Как выбрать ЗУ и блок питания для батареи LiPo

В этой статье мы рассмотрим вопросы, касающиеся выбора зарядного устройства для LiPo аккумуляторов, и, надеюсь, статья даст вам некоторые подсказки о выборе лучшего зарядного устройства LiPo для мультикоптеров.

Выбор зарядного устройства LiPo для квадрокоптера.

На что необходимо обратить внимание при выборе зарядника:

  1. Техническая спецификация зарядного устройства LiPo:
  • Программируемое зарядное устройство
  • Количество заряжаемых ячеек
  • Частота зарядки — выходной ток
  • Мощность зарядного устройства
  • Поддержка типов батарей
  • Режимы зарядного устройства
  • Количество каналов

2. Дополнительные функции

3. Выбор источника питания для зарядного устройства Lipo

4. Качество и стоимость

Программируемое зарядное устройство

Существует непрограммируемое зарядное устройство, которое является буквально «штепсельной вилкой и зарядкой». Вам просто нужно подключить аккумулятор к этому зарядному устройству, и он начнет заряжаться, никаких дополнительных действий не потребуется. Оно может показаться простым и экономичным, но такое устройство заряжает очень медленно, и вы не можете изменить какие-либо настройки и выбрать параметры.

Высококачественные зарядные устройства в наши дни почти полностью компьютеризированы и программируются. Программируемое зарядное устройство позволяет вам устанавливать всевозможные параметры, такие как подача тока, тип батарей, период зарядки и т. д. Они показывают состояние батареи, такое как напряжение каждой ячейки, количество заряженного тока. Вы можете быть уверены, что батареи заряжены безопасно и точно.

Некоторые из программируемых зарядных устройств также обладают более широкими способностями, включая регулировку подачи тока в зависимости от температуры зарядного устройства, автоматического определения количества элементов батареи и уровня напряжения батареи. Вы даже можете разрядить аккумулятор для хранения, с помощью некоторых программируемых зарядных устройств.

Поэтому, если у вам позволяет бюджет, обязательно используйте программируемое зарядное устройство.

Количество заряжаемых ячеек

Некоторая зарядки способны заряжать батарею LiPo до 4S, некоторые до 6S или даже выше. Все зависит от того, что вам нужно, сейчас и в будущем. Для большинства людей я считаю, что поддержка 6S более чем достаточна на данный момент. Если вы пилотируете вупы, работая на батареях 1S, вам необходимо убедиться, что зарядное устройство может заряжать 1S (хотя вы можете сделать кабель, который заряжает батареи 4x1S в качестве 1 батареи 4S).

Зарядный ток

Для безопасности батареи LiPo часто рекомендуется заряжать током 1C, хотя в настоящее время некоторые более дорогие батареи LiPo рекламируются как быстрая зарядка, которые можно заряжать при 2C или даже выше.

Пример: зарядка при 1С батареи LiPo 3S 2000mAh, сила тока составит 1C x 2000mAh = 2000mA = 2A; при зарядке 2C сила тока составит 2 x 2000 мА = 4A.

Максимальная сила тока, которую может обеспечить зарядное устройство, обычно предоставляется в спецификации. Но вы также можете узнать ее, деля мощность на напряжение и брать наименьшее значение. Например, для зарядного устройства на 100 Вт при 4S 16,8 В максимальная сила тока составит 100 Вт / 16,8 В = 5,9 А. Но учтите, что этот ток может меняться в зависимости от изменения напряжения, когда батарея разряжена при 14 В, она может заряжаться быстрее при 100 Вт / 14 В = 7.1 А. Ток будет постепенно уменьшаться по мере увеличения напряжения батареи, в конечном итоге дойдя до 5,9 А.

Выходная мощность зарядного устройства

Мощность зарядного устройства LiPo измеряется в Вт, и рассчитывается умножением напряжения (вольт) и силы тока (ампер). Если блок питания вашего зарядного устройства не отвечает требованиям по питанию, вы можете обнаружить, что зарядка батареи идёт при более низком токе.

Расчёт требуемой мощности:

Чтобы определить мощность требуемого вам зарядного устройства, вы можете умножить требуемое зарядное напряжение на ток. Например, для зарядки LiPo 3S 2000 мАч при 12,6 В при 1C (2A) вам потребуется зарядное устройство, рассчитанное на 25,2 Вт (= 12,6 В x 2 А) или выше. Поэтому ясно, что если вы хотите зарядить при 2C (4A), вам потребуется удвоить мощность до 50,4 Вт.

Обратите внимание, что при работе с различными ячейками LiPo максимальный ток зарядки также меняется, но он не должен превышать максимальную ток зарядки вашего зарядного устройства LiPo. Например, для 50 Вт зарядного устройства, имеющего номинальный ток заряда 5 А, вы обнаружите, что фактический максимальный зарядный ток для батареи 3S составляет всего около 4 А (= 50 Вт / 12,6 В). Но для батареи 2S расчетный результат теперь составляет около 6 А (= 50 Вт / 7,4 В). Но вы не сможете заряжать при 6А, потому что зарядное устройство рассчитано на макс 5 А.

Это пока только оценка, есть также потеря эффективности, поэтому вам определенно нужна более высокая мощность, чем относительно теоритических вычислений. Можно с уверенностью предположить, что потеря мощности составит около 20%, поэтому, если вы смотрите на мощность в 50 Вт, зарядное устройство с мощностью 60 Вт будет хорошим выбором (50 * 120%).

Для параллельной зарядки вам потребуется более высокая мощность 

Как только вы начнете заряжать батареи более высокого напряжения или начнете выполнять параллельную зарядку, вам понадобится более мощное зарядное устройство. Давайте вычислим, сколько энергии нам нужно для параллельной зарядки:

Например, для зарядки шести батареек LiPo 3S 2200mAh при 1C одновременно, максимальный ток заряда составит 13,2 А (= 1C x 2200 мА x 6). И потребность в мощности составит 199,6 Вт (= 13,2 А * 12,6 В * 120%). В этом случае вам потребуется зарядное устройство, рассчитанное на 200 Вт или более, с максимальным зарядовым током 14 А или выше. Вы, безусловно, можете использовать зарядное устройство с более низкой мощностью, единственным недостатком является то, что зарядка займет больше времени, так как она не может обеспечить такую ​​мощность и ток.

Поддерживаемые типы батарей

Для коптеров нам нужна поддержка LiPo, также хорошо иметь поддержку HVLi. Дополнительным плюсом будет поддержка NIMH, которая полезна для спасения переразряженной батареи LiPo, которая не распознаётся зарядным устройством. Некоторые зарядные устройства могут поддерживать другие типы батарей, в том числе NiCad и PB, которые используются в некоторых мультикоптерах.

Режимы зарядного устройства

Здесь представлены основные виды режимов ЗУ, которые вы можете встретить:

Балансировка  уровня  заряда — это самый безопасный и наиболее часто используемый режим зарядки на зарядном устройстве. Как основной провод, так и балансовый подключены к зарядному устройству, поэтому напряжение каждой ячейки контролируется и может быть сбалансировано во время и после зарядки;

Быстрый заряд — зарядка происходит быстрее, потому что устройство не контролирует и не балансирует напряжение отдельных ячеек. ЗУ следит только за общим напряжением, и существует риск перезарядки одной или нескольких батарей;

Разрядка — режим снижает напряжение батареи до минимума, насколько позволяет зарядное устройство (у некоторых 3 В,
у некоторых  3,3 В, это зависит от зарядного устройства и настроек);

Зарядка до режима хранения – устанавливает напряжение батареи до 3,8В, что является напряжением, подходящим для длительного хранения.

Хорошее зарядное устройство должно иметь по крайней мере «режим балансировки заряда», «режим разряда» и «режим хранения».

Поддерживаемые каналы

Большинство зарядных устройств низкой мощности — одноканальные зарядные устройства. Многоканальные зарядные устройства очень мощные, в основном каждый канал может использоваться в качестве отдельного зарядного устройства. Например, с 4-канальным зарядным устройством вы можете заряжать 4 совершенно разных аккумулятора одновременно, независимо от мощности, уровня напряжения, количества ячеек … почти так же, как вы заряжаете их на отдельном зарядном устройстве.

Они великолепны, так как вам не потребуется параллельная плата для зарядки нескольких батарей, и вы можете установить различные настройки для каждого канала, такие как сила тока, что делает его действительно удобным.

Мощность многоканальных зарядных устройств обычно равна сумме мощностей всех каналов.

Дополнительные функции

Вам, вероятно, не нужны все следующие дополнительные функции, но они хороши. И, конечно, функциональность ЗУ напрямую выражается в его стоимости.

Некоторые основные функции зарядного устройства:

  •  ЖК-дисплей с подсветкой.
  • Контроль напряжения каждой ячейки при зарядке.
  • Точное считывание напряжения 0,01-0,02 В.

Некоторые функции безопасности:

  • Дополнительное подтверждение на зарядку.
  • Защита от перенапряжения и потери напряжения.
  • Контроль температуры и настройка предела для защиты от перегрева.
  • Функция тайм-аута (прекратите зарядку через определенный промежуток времени).
  • Предупреждающий зуммер.

И более продвинутые функции зарядного устройства LiPo:

  • Поддержка разных типов аккумуляторов.
  • Измерение внутреннего сопротивления каждой ячейки и всей батареи.
  • Сохранение настроек для LiPo различной ёмкости и количества банок, поэтому вам не нужно настраивать параметры, такие как сила тока и т. д. каждый раз, когда вы их заряжаете.
  • Подключение к компьютеру и графический интерфейс. Некоторые зарядные устройства высокого класса позволяют подключать зарядное устройство до вашего ПК, поэтому вы можете видеть данные в реальном времени, такие как сила тока, уровень напряжения в каждой ячейке, оставшееся время и т. д. На некоторых из них вы даже можете обновить прошивку зарядного устройства.

Выбор источника питания для зарядного устройства Lipo

Если вы планируете купить зарядное устройство со встроенным блоком питания, вы можете пропустить этот раздел.

Зарядные устройства без встроенного источника питания обычно дешевле и легче, однако это означает, что вам придется купить бп отдельно. Блок питания для зарядного устройства может стоить довольно дорого, иногда так же дорого, как и зарядное устройство.

Спецификация зарядного устройства должна указывать вам, каким должно быть входное напряжение (диапазон), и ваш блок питания должен иметь выходное напряжение, соответствующее этому требованию. Блок питания также должен обеспечить достаточную мощность для зарядного устройства. Мощность питания рассчитывается путем умножения выходного тока и напряжения.

Поэтому, если у вас есть зарядное устройство на 100 Вт, вам понадобится блок питания мощностью не менее 100 Вт. Более мощный источник питания не будет иметь никаких преимуществ.

Качество и стоимость зарядного устройства

Зарядное устройство LiPo следует рассматривать как долгосрочную инвестицию, поэтому приобретайте ЗУ исходя не только из нынешних, но и из будущих потребностей, максимально возможного качества.

Самое дорогое зарядное устройство не является лучшим, но хорошее зарядное устройство продаётся по разумной цене. Перечислите свои требования на листе бумаги и найдите зарядные устройства, которым вы будете довольны. Если вам не нужны «причудливые функции», не добавляйте их в свой список.

Если вы не найдете ничего подходящего в магазинах, поищите в интернете, вы найдете огромное количество вариантов с более низкими ценами. Большинство зарядных устройств, которые вы найдете, вероятно, будут сделаны в Китае или других странах. Стереотип о том, что Китай всегда производит плохие продукты, уже давно не актуален. На самом деле большинство продуктов RC сейчас производится в Китае, включая некоторые действительно популярные марки.

Заключение

Выбор зарядного устройства LiPo так же, как и любые другие части коптера, это соотношение цена/качество. Но если вы не попытаетесь разберетесь в этом вопросе, вы не будете уверенны в эффективности ЗУ. Поэтому прочитайте и другие руководства о том, как выбрать зарядное устройство для LiPo, спросите на форумах и убедитесь, что можете выбрать максимально качественный продукт по доступной цене. Эта статья основана на личном опыте, если есть какая-либо ошибка или отсутствует важная информация, пожалуйста, дайте знать.

Счастливых полетов и зарядки!

авт. Oscar Liang

Источник

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии