Тест реальной работы аккумуляторов в Вампирчике
Небольшой тест шести аккумуляторов размера 18650, используемых в накопителе "Вампирчик-Цифра" на отдаваемую ёмкость в реальных условиях. Также, проверено, насколько аккумуляторы, вставленные в батарейный отсек "теряют" в ёмкости в сравнении с припаянными и как с этим можно бороться.
Введение.
Как известно, в накопитель «Вампирчик-Цифра» (далее ВЦ) можно устанавливать различные Li-Ion аккумуляторы размера 18650. Конечно, все хотят, чтобы их ёмкость была максимальной. И, как кажется, все тут ясно – ведь, у каждого аккумулятора указана его ёмкость в миллиАмперчасах (мАч), остается выбрать те, у которых эта цифра побольше и всё.
Ан, нет, не все так просто – аккумуляторы-то тоже не идентичны между собой. Могут отличаться химическим составом, внутренним сопротивлением, конструкцией и т.д. – все это приводит к тому, что в реальной работе даже аккумуляторы с одинаковой указанной ёмкостью показывают разные результаты.
Вот мы и потестируем некоторые из моделей заявленной ёмкостью от 3000мАч до 3500мАч. Меньшей уже смысла брать нет, а большей – еще, реально не делают. (есть еще 3600мАч, но слишком редки).
Не стоит ждать слишком большой точности от теста, его цель качественно выяснить, какие аккумуляторы лучше работают в ВЦ, а также, проверить, как влияет сопротивления контактов батарейного отсека на количество отдаваемой энергии. Все выводы также пригодны и для других "повербанков" со сменными аккумуляторами.
Условия тестирования.
В один и тот же «Вампирчик» вставлялся аккумулятор, затем полностью заряжался в нём, после чего, сразу же начинался процесс разряда. К выходу ВЦ подключалась нагрузка, которая при напряжении около 5.4В потребляла ток около 1А.
Т.к. аккумулятор вставлялся один (для ускорения тестов), то нагрузка в 1А разряжала его таким же током, как и штатные два аккумулятора ВЦ при их разряде током на выходе ВЦ 2А, т.е. близким к максимальному. Из аккумуляторов при этом вытекает ток примерно в 1.5...1.8 раз больший, чем идет в нагрузку.
Зарядка была до 4.2В, разрядка до 2.75В.
Проверялся только один аккумулятор каждого типа – не стоит «кидаться тапками», что мало, повторюсь, тест оценочный.
Участники тестирования.
- Varicore 3400 мАч
Не удалось выяснить, является ли аккумулятор Varicore 3400 аналогом Panasonic 3400, поскольку на странице описания аккумулятора Varicore указано, что это «высоковольтный» аккумулятор, т.е. может заряжаться до напряжения 4.35В - не проверял (скорее всего, это ошибка в описании, будьте осторожны, т.к. аккумуляторы не терпят перезаряда!).
Если это и так, то «лишний» запас по напряжению заряда будет полезен для увеличение срока службы данного аккумулятора, т.к. он всегда будет недозаряжен при стандартной зарядке до 4.2В.
Некоторые характеристики с сайта.
Ёмкость 3400мАч
Порог разряда 2.7В
Среднее напряжение разряда 3.6-3.75В
Порог заряда 4.2 (4.35?) В
Число циклов заряд-разряд 1000
2. Panasonic 3400 мАч
Думаю, это не оригинальный Panasonic, а его китайская «копия». Подробнее смотри здесь.
Аккумуляторы Panasonic были присланы с приваренными лепестками для подпайки как видно на фото.
Некоторые характеристики.
Ёмкость гарантированная 3200мАч (ток разряда 0.65А)
Ёмкость типовая 3350мАч (ток разряда 0.65А)
Порог разряда 2.5В
Среднее напряжение разряда 3.6В
Порог заряда 4.2В
Число циклов заряд-разряд 500
Внутреннее сопротивление менее 48мОм
Температура при зарядке 0…45гр.С
Температура при разряде -20…60гр.С
3. LG 18650 Hg2 3000 мАч (высокотоковый)
Скорее всего, оригинал.
Некоторые характеристики.
Ёмкость гарантированная 2900мАч
Ёмкость типовая 3000мАч
Порог разряда 2.5В
Среднее напряжение разряда 3.6В
Порог заряда 4.2В
Ток разряда максимальный (средний) 25(12)А
Температура при зарядке 0…45гр.С
Температура при разряде -20…60гр.С
4. LG 3350 мАч
Скорее всего, оригинал.
Некоторые характеристики.
Ёмкость гарантированная 3250мАч (при токе 0.65А)
Ёмкость типовая 3350мАч (при токе 0.65А)
Порог разряда 2.5В
Среднее напряжение разряда 3.63В
Порог заряда 4.2В
Температура при зарядке 0…45гр.С
Температура при разряде -20…60гр.С
5. LG MJ1 3500 мАч
Скорее всего, оригинал.
Некоторые характеристики.
Ёмкость гарантированная 3300мАч (при токе 0.7А)
Ёмкость типовая 3500мАч (при токе 0.7А)
Порог разряда 2.75В
Среднее напряжение разряда 3.7В
Порог заряда 4.2В
Количество циклов заряд/разряд до 500
6. Samsung 3500 мАч
Скорее всего, оригинал.
Некоторые характеристики.
Ёмкость типовая 3500мАч
Порог разряда 2.5В
Среднее напряжение разряда 3.6-3.7В
Порог заряда 4.2В
Проверка ёмкости.
Измерялась ёмкость на выходе ВЦ, т.е. с учётом всех потерь в схеме и контактах.
В первой колонке отданная энергия, во второй – ёмкость на выходе при напряжении 5.3В, в третьей – примерная ёмкость аккумуляторов, пересчитанная из выходной ёмкости при некотором абстрактном КПД схемы в 80% и среднем напряжении разряда аккумуляторов принятым 3.65В.
Ну или в виде гистограммы.
Возможно, нагляднее будет сравнить не сами ёмкости, а насколько они отличаются.
В таблице во второй колонке показан процент от ёмкости аккумулятора относительно максимально ёмкого (LG 3500). В последней колонке – процент отставания акк. от самого ёмкого.
Как видно из таблиц, лидеры, аккумуляторы ёмкостью 3500мАч, фактически идентичны и реально отдают заметно больше энергии.
Первые три аккумулятора в списке также очень близки по отдаваемой ёмкости, какой из них использовать – дело вкуса.
Хорошо показал себя аккумулятор LG 3350. Субъективно, я бы даже поставил его в лидеры, т.к. стоит он практически столько же, как и первые два акк., а отдает больше них. Да и количество циклов заряда у него большое.
LG 3000 «шоколадка» - хороший аккумулятор, но предназначенный для мощных устройств, потому и ёмкость у него заложена поменьше. Но даже при этом его реальная отдача всего на единицы процентов меньше основной группы (кроме акк. 3500мАч).
Тест №2. Влияние контактного сопротивления на отдаваемую ёмкость.
Поскольку в ВЦ аккумуляторы вставляются в колодки батарейного отсека, то интересно было бы выяснить, сколько же мы теряем энергии, как "расплаты" за такую универсальность.
Поэтому проверим, сколько отдадут аккумуляторы, просто вставленные в колодку ВЦ, либо припаянные к контактам колодки, либо, промежуточный вариант, когда мы закорачиваем лепестком минусовую пружину колодки.
Последний вариант выглядит примерно так.
У нас есть аккумулятор с приваренным к минусу лепестком.
Мы этот лепесток вставляем под нижние витки пружины минусового контакта батарейной колодки.
И, затем, вставляем аккумулятор полностью, пружина при этом плотно зажимает лепесток.
Как видно из таблицы ниже, такой лепесток практически полностью убирает сопротивление контактов в пружине батарейного отсека.
Первый столбец – снятая энергия на выходе ВЦ, второй – процент потерь на контактах, третий – процент отданной энергии.
Или на графике.
Как видим, пружины в контактах батарейного отсека забирают почти 5% энергии, и это при том, что в ВЦ пружины поджаты (прижимаются) достаточно сильно. Если вспомним китайские повербанки с пружинными контактами, то там они заметно слабее, а, значит, и потери будут больше. Это надо иметь в виду при выборе накопителя со сменными аккумуляторами.
Иными словами, на пружинах мы теряем в ВЦ 100-150мАч ёмкости у каждого вставленного аккумулятора.
Также видно, что лепесток практически убирает влияние контактного сопротивления на потери – мы теряем всего 0.5% относительно полностью припаянных аккумуляторов. При этом аккумуляторы остаются сменными.
Выводы.
- Аккумуляторы, с заявленной ёмкостью от 3000 до 3500мАч, отдают примерно одну энергию - различие между крайними чуть более 10%. Поэтому, переплачивать за максимальную емкость смысла нет - разницу в 10% в реальной эксплуатации можно и не заметить.
- Можно "бесплатно" добавить себе 5% емкости, просто закоротив пружину контакта перемычкой (наварив или просто вставив полоску-проводник, либо припаяв провод на крайние витки пружины и т.п.)
Автор: Николай Носов 01.06.18
Источник:
http://www.mobipower.ru/