По итогам разборки и предварительного изучения аккумуляторов L1215 и R82049 нерушимо и неотвратимо возникли две взаимосвязанные проблемы — привести к базовой схеме (такой как у «родного» и реально работавшего аккумулятора) плату защиты PCB нового образца (дополнительно приобретённого и ни разу не работавшего аккумулятора) и протестировать имеющиеся элементы питания 18650, подобрав из них наборы из трёх штук наиболее однообразных.
Для решения первой задачи требуется определить ёмкость электролитического конденсатора, наличествующего в старой PCB и разобраться с необходимостью установки аналогичного в плате защиты от более нового аккумулятора. Решение второй задачи требует создания простенькой электрической схемы, но у меня нет пары необходимых для неё деталей.
Читать дальше...Давненько, ох, и давненько же я не был на радиорынке, что на Кардачах (имеются ввиду «Караваевы дачи» — единственная оставшаяся в Киеве память о Владимире Афанасьевиче, друге и ученике великого Н.И.Пирогова). А ведь без похода на Кардачи никак не обойтись: там наверняка найдётся эксперт, который сможет внести ясность в «конденсаторную» проблему, — измерит ёмкость, даст дельный совет (за умеренную плату), — найдётся и продавец совсем не дефицитного резистора 3,9 Ом 10 Вт (тоже по умеренной цене). В общем, сходил, прихватив с собой обе PCB.
(кстати, среди продавцов встречаются весьма привлекательные девчонки, что немного смягчает общий негатив).
Среди продавцов ожидаемо встречаются экземпляры, явно страдающие синдромом Даннинга-Крюгера: они разговаривают с посетителями-покупателями «через губу», надменно уличая в полном дилетантизме, хотя аргументируют идиотскими безапелляционными сентенциями. Впрочем, не удивительно — просто это такой тип людей с гипертрофированной «председательской железой», но именно на специализированных рынках их особенность выглядит наиболее «выпукло».
Приехали заказанные месяц тому назад на «Алике» новые элементы питания для моих аккумуляторов — INR18650-35E Samsung SDI. Параллельно с любованием новоприобретением, дёрнул меня лукавый поискать подробности, связанные с обозначением типа «банки» и оказалось, что обещанных продавцом 20 А номинального тока ожидать от них бесполезно: многочисленные ресурсы указывают в качестве максимума от 8 до 13 А, но гораздо чаще 10 А. «Вот и считай!» (© Дядя Митя в исполнении С.Юрского). Попробую, конечно, сваять сборку на этих элементах, но что из этого получится — неизвестно (что тот же персонаж говорил там про «инфаркт микарда»?).
В обозначении «самсунговских» изделий потребители главное внимание обращают на химическую систему (в моём случае INR), ёмкость (35 означает 3500 мАч), страну изготовления (SDI), дату изготовления (на корпусе указано LS9, что не поддаётся расшифровке: если бы было L59, то 9 мая 2021 года). Загадочной остаётся буква после кода ёмкости (в моём случае «Е»). Просмотрев характеристики батарей Samsung с различными маркировками, я могу почти гарантированно утверждать, что источник, дающий ток 20 А и более должен обозначаться буквой «R», а может и какой-либо последующей из латинского алфавита. Впрочем, встречались ранние высокотоковые модели, имевшие индекс «М», но то были единичные случаи.
Образовалась «коллекция» аккумуляторов (см. фото слева): новые, только из магазина розовые INR18650-35E Samsung SDI (кстати, ещё одно свидетельство подделки под уважаемый бренд — на врезке „А“ жёлтыми точками отмечены четыре лепестка на положительном контакте, а у настоящего «самсунга» их три), честно проработавшие несколько лет голубые INR18650-15M SAMSUNG SDI и безвременно «погибшие» зелёные RH 18650 OT10С.
Поскольку и голубые, и зелёные «банки» были извлечены из похожих аккумуляторов, обращает на себя внимание качество сборки: кроме порванной в клочья при разборке зелёной термоусадки (голубая лишь местами немного поцарапалась), что больше свидетельствует о качестве самих элементов 18650, серьёзные нарекания вызывает качество точечной сварки, выполненной при сборке. Дело в том, что при удалении никелированных токопроводящих полос-перемычек в аккумуляторе «старой школы» (голубые) частицы этих перемычек остались на контакте «банки» (на врезке „Б“ эти заусенцы отмечены жёлтой звёздочкой), в то время как у более новых, зелёных отрыв произошёл без особых проблем и оставил лишь малозаметные следы (ямочки) на контакте (там же отмечены такой же звёздочкой).
К сожалению, «любование» внешним видом не позволяет уверенно оценить качество имеющихся в наличии источников питания — необходимы инструментальные способы изучения внутреннего состояния элементов, чтобы добраться до самых сокровенных тайн, скрытых в металлических цилиндриках. Среди целого ряда важных параметров-характеристик аккумуляторов особняком стоит значение внутреннего сопротивления источника электрического тока: от него зависят, — по крайней мере, с ним тесно связаны, — и ёмкость, и токоотдача (при сохранении оптимального напряжения), то есть, качество. Кроме того, изменение сопротивления отражает степень износа источника питания (аккумулятора).
Для определения внутреннего сопротивления крутые электротехники используют специальный прибор, которые сразу («не отходя от кассы») показывает требуемую характеристику. У меня такого девайса ожидаемо не оказалось (электротехника вообще не мой «конёк»), поэтому пришлось выкручиваться с помощью подручных средств. Вторым допускаемым способом является одновременное измерение напряжения и тока в цепи с источником питания, но и здесь прозвучала знакомая песнь птицы «обломинго»: у меня имеется только один мультиметр, способный измерять или напряжение, или силу тока, причём возраст этого прибора сеет в душе серьёзные сомнения в точности производимых с его помощью измерений.
В общем, пришлось прибегнуть к самому простому методу — вычислять внутреннее сопротивление с использованием только вольтметра. Для начала определился со схемой, необходимой для замеров и приобрёл необходимые компоненты (см. фото внизу слева): контейнер с контактами для 18650, выключатель и резистор 3,9 Ом 10 Вт. Затем собрал-спаял эту схему в очередном пластиковом контейнере для пищевых продуктов (см. центральное фото внизу): подобрал длину выводных проводов, чтобы они случайно не «коротнули» и для удобства снабдил их концы гильзами (врезка 1 на фото). Неожиданным удобством оказалось наличие у контейнера плотной крышки, обеспечивающей сохранность схемы при длительном хранении и содержания необходимых сопутствующих мелочей (врезка 2). Для крепления элементов к донышку контейнера пришлось изыскивать различные способы (врезка 3): винт с гайкой (держатель аккумулятора), саморезы (выключатель), двусторонний скотч (резистор). Чтобы не ошибиться с текущим состоянием выключателя поместил рядышком цветную напоминалку: зелёная полоска — включено, красная — сами понимаете…
. Три итоговые варианта дают одинаковые результаты, поэтому идущий по моим стопам любезный читатель волен выбрать и использовать любой (или любые) из них. Я же свёл все три к виду, используемому в электронных таблицах (см. изображение внизу справа, выражения на зелёных врезках): мне лень записывать на бумажке показания мультиметра на контактных клеммах при выключенной нагрузке (выключатель в положении «ВЫКЛ», измеряется ε), потом записывать на бумажке показания того же прибора при включённой нагрузке (выключатель в положении «ВКЛ», измеряется U), а потом тыкать пальцем в клавиатуру «кунькулятора», путаясь в числах и последовательности операций, теряя время на неразборчивый почерк (это «4» или «9»? кто так пишет?!) — в общем, электронная таблица считает всё сама.
Значения в столбце «Ток в цепи» рассчитываются по «старому, доброму» закону Ома (формула приведена внизу этого блока как „ф.1“). Поскольку полученное значение, как правило, получается маленьким, оно умножается на тысячу и, в итоге, представлено в миллиамперах (тысячных долях ампера).
Вычисления «Внутреннего сопротивления источника» произведены тремя различными способами, основанными как на законе Ома, так и законах Кирхгофа, в частности втором из них. Как получены (выведены) каждый из вариантов, — формулы „ф.2“, „ф.3“ и „ф.4“, — пытливый ум любезного читателя может разобраться самостоятельно, тем более, что они фактически идентичны (разъяснение подобных тонкостей автор намеренно опустил). В случае с сопротивлением результат также представлен в тысячных долях ома — миллиомах.
| I = | U | ; | Rвн = | ε | – R | ; | Rвн = R ( | ε | – 1) | ; | Rвн = | ε – U | . |
| R | I | U | I | ||||||||||
| ф.1 | ф.2 | ф.3 | ф.4 | ||||||||||
Не скажу, что результаты вычислений, проведенных на основании замеров повергли в шок, «но неприятный осадок остался» — все и каждый из наличествующих элементов 18650 показали неприемлемо высокое значение внутреннего сопротивления.
Литий-ионная классика утверждает, что элемент питания должен иметь внутреннее сопротивление не более 20 мОм, лучше около 12 мОм (0,012 Ом). На этом фоне значения в 10 и более раз превышающие рекомендуемые (см. изображение справа) производят удручающее впечатление: вряд ли какой-либо из имеющихся аккумуляторов способен «окармливать» шуруповёрт или реноватор, по крайне мере, в течение разумного срока.
С другой стороны, вскрылась ещё одна проблема, на которую ранее я старался не обращать внимание: мой мультиметр потрясающе примитивен и невероятно стар, более того, меня не покидает ощущение, что когда-то, очень давно, я лихо что-то с его помощью измерял, и из него чуть не пошёл лёгкий дымок. В общем, я очень и очень скептично настроен по отношению к своему DT-838 и не особо доверяю его показаниям.
Как бы ни печально было осознавать, но придётся срочно обзаводиться новым, более «продвинутым» измерителем, хотя и не предвидится его интенсивного использования в обозримом будущем. Зато появится возможность повторно замерить все показания и опровергнуть (или подтвердить) первичные выводы.
>
Комментариев нет:
Отправить комментарий