Батарейка 5 вольт в Грозном

Хорошие батарейки, как известно, стоят денег. Поэтому всё прогрессивное мировое человечество стремилось заменить батарейки на аккумуляторы. Причём, в идеале аккумуляторы должны были совпасть по размеру с батарейками; а лучшие на сегодня аккумуляторы — литий-ионные.

Но, как известно, литий-ионные аккумуляторы и их различные модификации имеют номинальное напряжение около 3.7 V; и по этой причине на замену обычных одноэлементных батареек с напряжением 1.5 V они никак не подходят (можно сжечь питаемую аппаратуру).

А ведь так было бы здорово применить их на замену обычным цилиндрическим батарейкам!

Литий-ионные аккумуляторы так хороши своим долгим сроком службы и очень большим числом допустимых циклов перезаряда, что творческая мысль человечества продолжала неустанно работать в этом направлении.

В итоге выход был найден, и в природе теперь существует литий-ионный аккумулятор для полноценной замены «мизинчиковой» батарейки типоразмера AAA с напряжением 1.5 V (а также и других типоразмеров, кроме AAAA).

Техническое решение здесь – достаточно очевидное с точки зрения схемотехники, но довольно сложное в конструктивном исполнении: в корпусе батарейки надо разместить не только «обычный» литий-ионный аккумулятор; но ещё при этом для его зарядки в корпус «батарейки» надо встроить контроллер заряда; а для выдачи наружу напряжения 1.5 Вольт – понижающий преобразователь.

Столь непростая «начинка» требует для себя определённого пространства, поэтому реализовать такую схему в «супермизинчиковых» батарейках формата AAAA даже китайским умельцам пока не удалось. А вот создать такую конструкцию в более крупном формате батарейки AAA (обычная «мизинчиковая») – удалось, и именно она и будет у нас протестирована.

У читателя возникнет логичный вопрос: зачем такой «огород» городить, когда существуют недорогие никель-металлогидридные аккумуляторы такого же типоразмера, и притом совсем недорогие?!

Дело здесь в том, что у никель-металлогидридных аккумуляторов номинальное напряжение — только 1.2 V; а не 1.5 V, как у батареек. Из-за этого многие виды аппаратуры будут воспринимать их как «подсевшие» батарейки, и долго с ними работать не будут.

Основные параметры и конструкция Li-ion аккумулятора в формате батарейки AAA

 Основные параметры, заявленные производителем, таковы:

Всё здесь в характеристиках понятно, кроме одного: что они подразумевают под ёмкостью? Это — ёмкость внутреннего аккумулятора (как в смартфонах); или же ёмкость, передаваемая на выход (которая, собственно, и интересует потребителя)?

Попытаемся дать ответ на этот вопрос по ходу обзора.

Официальная страница аккумулятора на сайте производителя – здесь (китайский язык с вкраплениями английского).

Цена — 320 российских рублей ($4.8) за одну штуку в официальном магазине бренда на Алиэкспресс .

Внешний вид аккумулятора почти не отличается от самой обычной батарейки:

Логотип производителя — на месте; номинальное напряжение — 1.5 V; всё — как у батарейки!

Но если чуть повернуть «батарейку» на другой бок, то становится видна самая интересная её деталь: разъём micro-USB:

Этот разъём используется для подзарядки этого нетривиального устройства.

На аккумуляторе нанесена вся информация, необходимая пользователю, так что отдельная инструкция не требуется.

 На виде сверху заметно небольшое отверстие в «крышке»:

Это отверстие предназначено для лучшей видимости светодиодного индикатора зарядки, скрывающегося внутри аккумулятора.

Светодиод светится красным цветом во время зарядки и переключается на зелёный по её завершении, так что пользователю не придётся гадать, зарядился аккумулятор или нет:

Заряжать аккумулятор можно любой стандартной телефонной «зарядкой» на 5 Вольт и ток от 0.5 Ампера с кабелем микро-USB. Таких зарядок, я думаю, у всех дома скопилось чуть более, чем очень много; так что покупать отдельно не придётся (экономия!).

Продолжаем осмотр.

Со стороны дна ничего особенного нет:

В завершение осмотра — ещё два ракурса с подключенным к аккумулятору кабелем микро-USB:

 Теперь переходим к боевым испытаниям этого мудрёного девайса.

Тест Li-ion аккумулятора в формате батарейки AAA

 Тест начнём с замера тока заряда; заодно и продолжительность зарядки измерим. Замеры производились обычным USB-тестером, когда это было возможно.

Аккумулятор пришел из Китая с нулевым напряжением на контактах. Это вполне естественно, так как путь из Китая — долгий; а аккумулятор с контролерами внутри имеет больший саморазряд, чем «голый» аккумулятор.

В течение примерно получаса с момента начала зарядки ток заряда составлял 0.36 — 0.38 Ампера:

Такая величина потребляемого тока подтверждает, что заряжать можно любой стандартной зарядкой; а также от USB-порта компьютера или ноутбука.

 Ближе к концу процесса заряда ток стал снижаться; а весь процесс зарядки занял чуть меньше 45 минут:

Величина заряда, «залитого» в аккумулятор, как видите, оказалась невелика и составила 264 мАч.

Для испытания аккумулятора на разряд пришлось отказаться от этого USB-тестера, т.к. как он может работать только с напряжениями от 3 V. Пришлось проводить измерения по технологиям древних людей, с использованием мультиметра и набора резисторов.

Напряжение холостого хода на контактах составило 1.53 V.

При подключении нагрузки в 100 мА напряжение почти не изменилось и составило 1.51 V.

Время разряда аккумулятора током 100 мА составило 5 часов 50 минут (т.е. 5.83 ч.).

Итого, ёмкость аккумулятора на разряд составила 583 мАч, что больше «залитой» ёмкости в 2 с лишним раза!

Ничего сверхъестественного в этом нет, и закон сохранения энергии не нарушается; поскольку при работе выходного преобразователя напряжение понижается, а ток — повышается. Точнее, так происходит, когда преобразователь — импульсного типа на основе индуктивности; а не простой линейный стабилизатор.

Теперь — особое замечание.

При работе аккумулятора на разряд в течение всего теста напряжение на выходе практически не падало, т.е. было застабилизировано очень хорошо. А в конце разряда практически мгновенно напряжение упало до нуля.

Для питаемой аппаратуры это точно будет хорошо: любая аппаратура любит стабильное питание. Но, с другой стороны, некоторые устройства по постепенному падению напряжения питания определяют процент оставшегося заряда, предупреждая пользователя о скором прекращении работы.

Здесь такого предупреждения не будет: устройство прекратит работу молча и без предупреждений.

Так что хорошо застабилизированное напряжение — это одновременно и достоинство аккумулятора, и его недостаток (по крайней мере, в некоторых случаях).

Бороться с этим недостатком можно так же, как мы боремся с отключениями мобильников: подзаряжать, не дожидаясь отключения (особенно — в случае длительного перерыва в использовании). Литий-ионным аккумуляторам частый подзаряд не вреден.

Также в ходе тестирования была проведена простая проверка на помехи. Её проведение связано со слухами, курсирующими в Сети, что источники питания со встроенными высокочастотными преобразователями могут быть источниками радиопомех.

Для проверки я установил тестируемый аккумулятор в mp3-плеер с FM-приёмником, работающий от батарейки формата AAA.

При этом никаких помех помех приёму FM-станций обнаружено не было: они работали так же, как и от обычной батарейки (сильные станции — хорошо; слабые — плохо).

Далее — проверка максимального отдаваемого тока.

Заявленный производителем максимальный ток в 1 А аккумулятор отдал без проблем.

При дальнейшем повышении выходного тока до 1.4 А начинала срабатывать защита от короткого замыкания. Ток падал до нуля, затем периодически пытался восстановиться (до этой же величины), затем снова падал до нуля и так далее.

 Альтернативный вариант: никель-цинковые аккумуляторы

 Кроме рассмотренного варианта замены стандартных батареек на литий-ионные аккумуляторы того же форм-фактора, есть и ещё один вариант: замена на никель-цинковые аккумуляторы.

Они имеют почти такое же номинальное напряжение на выходе (1.6 V), как и у батареек (1.5 V).

Кроме того, они имеют более высокую ёмкость (по крайней мере, номинально), чем у протестированного литий-ионного аккумулятора, и стоят значительно дешевле.

Например, комплект из 4-х никель-цинковых аккумуляторов AAA ёмкостью 900 мАч стоит на Алиэкспресс 476 российских рублей ($7.2) .

Однако же, во многих обзорах развенчивают эти чудо-аккумуляторы, поскольку их ёмкость и длительность жизненного цикла оказываются значительно меньше заявленных (пример обзора на стороннем ресурсе).

Тем не менее, они тоже имеют «право на жизнь», особенно в тех случаях, когда они используются часто и с высокой токовой нагрузкой. В этом случае стратегия — «быстро использовал, быстро „сдохли“, быстро купил новые» может быть вполне экономически оправдана ввиду их невысокой цены.

Заключение

Заключение начну с возвращения к вопросу, что же может означать ёмкость 400 мАч, заявленная производителем — это ёмкость встроенного аккумулятора, или же ёмкость, отдаваемая на выход?

Увы, тестирование аккумулятора так и не смогло дать точного ответа на этот вопрос.

Ёмкость, «заливаемая» в аккумулятор, значительно меньше этой величины; а ёмкость, отдаваемая на выход — значительно больше.

Но всё-таки, по смыслу этой величины, это должна быть ёмкость, отдаваемая на выход. И тогда можно с чистой совестью констатировать выполнение и перевыполнение величины, заявленной производителем (вообще-то хотелось написать: величины, заявленной производителем «от балды»).

В целом же протестированный аккумулятор показал себя позитивным устройством, вполне достойным внимания потребителей.

В его «активе»:

• достаточно высокая ёмкость, отдаваемая в нагрузку;
• возможность зарядки от любого телефонного ЗУ с кабелем микро-USB;
• высокая скорость зарядки;
• полное совпадение выходного напряжения с номиналом стандартных батареек;
• высокая стабильность выходного напряжения;
• защита от короткого замыкания.

В его «пассиве» (в недостатках):

• относительно высокая цена;
• отключение «без предупреждения» при израсходовании заряда.

Область применения:

Замена батареек во всех случаях, кроме очень малой нагрузки (например, в инфракрасных пультах дистанционного управления). При очень малой нагрузке и обычные батарейки служат настолько долго, что замена их на аккумуляторы протестированного типа не имеет ни практического, ни экономического смысла.

Посмотреть актуальную цену и/или купить литий-ионный аккумулятор в формате ААА можно в официальном магазине бренда ZNTER на Алиэкспресс .

Кроме аккумулятора протестированного типа, в официальном магазине бренда ZNTER на Алиэкспресс можно найти и другие литий-ионные аккумуляторы для замены различных бытовых батареек: , , , и др.). Работают они по тому принципу, что и протестированный аккумулятор.

Всем спасибо за внимание!

Подобные аккумуляторы, которые продают у нас, обычно имеют всего 1.2 вольта. Понятно, что из-за этого они не будут нормально работать во многих устройствах. На Aliexpress тем временем продают адекватные альтернативы — с нормальным вольтажом.

Рассмотрим аккумуляторы двух китайских производителей — Kentli и ZNTER. Они зарекомендовали себя лучше остальных, но все же имеют свои особенности. Рассмотрим преимущества и недостатки каждой модели.

Аккумуляторы Kentli

Стоимость двух элементов питания формата АА или ААА вместе с зарядной станцией составляет чуть более 22 долларов. На вид — качественные и красочные пальчиковые батарейки, без каких-либо внешних изъянов. На корпусе имеется множество информации, но основная находится на небольшой черной полосе.

Общие характеристики аккумуляторов Kentli

По габаритам это стандартные пальчиковые батарейки. Устанавливать их можно в любые устройства, работающие с элементами питания стандарта АА или ААА.

Плюсовой контакт имеет специфическую конструкцию: стандартный выступающий контакт с постоянным напряжением 1.5 вольта, как у обычной батарейки, и утопленная металлическая полоска, которая имеет напряжение 4.2 В. Это нужно для зарядки девайса. Адаптер питания имеет специфический выступ для плюсового контакта.

Чтобы вычислить заявленную емкость, нужно разделить 3000 мВт/ч на 1.5 В — должно быть 2000 мАч. Для тестирования заряжал аккумуляторы с помощью сопротивления, подсчитывая время секундомером. Ток разряда — 540 мА, во время работы светился светодиод. Для полного разряда потребовалось 3 часа 31 минуту, что подтверждает заявленную емкость — примерно 1900 мАч. Примерно столько же имеют дорогие щелочные батарейки Duracell.

Внутри девайса установлен преобразователь питания. Он миниатюрный, но все же потребляет определенное количество энергии. Из-за этого аккумуляторы нужно подзаряжать хотя бы раз в полгода, чтобы избежать глубокого разряда.

В целом, аккумуляторы отличные, если вас не смущает специфический адаптер для зарядки. Спустя тысячу зарядов в них должно остаться 80% от первоначальной емкости. То есть, они заменят аналогичное количество качественных щелочных батареек.

Есть и существенный недостаток: продукция данной фирмы — своего рода лотерея. Некоторые батарейки могут выйти из строя раньше времени. Случается это крайне редко, но проблема решается приобретением еще одного комплекта про запас. Хорошо, что стоят Kentli крайне дешево. У представителей следующей фирмы таких проблем замечено не было.

Аккумуляторы ZNTER

Эти батарейки надежнее и дешевле — около 11 долларов за пару аккумуляторов. Но они имеют меньшую емкость, соответственно хватает их на меньшее количество время и нужно чаще заряжать. Зато для подзарядки подойдет любой адаптер с разъемом Micro-USB. В комплекте обычно кладут USB-кабель c разветвителем на несколько аккумуляторов. 

Общие характеристики аккумуляторов ZNTER

Это литий-полимерный аккумулятор класса А+. Заявлено, что элементы питания выдерживают до 3000 циклов перезарядки, что значительно выше аналогов от Kentli. Эти аккумуляторы также подходят для использования в любой технике, где требуются пальчиковые батарейки.

Тестировал элементы питания формата АА с помощью сопротивления со светодиодом, как в предыдущий раз. Ток разряда — 540 мА, до полного отключения аккумуляторы работали 2 часа 11 минут. Если умножить ток разряда на время, получаем емкость в 1179 мАч, что очень близко к заявленным показателям.

Отключаются аккумуляторы резко, без какого-либо оповещения. Если ними изредка пользоваться, то определить оставшуюся емкость не получится. Во время зарядки на корпусе аккумулятора горит красный светодиод. При 100% он тухнет.

Если есть устройства, требующие частой замены батареек, эти аккумуляторы сэкономят вам кучу денег.

Как и Kentli, ZNTER необходимо периодически подзаряжать, чтобы избежать переразряда.

Общие преимущества и резюме

Преимущество литиевых аккумуляторов в том, что они не теряют напряжение по мере разрядки, а просто отключаются, когда емкость подходит к концу. Есть контроллер, который уводит девайс в защиту и предотвращает от переразряда.

Требуется всего 2-3 часа для полной зарядки, обычно в 5-10 раз быстрее, чем никель-металлогидридная батарея. При этом тут — очень низкий саморазряд. Все заявленные модели имеют очень близкие к заявленным характеристики.

Длительный жизненный цикл. После 500-1000 раз нормального использования, полная скорость заряда батареи все еще более 80%. Нет эффекта памяти — их можно заряжать в любое время без каких-либо рисков.

Литий-ионная батарея — эквивалент 1000 щелочных батареек Дюрасел или 5000 обычных дешевых пальчиковых батареек. За столь низкую стоимость — шикарный выбор.

Модели аккумуляторов имеют свои преимущества и недостатки

• Kentli обладают значительно большей емкостью, но нестабильные — иногда выходят из строя раньше времени. Для подзарядки требуется уникальный адаптер, который идет в комплекте.
• Батареи ZNTER имеют меньше брака и заряжаются от любого блока питания с Micro-USB, но имеют меньшую емкость.

Как обычно, оставляем ссылки на лучших продавцов на Aliexpress:

Читайте также: Кронштейн для монитора NB F80, 100, 160 и 180: обзор моделей от NorthBayou

Как получить 12 или 5 вольт — самые распространённые напряжения, не имея розетки и блоков питания? Эта устройство, а точнее небольшая самодельная платка, как раз и обеспечивает на выходе постоянный ток 12 В / 200 мА плюс регулируемые от 5 В / 500 мА, имея на входе подключенные аккумуляторные батарейки Li-Ion 7.4 В LiPO. Плата представляет собой DC-DC инвертор на основе микросхемы регулятора CS5171 и LM317. Преобразователь постоянного тока DC-DC обеспечивает 12 В от 2x LiPO типоразмера 18650, а LM317 — это регулируемый выход от 1,2 В до 6 В.

Схема принципиальная преобразователя в 5 и 12 В

Не обязательно использовать именно такие аккумуляторы, входное напряжение для микросхем допустимо в пределах от пары вольт, до 30 В. Так что подберите любую удобную конфигурацию питания.

Полезное:  Самодельный лабораторный регулируемый БП

Список деталей для сборки устройства

Если нету указанных на схеме микросхем — ставьте любые другие с аналогичными функциями.

Технические характеристики DC-DC инвертора

• Входное питание: 2x LiPO аккумулятора с общим напряжением 7.4 В
• Входное напряжение допустимое от 3 до 25 В (по даташитам м/с)
• Потребление тока до 0,5 Ампер
• Выход 1: 12 В 200 мА постоянного тока
• Выход 2: от 1,2 до 6 В постоянного тока
• Размер печатной платы: 35 мм х 27 мм

Небольшая плата инвертора может быть установлена ​​непосредственно на задней панели бокса 2x LiPO 18650 и закреплена с помощью винтов 2xM3. Потенциометр P1 нужен для регулировки напряжения от 1,2 В до 6 В.

Печатная плата находится в архиве

Используемые источники:

• https://www.ixbt.com/live/supply/to-chego-ne-mozhet-byt-litiy-ionnyy-akkumulyator-na-15-volta-v-formate-batareyki-aaa.html
• https://shop-maniac.ru/reviews/akkumulyator-1-5-volta-kentli-i-znter.html
• https://2shemi.ru/kak-ot-litievogo-akkumulyatora-poluchit-5-i-12-volt/