СмартПульс
- держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал!
Характеристики, тесты, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций и компонентов
Главная - DIY (Сделай сам!) - Литий-ионный (Li-ion) аккумулятор AAA на 1.5 В
Обзоры: Смартфоны, планшеты и ноутбуки
|
Литий-ионный
(Li-ion) аккумулятор AAA
на 1.5 В Обзор Литий-ионный (Li-ion) аккумулятор AAA на 1.5 В - тест и обзор
Оглавление: Предисловие. Батарейки и аккумуляторы типоразмера ААА - какие они бывают? Все мы знаем, что при длительной эксплуатации использовать аккумуляторы выгоднее, чем батарейки. Когда-то даже некоторые мобильные телефоны работали на батарейках, но потом стало окончательно ясно: такие мобильники будут слишком дорогими в эксплуатации. Аккумуляторы в типоразмере AAA ("мизинчиковые") появились довольно давно. Сначала это были никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы. Они не совсем полноценно могли заменить обычные батарейки из-за своего более низкого напряжения (номинальное напряжение батарейки - 1.5 Вольт, а аккумулятора - 1.25 Вольт). В некоторых случаях это было критично. Наиболее перспективные аккумуляторы (Li-ion, литий-ионные) долго не выпускались в этом типоразмере из-за своего слишком высокого напряжения (3.7 Вольт), которым они могли просто сжечь аппаратуру, если их вставить вместо батарейки. Для использования литий-ионного аккумулятора вместо батарейки он должен дополнительно содержать контроллер заряда/разряда и миниатюрный понижающий преобразователь (снизить напряжение с 3.7 В до 1.5 В). Преобразователь тоже должен отвечать определённым строгим требованиям: иметь миниатюрные размеры (чтобы занять в корпусе AAA не слишком много места), должен иметь высокий КПД; и при этом потреблять для собственной работы ток, близкий к нулю (чтобы не происходило быстрого саморазряда аккумулятора). Возможность удовлетворить одновременно все эти условия создалась лишь в последние годы, и вот литий-ионные аккумуляторы типоразмера AAA с напряжением 1.5 Вольт наконец-то поступили в продажу. Купить можно на Алиэкспресс у этого продавца (например), цена - ок. $8 за одну шт. (могут продаваться парами). Один из них мы сейчас и протестируем! Он производится под не слишком известным, но растущим брендом ZNTER. Основные технические характеристики Li-ion аккумулятора ZNTER AAA 1.5 В:
Средняя цена на дату обзора на AliExpress - 322 российских рублей ($4.84).
В перечисленных характеристиках надо обратить
внимание на то, что указана именно ёмкость аккумулятора, а не ёмкость,
отдаваемая в нагрузку. Работа в аккумуляторе понижающего преобразователя
(с 3.7 Вольт до 1.5 Вольт) может привести к повышению отдаваемой в
нагрузку ёмкости, если её исчислять по току, а не по мощности (этот
вопрос ещё будет рассмотрен в процессе теста). Внешний вид и конструкция литий-ионного (Li-ion) аккумулятора AAA на 1.5 В (бренд ZNTER) Внешний вид аккумулятора похож на батарейки и никель-металлогидридные аккумуляторы аналогичного типоразмера (AAA). На этой фотографии - слева направо: "обычная" одноразовая батарейка на 1.5 В, никель-металлогидридный аккумулятор на 1.25 В, литий-ионный аккумулятор ZNTER на 1.5 В. Все представленные на фото выше источники питания очень похожи, и лишь у литий-ионного аккумулятора в корпусе есть необычная деталь: разъём micro-USB для его зарядки. Посмотрим на героя обзора с разных сторон: Разъём микро-USB - не глубокий (видимо, ограничено место). Вставлять его ответную часть ("папу") надо аккуратно с некоторым усилием. Тем не менее, разъём фиксируется прочно и с очень надёжным контактом. Ещё одна интересная деталь аккумулятора - светодиод на его верхнем торце (рядом с положительным выводом). Во время зарядки он светится красным цветом, а по её окончании переключается на зелёный:
Как можете видеть, конструкция этого небольшого
изделия оказалась очень непроста. Это - не просто "аккумулятор в банке",
это - целый радиоэлектронный комплекс! Испытания литий-ионного (Li-ion) аккумулятора AAA на 1.5 В (бренд ZNTER) Теперь пора проверить, каков этот аккумулятор в деле. Сначала надо сказать, что пришел аккумулятор в разряженном виде. Замер напряжения мультиметром показал ровно 0 (ноль) Вольт. Конечно, на самом деле на собственно аккумуляторе ноля не было, а просто при низком заряде контроллер полностью отключил выход (во избежание переразряда аккумулятора). В итоге испытания пришлось начать с зарядки аккумулятора. После нескольких минут зарядки на аккумуляторе появилось напряжение, составившее 1.53 Вольта; что соответствует номиналу с очень высокой точностью. Итоги зарядки оказались такими: Итоги оказались не вполне ожидаемыми. В аккумулятор "залилось" 268 мА*ч при заявленных производителем 400 мА*ч ёмкости аккумулятора. Причин этого может быть две: либо здесь ёмкость аккумулятора оказалась меньше заявленной; либо контроллер не позволяет аккумулятору полностью зарядиться от зарядного устройства, или, наоборот, не позволяет полностью разрядиться на нагрузку. Впрочем, для потребителя всё это, в сущности, одно и то же. :) Время зарядки составило 46 минут - очень хороший результат. На старте ток зарядки составил 0.38 А; это - хорошая величина в том смысле, что такой ток может отдать зарядное устройство от любого мобильника. Далее - испытания на разряд. К сожалению, подключить для измерения параметров разряда тот же USB-тестер, что и для проверки на заряд, было невозможно: он работает только при напряжениях от 3 В и выше. В связи с этим пришлось использовать старый дедовский способ: переменный резистор, миллиамперметр и часы. Ток разряда был установлен в 150 мА, исходя из предположения, что батарейками такого типоразмера запитываются, как правило, не слишком мощные устройства. Время разряда составило 4 часа и несколько минут. Соответственно, в нагрузку был отдан заряд в 600 мА*ч (150 мА * 4 ч.), что значительно выше "залитых" в аккумулятор 268 мА*ч. Секрет этого явления очень прост и законам физики не противоречит. Это означает, что выходной понижающий преобразователь работает по принципу трансформатора: понижает напряжение, но увеличивает ток. Так что с законом сохранения энергии всё в порядке. :) Характеристика разряда оказалась почти идеально прямоугольной: почти в течение всего времени разряда напряжение на выходе аккумулятора было стабильным около 1.5 вольт, а в последние секунды буквально рухнуло до нуля с полным отключением аккумулятора. В этом есть и "плюс", и "минус". "Плюс" - в стабильности выходного напряжения, это "понравится" питаемой аппаратуре. Да и в теории электрохимических источников питания считается, что, чем более прямоугольная характеристика источника - тем лучше. А "минус" состоит в том, что из-за стабильного выходного напряжения аккумулятор никак не "предупреждает" питаемое устройство о скором окончании работы. Обычно электронные устройства по падению напряжения на элементе питания обнаруживают его истощение; и тем или иным способом предупреждают об этом пользователя. Здесь такой возможности не будет. В результате, если аккумулятор не был вовремя подзаряжен, то прекращение работы питаемого устройства может быть неожиданным для пользователя. Так что с периодичностью зарядки аккумулятора пользователю "лучше перебдеть, чем недобдеть". :) Теперь - о предельных параметрах аккумулятора. При выходном токе 1 Ампер напряжение на выходе составило 1.45 Вольт; при токе 1.5 А напряжение упало до 1.4 В. Использование аккумулятора при токах выше 1 А не желательно, так как это превысит максимально-допустимый ток, указанный производителем. При токе 1.55 А аккумулятор уходил в "автогенерацию" - периодическое падение напряжения до нуля (срабатывала защита от короткого замыкания), а затем - кратковременное подъём до 1.4 В (попытка самовосстановления), и так далее до бесконечности. У разных экземпляров аккумулятора порог срабатывания этого процесса может быть разным. На этом считаем консилиум врачей завершенным и переходим к итогам.
Окончательный диагноз литий-ионного (Li-ion) аккумулятора типоразмера AAA на 1.5 В (бренд ZNTER) Итак, хотя мы тестировали аккумулятор; но в итоге оказалось, что мы протестировали повер-банк (power bank) в обличье обычной батарейки (да, именно таков принцип работы протестированного устройства). Но, с точки зрения потребителя, это - аккумулятор, и именно с этой точки зрения мы его будем оценивать. Аккумулятор показал свою полную пригодность в качестве перезаряжаемого источника тока, хотя и не без замечаний. Достоинства: - выходное напряжение равно стандарту для бытовых одноэлементных батареек (1.5 В); - высокая стабильность выходного напряжения; - высокий максимальный ток, отдаваемый в нагрузку; - наличие защиты от перегрузки и короткого замыкания; - наличие индикации процесса зарядки и его окончания; - возможность использования для зарядки протестированного аккумулятора любого зарядного устройства от мобильного телефона;
- большое число циклов заряда/разряда (для
Li-Ion аккумуляторов составляет 500 - 1000). Недостатки:
- реальная ёмкость аккумулятора ниже заявленной.
Итоговая оценка - хорошо. Особые замечания: - устройство, в котором будет работать аккумулятор, не будет выдавать предупреждение о малом оставшемся заряде (из-за очень высокой стабильности выходного напряжения аккумулятора);
- не пытайтесь заряжать аккумулятор в зарядном
устройстве от никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов
(таким способом эти аккумуляторы не заряжаются).
Область применения - замена батареек в
устройствах со средним и высоким потребляемым током: мелкий
электроинструмент, фонарики, плееры, радиоприемники, портативные
звуковые колонки, игрушки с электропитанием и т.п. Где нет смысла применять аккумуляторы протестированного типа? Это - устройства с очень малым потреблением тока: пульты дистанционного управления, настенные часы и другие устройства, работающие несколько месяцев и более от одной батарейки (или от одного комплекта батареек). Работать от этого аккумулятора они смогут, но срок окупаемости может составить 10 лет и более. :) Дополнительная информация.
Этим же производителем выпускаются аналогичные
Li-Ion аккумуляторы других типоразмеров:
AA ("пальчиковые"),
C (R14), D (R20, элемент 373 в
СССР), "Крона" (9 Вольт,
обзор). Зарядка этих
аккумуляторов также производится через порт
micro-USB. Где купить: например, на Алиэкспресс у этого продавца. Там же можно найти аккумуляторы других типоразмеров, совместимых со стандартными батарейками.
Если у других продавцов на
AliExpress этот же товар будет дешевле (за счёт скидок, акций и
т.п.), то тоже можно брать - товар одинаковый.
Ваш Доктор.
Вступайте в группу
SmartPuls.Ru
Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам
Комментарии вКонтакте:
|
| ||||||||||||||||