Зарядні пристрої для літієвих акумуляторів
Як же правильно заряджати літієві (літій-іонні), літій-полімерні і літій-фосфатні (LiFePO) елементи? Чи можна використовувати для цього зарядку від свинцевих батарей? Що вміють зарядки, що йдуть в комплекті з акумуляторами?
Не вдаючись в тонкощі хімічних відмінностей між літій-іонними Li-Ion і літій-полімерними LiPoly елементами (кому цікаво, може прочитати про це хорошу статтю на Вікіпедії ), В аспекті їх правильної зарядки, всі наші міркування в рівній мірі відносяться до літій-іонним і літій-полімерним елементам. Їх хімія так близька, що метод зарядки літій-полімерних акумуляторів (в народі їх називають просто "Ліполькамі") може бути з успіхом використаний для всіх видів літій-іонних акумуляторів.Насправді, для літій-залізно-фосфатних елементів (LiFePO, в народі їх найчастіше називають "Фосфати"), різниця полягає лише в рівнях напруги одного елемента - середнє 3,2 вольта, а максимальне - обмежена до 3,65 вольт.
Отже, як і будь-який акумулятор, літій легко заряджається від будь-якого джерела постійної напруги, але алгоритм безпечної зарядки достатньо хитрий!
Слід зазначити, що в принципі і існує щось всього два способи зарядки, це стабілізованою струмом або стабілізованою напругою:
1. Для свинцевих автомобільних акумуляторів в зарядний пристрій зазвичай реалізований алгоритм зарядки стабілізованою напругою - наприклад, звичайний автомобільний стабілізатор намагається підтримати напруга на виході 13,6 вольт, а струм обмежений "не навмисно", а самою конструкцією пристрою (конкретно, товщиною дроту в трансформаторі).
2. Для літієвих же елементів необхідний режим зарядки стабілізованою струмом, а напруга в процесі такої зарядки буде поступово зростати! При цьому, якщо напруга зарядки визначити легко, то як дізнатися рекомендований струм зарядки ?! Зазвичай, сам виробник наказує зарядний струм (від 0.2 C до 0.7 C) в залежності від ємності акумулятора (по-англійськи "C apacity").
Про "Capacity" хочеться пояснити докладніше, так як багато хто не розуміє це питання: Тепер нехай у мене батарейка на 36в 13Ач, то її ємність ( "Capacity") яка? Ємність у неї, як я і сказав - 13 ампер * годин, тобто ток 1С для неї буде 13 ампер. Або ток 1С = 13А, для цієї моєї батарейки!
А якщо друга моя батарейка на 20Ач, то для неї 1С = 20А ... .. зрозуміло?
Ага, якщо зрозуміло, то їдемо далі! Для літієвих батарей, які у нас є в продажу , Виробник рекомендує режим зарядки не більше 0,5С - тобто батареї ємністю 13Ач слід заряджати струмом не більше 6,5 ампер.
Але чим визначається закінчення зарядки, і що повинно відбуватися з струмом на останньому етапі зарядки, коли на елементі вже отримано максимально допустима напруга? Найбільш поширені два алгоритму:
1. Базовий алгоритм зарядки рекомендує наступне: при досягненні максимального значення напруги на елементі (зазвичай це 4,2 вольта на кожну клітинку), система зарядки виходить з режиму стабілізації струму і переходить в режим стабілізації напруги, на 10% нижче максимального значення (т. е. 4,2v - 10% = 3,78v). Таке складне дію не кожному зрозуміло, а багато хто навіть запитують, чи не буде виставлена в цей час ток в зворотну сторону ?! Однак, все вірно, якщо враховувати "хімічні" аспекти зарядки - при досягненні 4,2 вольт, батарейка зовсім не є повністю зарядженою! Навпаки, до цього моменту зарядилися тільки самі "погані і слабкі" елементи (які і розрядяться в першу чергу), а основна маса "хороших і ємних" елементів продовжує заряджатися (просто, роблять вони це повільніше "поганих")! Зазвичай, від 40 до 70% маси батареї заряджається повільно ...
2. Альтернативний алгоритм наказує всю зарядку здійснювати стабілізованою струмом 0,18С. А при досягненні максимальної напруги (4,2 вольта на елемент), припиняти зарядку, тому що до цього моменту вже все елементи будуть заряджені ... ..
Дивлячись на ці два способи, спробуйте знайти між ними різницю! Зрозуміло, що перший спосіб швидкий, а другий повільний! Резонно Ви можете запитати, а чому б не заряджати струмом 0,5С до максимального значення, а потім ще пару годин так на зарядці потримати? Вийшов би загальний для двох алгоритмів спосіб?
Звичайно ж ні! Хоча, цим способом і відбувається зазвичай зарядка літію від блоку живлення для свинцевих батарей - таке джерело дає струм в 0,5С - 2С і не має самостійного виключення в кінці зарядки! У спеціальній літературі зазначено, що це призводить до прискореного скорочення кількості "повільних" частинок і, відповідно, до втрати загальної ємності.
Важливо! Якщо Ви збираєтеся використовувати зарядку від свинцевих акумуляторів для літію, то Ви повинні вибрати зарядний пристрій по току не більше 0,2 с і зупиняти зарядку але напрузі або хоча б за часом!
На щастя, ті літівие батареї, які є у нас в продажу, завжди забезпечені оригінальним блоком зарядки, рекомендованим виробником! Це гарантує максимально можливий термін їх служби і зручність експлуатації. Розповім для прикладу, про джерело живлення, який додається спільно з літій-іонним акумулятором 36вольт 13 ампер-годин : Вся індикація процесу зарядки побудована на одному светодиоде, який показує такі значення:
1. Червоний - фаза зарядки стабілізованою струмом.
2. Миготливий фіолетовий - фаза зарядки стабілізованою напругою.
3. Фіолетовий - зарядка закінчена (режим стабілізованої напруги, споживання менш 0,1)
Ймовірно, в більшості інших джерел для зарядки літієвих акумуляторів є схожий алгоритм індикації і ці сигнали можуть бути Вам корисні, для розуміння процесів, що відбуваються всередині батареї!
Як же правильно заряджати літієві (літій-іонні), літій-полімерні і літій-фосфатні (LiFePO) елементи?
Чи можна використовувати для цього зарядку від свинцевих батарей?
Що вміють зарядки, що йдуть в комплекті з акумуляторами?
При цьому, якщо напруга зарядки визначити легко, то як дізнатися рекомендований струм зарядки ?
Зрозуміло?
Але чим визначається закінчення зарядки, і що повинно відбуватися з струмом на останньому етапі зарядки, коли на елементі вже отримано максимально допустима напруга?
Таке складне дію не кожному зрозуміло, а багато хто навіть запитують, чи не буде виставлена в цей час ток в зворотну сторону ?
Резонно Ви можете запитати, а чому б не заряджати струмом 0,5С до максимального значення, а потім ще пару годин так на зарядці потримати?
Вийшов би загальний для двох алгоритмів спосіб?
