Доброго времени суток, господа!
Хочу Вас познакомить с тем, как удалось пересадить передатчик с никель-кадмиевых аккумуляторов на современные литиевые.
Начнем с того, что имеется передатчик HiTec Focus 4 FM, он достаточно старый, но его функционала пока хватает. Однако, произошла беда - его родной NiCd аккумулятор решил совсем отдать концы, это выражалось в том, что с полной зарядки его стало хватать на 10 (максимум 15) минут, что конечно не могло не огорчить.
Было предпринято много попыток по его воскрешению, но испробовав все способы, описанные на страницах интернета, было принято решение искать ему замену. Проверив известные мне интернет магазины не нашел нужной сборки, а именно из 8 элементов, а те которые нашел шли по неадекватно высокой цене. Чуть ниже изображение старичка:
В связи с этим стал искать альтернативные пути решения вопроса. Первым делом открываем вики и видим, что NiCd имеет рабочее напряжение от 1,35 до 1,00 В , причем до достижения 1,2В исчерпывается 90% емкости, далее напряжение быстро проседает. Таким образом получается, что для сборки максимально возможное напряжение равно 1,35 В * 8 = 10,8 В, а минимальное 1,2 В * 8 = 9,6 В. Итак, нужно искать аккумуляторы со сходными характеристиками рабочих напряжений в диапазоне от 9,6 В до 10,8 В.
В результате поиска были найдены следующие типы аккумуляторов по адекватной цене - это LiPo и LiFePo4. Сначала анализ LiPo (так как о них я слышал много, да и очень активно используются в мобильной технике), данные по ним гласят о том, что максимальное напряжение на банке 4,2 В, а минимальное 3 В, среднее же рабочее напряжение 3,7. По сути, если использовать 3 баночнку сборку должно подойти, но использовать опасно, так как максимальное напряжение такой сборки 12,6 В против наших 10,8 никель-кадмиевых. Что ж, будем искать дальше, может найдем что-то более подходящее.
Далее переходим к анализу LiFePo4, как гласит вики максимальное напряжение у банки 3,65 В, минимальное 2,8 В , а средняя рабочая точка 3,3 В. Для сборки из 3 банок получается максимум 10,95 В, минимум 8,4 В, а почти вся емкость вырабатывается до уровня 9,9 В, далее напряжение быстро падает. Получается активная зона от 10,95 до 9,9 В. Что уже сопоставимо с требуемыми 10,8 - 9,6 В. Превышение максимального напряжения на 0,15 В можно считать несущественным, так как элементарная база передатчиков позволяет безопасно варьировать их в разумных пределах. Все наверное уже устали от бесполезного матана и хотят узнать что получилсь.
Итак, выбор сделан, осталось реализовать задуманное, идем искать LiFePo4 аккумулятор таких размеров, чтобы входил в стандартный отсек. В результате поисков, остановился на ZIPPY Flightmax 2100mAh 3S1P 30C LiFePo4, он входил по толщине, высоте, но был чуть длиннее, но это дело поправимое и было решено заказать именно его.
ZIPPY Flightmax 2100mAh 3S1P 30C LiFePo4
Пришлось ждать около 3 недель, и когда он пришел, было решено приступить к установке.
Примерив его к месту, оказалось, что он чуть толще, чем заявлено и крышка не будет закрываться. Разсещать снаружи его не хотелось, так как испортятся эксплуотационные качества передатчика, и разобрав пульт, решил срезать дно батарейного отсека. Сказано - сделано!
Однако после этих варварских действий возникла другая проблема, плата управления оказалось открытой, и так как не хотелось, чтобы плата как-то соприкосалась с аккумулятором, решил сделать изолирующе-амортизирующую прокладку. Для этого использовал вдусторонний вспененный скотч и в 2 слоя закатал открытую часть платы, причем на верхнем слое оставил защитную пленку. Почему именно 2 слоя? А потому что именно при такой толщине аккумулятор не будет болтаться в отсеке, это было выяснено путем примерок, то есть делаем слой, собираем, вставляем аккумулятор и закрываем крышку, встряхиваем, и если он хевелится, то добавляем еще слой. Получилось так:
Вопрос изоляции и механической защиты теперь решен, надо подумать о подключении.
Разъем в пулте был стандартный для NiCd аккумуляторов с низкой нагрузкой, и было решено не выпаивать его. Можно перепаять разъем на аккумуляторе и не знать бед, но все же может случиться так, что пристрою его (акк) на модельку, если разживусь новой апаратурой, поэтому было решено его не препарировать, а сделать переходник.
Был дома удлинитель для баланского разъема, будем использовать его, чтобы снимать ток с балансого разъема аккумулятора, сделать мы так можем из-за маленьких токов в нагрузке. Итак, берем удлинитель-разветвитель для 5S (что уж было):
Отрезаем от него один разъем "папа", и вынимаем все штырьки, кроме 1 и 4, так как у нас 3S и именно они используют все 3 банки.
Также нашел в закромах нужный удлинитель для сервов и отрезал от него "мамку"
Далее просто аккуратно запаиваем их, соблюдая полярность черное к черному, красное к красному. А белый провод за ненадобностью просто отрезаем под корешок, не забываем надеть термоусадку до пайки, иначе придется заново распаивать. И в итоге получаем такой переходничек:
Осталось собрать пульт, затем подключить аккумулятор через репеходник к балансному разъему и проверить.
Включаем питание, и все работает как надо. Отлично! Осталось разместить аккумулятор в его обновленный отсек. Теперь он входит отлично и все провода упаковываются в пределах корпуса. Держится без люфтов, легко вынимается для подзарядки и вставляется обратно. А снаружи ничего не изменилось, что очень важно.
Однако остался один важный, нерешенный вопрос, а именно контроль уровня заряда, как известно литиевые аккумуляторы оооооочень нелюбят переразряда. У передатчика есть аналоговый индикатор заряда на передней панели, но он откалиброван для NiCd элементов, у нас же LiFePo4, который имеет несколько другие значения. Надо его применить, вот и он, кстати:
Рассуждаем логически: у аккумулятора есть напряжение минимального штатного режима, надо сделать так, чтобы по индикатору мы могли понять, когда пора отключать передатчик и ставить на зарядку. Для этого проворачиваем следующую схему, с помощью балансного зарядника turnigy разряжаем аккумулятор функцией discharge, и имеем на нем минимально допустимое напряжение.
Затем вставляем аккумулятор в передатчик и включаем его, чтобы оценить, какой уровень показывает индикатор. В моем случае получилось так, что минимальный заряд отображается на уровне чуть выше 0, поэтому было решено не рисовать новую разметку а пользоваться имеющейся. Однако, если бы значение было большим, то лучше либо разобрать индикатор и распечатать собственный вариант с новым нулевым уровнем, либо просто отметить маркером прямо на пластике предельно низкий заряд. Мне же повезло и таких манипуляций проводить не пришлось.
Теперь просто заряжаем аккумулятор с балансировкой, устанавливаем и пользуемся.
Спасибо большое за внимание. Абсолютно уверен, что опытные моделисты лишь улыбнутся, прочитав заметку, а начанающим она поможет, я надеюсь. Так же очень важно анализировать ситуацию, продумывать пути решения вопроса, и неразрешимых проблем станет на порядок меньше.
PS Это первая запись на данном ресурсе, но прошу судить сторого, так как без критики нет и развития. Попал сюда недавно, перечитал много статей, и решил добавить свои 5 копеек в общую копилку опыта и знаний.
Когда же мы матчасть начнем учить? То напряжение,что указано на элементе есть его минимум работоспособности при котором пиаемое устройство просит поменять батарею. Максимум для кадмия или металл гидрида 1,5 и даже 1,6В на банку. Умножаем на 8. Для лития максимум 4,25В умножаем на 3 Сравниваем разницу.
Так что поиски решения напоминают задачу отчего от прямоугольного кирпича круги по воде расходятся.
Для LiFePo4 максимальное напряжение на элементе равно 3,65 В, а не 4,25 В. Можно убедиться в википедии
Для NiCd максимальное дейстивельно может достигать 1,5 В, но это напряжение сразу после заряда, которое быстро падает до рабочих пределов даже при отсутствии нагрузки, если же включить нагрузку, то напряжение сразу входит в основной рабочий режим 1,35-1,00 В, в котором и идет выработка емкости.
Прошу предоставлять обоснование, если с чем-то не согласны. Если вы окажетесь правы, то признаю свое поражение, и внесу изменения в заметку.
Спасибо за ваше мнение вам плюс, так как в споре рождается истина :)
Еще раз замечу что обычные(без интелектуального обмена) потребители требуют заменить батарею,когда ее напряжение приближается к написанному на шильдике. Попробуйте поставить,например, в фотик акки "АА" с напряжением 1,2В. В лучшем случае он только включится,в худшем подморгнет зеленым глазом и все. То же самое с остальными устройствами. Турнига 9Х начинает вопить благим матом,когда на индикаторе меньше 9В (1,12В на банку). Так что ни о каком 1 В на банку в рабочем режиме и речи быть не может. К тому же любой пульт является вполне бытовым устройством и не кто не отменял гласного и не гласного правила что разброс питания 10% меньше чем норма.
Так же непонятно зачем питать пульт от силового акка с токоотдачей 30С. Хуже не будет,но зачем? Может лучше поискать источник с меньшей в 10 раз токотдачей,но и с меньшим же саморазрядом?
А написал я это оттого,что народ постоянно шугается того,что на "пальцах" не перезаряжаемых пишут 1,5В,а на металлгидридах 1,2В. Боятся как бы несчасного случая не произошло.
Данный же передатчик перестает нормально функционировать, когда напряжение достигает 8,4 вольт на сборке, то есть чуть более 1 В на банку, а индикатор оторажает 0% уже при 8,2 В, и тут 3 баночный феррумный отлично подходит, отображается на шкале при минимальном заряде чуть выше 0%, то есть видно, когда надо садиться.
В вопросе с силовым акком вы абсолютно правы, чем меньше токоотдача у него, тем меньше саморазряд. Однако, в данном случае выбирался аккумулятор исходя из емкости и габаритов, в интернет магазине не нашел LiFePo4 подходящих по этим параметрам с малой токоотдачей, иначе бы обязательно использовал их.
Но все же этот вопрос для LiFePo4 не так актуален, потому что средний саморазряд у них 3-5% в месяц, в то время как у кадмиевых около 10% в месяц. Также количество циклов заряда/разряда у LiFePo4 в 2 раза больше по сравнению с NiCd, и в 4 раза больше чем у NiMh. Что дает гораздо лучшие эксплуотационные характеристики по сравнению с NiCd.
В итоге получается, что использование LiFePo4 3S самый оптимальный вариант для конкретного передатчика, но надо брать аккумулятор с наименьшей токоотдачей, чтобы получить максимальный профит.
Вы уж извините, что у нас завязалась такая дискуссия, у меня не "бомбит", просто хочется действительно найти золотую середину в данном вопросе.
Не стал описывать этот метод, так как не пришлось его применять в переделке. А способ действительно очень действенен, однозначно стоит брать на заметку, да еще и PDF прилагается. Спасибо за отзыв!
Камрады, берем на заметку.
Как и говорил ранее, это все, что написал не ново, просто суть состоит в чем: когда каждый делится своим опытом, мы у каждого можем почерпнуть что-то свое. Например, прочитав процесс переделки Ильдара, можно взять на заметку использование бескорпусного контроллера заряда. В некоторых случаях это действительно гораздо удобнее, чем съемный.
Думаю ваше идею возьму на заметку.
Также благодаря Сергею Пирогову, теперь знаю, что в передатчиках с процессорным управлением, можно настроить такие параметры, что упрощает эксплуотацию и переделку.
http://www.parkflyer.ru/73467/product/816242/#position=177286