• ACER ASPIRE one happ
  • Найдено более 20 элементов, уточните запрос

Тестирование аккумуляторых батарей на заряд и разряд

Мы поставили эксперимент, пытаясь "разогнать" Li-Ion батарею подъёмом входного напряжения. Наблюдения вышли интересные. Читайте!

Подготовка.

Наше оборудование:

  • электронная нагрузка BK Precision 8500   
  • источник ВК 9123А и нагрузки ВК 8500
 Электронные нагрузки постоянного тока-BK Precision 8500
  •      программируемый источник постоянного тока BK Precision 9120A
 Программируемый источник постоянного тока - BK Precision 9120A

Вышеперечисленная аппаратура позволяет моделировать циклы заряда-разряда, рисовать графики и отслеживать динамику происходящих процессов в реальном времени.

Предмет тестирования – ноутбучный аккумулятор iB-A112H (5200 мАч, 16,8В).


Стадии зарядки литий-ионных аккумуляторов

1. Предварительная. Начинается, только если входное напряжение выше внутреннего хотя бы на 50мВ. В случае сильной разряженности (2,7 – 2,9 В) сначала стартует т.н. «капельная зарядка» (0.1C).

2. Главная. Постоянный ток подаётся до набора 4,2В каждым аккумуляторным блоком.

3. Дозарядка. Напряжение остаётся тем же, но сила плавно снижается. Встроенный контроллер при этом постоянно следит за обоими показателями, предотвращая нештатные ситуации.

 

Ход работы

Мы планируем начать с зарядки 16В, но каждый следующий цикл будем поднимать напряжение на 0,05В для каждого литий-ионного блока №18650. Поскольку в выбранном нами аккумуляторе их 8, то общий прирост каждый раз будет составлять 0,4В.  Заряжающий во всех случаях будет равен 3А, разряжающий – 1,5А.

            1. Заряд при 16В

На графике отчётливо видны две стадии процесса. До 16В аккумулятор заряжался постоянным током, причём эта стадия прошла аномально быстро (20 минут). Причина – недостаточно высокое входное напряжение.
Вторая стадия - с постепенным снижением силы тока - заняла чуть больше трёх часов. Можно предположить, что из-за низкого входного вольтажа номинальная ёмкость так и не была набрана. Проверим?  
Заряд Li-ion батареи напряжением 16V и силой тока 3 ампера   
       Разряд

Как следует из иллюстрации, наши опасения оправдались. Батарея смогла отдать лишь 4200 мАч из декларированных производителем 5200. Этот тест говорит о необходимости тщательного выбора зарядного устройства для ваших целей.

Поднимаем напряжение!

Разряд Li-ion батареи нагрузкой 1.5 ампера, заряженной напряжением 16V
 2. Заряд при 16,4В
На этот раз первая фаза заняла уже около часа. Это хороший знак. Быстрое падение силы тока на втором этапе также свидетельствует о том, что предыдущий прошёл более полноценно. Посмотрим, что с ёмкостью.
Заряд Li-ion батареи напряжением 16,4V и силой тока 3 ампера
    Разряд

В полном соответствии с нашими ожиданиями, ёмкость выросла, до ещё не до номинала – 4800 мАч из 5200. 

Разряд Li-ion батареи нагрузкой 1.5 ампера, заряженной напряжением 16.4V
 3. Заряд при 16,8В16,8 вольт - предусмотренный производителем стандарт, и именно на него рассчитан комплектный блок питания.

Как следует из графика, набор напряжения занял 1 час 10 минут. Кривая силы тока на второй стадии оказалась ещё резче, чем в предыдущем испытании. Весь процесс занял три с половиной часа, при этом устройство оставалось прохладным на ощупь.

Заряд Li-ion батареи напряжением 16,8V и силой тока 3 ампера
     Разряд
Вот наше тестирование и подтвердило соответствие батареи её заявленному объёму: 5200 мАч. Всё, как обещал производитель.
Разряд Li-ion батареи нагрузкой 1.5 ампера, заряженной напряжением 16.8V
    4. Заряд при 17,2В
Первая стадия заметно увеличилась – до 1 часа 45 минут. Зато вторая после часа с небольшим внезапно оборвалась аварийным отключением. Похоже, сработала защита от перегрева или перезаряда.

Теперь озвучим главный интересующий нас вопрос: целесообразно ли превышать входной вольтаж, чтобы добиться максимального запаса энергии? Сейчас увидим!

Заряд Li-ion батареи напряжением 17,2V и силой тока 3 ампера
     Разряд

Сразу обратим внимание на аномальную кривую в верхнем левом углу иллюстрации. Видимо, этот «аппендикс» – результат работы контроллера, корректирующего рабочие напряжения и удерживающего их в безопасных рамках. И с этой задачей схема защиты справилась: на протяжении всей отдачи тока накопленный избыточный вольтаж успешно отсекался. Порадовала и ёмкость: целых 5600 мАч! Но читайте дальше.

Разряд Li-ion батареи нагрузкой 1.5 ампера, заряженной напряжением 17.2V
 5. Заряд при 17,6В, попытка №1
На этот раз защитная логика батареи вдруг проявила свой норов и отключила её от питания, решительно отказавшись продолжать. Это возмутительное поведение побудило нас искать способы завершить эксперимент во что бы то ни стало. В итоге мы перепаяли один из входных контактов, выведя его из-под «зоны ответственности» контроллера.
Заблокированный процесс заряда Li-ion аккумуляторной батареи при напряжении 17.6V
 5а. Попытка №2
Операция прошла результативно: за час и 40 минут батарея набрала желаемый вольтаж и дозарядилась. Элементы заметно нагрелись – плохой знак, чреватый последствиями от ускоренного износа до самовозгорания.

Заряд Li-ion батареи напряжением 17,6V и силой тока 3 ампера
     Разряд

Накопленный ток - без малого 6000 мАч - хотя и впечатляет, но перегрев и вынужденность пайки дают понять, что повседневная эксплуатация батареи в таких условиях будет невозможна.
Разряд Li-ion батареи нагрузкой 1.5 ампера, заряженной напряжением 17.6V
 6. Заряд при 18В
Эти три с половиной часа мы провели, что называется, «на цыпочках», всё время следя за нагревом и косясь на приготовленные огнетушитель и песок. К счастью, обошлось.

Заряд Li-ion батареи напряжением 18V и силой тока 3 ампера
     Разряд

Почти 6400 мАч, но надо сразу оговориться: для аккумулятора этот эксперимент стал последним. Когда мы попытались снова его зарядить, выяснилось, что защитная логика окончательно разомкнула контур, констатировав смерть iB-A112H.
Разряд Li-ion батареи нагрузкой 1.5 ампера, заряженной напряжением 18V

Выводы

С одной стороны, чем выше вольтаж при зарядке, тем выше ёмкость, поэтому экономически целесообразно будет поддерживать его близким к максимуму. С другой – параллельно с ним растёт эксплуатационный нагрев, что сокращает срок службы элементов и чревато пожаром. Разумеется, производитель тщательно подбирает «золотую середину» сообразно нормам безопасности и ожидаемым эксплуатационным характеристикам.

Отсюда вывод: любая «домашняя» модификация заводских параметров Li-Ion аккумуляторов недопустима.

И ещё: литий-ионные элементы имеют очень жёсткий допуск по входному вольтажу, всего +- 0,05В. Поэтому зарядные устройства должны в точности соответствовать их запросам.


к списку материалов
г Москва, 21 Февраля 2019
Достоинства
Принимают оплату картой
Недостатки
Хорошо-бы до 21 самовывоз...
Комментарий:
Накануне поездки на Ямал коллега попросила привезти ей аккумулятор на не молодой самсунг. Выбирал по маркету, нашел это место, с учетом бесплатного самовывоза цена была минимальная. Проход по зданию до офиса - это, конечно, небольшой квест, но решаемый ...
Читать полностью
г Подольск, Московская Область, 22 Февраля 2019
Достоинства
Хороший магазин, есть батареи практически на все фотоаппараты и ноуты. Быстрая доставка, очень порадовало то, что можно сразу проверить батарею, прямо в пункте выдачи
Недостатки
Комментарий:
г Москва, 22 Февраля 2019
Достоинства
Быстрая доставка в пункт самовывоза, остается только прийти ...
Недостатки
Не обнаружил.
Комментарий:
Искал аккумулятор для рации которые уже не выпускаются, в бил в поиск наткнулся на этот магазин, заказал товар в течении часа перезвонили уточнили, через день поехал и забрал товар, нет не каких очередей ...
Читать полностью
г Нижний Новгород, Нижегородская Область, 23 Марта 2019
Достоинства
Быстро и без проблем
Недостатки
Комментарий:
д Пушкино, Московская Область, 23 Марта 2019
Достоинства
Батарея соответствует описанию
Недостатки
Пару дней на доставку до пункта самовывоза - не критично, если информируют (информируют на всех этапах)
Комментарий:
г Самара, Самарская Область, 22 Марта 2019
Достоинства
Богатый ассортимент, быстрая обработка заказа и доставка.
Недостатки
нет
Комментарий:
Всем рекомендую.
г Тюмень, Тюменская Область, 22 Марта 2019
Достоинства
описание товара- краткость ,точность
Недостатки
не выявлено!!!!
Комментарий:
все отслеживалось и все в срок супер так держать
г Москва, 17 Марта 2019
Достоинства
Вышла из строя батарея робота-пылесоса. Очень быстро подобрал на сайте, заказал... быстро доставили в Оренбургскую область!!! Качество батареи отличное, пылесос опять живёт и помогает по дому!
Недостатки
Комментарий:
г Барнаул, Алтайский Край, 17 Марта 2019
Достоинства
Удобство оформления заказа,быстрая обработка и доставка!!
Недостатки
нет
Комментарий:
Хороший магазин,мне все понравилось особенно что не требуют предоплату и можно проверить работоспособность заказа прямо в центре выдачи. Отличный магазин!!!
г Барнаул, Алтайский Край, 16 Марта 2019
Достоинства
Удобство оформления заказа,быстрая обработка и доставка!!
Недостатки
Комментарий:
Хороший магазин,мне все понравилось особенно что не требуют предоплату и можно проверить работоспособность заказа прямо в центре выдачи. Отличный магазин!!!