Металлоискатель "Трофей".

  Почему опять плюмбум(Pb). Вернее почему всё ещё свинец? Почему аккумулятор опять свинцовый, когда есть уже новые решения накопления энергии. Электромобиль тому подтверждение. Уже можно было бы использовать литий-ион (Li-ion), литий-полимер(Li-po), или же ещё лучше литий-ферро-фосфат (LiFePo4). Сначала тоже хотели было применить что то новое, но как выяснилось не так всё просто. По моему мнению технологии пока ещё сыроваты для массового использования или хороши, но дороги. Вот что удалось выяснить: Литий-ион используется в сотовых телефонах. Удобства несомненны. Это плотность заряда, меньший вес, возможность заряжать повышенным током, сократив время зарядки и напряжение 3,7в на элемент. Для 10-12 вольт достаточно трёх банок вместо 8-10 у никель-кадмия например. Но и недостатки естественно в наличии. Эти аккумуляторы пока ещё очень нежны и требуют деликатного к себе отношения. Заряд должен проходить в определённых условиях. Напряжение на банке ни в коем случае не должно превышать допустимого производителем. Нарушение может привести к взрыву элемента, и последующему возгаранию разкиданного при взрыве лития. Литий активный металл, взаимодействует с водой и с влажностью воздуха. Переразряд ниже допустимого неприятен тем, что элемент вообще можно к жизни уже не вернуть. Ещё недостаток - на морозе значительно падает ёмкость. Литий-полимер как пишут ещё более взрывоопасен. Остаются феррофосфатные. Эти аккумуляторы имеют меньшую плотность заряда, меньший ток разряда, более дороги и напряжения чуть меньше чем у литий-иона. На устройство с питанием 12 вольт потребуется уже 4 банки. И вот при собирании банок в батарею и начинаются проблемы. Переносная батарея на 12 вольт из Китая, где взято 6 аккумуляторов от сотика, соедененённых на 12 вольт уже не проходит. Мало того что по традиции ёмкость завышена 9800, хотя судя по надписям на банках - 4200, так ещё из устройств только стандартная, встроенная в сами аккумуляторы схема защиты от перезаряда/разряда. Хвала Ютубу и нтернету вообще! Теперь хоть можно увидеть что нам впаривают под различными продуктами, благодаря любознательным и неравнодушным людям.
  Если поставлена задача сделать удобное и надёжное устройство, то такая коробочка здесь неуместна. Как уже отмечалось, литиевый аккумулятор должен находиться всегда в определённом диапазоне потенциала - 3,3...4,2в в основном у лития (у других чуть отличается). У аккумулятора сотика эта защита реализована в виде небольшой схемки, расположенной в корпусе аккумулятора, обычно с торца, где клемы подключения. Это устройство отключает аккумулятор при снижении на нём напряжения ниже 3в (примерно), а так же при превышении напряжения выше 4,2в, например при заряде. Таким образом одна защита реализована в самой банке. Распространённые круглые аккумуляторы типаразмера 18650 (18 - диаметр, 65 - длина, 0 - круглый) тоже могут иметь такую схему в виде дополнительной круглой платки у минусового или плюсового вывода. Таким образом защищается одна банка. Ещё один элемент регулирует зарядный ток, на который оптимально расчитывается элемент. Схемы достаточно проработаны и служат в миллионах сотовых аппаратов. Но трудности появляются когда нужно собрать батарею, например из 3-х элементов последовательно . Допустим реализована схема из трёх банок и заряжается током 1А. Банки заряжаются в последовательной цепи. Предположим при разряде в одной из банок остался какой то остаточноый заряд, по этому она зарядилась быстрее остальных. Её защитное устройство отключило банку и разорвало цепь. Две другие банки получили недозаряд. Тоже самое происходит при разряде. Естественно недозаряженные банки разрядятся быстрее и их устройство отключит какую то из этих банок, разорвав цепь. При следующем заряде первая банка окажется ещё более заряженной чем в предыдущий раз и т.д... пока какая нибудь банка не вздуется или ещё хуже рванёт. В лучшем случае значительно упадёт ёмкость батареи, и хорошо если пользователь вовремя заметит. Что бы банки заряжались одинаково, нужно ещё одно устройство, называющееся BMS-battery management system, по простому - балансир. Это устройство должно отключить заряженный элемент при достижении на нём полного заряда, а в цепь включить эквивалент, что бы продолжалась зарядка остальных элементов. И отключить заряд при полном заряде всех элементов или просигнализировать об окончании заряда. Более продвинутые менеджеры управляют не только зарядом, но и разрядом. При этом учитывается ещё и температура аккумуляторного отсека. Ещё более крутые учитываеют температуру каждого элемента и заменяют собой предыдущие устройства защиты, а так же могут передавать данные об элементах во внешнюю цепь по какому либо протоколу обмена. В общем устройство сложное, зачастую оснащённое микроконтроллерами и представляющее из себя отдельный блок, встраиваемый в аппаратуру. Например аккумулятор ноутбука. Можно конечно вытаскивать все 3 элемента и заряжать их в отдельном устройстве, а потом вставлять на место. Но такая процедура не добавляет удобства, да и стоит такая зарядка тоже прилично. Китайские дешёвые зарядки, где все 4 слота соеденены параллельно естественно не подходят, если речь идёт о долговечности питающих элементов. Это только что касается обслуживающей электроники, которая, кстати сказать, должна сама по себе быть достаточно надёжной. Если элемент защиты выйдет из строя, то и аккумуляторы останутся без защиты. Распространённые микросхемы для аккумуляторов разработаны в основном для мобильников, и расчитаны на работу с небольшими токами. Китайцы же их суют куда не попадя, особо не заботясь о режимах номинальных, максимальных, кратковременных, критических. Потому и их поделки зачастую греются, выходят из строя или работают неправильно. Настоящие элементы, расчитанные на бОльшие токи и стоят по-настоящему. А ведь ещё есть тема самих аккумуляторов, которых в китае привеликое множество. И фирменных и косящих под них. Заказывая товар в Китае получатель по сути играет в рулетку обманут-не обманут. Да и стоят они тоже не дёшево, если товар фирменный. Вызывают сомнения лоты с количеством 21 штука по 1$ за элемент. Проанализировав весь материал по современным источникам питания, всё таки решили пока не рисковать и оставить свинец. Плохое устройство на пару месяцев делать никому не хочется, а качественное обслуживающее элементы устройство выйдет дороже самих аккумуляторов. Так что пока, до лучших времён свинец. Тяжеловат конечно, но по крайней мере года 3 на одном аккумуляторе ходим, бывало и дольше. И никаких лишних устройств, кроме зарядки. Зарядка была разработана ещё в 2006-м году, алгоритм заряда максимально приближен к рекомендованному производителем аккумуляторов Delta, опубликованным в даташите, и проблем ещё не вызывала. В кислотном аккумуляторе распределение заряда между банками происходит постоянно естественным образом, за счёт самой химической реакции. С электротехнической точки зрения банка при заряде уменьшает своё внутреннее сопротивление. При уменьшении сопротивления, происходит перераспределение зарядного тока. Напряжение на этой банке уменьшается, а на других увеличивается. Остальные банки получают бОльший заряд. Таким образом происходит уравновешевание заряда в процессе цикла зарядки. По этому никакие балансиры и отсечки не нужны. Достаточо соблюдать некоторые условия. Не оставлять надолго разряженным, особенно на морозе, не допускать разряда ниже 10,5 вольт и не ронять сильно при эксплуатации. Если взять за правило, заряжать после каждого выезда в поле/лес и обязательно заряжать на зиму, хотя бы с одним поздарядом в районе Нового Года, то и ещё дольше прослужит. Во всех критических случаях батарея восстанавливается зарядом, только ёмкость её уменьшается.

На главную.