Witam . Temat parokrotnie poruszany niemniej jednak chciałem go przedyskutować po raz kolejny. Chodzi o przeróbkę wkrętarki Ni-CD na Li-Ion. Ładowanie jednego ogniwa nie stanowi problemu są nawet specjalizowane układy . Sam niedawno kupiłem ładowarkę mikroprocesorową Xstar VC4. Tutaj jednak zależy mi na maksymalnej prostocie. Posiadam jedną wkrętarkę na 12V i latarkę z ogniwami 18650 i ładowarki do nich to nic innego jak stabilizowane źródło napięcia ( 4,2V dla latarki - jedno ogniwo i 12.9 dla wkrętarki - 3 ogniwa ) z jakimś ograniczeniem prądowym. I wszystko pięknie zapewnia to naładowanie ogniwa do maksymalnego napięcia 4,2 czy 4,3V. Sam zrobiłem prototyp takiej ładowarki dla jednego ogniwa na LM317. Układ jest arcyprosty. Źródło napięcia opornik i stabilizator LM317 ustawiony na 4,2V. Jak robiłem testy ładowanie przebiega podręcznikowo - najpierw CC stały prąd ( dobierany opornikiem przed LM) potem CV - stałe napięcie. I wcale nie potrzeba tu mikroprocesora. Układ po naładowaniu ogniwa przestaje ładować z powodu zrównania potencjałów na wyjściu LM i ogniwie. Dzięki temu nawet jak zostawi się ogniwo włączone do ładowania na długo nie zachodzi obawa o przeładowanie. W przypadku mojej ładowarki potrzebuje kilku ogniw połączonych szeregowo i ładowanie nie jest już takie proste bo nawet w przypadku idealnie dobranego napięcia jeśli jedno ogniwo jest naładowane bardziej to naładuje się wcześniej a prąd ładowania będzie płynął przez nie do pozostałych zatem zachodzi obawa o jego przeładowanie. Stąd potrzeba stosowania balancera, którego zadaniem jest puszczenie prądu do ładowania pozostałych ogniw poza naładowanym już ogniwem. Zapewne dla większości opisałem znane sprawy ale dla pełności nie zaszkodziło pokrótce opisać... Jest proste rozwiązanie na czeskiej stronie Link ale potrzebuję 5 balancerów ( a optymalnie 6 ) i w rękojeści w której są ogniwa nie ma szans tego zmieścić razem z bateriami. Inna sprawa to zapewne sporo by się te balancery grzały...Udało mi się kupić sprawne używane baterie ERI606BAT. Oryginalnie przeznaczone do współpracy wyłącznie z oryginalną ładowarką ERB607CHR. W środku 5 ogniw INR18650-20R Samsunga. Baterie miały podobne napięcie rzędu 3,15V +/- 0,15. Ładowałem je z zasilacza laboratoryjnego ustawionego na 21V i ograniczenie prądowe 0,5A ( czyli coś podobnego co zamierzam zrobić na LM). Ładowały się tym prądem przez prawie 4h po czym zaczął dość spadać ( ładowanie CV) aż do zera. Zatem przyjęły deklarowany przez producenta ładunek 2000mAh. Baterie owe posiadają elektronikę która zabezpiecza ogniwa przed przeładowaniem i przegrzaniem.
Nie jest to jednak balancer bo trudno by tranzystory w obudowach SOT23 zbocznikowały prąd ładowania który przy "fast charge" może wynosić i kilka amperów. Jest to tylko pomiar napięcia każdego ogniwa i wyłączenie ładowania gdy pierwsza się naładuje. Eliminuje to niebezpieczeństwo przeładowania ale niestety po pewnej liczbie cykli powoduje, że akumulatory są nierównomiernie naładowane. I ma to potwierdzenie w praktyce bo kilkakrotnie naprawiałem różne uszkodzone baterie gdzie wystarczyło po prostu doładować do równa wszystkie i cała bateria ogniw odzyskiwała sprawność. Jestem obecnie w trakcie testu gdzie celowo rozładowałem trochę jedno ogniwo potem naładowałem ( wyżej opisaną metodą z zasilacza laboratoryjnego i rozładowałem. Już po tym cyklu obserwuję większe różnice w napięciu na ogniwach. Obecnie ponownie ładuje baterię i wyniki zamieszczę wkrótce w stosownej tabeli.
Oczywiście zastosowanie balancera zapewni jednakowe naładowanie baterii i jednocześnie zabezpieczenie przed przeładowaniem ale ich nie zmieszczę. Rozważałem zastosowanie zamiast tych balancerów kilku diod Zenera 4,2V ale ich charakterystyka jest raczej mało precyzyjna do tych celów
Zatem na koniec tytułowe pytanie czy jeśli nie zastosuje balancerów i ustawię napięcie ładowania 4,2V × ilość ogniw to ma to szansę bytu?
Oczywiście wcześniej naładuję wszystkie ogniwa na max w ładowarce XTAR. Wkrętarkę będę używał osobiście i raz na czas mogę skontrolować napięcie ogniw i w razie potrzeby wyrównać ich ładunki. Jak wspomniałem w fabrycznych konstrukcjach jak ERI606BAT zjawisko zróżnicowania ładunku tez występuje i z czasem się pogłębia co prowadzi do tego, że bateria przestaje funkcjonować.
Nie jest to jednak balancer bo trudno by tranzystory w obudowach SOT23 zbocznikowały prąd ładowania który przy "fast charge" może wynosić i kilka amperów. Jest to tylko pomiar napięcia każdego ogniwa i wyłączenie ładowania gdy pierwsza się naładuje. Eliminuje to niebezpieczeństwo przeładowania ale niestety po pewnej liczbie cykli powoduje, że akumulatory są nierównomiernie naładowane. I ma to potwierdzenie w praktyce bo kilkakrotnie naprawiałem różne uszkodzone baterie gdzie wystarczyło po prostu doładować do równa wszystkie i cała bateria ogniw odzyskiwała sprawność. Jestem obecnie w trakcie testu gdzie celowo rozładowałem trochę jedno ogniwo potem naładowałem ( wyżej opisaną metodą z zasilacza laboratoryjnego i rozładowałem. Już po tym cyklu obserwuję większe różnice w napięciu na ogniwach. Obecnie ponownie ładuje baterię i wyniki zamieszczę wkrótce w stosownej tabeli.
Oczywiście zastosowanie balancera zapewni jednakowe naładowanie baterii i jednocześnie zabezpieczenie przed przeładowaniem ale ich nie zmieszczę. Rozważałem zastosowanie zamiast tych balancerów kilku diod Zenera 4,2V ale ich charakterystyka jest raczej mało precyzyjna do tych celów
Zatem na koniec tytułowe pytanie czy jeśli nie zastosuje balancerów i ustawię napięcie ładowania 4,2V × ilość ogniw to ma to szansę bytu?
Oczywiście wcześniej naładuję wszystkie ogniwa na max w ładowarce XTAR. Wkrętarkę będę używał osobiście i raz na czas mogę skontrolować napięcie ogniw i w razie potrzeby wyrównać ich ładunki. Jak wspomniałem w fabrycznych konstrukcjach jak ERI606BAT zjawisko zróżnicowania ładunku tez występuje i z czasem się pogłębia co prowadzi do tego, że bateria przestaje funkcjonować.