Зарядное устройство для lipo аккумулятора своими руками. Зарядное устройство для LiPo батарей. Какими бывают литиевые аккумуляторы

В настоящий момент литий-полимерные аккумуляторы (Li-Po) используются повсеместно (в том числе и моделистами) так как:

они способны отдавать очень большие токи по сравнению с другими типами аккумулятором (в десятки раз выше чем, например, никель-металл-гидридные, такие, как Ni-Cd или Ni-Mh);
отсутствует эффект «памяти» аккумулятора, возможно длительное хранение - за год хранения они теряют не более 10% емкости;
позволяют осуществить большое количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости;
обладают достаточно неплохим соотношением масса/емкость/токоотдача;

это делает их незаменимыми в ряде случаев. К недостаткам следует отнести:

этот тип аккумуляторов очень легко повредить (деформировать или проколоть), что ведет к возгоранию;
при эксплуатации на холоде может внезапно “просесть” напряжение, нужно очень внимательно за этим следить;
относительно высокая стоимость.

Общие понятия
1. Рассмотрим маркировку Li-Po аккумуляторов:

Итак, первое, на что стоит обратить внимание, это надпись 3S1P 11,1V (цифра 1).

Это означает, что в этом аккумуляторе 3 ячейки подключены последовательно.
Если обозначение 3S2P, это означает две группы по 3, подключенных последовательно, ячейки, подключенные параллельно. Звучит как-то сложно, но это не так=)

Пояснение на картинке ниже:

Напряжение одной ячейки («банки») условно принимается как 3,7V, отсюда напряжение «трехбаночного» аккумулятора – 11,1V. На самом деле напряжение полностью заряженной ячейки 4,2V, то есть аккумулятор (акб) 3S, полностью заряженный, имеет напряжение 12,6V.

Минимальное напряжение на ячейке, ниже которого разряжать аккумулятор нельзя – 2,8V. На самом деле, лучше не опускать напряжение ниже 3,3V на ячейку, поскольку дальше начинаются процессы отложения солей, что ведет к необратимой деградации аккумулятора.
В случае, если идет использование акб на борту коптера, ниже, чем 3,5V на банку опускать не стоит, а в холодное время года не ниже 3,7V. Выяснено экспериментально, в процессе ни один коптер не пострадал=)

2. Итак, едем дальше. Токоотдача (цифра 2):

Как считается токоотдача: мы умножаем число «C» на емкость в Ah. В нашем случае 25С*2,2Ah (2200mAh переводим в Ah). Получаем 25С*2,2Ah=55A, то есть это аккумулятор способен отдавать 55 Ампер продолжительное время. Реально рекомендуется брать хотя бы 20% запас по току, то есть этот акб использовать с нагрузкой, потребляющей не более 44А в долговременном режиме. Некоторые производители кроме основной токоотдачи указывают пиковое значение «C», которое способен выдержать аккумулятор.

3. Ну и третий параметр это емкость. Измеряется в миллиампер часах или ампер часах (в нашем случае емкость акб 2200 миллиампер часов или 2,2 ампер часа).В переводе на русский это означает, что при подключении нагрузки, потребляющей 2,2А, акб полностью разрядится за 1 час.

Зарядка Li-Po аккумуляторов

Для зарядки Li-Po аккумуляторов рекомендуется использовать специализированные зарядные устройства, например такие: Вариант попроще (умеет заряжать с балансировкой только 2S и 3S аккумуляторы, небольшими токами и только Li-Po): https://goo.gl/o9J23t
Вариант покруче (умеет заряжать с балансировкой аккумуляторы 2S-6S, плюс Ni-Cd, Ni-Mh акб): https://goo.gl/gJdAET Если производитель не дает на эту тему спец рекомендаций, аккумуляторы рекомендуется заряжать током, не превышающим 1C. В нашем случае, это 2,2Ah*1C=2,2A, то есть этот аккум рекомендуется заряжать током не более 2,2 Ампер. Опять же, в реальности, чем меньше зарядные и разрядные токи, тем дольше будет жить аккумулятор. В инструкции к зарядному устройству можно прочитать о зарядке с балансировкой. Рекомендуется всегда заряжать аккумулятор только так, это исключает вариант разбалансировки ячеек (общее напряжение на нашем акб может быть 12,6V, но, при этом, на первой банке будет 4V, на второй 4,2V, а на третьей 4,4V). При перезаряде даже одной ячейки аккумулятор может загореться и даже взорваться, именно поэтому и рекомендуется ВСЕГДА проводить зарядку с балансировкой. Зарядку Li-Po аккумуляторов следует производить только под присмотром и в емкости, которая не горит! Самый лучший вариант – использование несгораемых пакетов для хранения и зарядки, например таких:
https://goo.gl/d6jmSz | https://goo.gl/cSd3C3
https://goo.gl/K8kUW7 Кроме того, если акб только после полета – ему нужно дать остыть!

Разрядка Li-Po аккумуляторов/хранение Li-Po аккумуляторов

Как посчитать максимальный ток, которым можно разряжать аккумулятор, мы уже обсудили.
Теперь пойдут общие рекомендации по эксплуатации акб, особенно на коптерах (т.к. там обычно очень большие токи):

Перед полетом нужно проверить не только общее напряжение на акб, но и напряжение на каждой банке (во избежание разбалансировки), сделать это можно мультиметром или, что более удобно, спец девайсом типа этих:

Если полет проходит в холодное время года (особенно при отрицательных температурах), аккумулятор нужно ставить теплым (например, подогреть его в машине)

В холодное время года не следует разряжать акб менее чем до 3,7V на ячейку
Если в полете аккумулятор нагрелся, не следует его заряжать сразу после полета, нужно дать ему полностью остыть и только потом ставить на зарядку
В случае если планируется долгое время не эксплуатировать акб, хранить его нужно в полузаряженном состоянии (напряжение около 3,7-3,8V на ячейку), это так называемый режим хранения. Зарядные устройства (ссылки были выше) умеют вводить акб в режим хранения, так называемый «STORAGE»

На данный момент написания этой статьи литий — полимерные аккумуляторы (LiPo) лидеры по отдаче тока и поэтому моделисты всех стран с радостью перешли именно на них. Что такое LiPo аккумулятор, это специальный полимер который насыщен литий содержащим раствором.

Преимущество LiPo:

Так например LiPo при одинаковом весе способны отдавать больше энергии чем NiCd в 4-5 раз, а NiMH в 3-4 раза.
Количество рабочих циклов 500-600. За два года аккумулятор теряет всего ~ 20% ёмкости.
Бывает два типа — быстро разрядные (Hi) и обычные. Если например в обозначении есть 3С 1000мА, это говорит о том, что такая батарея способна без вреда для себя отдавать ток до 3А, а если 40С 1000мА, то ток в 40А не проблема для такого аккумулятора. Можете себе представить сколько ампер сможет отдавать аккумулятор 40С 3S 5000мА, ему под силу крутить стартер настоящего автомобиля, только подключать его надо в параллель штатному свинцовому аккумулятору и делать очень короткие толчки, чтобы тонкие проводки не пыхнули огнем!
Обычные же Липошки (простонародное название LiPo) применяют в электронике не требующей больших разрядных токов, мобильных устройствах, инструментах и в обозначении таких не применяется боква (С). Буква (S) в обозначении указывает сколько банок в аккумуляторе.

Что боятся LiPo:

Высокая температура аккумулятора намного страшнее чем низкое напряжение. Не следует при разряде допускать нагрев аккумулятора более чем 60°С (произойдет самовозгорание или взрыв!)
При использовании на воздухе в холодный сезон обязательно выдержать аккумуляторы в тепле перед использованием.
Вздутие аккумулятора, как результат химических процессов внутри него, как следствие деградация, физическое старение, уменьшение ёмкости.
При нарушении достаточно мягкой оболочки батареи, или изменении её формы возможны возгорание и даже взрыв! Даже если кажется, что после крушения самолета ничего не произошло с батареей, но ЧП может произойти при последующей зарядке!

Разрядка LiPo:

Минимальное напряжение разряженной банки аккумулятора не должно опускаться ниже 2.5B, но лучше не рисковать и не опускать ниже 3.3В иначе начинается отложение солей и количество циклов уменьшается, а также возможно внутреннее короткое замыкание и соответственно вызовет сильный разогрев, возгоранию и даже взрыв. Поэтому в обязательном порядке надо использовать звуковые индикаторы , которые издают громкий писк при подходе аккумулятора к минимальным значениям напряжения в любой из банок.
Для совершенно новых аккумуляторов, первые три разрядки надо сделать током 3-5C. Это позволит расконсервировать элементы (выработать ингибитор), выровнять напряжение по банкам и набрать полную емкость.

Зарядка LiPo:

Осторожно! Лично я всегда заряжаю аккумуляторы вне дома, чего и всем рекомендую, это связано с большим количеством самовозгораний!

Хранение LiPo:

Температура хранения от 5 до 28°С, по другим источникам от 0 до 10°С. Моделисты считают, что хранение аккумуляторов в холодильнике, есть лучший вариант и так они прослужат значительно дольше.
Напряжение на банках 3.7-3.85В, это ~40% от полного заряда, именно с таким напряжением поставляются производителями LiPo аккумуляторы. В интеллектуальных ЗУ есть режим перевода LiPo в режим хранения. При хранении с другим уровнем заряда, они теряют свою ёмкость гораздо быстрее, которая затем не восстанавливается.
LiPo аккумуляторы стареют, даже когда не используются, поэтому не надо покупать аккумуляторы про запас. При покупке обязательно проверить дату производства, ведь двух летний аккумулятор уже потерял как минимум 20% ёмкости.

В этой статье, на основе рекомендаций множества пилотов и гонщиков на мини коптерах, мы покажем несколько отличных зарядников для LiPo аккумуляторов. Выбранные зарядные устройства отличаются надежностью, легкостью использования и широкими возможностями.

Портативность — это еще один критерий, важный для пилотов мини коптеров, т.к. в поле тоже бывает нужно заряжать аккумуляторы.

Другие популярные комплектующие для гоночных коптеров можно найти по тэгу « «.

Зарядные устройства серии iSDT

iSDT Q6 Plus 300W

Купить на Banggood | Amazon | GetFPV | RDQ
Обзор (англ.)

iSDT SC-608 150W

Купить на Banggood | Amazon
Обзор (англ.)

iSDT D2 200W 2-Channel

Без сомнения, зарядники iSDT очень популярны в нашей группе. Есть 3 варианта с разной максимальной мощностью, они подойдут большинству пилотов. Интерфейс пользователя на цветном экране прост в использовании. Для указанной мощности они довольно компактные.

Все три зарядника портативные, ими легко пользоваться в поле. Однако, это относительно новые зарядники, так что убедитесь, что установлена последняя прошивка, со всеми исправлениями и улучшениями. Вот .

Небольшой недостаток этих зарядных устройств — это отсутствие блока питания. Его нужно покупать отдельно. Например, такой .

На ebay я купил недорогой и легкий блок питания для ноутбуков (100 Вт), его удобно брать с собой в поездки. Благодаря широкому диапазону входного напряжения, подойдет очень много разных блоков питания. Выходной разъем можно немного модифицировать и добавить XT60.

D2 — это по сути два зарядника в одном корпусе, он может заряжать 2 разных аккумулятора одновременно, или к нему можно подключить 2 разные платы параллельной зарядки. Кроме того, в него встроен блок питания, так что он напрямую подключается к розетке.

Обновление (август 2017). Модели SC608 и SC620 больше не производятся. Их ещё можно найти в продаже, но обновлений прошивок больше не будет. ИМХО, смысл брать их всё ещё есть.

	SC608	Q6	SC620	D2
Цена	$50	$60	$70	$140
Мощность, Вт	150	300	500	200 х2
Макс. ток заряда, А	8	14	20	20 х 2
Встроенный БП, напряжение питания	Нет	Нет	Нет	Есть
Вес, г	110	119	289	510

SkyRC iMAX B6 Mini

Купить на Banggood | AliExpress

Простой, бюджетный зарядник. B6 Mini — обновленная версия старого и хорошо известного B6, который был одним из самых популярных зарядных устройств. Есть очень много подделок, так что убедитесь, что берете именно оригинал.

Цена	$40
Мощность, Вт	60
Макс. ток заряда	6A
	Нет,11 — 18 В
Вес, г	233

SkyRC Q200

Купить на Banggood | Amazon | AliExpress

Главная фишка SkyRC Q200 — это 4 независимых канала, т.е. он равен 4 отдельным зарядникам. Это значит, что вы можете одновременно заряжать 4 разных аккумулятора! Это просто великолепно, особенно понравится тем, кто не хочет или не может заряжать несколько аккумуляторов соединенных параллельно. Ну или если аккумуляторы с разным числом банок.

Имеет встроенный блок питания, а также вход постоянного тока, т.е. его можно использовать и в поле. Недостаток — вес около 1,3 кг.

Вы можете даже подключить этот зарядник к компьютеру или смартфону чтобы управлять им и контролировать процесс заряда.

Turnigy Reaktor 300W

В Reaktor 300W есть встроенный блок питания, а также вход постоянного тока. Это определенно один из самых надежных зарядных устройств.

Не любите платы параллельной зарядки? Тогда обратите внимание на SkyRC E4Q! Это недорогой 4-х канальный зарядник. Отлично подойдет и для зарядки аккумуляторов в очках/шлемах.

Имеет вход с разъемом XT60, и благодаря малым размерам и весу, отлично подойдет для работы в поле.

Цена	$55
Макс. мощность, Вт	4 х 50 Вт
Макс. ток заряда	5 А
Встроенный БП, напряжение питания	нет, 11 — 26 В
Вес	280 грамм

Надеюсь эти подсказки оказались полезными. Мы будем следить за новыми устройствами и постараемся держать этот список в актуальном состоянии. Пишите, если есть вопросы.

История измерений

Июль 2017 — первая версия статьи
Июль 2018 — убран SC620 (снят с производства), добавлены SkyRC E4Q и iSDT D2

Понадобилась зарядка для 3х баночной литиевой батареи и дабы не покупать класический iMax B6, я заглянул в бенгуд посмотреть какая есть альтернатива. Оказалось альтернатив много и сравнивая возможности зарядки и своего кошелька выбор пал на сабж. Заказ был оплачен, на следующий день отправлен(спасибо магазину!) и началось томное ожидание. Каков результат и вывод - прошу под кат.

Спустя месяц посылка была получена. Упаковка стандартная для бенга: черный полиэтиленовый пакет, товар завернут в вспененный полиэтилен. Коробка немного пострадала но не смертельно. Внутренности уцелели.

В комплекте: коробка, зарядка, инструкция на английском, кабель. Кабель короткий с американской вилкой - улетел в мусор. На замену используется кабель от переносного магнитофона.

Зарядка - это такая себе коробкочка 88х55х30мм, пластик черный, качество нормальное.
На лицевой стороне расположены 3 двухцветных (красный/зеленый) светодиода отображающие статус банки. Зеленый - заряжено, красный - заряжается. Светодиод отсутствующей банки горит зеленым.

То есть при включении зарядки без батареи все лампочки горят зеленым. Немного странный алгоритм.

Электрические параметры обещанные производителем:
Напряжение питания: 110-220В
Мощность: 20Вт
Исходящий ток(ток нагрузки): 1600мА, на корпусе указано 3х700мА.
Вес: 100г - по факту меньше.

Инструкция

Перейдем к вскрытию. Корпус открывается легко - 4 самореза.
Как видно саморезы не подбирали или корпус изготовлен не верно - все стойки, в которые вкручены саморезы, лопнули.

Плата на вид достаточно качественная, монтаж тоже.

С обратной стороны флюс смыт но не окончательно, так же присутствуют «сопли» термоклея которыми зафиксированы стойки светодиодов.

Блок питания выполнен на популярном чипе DK112, а зарядная часть выполнена на еще более популярном:) чипе TP4056, которым все знают по компактной плате зарядки Li-po батарей. По одному TP4056 на канал. Токозадающий резистор - 1.5 кОм, что по спецификации соответствует максимальному току заряда 780 мА. Впервые вижу что бы китайцы занижали параметры устройства)))

Кстати, ток заряда на банку можно регулировать изменив сопротивление резистора. Это на тот случай если не нужен такой большой ток заряда, а зарядка эта есть или подходит по каким то другим причинам.
780 мА - это не мальнький ток, а если еще его утроить, то нагрев должен быть приличный. Так и есть - при зарядке коробка греется но не горячая, скорее всего потому что чипы находятся далеко от корпуса. По-хорошему на чипы надо бы наклеить радиатор но пока нет ничего подходящего. Посмотрим насколько долго хватит ресурсов TP4056 - в отзывах на бенге есть один о горевшем канале. Благо сами чипы TP4056 стоят десяток на доллар так что можно их легко менять.

Зарядка батареи
К зарядному была подключен батарея 2S (4500х2) с зарядом примерно 70%.

Зарядка ее аккуратно зарядила, слачала погас один светодиод, потом второй.

Итог: одна банка 4.17В, вторая - 4.2В. Хороший результат.

Для сравнения замер батареи пищалкой и мультиметром.

Позже была заряжена батарея 2S (300х2) и на одной банке так же был недозаряд: 4.16/4.20В. Причина в чипах TP4056, толи китайские допуски, толи отбраковка…
При желании можно заменить TP4056 которая недозаряжает дабы получить идеальную зарядку.
Какой максимальный ток отдает зарядка при заряде батареи 3S и вытягивает ли встроенный БП пока неизвестно, так как нет такой батареи под рукой, да и как ток мерять по трем каналам, можно конечно померять общий ток после выхода бп, но в следующий раз.

В общем подведем итоги.

Плюсы: имеет встроенный блок питания, умеет балансировать заряд между банками, хорошая цена.
Минусы: слабо реализована система охлаждения зарядной части (желательно установить радиаторы на TP4056, просверлить дополнительные отверстия в корпусе для лучшей вентиляции), короткий кабель с плоской вилкой, не идеальный конечный результат заряда(хотя возможно это мои придирки).

Выводы: зарядное мне понравилось и имеет право на существование. Если у вас нет надобности в мультизарядке и есть к примеру только один прибор с многобаночной батареей, то данное зарядное устройство будет хорошим выбором для использования его вблизи розетки.
При наличии желания и прямых рук зарядку можно модернизировать для получения более точного напряжения заряда.

Планирую купить +19 Добавить в избранное Обзор понравился +21 +34