Как максимально дёшево зарядить сборку из последовательно соединённых аккумуляторов.
Если вы радиолюбитель, то у вас всегда наступал такой момент, когда ваш проект или вещь работает автономно. Это означает что она работает от аккумулятора.
Самый распространённый тип аккумуляторов в устройствах это литиевые, они являются самыми энергоплотными и не очень дорогими. Да у них есть свои минусы, но статья не о этом. Речь идет о тех моментах, когда вам надо заряжать сборки их последовательно собранных ячеек.
Здесь у нас возникают сразу несколько проблем, но для начала давайте разберемся, что даёт соединение последовательное ячеек, и параллельное.
Параллельная сборка:
Суммируется ёмкость батарей Суммируется ток отдачи (нагрузки) Напряжение остается постоянным (ячейки друг друга балансируют, т. е. заряд может перетекать из более заряженной в менее заряженную, если аккумуляторы используются разных емкостей)Последовательная сборка:
Ёмкость сборки равняется ёмкости самого слабого аккумулятора. Ток нагрузки работает по тому же принципу что и ёмкость Напряжение суммируется, что дает нам возможность запитывать устройства требующие большее напряжение.В чём заключается сложность зарядки последовательной сборки? В том, что все зависит от самого слабого аккумулятора (с наименьшей ёмкостью). Рассмотрим пример: сборка из 3ёх литий-ионных аккумуляторов, 2 аккумулятора в ней из одной партии и их ёмкость равна 3Ач (на деле каждый аккумулятор с погрешностью и не бывает 2 абсолютно одинаковых), а третий из них уже не свежий, и его ёмкость 2Ач. И всё это дело будет работать так:
При разряде первым их них дойдет до критического напряжения тот самый аккумулятор (3 вольта) и здесь есть 2 сценария:
Вы идете заряжать батарею и ёмкость остальных двух аккумуляторов остается не используемой. Вы продолжаете использовать батарею до разряда остальных ячеек, и в итоге получаете мертвый аккумулятор, ибо переразряд для лития губителен.Теперь рассмотрим ситуацию с зарядкой данной сборки (без дополнительных плат):
Самый слабый аккумулятор достигает первым напряжения 4.2в и вы прекращаете зарядку. В данном случае вся сборка не достигает номинального напряжения и ёмкость всей сборки не реализуется. Вы заряжаете сборку до тех пор, пока на новых аккумуляторах не достигается значение 4.2В. Но вы скорее всего даже не дождетесь этого, ибо тот слабый аккумулятор будет перезаряжен, и дальше будет либо вздутие батареи, либо пожар.Итак, мы все это усвоили, но делать плату защиты нам лень, а покупать дорого, и тут нам на помощь приходит следующий метод.
Нам необходимо перед зарядкой данной сборки переключить ее в параллельную. В ней все аккумуляторы будут друг друга балансировать, вне зависимости от ёмкости ячеек. Только не забываем заряжать при напряжении 4.2В.
Реализовать переключение можно ручное, а можно и автоматическое, тут уже кому что надо. Метод будет работать при любом количестве ячеек.
Но самое главное его преимущество, это простота, и дешевизна.
