|
Špičková nabíječka Cellpro 10 Revolectrix
Článek vyšel v Rc-modelech č 10.2008. A
protože již mám povolení k uvolnění na web..zde ho přináším.Navíc je
doplněný o další fotky a poznatky z provozu. |
|
Poslední dva roky
přinesly nebývalý rozmach elektroletu .Je to dáno velkým
pokrokem v pohoných bateriích.Nicd technologie se přesunula hlavně
do oblasti napájení malými proudy.A tam kde je potřeba velký výkon
po dlouho dobu,nebo obrovský výkon po kratší se jasně etablovali
lithiové technologie.
Každý kdo dnes
uvažuje vážně o pohonu pro svůj model,má na výběr jen tři možné
technologie.Li-pol,Li-ion a velmi progresivní A123
nanotechnologii.Na jednu stranu baterie na těchto bázích poskytují
převratné výkony,ale na stranu druhou jsou citlivé na správné a
hlavně přesné nabíjení.A toto splňují beze zbytku nabíječe od firmy
FMA..CellPro10S a i CellPro 4S.Navíc díky unikátním algoritmům
řízení pro Li-pol baterie umí tyto nabíjet až 3C proudem (tzn
třínásobek kapacity vyjádřený v proudu).
Protože jsem
přesvědčený o tom,že obě nabíječky jsou mistrovské kousky techniky (navíc
nejsou drahé a mají prodejní zastoupení v čechách u fyrmy
Hořejší s.r.o),obě jsem pořídil a pokusím se je co nejlépe popsat .
|
 |
|
CellPro 10S Revolextrix |
| Základní parametry |
| maximální nabíjecí proud
10A |
| maximální počet článků 1
až 10 článků -3 typů Lixx (tzn Li-pol,Li-ion,A123) |
| maximální trvalý výkon ze
vstupního napětí 16V -260W,z 12V- 190W. |
| balancování článků do 1mV s
přesností 1mV |
| výpočet vnitřního odporu s
přesností 0.1mOhm |
| počet variabilních předvoleb
6 |
| rozměry 175/92/40 mm |
| hmotnost 620g |
| nastavení omezení odběru ze
zdroje 1 až 25A |
| připojení na internet a možnost
upgrade firmware |
| kapacita nabíjené baterie v
rozsahu 100mAh až 65Ah (nabíjecí doba max 12 hodin) |
| vypínatelná zvuková signalizace
stavů nabíječe |
|
Mechanické provedení
Nabíječ je v celokovovém
provedení.Základní kostra je jednolitý černěný chladič,na který jsou
přišroubované bočnice a horní panel. Na levé straně jsou vstupní
napájecí kabely zakončené pozlacenými banánky a otvor pro
komunikační port RS232.Většinu čelní plochy nabíječe zabírá
podsvícený display a ventilátor.Na pravé straně jsou výstupy pro
diagnostické konektory a dvě ovládací tlačítka.Hlavní připojovací
výstupy nabíječe jsou dva páry zdířek na klasické banánky.
Součástí dodávky jsou
též velké krokosvorky pro připojení na olověný akumulátor,dva diagnostické kablíky
a propojka Plug Blocker. Komunikační rozhraní není součástí balení
nabíječe a je nutné objednávat zvlášť.
Jako celek je nabíječ
CellPro10S poměrně malý,ale velmi robustní.A nejenom mechanické
provedení je na výtečné úrovni,ale i čistota pájení a provedení
elektroniky si zaslouží jedničku.
|
|
Základní vlastnosti nabíječe
Nabíječ Cellpro 10 může nabíjet v jednom
ze tří automatických režimů..tzn 1C,2C,3C.(pozn..toto je naprosto
stěžejní a jedinečná funkce, kterou má spolehlivě zvládnuté jen
Cellpro10S..vtip je v tom,že se dají Li-pol baterie velmi rychle
nabíjet.Trošku to boří zavedenou praxi, kdy čekat až se Li-pol
baterie nabije za 1hodinu je ůmorné.Jen to vyžaduje naprosto přesné
měření při nabíjení,kdy algoritmus nabíječe pozná kdy je baterie
ještě schopna přijímat rychle náboj a kdy již ne.A to v celém
průběhu nabíjení). Nebo ručně nastaveným proudem v rozmezí 0.1 až
10A po kroku 0.1A.(a to u všech typů baterií) Navíc je možno zvolit
i speciální režim pro dlouhodobé skladování baterií kdy se baterie
nabije jen a 50% své kapacity.Každý z předešlých nastavení je možné
přiřadit jedné ze šesti pamětí a ty pak vyvolávat přímo jen jedním
stisknutím tlačítka.
Velmi zajímavý je
způsob měření kapacity kdy se nejenom zobrazuje její skutečně
dobíjená velikost,ale i procentuelní podíl z celkové kapacity
baterie.Specialitou kterou firma FMA vyvinula, je určení kapacity
již při vložení různě vybité baterie....(tzv Fuel
Gauging).Nepodařilo se mi zjistit jak to nabíječ dokáže poznat,ale
neplete se.Další velmi podstatnou funkcí je měření i vstupního
proudu který nabíječ odebírá ze zdroje(nebo autobaterie) .Je možné
nastavit omezení v celém rozsahu až do 25A.Další příjemné featurky
jako je možnost si zapnout či vypnout zvukovou signalizaci,změnit
kontrast zobrazovače,popsat si jednotlivé programy přímo jmény(např
modelu pro který je baterie určena) jsou už jen třešničkou na
dortu.A k jedné z nejdůležitějších patří i připojení k PC .Kdy je
možné nastavovat právě zmíněný featurky,zaznamenávat průběh
nabíjení,ale i updatovat firmware nabíječe.Toto považuji v dnešní
době za nezbytnost.Lithiové technologie se rozvíjejí velmi rychle a
pokud za rok přijdou baterie s jiným nominálním či nabíjecím
napětím,než soudobé.Není nic lehčího než přehrát program v nabíječi
a ten zůstává aktuelní.
Nabíječ jako takový
pracuje s full řízením a managementem jednotlivých článků.Nejde
nabíjet jen hlavními silovými vývody.Vždy musí být připojený
diagnostický konektor.Výhoda takového řešení je kompenzace úbytků na
přívodních vodičích a to jak silových tak diagnostických ( je to
obdoba průmyslového měření napětí na vzdáleném bodu).Tímto můžou být
silové vodiče až 1m dlouhé (ale osobně to nedoporučuji).Navíc
Cellpro umí měřit i vnitřní odpor jednotlivých článků baterie.S
předešlým typem Cellpro4 si nabíječ zachoval možnost nabíjet jen
přez diagnostické přívody,kdy nemusí být zapojeny silové.(jen se
musí použít blokovací propojka PlugBlocker která je součástí balení
nabíječe).Nabíjení probíhá podle dvou možných zvolených schémat..buď
se zaměřením na přesnost balancování ( Optimize for Accuracy) kdy
přesnost balancování je na tisíciny voltu.Nebo se zaměřením na velmi
rychlé nabíjení (Optimize for Fast Charger) kdy se nabíjení
ukončí při poklesu nabíjecího proudu na 0.1C.
Implementovány jsou i
alternativní nabíjecí režimy.Jsou ,ale spouštěny automaticky na
základě dat které nabíječ naměří.(nabíječ o změně informuje na
displey).Je to režim opravy nízkého napětí .Kdy jeden ze článků sady
má velmi nízké napětí(až 0.5V).Druhý je bezpečnostní nabíjecí
režim.V případě silně rozbalancované baterie Cellpro sníží nabíjecí
proud na 0.5A. Poslední je sledování teploty ovzduší kdy při nízké
teplotě nabíječ ukončí nabíjení při dosažení napětí 4.1V(samozřejmně
se to týká jen Li-pol článků).
Samozřejmostí jsou
kompletní ochrané funkce proti přepolování všech výstupů .Samozřejmně
i vstupu.Jen s jedinou vyjímkou..nesmí se zapojit silové nabíjecí
kabely do prostředních dvou zdířek.Na čelním panelu je jasný
piktogram který to zakazuje.Tuto odolnost jsem i zkoušel a
přiznám,byla ve mně malá dušička,když jsem připojil silové vodiče
normálně,ale diagnostický konektor obráceně.Ale výrobce
nelhal..nabíječ jen napsal varování o přepolování baterie.Jinak se
nic nestalo.
|
|
Praktické použití...nabíjení
Li-pol a A123 baterie |
|
Na obrázku č2 je (takové
to domácí nabíjení:-))) Né teď vážně.Nejdřív jsem nainstaloval
software potřebný pro komunikaci s nabíječem.Není to nic těžkého,jen
je třeba mít již nainstalovaná NET Framework a pak již je to
sranda.Aplikační postředí je zdarma ke stažení na webu FMA.A drivery
k USB převodníku na 232 komunikaci jsou součástí balení tohoto
rozhraní.
Z dodaných přechodek
diagnostických kablíků jsem si vyrobil svůj formát..což je
standardní rozteč pinů 2.5mm..obr3).A konečně se dokopal
,ke spakování baterie 8S-A123 do připravované polomakety L-23. Nejdřív
jsem zapojil diagnostický konektor,pak silový.Vybral tlačítkem mode již
přednastavenou pamět(pozn..nastavení nabíjecích parametrů, jsem již udělal přez PC rozhraní) a
zmáčknul tlačítko start...Ano je to tak jednoduché a velmi
uživatelsky příjemné.Žádné krušné chvilky s nastavováním nabíječe...v
klidu rodiného krbu,jsem si parametry nastavil přez PC a na
letišti si pak jen vyberu příslušnou pamět a to je vše.Jediné co je
rozdílné proti nabíjení doma a na letišti,je použití omezení
odebíraného proudu ze zdroje.Můj zvládne max 15A.. na letišti při
zapojení na autobaterii se netřeba omezovat. |

obr.2... |
 obr.3 |

obr4 |

obr.5 |

obr.6 |

obr.8 |

obr.9 |
|
Na obrázku 4 je jen pro
ilustraci jak vypadá úvodní obrazovka s identifikací programu pro
daný model (pozn 6A nabíjecího proudu je zvoleno
záměrně,baterie je naprosto nová ,při testování Cellpro šlo o její
první cykl..nemá cenu ji trápit proudy většími).Na obrázku 5 je
jedna z mnoha skrolovacích obrazovek .Při nabíjení je možné sledovat
a to buď automatickým přepínáním nebo ručním,mnoho provozních
parametrů nabíjení.Zobrazují se následující sady dat. (a)Nabíjecí
proud a doba nabíjení+napájecí napětí a vstupní proud.(b) Zvolená předvolba
a data předvolby.(c) Chemický typ baterie,typ nabíjecího procesu (d)
Výsledek spec.algoritmu FMA,kterým se určuje okamžitý vložený
náboj..tzv Fuel v % (e) celkové napětí baterie pro oba kanály (f)
Náboj vložený do baterie ..pro oba kanály (g) napětí jednotlivých
článků v sadě,či sadách .(h) Vnitřní odpor jednotlivých článků v
sadě či sadách.
Na obrázku č.6 je
ukázka připojení a nabíjení velmi levné,ale výkoné sady tří článků
Li-pol 1600mAh,automatickým nabíjením 3C..což by v tomto případě
znamená 4.8A. I v tomto testu obstál nabíječ na jedničku.Praktické
testy proběhly na bateriích 4SA123,6SA123,8SA123,Li-pol 3S i 4S a pokaždé
nabíjení proběhlo naprosto dokonale v nejkratším možném čase,daném
nastavení přiřazené paměti.U baterií A123 jsem velmi rychlé nabíjení
s průběžným vyrovnáváním článků předpokládal,ale že plně vybitou
baterii Li-pol 1600mAh nabije za 26 minut.A to včetně přechodu
dorovnání článků..tak to jsem viděl u Li-pol poprvé.A rozhodně si na
to člověk rád zvykne.Na obrázku č.7 je PC vyzualizace z tohoto
testu.(CellPro navíc i data ukládá a není problém si zobrazit
průběhy nabíjení ve formě grafu)
Na obrázku č.8 je baterie v
nestandardním uspořádání.Má rozdělený diagnostický konektor(Tento
zvláštní formát si vynutili velmi malé rozměry trupu F5B Zoom,což je
celokompozitový plnokrevník) a i tak nebyl problém Cellpro pro
nabíjení použít.Obzvlášt u této baterie mi zajímali její
parametry,hlavně rozložení vnitřního odporu.Vysvětlím....v Zoomovi
je velmi ostrý pohon,který vytěžuje baterii 6SA123 na její
maximum(startovní proud 115A).Tak jsem nejdřív simuloval let,kdy se
baterie dost ohřeje a pak ji ještě horkou nechal nabíjet CellPrem.A
myslím,že ůdaj o vnitřním odporu,60 stupňů horké baterie odpovídá
realitě,obrázek č.9. |
|
Výkon nabíječe
Nabíječ je deklarován jako 10S (deset
seriových článků) s nabíjecím proudem až 10A.Jednoduchým výpočtem
kdy plně nabitá baterie Li-pol má 42V,by vycházel nabíjecí výkon
420W při 100% účinnosti.Což je celé samozřejmně nesmysl.Za prvé je
nabíječ na to jak výkoný je ,rozměrově malý a za druhé měnič který
vytváří napětí potřebné pro nabíjení by pracoval s obrovskými proudy
(pozn při teoretických 420W a reálně dosažitelné 85% účinnosti by to
bylo 41A..což by baterie v autě těžko zvládala po dobu
nabíjení).Skutečnost je jiná. Při napětí 12V vstupních (autobaterie)
je trvalý výkon190W..což pro nabíjení 10S..např A123,poskytuje proud
5.2A,ale již při nabíjení hodně rozšířených 6 článků
,je to již 8.8A.
No a do 4SA123 které naprosto plně nahradili dříve používaný
desetičlánek NiCd je už k dispozici plných 10A.
Jiná situace je při
použití stabilizovaného zdroje ze síťového napětí.Většinou jsou
nastaveny na 13.8V a pak je k dispozici trvalý výkon 230W.No a
nejlíp jsou na tom majitelé zdrojů které mají nastavitelné výstupní
napětí,kdy při 15.7V nabíječ udrží trvalý výkon 260W...který již
poskytne nabíjecí proud pro 10S-A123..7.2A a pro 6SA123 plných 10A. |

obr.7 |
|
Závěr |
|
Nabíječ
CellPro10s-Revolectrix je špičkový výrobek s naprosto unikátními
vlastnostmi.Nejenom,že je výkoný a velmi přesný ve své základní
funkci...což je nabíjení lithiových baterií,ale poskytuje i mnoho
funkcí,které ostatní nabíječe nenabízejí.Jeho původ(i když se vyrábí
v asii) ,je čistě Americký .A je to znát..občas mám u nabíječů čistě
z číny pocit,že pro návrháře je tam stejná jednotka 1V a 1m
bambusu.Měsíc jsem nabíječ trápil a hledal na něm chybu...a
nenašel.I když jednu věc nesmím zapomenout.Komunikační program v PC
si automaticky stahuje návěští nových verzí firmware..a důsledně
varuji před unáhlenými updaty.Někdy nejnovější neznamená
nejlepší.Přímo varuji před stažením a updatu verze 2.20. Je v něm
velmi závažná chyba kdy napětí při nabíjení A123 dosáhne až
3.8V .Problém je,že to chyba je i není.-vysvětlím.Baterie A123 mají
povoleno nabíjení na vyšší napětí než je 3.6V při teplotách pod
bodem mrazu.A tady je zakopaný pes- jedná se o teplotu baterie,né
okolí!.To znamená,že pokud baterie prokazatelně bude mít svojí
teplotu nižší než 0 stupňů,je možno nabíjecí napětí zvýšit na
3.8V.Toto je v reálu ,ale nesmyslné,protože za prvé se baterie
nabíjením ohřívá(obzvlášť při použití 10A nabíjecího proudu a v tom
okamžiku již podmínka neplatí) a za druhé zmrzlá není schopná
podávat svoje výkony a tím je nepoužitelná.Proto použití verze softu
2.20 nedoporučuji.
Já celé testy prováděl na verzi 2.18 a jsem
maximálně spokojený.Upgrade i případné downgrade je kdykoli možné.A
nakonec to nejlepší..cena u firmy Hořejší je velmi příjemných
3900kč. |
|
V článku je zmíněna
možnost upgradu firmware...tak ke dnešnímu dni( 7.12.08) již jedu na
veri 2.24 a čekám na uvolnění verze 2.25.Kde je ještě víc zůžené
pásmo balancování článků.I takto je to již naprosto jedinečné a
přesné,ale každé vylepšení(i malinké) se počítá..(je to zdarma
tak proč ne:-)).Již jsem zkoušel i nabíjení jen jediného článku
A123.A je to naprosto v pohodě.Navíc se mi líbí jedna možnost...nabíjení
baterie bez silového vodiče.Dám příklad...často tu dělám někomu
baterie.A doteď jsem musel baterie spakovat a pak nabíjet jeden
článek po druhém..(jednotlivě...říká se tomu valchování:-)).To proto
abych zajistil,že všechny články v sadě budou mít naprosto stejný
start do života.No tak to skončilo.Na obr .10 je jak to teď
dělám.Jedná se o púlku sady do připravovaného super stroje CeresE.
Zatím co Cellpro nabíjí každý článek v sadě..dělám na jiných věcech. |

obr.10 |

obr.11 |
|
Jak jsem si sám pro
sebe vytvořil standard konektoru balančního a servizního vývodu...tak
to popisuji v Rc-modelech č.11-2008.Ale alespoň malá ochutnávka
přechodek pro Cellpro je na obrázku č.11.Nejsem teď naprosto závislý
co nedej bože výrobce na baterku dal za konektor.Protože propojky
pro nabíječ mám dané a jejich protikusy na baterii předělám za pár
minut na standardní rozteč 2.5mm..mnohdy stačí jednotlivé female
konektory vypíchat z konektoru a přendat do běžně dostupných
krytek.V horším případě mám krympovací kleště a je to taky hned. |
|
Na úplný závěr...Cellpro
mi doslova nadchlo.Je malé,výkonné a hlavně neskutečně přesné.A tak
jsem usoudil,že nabíječ Tema SCD300 už pro mně nemá význam a prodal
jsem ji.Někdo by mohl namítnout,že CellPro 10s není tak výkoné...ano
není.Když se vezme demagogicky max výkon ve watech tak je je slabší
než Tema a to o třetinu.Ale já zvážil jaké baterie do budoucna budu
létat a tak mi výkon Cellpra bohatě stačí.A přiznám se ..i když jsem
nabíjel Temou..málokdy jsem např 6SA123 nabíjel větším proudem než
7A.Celpro dá pro moji oblíbenou šesti článkovou baterii v pohodě víc
než 8A..Tak proto jsem Temu prodal.Navíc mít naprostou kontrolu nad
každým článkem v sadě...to se cení.
Dalibor Štěrba . |
|
|