Сколько ватт должен выдавать мой зарядник для LiPo-аккумуляторов?

Чтобы оценить, сколько ватт требуется зарядному устройству для LiPo, умножьте полное напряжение аккумулятора на предполагаемый ток зарядки. Аккумулятор 4S 5000 мА·ч, заряжаемый при 1C, требует примерно 16,8 В × 5 A, то есть 84 W со стороны аккумулятора. Аккумулятор 6S 5000 мА·ч, заряжаемый при том же токе 5 A, требует примерно 126 W.

Краткий ответ: Рассчитайте идеальную мощность со стороны аккумулятора, затем выберите зарядное устройство с дополнительным запасом. Для одного стандартного аккумулятора 4S 5000 мА·ч практичным начальным вариантом будет зарядное устройство, способное обеспечить около 100 W или более на активный канал. Для одного аккумулятора 6S 5000 мА·ч больше подойдёт примерно 150 W на активный канал.

Не выбирайте зарядное устройство только по максимальному номинальному току. Зарядное устройство с заявленным током 15 A не обязательно сможет отдавать 15 A на LiPo высокого напряжения, поскольку реальным ограничением могут стать его мощность, входная мощность или предел распределения мощности между каналами.

Мощность зарядного устройства для LiPo вкратце

Базовая формула расчёта мощности зарядного устройства для LiPo

При выборе мощности зарядного устройства используйте приблизительное напряжение полного заряда, а не только номинальное напряжение, крупно указанное на этикетке аккумулятора. Это позволяет оценить максимальную требуемую мощность ближе к концу стадии постоянного тока.

Для аккумулятора LiHV используйте полное напряжение, указанное производителем аккумулятора, а не приведённые выше стандартные значения для LiPo.

Как рассчитать ток зарядки по ёмкости аккумулятора

Ёмкость аккумулятора обычно указывается в миллиампер-часах. Перед расчётом скорости C переведите её в ампер-часы.

Приблизительно при 1C:

• 1300 мА·ч = 1,3 A
• 2200 мА·ч = 2,2 A
• 5000 мА·ч = 5 A
• 6000 мА·ч = 6 A
• 8000 мА·ч = 8 A

Более высокая скорость зарядки пропорционально увеличивает требуемую мощность. Аккумулятор, заряжаемый при 2C, требует примерно вдвое большего тока и вдвое большей мощности, чем тот же аккумулятор при 1C.

Полное объяснение режимов 1C, 2C и 5C приведено в статье Объяснение скоростей зарядки LiPo.

Примеры расчёта мощности зарядного устройства LiPo

Практические классы зарядных устройств включают общий эксплуатационный запас, но не являются универсальными спецификациями. Уточняйте фактическое ограничение зарядки аккумулятора, КПД зарядного устройства, охлаждение, источник входного питания и распределение мощности между каналами.

Зачем использовать напряжение полной зарядки в расчёте?

Напряжение аккумулятора повышается на протяжении зарядки. Стандартный LiPo 6S может начинать зарядку примерно с напряжения хранения — около 22,8–23,1 В суммарно, — но при полной зарядке приближается к 25,2 В.

Если зарядное устройство пытается поддерживать ток 5 А:

• При 22,8 В мощность со стороны аккумулятора составляет примерно 114 Вт.
• При 25,2 В мощность со стороны аккумулятора составляет примерно 126 Вт.

Поэтому зарядное устройство мощностью 120 Вт может выдавать около 5 А на раннем этапе зарядки, а затем снижать ток по мере приближения аккумулятора к полному напряжению.

Использование напряжения полной зарядки даёт более полезную оценку максимальной выходной мощности, необходимой для поддержания заданного тока.

Почему зарядное устройство на 15 А не всегда может выдавать 15 А

Фактический выходной ток зарядного устройства ограничивается наименьшим из применимых значений:

• Выбранный пользователем ток
• Спецификация зарядки аккумулятора
• Максимальный ток зарядного устройства
• Максимальная мощность зарядного устройства
• Мощность на канал
• Общая распределяемая мощность
• Доступная входная мощность
• Ограничения по температуре и защите

Рассмотрим зарядное устройство с максимальным током 15 А, но ограниченное мощностью 100 Вт на активном канале.

Поэтому при выборе зарядного устройства необходимо проверять как силу тока, так и мощность.

Какой запас по мощности следует предусмотреть?

Идеальный расчёт мощности со стороны аккумулятора не учитывает:

• Потери при преобразовании в зарядном устройстве
• Мощность, потребляемая дисплеем, вентилятором и электроникой зарядного устройства
• Потери во входном кабеле
• Потери в блоке питания
• Снижение мощности из-за нагрева
• Распределение каналов
• Аккумуляторы большей ёмкости в будущем

Поэтому неразумно выбирать зарядную систему, мощность которой в точности соответствует расчётной мощности со стороны аккумулятора.

Практические примеры:

• Требование к аккумулятору: 42 Вт — выбирайте примерно 60 Вт или больше
• Требование к аккумулятору: 63 Вт — выбирайте примерно 80–100 Вт или больше
• Требование к аккумулятору: 84 Вт — выбирайте примерно 100–120 Вт или больше
• Требование к аккумулятору: 126 Вт — выбирайте примерно 150 Вт или больше
• Требование к аккумулятору: 176 Вт — выбирайте примерно 200–250 Вт или больше

Необходимый запас становится ещё более важным, когда:

• Одновременная зарядка нескольких аккумуляторов
• Использование высокой скорости зарядки C
• Работа в условиях высокой температуры
• Использование длинного входного кабеля
• Работа от источника питания вблизи его максимальной номинальной мощности

Сколько ватт нужно для двух аккумуляторов LiPo?

При независимой двухканальной зарядке рассчитайте каждый аккумулятор отдельно и сложите результаты.

Два аккумулятора 4S 5000 мА·ч при токе 1C

• Один аккумулятор: примерно 84 Вт
• Два аккумулятора: примерно 168 Вт идеальной выходной мощности со стороны аккумуляторов
• Практическая система: примерно 200 Вт или более полезной суммарной выходной мощности зарядного устройства

Два аккумулятора 6S 5000 мА·ч при токе 1C

• Один аккумулятор: примерно 126 Вт
• Два аккумулятора: примерно 252 Вт идеальной выходной мощности со стороны аккумуляторов
• Практическая система: примерно 300 Вт или более полезной суммарной выходной мощности зарядного устройства

Один аккумулятор 4S 5000 мА·ч и один аккумулятор 6S 5000 мА·ч

• Аккумулятор 4S: примерно 84 Вт
• Аккумулятор 6S: примерно 126 Вт
• Суммарно: примерно 210 Вт идеальной выходной мощности со стороны аккумуляторов

Зарядное устройство должно независимо поддерживать количество элементов S и ток для каждого аккумулятора, а его общие входная и выходная мощности должны обеспечивать одновременное выполнение обеих задач.

Мощность на канал и суммарная мощность зарядного устройства

Характеристики двухканальных и многоканальных зарядных устройств могут указываться несколькими способами:

• Максимальная мощность на канал
• Максимальная суммарная мощность
• Динамическое распределение мощности
• Разные ограничения для переменного и постоянного тока
• Более высокую мощность одного канала в синхронном режиме

Заявленные суммарные 400 Вт не обязательно означают, что зарядное устройство выдаёт по 400 Вт на каждый канал. Оно может обеспечивать:

• 200 Вт + 200 Вт
• 400 Вт с динамическим распределением
• 400 Вт на одном канале, но меньше при работе обоих каналов
• Меньшая суммарная мощность при питании от переменного тока

Перед покупкой определите:

Для пользователей, заряжающих аккумуляторы разных типов, независимые каналы обычно удобнее, чем параллельная плата. Прочитайте статью Двухканальное зарядное устройство и параллельная плата зарядки.

Почему мощность зарядного устройства при питании от переменного и постоянного тока может различаться

Зарядное устройство с входом переменного и постоянного тока содержит встроенный источник питания переменного тока. Его зарядная электроника может быть рассчитана на более высокую мощность, чем способен обеспечить встроенный источник питания переменного тока.

Например, зарядное устройство с входом переменного и постоянного тока может обеспечивать:

• Умеренная выходная мощность от бытовой сети переменного тока
• Значительно более высокая выходная мощность от подходящего внешнего источника постоянного тока

Это не означает, что характеристика переменного тока вводит в заблуждение. Она отражает две разные системы входного питания.

Режим переменного тока удобен для:

• Небольших и средних аккумуляторов 2S–4S
• Одного аккумулятора 6S с умеренным током
• Домашней зарядки без внешнего источника питания

Режим постоянного тока удобен для:

• Большие аккумуляторы 4S и 6S
• Более высокая скорость зарядки
• Одновременная зарядка двух аккумуляторов большой ёмкости
• Зарядка с высокой выходной мощностью в полевых условиях или на рабочем столе

Чтобы ознакомиться с полным сравнением, прочитайте Зарядные устройства LiPo с входом переменного и постоянного тока: какое выбрать?.

Сколько ватт должен обеспечивать источник постоянного тока?

Зарядному устройству постоянного тока требуется внешний источник с достаточными напряжением, током и общей мощностью. Мощность источника питания должна превышать предполагаемую выходную мощность на стороне аккумуляторов, поскольку преобразование не бывает абсолютно эффективным.

Предположим, что двум аккумуляторам 6S 5000 мА·ч требуется примерно 252 Вт на стороне аккумуляторов. Источник входного питания также должен покрывать:

• Потери при преобразовании в зарядном устройстве
• Охлаждающие вентиляторы и электроника
• Потери в подводящем кабеле
• Обычный рабочий запас

Система с входной мощностью 300 Вт или выше подходит лучше, чем источник питания с номинальной мощностью ровно 252 Вт.

Не забывайте о входном напряжении. Некоторые зарядные устройства достигают максимальной выходной мощности только при подаче достаточно высокого постоянного напряжения. Источник питания на 12 В большой мощности может не обеспечить такую же производительность зарядного устройства, как совместимый источник с более высоким напряжением.

Выбор между источником питания на 200 и 750 Вт

ToolkitRC ADP200

Источник питания ToolkitRC ADP200 мощностью 200 Вт подходит для систем зарядки постоянным током с умеренной нагрузкой, если суммарная нагрузка зарядного устройства остаётся в пределах допустимых значений напряжения, тока и мощности.

Типичные варианты использования:

• Один аккумулятор 4S 5000 мА·ч с током примерно 1C
• Один аккумулятор 6S 5000 мА·ч с током примерно 1C и достаточным запасом по параметрам системы
• Два небольших аккумулятора на двухканальном зарядном устройстве
• Портативная или компактная зарядка на рабочем столе

Это неподходящий выбор, если предполагаемая нагрузка на зарядное устройство значительно превышает 200 Вт.

ToolkitRC ADP750

Источник питания ToolkitRC ADP750 мощностью 750 Вт поддерживает более высокую суммарную нагрузку зарядного стенда и несколько подключённых устройств при условии совместимости входного напряжения зарядных устройств и правильного распределения мощности.

Типичные варианты использования:

• Несколько одновременно работающих зарядных устройств
• Двухканальная зарядка большим током
• Несколько аккумуляторных сборок 4S или 6S
• Стационарный зарядный стенд
• Зарядка и другое совместимое оборудование постоянного тока

Источник питания большей мощности не подаёт в зарядное устройство избыточную мощность принудительно. Зарядное устройство потребляет мощность в соответствии со своими требованиями к входному питанию. Однако необходимо проверить совместимость по напряжению, допустимую нагрузку разъёма и пропускную способность кабеля.

Как входное напряжение влияет на выходную мощность зарядного устройства

Входная мощность в ваттах — это произведение входного напряжения и тока:

Для обеспечения примерно 500 Вт без учёта потерь:

• При 12 В ток превысил бы 41 А
• При 24 В ток составил бы около 21 А

Более высокое входное напряжение может снизить ток, необходимый в подводящем кабеле и разъёме при той же мощности. Однако зарядное устройство должно явно поддерживать выбранное входное напряжение.

Никогда не превышайте диапазон входного напряжения зарядного устройства в попытке получить больше мощности.

Сколько ватт нужно для параллельной зарядки?

При параллельной зарядке ёмкости складываются, а исходное количество последовательно соединённых ячеек S сохраняется.

Четыре аккумулятора 3S ёмкостью 1500 мА·ч, соединённые параллельно, превращаются в:

• 3S
• Суммарная ёмкость 6000 мА·ч
• 6 А при приблизительно 1C
• Полное напряжение 12,6 В

Идеальная мощность со стороны аккумулятора:

Для трёх аккумуляторов 4S ёмкостью 5000 мА·ч, соединённых параллельно:

• Суммарная ёмкость: 15000 мА·ч
• Примерный ток 1C: 15 А
• Полное напряжение: 16,8 В
• Идеальная мощность со стороны аккумулятора: приблизительно 252 Вт

Зарядное устройство, плата, основной входной провод, разъёмы и источник питания должны поддерживать полный ток и мощность.

Перед использованием платы для параллельного подключения прочитайте статью Как безопасно заряжать LiPo-аккумуляторы параллельно.

Сколько ватт нужно для зарядки током 2C?

При 2C идеальная мощность зарядки удваивается по сравнению с 1C.

Используйте 2C только в том случае, если аккумулятор явно это допускает. Мощность зарядного устройства — лишь одно из требований; аккумулятор, блок питания, провода и разъёмы должны выдерживать увеличенную нагрузку.

Требуется ли для балансировочной зарядки больше ватт?

Балансировочная зарядка обычно не требует значительно большей мощности основной зарядки, чем другая программа полной зарядки с теми же напряжением и током. Основное отличие заключается в том, как зарядное устройство контролирует и завершает последний этап.

Однако эффективность балансировки ограничивается отдельной характеристикой: током балансировки.

Зарядное устройство может иметь:

• Высокая основная мощность зарядки
• Относительно небольшой ток балансировки

Поэтому даже мощное зарядное устройство может долго корректировать разбалансированный аккумулятор ближе к завершению зарядки.

Увеличение заявленной мощности зарядного устройства не приводит автоматически к увеличению тока балансировки. Проверьте обе характеристики.

Нужна ли для режима хранения или разрядки такая же мощность?

Нет. Характеристики зарядки и разрядки обычно различаются.

Зарядное устройство может поддерживать:

• Сотни ватт мощности зарядки
• Всего несколько ватт мощности внутреннего разряда

При внутреннем разряде энергия аккумулятора превращается в тепло внутри зарядного устройства. Для контроля температуры зарядное устройство должно ограничивать мощность.

В результате большой полностью заряженный аккумулятор 6S может разряжаться до напряжения хранения несколько часов, хотя его зарядка заняла около часа.

Не оценивайте эффективность разряда по значению мощности зарядки. Проверьте:

• Мощность внутреннего разряда
• Поддержка внешнего разряда
• Поддержка рекуперативного разряда
• Ограничения по нагреву

Выбор зарядного устройства по набору аккумуляторов

Примеры зарядных устройств и блоков питания

Двухканальная зарядка от постоянного тока

Двухканальное зарядное устройство постоянного тока ToolkitRC M6D подходит пользователям, у которых уже есть совместимый внешний источник постоянного тока и которым нужны две независимые задачи зарядки.

Удобство питания от сети с более мощным каналом постоянного тока

Двухканальное зарядное устройство ToolkitRC M6DAC V2 AC/DC представляет собой гибкий вариант для пользователей, которым нужна работа напрямую от сети и доступ к более высокой выходной мощности от подходящего источника постоянного тока.

Четыре независимые задачи зарядки аккумуляторов

Зарядное устройство с четырьмя каналами ToolkitRC Q6AC разработано для пользователей, которые предпочитают независимые каналы подключению нескольких аккумуляторов к параллельной плате.

Всегда проверяйте актуальные характеристики устройства, ограничения выходной мощности от сети переменного и постоянного тока, мощность каждого канала и требования к входному питанию, прежде чем подбирать зарядное устройство для набора аккумуляторов.

Распространённые ошибки при выборе мощности зарядного устройства LiPo

• Использовать номинальное напряжение во всех расчётах: Напряжение полностью заряженного аккумулятора позволяет точнее оценить максимальную требуемую выходную мощность.
• Выбирать только по максимальному току: На аккумуляторах с большим числом S мощность может первой ограничить ток.
• Выбирать только по максимальному числу S: Поддержка 6S не доказывает, что зарядное устройство достаточно мощное для большого аккумулятора 6S.
• Игнорировать ёмкость аккумулятора: Аккумулятор 6S 1300 мА·ч может требовать меньшей мощности, чем аккумулятор 4S 5000 мА·ч.
• Считать заявленную мощность мощностью одного канала: Это может быть общая мощность, распределяемая между каналами.
• Считать выходы переменного и постоянного тока одинаковыми: Зарядное устройство AC/DC может обеспечивать значительно большую мощность при питании от источника постоянного тока.
• Точно подбирать блок питания по мощности на стороне аккумулятора: Потери при преобразовании и работе требуют запаса мощности.
• Игнорировать входное напряжение: Для достижения полной выходной мощности некоторым зарядным устройствам требуется более высокое совместимое входное напряжение.
• Игнорировать максимальный входной ток: Источник низкого напряжения может потребовать очень высокого тока.
• Забыть о батареях, заряжаемых одновременно: Сложите мощность, необходимую для всех активных каналов.
• Удвоение силы тока без удвоения мощности: Зарядка при токе 2C примерно вдвое увеличивает требуемую мощность.
• Предположение, что мощность зарядного устройства определяет скорость балансировки: Балансировочный ток — это отдельная характеристика.
• Оценка времени хранения по мощности зарядки: Внутренняя мощность разряда обычно намного ниже.
• Выбор без запаса на будущее: Зарядное устройство, рассчитанное точно на один текущий аккумуляторный пакет, может оказаться недостаточным после обновления аккумуляторов.

Покупайте зарядные устройства для LiPo по мощности и количеству каналов

Посмотрите коллекцию зарядных устройств CNHL для LiPo-аккумуляторов, где представлены балансировочные, двухканальные и многоканальные системы зарядки.

Для зарядных устройств ToolkitRC и совместимых источников питания посетите коллекцию ToolkitRC.

Перед заказом подтвердите:

• Максимальное количество ячеек S аккумулятора
• Максимальный ток на канал
• Максимальная мощность на канал
• Суммарная общая выходная мощность
• Ограничение выходной мощности переменного тока
• Ограничение выходной мощности постоянного тока
• Требуемое входное напряжение
• Максимальный входной ток
• Совместимость с источником питания
• Балансировочный ток
• Основной выходной разъём

Часто задаваемые вопросы о мощности зарядных устройств для LiPo

Как рассчитать мощность зарядного устройства для LiPo?

Умножьте примерное напряжение полностью заряженного аккумулятора на заданный ток зарядки. Для аккумулятора 4S, заряжаемого током 5 А, требуется примерно 16,8 В × 5 А, то есть 84 Вт.

Сколько ватт нужно для LiPo-аккумулятора 2S 5000 мА·ч?

При токе около 1C аккумулятору требуется 5 А и примерно 42 Вт при полном напряжении. Зарядное устройство с доступной мощностью активного канала около 60 Вт или более — практичная отправная точка.

Сколько ватт нужно для LiPo-аккумулятора 3S 2200 мА·ч?

При токе 1C требуется примерно 2,2 А и 28 Вт. Зарядного устройства на 50 Вт с поддержкой балансировки 3S обычно достаточно.

Сколько ватт нужно для LiPo-аккумулятора 4S 5000 мА·ч?

При токе 1C требуется около 84 Вт при почти полном напряжении. Для практического запаса выбирайте примерно 100 Вт или более на каждый активный канал.

Сколько ватт нужно для LiPo-аккумулятора 6S 5000 мА·ч?

При токе 1C требуется примерно 126 Вт. Зарядное устройство с доступной мощностью активного канала около 150 Вт или более — практичная отправная точка.

Достаточно ли зарядного устройства на 100 Вт для аккумулятора 6S 5000 мА·ч?

Он может заряжать аккумулятор, но не способен поддерживать полный ток 5 А при напряжении около 25,2 В. Теоретический максимум составляет примерно 4 А без учёта потерь зарядного устройства.

Сколько ватт нужно для двух аккумуляторов 4S 5000 мА·ч?

Два аккумуляторных пакета при токе 1C требуют примерно 168 Вт идеальной выходной мощности со стороны аккумулятора. Система зарядки примерно на 200 Вт или более полезной суммарной выходной мощности обеспечивает более практический запас.

Сколько ватт нужно для двух аккумуляторов 6S 5000 мА·ч?

Два аккумуляторных пакета при токе 1C требуют примерно 252 Вт идеальной выходной мощности со стороны аккумулятора. Выбирайте дополнительный запас по мощности зарядного устройства и входной мощности сверх этого значения.

Требует ли зарядка при 2C вдвое большей мощности?

Примерно да. Ток удваивается, поэтому оптимальная мощность зарядки со стороны аккумулятора также удваивается.

Почему моё зарядное устройство не достигает выбранного значения тока?

Зарядное устройство могло достичь ограничения по мощности, входному питанию, отдельному каналу, общей мощности или температуре. Требуемая мощность увеличивается по мере роста напряжения аккумулятора.

Опасно ли использовать более мощное зарядное устройство для аккумулятора небольшой ёмкости?

Нет, если зарядное устройство позволяет выбрать правильные настройки химического состава, напряжения и тока. Мощное зарядное устройство не подаёт автоматически максимальную мощность в аккумулятор.

Обеспечивает ли источник питания мощностью 750 Вт выдачу 750 Вт на любом зарядном устройстве?

Нет. Зарядное устройство по-прежнему ограничено собственным диапазоном входного напряжения, входным током, мощностью канала и характеристиками общей выходной мощности.

Ускоряет ли зарядка более мощным устройством балансировку?

Это может ускорить этап основной зарядки, если ограничивающим фактором была выходная мощность. Скорость финальной балансировки также зависит от тока балансировки зарядного устройства и состояния аккумулятора.

Рассчитать зарядное устройство на 1C или 2C?

Рассчитайте мощность для скорости зарядки, которую вы действительно планируете использовать и которую допускают ваши аккумуляторы. Зарядное устройство, рассчитанное на 2C, обеспечивает большую гибкость, но характеристики аккумулятора остаются ограничивающим фактором.

Итоговый список проверки мощности зарядного устройства

Требуемая мощность зарядного устройства определяется всей задачей зарядки, а не одной характеристикой на коробке. Количество ячеек аккумулятора задаёт напряжение, ёмкость и показатель C — ток, а число активных каналов — общую нагрузку.

Сначала рассчитайте оптимальную мощность со стороны аккумулятора, затем выберите зарядное устройство и источник питания с достаточной мощностью на канал, общей мощностью и практическим запасом.

Для рекомендаций по конкретным аккумуляторам ознакомьтесь со статьёй Как выбрать подходящее зарядное устройство для LiPo-аккумуляторов 2S, 3S, 4S и 6S. Полный тематический раздел о зарядных устройствах и зарядке см. в руководстве CNHL по зарядке LiPo-аккумуляторов.