Сначала немного забегу вперёд: хотя на аккумуляторе крупным шрифтом написано «9 V», такого напряжения на этом аккумуляторе нет и быть не может. Но это — не единственное, что в нём «не так». Подробности — далее в обзоре.
Теперь — немного теории.
Самые лучшие и прогрессивные на сегодня аккумуляторы — литий-ионные (и их различные модификации).
Они могут использоваться как в устройствах, изначально спроектированных под такие аккумуляторы (например, в смартфонах), так и в устройствах, спроектированных под «обычные» батарейки в качестве замены таковых.
Но в последнем случае возникает проблема. Номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3.7 Вольт (±0.1 В), а напряжение стандартных батареек — совсем не такое. Для одиночных цилиндрических батареек оно составляет 1.5 В, а для многоэлементной «Кроны» — 9 В.
Как сделать аккумулятор на 9 В из элементов по 3.7 В?
Если соединить последовательно два элемента, то напряжение будет ниже 9 В; а если соединить три элемента — то существенно выше (можно сжечь питаемую аппаратуру). В общем, вариант с тремя элементами полностью исключается. Остаётся вариант с двумя элементами. Именно он и осуществлён в тестируемом аккумуляторе Palo номинальной ёмкостью 650 мАч.
18650 АККУМУЛЯТОР ⚒️ КАК ВОССТАНОВИТЬ ЕСЛИ НЕ ЗАРЯЖАЕТСЯ
Цена обозреваемого аккумулятора Palo 9V на Алиэкспресс на дату обзора с доставкой в Россию — около $6.7.
Упаковка и внешний вид аккумулятора Palo 9V в формате «Кроны»
Аккумулятор пришел упакованным в прочную пластиковую коробочку (на фото показана в открытом виде). Вид со стороны контактов ничем принципиальным от обычной «Кроны» не отличается:
(все фотографии в обзоре кликабельны)
А вот вид сзади отличается существенной деталью — наличием порта микро-USB для зарядки аккумулятора.
Рядом с портом микро-USB расположено небольшое отверстие. Но оно предназначено не для вентиляции или тому подобных целей, а для видимости внутреннего светодиода, индицирующего процесс зарядки:
По окончании зарядки цвет светодиода меняется с красного на синий.
Заряжается аккумулятор от любой телефонной зарядки на 5 Вольт с кабелем микро-USB.
Технические испытания литий-ионного аккумулятора Palo 9V
Начнём с самого главного теста: разряда полностью заряженного аккумулятора на нагрузку с целью проверки его ёмкости и съёмки кривой разряда.
Начальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 8.4 В (без нагрузки).
Это в точности соответствует напряжению двух заряженных секций по 4.2 В.
Напряжение в 4.2 В является максимально-допустимым напряжением для стандартных литий-ионных аккумуляторов с номиналом 3.7 В (номинал примерно соответствует заряду на 50%).
Для разряда использовался обычный резистор номиналом 20 Ом, что даёт стартовый ток разряда 420 мА.
Для измерения ёмкости использовался обычный USB-тестер.
И вот, результаты теста ёмкости на разряд:
Здесь мы пришли ко второму пункту из серии «что с ним не так»: ёмкость составила не 650 мАч, как указано на корпусе аккумулятора, а только 483 мАч.
Что тут можно сказать?! Это — типичный случай для китайских производителей, которые часто включают в технические параметры «рекламный запас». 🙂
Кривая разряда снималась осциллографом DSO150 (обзор), установленным в режим сверхмедленной развёртки: 500 секунд на деление (!). А что, так можно было?! Да, можно. 🙂
Посмотрим на график разряда (сфотографирован с экрана осциллографа, т.к. скришоты он сделать не позволяет):
График показывает типовую картину разряда на резистивную нагрузку, за исключением небольшого ускорения падения напряжения ближе к концу разряда.
При достижении напряжения чуть ниже 6 В кривая разряда резко обрывается до нуля.
Это — результат срабатывания защиты аккумулятора от переразряда; что оцениваем как исключительно положительный факт.
Таким образом, в аккумуляторе установлен полноценный контроллер с защитой как от перезаряда, так и от переразряда.
Осталось проверить защиту от перегрузки.
Она тоже есть, и работает. Защита срабатывает при токе нагрузки в 2.3 А, и в результате ток падает до нуля.
Но самовосстановления после снятия нагрузки (или устранения короткого замыкания) не происходит: напряжение на выходе остаётся нулевым.
Для восстановления работоспособности аккумулятора достаточно его «подтолкнуть», подключив его на зарядку на несколько секунд.
Такую особенность надо иметь в виду пользователям, и не допускать случайных замыканий аккумулятора. Иначе придётся немного, но при этом незапланированно, «повозиться».
Последнее испытание — на зарядку:
Итого, в процессе зарядки в аккумулятор было закачано 976 мАч; а время зарядки с нуля составило 2 часа 7 минут.
Тут может возникнуть вопрос — почему закачано было так много (976 мАч) по сравнению с тем, что было отдано (483 мАч)?
Это связано с тем, что внутри аккумулятора стоит повышающий DC-DC преобразователь, чтобы можно было от источника с напряжением 5 В зарядить аккумулятор до 8.4 В.
Соответственно, «по принципу трансформатора», чтобы зарядить аккумулятор на каждый 1 мАч, приходится взять от источника с напряжением 5 В примерно 1.5 мАч. К тому же, КПД преобразователя не может быть 100%.
Максимальный ток в процессе заряда составил 0.49 А; что подтверждает пригодность для подзарядки аккумулятора абсолютно любого телефонного зарядного устройства с напряжением 5 В и выходом USB.
Почему с этим можно жить?
Итак, испытания закончились; и при этом было выявлено несоответствие двух параметров заявленным (напряжения и ёмкости). Как с этим смириться?
Разберёмся сначала с напряжением.
Все устройства, предназначенные для работы с батарейками «Крона», работают не обязательно строго при напряжении 9 В, а в некотором диапазоне напряжений; поскольку у настоящей «Кроны» напряжение в начале службы выше 9 В, а в конце — ниже.
Диапазон допустимых напряжений у каждого устройства — свой.
Например, я проверил у своего мультиметра DT9205A, при каком напряжении он начинает «жаловаться», что батарейка села. Оказалось, что при напряжении 7.2 В.
При таком значении допустимого напряжения можно рассчитывать на использование ёмкости аккумулятора примерно на 50% от имеющейся (до начала «жалоб» мультиметра на пониженное напряжение питания). Но и даже с этими жалобами он может ещё некоторое время нормально проработать (по крайней мере, дотянет до конца дня, после чего можно будет поставить аккумулятор на зарядку).
Теперь разберёмся с ёмкостью.
Здесь тоже можно использовать тот же пример применения (в мультиметре), поскольку применение батареек типа «Крона» в измерительных приборах — наиболее распространённое.
Потребление мультиметра составляет 2.3 мА. Таким образом, при полезном использовании аккумулятора в 50% своей ёмкости (483 мАч/2), время работы мультиметра составит 105 часов. Очень неплохо и вполне применимо.
Хуже будет ситуация для устройств с более высоким потреблением. Например, упомянутый выше осциллограф DSO150 тоже питается напряжением 9 В, но его реальный ток потребления составляет 85 мА.
Таким образом, он сможет проработать только около 3-х часов. В большинстве случаев работать с осциллографом тоже можно будет, но после каждого применения аккумулятор целесообразно будет подзаряжать.
Конкуренты
Если привести в качестве конкурента не аналогичный аккумулятор, отличающийся только наименованием; а «стратегического противника», то можно упомянуть аккумулятор ZNTER на 9 В в том же формате «Кроны»:
Он отличается тем, что построен на одноэлементном Li-ion аккумуляторе с напряжением 3.7 В; а напряжение 9 В получается за счет встроенного повышающего DC-DC преобразователя. То есть, по своей сущности это — полноценный повербанк (power bank), выполненный в корпусе батарейки.
Благодаря такой схемотехнике он имеет идеальную прямоугольную кривую разряда (т.е. постоянно 9 В в течение всего времени разряда с мгновенным падением до нуля в конце).
Такая кривая разряда — идеальна с точки зрения теории химических источников тока; но не совсем идеальна с точки зрения реальной жизни. Прибор, в котором используется такой аккумулятор, не сможет обнаружить по падению напряжения истощение заряда, и никак не сможет об этом предупредить потребителя. Выключение прибора может оказаться для потребителя внезапным (если он не подзарядил своевременно аккумулятор).
Зато использование ёмкости аккумулятора будет 100%-ным. Но при этом сам номинал его ёмкости — меньше, чем у протестированного аккумулятора (400 мАч против 650 мАч).
Цена такого аккумулятора — выше, чем у протестированного Palo, примерно на 2 доллара.
Итоги и выводы
Как это часто бывает у наших китайских товарищей, заявленные характеристики протестированного устройства не совсем совпали с реальными.
Тем не менее, в большинстве случаев аккумулятор вполне применим по своему основному назначению, т.е. для замены батарейки «Крона». Большое число допустимых циклов перезарядки литий-ионных аккумуляторов сделает своё доброе дело: аккумулятор прослужит долго верой и правдой.
Недостатков у аккумулятора два: напряжение и ёмкость оказались ниже заявленных.
Но и достоинств тоже хватает:
— схемотехника на основе литий-ионных аккумуляторов с большим числом циклов заряда/разряда;
— наличие полноценного контроллера с защитой от перезаряда, переразряда и перегрузки по току;
— возможность заряда от любого стандартного телефонного зарядного устройства;
— возможность подзарядки без полного извлечения аккумулятора из устройства (достаточно приподнять часть с разъёмом микро-USB).
Цена аккумулятора Palo 9V на Алиэкспресс на дату обзора с доставкой в Россию — около $6.7 проверить актуальную цену и/или купить. Как всегда, цена может меняться; а также надо иметь в виду, что если у какого-то другого продавца цена окажется ниже, то тоже можно брать — товар одинаковый.
Источник: www.ixbt.com
Кратко о том, как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда
В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.
Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.
Вывод: старайтесь не допускать глубокого разряда и/или длительного перезаряда Li-ion аккумуляторов. Всегда применяйте схемы защиты от переразряда, индикаторы низкого заряда и специализированные зарядные устройства, ограничивающие заряд.
Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.
Вторая ситуация: не хочет заряжаться
Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.
Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.
В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).
На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.
Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:
Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.
В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.
Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.
Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.
Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.
О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.
Как заставить заряжаться?
По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).
Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.
Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется «толкнуть» аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.
Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.
Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).
Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:
Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):
R = 3В / 0.050А = 60 Ом
Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):
P = (5В) 2 / 60 Ом = 0.42 Вт
Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:
Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.
Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.
Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.
Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).
Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!
Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.
Источник: electro-shema.ru
Почему power bank не заряжает аккумулятор телефона?
Каждый владелец смартфона или любого другого портативного девайса знаком с зарядным устройством power bank («пауэр», повербанк — так его называют в просторечии). Пользоваться им очень удобно, потому что телефон можно подзарядить в любое время. Однако многим приходится сталкиваться с проблемой, когда power bank не заряжает телефон по каким-либо причинам, даже если инструкция по его эксплуатации неукоснительно соблюдается. Может случиться и так, что устройство работает очень медленно. В любом случае не стоит спешить обращаться в сервисные службы по ремонту: может быть, удастся устранить причину самостоятельно.
Что могло случиться
Перед тем как начать разбираться непосредственно с повербанком, следует понять, в нем ли заключается суть проблемы. Вполне возможно, что плохо работает именно телефон, а не устройство для его зарядки. Первым делом, подключите телефон к другой зарядке и наблюдайте за тем, что будет.
В используемом USB-кабеле тоже может находиться причина того, почему повер банк не заряжает телефон: например, кабель поврежден или перегнут слишком сильно . Поэтому нужно внимательно осмотреть его на наличие внешних повреждений. Если их удалось обнаружить, остается только заменить старый кабель на новый. Или же сразу приобрести USB-устройство более высокого качества.
Когда проблема в самом устройстве
Если power bank был приобретен недавно или же не использовался долгое время, можно попробовать подзарядить его в течение 8 часов . Дело в том, что пока устройство лежало на складе и не использовалось, химические процессы внутри него могли изрядно замедлиться, что характерно для литий-ионных аккумуляторов даже тогда, когда они не работают. Вполне возможно, что power bank не заряжает телефон именно поэтому. При его «раскачке» вещества, замедляющие работу батареи, распадутся, и устройство будет выдавать необходимое количество энергии.
Бывает так, что вначале процесс зарядки идет, а затем начинает прерываться. Поскольку все зарядные устройства типа пауэр банк предлагаются китайского производства, неудивительно, что показатель емкости, указанный на зарядке, не соответствует ее реальному уровню. Безусловно, повербанк с реальной емкостью 2000 мАч с небольшим не сможет полностью зарядить смартфон, батарея которого имеет емкость 3000 мАч. На вопрос, что делать дальше, существует предельно простой ответ: приобрести зарядник с емкостью как минимум дважды превышающую емкость телефона .
Есть еще одна причина, почему powerbank сначала заряжал, а потом перестал заряжать телефон. Часто контроллер отключает процесс — при наличии перегрева или какого-то сбоя в работе. Контакты также могут быть слабыми или неисправными. В этих случаях уже целесообразно обратиться в ремонтно-сервисный центр.
Многие владельцы вынуждены производить зарядку смартфонов от повербанка только при выключенных девайсах: в противном случае они заряжаются очень медленно или намного дольше. Естественно, таким образом невозможно одновременно подзаряжать телефон и искать что-либо в Интернете, это очень неудобно.
Низкая скорость зарядки может иметь следующие причины:
- контроллер вышел из строя , либо он с внутренним дефектом;
- исходная сила тока является недостаточной (у повера выходная сила тока на 1 А, а у телефона — 1,5 А);
- кабель тонкий, плохого качества — уменьшает показатель напряжения;
- к телефону с маленькой емкостью АКБ подключены несколько устройств .
Сделать прежде всего необходимо следующее: проверить выходные показатели тока на разъемах зарядного устройства и телефона . Если ампераж разный, устройство следует сменить. Тонкий кабель нужно поменять на тот, качество и проводимость которого будет лучше — его можно купить в специализированных магазинах, либо заказать через Интернет.
Для того чтобы знать, от чего следует отталкиваться в предположениях, почему powerbank не заряжает телефон, желательно точно знать емкость и девайса, и зарядного устройства , не полагаясь только на надписи китайских производителей.
Что еще может мешать полноценной зарядке
Некоторые пользователи любят загружать в свои девайсы емкие приложения и игры из Сети. Это означает, что телефон теперь будет заряжаться гораздо дольше. В первые дни это незаметно, но впоследствии может сильно отразиться на скорости зарядки.
Кроме того, если powerbank заряжает смартфон слабо, можно попробовать откалибровать АКБ и у него, и у телефона (разрядив в ноль и вновь зарядив устройства). Сделать это рекомендуется три раза и, если отсутствуют иные проблемы, суть которых была описана выше, такой способ будет эффективным. Обращаться в сервисный центр не придется.
Иногда, при фактически полностью заряженном смартфоне программа неправильно отображает показатели зарядки. Для более точной проверки можно самостоятельно попробовать зарядить телефон просто от сети 220 В.
Если телефон совсем не заряжается
Случается , что купленный повербанк просто несовместим с той или иной моделью девайса.
Основные признаки такой несовместимости — в устройстве происходит естественное накопление энергии при его включении в сеть, оно начинает мигать, но с телефоном ничего не происходит. Выход только один: попробовать подключить телефон другой модели и проверить, как будет происходить зарядка. Если power bank станет без проблем заряжать другой девайс, придется обменять его на другой, предварительно выяснив вопрос о совместимости у консультантов.
В случае, если раньше с процессом зарядки все было нормально, и вдруг повер перестал работать, проблема может заключаться как в одном, так и в другом аккумуляторе, а также в состоянии контактов разъема и платы. Ошибки в эксплуатации и механические повреждения, разумеется, также могут стать причинами отказа в работе того или иного устройства. Если телефону уже больше трех лет, следует иметь в виду такое явление, как естественный процент износа АКБ, и тогда совсем не удивительно, что не заряжается батарея на телефоне. О сроках службы литий-ионных аккумуляторов читайте здесь →
Безусловно, прежде чем расстраиваться и обращаться в сервисный центр по поводу проблем с повербанком, никогда не будет лишним провести несколько простых и доступных действий самостоятельно. По крайней мере, таким образом появится возможность выяснить, в чем может быть причина неисправности, и, исходя из этого, уже принимать соответствующее решение.
Как вам статья?
Источник: batteryk.com