Всем привет! В сегодняшней статье я расскажу Вам:
- Имеет ли смысл отказаться от батареек АА и ААА в пользу аккумуляторов и сколько это стоит;
- Какие есть способы заряда аккумуляторов;
- Расскажу про самую бюджетную многофункциональную зарядку LiitoKala Lii-500 стоимостью 1200р
- Сделаю небольшой обзор универсального зарядного устройства аккумуляторных батареек Vapcell S4 Plus v3.0;
- В конце статьи кратко расскажу о видах аккумуляторов и их основных параметрах.
Предисловие
Я давно собирался отказаться от использования одноразовых батареек и заменить их на аккумуляторы. Но всё как-то не доходили руки: батарейки в настенных часах живут не меньше года, ровно как и во всевозможных пультах к телевизору. Единственную батарейку, которую мне приходилось раньше часто менять - в блоке сигнализации для машины.
Но с появлением ребëнка ситуация кардинально изменилась, ведь практически в каждой игрушке (и даже книжке) теперь можно встретить электронную начинку, питающуюся от всевозможных батареек. Будучи человеком прагматичным, приобрёл на распродаже комплект NiMh аккумуляторов типа АAА от компании GP, в состав которого входило зарядное устройство. Батарейки (аккумуляторы) АА приобретал отдельно.
Давайте сразу про экономическую стороны вопроса
Комплект зарядного устройства + 4 ААА аккумулятора на 1000мАч мне обошёлся в 650 рублей, а 4 АА (пальчиковых) аккумулятора - 420 рублей (оба комплекта я приобретал на Мегамаркете, цены с учётом кэшбэка).
Если сравнивать с обычными, но качественными батарейками, стоимость одного аккумулятора выше буквально на 40-60 рублей, а служить они будут намного дольше: в среднем, даже самый низкокачественный аккумулятор выдерживает не менее 100 циклов заряда/разряда, а более-менее приличные спокойно отходят больше 500. Но есть один нюанс: даже если Вы изредка перезаряжаете аккумулятор, срок его службы вряд ли превысит 4 года, что также следует учитывать.
В любом случае, если приобретать их по скидкам и акциям, они всё равно составляют конкуренцию обычным батарейкам: стоимость одной батарейки Duracell AA составляет 100 рублей в МВидео, а стоимость одного аккумулятора 350р в том же магазине (да, он дорогой, но вот на озоне последние 3 раза мне попадались подделки Duracell). Предположим, что батарейки нужны для тонометра (который измеряет артериальное давление). От обычных Duracell (не подделок) он сможет произвести порядка 30 измерений, что вполне укладывается в срок 6 месяцев (конечно, всё зависит от модели тонометра и ряда других факторов). Обычно в тонометре используется не менее 4 батареек, значит, за 3 года эксплуатации потребуется 24 батарейки по 100 рублей = 2400р. А если применять аккумуляторы, то за весь срок потребуется лишь 1 комплект = 1400р. Вы не только сэкономите 1000р, но и снизите вредные выбросы.
Про зарядное устройство и алгоритм заряда
И вроде для себя вопрос я закрыл, начал пользоваться аккумуляторами, а заодно вносить небольшой вклад в защиту окружающей среды (1 выброшенная батарейка отравляет 1 квадратный метр земли). Но однажды мне потребовалось дозарядить разряженный на 50% аккумулятор вместе с разряженным на 100%, Я установил их в оригинальное зарядное устройство GP и ушёл по своим делам. Через некоторое время аккумуляторы были заряжены, но меня сей факт насторожил: ну не могли они зарядиться одновременно! Было принято решение вновь установить их на зарядку (я ожидал, что через минут 5 зарядка будет окончена, ведь оба АКБ уже заряжены). Но ни через 5, ни через 20 минут зарядка не завершалась. Она окончилась примерно через 2 часа, как и в первый раз. Я напрягся ещё больше и полез в интернет гуглить, что, собственно, происходит.
На поверку оказалось, что родное зарядное устройство GP вообще никак не контролирует уровень заряда, а просто засекает некоторое время, спустя которое считает процесс завершённым. Но постойте, NiMh аккумуляторы не любят ни глубокого разряда, ни перезарядки! Решено, надо обзавестись нормальным ЗУ, который бы мог контролировать хотя бы напряжение. Зачем?
Дело в том, что для заряда NiMh (никель-металл-гидридных) аккумуляторов существует 2 способа:
1 способ заключается в том, чтобы полностью разрядить аккумулятор, а затем заряжать его стабильным током в течение фиксированного времени. Для этого нам необходимо знать ёмкость аккумулятора и ток заряда. К примеру, если зарядка аккумулятора ёмкостью 1000мАч осуществляется током 250мА, то время зарядки должно составлять около 4 часов.
Грубо говоря, за каждый час зарядное устройство "заливает" в аккумулятор 250 миллиампер. Аккумулятор имеет ёмкость 1000мА/ч (миллиампер/час). Для его полного заряда следует заряжать током 250мА в течении 4 часов.
2 способ сводится к постоянному контролю напряжения аккумулятора (по мере заряда, напряжение будет вырастать). Как только аккумулятор полностью зарядится, произойдёт кратковременное снижение напряжения, что и будет сигнализировать об окончании процесса заряда. Именно этот способ является более универсальным и простым в большинстве случаев.
Так вот, по результатам моих исследований рынка, было выявлено 2 наиболее качественных недорогих зарядных устройства, которые нормально функционирую в соответствии со вторым способом:
LiitoKala Lii-500 - от 1200р.
Самый недорогой, простой и надёжный вариант. Поддерживает разные аккумуляторы, в том числе популярный в народе 18650. Заряжает токам 300мА, 500мА, 700мА, 1000мА.
Недостатки: неверно измеряет внутреннее сопротивление аккумуляторов, отсутствует температурная защита (защита от перегрева), большая погрешность установки тока и измерения ёмкости аккумулятора.
Комментарии: я сам пользовался этим ЗУ, брал у знакомого. За свои деньги - великолепнейший вариант. Но так как отсутствует защита от перегрева, я бы не рискнул оставлять на ночь такое ЗУ для зарядки Li-ion аккумуляторов. Умеет разряжать аккумуляторы током до 500мА.
Vapcell S4 Plus v3.0 - от 3500р
Самое практичное, точное и мощное зарядное устройство за свои деньги. Заряжает токами 250/500/1000 мА, а также 1/2/2,5/3 А. Также может разряжать аккумуляторы токами 250/500/1000мА, что может пригодиться как для оценки остаточной ёмкости, так и для попытки "раскачать" залежавшийся аккумулятор.
В отличие от 90% других зарядных устройств, измерение температуры здесь работает. А если она превышает установленный допустимый порог, зарядное устройство автоматически снижает уровень тока заряда/разряда, вплоть до полной остановки процесса. Для меня это был один из самых важных критериев - не страшно остановить ЗУ на ночь.
Кроме того, он вполне неплохо измеряет ёмкость, а погрешность измерения внутреннего сопротивления - одна из лучших в классе таких устройств.
Недостатки: всё ещё низкая точность измерения внутреннего сопротивления, при одновременной зарядке 4шт ёмких Li-Ion аккумуляторов размера 18650 происходит саморазогрев, из-за чего температура АКБ завышается на 8-10 градусов.
Vapcell S4 Plus будет оптимален для новичков, которые не хотят разбираться в работе аккумуляторов и вдаваться в подробности правильного процесса заряда (а разбираться там есть в чём, об этом будет чуть ниже).
На боковой грани расположен переключатель, позволяющий выбрать режим Авто или Ручной. Так вот режим Авто - идеальная находка для пользователей, которые не хотят заморачиваться с параметрами аккумулятора: прибор сам поймёт тип химии, из которой изготовлен заряжаемый экземпляр, и подберёт оптимальные параметры для заряда.
В ручном режиме пользователь может сам выбирать параметры, в зависимости от того, что требуется: зарядить, разрядить аккумулятор, выполнить цикл разряд/заряд/разряд для измерения реальной ёмкости, или же попытаться восстановить глубоко разряженный аккумулятор.
Основные виды аккумуляторов, используемых в быту
С типоразмерами достаточно просто:
- АА - в простонародии "пальчиковые";
- ААА - больше известны как "мизинчиковые";
- C - небольшой бочонок, часто используемый в больших настенных часах, а также в детских игрушка;
- D - большой бочонок, используемые в портативной электронике, которая требует мощного источника энергии (например, старые магнитофоны).
В настоящее время наиболее популярны аккумуляторы NiMh (никель-металл-гидридные) и Li-Ion (литий-ионные). NiMh аккумуляторы в полностью заряженном состоянии выдают напряжение 1.5 Вольта (как у батарейки). Li-Ion аккумуляторы в заряженном состоянии имеют напряжение 3.7...4.2В, поэтому внутри корпуса устанавливается дополнительный понижающий DC-DC преобразователь. Применение таких аккумуляторов (с преобразователем) может быть недопустимо в измерительных приборах, т.к. такие источники энергии "шумят". Зато у них на борту, как правило, имеется USB-разъём для зарядки, то есть, отсутствует необходимость приобретать дополнительное зарядное устройство:
Если Вы выбираете аккумуляторы для пульта/часов/детских игрушек - можете взять то, что дешевле. Мой опыт подсказывает мне, что NiMh будут дешевле.
В различных фонариках, игрушках, электросамокатах и другой технике, часто применяются Li-Ion аккумуляторы типоразмера 18650. Выглядят они вот так:
Их также можно заряжать с помощью LiitoKala Lii-500 и Vapcell S4 Plus - эти зарядные устройства поддерживают зарядку как аккумуляторов с контроллером защиты, так и без него.
Кратко про параметры аккумуляторов
У любого аккумулятора есть 4 основных параметра:
1. Ёмкость в мАч (миллиампер/час). Эта характеристика определяет способность отдавать некоторый в течении определённого времени.
Очень грубый пример: аккумулятор ёмкостью 2000мАч может отдавать ток 2 Ампера в течении 1 часа, или ток 1А в течение 2 часов, или ток 200мА в течение 10 часов (перемножаем ток на время).
2. Внутреннее сопротивление и максимальный ток. Это две связанные величины: чем выше внутреннее сопротивление аккумулятора, тем меньше ток, который он может отдать. Если вспомнить Закон Ома для полной цепи (гы-гы-гы), то аккумулятор никогда не сможет отдать ток больше, чем I=U/r.
Анализируя внутреннее сопротивление, можно сделать вывод о состоянии аккумулятора: новый NiMh будет показывать 30-50 мОм, а вот сильно подуставший может перевалить за 100 мОм.
3. Напряжение аккумулятора. В статье я уже указывал, что NiMh в заряженном состоянии выдают 1.5В, а LI-Ion около 4В. Если Вы рассматриваете замену пальчиковым батарейкам - имейте ввиду, что у них напряжение 1.5В.
Итоги
Статья получилась несколько сумбурная, потому что мне постоянно приходилось отвлекаться на другие задачи. Надеюсь, мне удалось донести до Вас информацию в нужном ключе:
- Использование аккумуляторов вместо батареек - это выгодно и безопасно для окружающей среды;
- Комплектные зарядные устройства, как правило, работают плохо и снижают ресурс аккумуляторов своими неправильными методиками заряда;
- Для замены пальчиковых батареек существуют NiMh аккумуляторы и Li-Ion. Li-Ion дороже, зато не требует дополнительных зарядных устройств, так как в большинстве случаев они встроены (кроме типоразмера 18650, и то, бывают исключения);
- Любые аккумуляторы надо заряжать правильно. И либо Вы изучаете этот вопрос и сами контролируете параметры заряда, либо покупаете "умное" зарядное устройство, которое сделает всё само. В противном случае, аккумуляторы будут дохнуть как мухи.
Если у Вас возникнут какие-то вопросы, обязательно задавайте их в комментариях!
На этом я с Вами прощаюсь, всем пока!)
