Самая недооценённая характеристика зарядного устройства для LiPo: балансировочный ток

Если вы думаете, что знаете всё о Lipo зарядных устройствах, у меня для вас вызов, потому что есть одна характеристика Lipo зарядных устройств, которую часто упускают из виду, и это довольно важно — она может значительно увеличить время цикла зарядки, даже если у вас есть мощное зарядное устройство и мощный блок питания. Этот параметр — ток балансировочной зарядки. В этом блоге мы поговорим о том, почему ток балансировочной зарядки определённо не должен игнорироваться при выборе зарядного устройства.

Когда вы выбираете зарядное устройство, самый главный вопрос, который, как мне кажется, вы должны задать, это сколько времени займет зарядка моих батарей. При достаточном времени очень маленькое слабое зарядное устройство может зарядить очень большую батарею, но кто захочет сидеть часами? Вы будете ждать, пока аккумуляторы зарядятся? Вы хотите летать.

Вы, вероятно, привыкли смотреть на параметры, такие как мощность в ваттах, и здесь мы смотрим на ISDT k2, который имеет мощность 500 ватт на два канала или 200 ватт на один канал, или ток 20 ампер.

Если вы не на 100 процентов уверены, как анализировать эти вещи и понять, сколько времени займет зарядка вашей батареи, достаточно ли для вас 200 Ватт? Достаточно ли 500 Ватт? Но о том, о чём мы сегодня поговорим, никто не задумывается, ну, я говорю "никто". Если вы один из тех, кто уже знает об этом, поздравляю! Но многие это упускают из виду.

Давайте быстро рассмотрим, как работает зарядка и что делает функция балансировки, чтобы понять, почему скорость балансировочной зарядки может быть таким ограничением для производительности ваших зарядных устройств. Здесь мы смотрим на изображение батареи, это 4-х элементная батарея, потому что я не хотел добавлять больше графики в этот блог, всё работает одинаково с 5-элементной, 6-элементной и так далее, неважно, всё работает одинаково.

Мы показываем состояние заряда батареи, эти батареи частично разряжены, желтая часть здесь показывает, насколько они заряжены — напряжение опустилось ближе к 3 вольтам, тогда как при полной зарядке оно было бы 4,2 вольта. В идеальных условиях после разряда батареи все элементы разрядятся одинаково и окажутся на одинаковом напряжении. В идеальных условиях внутреннее сопротивление всех элементов будет одинаковым, поэтому при «высасывании» тока из них ток будет забирается равномерно. На практике это не всегда так, но предположим, что так. Если бы мы заряжали эти элементы, то зарядное устройство подавало бы ток в батарею через основной вывод разряда, который подключен ко всем элементам и заряжает их вместе.

Итак, все элементы заряжаются с одинаковой скоростью, все достигают 4,2 вольта полной зарядки одновременно, и всё прекрасно. Но в реальном мире так не бывает. В реальности внутреннее сопротивление всех элементов не будет идеально совпадать, и даже если вы начнете с полностью заряженной батареи, где все элементы на 4,2 вольта, некоторые элементы во время нормального использования разрядятся до более низкого напряжения, чем другие. И это здесь показано: этот элемент немного выше, этот немного ниже, у всех разный уровень заряда.

Теперь, если мы продолжим и зарядим эти элементы через основной вывод разряда, что и есть обычный способ зарядки, что же произойдет? Когда ток зарядки LiPo течет в элементы через основной вывод разряда, все элементы заряжаются одновременно пропорционально их внутреннему сопротивлению. Так они начинают заполняться. Здесь мы видим проблему, которую и призвана решать балансировка. Все элементы заряжаются примерно с одинаковой скоростью, но элемент с самым высоким напряжением первым достигает 4,2 вольта. Если продолжать зарядку в этот момент, ток будет продолжать поступать во все элементы, потому что так работает зарядка, и этот элемент превысит 4,2 вольта, что является небезопасным состоянием — зарядка выше 4,2 вольта обычно считается опасной. Но другие элементы не достигли 4,2 вольта, что же делать? Зарядное устройство продолжает заряжать все элементы через основной вывод, но чтобы не допустить перезарядки полных элементов, оно начинает как бы высасывать ток из полных элементов, когда они начинают превышать 4,2 вольта и «переливаться». Если представить, что ваша газировка вот-вот закипит и вы ее втягиваете, чтобы не перелилась — именно это происходит с балансировочным выводом. Ток поступает через основной вывод разряда, заполняя все элементы одновременно, а когда один элемент становится слишком заряженным, зарядное устройство забирает ток из полного элемента и продолжает это делать.

Теперь мы можем видеть, что оставшиеся ячейки начинают заполняться, и когда они заполняются, зарядное устройство начинает отбирать ток из них, чтобы не допустить перезарядки выше 4,2 вольта, и затем последняя ячейка достигает 4,2 вольта, и процесс зарядки завершается.

Теперь большинство людей думают не так, как работает балансная зарядка. Большинство думает, что зарядное устройство подаёт ток через балансировочный провод, заряжая каждую отдельную ячейку по очереди, пока она не достигнет 4,2 вольта. Когда каждая достигает 4,2 вольта, зарядка заканчивается, и есть несколько зарядных устройств, которые работают именно так, но обычно они работают иначе. Почему они не работают так, я на самом деле не знаю, возможно, сложно сделать четыре маленьких зарядных устройства, и проще сделать одно большое зарядное устройство с балансировочной процедурой, которая предотвращает перезаряд. Я не знаю точно, почему они делают именно так, но именно так они работают. Проблема в том, что разрядка ячейки очень медленная и неэффективная, по крайней мере, так устроено зарядное устройство. Эти зарядные устройства разряжают, пропуская ток через набор резисторов, фактически превращая заряд в тепло. Возьмём, например, большой онк и проволочный резистор, я не помню мощность, но она может быть в десятках или даже сотнях ватт. Я могу пропустить большой ток через этот огромный элемент. Если поставить вентилятор и дуть на него, я могу разрядить 7810 ампер с 4s lipo battery, и он не перегреется и не повредится. Это огромное устройство, в вашем зарядном такого нет, у вас просто маленький набор резисторов, которые нагреваются, и маленький вентилятор дует на них. Чтобы зарядное устройство не сгорело, оно может разряжать ток только с определённой скоростью, и поэтому, когда вы ставите зарядное устройство в режим хранения, если оно заряжается, оно может работать очень быстро, потому что батарея может принимать большой ток. Но если вы разряжаете, обычно максимальный ток около 2 ампер, и балансировка — это разрядка.

Когда вы выбираете зарядное устройство, вы не должны смотреть только на мощность в ваттах и ток в амперах, хотя это тоже важно, но также прокрутите вниз и найдите в спецификациях балансный ток, потому что балансный ток ограничит, как быстро вы сможете заряжать аккумулятор, когда любой отдельный элемент достигнет 4,2 вольта. Если у вас очень большая батарея, например, 5000 миллиампер-часов 6s, и один из элементов достигает 4,2 вольта и полностью заряжен, а балансный ток составляет 500 миллиампер, что не очень хорошо, есть зарядные устройства с такими характеристиками. Весь процесс зарядки теперь замедлится до 500 миллиампер, потому что ток можно подавать только с такой скоростью, с какой зарядное устройство может снимать его с полностью заряженного элемента, что означает, что если у вас есть зарядное устройство на 500 ватт и 20 ампер, и вы заряжаете эту большую батарею, подавая 500 ватт, до тех пор, пока один из элементов не достигнет 4,2 вольта, а затем мы снимаем 500 миллиампер с батареи, и весь процесс зарядки замедляется.

Если вы когда-либо задумывались, почему зарядка становится очень медленной в самом конце цикла зарядки, это может быть одной из причин. Есть и другие причины, о которых мы не будем говорить. Но если у вашего зарядного устройства очень низкий балансный ток и ваша батарея сильно несбалансирована, или если у вас очень большая батарея с небольшим дисбалансом, то это всё приведёт к тому, что последние проценты цикла зарядки будут очень-очень медленными.

Давайте посмотрим на другое зарядное устройство: Hota D6. У меня есть D6 duo, это D6 Pro, балансный ток составляет 1600 миллиампер, что довольно хорошо, любой балансный ток выше примерно 1-1,5 ампер считается хорошим, балансный ток ниже 1 ампера не так хорош, очевидно, что больше — лучше, но вам нужно сбалансировать все. Все остальные факторы, которые вы учитываете при выборе зарядного устройства, но имейте в виду, что многие зарядные устройства на главной странице продукта не указывают балансный ток, вам нужно скачать руководство или провести собственное исследование. Будьте очень осторожны, потому что есть зарядные устройства, без указания имен, но я знаю, что они существуют, которые имеют впечатляющие характеристики по мощности, но очень плохой балансный ток, и они могут очень долго заряжать ваши аккумуляторы, возможно, от них стоит держаться подальше.

Смотрите полное видео здесь: