Выбор аккумуляторов для вейпа. Часть 1 - Как работает аккумулятор

Этой статьей мы начинаем цикл публикаций про выбор li-ion аккумуляторов для вейпа. Рассмотрим принципы работы аккумуляторов в разных вейп-девайсах, сравним самые популярные аккумуляторы, выберем лучшие аккумуляторы для разных типов устройств.

В этом цикле статей будет довольно много технической информации. Без этого было бы сложно все "разложить по полочкам", сделать объективные выводы и развеять несколько заблуждений насчет аккумуляторов.

Часть 2 - Выбор аккумуляторов для бокс-мода (платы)


Как работает аккумулятор в моде

Сначала рассмотрим общие принципы работы аккумуляторов в вейп-устройствах - боксмодах и мехмодах. В процессе работы напряжение на аккумуляторе снижается. При нажатии на кнопку к аккумулятору подключается нагрузка в виде спирали койла, в цепи начинает протекать ток, который нагревает спираль. Напряжение на аккумуляторе резко снижается в первый момент, а дальше снижение напряжения уже не такое сильное, т.к. переходные процессы закончились и аккумулятор вышел в устойчивый режим разряда. При отпускании кнопки электрическая цепь разрывается, ток прекращается. Напряжение на аккумуляторе повышается, сначала резко, потом уже более плавно. Это называется процессом восстановления напряжения. В итоге получается пилообразный график, который представлен на рисунке ниже.



График напряжения на аккумуляторе при работе вейпа


Данный пилообразный график для удобства можно заменить линейным графиком постоянного разряда без сильного ущерба для точности результатов. Типичный график изменения напряжения при работе аккумулятора с постоянной нагрузкой  представлен на рисунке. Сначала напряжение снижается резко, потом график выходит практически на прямолинейный участок. И в конце разряда, когда напряжение снизится примерно до 3 Вольт, напряжение снова начинает резко снижаться.


График напряжения при разряде постоянным током


Следует отметить, что величина емкости аккумулятора не постоянная и зависит от тока, которым происходит разряд аккумулятора. Чем больше величина тока, тем меньше емкость. На рисунке показаны типичные кривые разряда одной и той же модели аккумулятора разными токами нагрузки. В паспортных данных производитель обычно указывает емкость при разряде аккумулятора совсем небольшим током - 0,5-1 Ампер.


Работа аккумуляторов в боксмоде (вариватте)

Большинство бокс-модов позволяют регулировать мощность, на которой будет работать устройство. Например, если вы поставите в настройках 80 Вт - это значит, что при нажатии на кнопку, на спирали будет выделяться 80 Вт тепловой энергии. За процесс регулировки и поддержания постоянной мощности отвечает электронная плата управления. Преимущество бокс-модов заключается в том, что мощность не зависит от степени разряженности аккумуляторов и будет оставаться постоянной вплоть до момента полного разряда аккумулятора.

Теперь нужно вспомнить начальный курс физики. Мощность равна произведению напряжения и тока.

P=U*I

В процессе работы аккумулятор разряжается и напряжение на нем уменьшается. Чтобы поддерживать постоянную мощность, плата управления по мере разряда аккумулятора увеличивает ток. Поэтому при одной и той же мощности ток при полностью заряженном аккумуляторе будет минимальным, а при разряженном аккумуляторе - максимальным. Это важно - запомните этот момент!


Работа аккумуляторов в боксмоде


Почти все современные li-ion высокотоковые аккумуляторы имеют максимальное напряжение 4,2 Вольта (аккумулятор полностью заряжен) и минимальное - 2,5 Вольт (аккумулятор полностью разряжен). Но на самом деле в боксмодах аккумулятор никогда не разряжается до 2,5 Вольт. При разряде аккумулятора до 3,2 Вольт плата начинает сбрасывать мощность, чтобы напряжение не опускалось ниже этой величины (на самом деле в разных моделях это напряжение может быть от 3,0 до 3,3 Вольт).

Обычно для аккумуляторов указывают две основные характеристики - емкость и максимальный допустимый ток. Большинство пользователей при оценке времени работы аккумуляторов ориентируются только на емкость. Это не всегда правильно. На графике ниже представлены кривые разряда двух разных моделей аккумуляторов, которые обладают одинаковой емкостью (графики разряда в конце сходятся в одной точке). Как можно заметить, просадка напряжения под нагрузкой у аккумулятора №2 больше и поэтому кривая его напряжения проходит ниже, чем у аккумулятора №1. Поэтому при разряде аналогичным током аккумулятор №2 быстрее разрядится до напряжения 3,2 Вольт, по сравнению с аккумулятором №1. 


Графики разряда двух аккумуляторов одинаковой емкости


Чтобы определить, какой максимальный ток будет отдавать аккумулятор, необходимо максимальную мощность вашего устройства (или максимальную мощность, на которой вы будете его использовать) разделить на 3,2 и на количество аккумуляторов в вашем бокс-моде. Например, у вас бокс-мод на 2 аккумулятора и его максимальная мощность 160 Вт. 160 Вт делим на 3,2 Вольта и потом делим на 2 - получаем 25 Ампер. Таким образом, аккумулятор, который вы будете использовать, должен иметь максимальный допустимый ток не меньше 25 Ампер. В целях безопасности, а также для продления срока жизни аккумуляторов, рекомендуется выбирать аккумуляторы с запасом по максимальной токоотдаче.

На самом деле в эту формулу нужно ввести коэффициент, учитывающий КПД преобразователя платы. Но современные устройства имеют КПД на уровне 95-98%, поэтому этой поправкой можно пренебречь не сильно теряя в точности расчета.


Работа аккумуляторов в мехмоде

Механический мод (мехмод), в отличие от боксмода, не имеет никакой электронной начинки, его устройство предельно просто - корпус, аккумулятор, кнопка, спираль. При замыкании цепи кнопкой аккумулятор замыкается напрямую на спираль, от сопротивления которой будет зависеть протекающий ток, а также мощность.

Как мы знаем, в процессе работы напряжение аккумулятора будет снижаться.  Мощность, выделяемая на спирали, будет равна квадрату напряжения на аккумуляторе, деленному на сопротивление спирали (койла). Сопротивления спирали - величина постоянная (не будем брать в расчет изменение сопротивления в зависимости от температуры). Поэтому по мере того, как напряжение на аккумуляторе будет уменьшаться - будут уменьшаться и ток и мощность.
График изменения основных параметров (напряжение, ток и мощность) в процессе работы представлен на рисунке ниже.


График работы аккумуляторов в мехмоде


Токоотдача аккумуляторов


На рисунке представлена максимальная токоотдача наиболее популярных в вейпе моделей аккумуляторов.

Превышать величину максимально допустимого тока, указанного производителем, КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ. Это очень опасно!


Высокотоковые li-ion аккумуляторы 18650 - максимально допустимый ток




Популярные Статьи

Маркировка аккумуляторов 18650

Маркировка аккумуляторов 18650

Маркировка аккумуляторов формата 18650 разных производителей очень похожа. Например, Samsung выпускает аккумуляторы INR18650-25R, INR18650-30Q, INR18650-35E. Что же скрывается за этими буквами и цифра..

Sony VTC6 - как отличить подделку

Sony VTC6 - как отличить подделку

Li-ion аккумуляторы Sony серии VTC (VTC4/VTC5/VTC6), наверное, самые популярные аккумуляторы среди высокотоковых моделей. Их популярность привела к тому, что данные аккумуляторы подделывают очень част..

Samsung INR18650-25R — как отличить подделку

Samsung INR18650-25R — как отличить подделку

Как отличить оригинальный аккумулятор Samsung INR18650-25R  от подделки? В данной статье сравнение будет проводиться с самым распространенным видом подделки. Сравнение проводится в первую очередь..

Выбор li-ion аккумулятора 18650 для шуруповерта

Выбор li-ion аккумулятора 18650 для шуруповерта

В интернете очень много статей и видео на тему - какие же li-ion аккумуляторы формата 18650 подходят для переделки шуруповерта на li-ion. Информация очень противоречивая, а местами даже не совсем верн..