شارژ موازی این امکان را می دهد که با یک شارژر چند باتری را همزمان شارژ کنید. شارژ موازی روشی موثرتر و سریع تر است و این امکان را می دهد که بیشتر پرواز داشته باشید.
تهیه یک برد شارژ موازی
معمولا برد های شارژ موازی درگاه های کافی برای اتصال 4 تا 6 باتری را دارند. هر باتری یک ترمینال دشارژ (سوکت اصلی) و یک سوکت بالانس دارد. می بایست هر دو کانکتور به برد موازی وصل شود.
برد موازی زیر ساده ترین و ارزان ترین گزینه است، اما هیچ ویژگی ایمنی درون خود ندارد.
پیشنهاد می شود از برد های فیوز دار مثل زیر استفاده شود. قیمت آنها مقداری بیشتر است اما ایمنی اضافی ارزش آن را دارد.
چرا شارژ موازی باتری های لیتیوم پلیمر؟
شارژ موازی باتری ها از شارژ جداگانه سریع تر است و این امکان را می دهد که توان خروجی شارژر تکی را وقتی در حال شارژ باتری های کوچکی مثل 1300mAh هستید افزایش دهید. اگر این باتری ها را بین 1C تا 2C آنها را شارژ کنید هرکدام 1.3A تا 2.6A مصرف می کنند.
شارژ موازی راحت تر نیز است چراکه دیگر نیاز نیست یک باتری را جدا کرده و باتری دیگر را وصل کنید.
بهترین روش شارژ موازی استفاده از برد های ساخته شده برا این کار (برد موازی) است. این برد ها امکان اتصال و شارژ همزمان چند باتری را می دهند.
برد های موازی با کیفیت مجهز به فیوز هستند که یعنی اگر مشکلی پیش آید اتصال را قطع می کنند. این یک ویژگی ایمنی اساسی است که ریسک صدمه دیدن باتری و آتش سوزی را کاهش می دهد.
شارژ موازی در برابر شارژر های دو کاناله
شارژر های چند کاناله امکان شارژ همزمان چند باتری را بدون نیاز به اتصال باتری ها به یکدیگر می دهد. بسیاری از افراد این نوع شارژر ها را ترجیح می دهند چراکه فکر می کنند ایمن تر بوده و با همان سرعت شارژ می شود.
بحث درباره ایمنی یک مبحث جداگانه است، اما آیا واقعا همان قدر سریع است؟
خلبان های حرفه ای FPV می توانند همزمان 8 تا 12 پک باتری را شارژ کنند. یعنی در زمانی که یک شارژر دوگانه برای شارژ 2 پک باتری زمان می برد، می توانید مجموعه ای از باتری ها را شارژ کنید.
قبل از شارژ موازی این را بخوانید
شارژ موازی روشی عالی برای شارژ باتری های لیتیوم پلیمر است، اما احتمال خطای آن از شارژ باتری تکی بیشتر است. لطفا ابتدا تحقیق کرده و از شارژ ایمن باتری ها اطمینان حاصل کنید.
در اینجا برخی نکات مهم آمده است که باید آنها را درک کرده و از آنها پیروی کنید.
- ایمنی و پیشگیری
مهم نیست که به چه روشی باتری خود را شارژ می کنید. همیشه یک کپسول آتش نشانی در کنار سیستم شارژ خود داشته باشید. مهم تر از آن، همیشه از یک جعبه فلزی (یا جعبه مهمات) هنگام شارژ استفاده کنید تا احتمال پخش شدن آتش کم شود.
- تعداد سل های مشابه
باتری ها باید تعداد سل مشابه داشته باشند. برای مثال، باید باتری سه سل را فقط با باتری سه سل شارژ کنید.
- ظرفیت و C-Rating
تنها باتری ها با ظرفیت و C-Rating یکسان برای شارژ موازی پیشنهاد می شوند تا ایمنی حداکثر باشد (ترجیحا برند و مدل یکسان).
هرچند که تفاوت کوچک در ظرفیت ها در محدوده کوچکی قابل قبول به نظر می رسد. مثلا می توانید یک باتری 4S 1500mAh را با یک باتری 4S 1600mAh شارژ کنید.
تفاوت کوچک در C-Rating نیز باید قابل قبول باشد. بعضی سازندگان باتری ادعا می کنند که باتریشان را می توان با نرخ بیش از 1C شارژ کرد، اما همچنان شارژ موازی باتری های لیتیوم پلیمر در 1C یا کمتر پیشنهاد می شود تا خطرات احتمالی کاهش یابد.
- سطح ولتاژ
ولتاژ در یک باتری مثل آب در یک بشکه است. اگر دو بشکه را به یکدیگر متصل کنید، مادامیکه مقدار آب هر دو یکسان شود آب از سمت بشکه پر تر به سمت بشکه دیگر می رود. اگر یک بشکه خالی و یک بشکه پر دارید، آب با وزن یک بشکه پر به سمت بشکه خالی سرازیر می شود که می تواند لوله را مورد تنش قرار دهد.
بطور مشابه، قبل از اتصال موازی دو باتری باید مقدار ولتاژ آنها را چک کنید و از یکسان بودن آنها مطمئن شوید. لازم نیست که کاملا ولتاژشان منطبق بر یکدیگر باشد، اختلاف کوچک تا حد 0.2V قابل قبول است.
وقتی چند باتری به یکدیگر متصل می شوند، اختلاف ولتاژ آنها صفر می شود. اما اگر اختلاف ولتاژ خیلی زیاد باشد، موجب شارش جریانی شدید می شود تا ولتاژ ها را یکسان کند. مانند شکسته شدن لوله، این اتفاق می تواند برد، سیم های باتری ها یا حتی خود باتری ها را بسوزاند.
اگر باتری با ولتاژ های متفاوت خیلی بزرگ دارید، باید آنها را از یکدیگر ایزوله کرده و به تنهایی شارژ کنید.
- همه ترمینال های بالانس را متصل کنید
همیشه قبل از شارژ، کانکتور بالانس برای هر باتری را قبل از شارژ آن متصل کنید. این با حالتی که باتری ها را جداگانه شارز کنید تفاوتی ندارد. این کار شارژر را قادر می سازد تا سل ها را جداگانه نظارت کند تا از اضافه شارژ جلوگیری کند، اگرچه بطور موازی متصل شده و از دید شارژر یک سل بزرگ به حساب می آیند.
- جریان شارژ
هنگام شارژ یک پک LiPo تکی، با فرض شارژ در 1C جریان شارژ بطور زیر محاسبه می شود
| جریان = 1C x ظرفیت |
مثلا برای شارژ یک پک 1800mAh، 1.8 آمپر استفاده شده یا برای 800mAh، 0.8A . اگر باتری پشتیبانی کند می توانید با C بیشتر شارژ کنید اما ریسک افزایش می یابد.
همین اصل در شارژ چند باتری لیتیوم پلیمر اعمال می شود. تنها تفاوت این است که ظرفیت، مجموع ظرفیت همه باتری های متصل است. مثلا اگر باتری 3 x 3S 2000mAh داشته باشیم، ظرفیت 6000mAh می شود و می توان آنها را با 6A شارژ کرد.
- باتری ها قدیمی اند؟ ریسک نکنید
در پرنده ها ضربات زیادی وارد می شود که در این صورت پیشنهاد می شود از باتری های آسیب دیده استفاده نشود.
باتری های لیتیوم پلیمر دفورمه شده مقاومت داخلی بسیار زیادی دارند که باعث افزایش حرارت قابل توجه هنگام شارژ و دشارژ می شود. حرارت نیز عامل اصلی حریق باتری های لیتیوم پلیمر است.
چگونه LiPo را بطور ایمن موازی شارژ کنیم
حال که از ملزومات شارژ موازی اطلاعات دارید، بیایید درباره روش انجام آن صحبت کنیم.
در ابتدا به یک بورد شارژ موازی با کیفیت نیاز دارید.
استفاده از بورد شارژ موازی
هنگام شارژ برد شارژ موازی و باتری ها بهتر است در یک محفظه ضدحریق مثل جعبه مهمات فلزی قرار بگیرد. این کار، ریسک آتش سوزی را کاهش می دهد.
آتش گرفتن باتری لیتیوم پلیمر در هنگام شارژ بسیار نادر است. اما همیشه ایمنی بهتر از حوادث ناگوار است.
باید از انطباق کانکتور های روی برد شارژ موازی با باتری مطمئن شوید (در عکس، TX60 هستند). اگر باتری ها مجموعه ای از انواع کانکتور ها را دارند (مثلا کانکتور های JST و T)، می توانید بجای تعویض کل برد، یک تبدیل بگیرید.
چک کننده ولتاژ
ابزار مورد نیاز دیگر برای شارژ موازی، چک کننده ولتاژ است که شما را قادر می سازد ولتاژ هر سل را بطور لحظه ای اندازه بگیرید.
جریان شارژ حداکثر
شارژر های باتری لیتیوم پلیمر جدید به مقدار کافی هوشمند هستند که از جریان حداکثر مجاز بسته به توان نامی، بالاتر برود؛ حتی اگر کاربر، جریان بالاتری را تنظیم کند. حداکثر جریان شارژ شارژر بصورت زیر محاسبه می شود:
| I = P/V |
اگر شارژر این قابلیت را نداشت، می بایست قبل از اتصال باتری ها، جریان را به طور دستی محاسبه و تنظیم نمود.
محاسبه حداکثر جریان شارژ
فرض می شود که یک شارژر 50W Turnigy Accucel-6 داریم و می خواهیم سه باتری سه سل 1300mAh را بطور موازی شارژ کنیم.
اگر بخواهیم با 1C شارژ کنیم، جریان شارژ 3.9A خواهد بود. اما آیا شارژر این جریان را تامین می کند؟
در نظر داشته باشید که ولتاژ باتری در هنگام شارژ بالا می رود، در حالیکه توان ثابت است و بنابراین جریان حداکثر مجاز کاهش می یابد. همانطور که گفته شد شارژر های هوشمند می توانند بدون دخالت انسان، جریان را بطور مناسب تنظیم کنند.
پس برای شارژر های غیر هوشمند، باید جریان را بطور دستی تنظیم کنید. اما این ایده آل نیست و شاید بهتر باشد جریان را روی کمترین جریان شارژ تنظیم کنید و آن زمانی است که ولتاژ حداکثر، یعنی 4.2V بر هر سل است. برای یک باتری سه سل 12.6V است.
حداکثر جریان شارژی را که یک شارژر می تواند بدهد برابر است با:
50W / 12.6V = 3.97A
پس بنابراین همه چیز خوب است. اما اگر 4 باتری به جای 3 باتری داشتیم چه می شد؟ واضح است که نمی توانستیم با 1C شارژ کنیم چراکه جریان 5.2A می شد و می توانست از ریتینگ توان شارژر فراتر برود.
امروزه بیشتر شارژر های هوشمند می توانند همه اینها را برای شما محاسبه کنند. یک حد بالا برای جریان شارژ قرار می دهند تا ایمن تر شارژ کنند حتی اگر شما مقدار بالاتری را تنظیم کنید، بالاتر از آن حد نمی روند. بنابراین پیشنهاد می شود مقداری بیشتر هزینه شارژر کنید تا یک نوع خوب خریداری کنید که بسیار ایمن تر و آسان تر است.
نکاتی درباره اتصال باتری به برد موازی
به خاطر داشته باشید، همیشه اول ترمینال های دشارژ و سپس ترمینال های بالانس را متصل کنید.
وقتی باتری ها را به یکدیگر متصل می کنید، اختلافی در ولتاژ آنها وجود دارد که باعث شارش جریان قبل از مساوی شدنشان می شود. هرچه ولتاژ بیشتر باشد، جریان بیشتری جاری می شود.
ترمینال های بالانس برای تحمل جریان بالا ساخته نشده و می توانند به راحتی آسیب ببینند. موج جریان حتی می تواند ردی از ذوب شدن بر روی برد موازی بگذارند (عکس زیر)
همیشه هنگام شارژ از شارژ بالانس استفاده کنید و ترمینال های بالانس را در هر پک متصل کنید تا هر سل در هر پک، قبل، هنگام و بعد از شارژ بالانس شود.
دقت کنید که ترمینال بالانس را در جهت صحیح وصل کنید. هرچند طوری طراحی شده اند که فقط در یک جهت قابل اتصال باشد، این امکان وجود دارد که حتی در جهت غلط با وارد آوردن فشار کافی، اشتباه متصل شده و باعث ایجاد جرقه شود.
قبل از شارژ موازی، مطمئن شوید که به اندازه کافی برای این روش تحقیق کرده و مسلط به انجام صحیح آن هستید.
تئوری شارژ موازی
وقتی باتری های لیتیوم پلیمر به برد شارژ موازی متصل می شوند، به خوبی شارژ و بالانس می شوند. شاید از خود بپرسید این کار چگونه انجام می شود.
وقتی باتری ها بطور موازی وصل می شوند، باتری های جدا به یک باتری بزرگ تبدیل می شوند. همانطور که قبلا اشاره شد، هنگامیکه آنها را متصل می کنید، یک موج جریان برای مساوی کردن ولتاژ ها جاری می شود و ولتاژ آنها در کل پک یکی می گردد.
اما بالانس شدن سل ها حین شارژ چگونه انجام می گیرد. مثل بالا، سل های جداگانه به هر باتری در ترمینال بالانس متصل می شوند. برای مثال سل 1 در باتری 1 به سل 1 در باتری 2 وصل می شود. این سل ها ولتاژ هایشان یکی می شود و دوباره مثل یک باتری لیتیوم پلیمر واحد عمل می کنند.