitä valmistaja on ohjannut, mutta tällainen teho tuskin sopii alkuperäisten akkujen lataamiseen. Ehkä siksi he kuolivat niin nopeasti, vain vuodessa.

Virtalähteen sisällä olevalla tasasuuntauskortilla on paikka tasasuuntauskondensaattorille, mutta sitä ei ole asennettu. Ilmoitettu maksimilähtövirta on 400 mA, ja tämäkään ei vaikuta todelta, vaikka tällä virralla muuntaja lämpenee huomattavasti, vähintään 80 °C:n lämpötilaan käyttämäni sulateliiman sulamisesta päätellen kiinnittääksesi muuntajan lisäksi virtalähdekotelon sisään.

Olisi ollut oikein ostaa uusi virtalähde, mutta säästöjen takia päätin jättää vanhan. Todellinen toiminta näyttää, olivatko 5 dollarin säästöt sen arvoisia (24 V / 1 A virtalähteen hinta eBayssa; ). Kaikkien valmiiden laitteiden mitat piti myös säilyttää, jotta ne asetettiin paikoilleen porakotelossa.

Litiumin lataamiseen täällä tarvitsen vähintään 16,8 V:n vakiojännitelähteen tai hieman vähemmän. Vanhan virtalähteen virheellinen jännite soitti nyt käsiin siitä jännitteen 25 V:iin ja lähtöön kytketään muuntaja-jännitevakain.

Halvin latausvaihtoehto, joka muuten on toteutettu vanhassa laturissa, on shuntti rajoittamaan virtaa jännitelähteen jälkeen. Mutta tämä lataustapa on erittäin hidas, joten päätin parantaa latausparametreja täällä asentamalla lähes täysimittaisen litiumlaturin, jossa on CC (vakiovirta) ja CV (vakiojännite) vaiheet jo varastossa olevan perusteella. Mutta silti ostin toisen samanlaisen, koska tällainen laite osoittautui erittäin hyödylliseksi elektroniikassa, hinta on 1,5 dollarista eBayssa.

Tasasuuntaajan kondensaattori otettiin vanhoista varastoista 100 uF / 63 V:ssä, parametrien ja mittojen suhteen ei ollut mitään sopivampaa. En suorittanut tarvittavan kapasiteetin laskelmia, koska tämän tasasuuntaajan jälkeen tulee myös stabilisaattori, ja myös siksi, että suurta tehon vakautta ei tarvita.

Maksimivirta oli rajoitettava 500 mA:iin korkeammilla virroilla virtalähde ylikuumenee. Jos haluat lisätä virtaa, sinun on ostettava uusi virtalähde 20-35 V ja ~20 W. Tässä toteutetaan peruslatauksen lisäksi vaihtoehtoinen latausvaihtoehto suurella virralla, joten minulla ei ole tässä ongelmaa. Jännite asetettiin 16,4 V:iin litiumkokoonpanon yksittäisten kennojen ylilatauksen todennäköisyyden vähentämiseksi.


Pitkän etsinnän jälkeen latauskupin stabilointilevyn asennuspaikasta jouduin luopumaan vakioilmaisusta ja siirtämään myös virtaliittimen omaan sovitinlevyyn (kuvassa oleva valolevy), joka oli jo saatavilla. Tässä projektissa käytin ensimmäistä kertaa LUT:ta (laser-iron teknologiaa - väriaineen siirto lasertulostin paperilla, silitysraudalla foliotestoliitilla), se osoittautui siedettäväksi. Myös kaikki potentiometrit piti siirtää. Porasin lasin koteloon reiät stabilointilevyn ledeille niin, että merkkiä oli ainakin minimaalinen. Yläkuvassa vihreä taulu on vanha, laitoin sen viereen vertailun vuoksi.

Levy ei kuumene paljoa, mutta lisäsin silti passiivista jäähdytystä riskien vähentämiseksi. Levyn takaosaan liimasin lämpöä johtavalla liimalla pienen alumiinipatterin, kiinnitän sen myöhemmin. Tässä projektissa käytetään kauttaaltaan termoplastista liimaa, joka alkaa sulaa 80°C:ssa, joten yritän tehdä jäähdytystä mahdollisuuksien mukaan. Juuri tämän jäähdyttimen alla lasin rungossa on ilmanvaihtoritilä, joka tuli tarpeeseen. Myös lasin yläosassa on samanlaisia ​​rakoja ilmankierron pitäisi olla riittävä.

Näin ollen sain vanhan virtalähteen ja latauslasin koteloihin laturin 4S-litiumkokoonpanoon, jonka virta on enintään 500 mA. Arvioitu latausaika on 3-4 tuntia, mikä on suunnilleen sama kuin vanhalla laturilla vanhoilla akuilla. Latauksen loppu voidaan määrittää jollakin muuntimen ilmaisimella, kun latausvirta putoaa noin 20 mA:iin (säädettävä, mutta tämä on minimi), joka tälle akulle osoittautui tarpeeksi pieneksi; se saavutettiin melkein latauksen lopussa, kun ladattaessa suurempi vastus akkuja, virran pudotus 20 mA voi tapahtua paljon aikaisemmin. Voit myös tarkistaa itse akun jännitteen, siitä lisää myöhemmin.

Tämä lataus sopii varsin vanhalle nikkeliakulle, toinen sarjasta jäi koskemattomaksi, mutta sen huomattavasti lisääntyneen sisäisen vastuksen vuoksi koko latausaika on huomattavasti pidempi, mikä käytännössä eliminoi tämän vaihtoehdon hyödyllisyyden, kun otetaan huomioon myös se, että nikkeli on ladattava ennen työtä.

Lataus tasapainotuksella

Itse akkukokoonpanossa on jo tasapainotuslähtö; Jotkut vain leikkaavat reiän akkukoteloon, jotta johto voidaan tuoda ulos, mutta minä en pidä tästä vaihtoehdosta, ja kokoonpanon tasapainotuskaapeli on edelleen liian lyhyt. Siksi päätin asentaa liittimen akkukoteloon. Täällä tarvitset pistorasiat ja liittimet 5 koskettimelle, jotka kestävät vähintään 1 A, mieluiten 2-3 A, vähemmän ei yksinkertaisesti ole mielenkiintoista.

Oli mahdollista asentaa DIN-liittimet (kuten vanhat nauhurit tai AT-näppäimistöt) tai Mini-DIN (kuten PS/2). Hylkäsin tästä ajatuksesta, koska tarvittavia komponentteja ei löytynyt sopivaan hintaan omasta talletuksestani eikä eBaysta.

USB ei sovellu koskettimien lukumäärälle ja/tai maksimivirralle. Vaihtoehtoja on USB 3.0 tai, mikä vielä parempi, 3.1, mutta liittimet eivät joko ole vielä myynnissä tai ovat liian kalliita.

Seuraava ehdokas on FireWire (IEEE 1394) -liittimet, tarkemmin FireWire 400. Kuusi syvälle asetettua, hieman jousikuormitettua kosketinta, suunnittelu eliminoi lähes oikosulut. Aivan täydellinen, valitsin tämän vaihtoehdon. Koska tämä standardi on nyt harvinaisuus, pistorasiat eivät olleet halpoja, pari maksoi 1,5 dollaria, tilasin ne. En löytänyt pistokkeita myynnissä ollenkaan, toivoin voivani tehdä FireWire-kaapelin uudelleen.


Kun liittimet olivat matkalla, aloin käydä läpi vanhoja FireWire-kaapeleitani ja etsiä uusia kaupoista. Kävi ilmi, että kaikkien löydettyjen kaapeleiden lankapaksuus oli vain 28-30AWG, parhaimmillaan vain pari 22AWG:tä. Alun perin suunnittelin tekeväni kaikki johdot akusta laturiin, joten jouduin luopumaan tästä upeasta vaihtoehdosta. Standardi rajoittaa maksimivirran 1,5 A:iin, mikä selittää näin ohuiden johtimien käytön myös hyvissä kaapeleissa.


Voittajamme - vastaavia käytetään useimmissa tasapainotuslaitteissa ja akkukokoonpanoissa. Tietenkin nämä liittimet olivat ilmeisin vaihtoehto, mutta ne ovat melko hauraita ja voivat myös oikosulkua liian helposti, joten yritin ensin löytää vaihtoehtoa. Ne ovat melko halpoja, samalla 1,5 dollarilla, jonka maksoin vain parista FireWire-pistorasiasta, otin 20 sarjaa XH2.54-5P (pistoke + pistoke + nastat).

Asentaakseni sen koteloon jouduin käyttämään paria sovitinta (toinen olisi voinut saada, jos piirilevy olisi kaksipuolinen, mutta minulla ei ole sitä nyt). Kiinnitys koteloon tehtiin paksusta kuparilangasta valmistettujen kannakkeiden parilla, jotka oli juotettu samaan levyyn kuin liitin. Aluksi halusin kiinnittää sen pulteilla ja muttereilla, mutta akun sisällä ei ollut tilaa sellaiselle kiinnikkeelle. Koska liitin työntyy rungon ulkopuolelle, suunnitelman mukaan jopa paljon enemmän kuin mitä tuloksena tuli, jouduin etsimään paikkaa, jossa on suurin rako akun ja poran välillä. Lisäksi vahvistettu termoplastisella liimalla.




Tarkastus osoitti, että tällainen liitin on varsin sopiva tähän. Akun sijoittaminen siihen osaan, joka on suljettuna käyttöasennossa, vähentää oikosulun todennäköisyyttä. Mutta silti vahingossa oikosuluin, ja päädyin polttamaan pari raitaa yhdessä sovitinlevyssä, en vaihtanut sitä uuteen.

Seuraavaksi sinun on koottava kaapeli liittääksesi tasapainotuslaturiin, minun tapauksessani -. Tasapainotuskaapelilla kytkemisen lisäksi tämä laturi vaatii myös kytkennän virtaliittimeen, lainasin yhdestä tarpeettomasta kaapelista B6-sarjasta Molex-liittimen.




Tarkistin heti latauksen uudella kaapelilla. Kävi ilmi, että yksi juotetuista johdoista XH2.54-nastalle ei toiminut, joten tein sen uudelleen. Sitten kaikki toimi suunnitellusti.

Latauksen ilmaisin

Ystävällisesti tässä on parempi käyttää äänihälytystä minkä tahansa kennon purkautumisesta kriittiselle tasolle (esimerkiksi 3 V), joka aktivoituu suoraan käytön aikana, jotta se ei häiritse akkua tarkistamalla. Tällaisia ​​laitteita myydään, ja niiden yhdistäminen porapainikkeella löytyy Internetistä. Mutta se on silti rahaa, ja päätin säästää, jotta akun päivittämisessä olisi vähintään vähän taloudellista järkeä.


Siksi laitoin tähän yksinkertaisen, jonka käyttöön erillinen painike. Ehkä jonain päivänä vaihdan tai muuntelen sen hälytysjärjestelmäksi, mutta toistaiseksi varmistan, että kokonaisjännite ei putoa alle 13,5-14,0 V. Tai voit lisätä tähän vertailijan kennoa kohden yhteisellä diskanttikaiuttimella, halpa ja riittävä (lisäys: ollakseni rehellinen, en vieläkään ymmärrä, kuinka tämä voidaan tehdä yksinkertaisesti ja halvalla).

Kiinnitä huomiota ilmaisimen ja painikkeen sijaintiin. Olen oikeakätinen, joten minusta oli mukavampaa olla vasemmalla puolellani. Etupuolta ei myöskään valittu sattumalta - se on harvemmin tukossa oikealla kädellä tai vaatteilla. Painike sijaitsee kauempana näytöstä, jotta sitä painettaessa näyttö ei mene päällekkäin edes paksuilla käsineillä.

Tällä volttimittarilla voit myös määrittää latauksen päättymisen. Jos tarkistat jännitteen suoraan latauksen aikana, jännite saavuttaa nopeasti melkein maksimin (tässä 16,4 V) ja lähestyy sitten sitä hyvin hitaasti, ja vasta täyteen ladattuna se osuu siihen. Todellisen lataustason arvioimiseksi sinun on poistettava akku lasista.

Tältä akku lopulta näyttää. Yläosassa oleva ruuvi pitää tyynyn koskettimilla.

Kokonais

Lasketaan mitä tapahtui rahassa, hinnat ruplissa. Jos osa on otettu varastosta, näytetään likimääräinen markkina-arvo.

• akun kokoonpano: 15 dollaria
• virtalähteen tasasuuntaajan kondensaattori: 0,3 dollaria
• CC CV -vakainlevy: 4 dollaria (löytyy 1,5-2,0 dollarista)
• pala foliopiirilevyä, noin 50*70 mm (puolet meni virheisiin ja varaukseen): 0,3 dollaria
• johdot 22AWG, noin 1 m: 0,3 dollaria
• 2-3 sarjaa XH2.54-5P-liittimiä (lasken vain 2-3, koska löydän varmasti käyttöä muille liittimille): 0,3 dollaria
• pieni volttimittari: 1,8 dollaria (löytyy 1,0 dollarista)
• volttimittarin kytkinpainike: 0,15 dollaria
• poranterät (tapoi pari prosessissa): 0,40 dollaria
• muut tarvikkeet: 0,30 dollaria

Yhteensä noin 21 dollaria. Toisen akun uudelleen rakentaminen samalla hinnalla maksaisi noin 18 dollaria. Yhteensä noin 40 dollaria per setti. Tämä on melkein uuden, mutta halvimman, kahdella litiumakulla varustetun porakoneen/väännin hinta. Päätin olla tekemättä toista akkua, joten sain hyvän hyödyn.

Pidemmän akun käyttöiän ja nopeamman ja turvallisemman latauksen saamiseksi tarvitset myös laturin, jossa on tasapainotus. Se on vähintään 15 dollaria, mikä tuo taas sinulle takaisin noin 10 taalan vähimmäisedun, mutta et todennäköisesti saa tasapainotusominaisuutta halpa akkuporakone kaupasta. Minulle kerrottiin, että kalliissa ammattimalleissa ei ehkä myöskään ole tätä toimintoa, enkä tiedä onko sellaisia ​​malleja ollenkaan markkinoilla.

Tasapainotin maksoi minulle 6 dollaria, mutta tämä on poikkeus. Yhteensä käytin 21 + 6 = 27 dollaria modifikaatioihin ja sain työkalun, joka palvelee minua vielä pari vuotta, aina valmiina työhön. Ilman tätä muutosta akkua piti ladata pari tuntia 10-20 ruuvin kiristämiseksi, ei vakavaa. Lisäksi opin vihdoin LUT:n, työskentelin tehokkaalla kompaktilla akulla ja sain yleensä +100 kokemusta.

Tiede ei pysähdy, minkä seurauksena litiumpolymeeriakut ovat vakiintuneet jokapäiväiseen elämäämme. Pelkästään 18 650 elementtiä ovat sen arvoisia - vain laiskot eivät tiedä niistä. Lisäksi radio-ohjattujen mallien harrastus on ottanut laadullisen harppauksen uudelle tasolle! Kompakti, suuri virtalähde ja alhainen paino tarjoavat laajan parannuskentän olemassa oleviin järjestelmiin akkupohjainen virtalähde.

Tiede on mennyt vielä pidemmälle, mutta toistaiseksi keskitymme Li Ion -versioon (litium-ioni).
Niinpä kauppa osti Turnigy-merkkisen laturin ja tasapainotuslaitteen litiumpolymeeriakkujen (eräänlainen litiumionityyppi, jäljempänä LiPo) 2S- ja 3S-kokoonpanojen lataamiseen.






Cessna 150 -radio-ohjattu vaahtomuovikoneeni (vaahtomuovikattolaatoista valmistettu malli) on varustettu 2S-akulla - numero ennen S:tä osoittaa sarjaan kytkettyjen LiPo-kennojen lukumäärän. Lataus oli sama kuin ennenkin, mutta laturin kantaminen kentällä voisi olla helpompaa ja halvempaa.

Miksi niin paljon vaivaa?
Litiumpolymeeriakkuja ladattaessa on noudatettava useita sääntöjä: virran tulee olla 0,5C...1C, ja akun jännite ei saa ylittää 4,1...4,2 V.
Jos kokoonpano sisältää useita sarjaan kytkettyjä elementtejä, pienet poikkeamat yhdessä johtavat lopulta akkujen ennenaikaiseen vaurioitumiseen, jos piiri ei ole tasapainossa. Tätä vaikutusta ei havaita NiCd- tai NiMh-akuilla.
Yleensä kokoonpanon kaikilla elementeillä on läheinen, mutta ei sama kapasiteetti. Jos kaksi eri tehoista elementtiä kytketään sarjaan, pienemmän kapasiteetin omaava elementti latautuu nopeammin kuin suurempi. Koska latausprosessi jatkuu, kunnes suurimman kapasiteetin omaava kenno on latautunut, akku, jonka kapasiteetti on pienempi, ylilatautuu. Purkauksen aikana päinvastoin pienemmän kapasiteetin omaavat elementit purkautuvat nopeammin. Tämä johtaa siihen, että useiden lataus-purkausjaksojen jälkeen kapasiteetin ero kasvaa, ja toistuvan latauksen vuoksi kennot, joissa on eniten alhainen kapasiteetti muuttuvat nopeasti käyttökelvottomaksi.
Tämä ongelma voidaan helposti poistaa, jos hallitset elementtien potentiaalia ja varmistat, että lohkon kaikilla elementeillä on täsmälleen sama jännite.
Siksi on erittäin suositeltavaa käyttää laturin lisäksi sellaista, jossa on tasapainotustoiminto.

Laitteet: laturi + virtajohto krokotiilipidikkeillä liittämistä varten 12-15 voltin virtalähteeseen tai 12 voltin akkuun.
Laturi kuluttaa enintään 900 mA latauksen aikana.
Kaksi merkkivaloa vihreä ja punainen - vihreä tehonsäätö, punainen syttyy, kun lataus-tasapainotusprosessi on käynnissä. Prosessin lopussa tai kun tasapainotusliitin poistetaan, punainen LED sammuu.
Lataus tapahtuu 4,2 V:n jännitteeseen asti per kenno. Jännitteet mitattiin työpaikalla tavallisella volttimittarilla. Jännite latauksen lopussa 1. ja 2. elementissä oli 4,20 volttia, 3. elementissä oli pieni 4,24 voltin ylilataus.

Hajottaminen:


Piiri on osittain klassinen: porrasmuunnin, sitten 3 komparaattoria, jotka antavat signaalin ohjaimelle (kuluneet merkinnät kiinalaiseen tyyliin, mutta piirin teho-osa aiheutti hämmennystä). Syynä sisälle joutumiseen oli huolimattomuuteni. Katkaisin vahingossa 3S akun tasapainotusjohdot (ruuvimeisselistä) ja juotettaessa sekoitin elementtien 1 ja 3 lähdöt, minkä seurauksena laturiin (laturiin) kytkettynä jälkimmäisestä tuli savua . Silmämääräinen tarkastus paljasti viallisen transistorin N010X, josta en löytänyt kuvausta, mutta löysin viittauksen analogiseen - se osoittautui P-kanavaiseksi kenttätransistoriksi




Muut osat todettiin tarkastuksessa hyvässä kunnossa. Kotona ei ollut varastossa P-kanavan pellonruohoa, hinnat paikallisessa kaupassa olivat hulluja. Tässä auttoi ikivanha puhelinmodeemi Zuksel, joka sisälsi tarvitsemani osan (paremmilla ominaisuuksilla). Koska näkökykyni ja osan koko eivät sallineet asentaa kaikkea paikoilleen, jouduin olemaan perverssi ja asentamaan osa vapaaseen tilaan takapuolelle.
Virtaosasta en pitänyt siitä, että 2S-tilassa laturi toimii kuten useimmat vastaavat, mutta kolmannella elementillä se ei ole niin yksinkertaista. Osa paloi syystä, sillä se toimi jännitteen syöttämisenä ladattavaan akkuun kokonaisuudessaan. Toiminnallisesti kaikki kolme elementtiä varautuvat kerralla, kun elementit 1 ja 2 latautuvat, transistorit avautuvat ja elementit ohitetaan vastusten läpi, jolloin virta pääsee ohittamaan varautuneet elementit. Kenttäefektitransistori katkaisee jännitteen kokonaisuutena, se ohjaa myös 3. elementin varausta. Ja jos kolmas elementti ladataan ennen ensimmäistä ja toista, virta kulkee diodin kautta jäljellä olevien elementtien lataamiseksi. Yleensä järjestelmä on mutainen, tulen siihen tulokseen, että se on alkeellista osien säästämistä.

Minulle sattuneiden seikkailujen syyllinen:


Boschin ruuvimeisseli, joka muutettiin kannettavasta tietokoneesta litiumakuiksi korvaamaan kiteytymiseen kuolleita NiCd-akkuja. Päällä tällä hetkellä Laturista tuli vakiona muunnetulle ruuvimeisselille. Täysi latausjakso (4Ah) tapahtuu noin 6 tunnissa, mutta en ole koskaan tyhjentänyt akkua nollaan, joten pitkää latausta ei tarvita.

Johtopäätös
Budjetti laturi. Tietyssä tapauksessa siitä oli hyötyä. Ruuvimeisseli on tyytyväinen.
800 mA:n latausvirta rajoittaa ladattujen elementtien minimikapasiteettia. Katso huolellisesti akun kuvausta, jossa on ilmoitettu enimmäislatausvirta. Käyttöohjeiden rikkominen voi johtaa akkujen vaurioitumiseen ja tulipaloon.