Измерение ёмкости аккумулятора
Ёмкость — это заряд Q новой батарейки или полностью заряженного аккумулятора. Заряд (количество электричества) измеряется в Кулонах: 1 Кулон = 1 Ампер × 1 секунда . Обычно ёмкость измеряется в единицах ампер·час или ма·час . Типичная ёмкость аккумулятора типоразмера ААА 1000 ма·час, АА — 2000 ма·час. Аккумулятор ёмкостью 1000 ма·час может давать ток 1000ма в течение 1 часа или 100ма в течение 10 часов. Если учесть напряжение U , то можно оценить запасённую в аккумуляторе энергию E = Q × U
Для определения ёмкости аккумулятора его полностью заряжают, затем разряжают заданным током I , и измеряют время T , за которое он разрядился. Произведение тока I на время T и есть ёмкость аккумулятора Q = I × T . Так же измеряется ёмкость батарейки, но после полного разряда аккумулятор можно снова зарядить, а батарейку уже нельзя использовать. Смысл в том, что вы измерите ёмкость батареек данного типа . Кстати, ёмкость щелочных батареек примерно равна ёмкости современных NiMh аккумуляторов того же типоразмера — AA(2000 ма·час), AAA(1000 ма·час).
Схема для измерения ёмкости
Предлагаемая схема разряжает аккумулятор через резистор R до напряжения почти полного разряда NiCd или NiMh элемента — примерно 1 вольт. Ток разряда равен I = U / R . ( О выборе тока разряда ) Для измерения времени разряда T используются часы, работающие от напряжения 1.5-2.5V. Для защиты аккумулятора от полного разряда применено твёрдотельное реле PVN012 . Оно отключает аккумулятор при снижении напряжения U до минимально допустимого Ue = 1V .
Схема измерителя ёмкости, и пример разводки платы
Как это работает
Аккумулятор надо полностью зарядить и подключить к устройству. Часы надо установить на 0 и нажать кнопку Start . В этот момент реле замыкает контакты 4-5 и 5-6. Начинается разряд аккумулятора через резистор R и подаётся напряжение на часы. Напряжение на аккумуляторе и резисторе постепенно снижается. Когда напряжение на резисторе R снизится до 1V реле размыкает контакты. Разряд прекращается и часы останавливаются.
По мере разряда аккумулятора управляющий ток через контакты реле 1-2 уменьшается примерно от 8 до 2mA. При управляющем токе 3mA сопротивление контактов 4-5 и 5-6 менее 0.04 Ом. Это достаточно мало, чтобы не учитывать при расчёте тока — если нужен ток разряда 1A, берите резистор R=1.2 Ом.
После прекращения разряда напряжение на аккумуляторе возрастает до 1.1-1.2V из-за внутреннего сопротивления элемента.
Потери на контактах
При повторении этой схемы примите меры для уменьшения сопротивления контактов аккумулятора и разъёмов. При токе 0.5-1A на контактах можно потерять 0.1V и более, что ухудшит точность измерения. Такие же потери вызывает стальная пружина, используемая в некоторых держателях аккумулятора. Пружину и другие стальные контакты надо шунтировать медным проводом. Я сделал один из вариантов измерителя ёмкости аккумуляторов АА и ААА в корпусе от простого зарядного устройства, у которого были хорошие медные контакты.
Дополнительные вопросы
Саморазряд
Обратите внимание, что ёмкость свежезаряженных аккумуляторов выше, так как со временем часть заряда теряется из-за саморазряда . Чтобы узнать величину саморазряда, нужно измерить емкость сразу после зарядки, и измерить ещё раз через неделю (месяц) после зарядки. Саморазряд NiMh аккумуляторов может достигать 10% в неделю и более.
С какой точностью измеряется ёмкость?
Точное количество электричества можно определить интегрированием по времени dQ = 1/R × U(t) × dt .
По экспериментальным графикам разряда видно, что по мере разряда напряжение уменьшается примерно от 1.4V до 1.0V. Ток разряда U/R тоже уменьшается. При использовании в качестве среднего напряжения номинальной величины 1.2V получается точность не хуже 10%. Это справедливо, если аккумулятор используется примерно при таком же токе разряда, как и при измерении ёмкости.
Пример графиков разряда
Если при измерении был ток 0.5A, а при использовании 5A, то аккумулятор разрядится в несколько раз быстрее, чем ожидается. При токе использования 0.05А ёмкость окажется больше, чем при измерении. При токе 0.005A ёмкость может оказаться меньше измеренной из-за саморазряда аккумулятора в течение большого времени эксплуатации. Значительное отличие тока измерения от тока эксплуатации вносит погрешность более 10%.
Использование в устройстве стальных контактов вместо медных может увеличить погрешность на 10% и более, особенно при большом токе разряда.
Некоторая погрешность величины напряжения отсечки 1.0V связана с зависимостью вольт-амперной характеристики твёрдотельного реле от температуры. В комнатных условиях это даёт погрешность в 1-2%.
Каким должен быть ток разряда?
Надо выбирать такой ток, при котором обычно используется этот аккумулятор. Если ток разряда слишком большой, то из-за внутреннего сопротивления напряжение на аккумуляторе быстро снизится ниже 1 вольта, и измеренное значение ёмкости будет низким. Если выбрать слишком малый ток разряда, то измеренная ёмкость получится больше, чем аккумулятор реально выдаст при работе в вашем приборе.
Зачем два диода?
Диоды используются для защиты твёрдотельного реле при случайном обрыве резистора R . Если вы уверены, что обрыв невозможен, или вы измеряете ёмкость аккумуляторов с напряжением менее 1.4V ( один элемент AA или AAA ), то диоды можно убрать. При этом схема помещается внутри будильника, как у меня было сделано раньше. Резистор 5 Ом защищает реле при нажатии кнопки Start. Его тоже можно убрать, если включить кнопку параллельно контактам 4-5, как на упрощённой схеме.
Как измерить ёмкость литий-ионного аккумулятора?
| Um | Ue | I | R | r |
|---|---|---|---|---|
| 1.2 | 1.0 | 0.2 | 6.0 | 0 |
| 1.2 | 1.0 | 0.5 | 2.4 | 0 |
| 3.3 | 3.0 | 0.5 | 2.2 | 4.4 |
| 8.4 | 7.0 | 0.1 | 12 | 72 |
В этом случае к батарее подключается делитель напряжения по образцу, показанному на схеме. Используя делитель напряжения, можно измерить ёмкость батареи из нескольких аккумуляторов или ёмкость литий-ионного аккумулятора.
Требуемый ток разряда I при среднем напряжении Um обеспечивает сумма двух резисторов: R + r = Um / I .
Резистор R рассчитывается так, чтобы при конечном напряжении на батарее Ue , напряжение на резисторе R стало равно 1V: R = (Um / I) × (1V / Ue) .
Как проверить ёмкость аккумулятора по напряжению?
По напряжению ёмкость определить нельзя. Для каждого типа батарей и аккумуляторов есть типичные кривые разряда. По ним можно оценить отношение заряда к ёмкости ( процент заряда ). Я использую зарядное устройство Ansmann , которое для такой оценки измеряет напряжение при заданном токе разряда. Однако у NiMh аккумуляторов не только ёмкость, но и рабочее напряжение уменьшается с возрастом. В некоторых случаях Ansmann давал оценку 30% в то время, как измерение до полного разряда давало 80%.
Как измерить ёмкость аккумулятора без этой схемы?
Подключите к заряженному аккумулятору резистор R и вольтметр. Следите по часам. Через некоторое время T напряжение U снизится до минимально допустимого. В этот момент отключите резистор. Ёмкость равна Q = T × U / R
В чём отличие от схемы, которая была на сайте раньше?
0. Старая схема
1. Вместо 1.3-1.1V на часы подаётся 2.6-2.2V
2. Вместо выключателя для дополнительного элемента питания использован контакт реле, и теперь отключение обоих аккумуляторов происходит автоматически.
3. Добавлена защита реле от обрыва резистора R
Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора и как его измерить?
Этот раздел перенесён на отдельную страницу «Внутреннее сопротивление»
Автомобильный аккумулятор (АКБ)
Автомобиль не заводится, хотя зарядное устройство работает нормально, и показывает, что аккумулятор полностью заряжен. Дело не в ёмкости. После нескольких слишком глубоких разрядов внутреннее сопротивление увеличилось, и аккумулятор больше не может выдать ток, необходимый для работы стартёра. Придётся купить новый аккумулятор, и больше не допускать глубокого разряда.
Как измерить ёмкость АКБ
Для оценки ёмкости можно использовать лампу от фары в качестве нагрузочного сопротивления. Это должна быть лампа накаливания, например, галогеновая, но не светодиодная. Лампа 60вт потребляет ток 5А. Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Следите по часам. Когда напряжение снизится до 11в — разряд закончился — отключите лампу. Если это не сделать, то аккумулятор испортится. Если до окончания разряда прошло 10 часов, то ёмкость вашего аккумулятора 50 а·час. Если 5 часов, то 25 а·час. Этот тест не гарантирует, что машина заведётся, так как стартёру нужно не 5А, а 100-150А.
Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора
Лампу от фары можно использовать для оценки внутреннего сопротивления. При токе 100А на внутреннем сопротивлении не должно теряться более 1 вольта. Соответственно, при токе 5А не должно теряться более 0.05 вольта (1в * 5А / 100А). Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Запомните величину напряжения. Отключите лампу. Обратите внимание, насколько увеличилось напряжение. Если, допустим, напряжение возросло на 0.2 вольта, то аккумулятор испорчен, а если на 0.02 вольта, то он исправен. При токе 100А потеря напряжения будет всего 0.4в (0.02в * 100А / 5А).
Конденсатор вместо аккумулятора?
Ёмкость конденсатора определяется немного по другому: C = Q / U
Ёмкость зависит от геометрии конденсатора. Если увеличить расстояние L между пластинами конденсатора, то заряд Q и напряжённость электрического поля между пластинами E не изменятся, а разность потенциалов U = E × L увеличится. Поэтому ёмкость конденсатора C уменьшится.
Можно ли использовать конденсатор вместо аккумулятора или наоборот?
В некоторых случаях можно, и используют. Главное отличие конденсатора от аккумулятора при использовании в качестве источника тока в том, что по мере разряда напряжение на аккумуляторе долго остаётся стабильным, а на конденсаторе оно снижается пропорционально оставшемуся заряду.
capacitor 3000F 2.7V
Какой конденсатор мог бы заменить обычный аккумулятор ААА (1000 ма·час)?
Q = 1000 ма·час = 3600 А·сек = 3600 Кулон
C = Q / U = 3600 К / 1.2 В = 3000 Фарад
Такие конденсаторы «Ионисторы» по принципу устройства приближаются к аккумуляторам, так как обкладками конденсатора служит химический двойной электрический слой на границе электрода с электролитом.
Почему портятся аккумуляторы
Этот раздел находится на странице «Пример разводки платы»
Как измерить заряд nimh аккумулятора аа
Товарищи, прошу совета
Есть аккумуляторы NiMH, впрочем есть и NiCd, хочу измерить (проверить) его емкость.
Есть мультиметр, но опасаюсь его не достаточно для задуманного.
Скоро будет и супер IMAX B6, но так же опасаюсь, что не для Li-Poly он уже не такой волшебный.
Интересуюсь может быть имеется бытовой способ проверки емкости NiMH/NiCd аккумуляторов? Или как это осуществляют специализированные зарядные устройства?
Буду рад любой подсказке
Нормально они с никелями работают, вот не надо!
Единственная оговорка — на малых токах могут слегка выпендриваться, так как минимальный зарядный ток 0,1А. Для некоторых бытовых никелей — это уже много.
ПРи разряде — вообще железно емкость считается. До 1В на банку порог ставится и ток, 0,5А — потом смотрите, сколько мА*ч вылилось.
В домашних сложно, с Имаксом всё просто и он волшебен для всех типов аккумуляторов =). Если время позволяет перечитайте всю ветку. Там есть ответы практически на все вопросы.
Берете аккум (один, если вы затеяли узнать емкость на каждом), разряжаете его до 0.9В затем заряжаете током 0,3С (где Ц=номинальной емкости аккума, к примеру для аков 2000мач 0.3С будет = 0.6А) я для этого в настройках зарядника задираю дельтапик, что бы не поймал, и ставлю ограничение по емкости + 10% то есть на мои 2700мач ограничение выставляю 3000мач и заливаю до упора. ЗАТЕМ снова разряжаем до 0.9В тем же 0.1С вот тут то и увидите реальную ёмкость.
Значит буду дрючить свои аккумуляторы АА по одному с помощью долгоожидаемой зарядки IMAX B6
А этот момент, когда зарядка разрядит мой подопытный аккумулятор АА до 0.9~1.0В, я не пропущу?
Скажем я смогу на ночь оставить процесс для зарядки и разрядки, а утром наблюдать желаемое число реальной емкости?
… разряжаете его до 0.9В затем заряжаете током 0,3С (где Ц=номинальной емкости аккума, к примеру для аков 2000мач 0.3С будет = 0.6А)…
Если кадмии — ОК, если никели — для многих никелей это много и они не набирают полный заряд. По личному опыту, для бытовых гидридов надо ставить строго 0,1Ц — т.е. для элементов с емкостью 2 А*ч зарядный ток 0,2А.
Без дельтапика не рискую — был опыт ушатывания бытовых гидридов, уж лучше малыми токами.
Зачем по одному?! Разьве только ради первичного эксперимента, если есть подозрение на разбег между банками…
У меня приспособлена кассетница на 6 АА, от нее распаяны разъема на 2, 4 и все 6 элементов. Пихаю в нее разом 2, 4 или соответственно 6 банок — втыкаю нужный разъем в зарядку и циклю элементы одним куском.
Если кадмии — ОК, если никели
всмысле металгидриды? Да ерунда, на MH заряд 0.3-0.5С разряд 0.1-0.3С. Это из рекомендованных, меньше лучше, больше хуже, но вопрос на сколько? вместо 1000 циклов отходят 800? да и фиксними если время не терпит… Сам ставил эксперименты, между 0.1С и 0.3С на заряде разницы по емкости не было.
А я напротив по дельтапику не рискую, к стати ловится он чаще в том самом диапазоне 0.3-0.5С на 0.1 не поймал… и однажды в кассете поймал по самому слабому акку при 70% заряда и выключился. Отлично, один полный, остальные нет. Кстати для этого я побаночно тоже выяснял, что бы отсеять дохлые. Времени было много да и не наигрался тогда Имаксом.
Я не претендую на истину. Ставьте эксперименты самостоятельно, опирайтесь на свой опыт.
А этот момент, когда зарядка разрядит мой подопытный аккумулятор АА до 0.9~1.0В, я не пропущу?
Тут смотря как крепко спите, я вот вчера не услышал, жена разбудила. Зато утром сегодня услышал из кухни через закрытую дверь. Кот всегда подпрыгивает, хватается за сердце и просит валерьянки… В общем громко весьма, но на ночь можно в настройках пищалку выключить, всё равно результат видно пока на стоп не нажать.
всмысле металгидриды? Да ерунда, на MH заряд 0.3-0.5С разряд 0.1-0.3С. Это из рекомендованных, меньше лучше, больше хуже, но вопрос на сколько? вместо 1000 ци… Ставьте эксперименты самостоятельно, опирайтесь на свой опыт.
Ну вот лично мой опыт говорит, что бытовые гидриды — очень не любят ток выше 0,1Ц. Силовые и близкие к ним, в частности борт из банок АА 1,3 А*ч, можно и 0,5Ц сунуть — схавает и не подавится. А бытовые с емкостями 2-2,2 А*ч (всякую хренотень с якобы 2,5А*ч и выше в формате АА не рассматриваем) — они не любят высокие токи… Циклов за 10 начинают емкость терять.
И допустимый/предельный разрядный ток таки всегда превышает зарядный.
PS: 1000 циклов — расхожее вранье производителя. И еще не стоит забывать, что при таком количестве циклов, даже если батарея их отходит, допускается уменьшение емкости элементов в 2 раза. По личным данным, больше чем на ~500 циклов рассчитывать не стоит.
Рекомендации по работе с Ni-MH аккумуляторами
Для того чтобы аккумуляторы вышли на свою максимальную емкость, перед первым их необходимо сначала разрядить до напряжения 0,9В, а затем полностью зарядить.
Эту процедуру рекомендуется повторить 3-5 раз.
Новые купленные аккумуляторы из упаковки должны иметь напряжение более 1В. Меньшее напряжение говорит о том, что аккумуляторы хранились слишком долго без подзаряда, либо хранились при неоптимальной температуре и за счет саморазряда их напряжение снизилось. При снижении напряжения ниже 0,9В в аккумуляторе начинаются необратимые процессы, которые ведут к снижению емкости и увеличению внутреннего сопротивления.
Существуют зарядные устройства с функциями доразряда, тренировки аккумуляторов (циклирования) и измерения емкости и напряжения, например ROBITON ProCharger1000, MasterCharger Pro, MasterCharger 2B/Pro
Номинальная емкость
Номинальная емкость — количество электричества в ампер-часах, которое способен отдать полностью заряженный аккумулятор при разряде в строго определенных условиях.
Для измерения номинальной емкости производители используют следующую методику:
заряд током 0,2С в течение 16 часов (где С — емкость аккумулятора), перерыв 1 час, разряд током 0,15-0,20С до 0,9В. Температура 18-22*С.
При несоблюдении этих условий емкость ваших аккумуляторов может отличаться от заявленной. Но зачастую хорошие аккумуляторы сохраняют те же показатели емкости и при значительном увеличении тока заряда и разряда.
Точное значение номинальной емкости можно узнать в спецификации на данный аккумулятор. Емкость, указанная на этикетке, может отличаться от номинальной.
Большинство зарядных устройств, которые обладают функцией замера емкости — не калиброваны и имеют погрешность до 5%. Это означает, что один и тот же аккумулятор емкостью 2500мАч, может показать различную емкость при измерении: от 2375мАч до 2625мАч.
Эффект памяти
Эффект памяти — потеря емкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при подзаряде не полностью разрядившегося аккумулятора.
Когда говорят, что Ni-MH не обладают «эффектом памяти», имеют ввиду, что выражен он значительно слабее, чем у Ni-Cd аккумуляторов. Так сложилось исторически, так как Ni-Cd аккумуляторы появились первыми и обладали сильновыраженным «эффектом памяти»
Примерно 1 раз в два месяца необходимо полностью разряжать Ni-MH аккумуляторы (до 0,9В), чтобы поддерживать емкость аккумулятора на уровне заявленной производителем.
Название «эффект памяти» связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт только до «запомненной границы»
Количество циклов
Ni-MH аккумуляторы могут выдержать более 500 циклов заряд/разряд.
Количество циклов измеряется просто — аккумулятор заряжается/разряжается до тех пор, пока его емкость не снизится до уровня 80% от номинальной емкости. После 500-го цикла аккумулятор не «умирает», а продолжает работать, но его емкость уже будет ниже на 20% от изначальной емкости.
Температура
Стандартный заряд: От 0 до 45ºС
Быстрый заряд: От 10 до 45ºС
Разряд: От -20 до 65ºС
Зачастую перегрев происходит при заряде аккумуляторов большим током. Температура при заряде током более 0,5С (где С — емкость) может достигать 65*С, поэтому при использовании быстрых зарядных устройств неизбежно ускоренное старение аккумуляторов.
Некоторые зарядные устройства имеют охлаждающий куллер, либо систему защиты от перегрева – они прекращают процесс заряда при превышении некоторого температурного порога.
Хранение
Максимальный срок хранения Ni-MH аккумуляторов достигается при уровне заряженности примерно 50%. С производства Ni-MH аккумуляторы выходят именно в таком состоянии. Оптимальная температура хранения от -20 до +30*С.
Саморазряд
Стандартные Ni-MH аккумуляторы, как и все другие элементы питания подвержены саморазряду. Это означает, что с течением времени их запасенная энергия снижается.
Скорость саморазряда стандартных Ni-MH аккумуляторов составляет до 40% в течение месяца. При этом 15-20% своей запасенной энергии аккумулятор теряет в первые сутки после заряда и по 10-15% от остаточной запасенной энергии теряется в течение каждого следующего месяца.
Это означает, что стандартные Ni-MH аккумуляторы необходимо подзаряжать непосредственно перед использованием.
Существуют Ni-MH аккумуляторы с низким саморазрядом, обычно с отметкой READY To USE или LOW SelfDischarge. За год их запасенная энергия снижается всего на 15%. Такие аккумуляторы выходят с производства полностью заряженными, они готовы к использованию сразу после покупки.
Время заряда Ni-MH аккумуляторов
Для аккумуляторов любой емкости формула расчета времени заряда проста:
Время (в часах) = Емкость аккумулятора (в мАч) * 1,2 / Ток зарядного устройства (в мА)
Например, если аккумулятор емкостью 2500мАч поставить на заряд током 700мА, то время заряда составит: 2500 * 1,2 / 700 = 4,3 часа
Формула применима для полностью разряженных аккумуляторов
Ток заряда Ni-MH аккумуляторов
Все Ni-MH аккумуляторы поддерживают стандартный и быстрый заряд.
Некоторые модели аккумуляторов могут поддерживать сверхбыстрый заряд.
Ток заряда выражается через С — емкость аккумулятора.
Например, ток заряда 0,3С для аккумулятора 2500мАч это 2500 * 0,3=750мА
Стандартный заряд: ток заряда
Время заряда аккумуляторов контролируется пользователем. Перед зарядом аккумуляторов необходимо вычислить приблизительное время заряда по формуле.
Быстрый заряд: ток заряда 0,2C-0,5С
При этом токе возможно автоматическое определение момента окончания заряда. Аккумуляторы можно заряжать в автоматическом режиме, если используется автоматическое зарядное устройство. В случае использования стандартных зарядных устройств, время заряда контролируется пользователем и вычисляется предварительно по формуле.
В процессе заряда возможен небольшой нагрев аккумуляторов, это нормально.
Сверхбыстрый заряд: ток заряда 0,5-1C
При этом токе возможно автоматическое определение момента окончания заряда. Можно заряжать в автоматическом режиме, если у вас автоматическое з/у, а если нет, то нужно вычислить время по приведенной выше формуле.
Возможен сильный нагрев аккумуляторов, это нормально. Если нагрев выше 55*С, необходимо отключить заряд и подождать их остывания. Примерно температуру можно оценить по тактильным ощущениям при длительном прикосновении к аккумуляторам — если есть ощущение жжения и продолжительно удерживать контакт невозможно, значит температура 55-60*С.
Помните, что не все аккумуляторы поддерживают сверхбыстрый заряд.
Заряжаем АА, ААА и другое цилиндрическое и аккумуляторное
На ныне покойном Geektimes есть (или был) блог Gearbest и он был (или есть) уныл. Их маркетологи зачем-то раз за разом втюхивают одни и те же телефоны и планшеты, тогда как на сайте (впрочем, как и на Ali) есть куча других отличных товаров для гиков. Поэтому, можно я поделюсь своими маленькими китайскими открытиями?
У меня есть дети. Дети = выброшенные батарейки. Т.е. там есть еще промежуточные звенья типа больших роботов, мечей, орущих робокошек, которые катаются по дому и мерцают как мечта эпилептика и так далее. Но все приводит к одному — выброшенным батарейкам.
Благодаря Алексею Надежину мы уже знаем, что лучшими по соотношению цена/емкость являются либо батарейки Ikea и Ашан, либо GP Super. Тем, собственно и жили.
UPD: в комментариях указали, что Алексей провел новое исследование. С учетом обновления цен до текущих, получается, что лучше выглядят батарейки Pairdeer и Lexman из Леруа Мерлен. Ну и опять же Ашан.
Однако, вывалив в специальный контейнер очередную порцию дохлых батареек и испытав на себе полуночный плач ярославны о том, что любимая кукла не работает, пришел к простому выводу — пора переходить на аккумуляторы. Причем, если будут аккумуляторы, неплохо бы их как-то еще и заряжать. Полез гуглить простые зарядки и тут мне открылся “о дивный новый мир”.
Часть первая, аккумуляторы
Поскольку производители игрушек используют стандартные форматы (и, судя по ценам на батарейки в детских магазинах — им за это еще и приплачивают, потому лучше такую маржу еще поискать, а наркотики запретили), рассмотрим пока АА и ААА.
Одними из лучших аккумуляторов в мире считаются японские Eneloop. Они имеют большую емкость, высокие токи заряда/разряда и, что самое главное — низкий саморазряд. Т.е. за три года хранения они теряют около 15-25% заряда. Интересно, что появлению таких аккумуляторов в массовом сегменте мы обязаны в какой-то степени Фукусиме. LSD аккумуляторы (аббревиатура, обозначающая низкий саморазряд) стали добавлять в “аварийные комплекты” и способность долго сохранять энергию стала одним из важнейших факторов. Поэтому, как правило, eneloop продаются уже заряженными, причем производитель особо напирает на то, что заряжены они “очень зеленой энергией”.
Так вот, Eneloop хороши во всем, за исключение цены. Наиболее доступный вариант к покупке — фирменный магазин на Ali, где за 4 аккумулятора формата АА придется заплатить 1000 рублей. А за версию Eneloop Pro (отличающихся большей емкостью, но в 4 раза меньшим циклом заряда: 500 против 2100 раз) — 1700 рублей. Можно найти дешевле, но это все равно чертовски дорого.
Однако, если зайти в ту же Икею, на прилавках обнаружатся подозрительные похожие аккумуляторы Ladda обладающие характеристиками один-в-один с Eneloop Pro. При этом цена у них будет всего 500 рублей за комплект их 4-х АА и 400 рублей за комплект из 4 ААА. И создается такое ощущение, что делаются они на том же заводе, что и Eneloop.
Поэтому, если вы только закупаетесь аккумуляторами — искать что-то еще попросту не имеет смысла. На мой скромный взгляд, это лучшее предложение по цена/емкость из всех, что есть на рынке. Конечно, смущает низкое количество циклов заряда, однако, если вы используете их как и я — в детских игрушках, то вы их быстрее потеряете, чем они деградируют.
Еще момент, покупать аккумуляторы лучше одной марки. Потому как разные аккумуляторы могут отличаться как по емкости, так и по характеристике снижения напряжения. Кто-то лучше работает в одном диапазоне напряжений, кто-то в другом. В результате это может плохо отразится на всех аккумуляторах в связке и привести к их более ранней деградации. Поэтому простое правило — покупайте комплектами и ставьте в приборы одинаковые аккумуляторы.
Часть вторая (интересная). Про зарядки
Недавно мои дети температурили, сидели дома и батарейки уходили с особенной скоростью, а я читал и читал про аккумуляторы и зарядки. Эти изыскания и привели к написанию текста — потому как, блин, это же интересно и хочется поделиться накопанным материалом.
Скажу сразу, что я ненастоящий сварщик и даже немного блондинка в токах и электрике. Но, я начитался и теперь, как и большинство людей в интернете, могу с умным видом размышлять о вещах, в которых мало смыслю. Поэтому, согласно мне, зарядки делятся на обычные, хорошие и замороченные.
Обычные (читай, плохие)
Такие зарядки как правило продаются под брендом производителя аккумулятора и умеют только заряжать аккумуляторы. Причем фиг пойми какими токами, обычно пАрами и без всякой индикации состояния аккумулятора.
Почему это плохо: во-первых, при зарядке парами зарядник ориентируется по самому слабому/деградировавшему аккумулятору и в результате у вас будет не один деградировавший аккумулятор, а пара. без контроля состояния вы не будете знать — кто из них полутруп и выбросите оба.
Во-вторых, аккумуляторы формата АА и ААА — как правило, NiMh. Это значит, что данные аккумуляторы обладают эффектом памяти. Регулярно заряжая недоразряженный аккумулятор в обычной зарядке вы гробите как его самого, так и его пару. Таким образом, обычные зарядки — зло.
Хорошие зарядки
Хорошие зарядки уже умеют заряжать каждый из слотов индивидуально, показывать вольтаж каждого аккумулятора, автоматически вырубать зарядку по достижению 100% (о том, как это делается мы поговорим чуть дальше). И, самое важное для NiMh — умеют делать цикл разряд-заряд для полной зарядки или цикл заряд-разряд-заряд для убирания эффекта памяти. Замороченные дополнительно умеют еще и делать 3 цикла заряда-разряда для тренировки вновь купленных аккумуляторов и восстановления емкости частично деградировавших.
Для чего нужны такие пляски. Полностью заряженные аккумуляторы имеют напряжение 1,5 В…
Вот тут, кстати, моя персональная непонятка, потому как всегда и везде говорится, что батарейки имеют вольтаж 1,5; а аккумуляторы — 1,2. Как я понимаю, 1,2 — это среднее рабочее напряжение, и в батарейках оно, это среднее, выше. Буду признателен за ликбез в комментариях.
При достижении напряжения 1,1..1В техника обычно начинает орать о севших батарейках. Однако нижнее значение для таких аккумуляторов — 0,9 В. Поскольку мы помним об эффекте памяти (справедливости ради, надо сказать, что NiMh ему менее подвержен, чем NiCd, но он есть), для достижения полной емкости неплохо бы аккумуляторы с определенной периодичностью разряжать, а потом заряжать.
Еще один момент связанный с детьми — выковыривая аккумуляторы из очередной заброшенной игрушки я чаще всего понятия не имею, насколько они разряжены. Поэтому в моем случае самый оптимальный вариант — разрядить “в ноль” и потом уже зарядить. Хорошие зарядки умеют это делать автоматически.
Ну и последнее — если аккумулятор разрядился ниже 0,9 В (например, в невыключенном фонарике), обычная зарядка его может вообще не увидеть. А вот хорошая зарядка, и уж тем более замороченная, сумеет его потихоньку дозарядять до 0,9 В, а потом уже заряжать как обычный.
И тут мы переходим к конкретным моделям.
Если вам нужно заряжать только никель (т.е. только аккумуляторы формата АА и ААА, технология NiMH и NiCd), то оптимальной считается Opus BT-C700 (ссылки не привожу, однако зарядка легко ищется как на Али так и на Gearbest’е). Зарядка, насколько я понял, в свое время была успешно слизана с Lacrosse, однако стоит в три раза дешевле.
- Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
- Вести заряд токами 200,300,400, 500,700,1000 mA;
- Заряжать аккумулятор до полной емкости;
- Разряжать до напряжения 0,9В;
- Тест емкости: цикл заряда/разряда/заряда с отображением “слитой” емкости во время разряда;
- Восстанавливать (тренировать) путем трехкратного цикла заряда/разряда.
- зарядка не умеет заряжать Li-ion (а таких аккумуляторов все больше);
- в большинстве режимов на выходе я получаю либо разряженный аккумулятор, что требует запуска зарядки еще раз, либо — как в режиме теста емкости — лишний цикл заряда в начале. Понятно, что так правильнее — потому что это все-таки тест. Но эти лишние циклы или лишние нажатия — они напрягают.
- При полной аккумуляторе зарядка все еще продолжается малыми токами, чтобы избежать саморазряда. Насколько я понимаю, это плохо для аккумуляторов LSD.
- Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
- Заряжать аккумуляторы Li-ion;
- Вести заряд токами 300, 500, 700, 1000 мА;
- Заряжать аккумулятор до полной емкости;
- Быстрый тест: режим разрядка-зарядка (самое то, для моих нужд);
- Большой тест: режим заряд-разряд-заряд»;
- Работать как повербанк с током в 1А.
- В нее впритык лезет формат 18650, особенно с платой защиты. Из-за не слишком удобного выреза аккумуляторы такого типа сложновато подцеплять и легко поцарапать их упаковку. В результате 5-10 циклов, и аккумулятор исшаркивается.
- Проблема с высоким минимальным током заряда, что, теоретически, не есть хорошо для аккумуляторов формата ААА.
- Аккумулятор (особенно старый, NiCd) должен заряжаться токами в 0,1 от своей емкости. Т.е. при емкости ААА-аккумулятора 500 мА·ч, ток его заряда должен быть не больше 50 мА (здрасьте-приехали). А нормальные LADDA, с емкостью 900 мА·ч, то где-то около 100 мА.
- Многи зарядки работают по методу “-dV”, согласно которому зарядка мониторит напряжение аккумулятора и считает его полностью заряженным, когда происходит резкое изменение напряжения (называется, “поймать дельту”). В инструкциях обычно пишут, что для этой ловли нужен ток не менее 0,3 от емкости.
- Ну и самые отважные люди пишут, что такие аккумуляторы надо заряжать током, равным емкости аккумулятора. Т.е. тот же LADDA 2450 надо жарить током под 2,5А
Замороченные зарядки
Поскольку кроме никеля (NiMh) и лития (Li-ion 4,2 В) существуют другие форматы, давайте кратко остановимся на них. Прежде всего ограничимся размером 22650 (включая плату защиты). Аккумуляторы толще и выше в массовые зарядки, увы, уже не лезут (впрочем, и 22650 — это уже много). Если вам нужна зарядка другого формата, существует отличный вариант в виде SKYRC IMAX B6. По-моему он вообще заряжает все что движется, а что не движется, расшевелит и зарядит. Однако это такое решение инженерам от инженеров и с наскока там не разобраться. Поэтому, повторюсь, пока ограничимся массовыми зарядками и размером не больше 22650. А лучше реально народным 18650.
Так вот, Помимо Li-ion 4.2В существует еще Li-ion 4,35В и такой экзотический вариант как LiFePO4 c напряжением 3,7. Все это хозяйство тоже надо как-то заряжать.
Для обычных аккумуляторов лидером по цена/качество считается Opus BT-3100 (v 2.2).
Способности практически такие же, как и у BT-C700
- Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
- Заряжать аккумуляторы Li-ion;
- Вести заряд токами 200, 300, 500, 700, 1000 (для слотов 1 и 4 дополнительно 1500 и 2000 мА). Если заряжаются все 4 аккумулятора, то максимальный ток для всех равен 1А;
- Заряжать аккумулятор до полной емкости;
- Разряжать до напряжения 0,9В;
- Тест емкости: цикл заряда/разряда/заряда с отображением “слитой” емкости во время разряда;
- Восстанавливать (тренировать) путем трехкратного цикла заряда/разряда;
- Измерять сопротивление аккумулятора;
Фото одного из магазинов
У Opus не так много недостатков
- Встроенный вентилятор маленький и регулярно шумит даже на никеле. Хотя там, при малом токе, температуры не сказать, чтобы большие. Говорят, что через год-два вентилятор забивается пылью и ревет как души проклятых. Слава Богу, проблема лечится заменой вентилятора (цена вопроса — порядка 200 рублей)
- Дешевый пластик, который в конкретно в моем экземпляр еще и неприятно пахнет при нагреве лития.
- Для переключения между Li-ion 4.2, 4,32 и LiFePO4, существует специальный рычажок под корпусом. Который надо туда-сюда переключать.
Немного помучавшись с опусом (а у меня в хозяйстве завелись несколько аккумуляторов с нестандартным напряжением, ради которых каждый раз лезть под корпус не хотелось) и продав его с дисконтом коллеге, было принято решение поискать что-то еще. Кстати, насколько я понял, режимом LiFePO4 с напряжением 3,7 народ успешно пользуются для перевода Li-Ion в режим долгого хранения (т.е. 2/3 заряда). Не совсем понятно, как зарядка при этом ловит дельту, но на граничном напряжении она, как правило, отрубается.
Как показали форумы, в 2017 году появился новый игрок, именуемый Miboxer. Первая 4-х слотовая модель Miboxer C4 вышла немного комом, т.к. имела проблемы с высокими токами поддержки заряда после окончания зарядки, что плохо для LSD. Затем вышла обновленная версия, стоимостью 1500 рублей, вылеченная от детских недостатков.
- Обслуживать 4 аккумулятора независимо друг от друга;
- Заряжать аккумуляторы Li-ion и LiFePO4 (4,2 и 4,35 определят автоматически, LiFePO4 — надо перетыкать кнопками);
- Вести заряд токами в диапазоне 100..800 мА с шагом в 100;
- В многих случаях сама устанавливает нормальные настройки;
- Заряжать аккумулятор до полной емкости;
- Определять сопротивление аккумулятора во всех слотах;
- Тест: режим зарядка-разрядка-зарядка (только в четвертом слоте!);
Это были субъективные плюсы. При этом, черт возьми, у нее весьма запутанное меню, требующее присутствия рядом инструкции.
- Мудренное меню (вот честно, надо ткнуть, потом ткнуть долго, потом что-то переключить). Слава Богу, многие вещи она ставит автоматом и вмешиваться приходится нечасто.
- Функция разряда (точнее теста) есть только в одном слоте (опять приехали).
Но, не успокоившись на достигнутом, я нашел еще и старшую модель Miboxer C4-12 за 3500 рублей. Несмотря на похожее название, это вообще другая зарядка. Вот вообще. Она рассчитана преимущественно на Li-ion и цифра 12 в ее названии намекает, что она может заряжать сразу 4 аккумулятора токами до 3А (никель — до одного апмера). С ней даже блок питания идет как для ноутбука.
В отличие от простого Miboxer C4, зарядка лишилась функции разряда (мол, да кому нужен разряд, когда у нас 3А на слот!). Убрали поддержку Li-ion 4,32 и LiFePO4 (у нас же три ампера. ) Убрали отдельную планку под ААА, и из двух управляющих кнопок оставили только одну (Три-и-и-и!). Как вы понимаете, логика управления стала еще более “удобной”. Зато на дисплее появился плюс один показатель — температура, что очень приятно. Забавно, что показатель тока и напряжения одновременно уже не уместился и теперь они сменяют друг-друга мигая.
Пара замечаний реалиста
Для полноты впечатлений, надо вставить пару ложек дегтя. Во-первых, простейшие расчеты показывают, что аккумуляторы окупаются после 7-8 цикла. Если говорить про мой детский случай — есть вероятность, что аккумуляторы потеряются быстрее, чем окупятся. Но греет мысль, что я меньше врежу экологии.
Во-вторых, понятно, что подобные зарядки окупатся преимущественно при профессиональном использовании (особенно Miboxer C4-12). Т.е. фотографы, вейперы, владельцы радиоуправляемых моделей, туристы с фонариками (и все это один человек). Однако, наличие такой вот зарядки дарит приятное чувство контроля за процессом. Т.е. ты не просто зарядил, а сделал это по умному. И это, черт возьми, греет тоже.
- Гаджеты
- Энергия и элементы питания
