Ładowanie ogniw litowo-jonowych to sprawa bardziej skomplikowana niż może się na pierwszy rzut oka wydawać. Wymagane w tym procesie są specjalne algorytmy i środki bezpieczeństwa aby proces był powtarzalny i nie stwarzał zagrożenia. W tym celu powstaje wiele ładowarek do ogniw jak na przykład opisywana ładowarka z funkcją testera pojemności ogniw.
Jak ładować Li-Ion: Podstawa teoretyczna
Do bezpiecznego ładowania ogniw litowych wykorzystywane są algorytmy CC-CV (Stałego prądu – stałego napięcia). Elektronika wewnątrz ładowarki utrzymuje najpierw stały prąd ładowania, nie większy niż 1C (1x pojemności ogniwa). Podczas tego procesu powoli podnosi się napięcie ogniwa do około napięcia nominalnego czyli zazwyczaj 4.1-4.2V. Następnie ładowarka utrzymuje stałe napięcie zmniejszając prąd ładowania ogniwa aż osiągnie wartość blisko 0.1C. Jest to proces skomplikowany i wymagający uwagi a popełnienie błędu może skutkować uszkodzeniem ogniwa lub nawet jego wybuchem. Dlatego najlepiej zdać się na dedykowany sprzęt.
Przegląd urządzenia
Urządzenia składa się z: Interfejsu użytkownika (wyświetlacza, przycisków), koszyków na akumulatory, sztucznego obciążenia, wejścia zasilania i przełącznika on/off.
Urządzenie wykonuje pomiary:
woltomierz ► pomiar bieżącego napięcia z rozdzielczością 0,01V
amperomierz ► pomiar bieżącego pradu z rozdzielczością 0,01A
watomierz ► pomiar bieżącej mocy z rozdzielczością 0,01A
pomiar pojemności z rozdzielczością 1mAh w zakresie od 0 do 99 999mAh
pomiar energii z rozdzielczością 1mWh w zakresie od 0 do 99 999mWh
pomiar rezystancji wewnętrznej ogniwa 1mR – błąd pomiarowy ok. 10%
pomiar czasu trwania procesu lądowania/rozładowania
Dostępne tryby pracy to:
AUTO ► wykonuje cykl ładowania, rozładowania i ładownia, następnie zatrzymuje program
DSG (Discharge) ► rozładowuje ogniwo i zatrzymuje program
CHG (Charge) ► ładuje ogniwo i zatrzymuje program
O teście rezystancji wewnętrznej
Urządzenie pozwala na względnie dokładny pomiar rezystancji ogniwa przy jego pełnym naładowaniu. Pomiar należy jednak uznawać za punkt odniesienia przy sprawdzaniu ogniw na zasadzie dobry/zły a nie jako dokładną wartość jego rezystancji. W tym celu należy użyć dedykowanego dokładnego urządzenia.
Instrukcja obsługi urządzenia
Tryb automatyczny
- Włóż ogniwo do testowania w prawy koszyk, bez ogniwa po lewej. Połącz zasilacz 5V do gniazda USB-C oznaczonego DC5V.
- Przełącz przełącznik zasilania aby włączyć urządzenie, wciśnij przycisk START. Nie ingeruj w działanie programu.
- Ogniwo zostanie naładowane, rozładowane i naładowane ponownie.
Tryb ładowania
- Włóż ogniwo do testowania w prawy koszyk, bez ogniwa po lewej. Połącz zasilacz 5V do gniazda USB-C oznaczonego DC5V.
- Przełącz przełącznik zasilania aby włączyć urządzenie, wciśnij przycisk MODE aby zmienić tryb w tryb ładowania CHG. Następnie wciśnij START aby rozpocząć działanie programu.
- Ładowanie zakończy się automatycznie, około trzy razy szybciej niż w trybie auto. Nie zostanie zbadana pojemność ogniwa.
Tryb rozładowania
- Włóż ogniwo do testowania w prawy koszyk. Połącz zasilacz 5V do gniazda USB-C oznaczonego DC5V lub użyj naładowanego ogniwa 18650 aby zasilić moduł z koszyka po lewej.
- Przełącz przełącznik zasilania aby włączyć urządzenie, wciśnij przycisk MODE aby zmienić tryb w tryb rozładowania DSG. Następnie wciśnij START aby rozpocząć działanie programu.
- Rozładowanie zakończy się w momencie, w którym napięcie ogniwa osiągnie wartość odniesienia.
Rozładowanie ogniwa zewnętrznego
Test rozładowania można przeprowadzić na zewnętrznym ogniwie dzięki złączu USB-C Test(2). Badane ogniwo należy połączyć z dwużyłowym przewodem z końcówką USB-C zachowując odpowiednią polaryzację.