Источники питания и зарядные устройства

Источники питания. База знаний

Предупреждение:

если вы не маньяк-электронщик (или т.п.) с соответствующим опытом, то не используйте назащищенные (unprotected) LiCo аккумуляторы, особенно если они невнятного происхождения! Выигрыш в цене нивелируется нюансами эксплуатации (нельзя допускать разряд ниже определенного значения, иначе емкость необратимо снизится) и повышенным риском протечки/возгорания/взрыва.

Если же необходим источник питания с высокой энергоотдачей, то воспользуйтесь относительно безопасными LiMn аккумуляторами (IMR).

Расшифровка пятизначного цифрового кода в маркировке цилиндрических аккумуляторов (16340, 18650 и т.п.):

– две первый цифры -› диаметр в мм

– три следующие -› длина в мм с десятыми долями

Расшифровка трехбуквенного кода в маркировке аккумуляторов (ICR, IMR, IFR):

– первая буква I -› литий-ионная технология

– вторая буква C/M/F -› кобальтовая/марганцевая/железофосфатная химия (lithium cobalt oxide/lithium manganese oxide/lithium iron phosphate)

– третья буква R -› аккумулятор (rechargeable)

Наиболее распространенные форматы литиевых источников питания для фонарей:

Элемент 123 (16340) – 16 x 34 мм:

– одноразовая батарейка CR123 с номинальным напряжением 3 В (свежая выдает ~ 3,2 В без нагрузки) и емкостью ~1300 мАч

– аккумулятор RCR123*, имеющий номинал 3,6-3,7 В (до 4,2 В сразу после зарядки) и емкость ~ 500-600 мАч; встречаются и с большей заявленной емкостью, но нет данных о ее реальности. Также существуют аккумуляторы формата 123 с другим номинальным напряжением – 3-3,2 В, но свежезаряженные они могут выдать до 3,6 B

17500 (150S, 300S) – 17 x 50 мм. Диаметр близок к таковому у элемента CR123, соответственно входит практически во все фонари; двумя аккумулятора 17500 заменяют 3 шт. CR123, если корпус не позволяет установить более толстые аккумуляторы; номинал 3,6-3,7 В (до 4,2 В сразу после зарядки), емкость ~ 1000-1100 мАч

18500 (150A, 300P) – 18 x 50 мм. Диаметр больше, чем у CR123, поэтому могут быть установлеты только в корпуса, рассчитанные на это – Leef, например; номинал 3,6-3,7 В (до 4,2 В сразу после зарядки), емкость ~ 1400-1500 мАч

17670 (168B, 600S) – 17 x 67 мм. Диаметр близок к таковому у элемента CR123, соответственно входит практически во все фонари; одним элементом 17670 заменяют 2 шт. CR123, если корпус не позволяет установить более толстые аккумуляторы; номинал 3,6-3,7 В (до 4,2 В сразу после зарядки), емкость ~ 1500-1600 мАч

18650 (168A, 600P) – 18 x 65 мм. Диаметр больше, чем у CR123, поэтому могут быть установлеты только в корпуса, рассчитанные на это – Leef, например; одним элементом 18650 заменяют 2 шт. CR123; номинал 3,6-3,7 В (до 4,2 В сразу после зарядки), емкость ~ 1800-2600 мАч

* При выборе аккумуляторов будьте внимательны, так как не все Li-ion элементы RCR16340 (особенно защищенные) точно соответствуют стандартным габаритам и могут просто не поместиться в батарейный отсек некоторых фонарей. Данный снимок наглядно это демонстрирует:

Оценка уровня заряда Li-ion аккумуляторов с помощью вольтметра:

Естественно, этот метод не дает абсолютно точных значений, но его вполне достаточно для обычных условий.

Замер необходимо производить не менее чем через 15 минут после отключения нагрузки.

4,2 В = 100%

4,1 В ~ 90%

4,0 В ~ 80%

3,9 В ~ 60%

3,8 В ~ 40%

3,7 В ~ 20%

3,6 В – разряжен

3,5 В › глубокий разряд*, плохо**

* У нормально функционирующих защищенных аккумуляторов схема разрывает цепь раньше и не допускает переразряда

** Аккумуляторы IMR выдерживают разряд до 2,5 В, но лучше этого не делать

О системе механической защиты аккумуляторов AW

Максимальная рабочая температура составляет 60° С (как и для элементов питания на литиевой технологии от других фирм). Дальнейший нагрев приводит к росту давления внутри корпуса. Когда оно превышает определенный порог, то происходит механический разрыв цепи и на контактах аккумулятора пропадает ток. Если увеличение давления продолжается, то открывается «клапан», выпускающий газы и электролит наружу, предотвращая взрыв. Такая система защиты имеется у всех типов литиевых аккумуляторов под брендом AW.

Сравнительные размеры батарей: От L до R: P-RCR2, 14270, P-RCR123, AAA(10440), 17500, AA(14500), 17670, 14670

Заявленная для аккумуляторов AW температура хранения от – 20° С до +25° С не имеет отношения к температуре эксплуатации, а означает лишь оптимальные условия именно для хранения, при которых потеря емкости за год не превысит 10%.

Аккумуляторы IMR от AW не нагреваются сами по себе выше 60° С даже при разряде 8-10С. Превышение порога безопасности возможно в результате нагрева извне (теплом, выделяемым лампой накаливания, например). В лабораторном тесте первая ступень защиты (разрыв цепи) срабатывала через 3 минуты при нагреве до 80° С. Предохранительный «клапан» открывался через 5 минут при температуре 100° С.

Принципиальная схема системы механической защиты с прерывателем

LED фонари/модули совместимые с 3,6 В Li-ion аккумуляторами:

– Fenix*

– Nitecore

– NovaTac

– Zebra

– диодные модули под брендом Lighthound

– диодные модули Lumens Factory

– диодные модули Solarforce

* Уточнять для конкретной модели

LED фонари/модули НЕсовместимые (нет преобразователя) с 3,6 В Li-ion аккумуляторами:

– Inova

– Nuwai

– Streamlight

– SureFire*

* Диодный модуль SureFire P60L может работать как от 2 шт. (6 В), так и от 3 шт. (9 В) батареек CR123, поэтому его можно запитать от 2 шт. Li-ion аккумуляторов на 3,6 В. Однако официально производитель ничего такого не рекомендует.

Лучшие Li-ion защищенные аккумуляторы:

AW и Pila (их схема не разрывает цепь при подключении ламп накаливания)