Источники питания. База знаний
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)