Balanserende li-ion-batterier. Blogg fra said_t

Nå for tiden får de mer og mer popularitet litiumbatterier. Spesielt finger de, som 18650 , ved 3,7 V 3000 mA. Jeg er ikke i tvil om at de om 3-5 år vil erstatte nikkel-kadmium fullstendig. Riktignok forblir spørsmålet om ladingen deres åpent. Hvis alt er klart med gamle batterier, sett det sammen til et batteri og gjennom en motstand til evt passende blokk ernæring, så fungerer ikke et slikt triks her. Men hvordan kan du da lade flere stykker samtidig uten å bruke dyre merkede balanseringsladere?

Teori

For seriekobling av batterier, vanligvis til positiv elektrisk diagram koble den positive polen til det første batteriet i seriekopling. Den positive polen til det andre batteriet er koblet til dens negative pol osv. Den negative polen på det siste batteriet er koblet til den negative polen på enheten. Resultatet av en seriell tilkobling akkumulatorbatteri har samme kapasitet som et enkelt batteri, og spenningen til et slikt batteri er lik summen av spenningene til batteriene som er inkludert i det. Dette betyr at hvis batteriene har samme spenning, så er batterispenningen lik spenningen til ett batteri multiplisert med antall batterier i batteriet.

Energien som er akkumulert i batteriet er lik summen av energiene til de enkelte batteriene (produktet av energiene til de enkelte batteriene, hvis batteriene er like), uavhengig av om batteriene er koblet parallelt eller i serie.

Litium-ion-batterier kan ikke bare kobles til en strømforsyningsenhet - ladestrømmene på hvert element (bank) må utjevnes. Balansering utføres når du lader batteriet, når det er mye energi og det ikke kan spares mye, og derfor kan du, uten betydelige tap, bruke den passive spredningen av "overflødig" elektrisitet.

Nikkel-kadmium-batterier krever ikke ekstra systemer, siden hver kobling, når dens maksimale ladespenning er nådd, slutter å motta energi. Tegn på at en Ni-Cd er fulladet er en spenningsøkning til en viss verdi, og deretter et fall på flere titalls millivolt, og en temperaturøkning - slik at overskuddsenergien umiddelbart blir til varme.

Det motsatte gjelder for litiumbatterier. Utladning til lave spenninger forårsaker degradering av kjemien og irreversibel skade på elementet, med en økning i indre motstand. Generelt er de ikke beskyttet mot overlading, og du kan kaste bort mye ekstra energi, og dermed redusere levetiden deres dramatisk.

Hvis vi kobler sammen flere litiumceller på rad og mater dem gjennom klemmer i begge ender av blokken, kan vi ikke kontrollere ladningen til individuelle celler. Det er nok at en av dem vil ha en litt høyere motstand eller en litt lavere kapasitans, og denne koblingen vil nå en ladespenning på 4,2 V mye raskere, mens resten fortsatt vil ha 4,1 V. Og når spenningen til hele pakken når ladespenning, kan det være at disse svake leddene lades til 4,3 volt eller enda mer. Med hver slik syklus vil parametrene forringes. I tillegg er Li-Ion ustabil og kan ved overbelastning nå høy temperatur og følgelig eksplodere.

Oftest ved kildeutgangen ladespenning en enhet kalt en "balanser" er installert. Den enkleste typen balanserer er en spenningsbegrenser. Det er en komparator som sammenligner spenningen på en Li-Ion-bank med en terskelverdi på 4,20 V. Når denne verdien er nådd, åpnes en kraftig transistorbryter, koblet parallelt med elementet, som fører det meste av ladestrømmen gjennom seg selv og omdanner energien til varme. I dette tilfellet mottar boksen selv en ekstremt liten del av strømmen, som praktisk talt stopper ladningen, slik at naboene kan lades opp. Spenningsutjevningen på battericellene med en slik balanserer skjer først ved slutten av ladningen når elementene når en terskelverdi.

Forenklet diagram av en balanserer for et batteri

Her er et forenklet kretsskjema over en strømbalanser basert på TL431. Motstander R1 og R2 setter spenningen til 4,20 Volt, eller du kan velge andre avhengig av batteritype. Referansespenningen for regulatoren fjernes fra transistoren, og allerede ved grensen til 4,20 V vil systemet begynne å åpne transistoren litt for å forhindre overskridelse av spesifisert spenning. En minimal økning i spenning vil føre til at transistorstrømmen øker veldig raskt. Under tester, allerede ved 4,22 V (en økning på 20 mV), var strømmen mer enn 1 A.

I prinsippet passer enhver PNP-transistor som opererer i spennings- og strømområdet som interesserer oss her. Hvis batteriene skal lades med en strøm på 500 mA. Beregningen av kraften er enkel: 4,20 V x 0,5 A = 2,1 V, og dette er hvor mye transistoren må miste, noe som sannsynligvis vil kreve litt kjøling. For en ladestrøm på 1A eller mer øker effekttapet tilsvarende, og det vil bli stadig vanskeligere å kvitte seg med varmen. Under testen ble flere forskjellige transistorer testet, spesielt BD244C, 2N6491 og A1535A – de oppfører seg alle likt.

Spenningsdeleren R1 og R2 bør velges for å oppnå nødvendig spenning begrensninger. For enkelhets skyld, her er noen verdier, etter å ha brukt som vil vi få følgende resultater:

• R1 + R2 = Vo
• 22K + 33K = 4,166 V
• 15K + 22K = 4,204 V
• 47K + 68K = 4,227 V
• 27K + 39K = 4.230 V
• 39K + 56K = 4.241 V
• 33K + 47K = 4.255 V

Dette er en analog av en kraftig zenerdiode lastet med lavmotstandsbelastning, hvis rolle her spilles av diodene D2...D5. Mikrokrets D1 måler spenningen ved pluss og minus på batteriet, og hvis den stiger over terskelen, åpner den en kraftig transistor, og sender all strømmen fra laderen gjennom seg selv. Hvordan alt dette er koblet sammen og til strømforsyningen - se nedenfor.

Blokkene viser seg å være veldig små, og du kan trygt installere dem direkte på elementet. Du trenger bare å huske på at potensialet til den negative polen til batteriet oppstår på transistorkroppen, og du må være forsiktig når du installerer vanlige radiatorsystemer - du må bruke isolasjon av transistorlegemene fra hverandre.

Tester

Umiddelbart trengtes 6 stykker balanseblokker til samtidig lading 6 18650 batterier. Elementene er synlige på bildet nedenfor.

Alle elementene ble ladet nøyaktig til 4,20 volt (spenningen ble satt av potensiometre), og transistorene ble varme, selv om det ikke var noen ekstra kjøling - lading med en strøm på 500 mA. Dermed kan vi trygt anbefale denne metoden for samtidig lading av flere litiumbatterier fra en felles spenningskilde.

Diskuter artikkelen SAMTIDIG LADING AV FLERE BATTERIER

Det er mange ladere på markedet nå. Automatiske maskiner eller ikke, med eller uten kapasitansmåling. De fleste ladere er universelle og kan lade elementer av enhver kjemi. Litiumion og litiumpolymer brukes i økende grad i forskjellige enheter.
For ikke lenge siden konverterte jeg skrutrekkerbatteriet til lithium-ion 18650-celler. Jeg lader det med en Turnigy smartlader. Men ikke alle har denne laderen.

Nødvendig for montering

Lage en balanserende lader

Jeg ønsker alle som tok turen innom. Gjennomgangen vil fokusere, som du sikkert allerede har gjettet, på to enkle hodesett designet for å overvåke Li-Ion-batterier, kalt BMS. Gjennomgangen vil inkludere testing, samt flere alternativer for å konvertere en skrutrekker for litium basert på disse brettene eller lignende. For alle interesserte er du velkommen under katt.
Oppdatering 1, lagt til tavle som opererer gjeldende test og kort video på den røde tavlen
Oppdatering 2, Siden temaet har vakt liten interesse, vil jeg prøve å supplere anmeldelsen med flere måter å lage Shurik på nytt for å lage en slags enkel FAQ

Generell form:


Korte ytelsesegenskaper til brettene:


Merk:

Jeg vil advare deg med en gang - bare det blå brettet har en balanser, det røde har ikke en balanser, dvs. Dette er rent et beskyttelseskort for overlading/overutlading/kortslutning/høybelastningsstrøm. Og også, i motsetning til noen tro, har ingen av dem en ladekontroller (CC/CV), så for deres drift er det nødvendig med et spesielt kort med fast spenning og strømbegrensning.

Borddimensjoner:

Dimensjonene på brettene er veldig små, bare 56mm*21mm for den blå og 50mm*22mm for den røde:




Her er en sammenligning med AA- og 18650-batterier:


Utseende:

La oss starte med:


Ved nærmere inspeksjon kan du se beskyttelseskontrolleren – S8254AA og balanserende komponenter for 3S-enheten:


Dessverre, ifølge selgeren, er driftsstrømmen bare 8A, men å dømme etter databladene, er en AO4407A-mosfet designet for 12A (topp 60A), og vi har to av dem:

Jeg vil også legge merke til at balanseringsstrømmen er veldig liten (ca. 40ma) og balansering aktiveres så snart alle celler/banker går over til CV-modus (andre ladefase).
Forbindelse:


enklere, fordi den ikke har en balanserer:


Den er også basert på beskyttelseskontrolleren – S8254AA, men er designet for en høyere driftsstrøm på 15A (igjen, ifølge produsenten):


Når vi ser på databladene for de brukte strømforsyningene, er driftsstrømmen oppgitt til 70A, og toppstrømmen er 200A, til og med en mosfette er nok, og vi har to av dem:

Forbindelsen er lik:


Så, som vi kan se, har begge brettene en beskyttelseskontroller med nødvendig isolasjon, strømmofetter og shunter for å kontrollere den passerende strømmen, men den blå har også en innebygd balanserer. Jeg har ikke sett for mye på kretsen, men det ser ut til at strøm-mosfettene er parallelle, så driftsstrømmene kan multipliseres med to. Viktig merknad - maksimale driftsstrømmer begrenses av strømshuntene! Disse skjerfene kjenner ikke til ladealgoritmen (CC/CV). For å bekrefte at dette nettopp er beskyttelseskort, kan man bedømme etter dataarket for S8254AA-kontrolleren, der det ikke står et ord om lademodulen:


Selve kontrolleren er designet for en 4S-tilkobling, så med noen modifikasjoner (bedømt av dataarket) - lodding av kontakten og motstanden, vil kanskje det røde skjerfet fungere:


Det er ikke så lett å oppgradere det blå skjerfet til 4S, du må lodde balanseelementene.

Bretttesting:

Så la oss gå videre til det viktigste, nemlig hvor egnet de er for ekte bruk. Følgende enheter vil hjelpe oss med testing:
- en prefabrikkert modul (tre tre/fire-register voltmetre og en holder for tre 18650 batterier), som dukket opp i min anmeldelse av laderen, men uten en balanserende hale:


- to-register ampere-voltmeter for strømovervåking (lavere avlesninger av enheten):


- Step-down DC/DC-omformer med strømbegrensning og litiumlading:


- lade- og balanseringsenhet iCharger 208B for utlading av hele enheten

Stativet er enkelt - omformerkortet leverer en fast konstant trykk 12,6V og begrenser ladestrømmen. Ved hjelp av voltmeter ser vi på hvilken spenning brettene opererer på og hvordan bankene er balansert.
La oss først se på hovedtrekket til det blå brettet, nemlig balansering. Det er 3 bokser på bildet, ladet med 4,15V/4,18V/4,08V. Som vi kan se, er det en ubalanse. Vi bruker spenning, ladestrømmen faller gradvis (nedre måler):


Siden skjerfet ikke har noen indikatorer, kan fullføringen av balansering kun vurderes med øyet. Amperemeteret viste allerede null mer enn en time før slutt. For de som er interessert, her er en kort video om hvordan balanseren fungerer i dette brettet:

Oppdatering 1: Lasttest:
Følgende stativ vil hjelpe oss med utgangsstrømmen:
- samme holder/holder for tre 18650 batterier
- 4-register voltmeter (kontroll av total spenning)
- bilglødelamper som last (dessverre har jeg bare 4 glødelamper på 65W hver, jeg har ikke flere)
- HoldPeak HP-890CN multimeter for måling av strøm (maks 20A)
- høykvalitets kobbertrådede akustiske ledninger med stort tverrsnitt

Noen få ord om stativet: batteriene er koblet sammen med en "jack", dvs. som om den ene etter den andre, for å redusere lengden på tilkoblingsledningene, og derfor vil spenningsfallet over dem under belastning være minimalt:


Koble til bokser på en holder ("jack"):


Sonderne for multimeteret var høykvalitets ledninger med krokodilleklemmer fra iCharger 208B-laderen og balanseenheten, fordi HoldPeak's ikke inspirerer til tillit, og unødvendige tilkoblinger vil introdusere ytterligere forvrengninger.
La oss først teste det røde beskyttelsesbrettet, da det er det mest interessante når det gjelder gjeldende belastning. Lodd ledningene til strøm og boks:


Det viser seg noe sånt som dette (lastforbindelsene viste seg å være av minimal lengde):


Jeg har allerede nevnt i avsnittet om å gjenskape Shurik at slike holdere egentlig ikke er designet for slike strømmer, men de vil gjøre det for tester.
Så, et stativ basert på et rødt skjerf (i henhold til mål, ikke mer enn 15A):


La meg kort forklare: brettet holder 15A, men jeg har ikke en passende belastning for å passe inn i denne strømmen, siden den fjerde lampen legger til omtrent 4,5-5A mer, og dette er allerede utenfor styrets grenser. Ved 12,6A er strøm-mosfettene varme, men ikke varme, akkurat passe for langvarig drift. Ved strømmer på mer enn 15A går brettet i beskyttelse. Jeg målte med motstander, de la til et par ampere, men stativet var allerede demontert.
Et stort pluss med den røde tavlen er at det ikke er noen beskyttelsesblokkering. De. Når beskyttelsen utløses, trenger den ikke å aktiveres ved å legge spenning på utgangskontaktene. Her er en kort video:

Det blå skjerfet holder mer strøm, men ved strømmer på mer enn 10A blir kraftmofettene veldig varme. Ved 15A varer skjerfet ikke mer enn ett minutt, fordi etter 10-15 sekunder holder fingeren ikke lenger temperaturen. Heldigvis avkjøles de raskt, så de egner seg ganske godt for kortvarig belastning. Alt ville være bra, men når beskyttelsen utløses, blokkeres brettet, og for å låse det opp, må du legge spenning på utgangskontaktene. Dette alternativet er tydeligvis ikke for en skrutrekker. Totalt er strømmen 16A, men mosfetsene blir veldig varme:


Konklusjon: Min personlige mening er at et vanlig beskyttelsesbrett uten balanserer (rød) er perfekt for et elektroverktøy. Den har høye driftsstrømmer, en optimal avskjæringsspenning på 2,5V, og oppgraderes enkelt til en 4S-konfigurasjon (14,4V/16,8V). Jeg tror dette er mest optimalt valg for å konvertere et budsjett Shurik til litium.
Nå for det blå skjerfet. En av fordelene er tilstedeværelsen av balansering, men driftsstrømmene er fortsatt små, 12A (24A) er litt ikke nok for en Shurik med et dreiemoment på 15-25Nm, spesielt når patronen nesten stopper når skruen trekkes til. Og avskjæringsspenningen er bare 2,7V, noe som betyr at under stor belastning vil en del av batterikapasiteten forbli uavhentet, siden ved høye strømmer er spenningsfallet på bankene betydelig, og de er designet for 2,5V. Og den største ulempen er at brettet er blokkert når beskyttelsen utløses, så bruk i skrutrekker er uønsket. Det er bedre å bruke et blått skjerf i noen hjemmelagde prosjekter, men igjen, dette er min personlige mening.

Mulige applikasjonsordninger eller hvordan du konverterer Shuriks strømforsyning til litium:

Så hvordan kan du endre strømforsyningen til din favoritt Shurik fra NiCd til Li-Ion/Li-Pol? Dette emnet er allerede ganske utslitt og løsninger er i prinsippet funnet, men jeg vil kort gjenta meg selv.
Til å begynne med vil jeg bare si en ting - i budsjett shuriks er det bare et beskyttelseskort mot overlading/overutlading/kortslutning/høy belastningsstrøm (analogt med det røde kortet som er under vurdering). Det er ingen balansering der. Dessuten har selv noen merkede elektroverktøy ikke balansering. Det samme gjelder for alle verktøy som stolt sier «Lade på 30 minutter». Ja, de lader på en halvtime, men stansen skjer så snart spenningen på en av bankene når den nominelle verdien eller beskyttelseskortet utløses. Det er ikke vanskelig å gjette at bankene ikke blir fulladet, men forskjellen er bare 5-10 %, så det er ikke så viktig. Det viktigste å huske er at en balansert lading varer i minst flere timer. Så spørsmålet oppstår, trenger du det?

Så det vanligste alternativet ser slik ut:
Nettverkslader med stabilisert utgang 12,6V og strømbegrensning (1-2A) -> beskyttelseskort ->
Bunnlinjen: billig, rask, akseptabel, pålitelig. Balansering avhenger av boksenes tilstand (kapasitet og indre motstand). Dette er et helt fungerende alternativ, men etter en tid vil ubalansen gjøre seg gjeldende i driftstiden.

Mer riktig alternativ:
Nettverkslader med stabilisert utgang 12,6V, strømbegrensning (1-2A) -> beskyttelseskort med balansering -> 3 batterier koblet i serie
Oppsummert: dyrt, raskt/sakte, høy kvalitet, pålitelig. Balansering er normal, batterikapasitet er maksimal

Så vi vil prøve å gjøre noe som ligner på det andre alternativet, slik kan du gjøre det:
1) Li-Ion/Li-Pol-batterier, beskyttelseskort og en spesialisert lade- og balanseringsenhet (iCharger, iMax). I tillegg må du fjerne balanseringskontakten. Det er bare to ulemper - modellladere er ikke billige, og de er ikke veldig praktiske å betjene. Fordeler - høy strøm ladning, høy strømbalansering av bokser
2) Li-Ion/Li-Pol batterier, beskyttelseskort med balansering, DC-omformer med strømbegrensning, strømforsyning
3) Li-Ion/Li-Pol batterier, beskyttelseskort uten balansering (rød), DC-omformer med strømbegrensning, strømforsyning. Den eneste ulempen er at boksene over tid vil bli ubalanserte. For å minimere ubalansen, før du endrer shurik, er det nødvendig å justere spenningen til samme nivå, og det er tilrådelig å ta bokser fra samme batch

Det første alternativet vil bare fungere for de som har et modellminne, men det virker for meg at hvis de trengte det, så gjenskapte de Shurik for lenge siden. Det andre og tredje alternativet er praktisk talt det samme og har rett til liv. Du trenger bare å velge hva som er viktigst – hastighet eller kapasitet. Jeg tror at det siste alternativet er det beste alternativet, men bare en gang i noen måneder må du balansere bankene.

Så, nok prat, la oss komme til ombyggingen. Siden jeg ikke har erfaring med NiCd-batterier, snakker jeg kun om konverteringen i ord. Vi trenger:

1) Strømforsyning:

Første alternativ. Strømforsyning (PSU) minst 14V eller mer. Utgangsstrømmen er ønskelig å være minst 1A (ideelt ca. 2-3A). Vi vil bruke strømforsyning fra bærbare datamaskiner/nettbooks, fra ladere (utgang mer enn 14V), enheter for strømforsyning av LED-strips, videoopptaksutstyr (DIY-strømforsyning), for eksempel, eller:


- Step-down DC/DC-omformer med strømbegrensning og mulighet til å lade litium, for eksempel eller:


- Andre alternativ. Klare blokker strømforsyning for Shuriks med strømbegrensning og 12,6V utgang. De er ikke billige, som et eksempel fra min anmeldelse av MNT-skrutrekkeren -:


- Tredje alternativ. :


2) Beskyttelsestavle med eller uten balanserer. Det er tilrådelig å ta strømmen med en reserve:


Hvis alternativet uten balanserer brukes, er det nødvendig å lodde balanseringskontakten. Dette er nødvendig for å kontrollere spenningen på bankene, d.v.s. å vurdere ubalanse. Og som du forstår, må du med jevne mellomrom lade opp batteriet en etter en med en enkel TP4056 lademodul hvis ubalansen begynner. De. En gang i noen måneder tar vi TP4056-skjerfet og lader en etter en alle bankene som ved slutten av ladingen har en spenning under 4,18V. Denne modulen kutter korrekt av ladningen ved en fast spenning på 4,2V. Denne prosedyren vil ta en og en halv time, men bankene vil være mer eller mindre balanserte.
Det er skrevet litt kaotisk, men for de i tanken:
Etter et par måneder lader vi skrutrekkerbatteriet. På slutten av ladingen tar vi ut balanseringshalen og måler spenningen på bredden. Får du noe slikt – 4,20V/4,18V/4,19V, så er det i utgangspunktet ikke behov for balansering. Men hvis bildet er som følger - 4,20V/4,06V/4,14V, så tar vi TP4056-modulen og lader to banker etter tur til 4,2V. Jeg ser ikke noe annet alternativ enn spesialiserte ladere-balansere.

3) Høystrømsbatterier:


Jeg har allerede skrevet et par små anmeldelser om noen av dem - og. Her er hovedmodellene av høystrøms 18650 Li-Ion-batterier:
- Sanyo UR18650W2 1500 mah (maks. 20A)
- Sanyo UR18650RX 2000 mah (maks. 20A)
- Sanyo UR18650NSX 2500 mah (maks. 20A)
- Samsung INR18650-15L 1500 mah (maks. 18A)
- Samsung INR18650-20R 2000 mah (maks. 22A)
- Samsung INR18650-25R 2500 mah (maks. 20A)
- Samsung INR18650-30Q 3000 mah (maks. 15A)
- LG INR18650HB6 1500 mah (30A maks.)
- LG INR18650HD2 2000 mah (maks. 25A)
- LG INR18650HD2C 2100 mah (maks. 20A)
- LG INR18650HE2 2500 mah (maks. 20A)
- LG INR18650HE4 2500 mah (maks. 20A)
- LG INR18650HG2 3000 mah (maks. 20A)
- SONY US18650VTC3 1600 mah (30A maks.)
- SONY US18650VTC4 2100 mah (maks. 30A)
- SONY US18650VTC5 2600 mah (30A maks.)

Jeg anbefaler den tidstestede billige Samsung INR18650-25R 2500mah (20A maks), Samsung INR18650-30Q 3000mah (15A maks) eller LG INR18650HG2 3000mah (20A maks). Jeg har ikke hatt mye erfaring med andre krukker, men mitt personlige valg er Samsung INR18650-30Q 3000mah. Skiene hadde en liten teknologisk feil og det begynte å dukke opp forfalskninger med lav strømeffekt. Jeg kan legge ut en artikkel om hvordan du skiller en falsk fra en original, men litt senere må du se etter den.

Slik setter du alt dette sammen:


Vel, noen få ord om forbindelsen. Vi bruker kobbertråder av høy kvalitet med et anstendig tverrsnitt. Disse er høykvalitets akustiske eller ordinære SHVVP/PVS med et tverrsnitt på 0,5 eller 0,75 mm2 fra en jernvarehandel (vi river isolasjonen og får ledninger av høy kvalitet i forskjellige farger). Lengden på forbindelseslederne bør holdes på et minimum. Batterier fortrinnsvis fra samme batch. Før du kobler dem til, er det lurt å lade dem til samme spenning slik at det ikke er ubalanse så lenge som mulig. Lodding av batterier er ikke vanskelig. Det viktigste er å ha en kraftig loddebolt (60-80W) og en aktiv fluss (loddesyre, for eksempel). Lodder med et smell. Det viktigste er å deretter tørke av loddeområdet med alkohol eller aceton. Selve batteriene er plassert i batterirommet fra gamle NiCd-bokser. Det er bedre å ordne det i en trekant, minus til pluss, eller som populært kalt "jack", analogt med dette (ett batteri vil være plassert i revers), eller det er en god forklaring litt høyere (i testseksjonen ):


Dermed vil ledningene som forbinder batteriene være korte, derfor vil fallet i dyrebar spenning i dem under belastning være minimal. Jeg anbefaler ikke å bruke holdere for 3-4 batterier de er ikke beregnet for slike strømmer. Side-by-side og balanserende ledere er ikke så viktige og kan ha mindre tverrsnitt. Ideelt sett er det bedre å stappe batteriene og beskyttelseskortet inn i batterirommet, og den nedtrappede DC-omformeren separat i dokkingstasjonen. LED-indikatorer ladet/ladet kan erstattes med ditt eget og vises på dokkingstasjonen. Hvis du ønsker det, kan du legge til et minivoltmeter til batterimodulen, men dette er ekstra penger, fordi den totale spenningen på batteriet kun indirekte vil indikere restkapasiteten. Men hvis du vil, hvorfor ikke. Her:

La oss nå anslå prisene:
1) BP – fra 5 til 7 dollar
2) DC/DC-omformer – fra 2 til 4 dollar
3) Beskyttelsesbrett - fra 5 til 6 dollar
4) Batterier – fra 9 til 12 dollar ($3-4 per vare)

Totalt, i gjennomsnitt, $15-20 for en ombygging (med rabatter/kuponger), eller $25 uten dem.

Oppdatering 2, noen flere måter å gjenskape Shurik på:

Det neste alternativet (foreslått fra kommentarene, takk I_R_O Og cartmann):
Bruk rimelige ladere av typen 2S-3S (dette er produsenten av samme iMax B6) eller alle typer kopier av B3/B3 AC/imax RC B3 () eller ()
Den originale SkyRC e3 har en ladestrøm per celle på 1,2A mot 0,8A for kopier, skal være nøyaktig og pålitelig, men dobbelt så dyr som kopier. Du kan kjøpe det veldig billig på samme sted. Som jeg forstår av beskrivelsen, har den 3 uavhengige lademoduler, noe som ligner på 3 TP4056-moduler. De. SkyRC e3 og dens kopier har ikke balansering som sådan, men lader ganske enkelt bankene til én spenningsverdi (4,2V) samtidig, siden de ikke har strømkontakter. SkyRCs sortiment inkluderer faktisk lade- og balanseringsenheter, for eksempel, men balansestrømmen er bare 200mA og koster rundt $15-20, men den kan lade livsendrende enheter (LiFeP04) og ladestrømmer opp til 3A. Alle interesserte kan sjekke ut modellutvalg.
Totalt, for dette alternativet trenger du noen av de ovennevnte 2S-3S-laderne, et rødt eller lignende (uten balansering) beskyttelseskort og høystrømsbatterier:


Når det gjelder meg, er det et veldig bra og økonomisk alternativ, jeg ville nok holdt meg til det.

Et annet alternativ foreslått av kameraten Volosaty:
Bruk den såkalte "tsjekkiske balanseren":

Det er bedre å spørre ham hvor det selges, det er første gang jeg har hørt om det :-). Jeg kan ikke fortelle deg noe om strømmer, men etter beskrivelsen å dømme trenger den en strømkilde, så alternativet er ikke så budsjettvennlig, men virker interessant med tanke på ladestrøm. Her er linken til. Totalt for dette alternativet trenger du: en strømforsyning, et rødt eller lignende (uten balansering) beskyttelseskort, en "tsjekkisk balanserer" og høystrømsbatterier.

Fordeler:
Jeg har allerede nevnt fordelene med litiumstrømforsyninger (Li-Ion/Li-Pol) fremfor nikkel (NiCd). I vårt tilfelle, en head-to-head sammenligning – et typisk Shurik-batteri laget av NiCd-batterier kontra litium:
+ høy energitetthet. Et typisk 12S 14,4V 1300mah nikkelbatteri har en lagret energi på 14,4*1,3=18,72Wh, mens et 4S 18650 14,4V 3000mah litiumbatteri har en lagret energi på 14,4*3=43,2Wh
+ ingen minneeffekt, dvs. du kan lade dem når som helst uten å vente på fullstendig utlading
+ mindre dimensjoner og vekt med samme parametere som NiCd
+ rask ladetid (ikke redd for høye ladestrømmer) og tydelig indikasjon
+ lav selvutladning

De eneste ulempene med Li-Ion er:
- lav frostbestandighet for batterier (de er redde for negative temperaturer)
- Det kreves balansering av boksene under lading og tilstedeværelse av overtømmingsbeskyttelse
Som du kan se, er fordelene med litium åpenbare, så det er ofte fornuftig å omarbeide strømforsyningen...
+173 +366

Vitenskapen står ikke stille, som et resultat av at litium-polymer-batterier har blitt godt etablert i vårt daglige liv. De 18650 elementene alene er verdt det - bare de late vet ikke om dem. Dessuten har det vært et kvalitativt sprang i hobbyen med radiostyrte modeller nytt nivå! Kompakthet, høy strømeffekt og lav vekt gir store muligheter for å forbedre eksisterende batteribaserte kraftsystemer.

Vitenskapen har gått enda lenger, men foreløpig vil vi fokusere på Li Ion-versjonen (litium-ion).
Så butikken kjøpte en lader og balanseringsenhet fra Turnigy-merket for lading av 2S- og 3S-enheter av litiumpolymerbatterier (en type litiumion, heretter referert til som LiPo).






Mitt Cessna 150 radiostyrte skumplan (en modell laget av skumtakplater) er utstyrt med et 2S-batteri - tallet foran S-en indikerer antall LiPo-celler koblet i serie. Ladingen var den samme som før, men å bære en lader i felten kunne vært enklere og billigere.

Hvorfor så mye trøbbel?
Ved lading av litiumpolymerbatterier må flere regler følges: strømmen må holdes på 0,5C...1C, og batterispenningen bør ikke overstige 4,1...4,2 V.
Hvis sammenstillingen inneholder flere elementer koblet i serie, vil små avvik i ett av dem til slutt føre til for tidlig skade på batteriene hvis kretsen ikke er balansert. Denne effekten observeres ikke med NiCd- eller NiMh-batterier.
Som regel har alle elementer i en sammenstilling nær, men ikke samme, kapasitet. Hvis to elementer med ulik kapasitet er koblet i serie, lader elementet med mindre kapasitet raskere enn det med den største. Siden ladeprosessen fortsetter til cellen med størst kapasitet er ladet, vil batteriet med mindre kapasitet bli overladet. Under utlading blir tvert imot elementer med lavere kapasitet utladet raskere. Dette fører til at etter mange lade-utladingssykluser øker kapasitetsforskjellen, og på grunn av hyppig opplading blir elementer med lavest kapasitet raskt ubrukelige.
Dette problemet kan lett elimineres hvis du kontrollerer potensialet til elementene og sørger for at alle elementene i blokken har nøyaktig samme spenning.
Derfor er det sterkt tilrådelig å bruke ikke bare en lader, men en med balansefunksjon.

Utstyr: lader + strømkabel med krokodilleklemmer for tilkobling til 12-15 Volt strømforsyning eller 12 Volt batteri.
Laderen bruker ikke mer enn 900 mA ved lading.
To indikatorer grønne og røde - grønn strømkontroll, rød lyser når lade-balanseringsprosessen pågår. På slutten av prosessen eller når balanseringskontakten er fjernet, slukker den røde LED-en.
Lading skjer opp til en spenning på 4,2 V per celle. Spenninger ble målt på jobb ved hjelp av et standard voltmeter. Spenningen på slutten av ladningen på 1. og 2. element var lik 4,20 Volt, på 3. element var det en liten overlading på 4,24 Volt.

Delemning:


Kretsen er delvis klassisk: en step-up-omformer, deretter 3 komparatorer som gir et signal til kontrolleren (utslitte markeringer i kinesisk stil, men strømdelen av kretsen forårsaket forvirring). Grunnen til at jeg kom inn i magen var uforsiktigheten min. Jeg kuttet ved et uhell balansertrådene på 3S-batteriet (fra en skrutrekker), og under lodding blandet jeg utgangene til elementene 1 og 3, som et resultat, når den var koblet til laderen (laderen), kom det røyk ut av sistnevnte . Visuell inspeksjon Jeg identifiserte en defekt transistor N010X som jeg ikke fant en beskrivelse for, men jeg fant en referanse til en analog - det viste seg å være en P-kanal felteffekttransistor




De resterende delene ble funnet å være i god stand ved inspeksjon. Det var ingen lagre av P-kanal gress hjemme. Det var her det gamle Zuksel-modemet kom godt med, som inneholdt delen jeg trengte (med mer beste egenskaper). Siden synet og størrelsen på delen ikke tillot meg å installere alt på plass, måtte jeg bli pervertert og installere delen i det ledige rommet på baksiden.
Det jeg ikke likte med strømdelen var at i 2S-modus fungerer laderen som de fleste lignende, men med det tredje elementet er det ikke så enkelt. Delen brant ut av en grunn, den utførte funksjonen med å levere spenning til batteriet som ble ladet som helhet. Funksjonelt lades alle tre elementene samtidig som element 1 og 2 lades, transistorene åpnes og elementene shuntes gjennom motstander, og lar dermed strømmen omgå de ladede elementene. Felteffekttransistoren kutter spenningen som helhet, og den kontrollerer også ladningen til det tredje elementet. Og hvis det 3. elementet lades før 1. og 2., går strøm gjennom dioden for å lade de gjenværende elementene. Generelt er ordningen gjørmete, jeg kommer til den konklusjonen at det er en elementær sparing av deler.

Den skyldige til eventyrene som rammet meg:


En Bosch-skrutrekker konvertert til litiumbatterier fra en bærbar datamaskin for å erstatte NiCd-batterier som døde av krystallisering. På dette øyeblikket Laderen ble standard for den ombygde skrutrekkeren. En full ladesyklus (4Ah) skjer på omtrent 6 timer, men jeg har aldri ladet ut batteriet til null, så det er ikke behov for lang lading.

Konklusjon
Budsjettlader. I et spesielt tilfelle kom det godt med. Skrutrekkeren er fornøyd.
Ladestrømmen på 800mA begrenser minimumskapasiteten til de ladede elementene. Se nøye på beskrivelsen av batteriet, der maksimal ladestrøm er angitt. Brudd på bruksanvisningen kan føre til skader og brann på batterier.