Info Guide #10 30 апреля 2007

Железо

Ликбез - Аккумуляторы. Практика использования.

               Из практики

KSA-7G 

   Я не раз  снимал  кривые заряда/разряда
аккумулятора, но  часть  информации где-то
затерялась.Я делал это при разных токах, и
поэтому можно сказать об очень высоком КПД
литиевых, почти без потерь на малых токах.
Может, и к лучшему, что выход статьи затя─
нулся - я провёл больше опытов.
   В   некоторых   современных   телефонах
(впрочем,уже устарели - MOTOROLA C330) ус─
тановлены  аккумуляторы  без схемы защиты.
Они обычно чуть компактней и проще с виду,
от них отходят тонкие провода,с мини разъ─
ёмом.Такие устанавливают не просто под за─
днюю крышку телефона, а внутрь - под кожух
(чтобы обычный потребитель не добрался), и
крепят кожух винтами (рассчитано на замену
в сервисном центре). Возможно, под кожухом
и термодатчик есть, для контроля состояния
аккумулятора.
   Встроенные  схемы управления/защиты от─
личаются  порогами  срабатывания, а  также
логикой. Интересно, что у большинства схем
пороги настроены на "круглые" уровни (2.4,
2.3, 4, 4.3, 4.4, 2.5 и прочие - вольты),и
по  ним даже тестер можно калибровать, при
замерах на малых токах (десятки мА).Бывают
отличия, но  редко.  Пороги  выдерживаются
очень стабильно, дифференциальной измеряю─
щей схемой на полевиках (судя по тому, что
энергия схемой управления не потребляется,
даже вблизи порогов).Управление исключите─
льно  триггерное (переключающее), скорость
очень  высока, но  реакция на срабатывание
ограничена (через доли секунды после дос─
тижения порога) ёмкостью. Правда,в дешёвых
и даже некоторых  не дешёвых ёмкости может
не быть.Полевые двунаправленые ключи очень
качественные.  Низкий  порог  отпирания  и
очень низкое сопротивление.По эксплуатации
можно  подумать, что падение в основном на
ключе, но на самом деле как раз на аккуму─
ляторе,а на ключе почти нет потерь.И поте─
ри на жестяной ленте, приваренной к конта─
кту аккумулятора, ненамного меньше, чем на
ключе!
   Грубая ошибка - полностью полагаться на
внутреннюю  схему защиты и подрубать внеш─
ний источник питания для зарядки напрямую!
Мощность рассеивания ключа из-за его мини─
атюризации - мала, и частая автокоммутация
в процессе заряда от мощного источника мо─
жет сгубить и ключ, и (затем) аккумулятор,
а возможно, и источник. С нагрузкой проще,
но похожая ситуация.В любом случае,большой
продолжительный  ток - амперы - и короткие
мощные  импульсы  повреждают  аккумулятор,
ухудшая его свойства.И поэтому жёсткая эк─
сплуатация,в некоторых не вполне исправных
сотиках и некорректных зарядках может сни─
жать  срок службы аккумулятора. Чувствите─
льность  к перегрузкам по току объясняется
чувствительностью к перегреву.Внутри среды
поляризации  любой нагрев из-за потерь за─
метно повлияет на состояние, ведь отводить
тепло некуда, a лёгкие тела (тонкие прово─
дящие пластины) быстро прогреваются.
   Ионные  аккумуляторы невозможно полнос─
тью разрядить,в отличие от прочих батареек
и аккумуляторов.Нелинейность и зависимость
характеристик от плотности заряда застави─
ла производителей  предусмотреть защиту от
перезаряда  и переразряда, хотя внутреннее
сопротивление  при  этом мало меняется. Но
его  повышеное значение, при мощном токе в
начале  заряда, может постепенно разрушить
аккумулятор. Поэтому идеально заряжать ак─
кумулятор средним током - 5-часовой режим,
при  напряжении  на  нём  от  3.5 В, а при
меньшем  значении ЭДС использовать неболь─
шой ток - лучше пропорционально возрастаю─
щий  и  менее  100 мА. В конце  заряда ток
также следует снижать до 100 мА, чтобы за─
пасти  больше  энергии. Ведь  из-за потерь
ЭДС  окажется меньше порога отключения, но
снижать ток менее 20 мА также бессмысленно
из-за  возможных утечек и затягивания про─
цесса заряда.Кстати,утечки может и не быть
(не изношен аккумулятор,высокое качество),
и тогда  его  действительно можно заряжать
до порога отключения. Но из-за пологой ха─
рактеристики  заряда  время  до выключения
может колебаться!
   Далее  приведены "конкретные" замеры, в
которых  всё  более или менее округлено, а
результаты в В, мА, м. (минутах), мАч, Дж.
   Для удобства пересчётов,несмотря на ра─
зные принципы измерения (в разных ситуаци─
ях), сперва  идёт  абсолютное время, когда
сделан  замер, затем измеренное напряжение
(просажено  нагрузкой), затем указан инте─
рвал времени до следующего замера (строкой
ниже), средний  ток за этот интервал (если
не  обобщён), затем  заряд  за  интервал и
количество энергии за этот интервал. Таким
образом, можно выбрать из ряда замеров ка─
кой-либо  период времени либо диапазон из─
менения  напряжения/тока  и подсчитать на─
сколько за  него  изменялись заряд и энер─
гия, просуммировав последние столбцы в вы─
бранном диапазоне замеров.
 

     (продолжение в следующей статье)