Cała (?) prawda o ŁADOWARKACH

[salto]

@

speakers_xp z ładowarek, to w pierwszej kolejności obczaj sobie >>instrukcję<< (w linku) do ładowarki tej, którą @

Haze mierzył jako pierwszą: MC-3000. Ona jako jedyna z mydelniczek pozwala cokolwiek ustawić. Ma też normalny prąd 3A/kanał. Ogólnie, to wprowadzając ze trzy drobne zmiany do oprogramowania, bedzie można z niej zrobić świetną ładowarkę do nauki ładowania ogniw (testowania nowych metod, po prostu wprowadzenia nieco życia do tego procesu). Za jakiś czas wyślę do SkyRC propozycję takich 2-3 prostych poprawek (tylko wnikliwie przeanalizuje jej ograniczenia) przy których spędzą góra dwa wieczory; a ładowarka zrobi się względnie hi-tech. Żywię nadzieję, że się ucieszą i aktualizują soft. Oni wydają się prowadzić normalną inzynierię, jako jedni z nielicznych o żółtym zabarwieniu. Rzecz w tym, że względem tego, co obecnie wiemy o ogniwach, to te chińskie (w praktyce wszystkie nie przemysłowe) ładowarki są we wczesnym średniowieczu. Zresztą podbnie jak same ogniwa.

[speakers_xp]

@

Haze
Skyrc wg mnie może nie używać PWM podczas ładowania (nie ładuje impulsowo) stąd tak "gładki" odczyt z miernika.

@

salto
Mam nadzieję, że to nie o mnie mówisz jako "elektroniku". Byłoby to jednak trochę na wyrost. Jestem typowym samoukiem, a czasami wydaje mi się, że Ty wiesz i starasz się rozumieć pewne rzeczy lepiej ode mnie. Ja nie mam takiego samozaparcia.
Co do "strzałów w kosmos" i PWM - to typowe i jako pojedyncza wartość nie ma żadnego znaczenia - w uproszczeniu mierniki podczas pomiaru, zanim wyświetlą wynik analizują określone okienko w czasie i je uśredniają, jak nie zgrają się ze PWM w danym urządzeniu to zawsze uśrednią do wartości zbyt dużej lub zbyt małej na dany moment, jednak średnia na całości przebiegu powinna być utrzymana (średnia ze średniej powinna dać wartość bliską prawdzie).

@

Haze
Super inicjatywa z tym testem, brakowało mi czegoś takiego w polskim wydaniu.

Przekaz jest fajny, czytelny i na tyle prosty, że powinien być zrozumiały dla większości czytających. Chętnie Ciebie i innych wspomogę w tym przedsięwzięciu na tyle ile będę mógł - o tym więcej na końcu.
Dla mnie jest w nim trochę zbyt dużo uogólnień i w tej formie może prowadzić do zupełnie błędnych wniosków. Szkoda, że skupiono się przede wszystkim na analizie przebiegu prądu ładowania - na tej podstawie wg mnie nie da się w żaden sposób dokonać miarodajnej oceny ładowarki, a i tutaj też jest jedna niespodzianka, której trzeba być świadomym.

Jak widzę prąd ładowania mierzony jest typowym multimetrem na zakresie prądowym - także znowu, podobnie jak w przypadku testów u diodka mamy na 100% jakąś dodatkową rezystancję w obwodzie od strony amperomierza - dobrze że pomiar jest na zakresie najwyższym, ale sądzę, że i tak nie unikniemy dodatkowego ok. 20-50 miliomów, a może i więcej. Do tego rezystancja połączenia i styków z tą blaszką miedzianą. Dla pełnego obrazu trzeba to koniecznie sprawdzić / zmierzyć.
Gdy początkowo robiłem u siebie tego typu pomiary, to wcale nie tak łatwo było zejść poniżej 100 miliomów ze wszystkimi przyłączami na najwyższym zakresie prądowym (miernik UT61E).
To oznacza, że ładowarka widzi ładowane ogniwo jako dużo bardziej zużyte niż jest. Taka dodatkowa rezystancja może mieć wpływ na wartość prądu ładowania (widzimy wartość niższą niż byłaby w rzeczywistości) oraz na napięcie ładowania od strony ładowarki (wartość wyższa) - nie jest to w każdym razie najbardziej typowy scenariusz ładowania dla ładowarki.
Oprócz samego możliwego przekłamania związanego z rezystancją wiele mierników mało dokładnie mierzy wartości rzędu 100-200 mA na najwyższym zakresie 10A/20A, co praktycznie uniemożliwia zweryfikowanie np. poprawności wskazań mAh ładowarki.

Najprostszym sposobem na usprawnienie tego pomiaru byłoby wlutowanie precyzyjnego rezystora (np. 10 miliomów) między te styki miedzi umieszczane w szereg z akumulatorem. Na tym rezystorze mierzymy już wtedy spadek napięcia w mV i rejestrujemy - ten spadek bez problemu przeliczamy na płynący prąd, a pomiar nie jest już obarczony niepotrzebnym błędem.

Druga sprawa - nie bagatelizowałbym znaczenia pomiaru napięcia podczas testowania. Dlaczego widać to bardzo dobrze na przykładzie ładowarki Opusa. Model BT-C3100 sam mam, ale go praktycznie nie używam, ta ładowarka wyraźnie pulsuje prądem ładowania, a jednocześnie mierzy i kontroluje napięcie na akumulatorze w krótkich przerwach, gdy na moment cyklicznie wyłącza ładowanie - i to nam podaje nam na wyświetlaczu, nie kontroluje przy tym w żaden sposób napięcia wyjściowego ze strony ładowarki. W tej ładowarce wcale nie tak trudno o przekroczenie bezpiecznego napięcia ładowania jeszcze na dłuższą chwilę przed jego zakończeniem.

Jakiś czas temu poświęciłem trochę czasu na dokładne sprawdzenie tej ładowarki i u mnie na słabej jakości ogniwie na tej ładowarce otrzymałem takie wyniki:

opus_c3100.png

maksymalne napięcie ładowania (po 1h i 3 minutach) - 4,293 V (!)
napięcie na końcu ładowania po 2h 17 min. - 4,256V
napięcie na ogniwie po odłączeniu ładowania - 4,23V - mój egzemplarz ładowarki ma błąd właśnie ok. 0.03V na napięciu, więc nie jest to bezpośrednią przyczyną tak istotnych przekroczeń.

Niby akumulator na koniec ma napięcie (prawie) w normie, ale co z tego jeżeli ładowarka przez ponad pół godziny katowała go napięciem ponad 4.25V! To jednocześnie rozwiązanie zagadki dlaczego Opus ładują akumulatory stosunkowo szybko.
Oczywiście na wyświetlaczu napięcie nawet na chwilę nie przekroczyło wskazania 4,20V.

Niestety w zaproponowanej metodyce testowej nie złapiemy takich rażących anomalii. W przypadku ładowarki Opusa to może skrajny, trochę celowo sprowokowany przykład, ale przy takim algorytmie ładowania trudno byłoby mi polecić komukolwiek tą ładowarkę. U mnie została tylko ze względu na w miarę precyzyjne pomiary.

Ze swojej strony mogę się również włączyć w testy, z ładowarek do litowych sam obecnie posiadam Everactive LC-2100 (sztuk 2), Opus BT-C3100, Liitokala Li-300 i pewnie coś jeszcze z prostszych by się znalazło jak dobrze poszukam, do tego cała masa ładowarek do Ni-MH (te szybciej zacząłem zbierać:)).
Z popularnych ładowarek miałem jeszcze Li-500 jednak oceniam ją jeszcze gorzej jak opisywanego Opusa - szybko się jej pozbyłem. Ta ładowarka to dopiero 'cuda' mierzyła...

Dzięki Waszym wpisom zacząłem poważnie zastanawiać się nad zakupem Miboxera lub UC-4000 - ostatecznie fajnie byłoby mieć coś niezawodnego i uniwersalnego na 4 ogniwa.

Pytanie jeszcze co chcecie sprawdzać i jak oceniać, bo np. dla mnie liczy się to aby ładowarka trzymała obiecywane parametry, a przede wszystkim, w przypadku ogniw Li-ion napięcie w bezpiecznych granicach, fajnie również jak mAh itd. pokazywane przez ładowarkę są bliskie prawdy.
W przypadku ładowarki bardziej uniwersalnej, która dodatkowo ładuje ogniwa Ni-MH to byłoby fajnie jakby sobie z nimi też dobrze radziła, a z tym są często duże problemy.
To, czy ładowarka skończy ładowanie 15 minut szybciej, czy później w zależności od algorytmu ładowania jest już chyba mniej istotne?

[salto]

Jestem w niedoczasie i mega zajęty, ale nie mogłem przegapić topicu elektrycznego , wiec będę sie streszczał, gdyż co nieco udało mi się ustalić. Ale najpierw prezent dla Ciebie @

Haze, tadammm.. >>Podstawy regulatorów<< & >>Jak budować ładowarki<<. Long story short. Znalazłem fotkę płytki na tyle dobrą, że udało mi się odczytać numer regulatora. Okazało się też, że jest tam przełącznik pozwalający na zmianę programów 4.2V, 4.35 & 3.7V



Chińska ergonomia mnie zadziwia, ale jest. To plus. Po drugiej stronie płytki są 4 tajwańskie regulatory PWM typu "buck"**. Nie jest źle, kosztuje dolara każdy, to 6x więcej niż z początku szacowałem. Szarpnęli się. >>Oto<< specyfikacja. To dla porównania specyfikacja >>LM2576<< od TI, którego dotyczy raport o budowie ładowarek. Chodzi tu o porównanie bardziej tajwańskiej dokumentacji z amerykańską. >>Tu<< są inne regulatory typu "buck".

Obczajając ogólny schemat regulatora typu buck, z książki Podstawy regulatorów (w dokumentacji Eutecha jest konkretny z Opus-a):

widac diodę, sterowaną tranzystorem polowym, która trasuje prąd. O ile dobrze pamiętam wykłady z elektroniki, to dioda nie od razu reaguje na prąd zaporowy. Innymi słowy przez chwilę jest jakby dwa obwody on-line. To tłumaczy cześciowo te oscylacje. Nie wiem natomiast skąd te strzały w kosmos. Jak myślicie? Zanim elektronik przyjdzie...



___________________________
** Skrót "buck" oznacza Bierej U a Current Kopsnij. Ale to by wartało jeszcze sprawdzić i doprecyzować.

[Haze]

Większość typowych multimetrów pokaże takie przebiegi mniej lub bardziej poszarpane (zależy od współczynnika wypełnienia impulsu itp.) - na mojej BT-C3100 jest podobnie, nie szukajcie tu dziury w całym:)

Miernik jak miernik, SkyRC była mierzona tak samo. Można? Można.

[speakers_xp]

Opus na pewno impulsuje podczas ładowania - metoda PWM. Na pewno nie jest jedyny, bo w samym PWM nie ma nic złego o ile trzyma się w ryzach napięcie ładowania.
Większość typowych multimetrów pokaże takie przebiegi mniej lub bardziej poszarpane (zależy od współczynnika wypełnienia impulsu itp.) - na mojej BT-C3100 jest podobnie, nie szukajcie tu dziury w całym:)

W BT-C3100 problem leży zupełnie gdzie indziej. Podeślę Wam nieco szerszy materiał z przebiegiem ładowania z mojej BT-C3100 i "rozmachu" tej ładowarki. Przy okazji trochę uwag co do samej procedury testowej, aby była jeszcze lepsza i bardziej miarodajna.

Ale to już pod wieczór jak już będę w domu i wyszperam stare logi.

[iron64]

Tv w tej chwili Samsungi i LG żyją około 27 miesięcy. Przy czym najczęściej jest to zamierzone, bo w układzie zasilania elektrolity są wręcz przyklejone do radiatorów chłodzących tranzystory. Wysychają dość szybko i jest to działanie celowe. Wspomniałem o dwóch producentach, bo z nimi najczęściej się spotykam, ale dotyczy to chyba wszystkich. Także 3 lata to dobry wynik czasookresowy na wymianę. Ale, czy to pomoże to zupełnie inne pytanie jest.

[Krasnal45]

@

Haze
Oczywiście. Pracując w takich warunkach, elektrolity "wysychają", tracą pojemność i możliwość filtracji/wygładzania przebiegu. Podstawową sprawą w serwisach elektronicznych, przy wymianach uszkodzonych tranzystorów czy tyrystorów, była wymiana "w ciemno" od razu pracujących w obwodach kondensatorów. W przeciwnym razie, często gęsto naprawiany np. telewizor czy radio, wracał w krótkim czasie do reklamacji z dokładnie taką samą usterką.
Nie twierdzę oczywiście, że akurat to musi tu być przyczyną tych szpilek.

[Haze]

Pewne elementy elektroniczne jak na przykład kondensatory, po takim czasie tracą lub zmieniają swoje właściwości. Tak było przynajmniej za "moich czasów".

No dobra, ale po 3-4 latach??
Poza tym Ever ma niecały rok, a będą z nim podobne cuda...

[azael]

Czy ta ładowarka jest względnie nowa lub nowa, czy ma już kilka lat? Wykres wygląda mi na dość słaby regulator i chyba pozbawiony kondensatorów. Stąd pytanie.

Miałem właśnie sugerować, że może warto sprawdzić poprawność implementacji regulatora i kondensatorów (o ile są, bo widziałem już takie jazdy, że nie było) przy tymże. Ale wiąże się to już z dłubaniem w układzie ładowarki.

Pewne elementy elektroniczne jak na przykład kondensatory, po takim czasie tracą lub zmieniają swoje właściwości. Tak było przynajmniej za "moich czasów".

Ano właśnie, szczególnie że mają ciepło od ładujących się aku.

[Krasnal45]

Pewne elementy elektroniczne jak na przykład kondensatory, po takim czasie tracą lub zmieniają swoje właściwości. Tak było przynajmniej za "moich czasów".