[jumbo 0]

В инете много информации по режимам оптимальной быстрой автоматической зарядки, но я так до конца и не уяснил минусы простейшей зарядки в начале фиксированным током 0.3-0.5C, в конце - фиксированным напряжением (для NiMh - 1.5В на банку, для Li-Ion - 4.15 - 4.2В)

Вижу, что:

1) увеличивается время зарядки

2) возможен некоторый недозаряд.

 

Есть ли другие проблемы? В особенности, насколько такая зарядка плоха (или хороша) аккумуляторам?

Причина интереса - хочу сделать универсальное ЗУ для заряда всего, что под руку попадет (1-2-3 мизинчика / пальчика NiMh, Li-Ion от сотовых и т.п.) от всего, что может выдать нужное напряжение и ток (USB, 12V, розетка + адаптер). Полное время заряда в пределах 8-10 часов и недозаряд в пределах 10-20% не смущают. А реализовать источник тока с ограничением напряжения (или наоборот) без всяких хитрых прибамбасов очень легко.

Изменено 7 июня, 2012 пользователем Jumbo

[Alex11 3]

Для лития в таком режиме все будет хорошо, но нужно достаточно точно держать 4.2 В. Опять-таки, как различать аккумуляторы? Переключателем? Для NiMh будет недозаряд. Боюсь, что больше 20%.

[kovigor 5]

А реализовать источник тока с ограничением напряжения (или наоборот) без всяких хитрых прибамбасов очень легко.

 

Li-Ion при несоблюдении алгоритма зарядки может попросту взорваться. Скачайте апп.ноуты у того же Панасоника и почитайте, как и что можно и нужно заряжать ...

 

http://www.panasonic.com/industrial/batter...ithium-ion.aspx

 

http://www.panasonic.com/industrial/batter...al-hydride.aspx

 

 

[jumbo 0]

Для лития в таком режиме все будет хорошо, но нужно достаточно точно держать 4.2 В. Опять-таки, как различать аккумуляторы? Переключателем?

Да, конечно, выбирать ток и пороговое напряжение переключателями.

Литий я несколько раз заряжал таким способом. Порог ставил около 4.17-4.18 В (проверял 3-мя вольтметрами). И, на всякий случай, в железную кружку аккумулятор клал (чтобы "расплавленный металл не закапал казенные сапоги" © :) ). Типа, "надевал на свечку презерватив", но все нормально было. Даже не грелись. Сколько получался недозаряд - не знаю, т.к. акки были уже дохловатые. Но по ощущениям нормально заряжались.

 

Кстати, на всякий противопожарный, стоит добавить защиту от перегрева. Литий ведь, вроде, обязан сильно нагреться перед взрывом. Термистор четко почувствует. Это должно спасти и при невнимательном выставлении порогового напряжения.

Можно, конечно, и останавливать быстрый заряд по повышению температуры, но что-то у меня душа противится так издеваться над аккумуляторами. Хотя, некоторые фирменные зарядки греют их будь здоров! Опять же, в штатном режиме закладываться на температуру стремно - вдруг не сработает?

 

Для NiMh будет недозаряд. Боюсь, что больше 20%.

Это из-за бугорка напряжения в конце заряда? Но ведь у NiMh он не такой выраженный, как у NiCd. И проявляется только при больших токах заряда. А в данном случае при приближении к пороговому напряжению ток сильно падать начнет - сделать идеально прямоугольную ВАХ зарядки все равно нереально. Да оно и не надо.

 

Здесь основной вопрос, ИМХО, это какое пороговое напряжение для NiMh выбрать, чтобы более-менее их зарядить и не перезаряжать сильно. Интересно, насколько оно стабильно будет для разных экземпляров.

 

Li-Ion при несоблюдении алгоритма зарядки может попросту взорваться. Скачайте апп.ноуты у того же Панасоника и почитайте, как и что можно и нужно заряжать ...

Да, я много читал про это. И смотрел видео, как они взрываются. Впечатляет! Но для других кулибиных напоминание лишним не будет!

 

З.Ы. Вот нашел толковую статью про NiMh:powerinfo.ru/accumulator-nimh.php с ответами на все мои вопросы. В частности:

 

Для Ni-MH аккумуляторов не рекомендуется заряд при постоянном напряжении, так как может произойти "тепловой выход из строя" аккумуляторов. Это связано с тем, что в конце заряда происходит повышение тока, который пропорционален разности между напряжением электропитания и напряжением аккумулятора, а напряжение аккумулятора в конце заряда понижается из-за повышения температуры.

 

Так что, тепловой контроль вводить придется. Там же и про Li-ion статья есть. Ну очень толково все расписано. Классный сайт!

Изменено 8 июня, 2012 пользователем Jumbo

[alexvu 5]

В инете много информации по режимам оптимальной быстрой автоматической зарядки, но я так до конца и не уяснил минусы простейшей зарядки

Минус в том, что простейшая зарядка неоптимальна :)

 

В некоторых случаях все будет ок, а в других возможны проблемы.

Тем более, что Вы хотите гипер-универсальное ЗУ, а значит, не сможете проверить работу во всех режимах.

 

Подскажу, что есть проекты универсальных импульсных ЗУ на микроконтроллерах, у AVR даже даташит такой есть.

Можете сначала повторить, а потом расширять и совершенствовать его беспредельно.

[jumbo 0]

Минус в том, что простейшая зарядка неоптимальна :)

В каком смысле неоптимальна? Свои допущения я изложил в первом посте. Есть что-то еще?

 

В некоторых случаях все будет ок, а в других возможны проблемы.

Тем более, что Вы хотите гипер-универсальное ЗУ, а значит, не сможете проверить работу во всех режимах.

А во всех возможных режимах и не требуется - достаточно проверить ограничение тока и напряжения. Ну и влияние входного напряжения.

А какого рода возможны проблемы? Недозаряд? Умирание NiMH от перезаряда? Взрыв лития при перезаряде? Два последних случая, ИМХО, исключаются надежным ограничением напряжения.

 

Подскажу, что есть проекты универсальных импульсных ЗУ на микроконтроллерах, у AVR даже даташит такой есть.

Можете сначала повторить, а потом расширять и совершенствовать его беспредельно.

Посмотрел из любопытства. Вот здесь, например, неплохо описано. Спору нет - МК, конечно, позволяет все, что хочешь, но городить этот огород ради оптимальности - не, это не мой метод :). Оставлю это спецам по микроконтроллерам. Да и проблем может возникнуть больше, чем с простым ограничением тока и напряжения. Например, действительно взорвется еще литий из-за мелкой ошибки в программе...

 

В общем, сваял таки я на досуге несложный и предельно универсальный девайс. По-простому, по-колхозному, на коленке, с помощью лома и какой-то матери :). Собрал в корпусе от покупной универсальной зарядки для мизинчиков, пальчиков и бОльших. Но уж больно она тупая была, да и лития не знала. Пока полет нормальный, всем доволен, но выводы делать рановато - тесты длительные и мелкая доводка требуется. Немного погодя выложу схему и результаты натурных испытаний. Разрядку надо еще слепить для проведения КТЦ. Для 1.2В это оказалось не так тривиально, как думалось...

Изменено 25 июня, 2012 пользователем Jumbo

[alexvu 5]

Прежде всего, я слышал о быстром заряде NiMh током 0.5С до определенной степени заряда и затем 0.1C до ограничения напряжения. Что будет, если все время держать ток 0.5С - не знаю. Наверное, акк может перегреться и испортиться.

То же с литием, там надо _прекращать_ заряд при определенном условии (например, снижение тока), а не просто держать стаб. напряжение, пока не надоест. Думаю, шутить с этим условием также не полезно.

То есть выбираем одно из трех:

1) медленный заряд с вероятностью недозаряда,

2) быстрый заряд с вероятностью испортить акк,

3) оптимальный режим заряда, с некоторым усложнением схемы.

[pwn 0]

Кстати, на всякий противопожарный, стоит добавить защиту от перегрева. Литий ведь, вроде, обязан сильно нагреться перед взрывом. Термистор четко почувствует. Это должно спасти и при невнимательном выставлении порогового напряжения.

Поставить оно то можно, но... толку от нее

Если при вашем предполагаемом режиме заряда вдруг пошел резкий разогрев литиевого акка, то максимум что сможет выдать такая защита, это сигнал экстренной эвакуации горе заряжальщика. Ибо акк уже кортонул внутри, процесс пошел и остановится он только тогда, когда выгорит весь имеющийся в наличии литий. Литиевые акки весьма опасный девайс, и чем больше емкость тем осторожнее с ним надо обращаться. Если здровье/имущество дороги. Американские вояки одно время юзали у себя литиевые акки большой емкости, но потом откатились на обычные: если в такой акк попадет пуля, то фейрвек такой - зажигательные снаряды курят в сторонке. И ему не важно что даст коротыш внутри, пуля или тупой зарядник.

[jumbo 0]

Сваял-таки зарядку. Правда, она получилась не такой уж простейшей - на основе DC-DC. Вход - от 5 до 14В. С месяц уже пользуюсь - доволен, как слон! :yeah:

Заряжал дохлый NiMh AAA в мультиметре, дохлый LiIon от мобильника в другом мультиметре, 18650 LiIon в фонарике, LiIon от коммуникатора в подсветке для эл.книжки. Интересно, что последний напрочь отказывался работать в коммуникаторе, но прекрасно работает в этой самодельной подсветке при токах заряда-разряда не более 100мА. При этом измеренная на разряднике под током 100мА емкость оказалась около 1100 МАЧ (аккумулятору уже больше 5 лет, начальная емкость была 1350 МАЧ).

 

Поставить оно то можно, но... толку от нее...

Термозащиту не ставил - просто для лития ограничил напряжение 4.15В. Сначала клал аккумулятор в железную кружку от греха подальше, но никакого разогрева не наблюдал. Ускоренную зарядку начальным током 0.5С - 1С не делал. Максимум - 0.3С. Полная зарядка - за ночь или подольше - часов 10-12. Небольшой недозаряд из-за ограничения 4.15В практически не ощущается. Зато ресурс будет больше. Похоже, теперь все дохлые аккумуляторы от старых мобил получат новую жизнь :)

Изменено 7 августа, 2012 пользователем Jumbo

[alexvu 5]

Похоже, теперь все дохлые аккумуляторы от старых мобил получат новую жизнь :)

Не получат. Емкость у них снижена в разы. Разве что такая "новая жизнь" Вас устраивает...

[jumbo 0]

Не получат. Емкость у них снижена в разы. Разве что такая "новая жизнь" Вас устраивает...

А Вы в этом абсолютно уверены? Сами проверяли? Или только в книжке прочитали?

Конечно, LiIon можно и насмерть убить глубоким разрядом или перезарядом, но если этого не делали, то вполне есть шансы.

Я проверил, как писал выше - за 5 с лишком лет емкость аккумулятора от коммуникатора снизилась с 1350 МАЧ до 1100 МАЧ. То есть, не "в разы", а всего на 20%!. Сам удивился. Проверил коммуникатор - вырубается уже при 3.1В ХХ (сколько под нагрузкой - не знаю - не подцеплялся). Старый аккумулятор фирменный - панасоник. Но, думаю, все равно из Китая. При этом сейчас он очень не любит больших токов заряда-разряда (больше 200-300мА). При этом у него сильно растет внутреннее сопротивление. Но при "нежном" заряде током до 200мА с ограничением напряжения и потреблении 100 мА работает прекрасно! Видимо, у него там с физикой-химией что-то не то - не может обеспечить быстрых процессов, а не торопясь работает нормально (все почти как у людей :)). Сколько он так проживет - не знаю. Может, и до следующей смены акка в коммуникаторе или самого коммуникатора доживет. Посмотрим. С аккумулятором 650 МАЧ от мобильника - аналогичная ситуация. Это меня вполне устраивает

Изменено 8 августа, 2012 пользователем Jumbo

[alexvu 5]

На сниженных токах разряда не проверял, возможно, действительно не столько емкость снижается, сколько сопротивление растет.

Кстати, я еще читал, что "у них" в военных и прочих местах, где требуется большой срок службы и надежность, берут (почти?) такие же литиевые аккумы и заряжают их до напряжения 3.9 В. При этом несколько снижается запасенная емкость, но зато значительно увеличивается срок службы. Потому что деградация электродов происходит именно при напряжениях выше 4 В. Подробности процесса там были описаны. Но так надо делать с начала эксплуатации, а не после пары лет обычной работы.

[jumbo 0]

На сниженных токах разряда не проверял, возможно, действительно не столько емкость снижается, сколько сопротивление растет.

Причем оно зависит от тока! Замеров не делал, но на глаз видел, что при превышении некоторого тока напряжение падает нелинейно. Ну или ЭДС уменьшается - не знаю. Уже не суть.

 

Вчера замерил емкость еще одного валявшегося аккумулятора 650 МАЧ от мобилы. Мобильник был куплен лет 6-7 назад и давно уже сдох. Аккумулятор хранился заряженным. Подзарядил его до 4.1В. При разряде током 200мА он выдал около 500 МАЧ. Вполне нормально, ИМХО.

Примечательно, что аккумулятор защищенный, но отрубался только при выходном напряжении 2.5В. При восстановлении после "отруба" кратковременной (секунда) зарядкой напряжение ХХ быстро повышалось до 2.7-2.8В. Вот теперь думаю - стоит ли ему делать внешнюю защиту на 2.9-3В или и без нее поживет? Думаю, что поживет.

Изменено 9 августа, 2012 пользователем Jumbo