LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Обсуждение аппаратуры для радиосвязи.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 23 окт 2015, 23:44

Работает схемка :)

Получилось вот так:
BAL.GIF
BAL.GIF (11.69 КБ) 2745 просмотров
Пошукал в закромах на предмет составных Дарлингтонов p-n-p проводимости и нашёл TIP127. На нём и попробовал.
Балансир открывается при напряжении 3,62 В.
При токе через балансир = 1 А, напряжение стабилизации 3,68 В.
При токе 2 А, напряжение 3,75 В.
Как раз по спецификации. Чтобы не грузить транз, поставил мощные диоды. Три штуки как раз годятся для LiFePO4. Если бы был литий-ион, то надо было бы ставить четыре.
Больше 3 ампер подавать не стоит, а транз нужно поставить на небольшой радиатор (я взял 100 кв см - здесь это довольно много).
Светодиод загорается при срабатывании балансира.
В целом, напряжение на ячейке поддерживается равным 3,63 В.

Теперь дело за малым - собрать четыре таких штуки :)

И ещё по заряду/разряду таких элементов:
- заряжать до напряжения 3,7 В и выше смысла мало. Сразу после подключения нагрузки напруга упадёт до 3,5 В и потом довольно быстро приблизится к 3,15 В.
- разряжать до напряжения ниже 2,5 В тоже ничего хорошего не даст. При дальнейшем разряде напряжение резко упадёт до 1,7 В и ниже.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
UB0AGB
Сообщения: 219
Зарегистрирован: 26 дек 2014, 01:19
позывной: UB0AGB
Имя: Роман
Откуда: Красноярск

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение UB0AGB » 24 окт 2015, 03:13

Нармуль!!!! И еще вот такой ранец с РАЦЕЙКОЙИзображение :good: :good: :good:
Аватара пользователя
UB0AEW
Сообщения: 145
Зарегистрирован: 07 май 2014, 22:50
позывной: UB0AEW
Имя: Артём
Откуда: Красноярск

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение UB0AEW » 24 окт 2015, 13:39

ru0aog писал(а):Работает схемка :)
А Вы не думали о зарядном типа Imax B6 или B6 mini ? Или просто хочется своими руками всё сделать? Если второе то конечно круто и сбивать с темы не буду :) А по зарядному могу сказать что после несложной доработки оно оправдывает свою стоимость на все сто, ибо позволяет заряжать аккумы начиная от АА и до автомобильного, литиевые, кислотные, металл-гидрид и т.д. и т.п. И что в Вашем случае особо ценно умеет балансировать многобаночные аккумы.
КСВ в антенне - миф. Антенны на самом деле не усиливают. Закон Ома - часный случай закона Кирхгофа. Фотоны - это бозоны?! Не жизнь, а сплошные разочарования...
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 24 окт 2015, 16:30

Конечно думал. Вот, например, там же и питается сразу от сети.
Но есть два обстоятельства:
- у парня, который намерил 2,9 и 3,1 Ач, был более продвинутый iCharger 206B, но он вдвое-втрое дороже того же Imax B6. А у остальных парней, которые по-видимому пользовались Imax B6, эти аккумы не дали ёмкости.
- номинальное напряжение этих банок ниже, чем у оригинальных LiFePO4. Следовательно, алгоритмы зарядки могут тупо не подойти.

И ещё.
Я не моделист, и не разряжаю все 2-3 А*ч за 15 минут. Соответственно, заряжать батарею буду примерно раз-другой в месяц, можно сказать, в лабораторных условиях. Поэтому компактность зарядника и скорость зарядки не нужна.

Если уж совсем обленюсь, тогда да, схожу в магазин :-)

P.S.
Посмотрел поподробнее характеристики Imax B6 AC:
- ток балансира литиевых батарей: 300 мА на элемент.
А у меня до 3 ампер :D
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
UB0AEW
Сообщения: 145
Зарегистрирован: 07 май 2014, 22:50
позывной: UB0AEW
Имя: Артём
Откуда: Красноярск

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение UB0AEW » 24 окт 2015, 18:38

ru0aog писал(а):Конечно думал. Вот, например, там же и питается сразу от сети.
Вот как раз такой лучше не брать :) Встроеный блок питания у них плохой, требует доработки прям с порога. Да и уж лучше модель B6 mini, она получше будет и подделывают её реже.
ru0aog писал(а): Но есть два обстоятельства:
- у парня, который намерил 2,9 и 3,1 Ач, был более продвинутый iCharger 206B, но он вдвое-втрое дороже того же Imax B6. А у остальных парней, которые по-видимому пользовались Imax B6, эти аккумы не дали ёмкости.
Да там не така уж большая разница между айчарджер и имакс. Просто кому то повезло больше с аккумами, а кому то нет.
ru0aog писал(а): - номинальное напряжение этих банок ниже, чем у оригинальных LiFePO4. Следовательно, алгоритмы зарядки могут тупо не подойти.
Алгоритмы можно подстраивать.
ru0aog писал(а): И ещё.
Я не моделист, и не разряжаю все 2-3 А*ч за 15 минут. Соответственно, заряжать батарею буду примерно раз-другой в месяц, можно сказать, в лабораторных условиях. Поэтому компактность зарядника и скорость зарядки не нужна.

Если уж совсем обленюсь, тогда да, схожу в магазин :-)
А как же Али? :)
ru0aog писал(а): P.S.
Посмотрел поподробнее характеристики Imax B6 AC:
- ток балансира литиевых батарей: 300 мА на элемент.
А у меня до 3 ампер :D
Ну тут да, есть такое ограничение, связано с тем, что балансировочный ток разряда проходит через маломощный транзистор и пачку smd-резисторов, плюс места особо не разгуляешься.
Всё, более не буду сбивать с пути разработки :) Лучше тихо послежу за темой, ибо планирую собрать на подобных банках аккумулятор для походов, а из виденых мной повербанков все чем-то не устраивали.
КСВ в антенне - миф. Антенны на самом деле не усиливают. Закон Ома - часный случай закона Кирхгофа. Фотоны - это бозоны?! Не жизнь, а сплошные разочарования...
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 25 окт 2015, 01:36

Однако срукожопил я четыре ячейки стабилизаторов навесным монтажом:
03.jpg
Работает. Но при токе балансировки 1 А, когда все ячейки уже зарядились и этот ток течёт через все стабилизаторы, радиатор тёпленький, а диоды горяченькие... Поторопился я про 3 А. Это если только ненадолго.
При этом разброс по банкам такой: 3,68 - 3,67 - 3,69 - 3,66 В.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 25 окт 2015, 15:36

Разрядил батарею непрерывным малым током в 1,5 А через лампочку 21W.
Разряд вёл до падения тока от 100% до 80%.
Первые 7 минут разряда:
- напряжение 13,00 -> 12,90 В,
- ток 1,53 А -> 1,51 А.
- напряжение по банкам в конце периода 3,21 - 3,21 - 3,19 - 3,19 В.
Последующие 76 минут:
- напряжение 12,90 -> 12,00 В,
- ток 1,51 А -> 1,47 А.
- напряжение по банкам в конце периода 3,07 - 3,00 - 2,88 - 2,94 В.
Последние 7 минут разряда:
- напряжение 12,00 -> 8,20 В,
- ток 1,47 А -> 1,25 А.
- напряжение по банкам в конце периода 3,05 - 2,00 - 1,53 - 1,60 В.

Итого выходит ёмкости 1640 Вт*мин = 27,3 Вт*час = 2,28 А*ч.
Первая банка имеет явно бОльшую ёмкость (при зарядке я ей уделял больше внимания, т.к. в начале она дала минимум). Возможно, что остальные просто недозаряжены.

Теперь попробую зарядить полностью вместе с балансиром.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 25 окт 2015, 17:55

Выводы по разряду:
- первые 5...7 минут разряда приводят напряжение банок к номинальным 3,2 В.
- сажать банки до предельных величин 1,53...1,60 В (последние 5 минут разряда) - нецелесообразно. Ёмкости выжимаем всего 5 %, а число циклов сокращается вдвое. Надо бы придумать защиту от переразряда, либо же не сажать батарею ниже 11,0 В. Это чёткий индикатор окончания разряда.


Заряжал 15 минут током 2 А,
И потом ещё 96 минут током 1 А. Напряжение зарядки = 14,6 В.
Сработали все стабилизаторы. Потом дозаряжал малым током 0,3 А.
Заряд завершён.
Принято 30 ватт-часов или 30/12 = 2,5 Ач.

Ёмкость, похоже, оригинальная = 2,2...2,3 Ач.

Положил в морозилку :)
Через сутки проверю, как там с напряжением-током-ёмкостью.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 26 окт 2015, 12:13

Отыскал замечательные данные по тестированию Ni-MH аккумуляторов ENELOOP.
Вставлю сюда картиночку:
Eneloop Partial Cycle Testing 2015.png
В 2014 году ENELOOP перевела производство из Японии в Китай. Раньше аккумы назывались SANYO ENELOOP, а теперь PANASONIC ENELOOP.
Зелёные графики - японские, серые - китайские.
Верхние кривые (с крестиками и точечками) - медленный заряд,
нижние кривые - быстрый заряд.

По мне так весьма наглядно, что бывает с теми, кто пользуется алгоритмом быстрой зарядки.
Ну и китай не так уж безнадёжен.
Да, и ещё: тут показаны не полные циклы заряд-разряд. Зарядка велась до напряжения 1,44 В, а разряд - до напряжения 1,1 В.

Если интересуют графики полных циклов, то вот они:
Japanese Vs Chinese Eneloop Cycle Testing 2014.png
Почему-то на медленной зарядке китайцев на довели до конца.

К чему это я сюда приплёл энелупы?
Всё ещё ищу более эффективный аккум. Просто сравним.
Eneloop:
1,9 Ач х 1,16 В = 2,2 Втч. 27 грамм. Энергетическая плотность 27/2,2 = 12,3 грамм/Втч. Цена 225 р.
Удельная цена ватт-часа 225/2,2 = 102,2 руб/Втч.
A123:
2,1 Ач х 3,10 В = 6,5 Втч. 88 грамм. Энергетическая плотность 88/6,5 = 13,5 грамм/Втч. Цена 460 р.
Удельная цена ватт-часа 460/6,5 = 70,8 руб/Втч.

Выходит, A123 тяжелее Eneloop на 10 %, но дешевле на 30 % при одинаковых энергетических показателях.
Как бы A123 немного выигрывает. Но непонятно, что там с циклами.

А есть ещё и простой Li-Ion, драный с батарей.
Но пока с ним повременю, заказал Panasonic Eneloop AA BK-3MCCE,
LiFePO4 слишком уж заморочены на зарядке.
Единственно, может быть через десяточек циклов ёмкости банок подравняются и можно будет заряжать без балансира, а балансировку производить лишь изредка.

P.S.
Нашёл ещё, что Li-Ion на морозе всё же не помирают, и даже пытаются немного работать, но с потерей ёмкости до 50% и ограничением токоодачи.
Также есть мнение, что на морозе умирают банки, заряженные более чем на 50 %. Пока не проверил слухи и не изучил это явление.
Просьба всех заинтересованных высказаться по существу, поделиться опытом.
Свое изделие изъяна не имеет.
Аватара пользователя
ru0aog
Сообщения: 2208
Зарегистрирован: 31 янв 2013, 10:49
позывной: RU0AOG
CиБи позывной: Апрель
Имя: Станислав
Откуда: QTH locator: NO65JX # RDA KK-04
Контактная информация:

Re: LiFePo4, Li-Ion аккумуляторы

Сообщение ru0aog » 26 окт 2015, 22:32

Вытащил батарею из морозилки. Сутки качественной заморозки изгнали из банок всё тепло.
Там, наверное, было не меньше -15 С.

Вот такие баночки:
02.jpg
Разряжал двумя лампами дальнего света: три нитки (две дальних и одна ближняя) включены последовательно.
01.jpg
Забавно, но аккум отдаёт энергию :)
Сразу после подключения нагрузки напряжение батареи = 9 В, ток под нагрузкой 2,30 А.
Через 7 минут U = 11.2 В, I = 2,60 А.
Ещё через 10: U = 12.0 В, I = 2,68 А - аккум отогрелся, изморозь растаяла.
Ещё через 34 минуты: U = 12.2 В, I = 2,71 А - капли росы высохли.

В целом разряд замороженного аккума соответствует вот этим графикам:
LiFe 3300 -20С 3А.jpg
И тут я допустил косяк - упустил момент разряда АКБ.
В следующий раз глянул через 23 минуты - общая напруга была 5 В.
Но после снятия нагрузки напряжения на всех банках поднялись до одинакового значения 1,7 В.
Может не сильно убил баночки...

Общая отданная ёмкость (зарегистрированная):
11,2*2,6*7 + 12*2,68*10 + 12,2*2,71*34 = 1650 Вт*мин = 27,5 Втч = 27,5/12 = 2,3 Ач.
Видимо аккум сел сразу же после моего последнего пригляда.
В целом очень недурственно - мороз на потерю ёмкости почти не влияет.

Поставил на зарядку током 1 А.
Через час после начала зарядки напряжение на банках 3,37 - 3,38 - 3,36 - 3,37 В.
Через два часа на банках 3,41 - 3,40 - 3,44 - 3,42 В.
Свое изделие изъяна не имеет.
Ответить