Номинальное напряжение аккумулятора: Что такое и как правильно замерить напряжение аккумулятора.

Какое напряжение Li-ion аккумулятора лучше

При выборе Li-ion аккумуляторов учитываются разные характеристики: типоразмер, наличие защиты, бренд, циклический ресурс, допустимые токи заряда и разряда. Но главную роль играют 2 параметра – емкость и номинальное напряжение. У большинства литий-ионных элементов номинальное напряжение равно 3,6 или 3,7 В.

Но встречаются и ячейки с отличающимся вольтажом. Например, элементы питания на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4) имеют номинальное напряжение 3,2 вольта. Встречаются в продаже и литий-ионные ячейки с увеличенным напряжением: 3,75 В, 3,8 В, 3,85 В. О том, какое напряжение Li-ion аккумулятора лучше, почему и что зависит от этого параметра, проанализируем в этой статье.

Типы напряжений

Этот параметр включает несколько видов:

1. Номинальное напряжение – измеряется в средней точке графика разряда. Как правило, составляет 3,6 или 3,7 В.
2. Реальное или рабочее – бывает от 2,4 до 4,4 В.
3. Минимальное – допустимое значение, до которого аккумулятор может разрядиться без потери своих эксплуатационных характеристик. Для большинства литиевых ячеек составляет 2,4–2,5 В, а для высоковольтных моделей – 2,8–3 В.
4. Максимальное – допустимый верхний предел, превышение которого считается перезарядом и вредит работоспособности аккумулятора. Как правило, составляет от 4,2 В у большинства до 4,35–4,4 В у высоковольтных моделей.

Как меняется напряжение при работе Li-ion аккумулятора?

Когда элемент питания полностью заряжен (уровень заряда равен 100%), его вольтаж составляет 4,2–4,4 В, в зависимости от характеристик модели. При дальнейшем подключении к нагрузке аккум отдает накопленную энергию и постепенно разряжается, удерживая при этом номинальный вольтаж 3,6–3,7 В (±0,1 В при разрядном токе 0,2–0,5С).

Когда уровень остаточного заряда достигает 20% от накопленной емкости, напряжение снижается до 3 В. Чтобы не допустить глубокого разряда и химической деградации аккума, BMS плата отключает его от нагрузки. Обычно это происходит при снижении напряжения до 3–2,75 В. Когда разряженные элементы подключаются к зарядному устройству, их вольтаж снова увеличивается до 4,2–4,4 В.

Параметры зарядки Li-ion аккумуляторов

До какого напряжения заряжать Li-ion аккумулятор – зависит от параметров конкретной модели, но для большинства литиевых элементов верхний предел составляет 4,2 В. Кроме напряжения полного заряда, важную роль при выборе зарядного устройства играет допустимый ток заряда. Он может составлять от 0,5С до 1С, где С – это значение емкости. Например, аккум емкостью 2500 мАч допускается заряжать током от 1,25 А до 2,5 А.

Влияние химического состава

Литий-ионные аккумуляторы бывают разных подвидов, с некоторыми различиями в электрохимической системе. Эти различия влияют на рабочие параметры аккумов, в т. ч. и на значения напряжения. В зависимости от используемого активного вещества, различают литий-кобальтовые, литий-марганцевые, литий-железо-фосфатные, литий-титанатные и другие подвиды Li-ion элементов питания.

Самые популярные категории и их основные характеристики приведены в таблице.

Обозначение	ICR	INR или NCM	IMR или LMO	NCR или NCA	IFR или LFP
Формула активного вещества (материал катода)	LiCoO2	Li(NiCoMn)O2	LiMn2O4	Li(NiCoAl)O2	LiFePO4
Номинальное напряжение	3,6 В, 3,7 В	3,6 В, 3,7 В	3,6 В, 3,7 В, 3,8 В	3,6 В	3,2 В, 3,3 В
U min	2,5 В, 2,75 В	2,5 В	2,0 В, 2,5 В	2,5 В, 2,75 В	2 В
U max	4,25 В	4,25 В, 4,35 В	4,25 В	4,25 В	3,65 В
Ток разряда	1С	1С, 2С	10С, кратковременно – до 30С	1С	25С, кратковременно – до 40С
Допустимый ток заряда	0,7С, 1С	0,7С, 1С	0,7С, 1С, 3С	0,7С	1С–4С
Срок службы	До 1000 циклов	До 2000 циклов	До 700 циклов	Более 500 циклов	Более 3000 циклов

Различия в характеристиках объясняются разным составом аккумуляторов, а именно использованием в роли катодного материала оксидов кобальта, никель-марганец-кобальта, марганца, никель-кобальт-алюминия или железо-фосфата.

Методы повышения напряжения

Для повышения напряжения ячеек нужно снизить их внутреннее сопротивление. Для этого производители экспериментируют с материалами катода и анода, совершенствуют известные схемы и формулы, разрабатывают и внедряют инновационные добавки к электролиту. На каждом этапе они стараются найти компромисс между емкостью, токоотдачей и сроком службы элементов питания.

Кроме распространенных моделей на 3,6 и 3,7 В, можно встретить Li-ion аккумы на 3,75 В, 3,8 В, 3,85 В. В частности, батареи с вольтажом порядка 3,8 В широко используются в смартфонах. Такие элементы питания называют высоковольтными и обычно обозначают LiHV или High Voltage Li-ion. Заряжаются они не до 4,2, а до 4,4 В. Чтобы достичь таких значений, производители прибегают к разным хитростям, например, покрывают поверхность катода тонким слоем специальных материалов и включают добавки в электролит.

Какое напряжение лучше?

Существенной разницы между элементами питания с номинальным напряжением 3,6 В и 3,7 В при эксплуатации не наблюдается. Тем не менее, увеличение этого параметра влечет за собой возрастание энергоемкости. Известно, что для приблизительного расчета запасаемой емкости (в ватт-часах) достаточно умножить напряжение в вольтах на емкость в ампер-часах. Чем больше это значение, тем выше энергоемкость аккумулятора.

С другой стороны, у аккумуляторов с увеличенным вольтажом бывает меньший циклический ресурс. И наоборот, аккумы с меньшим напряжением могут значительно превосходить конкурентов по остальным не менее важным параметрам. Яркий пример таких аккумуляторов – модели на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4).

Преимущества LFP аккумуляторов

Несмотря на меньшее напряжение (3,2 В), они превосходят конкурентов по таким параметрам как:

• диапазон рабочих температур от -30 до +50 °С;
• увеличенный циклический ресурс – минимум 2000 циклов;
• меньшая подверженность эффекту старения – при хранении емкость падает всего на 1,5% в год;
• термическая и химическая стабильность;
• безопасность эксплуатации;
• устойчивость к возгоранию, даже при разгерметизации;
• простота утилизации;
• устойчивость к глубокому разряду, перезаряду, короткому замыканию, перегреву;
• способность выдерживать токи разряда до 25С и увеличенный зарядный ток;
• меньшее время заряда.

И хотя удельная энергоемкость у LFP ячеек на 14% меньше, чем у Li-ion элементов других типов, во многих случаях этот аспект отходит на второй план. Например, при выборе аккумуляторных батарей для электровелосипедов и других видов персонального транспорта для круглогодичной эксплуатации лучшими заслуженно считаются АКБ типа LiFePO4. Также они предпочтительны в качестве тяговых АКБ для лодочных моторов и в целом для жестких условий эксплуатации.

Поэтому правильно выбирать Li-ion аккумуляторы не только и не столько по напряжению, как по всей совокупности характеристик.

Ранее в блоге VirtusTec.ru вышла статья о видах АКБ для активного отдыха.

Напряжение на аккумуляторе автомобиля: таблица заряда, как замерить

Номинальное напряжение работы автомобильного аккумулятора – основной показатель его нормальной работы. Необходимо постоянно следить за данной характеристикой.

Существует несколько способов проверки состояния АКБ – желательно контролировать его постоянно.

О чем говорит уровень напряжения на аккумуляторе?

Содержание

• О чем говорит уровень напряжения на аккумуляторе?
• Нормальные рабочие параметры для автомобильного аккумулятора
• В каких условиях требуется измерять уровень напряжения?

Основной работы любого АКБ является ЭДС – электродвижущая сила. Именно она обеспечивает протекание электрического тока между полюсами и обеспечивает разность потенциалов. Измерение напряжения осуществляется непосредственно на выводах аккумулятора – его клеммах – при помощи специального мультиметра.

Электродвижущая силе определяется просто — это работа, затрачиваемая на перемещение положительного заряда между выводами источника питания. При отсутствии ЭДС на выводах будет отсутствовать питание. Причем в случае разомкнутой цепи электричество будет отсутствовать. Нужно помнить: оба основных параметра (ЭДС и напряжение) измеряются в вольтах.

Прибор, позволяющий измерить напряжение на клеммах аккумулятора, может обозначаться терминами:

• мультиметр;
• тестер;
• вольтметр.

Обычно снабжается двумя специальными щупами – при помощи таковых осуществляется замер разности потенциалов. Нужно помнить: данный параметр зависит не только от уровня заряда и состояния. Но также от температуры среды, при которой хранится АКБ. Важное значение – это плотность электролита. При 20

0С уровень плотности не должен составлять менее 1.27 г/см³. Напряжение на всех банках должно быть ровно 2.12 В.

Соответственно, стандартная аккумуляторная батарея, состоящая из 6 отдельных банок, выдает напряжение приблизительно составляющее 12. 6-12.7 В. Если параметр менее указанного – то это повод усомниться в работоспособности.

Нормальные рабочие параметры для автомобильного аккумулятора

Стандартное нормальное напряжение для аккумулятора транспортного средства – 12.6 вольт. Данный параметр является стандартным, при проверке работоспособности батареи следует отталкиваться именно от него. В зависимости от ряда условий данный параметр может различаться. Например, некоторые изготовители могут утверждать, что стандартное нормальное напряжение на их продукции составляет 13 В.

Подобное допустимо. Но необходимо помнить о некоторых особенностях: для получения достоверных данных разность потенциалов между клеммами АКБ нужно замерять не сразу после зарядки. Следует выждать хотя бы один час. По истечении некоторого времени показатель нормализуется. Заявления многих производителей о 13 В – маркетинговый ход. Многие просто пользуются низким уровнем образованности покупателей.

Но если уровень напряжения падает до уровня менее 12 В – это серьезный симптом разряда. Уровень заряда максимум – половина от требуемого. Проводить замеры иногда следует и при работающем двигателе. Во время работы генератора между клеммами напряжение должно составлять примерно 12.6-12.7 В. Если напряжение менее – то вышел из строя генератор. И машину в таком состоянии эксплуатировать не допускается.

Чрезмерно высокий уровень заряда также негативно сказывается на работе АКБ – возникает перезаряд. Регулировка уровня подаваемого напряжения на клеммы осуществляется специальным диодным мостом. При выходе его из строя напряжение возрастает до 14 В. Что и приводит к перезаряду. Следствием становится:

• преждевременный износ аккумуляторной батареи;
• выкипание дистиллированной воды.

Причем падение уровня электролита может привести к серьезным последствиям. Усиливается сульфатация пластин. Как следствие – снижается емкость, понижается уровень заряда и возникают иные проблемы.

В каких условиях требуется измерять уровень напряжения?

Нужно помнить – показатель уровня заряда зависит от различных факторов. Причем для точного определения состояния конкретного транспортного средства нужно померить разность потенциалов в разных условиях. Выделяют 3 основных разновидности:

• номинальное – указывается на корпусе батареи;
• фактические – показания подключенного вольтметра;
• под нагрузкой – в момент запуска автомобиля.

Номинальным напряжением принято указывать именно 12 В. Но следует отметить – данный показатель достаточно сильно далек от реальных характеристик. Нормальным считается показатель 12.6 В. Именно при таком машина будет нормально заводиться даже при -30⁰С (при условии исправного зажигания и остальных систем). В то же время без нагрузки АКБ также должен показывать нормальные параметры.

Проверка работоспособности аккумуляторной батареи под нагрузкой – процесс достаточно простой. После проведения такой процедуры в течение следующих 5 секунд нормальное напряжение должно восстановиться. Померить его можно мультиметром. Точные показатели данных обязательно отражаются в специальных таблицах.

Если автомобиль не заводится, присутствуют проблемы с пуском мотора – нужно подзарядить его в теплом помещении. Если то не помогает – батарея вышла из строя. Необходимо заменить её на новую.

BU-303: Путаница с напряжениями — Battery University

Батарея представляет собой электрохимическое устройство, создающее потенциал напряжения при помещении металлов разного сродства в раствор кислоты (электролит). Напряжение холостого хода (OCV) , которое возникает как часть электрохимической реакции, зависит от используемых металлов и электролита.

При зарядке или разрядке батарея переходит в состояние напряжения замкнутой цепи (CCV) . Зарядка повышает напряжение, а разрядка снижает его, имитируя эффект резиновой ленты. Поведение напряжения под нагрузкой и зарядом определяется протекающим током и внутренним сопротивлением батареи. Низкое сопротивление приводит к небольшим колебаниям под нагрузкой или зарядом; высокое сопротивление вызывает чрезмерное колебание напряжения. Зарядка и разрядка взбалтывают аккумулятор; полная стабилизация напряжения занимает до 24 часов. Температура также играет роль; холодная температура снижает напряжение, а тепло повышает его.

Производители оценивают аккумулятор, назначая номинальное напряжение, и, за некоторыми исключениями, эти напряжения соответствуют общепринятому соглашению. Вот кратко номинальные напряжения наиболее распространенных аккумуляторов.

Свинцово-кислотные

Номинальное напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 2 В на элемент, однако при измерении напряжения холостого хода OCV заряженной и отдохнувшей батареи должно составлять 2,1 В на элемент. Содержание свинцово-кислотного напряжения намного ниже 2,1 В/ячейка вызовет накопление сульфатации. При плавающем заряде напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 2,25 В/элемент, что выше при обычном заряде.

На основе никеля

В потребительских устройствах NiCd и NiMH рассчитаны на 1,20 В/элемент; промышленные, авиационные и военные батареи придерживаются оригинального 1,25 В. Нет никакой разницы между ячейками 1,20 В и 1,25 В; маркировка просто предпочтение.

Литий-ионный

Номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3,60 В/элемент. Некоторые производители элементов питания маркируют свои литий-ионные аккумуляторы как 3,70 В/элемент или выше. Это дает маркетинговое преимущество, потому что более высокое напряжение увеличивает ватт-часы на бумаге (напряжение, умноженное на ток, равно ваттам). Номинальное напряжение 3,70 В на элемент также создает незнакомые опорные значения 11,1 В и 14,8 В при последовательном соединении трех и четырех элементов вместо более привычных 10,80 В и 14,40 В соответственно. Производители оборудования придерживаются номинального напряжения ячейки 3,60 В для большинства литий-ионных систем в качестве источника питания.

Как появилось это более высокое напряжение? Номинальное напряжение зависит от материалов анода и катода, а также от импеданса. Расчеты напряжения включают измерение промежуточной точки от полного заряда 4,20 В на элемент до отсечки 3,0 В на элемент при нагрузке 0,5 °C. Для литий-кобальта среднее значение составляет около 3,60 В. То же сканирование, выполненное на литий-марганцевом сплаве с более низким внутренним сопротивлением, дает среднее напряжение около 3,70 В. Следует отметить, что более высокое напряжение часто устанавливается произвольно и не влияет на работу портативных устройств или настройку зарядных устройств. Но есть исключения.

Некоторые литий-ионные аккумуляторы с архитектурой LCO имеют поверхностное покрытие и добавки к электролиту, которые повышают номинальное напряжение элемента и обеспечивают более высокое напряжение заряда. Чтобы получить полную емкость, напряжение отключения заряда для этих аккумуляторов должно быть установлено соответствующим образом. На рис. 1 показаны типичные настройки напряжения.

Номинальное напряжение элемента	Типичное время окончания разрядки	Максимальное напряжение заряда	Notes
3. 6V	2.8–3.0V	4.2V	Classic nominal voltage of cobalt-based Li-ion battery
3.7V	2.8–3.0V	4.2V	Маркетинговое преимущество. Достигается низким внутренним сопротивлением
3,8 В	2,8–3,0 В	4,35 В	Покрытие поверхности и добавки к электролиту. Зарядное устройство должно иметь правильное напряжение полной зарядки для дополнительной емкости
3,85 В	2,8–3,0 В	4,4 В	Поверхностное покрытие и добавки к электролиту. Зарядное устройство должно иметь правильное напряжение полной зарядки для увеличения емкости

Рисунок 1: Напряжение литий-ионных аккумуляторов на основе кобальта.
Напряжение окончания заряда должно быть установлено правильно для достижения прироста емкости.

Пользователи аккумуляторов хотят знать, влияют ли литий-ионные элементы с более высоким зарядным напряжением на долговечность и безопасность. Доступна ограниченная информация, но известно, что да, эти батареи имеют более короткий срок службы, чем обычные литий-ионные; календарная жизнь также может быть меньше. Поскольку эти батареи в основном используются в потребительских товарах, долговечность может быть согласована с устареванием, что делает приемлемым более короткий срок службы батарей. Преимущество заключается в более длительном времени работы из-за выигранной мощности Втч (Ач x В). Все ячейки должны соответствовать нормативным стандартам и быть безопасными.

Литий-ионный аккумулятор на основе фосфата имеет номинальное напряжение элемента 3,20 В и 3,30 В; литий-титанат 2,40В. Эта разница в напряжении делает эти химические вещества несовместимыми с обычным литий-ионным аккумулятором с точки зрения количества ячеек и алгоритма зарядки.

Аккумуляторы в портативном мире

Материал по Battery University основан на незаменимом новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », которое можно заказать на Amazon. .ком.

Battery Technologies — SparkFun Learn

• Домашняя страница
• Учебники
• Аккумуляторные технологии

≡ Страниц

Авторы: Нейт

Избранное Любимый 48

Варианты батарей

Существует множество различных аккумуляторных технологий. Есть несколько действительно отличных ресурсов, доступных для мельчайших подробностей, стоящих за химией батареи. Википедия особенно хороша и всеобъемлюща. В этом учебном пособии основное внимание уделяется наиболее часто используемым батареям для встраиваемых систем и бытовой электроники.

Рекомендуемая литература

Перед прочтением этого руководства вы, возможно, захотите ознакомиться с некоторыми понятиями и знаниями:

Что такое цепь?

Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаете, что такое цепь? Мы здесь, чтобы помочь.

Избранное Любимый 77

Что такое электричество?

Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещая наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это не простой вопрос, но этот урок прольет на него свет!

Избранное Любимый 80

Хотите познакомиться с различными батареями?

Мы вас прикроем!

Батарейка типа «таблетка» — 20 мм (CR2032)

В наличии ПРТ-00338

Избранное Любимый 32

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 18650 ячеек (2600 мАч)

В наличии ПРТ-12895

Избранное Любимый 20

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 400 мАч

В наличии ПРТ-13851

10

Избранное Любимый 41

Список желаний

Щелочная батарея 9В

В наличии ПРТ-10218

1

Избранное Любимый 6

Список желаний

Посмотреть все батареи

---

Терминология

Вот несколько терминов, часто используемых при описании аккумуляторов.

Емкость — Аккумуляторы имеют разные номиналы мощности, которую может хранить данный аккумулятор. Когда батарея полностью заряжена, емкость — это количество энергии, которое она содержит. Аккумуляторы одного типа часто оцениваются по величине тока, который они могут выдавать с течением времени. Например, есть аккумуляторы емкостью 1000 мАч (миллиампер-час) и 2000 мАч.

Номинальное напряжение элемента — Среднее напряжение, которое выдает элемент при зарядке. Номинальное напряжение батареи зависит от химической реакции, стоящей за ней. Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор выдает 12В. Литиевая батарейка типа «таблетка» выдает 3 В.

Ключевое слово здесь «номинальное», фактическое измеренное напряжение на батарее будет уменьшаться по мере ее разрядки. Полностью заряженная батарея LiPo будет производить около 4,23 В, а в разряженном состоянии ее напряжение может быть ближе к 2,7 В.

Форма — Батареи бывают разных размеров и форм. Термин «АА» относится к определенной форме и стилю клетки. Есть большое разнообразие.

Первичные и вторичные — первичные батареи являются синонимами одноразовых . После полного разряда первичные элементы невозможно перезарядить (надежно/безопасно). Вторичные батареи более известны как перезаряжаемые . Им требуется другой источник питания для полной резервной зарядки, но они могут полностью заряжаться/разряжаться много раз в течение своего срока службы. Обычно первичные батареи имеют более низкую скорость разряда, поэтому они служат дольше, но они могут быть менее экономичными, чем перезаряжаемые батареи.

Обычные батареи, их химический состав и номинальное напряжение

Форма батареи	Химия	Номинальное напряжение	Перезаряжаемый?
AA, AAA, C и D	Щелочные или угольно-цинковые	1,5 В	Нет
9В	Щелочные или угольно-цинковые	9В	№
Батарея типа «таблетка»	Литиевая	3 В	№
Плоская серебристая упаковка	Литий-полимерный (LiPo)	3,7 В	Да
AA, AAA, C, D (перезаряжаемые)	NiMH или NiCd	1,2 В	Да
Автомобильный аккумулятор	Свинцово-кислотный шестиэлементный аккумулятор	12,6 В	Да

Плотность энергии — Сочетая емкость с формой и размером батареи, можно рассчитать плотность энергии батареи. Разные технологии позволяют получить разную плотность. Например, литиевые батареи обычно содержат больше сока в заданном объеме, чем щелочные батареи или батареи типа «таблетка».

Скорость внутреннего разряда — Вы когда-нибудь пытались завести машину, которая простояла 6 месяцев? Батарейки разряжаются, когда стоят на полке или не используются. Скорость, с которой батарея разряжается с течением времени, называется скоростью внутренней разрядки.

Безопасность — Поскольку батареи накапливают энергию, они представляют собой очень маленькие взрывчатые вещества. Чтобы предотвратить причинение вреда, аккумуляторы спроектированы так, чтобы быть максимально безопасными. Большинство аккумуляторных технологий предназначены для безопасной разрядки в случае неправильного использования. Если вы подключите щелочную батарею неправильно, она может нагреться на ощупь, но не должна загореться. Большинство литий-полимерных аккумуляторов имеют встроенные цепи безопасности для предотвращения повреждения аккумулятора и предотвращения его небезопасного использования.

Полный список терминов и технический обзор Википедия находится на [отличном ресурсе](http://en.wikipedia.org/wiki/Battery_(electricity)).

Литий-полимерные

Литий-полимерные (часто сокращенно LiPo) батареи очень полезны для встроенной электроники. Они предлагают самую высокую плотность, доступную на рынке. Поскольку в сотовых телефонах в основном используется этот тип батареи, их легко найти по разумной цене. Они и требуют специальной зарядки, поэтому обязательно используйте правильное зарядное устройство для работы. SparkFun использует различные литий-полимерные аккумуляторы на 3,7 В, многие из которых перечислены ниже. Емкость выбранной вами батареи будет зависеть от предполагаемого времени работы вашего проекта, ограничений по размеру и других факторов.

Полимерная литий-ионная батарея — 40 мАч

Нет в наличии ПРТ-13852

Избранное Любимый 13

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 850 мАч

В наличии ПРТ-13854

10,95 $

2

Избранное Любимый 17

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 1 Ач

В наличии ПРТ-13813

10,95 $

8

Избранное Любимый 73

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач

В наличии ПРТ-13855

13,95 $

8

Избранное Любимый 43

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 400 мАч

В наличии ПРТ-13851

10

Избранное Любимый 41

Список желаний

Литий-ионный аккумулятор — 110 мАч

В наличии ПРТ-13853

3

Избранное Любимый 22

Список желаний

Аккумулятор E-Textiles — 110 мАч (разрядка 2C)

Нет в наличии ПРТ-13112

6

Избранное Любимый 26

Список желаний

Номинальное напряжение

Отдельный элемент LiPo имеет номинальное напряжение 3,7 В . При полной зарядке вы увидите почти 4,3 В на ячейке, но при обычном использовании оно быстро упадет до 3,7 В. При истощении ячейка будет около 3В. Это означает, что ваш проект должен будет обрабатывать различные напряжения, если вы работаете непосредственно из ячейки. Если вам нужно 5 В, вам нужно будет объединить два LiPo последовательно, чтобы создать пакет на 7,4 В и отрегулировать до 5 В.

Изображение с сайта ProTalk.net

Разъемы

В мире небольшой электроники большинство аккумуляторов LiPo снабжены различными 2-контактными разъемами. В SparkFun мы используем разъем JST . Это предотвратит неправильное подключение аккумулятора. Разъем представляет собой фрикционную посадку, поэтому для аккуратного извлечения батареи обычно используются плоскогубцы.

Зарядка и разрядка

Существует множество недорогих зарядных устройств для зарядки аккумуляторов LiPo. Они обычно используют USB для зарядки аккумулятора. Не пытайтесь заряжать LiPo без зарядного устройства. Аккумулятор LiPo может быть поврежден перезарядкой, поэтому используйте специально разработанное зарядное устройство LiPo, подобное приведенному здесь:

.

Зарядное устройство/усилитель SparkFun LiPo — 5 В/1 А

В наличии ПРТ-14411

17,50 $

1

Избранное Любимый 29

Список желаний

Базовое зарядное устройство SparkFun LiPo — Micro-USB

В наличии ПРТ-10217

26

Избранное Любимый 56

Список желаний

Регулируемое зарядное устройство SparkFun LiPo

В наличии ПРТ-14380

13,50 $

4

Избранное Любимый 21

Список желаний

Зарядное устройство SparkFun USB LiPoly — одноэлементное

В наличии ПРТ-12711

17,95 $

8

Избранное Любимый 33

Список желаний

Перед зарядкой ионно-литиевого аккумулятора убедитесь, что вы знаете емкость аккумулятора и ток заряда, подаваемый зарядным устройством. Дополнительную информацию можно найти в следующем руководстве: Установка зарядного тока.

Изображение из руководства по подключению регулируемого зарядного устройства LiPo. Чтобы защититься от этого, почти все батареи LiPo имеют небольшую схему безопасности, встроенную в верхнюю часть элемента, которая отключит батарею, если напряжение упадет ниже определенного порога (обычно 3V ). Плата защиты обычно находится под желтой каптоновой лентой, где соединяются провода.

Схема защиты аккумулятора LiPo под желтой каптоновой лентой

Аккумуляторы LiPo имеют очень низкую скорость внутреннего разряда . Это делает их хорошими кандидатами для проектов с низким энергопотреблением и необходимостью работы в течение многих дней или месяцев.

Соблюдайте плотность энергии: Эти аккумуляторы обладают высокой мощностью и могут непрерывно обеспечивать несколько ампер. Защита от короткого замыкания отключит аккумулятор при обнаружении короткого замыкания, но при использовании этих аккумуляторов в проектах руководствуйтесь здравым смыслом.

Примечание: В некоторых спецификациях, предоставленных производителем, указаны единицы измерения C ₅ A для номинальной мощности. Это стандарт, который используется при измерении аккумуляторов LiPo. Например, батарея LiPo емкостью 850 мАч с номинальной емкостью 0,2C ₅ A указывает на то, что емкость (C) была получена путем умножения емкости 850 мА на 0,2 в течение 5 часов. Это значение тока использовалось с нагрузкой до тех пор, пока батарея LiPo не достигла минимального напряжения за этот период времени.

Мы рекомендуем LiPo почти для всех портативных приложений. Они достаточно надежны и при безопасном использовании обеспечивают отличный источник энергии.

Другие типы ионно-литиевых аккумуляторов

Круглые ионно-литиевые аккумуляторы большой емкости

Эти аккумуляторы в основном используются в фонариках, но их легко использовать и устанавливать, а также они обладают большим запасом энергии.

• Номинальное напряжение — Эти аккумуляторы также имеют номинальное напряжение 3,7 В , но в отличие от плоских аккумуляторов LiPo, эти аккумуляторы с круглыми ячейками НЕ имеют встроенную схему защиты. При зарядке необходимо соблюдать особую осторожность. и разряжая эти батареи, чтобы они не были повреждены. Более подробную информацию о схемах защиты можно найти здесь.

• Соединители — Эти батареи можно легко интегрировать в проекты с помощью специальных держателей батарей:

  Держатель батареи — 1×18650 (проволочные выводы)

  В наличии ПРТ-12899

  Избранное Любимый 15

  Список желаний

  Держатель батареи — 18650 (PTH)

  Нет в наличии ПРТ-13113

  Избранное Любимый 9

  Список желаний

  Держатель батареи — 1×18650 (крепление на плате)

  В наличии ПРТ-14963

  Избранное Любимый 8

  Список желаний

  Держатель батареи — 2×18650 (крепление на плате)

  В наличии ПРТ-14964

  Избранное Любимый 5

  Список желаний

• Зарядка и разрядка — Поскольку на этих батареях нет схемы защиты, пользователь должен учитывать возможность чрезмерной или недостаточной зарядки, чтобы не повредить батарею. Мы рекомендуем универсальное зарядное устройство, подобное этому:

  Интеллектуальное универсальное зарядное устройство Tenergy T4s — 4 отсека

  19 в наличии ТОЛ-14457

  32,50 $

  Избранное Любимый 7

  Список желаний

Литий-ионные аккумуляторы с высоким уровнем разряда

Литий-ионные аккумуляторы с высоким уровнем разряда — это отличный способ питания любого радиоуправляемого, роботизированного или портативного проекта, для которого требуется небольшой аккумулятор с большой мощностью.

• Номинальное напряжение — Они имеют номинальное напряжение 7,4 В и, как и батареи с круглыми элементами, НЕ имеют встроенную схему защиты. При зарядке и разрядке этих аккумуляторов необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не повредить их. Более подробную информацию о схемах защиты можно найти здесь.

• Разъемы — разъем для зарядки представляет собой 3-контактный разъем для зарядки JST-XH. Разрядка осуществляется через разрядные провода Dean’s Connector.

• Зарядка и разрядка -Поскольку на этих батареях нет схемы защиты, пользователь должен учитывать возможность чрезмерной или недостаточной зарядки, чтобы не повредить батарею. Поскольку обычно это аккумуляторы с двумя ячейками, требуется специальное зарядное устройство. Эта батарея не совместима с одноэлементными зарядными устройствами. Мы рекомендуем специализированное зарядное устройство, такое как это:

  SkyRC IMAX B6 V2 Профессиональное балансировочное зарядное/разрядное устройство

  Осталось всего 2! ПРТ-16793

  37,50 $

  1

  Избранное Любимый 5

  Список желаний

  Интеллектуальный измеритель заряда батареи Tenergy 5-в-1

  Пенсионер ТОЛ-15348

  1 Пенсионер

  Избранное Любимый 9

  Список желаний

Никель-металл-гидридные

Никель-металл-гидридные (часто сокращенно NiMH) аккумуляторы — это проверенная технология перезарядки. Эти батареи часто дешевле, чем другие химические, но имеют меньшую плотность, чем LiPo. Аккумуляторы NiMH требуют менее строгих кривых зарядки, что снижает стоимость зарядных устройств. NiMH часто используются в недорогих электронных устройствах, таких как зубные щетки и беспроводные бритвы, где выходное напряжение не так важно (вы заметите, что ваша зубная щетка работает медленнее, но продолжает работать).

Аккумулятор NiMH 2500 мАч — тип АА

В наличии ПРТ-00335

Избранное Любимый 10

Список желаний

Каждая ячейка выдает номинально 1,2 В . Это очень похоже на щелочные батареи того же размера с выходным напряжением 1,5 В. Объединив четыре никель-металлогидридных аккумулятора AA, вы получите аккумулятор на 4,8 В, который должен работать с большинством 5-вольтовых систем, но при разрядке аккумулятора его напряжение будет падать.

Зарядка и разрядка

Аккумуляторы NiMH сами по себе не имеют цепей защиты от разрядки. Схема защиты от разрядки предотвращает разряд батареи ниже определенного уровня напряжения, чтобы предотвратить повреждение батареи. Более подробную информацию о батареях NiMH и чрезмерной разрядке можно найти здесь.

Из-за их сходства с обычными бытовыми батареями зарядка NiMH аккумуляторов часто выполняется с помощью зарядных устройств, которые подключаются к розетке. Мы рекомендуем NiMH для приложений, в которых устройство уже рассчитано на использование батарей типа AA.

Батарейки типа «таблетка»

Батарейки типа «таблетка» отлично подходят для очень небольших проектов с низким энергопотреблением. Эти аккумуляторы дешевые! Покупайте их оптом, если вам нужно много. Они отлично подходят для тестирования светодиодов. Вы найдете батарейки такого типа, спрятанные внутри пультов дистанционного управления, электронных свечей и множества небольших одноразовых устройств.

Батарейка типа «таблетка» — 20 мм (CR2032)

В наличии ПРТ-00338

Избранное Любимый 32

Список желаний

Эти батареи нельзя перезаряжать. Есть несколько более сложных платных версий, но подавляющее большинство монетных ячеек предназначены для выбрасывания после использования.

Химия и технологии, лежащие в основе монетных ячеек, различаются. Одни щелочные, другие литиевые. Щелочные батарейки типа «таблетка» имеют номинальное напряжение 1,5 В. С другой стороны, литиевые батарейки типа «таблетка» имеют номинальное напряжение 3 В.

Плоские батарейки бывают нескольких размеров, каждая из которых имеет специальное кодовое название, указывающее размер и химический состав. Все щелочные батарейки-таблетки начинаются с буквы «L», а все литиевые батарейки-таблетки имеют префикс «C». Например, популярная CR2032 представляет собой литиевую батарею (номинальное напряжение 3 В) диаметром 20 мм и высотой 3,2 мм. LR1154 (он же LR44) представляет собой щелочную батарею (1,5 В) размером 11 мм в ширину и 5,4 мм в высоту.

Элементы типа «таблетка» отлично подходят для питания ATtiny или других небольших микроконтроллеров и светодиодов.

Щелочные

Мы все выросли на одноразовых батареях этого типа. Эти батареи существуют уже много десятилетий, поэтому вы найдете их повсюду! Также имеется множество держателей батарей и аксессуаров для батареек AA и 9V.

Эти батареи дешевы, безопасны в использовании и доступны везде, но, к сожалению, не являются перезаряжаемыми. Щелочная химия делает эти батареи особенно стойкими к идиотам (безопасными).

Батарейки АА и ААА являются наиболее распространенными щелочными батареями и выходом 1,2 В, номинально (но около 1,5 В при первом использовании). Поскольку АА выдают 1,2 В, вам нужно будет объединить их в пакеты по 3 или 4, чтобы запустить вашу систему на 3,3 В или 5 В. Батареи 9V, очевидно, номинально 9V.

Щелочная батарея Panasonic — AA

В наличии ПРТ-15201

Избранное Любимый 2

Список желаний

Батарея 9 В с соединительным кабелем — отличный и быстрый способ сделать проект портативным, но не ждите, что батарея прослужит очень долго! Хотя он выдает 9 вольт, емкость 9-вольтовой батареи довольно низкая.

Щелочная батарея 9В

В наличии ПРТ-10218

1

Избранное Любимый 6

Список желаний

Мы регулярно используем этот тип батарей с новичками. Они часто чувствуют себя комфортно с этим типом батарей и могут легко их найти. Если они прикрепят батарею задом наперёд, она может нагреться, но ущерб будет незначительным. Как только учащийся освоит основы, мы обычно переводим пользователей на LiPo, потому что они служат дольше и их можно перезарядить.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете немного больше о технологиях аккумуляторов, вам следует ознакомиться с этими дополнительными руководствами и проектами:

Основные сведения о разъемах

Разъемы

являются основным источником путаницы для людей, только начинающих заниматься электроникой. Количество различных вариантов, терминов и названий соединителей может затруднить выбор одного или поиск нужного. Эта статья поможет вам совершить прыжок в мир соединителей.

Избранное Любимый 58

Как привести проект в действие

Учебное пособие, которое поможет определить требования к электропитанию вашего проекта.

No related posts.