Обзор и тестирование зарядного устройства SkyRC B6 Nano
SkyRC B6 Nano — универсальное зарядное устройство, обеспечивающее заряд аккумуляторных батарей различных электрохимических систем. Статья содержит техническую информацию и будет полезна специалистам в области применения зарядных устройств и аккумуляторных батарей, а также пользователям при выборе или эксплуатации зарядных устройств. Устройство приобретено в 2019 году.
Статья состоит из трех частей. В первой части приведены результаты проверок основных технических характеристик зарядного устройства на эквиваленте АКБ. Во второй части приведены результаты тестирования, проведенные на реальных аккумуляторных батареях. В третьей части приведены преимущества и недостатки устройства SkyRC B6 Nano.
На рисунках 1 и 2 приведены фотографии зарядного устройства SkyRC B6 Nano.
Рисунок 1
Рисунок 2
Часть 1. Проверка основных технических характеристик зарядного устройства
Испытания проводились на эквиваленте АКБ. В ходе испытаний проводились проверки, указанные в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Тестируемые параметры
| № | Наименование проверки | Результаты тестирования (номер пункта) |
|---|---|---|
| 1 | Проверка тока разряда | п. 1.1 |
| 2 | Проверка критерия напряжения окончания разряда в режиме обслуживания «Discharge» | п. 1.2 |
| 3 | Проверка тока заряда | п. 1.3 |
| 4 | Проверка стабилизации напряжения второй ступени заряда | п. 1.4 |
| 5 | Проверка критерия окончания заряда по току на второй ступени заряда |
п. 1.5 |
| 6 | Проверка тока потребления зарядным устройством от АКБ при выключенном питании | п. 1.6 |
| 7 | Проверка критерия окончания заряда по «Delta-peak Sensitivity for NiMH/NiCd» | п. 1.7 |
| 8 | Проверка работы устройства при входном напряжении питания от 9 до 32 В | п. 1.8 |
| 9 | Проверка возможности заряда глубоко разряженных аккумуляторных батарей | п. 1.9 |
Ниже приведены результаты тестирования.
1.1 Проверка тока разряда
На рисунке 1.1.1 приведены графики соответствия эталонного значения тока разряда (установленный) и измеренного (реального) при различных напряжениях на АКБ. Входное напряжение сети питания 12 В.
Рисунок 1.1.1 — Графики соответствия эталонного (установленного) значения тока разряда и измеренного (реального) при напряжении на АКБ 3,7 В, 11,1 В, 22,2 В.
Ограничение тока разряда происходит при достижении мощности, равной 5 Вт, как заявлено производителем зарядного устройства (см. рисунок 1.1.1). Так, для одноэлементной LiPO АКБ с напряжением 3,7 В ток ограничивается на уровне (1,2 — 1,3) А, для трех элементной LiPO АКБ с напряжением 11,1 В — (0,4 — 0,5) А, для шестиэлементной LiPO АКБ с напряжением 22,2 В — (0,2 — 0,25) А. Для одноэлементной NiMH или NiCd АКБ допустим разряд током с максимальным значением 3 А. Отклонение измеренного тока разряда от заданного значения для одноэлементной NiMH АКБ при токе 0,1 А составило 50 %, при 0,3 А — 11 %, для остальных значений в диапазоне токов 0,6 — 3,0 А — не превышает 5,5 %.
1.2 Проверка критерия напряжения окончания разряда в режиме обслуживания «Discharge»
В результате тестирования установлено, что отклонение напряжения окончания разряда от установленного значения при токе разряда 1,0 А не превышает 3,5 %.
Параметры напряжения разряда задаются с мобильного устройства при помощи программы «SkyCharger» в следующих диапазонах (шаг «уставки» 0,01 В):
| Электрохимический тип АКБ | LiPO | LiIon | LiFe | LiHV |
|---|---|---|---|---|
| Допустимый диапазон задания напряжения при разряде, В / Элемент | 3,0-3,3 | 2,9-3,2 | 2,6-2,9 | 3,1-3,4 |
1.3 Проверка тока заряда
На рисунке 1.3.1 приведены графики соответствия эталонного значения тока заряда (установленный) и реального (измеренный) при различных напряжениях на LiPO АКБ. Входное напряжение сети питания 24 В.
Рисунок 1.3.1 — График соответствия эталонного значения тока заряда (установленный) и реального (измеренный) при напряжении на АКБ 3,7 В, 11,1 В, 22,2 В.
Отклонение измеренного тока заряда от установленного значения при входном напряжении
24 В в диапазоне токов 0,1 — 15 А для LiPO АКБ 3,7 В, 11,1 В, 22,2 В не превышает 2,8 %.
1.4 Проверка стабилизации напряжения второй ступени заряда
В таблице 1.4.1 приведены данные по напряжениям, измеренным на клеммах АКБ при переходе на вторую ступень заряда при токе 7,5 А в режиме обслуживания «Charge».
Таблица 1.4.1 — Данные по напряжениям при переходе на вторую ступень заряда в режиме обслуживания «Charge»
| Электрохимический тип АКБ | LiPO | LiIon | LiFe | LiHV |
|---|---|---|---|---|
| Эталонное (установленное) значение напряжения стабилизации второй ступени заряда, В / Элемент | 4,2 | 4,1 | 3,6 | 4,35 |
| Значение напряжения, отображаемое на индикаторе зарядного устройства | 4,200 | 4,100 | 3,600 | 4,350 |
| Реальное (измеренное) значение напряжения стабилизации второй ступени заряда на клеммах АКБ | 4,070 | 3,986 | 3,533 | 4,249 |
Отклонение измеренного напряжения второй ступени заряда на контактах АКБ от установленного значения при переходе на вторую ступень заряда составляет 120 — 130 мВ при токе 7,5 А. Это связано с падением напряжения на проводах и контактах, причем с увеличением тока заряда разница увеличивается. К концу заряда из-за уменьшения величины тока заряда разница уменьшается и не превышает ± 50 мВ/элемент. В соответствии с руководством на АКБ, напряжение отклонения не должно превышать ± 50 мВ/элемент. Данное отклонение приводит к незначительному увеличению времени заряда, т.к. при переходе на вторую ступень заряда напряжение из-за падения на проводах и контактах меньше заданного, но к концу заряда выходит на заданную величину.
1.5 Проверка критерия окончания заряда по току на второй ступени заряда
Завершение заряда происходит при токе 0,2 — 0,75 А для LiPO, LiIon, LiFe и LiHV АКБ.
1.6 Проверка тока потребления зарядным устройством от АКБ при выключенном питании
При подключении АКБ к зарядному устройству при отключенном питании, внутренние цепи ЗУ потребляют ток от АКБ. Данный ток может полностью разрядить АКБ.
В результате тестирования установлено, что ток потребления устройством SkyRC B6 Nano от АКБ составляет 0,7 — 0,8 мА. Так, при оставленной АКБ с ёмкостью 1 А•ч на семь суток, аккумулятор разрядится на внутренние цепи зарядного устройства на 0,13 А•ч. Ток потребления имеет малое значение.
1.7 Проверка критерия окончания заряда по «Delta-peak Sensitivity for NiMH/NiCd»
В таблице 1.7.1 приведены данные по проверке срабатывания критерия окончания заряда «Delta-peak Sensitivity for NiMH/NiCd» для одноэлементной NiCd АКБ, в таблице 1.7.2 — десятиэлементной NiCd АКБ.
Таблица 1.7.1 — Окончание заряда по «Delta-peak Sensitivity for NiMH / NiCd» в режим «Charge» для одноэлементной АКБ
| Электрохимический тип АКБ | NiCd (1S) |
|---|---|
| Эталонное (заданное) значение «Delta-peak», мВ | 10 |
| Отключение по «Delta-peak» при токе заряда 7,5 А, мВ | Отключение не произошло |
Таблица 1.7.2 — Проверка «Delta-peak Sensitivity for NiMH / NiCd» в режим «Charge» для десятиэлементной АКБ
| Электрохимический тип АКБ | NiCd (10S) |
|---|---|
| Эталонное (заданное) значение «Delta-peak», мВ | 100 |
| Отключение по «Delta-peak» при токе заряда 7,5 А, мВ | Отключение не произошло |
Зарядное устройство не завершило заряд по критерию «Delta-peak» как для одноэлементной, так и на десяти элементной NiCd и NiMH АКБ. Отключение по критерию «Delta-peak» не произошло.
1.8 Проверка работы устройства при входном напряжении питания от 9 до 32 В
В таблице 1.8.1 и 1.8.2 приведены данные, оценивающие работоспособность зарядного устройства при различном напряжении питания. Заряд LiPO АКБ в режиме обслуживания «Charge». В качестве параметра работоспособности устройства оценивается установка максимального тока заряда и его отклонение от установленного значения при различном входном напряжении питания.
Максимальная мощность при заряде в соответствии с руководством по эксплуатации (Instruction Manual Version 1.20) составляет 320 Вт.
Таблица 1.8.1 — Проверка работоспособности зарядного устройства при входном напряжении от 9 до 32 В при потребляемой мощности АКБ, равной 246 Вт
| Входное напряжение питания, В | Установленное значение зарядного тока, А | Напряжение на АКБ (4S), В | Мощность, потребляема АКБ, Вт | Измеренное значение зарядного тока, А | Отклонения тока заряда, % |
|---|---|---|---|---|---|
| 9 | 15 | 16,4 | 246 | * | * |
| 12 | 15 | 16,4 | 246 | 10,56 | 29,6 |
| 15 | 15 | 16,4 | 246 | 13,08 | 12,8 |
| 18 | 15 | 16,4 | 246 | 15,06 | 0,4 |
| 21 | 15 | 16,4 | 246 | 15,07 | 0,4 |
| 24 | 15 | 16,4 | 246 | 15,13 | 0,8 |
| 27 | 15 | 16,4 | 246 | 14,9 | 0,6 |
| 30 | 15 | 16,4 | 246 | 15,02 | 0,1 |
| 32 | 15 | 16,4 | 246 | 15,09 | 0,6 |
*ошибка «ERR 08» напряжение ниже 9 В
Таблица 1.8.2 — Проверка работоспособности зарядного устройства при входном напряжении от 9 до 32 В при потребляемой мощности АКБ, равной 315 Вт
| Входное напряжение питания, В | Установленное значение зарядного тока, А | Напряжение на АКБ (4S), В | Мощность, потребляема АКБ, Вт | Измеренное значение зарядного тока, А | Отклонения тока заряда, % |
|---|---|---|---|---|---|
| 9 | 15,0 | 21,0 | 315 | * | * |
| 12 | 15,0 | 21,0 | 315 | 8,6 | 42,0 |
| 15 | 15,0 | 21,0 | 315 | 10,9 | 27,0 |
| 18 | 15,0 | 21,0 | 315 | 13,71 | 8,6 |
| 21 | 15,0 | 21,0 | 315 | 14,78 | 1,4 |
| 24 | 15,0 | 21,0 | 315 | 15,02 | 0,1 |
| 27 | 15,0 | 21,0 | 315 | 15,7 | 4,6 |
| 30 | 15,0 | 21,0 | 315 | 15,2 | 1,3 |
| 32 | 15,0 | 21,0 | 315 | 15,04 | 0,3 |
*ошибка «ERR 08» напряжение ниже 9 В
На рисунке 1.8.1 приведены графики зависимости тока заряда от времени при изменении напряжения сети питания с 14,5 до 12,2 В. В процессе заряда понизили входное напряжение питания с 14,5 до 12,2 В.
Рисунок 1.8.1 — Графики зависимости тока заряда от времени при изменении напряжения сети питания (напряжение на АКБ 3,7 В, установленный ток заряда 7,5 А).
Установлено, что зарядное устройство при выходной мощности на АКБ 246 Вт выдаёт заявленные характеристики только при напряжении питания 18 В и выше, при 315 Вт выдаёт заявленные характеристики только при напряжении питания 24 В и выше. Необходимо также отметить медленную реакцию регулятора на внешнее воздействие, т.е. время выхода тока заряда на прежнее значение после изменения входного напряжения составило 36 секунд, отклонение тока заряда 1,9 %. Таким образом, для данного зарядного устройства требуется стабильный источник питания, т.к. постоянные и резкие изменения входного напряжения приводят к изменению тока заряда на длительное время, что, в конечном счете, может привести к выходу из строя АКБ.
1.9 Проверка возможности заряда глубоко разряженных аккумуляторных батарей
В таблице 1.9.1 приведены данные по минимальному напряжению на АКБ при котором возможен заряд, т.е. при данном или большем напряжении зарядное устройство «видит» АКБ и переходит в заряд.
Таблица 1.9.1 — Минимальное напряжение на элемент, при котором возможно запустить устройство на заряд.
| Электрохимический тип АКБ | LiPO | LiIon | LiFe | LiHV | NiCd | NiMH | Pb |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Минимальное напряжение на элемент, В | 2,80 | 2,80 | 2,40 | 3,00 | 0,40* | 0,40* | 1,60 |
*значение не меняется с увеличением числа аккумуляторов
Для литиевых и свинцовых АКБ с большим числом элементов, значение умножается на число аккумуляторов. Для NiCd и NiMH — 0,4 В остается постоянным. Зарядное устройство не поддерживает заряд глубоко разряженных литиевых аккумуляторных батарей.
Часть 2. Испытание аккумуляторных батарей
Перед испытаниями определялась ёмкость АКБ на стендовом оборудовании, проведя два цикла заряд/разряд с определением фактической ёмкости АКБ. Далее заряд АКБ проводился зарядным устройством ScyRC B6 nano при нормальных климатических условиях (20 — 25 °С) с последующим разрядом на стендовом оборудовании для определения отданной ёмкости.
В ходе испытаний тестировались АКБ, указанные в таблице 2.1.
На рисунках 2.1 — 2.5 приведены фотографии исследуемых аккумуляторов. Сокращения: Iз – ток заряда, tз – время заряда, Сз – сообщенная ёмкость, Iр – ток разряда, tр – время разряда, Cотд – отданная ёмкость, Iоткл – ток отключения при заряде литий-ионных АКБ.
Таблица 2.1 — Тестируемые АКБ
| № | Наименование проверки | Результаты тестирования |
|---|---|---|
| 1 | Тестирование литий-ионной АКБ Samsung ICR18650-24E | 2.1 |
| 2 | Тестирование сборки из литий-ионных элементов (4S) | 2.2 |
| 3 | Тестирование трехэлементной литий-ионной АКБ в режиме «Balance charge» | 2.3 |
| 4 | Тестирование NiMH АКБ GP2100 типоразмера АА | 2.4 |
| 5 | Тестирование NiCd АКБ 10НКГЦ-8 | 2.5 |
Рисунок 2.1 — Фотография Samsung ICR18650-24E
Рисунок 2.2 — Фотография сборки из литий-ионных элементов (4S)
Рисунок 2.3 — Фотография трехэлементной сборки литий-ионной АКБ в режиме «Balance charge»
Рисунок 2.4 — Фотография NiMH АКБ GP2100 типоразмера АА
Рисунок 2.5 — Фотография NiCd АКБ 10НКГЦ-8
2.1 Тестирование литий-ионной АКБ Samsung ICR18650-24E
Исследования проводились на АКБ, бывшей в эксплуатации. Номинальная ёмкость АКБ составляет 2,4 А•ч, фактическая 2,048 А•ч (при заряде током 1,2 А, разряде до напряжение 3 В). В таблице 2.1.1 приведены данные по циклированию АКБ Samsung ICR18650-24E на стендовом оборудовании. В таблице 2.1.2 приведены данные по циклированию АКБ, заряд проводился устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge». В таблице 2.1.3 приведены данные по циклированию АКБ, заряд проводился устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Fast chg». В таблице 2.1.4 приведены данные по циклированию АКБ, заряд проводился зарядным устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Storage». Разряд АКБ для измерения ёмкости проводился на стендовом оборудовании. Разряд АКБ до напряжения 3 В.
Таблица 2.1.1 — Циклирование АКБ Samsung ICR18650-24E на стендовом оборудовании
| № | Iз, А | Iоткл, А | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,2 | 0,12 | 0,48 | 4,26 | 2,048 | Отключение по min току |
| 2 | 1,2 | 0,12 | 0,48 | 4,3 | 2,068 | Отключение по min току |
Таблица 2.1.2 — Заряд АКБ Samsung ICR18650-24E устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge»
| № | Iз, А | Iоткл, А | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,2 | 0,24 | 0,48 | 4,2 | 2,016 | Отключение по min току |
| 2 | 1,2 | 0,24 | 0,48 | 4,17 | 2,006 | Отключение по min току |
Рисунок 2.1.1 — Зарядные кривые АКБ Samsung ICR18650-24E при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge».
Таблица 2.1.3 — Заряд АКБ Samsung ICR18650-24E устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Fast chg»
| № | Iз, А | Iоткл, А | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,2 | 0,24 | 0,48 | 4,33 | 2,07 | Отключение по min току |
| 2 | 1,2 | 0,24 | 0,48 | 4,33 | 2,07 | Отключение по min току |
Рисунок 2.1.2 — Зарядные кривые АКБ Samsung ICR18650-24E при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Fast chg».
Таблица 2.1.4 — Заряд АКБ Samsung ICR18650-24E устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Storage»
| № | Iз, А | Iоткл, А | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,2 | 0,24 | 0,48 | 1 | 0,48 | Отключение по min току |
| 2 | 1,2 | 0,24 | 0,48 | 1 | 0,48 | Отключение по min току |
Рисунок 2.1.3 — Зарядные кривые АКБ Samsung ICR18650-24E при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Storage».
Заряд одноэлементной литиевой АКБ осуществляется в соответствии с заявленными характеристиками зарядного устройства и требуемыми параметрами для АКБ. Отличие режима обслуживания «Charge» от «Fast chg» — не выявлены. Заряд АКБ в в режиме обслуживания «Storage» осуществляется до напряжения 3,8 В.
2.2 Тестирование сборки из литий-ионных элементов (4S)
Номинальная ёмкость АКБ составляет 20 А•ч (соединение элементов — 4S), фактическая ёмкость 21 А•ч (при заряде током 7,0 А, разряд до напряжения 12 В), в батарею установлен модуль, осуществляющий защиту и выравнивание напряжения между элементами. В таблице 2.2.1 приведены данные по циклированию АКБ на стендовом оборудовании. В таблице 2.2.2 приведены данные по циклированию АКБ, заряд проводился устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge». Разряд АКБ для измерения ёмкости проводился на стендовом оборудовании. Разряд АКБ до напряжения 12 В.
Таблица 2.2.1 — Циклирование литий-ионной АКБ на стендовом оборудовании
| № | Iз, А | Iоткл, А | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 7 | 0,7 | 4 | 5,25 | 21 | Отключение по min току |
| 1 | 7 | 0,7 | 4 | 5,28 | 21,1 | Отключение по min току |
Таблица 2.2.2 — Заряд литий-ионной АКБ устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge»
| № | Iз, А | Iоткл, А | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 7 | 0,75 | 4 | 5,23 | 20,92 | Отключение по min току |
| 1 | 7 | 0,74 | 4 | 5,22 | 20,88 | Отключение по min току |
Рисунок 2.2.1 — Зарядные кривые литий-ионной АКБ при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge».
Заряд литий-ионной АКБ (4S) осуществляется в соответствии с заявленными характеристиками зарядного устройства и требуемыми параметрами для АКБ.
2.3 Тестирование трехэлементной литий-ионной АКБ в режиме «Balance charge»
Батарея для тестирования собрана из трех последовательно соединенных АКБ Samsung ICR18650-24E. Фактическая ёмкость элементов: № 1 — 1,84 А•ч, № 2 — 2,06 А•ч, № 3 — 2,04 А•ч.
Предварительно каждый элемент разряжен до 3 В, затем батареи № 2 сообщили ёмкость 0,3 А•ч, это выполнено для проверки работы зарядного устройства в режиме балансировки. В конце заря измеряли напряжение на каждом элементе для оценки правильности балансировки.
В таблице 2.3.1 приведены данные по циклированию LiPO АКБ, АКБ заряжена устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Balance charge».
Таблица 2.3.1 — Заряд LiPO АКБ устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Balance charge» (U1, U2, U3 — напряжение на элементах в конце заряда под током)
| № | Iз, А | Iоткл, А | U1, В | U2, В | U3, В | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,2 | 0,24 | 4,208 | 4,201 | 4,211 | 0,48 | 3,75 | 1,80 |
| 2 | 1,2 | 0,24 | 4,209 | 4,195 | 4,211 | 0,48 | 3,77 | 1,81 |
Из таблицы 2.3.1 видно, что в конце заряда разность напряжений между элементами не превышает 16 мВ, что говорит о качественной балансировки элементов при заряде. Разрядная емкость АКБ составляет 1,81 А•ч, что соответствует элементу c наименьшей ёмкостью в батареи. Заряд АКБ в режиме балансировки осуществляется качественно.
Работа зарядного устройства SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Balance charge» осуществляется следующим образом. Балансир постоянно контролирует напряжения на банках и постепенно выравнивает их в течение всего процесса заряда. К банке, заряженной больше других, балансир подключает параллельно некоторое сопротивление, пропускающее через себя часть зарядного тока и лишь немного замедляющее заряд этой банки, не останавливая его полностью. Максимальный ток балансировки для SkyRC B6 Nano — не более 1 А/элемент. Ели ток заряда будет существенно выше тока балансировки, то при большом разбросе напряжений на банках балансир не успеет выровнять их до того момента, как самая заряженная банка достигнет порогового напряжения.
2.4 Тестирование NiMH АКБ GP2100 типоразмера АА
В таблице 2.4.1 приведены данные по циклированию NiMH АКБ GP2100 на стендовом оборудовании. Номинальная ёмкость АКБ составляет 2,1 А•ч, фактическая — 1,97 А•ч (при заряде током 1,1 А, разряде до напряжения 1 В).
Таблица 2.4.1 — Циклирование NiMH АКБ GP2100 на стендовом оборудовании
| № | Iз, А | tз, ч | Сз, А•ч | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,1 | 2,15 | 2,36 | 0,42 | 4,7 | 1,97 | Отключение заряда по — ∆U |
| 2 | 1,1 | 2,16 | 2,37 | 0,42 | 4,7 | 1,97 | Отключение заряда по — ∆U |
В таблице 2.4.2 приведены данные по циклированию NiMH АКБ GP2100, заряженной зарядным устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge» при входном напряжении 12 В. Критерий отключения по — ∆U установлен на 8 мВ/элемент. На рисунке 2.4.1 приведены зарядные кривые NiMH АКБ GP2100. Разряд АКБ до напряжения 1 В.
Таблица 2.4.2 — Заряд NiMH АКБ GP2100 устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge».
| № | Iз, А | tз, ч | Сз, А•ч | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1,1 | 0,88 | 0,968 | 0,42 | 2,23 | 0,94 | Отключение заряда по неизвестному критерию (батарея недозаряжена) |
Рисунок 2.4.1 – Зарядные кривые NiMH АКБ GP2100 при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge».
Заряд NiMH АКБ GP2100 при напряжении 16 В и 24 В продлился 13 и 14 минут, отключение заряда также произошло по неизвестному критерию (ложное срабатывание). Батарея недозаряжена.
На рисунке 2.4.2 приведена зарядная кривая NiMH АКБ GP2100, АКБ предварительно заряжена на 95 — 97 %. Данная ситуация возможна при повторной установке пользователем АКБ на заряд в устройство.
Рисунок 2.4.2 — Зарядная кривая NiMH АКБ GP2100 (АКБ предварительно заряжена на 95 — 97 %) при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge».
При заряде полностью разряженной АКБ с установленным критерием окончания заряда по таймеру, происходит ложное срабатывание, при этом батарея остается недозаряженной.
В зарядном устройстве не выявлен заявленный критерий отключения по «Delta-peak». Отсутствие критерия отключения по «Delta-peak», а также по максимальному значению напряжения приводит к перезаряду и, как следствие, выходу аккумулятора из строя. Это очень серьёзный недостаток данного зарядного устройства при эксплуатации NiMH и NiCd аккумуляторов.
2.5 Тестирование NiCd АКБ 10НКГЦ-8
В таблице 2.5.1 приведены данные по циклированию NiCd АКБ 10НКГЦ-8 (бывшая в эксплуатации) на стендовом оборудовании. Номинальная ёмкость составляет 8 А•ч, фактическая – 7,0 А•ч (при заряде током 4,0 А, разряде до напряжения 10 В). В таблице 2.5.2 приведены данные по циклированию NiCd АКБ 10НКГЦ-8, заряженной зарядным устройством SkyRC B6 Nano, на рисунках 2.5.1, 2.5.2 приведены зарядные кривые. Разряд АКБ для оценки ёмкости проводился на стендовом оборудовании. Разряд АКБ до напряжения 10 В, напряжение питания 24 В.
Таблица 2.5.1 — Циклирование NiCd АКБ 10НКГЦ-8 на стендовом оборудовании.
| № | Iз, А | tз, ч | Сз, А•ч | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 4,0 | 1,75 | 7,00 | 1,6 | 4,33 | 6,93 | Отключение заряда по Umax=15,5 В |
| 2 | 4,0 | 1,76 | 7,04 | 1,6 | 4,34 | 6,94 | Отключение заряда по Umax=15,5 В |
Таблица 2.5.2 — Заряд NiCd АКБ 10НКГЦ-8 устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge».
| № | Iз, А | tз, ч | Сз, А•ч | Iр, А | tр, ч | Cотд, А•ч | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 4,0 | 1,48 | 5,92 | 1,6 | 3,5 | 5,6 | Отключение заряда по неизвестному критерию |
| 2 | 4,0 | 0,4 | 1,58 | 1,6 | 0,92 | 1,47 | Отключение заряда по неизвестному критерию |
Рисунок 2.5.1 — Зарядные кривые NiCd АКБ 10НКГЦ-8 при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge» (попытка заряда №1).
Рисунок 2.5.2 — Зарядные кривые NiCd АКБ 10НКГЦ-8 при заряде устройством SkyRC B6 Nano в режиме обслуживания «Charge» (попытка заряда №2).
При заряде устройством SkyRC B6 Nano Ni-Cd АКБ 10НКГЦ-8 происходит ложное срабатывание по неизвестному критерию и батарея раньше времени отключается с заряда, что не дает возможности её зарядить.
Заключение
Преимущества зарядного устройства:
- Приятный дизайн;
- Удобный и понятный интерфейс;
- Широкий диапазон зарядного тока 0,1 — 15 А;
- Точностью поддержания тока заряда ± 5 %;
- Возможность заряда литиевых АКБ (до шести элементов соединенных последовательно (1S-6S);
- Возможность заряда двух, трех, четырех, пяти и шести элементных литиевых АКБ, соединенных последовательно в режиме балансировки;
- Предусмотрен режим разряда 0,1 — 3 А;
- Предусмотрен режим «Storage», предназначенный для перевода литий-ионных АКБ на хранение;
- Малый ток потребления от АКБ при подключении к зарядному устройству, что исключает быстрый разряд АКБ на внутренние цепи зарядного устройства.
Недостатки зарядного устройства:
- В комплекте поставки входит только одна пара проводов, с небольшими доработка можно использовать для подключения к АКБ или питанию (на выбор), вторую пару придется изготавливать самостоятельно;
- Большое отклонение тока разряда для одноэлементных NiMH и NiCd аккумуляторов (отклонение 10 — 50 % для токов 0,6 А и меньше);
- Медленная реакция регулятора тока на внешнее воздействие, как следствие, требуется стабильный входной источник питания, т.к. постоянные и резкие изменения входного напряжения приводят к изменению тока заряда на длительное время, что, в конечном счете, может привести к выходу из строя АКБ. Так в момент запуска двигателя при работе от прикуривателя автомобиля есть вероятность выхода из строя зарядного устройства или АКБ;
- При максимальной мощность заряда устройство способно работать только от 22,5 В и выше;
- Отсутствует критерий отключения по максимальному напряжению и по «Delta-peak», отсутствует возможность качественно заряжать NiCd и NiMH АКБ;
- Отсутствует режим «памяти». Режим восстановления текущего режима в процессе обслуживания после пропадании питания на длительное или короткое время (т.е. после пропадания питания, необходимо повторно выбирать режим и запускать устройство на заряд);
- Отсутствует возможность заряда глубоко разряженных литиевых и свинцовых АКБ.
Авторы:
-
Сушко Олег Викторович
электр. почта: sushko_0182@mail.ru -
Ивницкий Владимир Владимирович
Автор: Oleg
Источник [1]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/akkumulyatory/326205
Ссылки в тексте:
[1] Источник: https://habr.com/ru/post/462657/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=462657
Нажмите здесь для печати.