- Аккумуляторы для светодиодных фонарей — все что нужно знать
- Содержание
- Типоразмеры аккумуляторов для светодиодных фонарей
- Разнообразие литиевых аккумуляторов ICR, IMR, INR, IFR
- Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы
- Зарядка литий-ионных аккумуляторов
- Аккумуляторы со встроенной зарядкой
- Хранение
- Утилизация литий ионных аккумуляторов
- Обзор светодиодного налобного аккумуляторного фонаря GARIN LUX HR-3W
- О компании
- Технические характеристики
- Упаковка и комплектация
- В работе
- Время автономной работы
- Вывод:
Аккумуляторы для светодиодных фонарей — все что нужно знать
В современных светодиодных фонарях используются преимущественно литиевые цилиндрические аккумуляторы. По сравнению с другими типами элементов питания, литиевые, отличаются меньшей массой, большей токоотдачей, относительно высоким рабочим напряжением (до 4.35В), малым саморазрядом. В статье мы раскажем об основных характеристиках и особенностях литиевых аккумуляторов для фонарей.
Содержание
Типоразмеры аккумуляторов для светодиодных фонарей
Из всего многообразия типоразмеров литиевых аккумуляторов самыми востребованными являются следующие размеры — 18650, 16340, 14500, 26650. При этом 18650 самый распространненый, он применяется в подавляющем числе моделей фонарей. Первые две цифры указывают на диаметр изделия, вторая пара – на длину. Последний «0» ставится, если батарейки имеют цилиндрическую форму. На рисунок ниже приведен пример для 18650.
Емкость литиевых аккумуляторов зависит от их размеров и химического состава. В таблице ниже приведены средние показатели емкости для самых популярных Li-ion батарей. Важно отметить, что некоторые производители могут указывать на своих батареях завышенную в разы емкость, что не соответсвует действительности! НЕ СУЩЕСТВУЕТ аккумуляторов 18650 ёмкостью выше 3600мА/ч в типоразмере 18650 !
Таблица. Наиболее востребованные размеры литиевых цилиндрических аккумуляторов и их емкость.
Разнообразие литиевых аккумуляторов ICR, IMR, INR, IFR
В настоящее время элементы питания на основе лития являются самыми эффективными. Производители постоянно совершенствует химический техпроцесс и такие важные параметры, как емкость, ток разряда, безопасность использования и, конечно, габариты батареи. На сегодняшний день существует несколько основных химических техпроцессов цилиндрических батарей, отличающихся материалом катода: ICR — на основе кобальта, INR — на основе никеля и марганца, IMR — на основе марганца, NCR — на основе никеля и кобальта c оксидом алюминия в качестве изолятора. IMR и NCR считаются самыми безопасными. Максимальный ток разряда является важной характеристикой, он измеряется в амперах и соотносится с емкостью: например если для аккумулятора емкостью 2500 мАч, написан его максимальный разрядный ток, как 2С, это означает что его максимальный разрядный ток равен 2 *2500 = 5000мА или 5А. В зависимости от катодного состава аккумуляторы имеют различные характеристики, основные из которых приведены в сравнительной таблице:
Таблица. Основные характеристики литиевых аккумуляторов с разным химическим составом.
Защищенные и незащищенные литий-ионные аккумуляторы
Li-ion аккумуляторы чувствительны к глубокому разряду, а также к перезаряду и максимальному току, значения которых не стоит превышать. Для того, чтобы в процессе работы указанные параметры не выходили за пределы на минусовой контакт незащищенного Li-Ion АКБ (их еще называют «ячейка») ставят небольшую электронную плату защиты (зачастую, она именуется просто «защита»). Именно эта плата обеспечивает работу ячейки в допустимом диапазоне напряжений, предохраняет от перегрузки по току и от короткого замыкания.
Какой аккумулятор выбрать?
Если вы хотите собрать собственную сборку из нескольких литий-ионных аккумуляторов или заменить аккумулятор в готовой сборке электроустройства (например, шуруповерта), то вам необходим незащищенный литий-ионный аккумулятор. В остальных случаях — необходимо использовать защищенные литий-ионные аккумуляторы.
При выборе защищенного аккумулятора для своего устройства следует учитывать один очень важный момент. Из-за приваренной платы защиты и упаковки в пленку размер аккумулятора становится чуть больше заявленного, изначального размера незащищенного аккумулятора.
Зарядка литий-ионных аккумуляторов
Заряжать литий-ионные аккумуляторы можно только специальными зарядными устройствами. Ассортимент зарядных устройств для Li-Ion очень велик. При выборе зарядного устройства необходимо обратить внимание на его параметры заряда-разряда, размер слотов и соотнести их с используемыми литий-ионными аккумуляторами для правильной эксплуатации и сохранения работоспособности. Подробнее о выборе зарядного устройства читайте в нашей статье выбираем зарядное устройство для светодиодного фонаря за 4 шага.
Аккумуляторы со встроенной зарядкой
Последнее время стали популярны аккумуляторы 18650 со встроенной непосредственно в них зарядкой с micro-USB портом. Такое решение вполне жизнеспособно, если учитывать ограничение: аккумулятор несколько длинней, ввиду наличия платы защиты и не подойдет для самых мощных фонарей, в которых используются незащищенные аккумуляторы.
Хранение
Аккумуляторы имеют саморазряд — это означает, что при хранении они с некоторой скоростью теряют свой заряд. Оптимальными условиями хранения являются: температура 0°C -20°C и уровень заряженности 40%. Именно поэтому с производства аккумуляторы выходят заряженными на 40%, напряжение аккумулятора без нагрузки при этом находится на уровне 3,7-4,0В.
Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Через 2 года хранения аккумулятор безвозвратно (не путать с саморазрядом) теряет до 20% своей ёмкости. Из этого следует, что нет необходимости покупать аккумулятор «про запас» или чрезмерно увлекаться экономией.
Утилизация литий ионных аккумуляторов
Литий-ионные аккумуляторы содержат опасные для здоровья вещества, поэтому ни в коем случае не следует их разбирать в домашних условиях. После того как батарея выработает свой ресурс её необходимо сдать для дальнейшей переработки. В специализированных приёмных пунктах можно получить денежную компенсацию за старый литиевый аккумулятор, ведь такие изделия содержат дорогостоящие элементы, которые могут быть использованы повторно.
Источник
Обзор светодиодного налобного аккумуляторного фонаря GARIN LUX HR-3W
Сейчас у многих есть ручные и налобные фонари, они используются повсеместно, на даче, в машине, в походе, на рыбалке, на работе. Все фонари различаются по яркости свечения и дальности светового потока, степени защищённости и материалам из которых изготовлены, продолжительности работы и продолжительности заряда, а так же по типу используемых источников питания.
В данном обзоре я хотел бы рассказать о светодиодном налобном фонаре GARIN LUX HR-3W Zoom.
О компании
Торговая марка GARIN появилась на российском рынке в 2004 году и в её ассортимент входят: фонари, светильники, беспроводные звонки, алкотестеры, электронные безмены, термометры и метеостанции. Компания планирует расширять ассортимент своей продукции и начать выпускать шагомеры и тонометры, ультразвуковые и лазерные измерители расстояния.
Вся продукция GARIN имеет гарантию один год и проходит российскую сертификацию.
Технические характеристики
Светодиодный налобный фонарь GARIN LUX HR-3W Zoom чёрного цвета. Он сделан из алюминиевого корпуса с пластиковыми элементами. Заявленная степень защиты фонаря IPX5, что означает защиту от водяных струй с любого направления. В качестве элементов питания может применяться одна аккумуляторная батарея типа 18650 (168А), либо 3 «мизинчиковые» (ААА, R03, 286).
Основным элементом фонаря, является 3 Вт светодиод Cree XPE, благодаря плоско-выпуклой линзе, дальность свечения достигает 150 метров.
Продолжительность работы фонаря до 5 часов, а продолжительность заряда от 3 до 5 часов.
Масса фонаря 0,056 кг., диаметр и его длинна 27 мм. Габариты головного крепления фонаря 77х36х18 мм. (ДхВхШ). Отделение для источников питания, массой 0,1 кг. и габаритами 88х54х30 мм. (ДхВхШ).
Упаковка и комплектация
Фонарь упакован в приятно оформленную коробку небольших размеров. С лицевой стороны, находится изображение фонаря, его модель и логотип компании GARIN.
На правой стороне коробки, содержится перечень технических характеристик устройства.
На левой стороне представлена информация о пяти основных преимуществ фонаря.
Сзади представлены пять изображений устройства, информация о комплектации и логотип компании.
Комплект поставки содержит алюминиевый фонарь , головное крепление с регулируемым углом наклона фонаря , отделение для источников питания , литий-ионная (Li-ion) аккумуляторная батарея , переходник для 3х «мизинчиковых» батареек и сетевое зарядное устройство с индикацией заряда .
Внешний вид и функциональные элементы
Фонарь достаточно компактен по размерам. Материалами, из которых он изготовлен, являются алюминий и пластмасса.
Качество сборки могло быть и лучше. Кнопка включения/выключения и элемент фокусировки светового потока болтаются. Если отвернуть головную часть, видно наличие уплотнительного кольца, которое служит для предотвращения попадания влаги внутрь фонаря. Линза никак не закреплена и при разборе вываливается.
Элемент фокусировки имеет рёбра для улучшения теплоотвода при длительной работе.
Для осуществления регулировки угла наклона, необходимо от щёлкнуть фонарь из головного упора. Поскольку фонарь очень плотно сидит в головном упоре, то лучше всего это сделать, немного сдавив крепления резинок.
Регулировка угла наклона имеет три фиксированных положения:
Отделение для источников питания, немногим больше самого фонаря и изготовлено из пластмассы с резиновой крышкой. На лицевой стороне батарейного отсека находится стоп-сигнал. На нижней стороне слева, под резиновой заглушкой, расположен разъём для подключения зарядного устройства.
Зарядное устройство выполнено в привычной для потребителя форме и имеет индикатор заряда аккумулятора, который во время зарядки горит красным светом, а по окончанию зарядки информирует пользователя зелёным светом.
Выходные характеристики зарядного устройства: 4,2 В., 500 мА. Длина питающего провода составляет всего 0,5 метра. Штепсельное соединение осуществляется через штекер питания NP-116 (MP-331; 7-0026c).
Стоит отметить, что зарядным устройством можно заряжать только аккумуляторную батарею 18650, о чём нас предупреждают в инструкции по эксплуатации.
В работе
Производитель заявляет, что светодиодный налобный фонарь GARIN LUX HR-3W Zoom может работать в трёх режимах, переключение которых осуществляется повторным нажатием кнопки включения.
1-е нажатие кнопки включает режим 100% мощности
2-е нажатие включает режим 50% мощности
3-е нажатие включает режим подачи сигнала SOS.
Напомню, что сигнал SOS на азбуке Морзе это ●●● – – – ●●●, а значит, фонарь сначала должен моргнуть три раза с малым интервалом времени, затем три раза с более большим интервалом и снова три раза с малым. В действительности же оказалось, что этот режим позволяет быстро воспроизводить повторяющиеся яркие световые импульсы, то есть стробоскоп.
Рассмотрим режимы работы фонаря подробнее.
Приведены фотографии без фокусирования светового потока в режиме полной (левое фото) и пониженной мощности (правое фото).
На данных снимках видно, что при полной мощности, световое пятно имеет чёткую границу, плавное рассеивание света минимально, при этом преобладает большое количество достаточно чётко различимых световых колец. Дальность видимости достигает 50 метров при угле наклона около 30˚. При пониженной мощности, световое пятно имеет плавное рассеивание, световые кольца не различимы между собой. Дальность видимости около 25 метров.
Следующие представленные фотографии, показывают работу фонаря с фокусировкой светового потока в режиме полной (левое фото) и пониженной мощности (правое фото). Освещаемый объект находился на расстоянии 150 метров, поскольку именно такая дальность светового потока была заявлена производителем.
На данных снимках видно, что при полной мощности, выбранный объект хорошо освещается фонарём. Световые кольца так же присутствуют. При пониженной мощности, выбранный объект менее различим. Максимальное расстояние, на котором объекты хорошо различимы (при пониженной мощности) около 100 метров.
Фонарь оборудован стоп-сигналом, который размещен на обратной стороне отделения для источников питания и работает в такт с основным источником света. Как и положено стоп-сигналу, он горит красным цветом. Яркость свечения зависит от выбранного режима работы фонаря. То есть при выборе режима полной мощности, стоп-сигнал горит на полную мощность, при выбранном режиме пониженной мощности, стоп-сигнал горит с пониженной мощностью.
Данная функция будет весьма полезна в условиях недостаточного освещения, например, будет привлекать внимание других участников движения, если вы движетесь на велосипеде или устраняете неполадки в автомобиле стоя на обочине в вечернее время суток.
На мой взгляд, очень удобным решением является возможность работы фонаря от двух типов источников питания: от одной аккумуляторной батареи 18650 или от трёх «мизинчиковых» (ААА) батарей, для которых предусмотрен переходник.
Проверка яркости свечения и освещённости люксметром-яркомером Аргус-12, производилась для двух режимов работы (полной и пониженной мощности) с расстояния 1 метр. Результаты сведены в таблицу.
Согласно техническим характеристикам, яркость свечения светодиода Cree XP-E мощностью 3 Вт. составляет 120-150 люмен, что подтверждается измерениями.
Степень защиты налобного фонаря IPX5, которая подразумевает защиту от водяных струй с любого направления. Во время испытания, фонарь находился под воздействием водяных струй на протяжении 5 минут.
Разобрав головную часть фонаря, видно не значительное попадание влаги на отражатель. Скорее всего, это вызвано тем, что линза фонаря не закреплена.
В отсеке для источников питания, после проведения испытания, влага отсутствует.
Время автономной работы
Из коробки, фонарь на полной мощности проработал 3 часа 37 минут. Зарядка аккумулятора 18650, зарядным устройством, поставляемым в комплекте, заняла 4 часа 45 минут, что соответствует обещанным пределам от 3 до 5 часов. После полной зарядки, GARIN LUX HR-3W проработал 5 часов 23 минуты на полной мощности, что довольно не плохо, поскольку соответствует заявленным 5 часам. Работа во втором режиме (пониженной мощности) продолжалась на протяжении 7 часов 12 минут. От трёх «мизинчиковых» аккумуляторных батарей на полной мощности, фонарь проработал в течении 4 часов 53 минуты, на пониженной мощности, время работы составило 6 часов 42 минуты.
Вывод:
Налобный фонарь GARIN LUX HR-3W Zoom заслуживает внимания, но как у любой вещи у него есть положительные и отрицательные стороны. Начну с минусов: линза никак не закреплена в головной части фонаря и незначительно пропускает влагу; комплектным зарядным устройством можно заряжать только аккумуляторную батарею 18650, для заряда «мизинчиковых» батарей придётся использовать стороннее ЗУ для аккумуляторов; отсутствие обещанного сигнала SOS; наличие чётко различимых колец вокруг основного светового пятна. Что касается плюсов фонаря, то к ним стоит отнести: хорошая дальность видимости, как с фокусировкой светового потока, так и без неё; наличие стоп-сигнала работающего в такт с основным источником света; возможность работы фонаря от двух типов источников питания и переходник, идущий в комплекте с фонарём; время автономной работы до 7 часов в режиме пониженной мощности; защита от влаги, если вклеить линзу в головную часть фонаря.
На этом я заканчиваю, всем спасибо за внимание.
Выражаю благодарность компаниям «GARIN» и «Источник Бэттэрис» за предоставление образца.
Источник