Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Аккумуляторы TrustFire типоразмера 14500 и немного DIY.

Свернуть
X
  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения

  • Аккумуляторы TrustFire типоразмера 14500 и немного DIY.

    На работе водится довольно большое количество переносных радиостанций, питаются они от NiMh аккумуляторов. Заряжают их как попало, аккумуляторы быстро выходят из строя, потому на замену им были заказаны литиевые аккумуляторы.

    Сначала подбирал аккумуляторы под замену из элементов призматической формы, но потом случайно заметил, что существуют литиевые аккумуляторы типоразмера 14500, которые мне подходят для замены NiMh аналогичного типоразмера. Ну и решил заказать для того, что бы попробовать заменить.
    О замене немного позже, пока стандартное вступление и описание.

    Пришли аккумуляторы довольно быстро (жду другую посылку, отправленную на неделю раньше, но ее еще нет, а аккумуляторы уже применить успел), дней за 18.
    Пришли в обычном желтом конверте.

    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	e9a295.jpg* Просмотров:	1* Размер:	846.6 Кб* ID:	1241

    Внутри пакет из пупырки и пакет с защелкой, хотя не думаю, что аккумуляторы так уж легко повредить.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	e6331d.jpg* Просмотров:	1* Размер:	906.5 Кб* ID:	1242

    Аккумуляторы упакованы попарно (заказывалось 2 лота, но об этом чуть позже).
    Есть наклейка-голограмма, на вид все красиво и под фирму.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	d62f0e.jpg* Просмотров:	1* Размер:	885.1 Кб* ID:	1243

    У аккумуляторов плата защиты не только заявлена, а и присутствует на самом деле.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	90cbc5.jpg* Просмотров:	1* Размер:	797.7 Кб* ID:	1244

    А вот дальше дело пошло интереснее.
    Для начала аккумуляторы имеют небольшое отличие в цвете. Одна пара темнее, другая светлее, на фото этого не видно, потому я дальше приведу остальные отличия.

    Размеры и масса первой пары.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	77f1d4.jpg* Просмотров:	1* Размер:	881.5 Кб* ID:	1245
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	7715d0.jpg* Просмотров:	1* Размер:	857.6 Кб* ID:	1246
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	60dca8.jpg* Просмотров:	1* Размер:	623.9 Кб* ID:	1247




    Размеры и масса второй пары
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	002606.jpg* Просмотров:	1* Размер:	650.6 Кб* ID:	1248
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	e7d19c.jpg* Просмотров:	1* Размер:	849.9 Кб* ID:	1249
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	50cdb8.jpg* Просмотров:	1* Размер:	611.7 Кб* ID:	1250




    Если коротко, то
    Первая пара — 51.7 х 14.3, масса пары 40 грамм.
    Вторая пара — 51.0 х 14.0, масса пары 42 грамма.

    Налицо отличие, хоть и небольшое.
    Но размеры размерами, а ведь гораздо интереснее узнать их реальную емкость.
    Помня вопросы и сомнения, возникавшие у читателей в время прошлого обзора аккумуляторов, в этот раз я решил подойти к этому вопросу немного серьезнее.
    Аккумуляторы я отнес товарищу, который занимается этим профессионально, где он их подписал и забрал тестировать.

    Результаты тестов.
    Ввиду того, что прибор, с помощью которого происходило тестирования, выдает кучу информации по аккумулятору, я решил не плодить большие простыни и привести пример тестирования только самого худшего и самого лучшего аккумулятора, остальные доступны в виде файла для скачивания.

    Сначала самый худший.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	b611f6.jpg* Просмотров:	1* Размер:	164.3 Кб* ID:	1251

    Дальше информация, полученная в процессе тестирования.
    Battery Analysis Results
    BAR: D:\VenconUBA 2014\BARs\Li-ion Test\Li-ion Test-3.0v(2014).bar
    Filename: D:\VenconUBA 2014\AnalysisResults\TrustFire 14500-1.uba
    Serial number: 10335 Chan1 FW12
    Number of cells: 1
    Rated capacity: 900,0 mAh
    Start time: 2014-09-03 19:16

    Fail! Low capacity; Capacity=640,6 mAh (71,2% rated)

    Summary:
    1. One Hour Discharge: Fail: Low capacity; Capacity=282,8 mAh (31,4% rated).
    2. Lithium-ion Charge: Capacity=669,6 mAh (74,4% rated).
    3. One Hour Discharge: Fail: Low capacity; Capacity=640,6 mAh (71,2% rated).
    4. Li-ion 50% Charge: Capacity=450,0 mAh (50,0% rated).
    __________________

    One Hour Discharge
    Duration (h:m:s): 00:18:55
    Load current: 896,7 mA
    Cut-off voltage: 3,000 V
    Battery discharged capacity: 282,8 mAh
    Exit condition: Battery cut-off voltage reached.
    Lithium-ion Prequalify
    Duration (h:m:s): 00:00:03
    Charge current: 85,45 mA
    Exit condition: MaxV
    Lithium-ion Charge
    Duration (h:m:s): 02:30:08
    Charge current: 630,0 mA
    Charge voltage: 4,200 V
    Battery charged capacity: 669,6 mAh
    Exit condition: Final charge current reached.
    Discharge/ Charge Cycle
    Branching 1st time.
    One Hour Discharge
    Duration (h:m:s): 00:42:51
    Load current: 896,7 mA
    Cut-off voltage: 3,000 V
    Battery discharged capacity: 640,6 mAh
    Exit condition: Battery cut-off voltage reached.
    Li-ion Prequalify
    Duration (h:m:s): 00:00:03
    Charge current: 85,39 mA
    Exit condition: MaxV
    Li-ion 50% Charge
    Duration (h:m:s): 00:43:47
    Charge current: 630,0 mA
    Charge voltage: 4,200 V
    Battery charged capacity: 450,0 mAh
    Exit condition: Maximum charge reached.
    Discharge/ Charge Cycle
    Exit condition: Ran 2 iterations.

    А это самый лучший.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	dfd419.jpg* Просмотров:	1* Размер:	176.1 Кб* ID:	1252

    Results
    BAR: D:\VenconUBA 2014\BARs\Li-ion Test-3.0v(2014).bar
    Filename: D:\VenconUBA 2014\AnalysisResults\TrustFire 14500-3.uba
    Serial number: 10335 Chan1 FW12
    Number of cells: 1
    Rated capacity: 900,0 mAh
    Start time: 2014-09-04 07:46

    Pass! Capacity=787,7 mAh (87,5% rated)

    Summary:
    1. One Hour Discharge: Fail: Low capacity; Capacity=448,7 mAh (49,9% rated).
    2. Lithium-ion Charge: Capacity=804,3 mAh (89,4% rated).
    3. One Hour Discharge: Pass; Capacity=787,7 mAh (87,5% rated).
    4. Li-ion 50% Charge: Capacity=450,1 mAh (50,0% rated).
    __________________

    One Hour Discharge
    Duration (h:m:s): 00:30:01
    Load current: 896,6 mA
    Cut-off voltage: 3,000 V
    Battery discharged capacity: 448,7 mAh
    Exit condition: Battery cut-off voltage reached.
    Lithium-ion Prequalify
    Duration (h:m:s): 00:00:03
    Charge current: 85,70 mA
    Exit condition: MaxV
    Lithium-ion Charge
    Duration (h:m:s): 01:51:21
    Charge current: 630,0 mA
    Charge voltage: 4,200 V
    Battery charged capacity: 804,3 mAh
    Exit condition: Final charge current reached.
    Discharge/ Charge Cycle
    Branching 1st time.
    One Hour Discharge
    Duration (h:m:s): 00:52:42
    Load current: 896,7 mA
    Cut-off voltage: 3,000 V
    Battery discharged capacity: 787,7 mAh
    Exit condition: Battery cut-off voltage reached.
    Li-ion Prequalify
    Duration (h:m:s): 00:00:03
    Charge current: 85,93 mA
    Exit condition: MaxV
    Li-ion 50% Charge
    Duration (h:m:s): 00:43:20
    Charge current: 630,0 mA
    Charge voltage: 4,200 V
    Battery charged capacity: 450,1 mAh
    Exit condition: Maximum charge reached.
    Discharge/ Charge Cycle
    Exit condition: Ran 2 iterations.




    Если очень коротко, то тестирование показало такую емкость.
    1 — Fail! Low capacity; Capacity=640,6 mAh (71,2% rated)
    2 — Fail! Low capacity; Capacity=666,3 mAh (74,0% rated)
    3 — Pass! Capacity=787,7 mAh (87,5% rated)
    4 — Pass! Capacity=779,3 mAh (86,6% rated)

    При этом аккумуляторы 1 и 2 имеют большие размеры и меньшую массу, соответственно аккумуляторы 3 и 4 меньшие размеры и большую массу.

    Плавно я подошел и тому, куда я их собственно хотел применить.

    Применение, немножко колхозинга
    Как я выше писал, на работе у меня есть довольно много носимых радиостанций, модель Kenwood TK-2260, они комплектуются аккумуляторами KNB-29N.
    Охрана пользуется ими не очень аккуратно, могут высадить в ноль и оставить лежать, могут поставить заряжаться и так и оставить надолго, могут поставить заряжаться почти заряженную радиостанцию. в итоге аккумуляторы умирают очень быстро.
    Я решил в качестве эксперимента заменить аккумуляторы в батарее на литиевые. Причем заменить так, что бы по возможности не надо было вмешиваться в само зарядное устройство.
    Кроме того, данная задача пересекается с еще одной такой же задачей, где надо контролировать заряд последовательно соединенных литиевых аккумуляторов, причем желательно с балансировкой.

    Схема, плата, описание
    Исходя из ТЗ составил схемку.
    Данная схема обеспечивает —
    Заряд аккумулятора до 8.4 Вольта (я настроил на 8.38).
    Ток заряда 500мА
    Балансировку аккумуляторов в батарее.
    Защиту от КЗ клемм, через которые батарея подключается к зарядному.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	ff1aa2.jpg* Просмотров:	1* Размер:	176.2 Кб* ID:	1253

    По схеме была страссирована платка, ширина платы чуть меньше аккумулятора, 13мм. почему так сделано, будет понятно позже.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	fb659a.jpg* Просмотров:	1* Размер:	516.0 Кб* ID:	1254

    Я долго думал насчет вариантов балансировки аккумуляторов, сначала думал насчет параллельных стабилизаторов, но получался большой нагрев, потом насчет последовательных индивидуальных зарядников, но не очень красиво выходило.
    После этого я случайно наткнулся в интернете на статью, и мне очень понравился принцип, микросхема ICL7660 хоть и предназначена для других целей, но подходит и для моей задачи.
    Она содержит преобразователь на переключаемом конденсаторе. Т.е. получается, что конденсатор сначала подключается параллельно одной банке, потом второй, таким образом уравнивая напряжения на них. Ток маленький, но так как устройство работает постоянно, то хватает даже этого.
    Я замерял ток, потребляемый от батареи всем устройством и получил около 250мкА. Его можно еще немного снизить, заменив резисторы делителя обратной связи на более высокоомные, но меня устроило и так.
    Я выложил 2 варианта схемы, со схемой ограничения тока на отдельных элементах и с использованием ограничения тока самой МС34063. Рекомендую первый вариант.



    Дальше фотки процесса с комментариями.

    Собственно сама батарея радиостанции.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	fef2b5.jpg* Просмотров:	1* Размер:	977.1 Кб* ID:	1255

    Внутри 6 банок NiMh соединенных последовательно и дающих 7.2 Вольта (собственно напряжение, сходное с двумя литиевыми аккумуляторами и дало идею заменить их).
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	630c78.jpg* Просмотров:	1* Размер:	792.9 Кб* ID:	1256

    Так как надо было где то ставить плату контроля заряда, то решено было применить 4 банки вместо 6, на свободное место устанавливается плата, собственно поэтому и ширина платы была сделана под ширину аккумулятора.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	e79b91.jpg* Просмотров:	1* Размер:	910.7 Кб* ID:	1257

    Плата изготовлена, элементы подобраны.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	0cb58d.jpg* Просмотров:	1* Размер:	934.5 Кб* ID:	1258

    Что получилось после пайки, дроссель великоват, но поставил тот, что был под рукой.
    Данные дроссели и диоды уже были в одном из моих обзоров.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	c4fdae.jpg* Просмотров:	1* Размер:	887.8 Кб* ID:	1259

    Вынул старые аккумуляторы, к новым подпаял провода и подготовил к установке.
    Отдельно надо сказать о подборе банок для сборки.
    У меня было 2 варианта сборки пар аккумуляторов.
    Либо 1445мА+1427мА, либо 1453+1419. Я выбрал первый, как наиболее идентичный по емкости (чем ближе емкости пар, тем лучше баланс в батарее).
    Кроме того я убрал диод, защищающий от КЗ на клеммах подключения к зарядному устройству, теперь это обеспечивает плата заряда.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	c6c921.jpg* Просмотров:	1* Размер:	1,008.0 Кб* ID:	1260

    На задней крышке расположены клеммы, через которые получает питание сама радиостанция.
    Я не знаю чем руководствовались сборщики, но к плюсу идет черный провод, к минусу красный.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	10f854.jpg* Просмотров:	1* Размер:	887.6 Кб* ID:	1261

    Посчитав это неправильным, я перепаял так, как посчитал более логичным, кроме того мне так было еще и удобнее по длине проводов.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	f2d6c5.jpg* Просмотров:	1* Размер:	957.0 Кб* ID:	1262

    Установил на место новые аккумуляторы, влезли они с очень большим натягом, при том, что при пайке я подобрал аккумуляторы еще и так, что бы в сборке был один аккумулятор длиннее, второй короче, иначе бы они не влезли. Паять я старался так, что бы не увеличивалась длина сборки.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	293d0f.jpg* Просмотров:	1* Размер:	1.01 Мб* ID:	1263

    На весу подпаял все провода, Вход от клемм заряда, провода от сборок (плюс, минус и средняя точка), выход к клеммам подключения радиостанции.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	83fcbe.jpg* Просмотров:	1* Размер:	1.05 Мб* ID:	1264

    После этого установил плату на место. Корпус внутри обклеен двухсторонним скотчем, потому плата просто приклеена, с обратной стороны нет никаких элементов, но плату лучше протереть спиртом, что бы лучше приклеилась.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	4dd279.jpg* Просмотров:	1* Размер:	970.4 Кб* ID:	1265

    Всё, закрываем корпус, ставим на зарядку.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	6816e0.jpg* Просмотров:	1* Размер:	758.9 Кб* ID:	1266

    После переделки я получил емкость примерно 1430мА, на батарее указано 1500, но думаю, что было меньше, потому формально емкость батареи не изменилась, зато батарея должна стать более неприхотливой к неправильному использованию.
    Кроме того уменьшилась масса батареи.
    Было —
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	bd97e3.jpg* Просмотров:	1* Размер:	841.6 Кб* ID:	1267

    Стало
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	44705c.jpg* Просмотров:	1* Размер:	805.9 Кб* ID:	1268

    Отдельно хочу сказать пару слов о зарядном.
    Такой экономии я еще не встречал, представляю «интеллектуальное» зарядное устройство на диоде, светодиоде и двух резисторах.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	bf6c5d.jpg* Просмотров:	1* Размер:	863.2 Кб* ID:	1269

    Сзади вообще пусто.
    Нажмите на изображение для увеличения.*  Название:	d57f42.jpg* Просмотров:	1* Размер:	847.7 Кб* ID:	1270

    Хоть я и не собирался вмешиваться в работу зарядного, но думаю переделать его под нормальную индикацию окончания заряда. Но это уже совсем другая история.

    Даташиты, схема, плата здесь.


    Резюме.

    Тяжело сказать, хорошие аккумуляторы или нет.
    Изначально первая часть обзора планировалась короче, но ввиду того, что аккумуляторы попались разные, то пришлось увеличить количество фотографий и описаний.
    И если первая пара не очень по качеству (емкость меньше 75%), то вторая очень даже ничего, емкость почти 86% от заявленной, хотя в пределах упаковки аккумуляторы имеют очень близкие характеристики.
    Т.е. попарно использовать их вполне можно, но использовать аккумуляторы из нескольких партий надо только после тестирования.
    Аккумуляторы имеют плату защиты, как и было заявлено.
    В общем я старался привести максимум информации, а покупать или нет, решать уже вам.

    Надеюсь информация будет полезна.


    Перейти в магазин

Обработка...
X