Дмитрий Радищев (dibr) wrote,
Дмитрий Радищев
dibr

ликбез по аккумам

     Небольшой ликбез по аккумуляторам - мало ли, может кому пригодится :-) Не только по "материалам прессы" (не со всеми утверждениями "из учебников" я готов согласиться, некоторые прямо противоречат моему опыту), но и по своим личным впечатлениям и ощущениям от использования.

     Среди "вторичных (перезаряжаемых) ХИТ" [классификация] сейчас наиболее распространены три вида аккумуляторов: "литиевые", "никелевые", и "свинцовые" (название условное, поскольку в каждой группе существует более одного вида). Остановимся поочередно поподробнее.

     1. "Литиевые", и их наиболее частый представитель - "литий-ионный аккумулятор". Несомненно, наиболее популярный в портативной электронике (кроме фонариков и приёмников), и не зря.

     Наилучшее отношение "энергия/масса", что важно для портативной техники ("энергия/объем", впрочем, близки к NiMH). Ничтожно малый саморазряд - потеря емкости за месяцы хранения обычно незаметна. Неплохая разрядная характеристика - пологая, с крутым "загибом" вниз в конце. При использовании без нарушений правил эксплуатации - живут долго и счастливо, кратковременные нарушения в принципе выдерживают, хотя и не любят. Литература часто утверждает, что "срок жизни" литиевого аккумулятора ограничен парой лет, независимо от того, используется он или лежит на полке - но мой опыт этому противоречит: у меня "в кладовке" есть аккумуляторы нескольколетней давности, сохранившие при этом бОльшую часть емкости.

     Вопреки распространенному мнению о сложности "наколенной" сборки "корректного" зарядника для литиевых аккумуляторов, на практике всё строго наоборот: "корректный" зарядник для лития делается проще, чем корректный зарядник для NiMH/NiCd [зарядник]. Другое дело, что Ni* не умирают и при использовании "некорректного" зарядника, но это уже другой вопрос.

     Напряжение одной банки (номинальное) - 3.6В (свежезаряженный аккумулятор без нагрузки выдает 4.15-4.20В, под нагрузкой напряжение падает), поэтому одна LiIon банка заменяет три последовательно соединенных NiMH/NiCd банки - не забываем про это при сравнении "ёмкости" аккумуляторов. 3.6В - довольно удобное напряжение - и мелкую электронику в самый раз питать, и "белому светодиоду" как раз хватает :-)

     В-общем, практически идеальный аккумулятор, верно? Тогда перечислим недостатки :-)

     Относительно дорог. Особенно учитывая стремление производителей использовать "уникальные" аккумуляторные картриджи, несовместимые ни с чем, что тоже является недостатком ("пальцы" везде есть, а вот поди найди аккумулятор для старого сотового). Впрочем, именно благодаря такой несовместимости бывает можно найти "распродажу неликвидов", где "литий" продается ещё и дешевле чем Ni* (имеется в виду в рублях/джоуль а не в рублях на ампер-час, ибо не забываем про напряжение), а при необходимости - "картридж" можно "перепаковать": извлечь из него старую "банку" и впаять на её место новую. Всю обвязку (корпус, контроллер) - сохранить.

     Режим заряда необходимо выдерживать весьма строго: отклонение конечного напряжения на 0.1 В вполне способно привести к "вздутию" аккумулятора, дальнейшее превышение - к взрыву. Если повезёт - то ещё и к выплёскиванию горячего металлического лития и как следствие - пожару. Но это не очень страшно - "китайский цифровой тестер за $5", по которому будет отстраиваться зарядник, имеет достаточную для этого точность. Про конкретные издевательства и что при них происходит - вынесу в примечания[авиамоделисты] :-)

     Не любят глубокого разряда, и особенно - хранения в разряженном состоянии. Хотя... "до нуля" я их, бывает, разряжал (до реального нуля, а не до "разрешенного минимума" - правда в пределах суток заряжал обратно), видимых изменений не заметил. Хранить разряженными пробовал (не нарочно, конечно) - теряется ёмкость, слегка растёт саморазряд. Опять же - если аккумулятор регулярно используется, не допустить хранения в полностью разряженном состоянии несложно.

     Говорят, не любят мороза. Типа, уже при нуле - заметно теряют заряд (обратимо, то есть зарядить потом можно полностью), при температуре минус десять-пятнадцать - теряют ёмкость (необратимо). Лично не проверял - надолго "при минусе" не оставлял, а за время "прогулки с фотиком" (в Хахалах, например - пара часов при -15, фотик большей частью в сумке (не кофре)) аккумулятор вряд ли успевает остыть. Но для уличных применений, если аккумулятор надолго остается "далеко от тела" (под одеждой-то у нас всегда тепло) - лучше все-таки не. Впрочем, для таких применений есть свинцовые кислотные, которые на редкость неприхотливы к температуре (вспомним, что машины на морозе если не заводятся, то хотя бы героически крутят стартером, а там именно свинцовый аккумулятор, и что летом под капотом бывает можно жарить яичницу), и при этом рекордно дёшевы.

     Не подлежат "восстановлению". Если никелевые (и в какой-то мере свинцовые) аккумуляторы можно пытаться "тренировать" и хотя бы частично восстановить, то потерявший емкость или поимевший повышенный саморазряд литиевый аккумулятор восстановлению не подлежит: либо использовать как есть, либо в помойку. Правда, сами по себе, без нарушения режимов эксплуатации, литиевые аккумуляторы практически не деградируют, поэтому их невосстановимость не особо критична. Если не пытаться использовать их в авиамоделировании и прочих жестоких режимах.

     И некоторые нюансы использования.

     В готовые "картриджи" почти всегда встроен контроллер. Задача контроллера - не управление зарядом, как некоторые думают, а защита банки от грубого нарушения режимов эксплуатации. Если при резком импульсе разрядного тока (например, запуск электромоторчика) аккумулятор отключается, то можно подключиться непосредственно к банке, хотя это и не совсем правильно. Если под рукой нет "корректного" зарядного устройства, а зарядить надо - можно ненадолго подключить к источнику тока, например к "заряднику для сотового" - за небольшое время перезаряд наступить не успеет, а если вдруг - защитный контроллер имеет шанс "отрубить" банку от клемм до того как всё взорвется (хотя защитить от вздутия он может не успеть, поэтому оставлять так надолго все-таки нельзя).

     В "двухбаночных" картриджах контроллер также ответственен за "выравнивание банок" при их "перекосе" за счет разброса ёмкостей или утечек. Без такого выравнивания есть вероятность, что подобный "перекос" (неравномерный заряд) будет накапливаться, и в какой-то момент конечное напряжение 8.40В будет составлено не из 4.20+4.20, а из 4.10+4.30, и одна из банок заметно надуется - причём контроллер без подключения к средней точке даже знать об этом не будет.

     Кроме того, если банка разряжена ниже определенного порога - встроенный контроллер тоже отключает её от клемм, чтобы избежать переразряда (и это позволяет относительно спокойно использовать литий в "тупых" устройствах типа фонариков, главное не хранить разряженный литий подолгу). Обычно при подключении зарядного устройства к такому "переразряженному" картриджу контроллер позволяет начать заряд, но в некоторых случаях может понадобиться подключиться непосредственно к банке, довести её до нужного напряжения, и уже затем дозаряжать обычным образом. Кстати, если у вас "совсем умер" аккумулятор в сотовом - есть шанс что он просто отключен защитным контроллером, и внешним зарядником его можно оживить. А в крайнем случае - рискнуть и зашунтировать соответствующие цепи в картридже, подключив аккумулятор "в обход" контроллера: пусть сотовый думает что контроллер на месте (обычно телефоны обижаются на его отсутствие), а аккумулятор всегда будет подключен к нагрузке.

     Если же не подает признаков жизни сама банка - то есть, звонится как обрыв - то для цилиндрических банок есть шанс неожиданно лёгкого восстановления. Под одним из колпачков (обычно положительным) находится аварийный клапан, отключающий внутренности банки от внешних клемм. Срезаем колпачок, тупым предметом вдавливаем обратно клапан, дальше - спокойно заряжаем аккумулятор.

     Кстати, возвращаясь к интуитивной понятности полярности - литиевые аккумуляторы бывают двух видов. С корпусом из железа - у них на корпусе привычный минус, а на "колпачке" - привычный плюс, и с корпусом из алюминия, где плюс - на корпусе, а на "колпачке" - минус. От этой "интуитивной понятности" лично у меня образовался один качественно вздутый труп плоской ("призматической") литиевой банки - ну не сообразил я тогда, что на корпусе может быть не минус.

     И пару слов о "литий-полимерных" аккумуляторах (я не зря с самого начала сокращал название до более общего "литиевого"). Литература утверждает, что настоящие литий-полимерные аккумуляторы - вещь вообще жуткая. Ибо начинают нормально работать при температурах далеко не комнатных, а вовсе при десятках(!) градусов цельсия, при меньших же - резко падает возможность отдачи тока. То есть, для обычной, "бытовой" работы они неприменимы. Поэтому я так понимаю (хотя это всего лишь моя гипотеза, прямого подтверждения я не нашёл), что то что называется "литий-полимерным" в сотовых телефонах - есть на самом деле некий гибрид. Классического литий-ионного, способного отдавать нормальный ток в нагрузку, и литий-полимерного, ток отдавать неспособного, но при малой нагрузке медленно отдающего свой заряд в литий-ионную "половину" аккумулятора. Конечно, вряд ли аккумулятор так вот прямо поделён на половинки, скорее всего это просто хитрая система слоёв на электродах, но идея скорее всего именно такая. Поэтому "литий-полимерных" я бы по умолчанию избегал - пользы мало (выгода по ёмкости глазом незаметна), а что там с нагрузочными характеристиками - неочевидно...

     2. "Никелевые". NiMH ("металло-гидридные") и NiCd ("никель-кадмиевые") аккумуляторы имеют близкие свойства (о различиях - отдельно), поэтому и рассказывать про них буду одновременно.

     Одна из старейших и наиболее распространенных систем, особенно там, где аккумуляторы часто меняются. Всё-таки сложно найти более распространенный формат батареек чем "пальчики", а они во всех известных мне перезаряжаемых случаях - NiCd или NiMH (RCR-V3 не рассматриваю, поскольку это во-первых не совсем "пальчик", а во-вторых там применено сильное но не совсем честное колдунство с применением микроэлектроники).

     У NiMH - хорошее (немногим хуже лития, а то и лучше) отношение энергии к объему, несколько худшее (промежуточное между литием и свинцом и близкое к "щелочным батарейкам") отношение энергии к массе. У NiCd с энергетикой всё в разы хуже, но у них есть свои преимущества (впрочем, мало кому нужные). Хорошая (у NiMH) и отличная (у NiCd) нагрузочная способность - не зря именно NiCd, хотя они вроде бы и давно устарели, используются там, где нужна максимальная кратковременная отдаваемая мощность при небольшом весе. Хорошая (по сравнению с "батарейками") разрядная кривая - пологая, с резким падением. Значительный пофигизм к нарушениям режима заряда - современные NiMH, по утверждениям производителей, могут "без потери свойств" стоять под зарядным током C/20..C/10 (под C/x имеется в виду "ток в амперах, численно равный ёмкости [емкость] в ампер-часах, деленной на x") чуть ли не годами (верится, правда, с трудом), заряд током C/2 давно стал привычным, зарядники, заряжающие током порядка С, продаются в любом более-менее серьезном магазине. NiCd менее стоек к систематическим издевательствам, но отлично выдерживает издевательства кратковременные, но сильные. Вообще, быстро "убить" NiCd/NiMH аккумулятор не так просто - он раскалится, расплавит всё вокруг себя, но будет жить и даже не сильно потеряет в ёмкости.

     Недостатки, впрочем, тоже есть. Самый главный - они всё-таки изнашиваются. Причем, поскольку строго соблюсти все формальные правила (полный разряд, полный заряд) при реальной эксплуатации не так просто - износ этот бывает заметен невооруженным глазом, и через какое-то время аккумуляторы идут "под замену". Признаки старения - потеря емкости, и (самое неприятное) - рост саморазряда. Саморазряд у никелевых аккумуляторов вообще довольно заметный (не зря низкий саморазряд идёт отдельной строкой в рекламе "действительно крутых аккумуляторов"), отчасти поэтому с ними нежелательно работать по принципу "бросил на полку и забыл на год", особенно быстро теряется "верхушка" заряда - аккумулятор сразу "из-под зарядника", и он же через сутки - это разные аккумуляторы, если же аккумулятор приобрел повышенный саморазряд - то может оказаться, что к концу недельного похода в неиспользованном аккумуляторе нет и половины заряда. Поэтому - контроль, контроль и контроль!

     И физкультура. То есть, гимнастика. В смысле, тренировка :-)
     Повышенный саморазряд лечению не подлежит, потерю же емкости ("эффект памяти" - хорошо выраженный у NiCd, в меньшей степени у NiMH) можно частично восстановить "тренировкой". Рекомендации тут даются самые разные, мой вариант достаточно жесткий: глубокий разряд малым током почти до нуля (да, знаю что "они этого не любят", но я делаю именно так), затем быстрый заряд током порядка C...C/2. Причем заряд именно быстрый - "есть мнение", что именно быстрый заряд препятствует образованию тех структур, что отвечают за "эффект памяти". При необходимости - повторить несколько раз. Полного восстановления не будет, но "освежить" так аккумуляторы как правило удаётся. При этом NiCd восстанавливаются обычно лучше, NiMH зато "дольше держатся" и меньше деградируют при эксплуатации.

     И подробности россыпью.

     Номинальное напряжение (то, что пишут на банке) - 1.2В (иногда - 1.25В). Реальное примерно соответствует заявленному. Это меньше, чем у "батареек" (1.5В), поэтому прямая замена возможна не всегда (хотя и почти всегда). Некоторые устройства, кстати, имеют настройку "что в меня всунули" в меню. Нагрузочная характеристика, равно как и разрядная кривая, намного лучше чем у "батареек", поэтому обратная замена - аккумуляторов на батарейки - тоже возможна не всегда. Типичный пример - дешёвые "цифромыльницы", способные отбить сотни кадров с одной зарядки "пальчиковых" аккумуляторов, но с трудом отбивающие десяток-другой на "батарейках", несмотря на примерно равную ёмкость, и даже большее номинальное напряжение. Причина - большое пиковое потребление тока этими мыльницами, которое аккумуляторы выдерживают спокойно, батарейки же - просаживают напряжение ниже допустимого.

     Метода зарядки два: "правильный" и "обычный" :-)

     Правильный предполагает контроль процесса зарядки и "отсечку" по окончанию. Проблема в том, что конец зарядки у никелевых аккумуляторов внешне проявляется слабо, и потому определяется по довольно косвенным признакам: увеличение нагрева (энергия идёт не "внутрь", а "наружу"), и небольшое падение напряжения (подозреваю что оно связано всё с тем же нагревом, но утверждать не буду). Но - нагрев этот, равно как и падение напряжения (обозначаемое буквами "минус дельта вэ" на "умных" зарядниках) выражено тем чётче, чем выше зарядный ток, а при токах меньших где-то C/4 - надёжно не отлавливаются. Поэтому все "правильные" зарядники:
     1) "быстрые" - заряжают не больше чем за 4-5 часов, а обычно - за 1-2.
     2) нередко "глючат" - не могут "поймать" конец заряда у, к примеру, "старого" аккумулятора или при плохом контакте аккумулятора с клеммами зарядника, и срубаются по (обязательному для быстрых зарядников) таймауту. Разогревая при этом аккумулятор так, что "рука не терпит" :-)
     3) тем надёжней отрабатывают конец заряда, чем "быстрей" зарядник (чем больший ток он вдувает в аккумулятор).
     Несмотря на все эти нюансы, пользоваться лучше "правильным" (и по возможности быстрым - скажем, "часовым" или "двухчасовым") зарядником. Быстрый заряд, вопреки интуитивным представлениям, даже полезен аккумуляторам (поскольку есть мнение что он в какой-то мере препятствует "эффекту памяти"), да и удобно, сунув аккумулятор "дозарядиться", не ждать до утра, а вынуть его, ещё горячим, через часик :-) И не забывать по потребности чистить клеммы - большинство "глюков" быстрых зарядников связано с плохим контактом.

     "Обычный" метод зарядки предполагает зарядку фиксированным током (обычно C/10, но возможны варианты), пока в аккумулятор не войдёт примерно 140% заряда (соответственно, для C/10 - это 14 часов). Зарядники такие дёшевы, некоторые оборудованы таймером, некоторые нет. Поскольку производители утверждают, что под C/10 аккумуляторы можно держать "очень долго" (GP так вообще пишет, что их NiMH аккумуляторы могут стоять под C/10 годами, и ничего им не будет), потребность в таймере неочевидна. Но в любом случае "умный и быстрый" зарядник будет лучше :-)

     3. Свинцовые кислотные. Наливные и "гелевые".
     Тут буду относительно краток, ибо лично сталкивался мало, литературу тоже читал не очень внимательно (а тупо "копипастить" учебники не хочу).

     Если мне не изменяет память, свинцовый кислотный аккумулятор - самый первый придуманный человеком аккумулятор - до сих пор, как не странно, не потерявший актуальности. В порядке эксперимента такой аккумулятор можно собрать дома - два свинцовых электрода (до "формовки" аккумулятор полностью симметричен), погруженных в раствор серной кислоты. Подаем напряжение (с ограничением тока), и аккумулятор постепенно заряжается (точнее, при самой первой зарядке он "формуется" - электроды приобретают индивидуальность химии, связанную с их полярностью). Сегодняшние "наливные" свинцовые аккумуляторы (используются как правило в автомобилях) отличаются от этого, простейшего, разве что устройством и возможно составом электродов - ну, и конструкцией самой "банки".

     Но более популярны среди малогабаритных, ввиду большего удобства эксплуатации, так называемые "SLA" - Sealed Lead Acid, иногда ошибочно называемыми "герметичными", или (более правильно) гелевыми или необслуживаемыми.
     Устройство SLA отличается от наливных тем, что электролит загущён до состояния геля, а вместо пробок в каждой банке стоит клапан для стравливания газа. В результате SLA можно спокойно кувыркать при хранении - расплескаться там ничего не может. Эксплуатировать, правда, лучше всё-таки "вниз ногами" - гель гелем, но газы при работе выделяться могут, а когда клапан внизу - это не очень хорошо.

     Наилучшее среди упомянутых аккумуляторов соотношение "джоулей на рубль". Наихудшее соотношение "джоулей на грамм" и "джоулей на литр" :-) Рекордный пофигизм к температурному режиму - как я уже говорил, машины крутят стартер и на морозе, перегрев тоже переносится удовлетворительно. Способность, особенно у специально адаптированных под этот режим аккумуляторов, отдавать либо огромный ток непродолжительное время ("стартерные" аккумуляторы, используются понятно где), либо уметь высаживать значительную часть заряда за пять-десять минут (востребовано в небольших UPS'ах, где сопливого размера аккумулятор "держит" компьютер с дисплеем несколько минут, а потом умирает). Умение годами жить "в буферном режиме" - при поддерживающем режиме заряда, чтобы при пропадании питания - мгновенно "подхватить" питание. Справедливости ради замечу, что LiIon тоже отлично живет в таком режиме, но - поскольку это почти исключительно стационарное применение, где масса и объем не очень важны - литий оказывается в пролёте из-за относительно высокой цены. Ну, и в некоторых местах, где нагрузка почти незаметна, как "буфер" используют NiMH и даже NiCd аккумуляторы в режиме "капельного" заряда - просто потому, что форм-фактор SLA несколько громоздок и не везде удобен. Типичный пример - батарейная "кассета" из трёх NiCd "таблеток" на старых 386-х материнских платах. И хотя "под капельницей" даже NiMH постепенно деградирует, а NiCd за несколько лет такого режима превращается в собственный массогабаритный макет - даже такая потеря емкости обычно незаметна, поскольку часы и CMOS-память на материнке почи ничего не потребляют, и оставшийся 1% емкости всё равно достаточен, чтобы поддержать их пару месяцев (а больше и не надо).

     Хранятся SLA "хорошо", саморазряд соразмерим с NiCd/NiMH, но периодическая проверка и дозаряд желательны. При аккуратном соблюдении всех правил должны жить долго и счастливо (но через несколько лет всё равно умирать). Режима зарядки два: "буферный" и "разовый". В "буферном" зарядка производится напряжением 2.3В на банку (~7В для шестивольтовой и 13.8В для 12-вольтовой батареи) с ограничением тока на уровне не более C/4, время приложения напряжения не ограничено. Режим близок к идеальному, при такой зарядке аккумулятор как раз и будет жить долго и счастливо :-) "Разовая" зарядка делается большим током и до напряжения до 2.5В на банку (7.5В и 15В для 6В и 12В батарей соответственно), зарядка завершается по падению тока ниже какого-то уровня, точное значение которого я не нашел :-) Этот режим менее щадящий, но при аккуратном применении практически не влияет на аккумулятор.

     Превышение тока или перезаряд, малозаметные на "наливном" аккумуляторе (который к тому же в случае чего можно "долить" дистиллятом), потихоньку разрушают SLA, поскольку электролит испаряется, а долить нельзя, да и даже проконтролировать уровень - и то не получится. Кроме того, максимальный ток заряда для SLA ниже чем для "наливных", по причине меньшей подвижности электролита. Конечно, SLA далеко не так капризны как LiIon, но если их предполагается часто разряжать-заряжать, то режимы блюсти желательно.

     Переразряд, а особенно хранение в разряженном состоянии, приводит к деградации аккумулятора. "Тренировки", практически необходимые для NiCd, желательные для NiMH, и абсолютно бесполезные для LiIon, для SLA от "умеренно полезны" до "безвредны", но сколь-либо заметно восстановить SLA удается нечасто (в то время как даже полностью "убитые" NiCd часто можно ненадолго "поднять" большим током - правда, саморазряд после этого недетский).


     Резюмируя, скажу.

     LiIon, LiPol - идеальный аккумулятор для ежедневного неэкстремального (без сверхбольших токов и замораживания до отрицательных температур) применения. Хранится по моему опыту очень хорошо (хотя в книжках пишут противоположное). Недостаток - цена, фактическое отсутствие общепринятого стандарта. Бонус для самодельщиков - простое зарядное устройство.

     NiMH - "стандартный" аккумулятор для большого количества разной техники. Не самый лучший по отношению энергии к массе, но довольно компактен. Умеренно пофигистичен к издевательствам, тем не менее требует ухода и присмотра, и всё равно постепенно деградирует. Хранится в среднем хорошо (чем более изношен аккумулятор, тем больше саморазряд и хуже сохраняемость), периодическая дозарядка желательна.

     NiCd - либо дешевая альтернатива NiMH там, где не нужна большая емкость, либо (реже) - объект варварской эксплуатации для вытягивания огромных токов. Пожалуй, даже более устойчив к прямым издевательствам чем NiMH (сложнее "убить одним взмахом"), но обычно деградирует быстрее, что частично восстанавливается "тренировками". Хранится примерно как NiMH.

     SLA - дешевая "бочка электричества", хорошо работающая в резервном режиме. Используется обычно в системах резервного питания (UPS, аварийное освещение, сигнализация). Благодаря дешевизне, способности работать на морозе и отдавать большой ток - используется как "стартерный", например в автомобилях. Хранится "удовлетворительно": периодический контроль и дозаряд обязателен.

     Всё!
     Дополнения и исправления принимаются в комментах :-)


     Сноски:

     [классификация] ХИТ (химические источники тока) бывают "первичными" (неперезаряжаемые элементы питания) и "вторичными" (аккумуляторы). "Банкой" на жаргоне называется один элемент ХИТ - химического источника тока. И ещё о словах - по форме ХИТ обычно бывают "цилиндрическими" (понятно), "призматическими" (я долго въезжал в это слово, прежде чем выяснил, что имеются в виду, ээ, параллелепипеды. Например, "плоские" аккумуляторы сотовых телефонов), и "дисковыми" (отличаются от цилиндрических тем, что дисковые скорее шире чем толще, а цилиндрические - длиннее чем шире).

     [зарядник] Прежде чем рисовать схему - расскажу принцип. Литий-ионные аккумуляторы заряжаются по принципу "CV/CC" (constant voltage/constant current): пока напряжение не достигло 4.20В (+-0.05В) - ограничивается ток (на уровне C/2...C), как только напряжение достигает 4.20В (при этом аккумулятор набрал примерно 70-80% заряда) - зарядное устройство удерживает это напряжение, а аккумулятор плавно, примерно за пару-тройку часов, набирает оставшуюся часть заряда. Зарядные устройства в сотовых телефонах обычно работают более грубым образом: в телефоне стоит транзисторный ключ (поскольку в отличие от линейного стабилизатора ключ практически не греется, а для телефона это важно) и контроллер, контроллер через ключ периодически подключает аккумулятор в внешнему блоку питания (то, что обычно называют "зарядником"), контролируя напряжение в паузах между, и управляя скважностью в зависимости от степени заряда. Это, кстати, означает, что поскольку зарядный ток ограничивается внешним блоком питания, подключение телефона к "слишком хорошему" БП (с низким сопротивлением и высоким током нагрузки) может привести к выгоранию ключевого транзистора и/или порче аккумулятора :-)
     Практически же "наколенный" зарядник для лития состоит из трёх деталей. Из "китайского зарядника для сотового" (самого дешевого какой найдется в ближайшем салоне сотовой связи, используется как источник питания), из трёхногой микросхемы LM317 (микросхема весьма популярна, поэтому найти её не представляет проблемы), и многооборотного подстроечного резистора для задания напряжения (сопротивление некритично, где-то от 1 до 5 кОм). Вместо многооборотного подстроечника можно взять пару подобранных постоянных резисторов и обычный, немногооборотный подстроечника для "тонкой настройки".
      Собственно, схема. Диод слева - защитный, и в принципе необязателен. Если положить LM317 "лицом к себе, ногами вниз" - ноги расположатся как adj/out/in. Слева подключается "китайский зарядник", справа - аккумулятор. [UPD: истинные параноики, а также желающие использовать не "китайский БП", а что-то посерьезнее, могут поставить последовательно с диодом (или вместо него) токоограничивающий резистор - обычно несколько Ом, точнее проще подобрать чем подсчитать. Я не ставлю - в большинстве случаев ток отлично ограничивается самим "блоком питания"]. Настройка тривиальна: подкключаем к выходу тестер (точности дешевого цифрового вполне достаточно), выводим напряжение 4.20В - настройка закончена, фиксируем резистор каплей краски :-)

     [авиамоделисты] Отдельно вспомню про видеоролик, отснятый каким-то авиамодельным клубом, в котором литиевый аккумулятор буквально взорвали (преднамеренно) некорректной зарядкой. Авиамоделисты - дикие люди, для них важна даже не емкость, а максимальный мгновенный ток при минимальной массе, именно поэтому там до сих пор используются NiCd а не NiMH аккумуляторы. Причем, поскольку при таких диких режимах работы ни один аккумулятор долго не живет, и аккумуляторы просто являются "расходным материалом" - эксплуатируют их варварски: зарядка сверхсильными токами, прогрев мощным импульсом тока непосредственно перед стартом, "жахание" в аккумулятор большим конденсатором... и когда стали доступны лёгкие литиевые аккумуляторы - эксплуатировать их начали точно так же. После нескольких взорвавшихся аккумуляторов (чтобы "взорвать" никелевый аккумулятор понадобится, наверное, удар молнии, литий же куда более капризен) и был отснят ролик, демонстрирующий необходимость соблюдения правил.

     [емкость] ...которая на самом деле вовсе не ёмкость, а заряд. Вспоминаем курс физики, и что получится, если амперы (ток) умножить на часы (время). Что хотите, но только не ёмкость (которая бывает в литрах, фарадах, и как ни странно сантиметрах), а вовсе нечто с размерностью заряда (который в кулонах) :-) Но раз уж принято говорить "ёмкость" - подчинимся...
Tags: самодельство
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 34 comments