Располагая современным цифровым зарядным устройством на LiPo, у которого балансир где-то на 6-12 банок, так и охота порой одновременно зарядить пару 3С паков последовательно их подключив, и тем самим сэкономив кучу времени. Но, тем не менее, спустя некоторое время, выравнивания банок так и не случается. В чем же причина, разве современное устройство не может с этим справится? И действительно не может. А почему именно? Рассказывается в данной статье.

Тот факт, что заряжание LiPo аккумуляторов без балансира тянет за собой кучу неприятностей, пожалуй уже всем известен. Но при этом не у всех есть представление о принципе работы современных балансиров и зарядных устройств. Постараемся исправить эту ситуацию.

Ограничитель напряжения является простейшим типом балансиров. Он представляет собой компаратор, который сравнивает напряжение банки LiPo с граничным уровнем в 4.20 V. Достигнув этого уровня, приоткроется мощный ключ-транзистор, который включен параллельно LiPo банке, он пропускает сквозь себя значительную долю тока заряда (1А и более) и превращает энергию в тепло. При этом часть тока, достающаяся на долю самой банки, весьма небольшая, что, практически, приводит к остановке ее заряда, позволяя соседним дозарядиться. На элементах батареи выравнивание напряжений в таком балансире, фактически, совершается только под конец зарядки, после достижения элементами граничного уровня.

Такая схема реально осуществляет поставленную задачу зарядки и выравнивания пары в разных паках. Но на практике подобные балансиры могут быть лишь самодельными. Во всех фирменных микропроцессорных балансирах используется иной принцип работы.

Микропроцессорный балансир вместо рассеивания в конце полных токов заряда, осуществляет постоянный контроль напряжения на банках и выполняет постепенное его выравнивание на протяжении всего времени заряда. К банке, которая заряжена больше чем другие, балансиром параллельно подключается кое-какое сопротивление (обычно, около 50-80 Ом), которое пропускает часть тока заряда сквозь себя и лишь немного замедляет заряд данной банки, при этом полностью его не останавливая. По сравнению с транзистором радиатора, который способен принять на себя основной зарядный ток, подобное сопротивление может обеспечивать только малый ток балансировки - около 100 мА, выходя из чего, подобный балансир не нуждается в массивных радиаторах. Собственно этот балансировочный ток указан в технической характеристике балансира и, как правило, становит не больше 100-300 мА.

Такие балансиры особо не нагреваются, так как процесс подходит на протяжении всей зарядки, и во время небольших токов тепло успевает рассеяться без применения радиаторов. Вероятно, что при токе заряда значительно высшем балансировочного тока, в случае большого разброса напряжения на банках балансир будет не в силах выровнять их к тому моменту, когда на самой заряженной банке будет достигнуто пороговое напряжение.

Давайте вернем исходную ситуацию: к балансиру подсоединены два пака, начальные напряжения которых существенно разные, и их необходимо попытаться зарядить и сбалансировать при помощи такой системы. Так как, время зарядки хочется как можно больше сократить - балансировочный ток установим 1-2 А или больше, и начнем процесс.

С самого начала практически все проходит хорошо: совершается заряд батареи, при котором повышаются напряжения, и по мере своих возможностей балансир стремится их выровнять, но смотря на свой незначительный балансировочный ток, этого сделать не успевает. И тут, на первой из банок достигается пороговое значение в 4.20 V... Превышение напряжения выше порогового должно быть не допущено зарядным устройством, но поскольку зарядный ток большой (общее напряжение батареи пока далекое от полного, учитывая менее заряженный пак), балансир не способен принять на себя зарядную энергию, которая причитается на уже полную банку. Зарядное устройство не находит иного выхода, кроме того, чтобы начать снижение тока заряда целой батареи. Но насколько сильно оно бы не снизилось, заряженная банка все равно продолжит принимать свою часть тока заряда, при этом напряжение далее будет повышаться, а зарядка - еще больше снижать ток... И снизит его, почти, к нулю. Из-за чего в итоге целиком останавливается зарядный процесс. Результатом попыток ускорить процесс оказывается его совершенная остановка.

И как быть в подобном случае? Использование многих зарядных устройств неплохо, но накладно.

Самим бесспорным решением является использование зарядного устройства, которое независимо заряжает каждую из банок батареи. Подобные устройства выпускаются, к примеру, компанией FMA Direct. Но поскольку количество зарядных схем в них соответствует количеству банок в батарее, то данные устройства оказываются весьма дорогими. При этом, следует отметить, что собственно потому компанией FMA Direct официально допускается зарядка LiPo токами в 2C, и даже в 3C, что может всегда останавливать заряд на конкретной банке, в силу чего не нуждается в балансире на подобие описанного.

Но такое решение также не дешевое. Возможно ли решить проблему другим способом? Оказывается, да.

Для максимально быстрого заряда двух независимых один от другого разряженных пака, во время их подключения необходимо установить ток заряда не на максимум, а, напротив, умеренно. До такой степени умеренно, чтобы паки успевали выровняться балансиром к тому моменту, когда напряжения банок достигнут порогового значения (или раньше, что еще лучше). И после выравнивания напряжений, можно подать максимальный ток заряда, надеясь, что разброс элементных параметров уже будет компенсироваться балансиром при дозаряде.

Выигрышным в этом плане является зарядное устройство с интегрированным балансиром типа Poseidon-860DS или iMax B6. Такое устройство, по сравнению с внешними балансирами, имеет, как правило, высшие балансировочные токи - около 300 мА против 50-100 мА. Применение такой зарядки заметно упрощает процесс заряда одновременно двух отдельных паков. Но даже при этом, парой возможен заряд только паков с одинаковой емкостью. В противном случае, уровни напряжений неизбежно расползутся, и финалом станет ранее описана остановка зарядного процесса.