В этой статье мы рассмотрим различные варианты зарядных устройств, требования к питанию и основные функции, которые помогут вам найти зарядное устройство, наиболее подходящее для ваших нужд и бюджета.
Минимальное и максимальное количество заряжаемых ячеек
Очень важно выбрать зарядное устройство, способное заряжать как минимум 6S аккумуляторы. Для быстрых и динамичных полётов на FPV-дронах обычно используют 4S и 6S LiPo-аккумуляторы. Однако, даже если вы планируете использовать дрон с меньшим количеством ячеек, всё равно рекомендуется приобрести зарядное устройство, которое подходит для 6S. Если вам придётся использовать аккумулятор с 6S, вам не нужно будет покупать новое зарядное устройство.
Номинальная мощность и максимальный номинальный ток зарядки
Чтобы зарядить аккумулятор безопасно, необходимо использовать силу тока, соответствующую номиналу батареи. Например, если вы хотите зарядить Li-po аккумулятор 6S 1500mAh, рекомендуется установить силу тока равной 1.5А ампера. Однако стоит отметить, что аккумуляторные батареи Li-po могут поддерживать и более высокие токи зарядки. Эту информацию можно найти в характеристиках аккумулятора, указанных производителем. Чрезмерное увеличение силы тока заряда может привести к перегреву аккумуляторной батареи. Но, когда вы захотите зарядить Li-po аккумулятор 6S 15000mAh или несколько Li-po 6S 6500mAh, то зарядное устройство может не обладать необходимой мощностью для заряда этих аккумуляторных батарей.
Каждое зарядное устройство обладает двумя основными характеристиками: номинальной мощностью, измеряемой в ваттах, и максимальным номинальным током зарядки, выраженным в амперах. Ток, который может обеспечить зарядное устройство, ограничивается как номинальной мощностью зарядного устройства, так и напряжением заряжаемого аккумулятора. В зависимости от того, какой из этих показателей достигнет своего максимума первым, будет ограничен и максимальный ток зарядки.
P = V * I
V - напряжение батареи,
I - сила тока зарядки,
P - номинальная мощность зарядного устройства.
Например, мы имеем зарядное устройство мощностью 100 Вт, 6S Li-po батарею с напряжением 22 В (для примера берем напряжение разряженной батареи), которая имеет объем 4500 mAh. Таким образом максимальная сила тока которую может выдать зарядное устройство является ее номиналом и составляет 4,5 А (100 Вт / 22 В = 4,54 А), что позволяет сделать вывод о том, что мощности зарядного устройства хватает (в пороговом ее значении) для заряда аккумуляторной батареи указанной силой тока. Однако с увеличением напряжения заряжаемой батареи, зарядное устройство не сможет выдавать указанную силу тока. Ток будет слабее и аккумуляторная батарея будет заряжаться медленнее. Что бы узнать необходимую мощность зарядного устройства для того что бы заряжать такие аккумуляторные батарея без просадки по току зарядки необходимо в эту формулу вставить напряжение полностью заряженной батареи. Таким образом, для того чтобы полностью зарядить такую аккумуляторную батарею без просадки по току зарядки необходимо зарядное устройство мощностью не менее 113 ватта (25,2 В * 4,5 А =113 ватта).
В основном гоночные дроны летают на аккумуляторных батареях 6S, объемом не более 1800 мАч. Зарядного устройства мощностью 100 ватт, хватит что бы заряжать две таких батареи одновременно, однако если вы используете батареи большего объема то рассматривайте более мощные зарядные устройства.
Во время цикла заряда ток будет уменьшаться по мере постепенного увеличения напряжения.
Блок питания для зарядных устройств
Если у вас зарядное устройство без встроенного преобразователя напряжения, то для подключения к сети 220 В вам потребуется блок питания. Параметры блока питания играют ключевую роль в эффективности работы зарядного устройства. Более мощный блок питания не сделает ваше зарядное устройство более мощным, но обеспечит его надёжность и долговечность. В то же время, если блок питания не соответствует требуемой мощности, это может привести к его перегреву и поломке. Также убедитесь, что выходное напряжение блока питания соответствует входному напряжению вашего зарядного устройства.
Вы можете приобрести блок питания, предназначенный для LiPo-зарядных устройств, или, если обладаете соответствующими навыками, самостоятельно модифицировать блоки питания компьютеров или серверов для более экономичного решения.
Поддерживаемые типы аккумуляторных батарей
Хотя для зарядного устройства полезно иметь возможность работать с разными типами аккумуляторов, вряд ли вы будете использовать все их разновидности. Тем не менее, нам необходимо поддерживать, в первую очередь, Li-po, Li-on и Li-HV аккумуляторы.
Режим NiMH можно использовать для спасения сильно разряженных Li-po аккумуляторных батарей, которые не распознаются зарядным устройством или использовать функцию «плавной зарядки».
Режимы работы
Зарядное устройство должно как минимум иметь возможность работать в трёх режимах: «сбалансированная зарядка», «разрядка» и «хранение». Дополнительные функции могут быть полезны, но не являются обязательными. Режимы которые владеют зарядные устройства мы рассмотрим в следующей статье.
Количество одновременно заряжаемых батарей
Зарядные устройства с одним выходом способны заряжать только один аккумулятор. Однако, если вы подключите плату для параллельной зарядки, у вас появится возможность заряжать несколько аккумуляторов одновременно. Это более экономичный вариант, но он требует определённых знаний о правилах безопасной параллельной зарядки.
Зарядные устройства с несколькими каналами или выходами позволяют заряжать несколько аккумуляторов одновременно. Каждый выход функционирует как независимое зарядное устройство, что даёт возможность заряжать различные типы аккумуляторов, независимо от их ёмкости, уровня напряжения или количества элементов. Многоканальные зарядные устройства стоят дороже, но обеспечивают большую гибкость и более быструю зарядку.
Сила балансировочного тока
Балансировочный ток зарядного устройства представляет собой ток, который используется зарядным устройством для выравнивания напряжения отдельных элементов в многоэлементной батарее во время зарядки. Этот процесс обеспечивает одинаковую мощность для всех элементов, что, в свою очередь, способствует общему состоянию, безопасности и долговечности батареи.
Зарядные устройства имеют номинальный ток балансировки, который измеряется в миллиамперах (мА). Этот параметр указывает на максимальный ток, который зарядное устройство может использовать для балансировки напряжения в ячейках.
Чем выше номинальный ток балансировки, тем быстрее происходит процесс балансировки, что в свою очередь сокращает время зарядки. В то же время, более низкие номинальные значения могут привести к увеличению времени зарядки.
Выбор подходящего зарядного устройства для вашего дрона может показаться сложной задачей, но при наличии правильных рекомендаций и понимании ваших конкретных требований вы сможете определиться с нужной моделью.
Автор статьи: Юханов П.А.
Подписывайтесь на канал и присоединяйтесь к команде «Zона полета» https://t.me/Zona_Poleta