На что следует обратить внимание при выборе элементов питания для фонаря
Независимо от того, какой фонарь вы собираетесь купить, следует уделить внимание выбору подходящих элементов питания. Приобретая экономичный, долговечный и удобный в использовании источник питания вы обеспечите свой фонарь энергией и сможете избежать неприятных ситуаций, когда осветительный прибор неожиданно перестаёт работать.
Времена, когда на рынке были представлены лишь несколько типов элементов питания, прошли безвозвратно. В наши дни производители выпускают множество фонарей, которые предназначены для определённых целей и питаются от разных источников питания. Выбирая повседневный ручной фонарь, налобник, сверхмощный или кемпинговый фонарь, обратите внимание на то, какой элемент питания предлагает использовать производитель.
Какими бывают элементы питания?
Прежде всего следует сделать выбор между одноразовыми батарейками и перезаряжаемым аккумулятором. Очевидно, что если вы будете применять фонарь регулярно, то более выгодно использовать перезаряжаемые батареи. Несмотря на то, что их стоимость выше, в перспективе возможность 500-1000 раз перезарядить батарею позволит длительное время не думать о покупке новых элементов питания. Кроме того, покупая фонарь со встроенной защитой вроде Nitecore P18, о котором мы рассказывали недавно, вы сможете избежать проблем с перезарядкой, короткими замыканиями и др.
Если же вы будете применять фонарь от случая к случаю, то подойдут модели, которые могут работать на одноразовых батарейках. Это связано с тем, что при редком использовании фонаря нет особого смысла в покупке дорогостоящих аккумуляторов. Кроме того, перезаряжаемые батареи в процессе длительной эксплуатации могут потерять в ёмкости, что не позволит вам успеть оценить их преимущества. Однако не стоит забывать о том, что в некоторых случаях одноразовые батарейки попросту не способны обеспечить достаточный уровень силы тока, чтобы раскрыть весь потенциал фонаря. К примеру, компактный EDC-фонарь Nitecore EA11 способен работать от обычной батарейки, но при этом он будет выдавать лишь 160 люмен мощности. Если же использовать высокотоковый перезаряжаемый акумулятор, то мощность светового луча возрастёт до 900 люмен.
Многие производители выпускают фонари, оснащённые встроенными аккумуляторами. Такие фонари очень удобны в случаях, когда есть возможность периодически заряжать батарею, поскольку заменить её оперативно, как в случае со съёмными элементами питания, не получится. Тем не менее, фонари со встроенными аккумуляторами вроде Nitecore LA30 или Fenix HL26R подходят для выполнения различных задач и будут полезны в походах, путешествиях, на рыбалке, охоте, загородном отдыхе и т.д. Как правило, зарядка фонарей со встроенным аккумулятором осуществляется через USB-разъём. Это означает, что восполнить энергию батареи можно от любого совместимого устройства, в том числе ПК, внешнего хранилища (Powerbank) и др. Такой фонарь является одним из наиболее привлекательных вариантов, поскольку вам не нужно будет думать о приобретении источников питания и зарядного устройства для них.
Некоторые фонари работают на основе внешних аккумуляторных блоков, отсеки для которых вынесены на внешнюю поверхность корпуса фонаря. Преимущества и недостатки таких моделей те же, что и у фонарей со встроенными аккумуляторами. Вероятным преимуществом является некоторая свобода в расположении внешней батареи, что может оказаться важным в определённых ситуациях.
Качество и гарантия источника питания
Когда вы определитесь с выбором источника питания, нужно задуматься о его качестве. Очевидно, что оригинальные источники питания, поставляемые в комплекте с брендовыми фонарями вроде XTAR D26 1600, о котором мы уже рассказывали ранее, являются качественными и долговечными изделиями. Крупные производители выдают гарантию не только на сам фонарь, но и на прилагающийся к нему элемент питания. Старайтесь выбирать производителя батарей, который успел зарекомендовать себя. Кроме того, приобретать источники питания лучше в крупных магазинах, за счёт чего удастся исключить покупку подделки.
Ёмкость аккумулятора
Не редки случаи, когда производители завышают реальную ёмкость выпускаемых аккумуляторов, указывая на оболочке значение, превосходящее реальный показатель. Чаще всего так поступают небольшие компании, поскольку крупным производителям, которые дорожат репутацией, это попросту не выгодно. Аккумуляторные батареи таких компаний, как Nitecore или Olight тестируются и проверяются на производстве, что говорит об их высоком качестве. Такие элементы питания могут прослужить без потери ёмкости значительно дольше по сравнению с более дешёвыми аккумуляторами от неизвестных производителей.
Замена другими элементами питания
Некоторые модели фонарей способны работать с элементами питания разных типов. Информацию об этом производитель указывает в характеристиках устройства. К примеру, фонарь Fenix WT20R может одинаково качественно работать от собственного перезаряжаемого аккумулятора или с парой батарей формата AA. Взаимозаменяемость аккумуляторов пригодится путешественникам и туристам, поскольку далеко не всегда есть возможность купить аккумуляторы нужного типа.
Для выбора оптимального источника питания важно понимать, для каких целей планируется использоваться фонарь и как часто он будет работать. Определившись с этим, выберите наиболее подходящие варианты из перечисленных выше пунктов и на их основе подберите наиболее подходящий источник питания, который вас полностью устроит.
Источник
Особенности работы батареек разного типа в туристических фонарях. Тест
В данной статье я хочу рассмотреть особенности работы источников питания формфактора АА разного типа в туристических фонарях. Сегодня все больше и больше получают распространение высокомощные туристические фонари. Светодиодные источники постоянно модернизируются — качество излучаемого спектра улучшается, увеличивается КПД, яркость растет. Но высокая мощность излучателя ставит определенные требования к источникам питания, так как потребление тока таких фонарей существенно выше. В настоящее время световой поток большинства даже дешевых фонарей зачастую больше 50 Лм. Распространенные в магазинах солевые и щелочные элементы питания не могут похвастаться хорошей работой при высоком потреблении тока, и логичным выбором многих становится использование аккумуляторных батарей. Давно меня мучал вопрос, на сколько же лучше для фонарей литиевые батареи и аккумуляторы, нежели распространенные щелочные (alkaline) одноразовые элементы питания. Я протестировал эти батареи в высокомощном фонаре на разных его режимах работы. В рамках данной статьи мы не будем затрагивать плюсы и минусы фонарей на элементах питания отличных от АА, но попробуем разобраться в особенностях работы пальчиковых элементов питания. Все нижесказанное будет так же касаться элементов питания формфактора ААА, с поправкой на то, что емкость одного элемента ААА почти в 3 раза меньше, чем АА.
Давно известно что солевые батарейки практически не пригодны для использования в большинстве устройств. Их емкость в 3-4 раза меньше, чем у щелочных, а с большими токами они не умеют работать совсем. Так что рассматривать их для использования в фонарях не имеет ни какого смысла. Емкость щелочных источников питания сильно зависит от потребляемого тока — они отлично работают при низком токе, а на высоких токах быстро разряжаются. Литиевые батарейки отлично работают со всеми потребляемыми токами, имеют наибольшую емкость, но цена их довольно высока. Компромиссом являются аккумуляторы с низким саморазрядом (LSD), которые и рекомендованы к применению в фонарях. Давайте разберемся подробнее в особенностях работы тех или иных элементов питания в фонарях, которые проявились в ходе синтетических тестов нового налобника ZebraLight H53w.
Подопытными кроликами были: Alkaline — GP Ultra; Lithium — Energizer Ultimate Lithium; LSD NiMH — Ikea Ladda.
Принципы работы драйверов в светодиодных фонарях будем считать не сильно отличающимися друг от друга, и примем данный налобник за эталонный фонарь, но основе которого можно рассмотреть особенности тех или иных элементов питания применительно к современным фонарям.
Более подробно прочитать про работу батареек на разных токах, а также различие в их емкости можно в грандиозном тестировании батареек. Про синтетическое тестирование батареек на трех нагрузочных токах можно прочесть здесь.
Тесты производились с замером относительной освещенности при помощи датчика освещенности смартфона. Программой для сбора результатов измерений являлась Physics Toolbox Sensor Suite. Графики строились по средствам Excel. Так как средств для замера полного светового потока не имею, то принято, что производитель указал реальные данные, что похоже на правду.
Токи, потребляемые фонарем, в тестируемых режимах на свежих элементах питания:
330 Lm (0.9 h) — 2,32 А
198 Lm (2.3 hrs) — 1,01 А
65 Lm (8.5 hrs) — 310 мА
30 Lm (21 hrs) — 120 мА
Получился следующий график (нажмите для увеличения)
Литиевые батарейки, как и следовало ожидать, оказались лидерами. Лишь при максимальном токе, батарейка «раскачивалась» в течении первых десяти минут, пока не нагрелась и не начала выдавать необходимый ток, а время работы при 330 Лм было сопоставимо с LSD NiMH аккумуляторами. В остальных режимах фонарь светил даже дольше, чем заявлено производителем. Если абстрагироваться от их стоимости, то литиевые элементы питания являются безусловно лучшими для применения в ярких фонарях. Их емкость в 1,4 раза больше емкости аккумуляторов, и на морозе они не проседают совсем. Но высокая их стоимость ограничивает их область применения. Их актуально брать в длительные экспедиции, при наличии спонсора при отсутствии возможности заряжать АКБ и необходимости экономии веса, либо при решении каких-то других уникальных задач отличных от питания фонарей. Хотя, если рассматривать фонарь с питанием на одной батарейки формфактора АА относительно фонаря на трех ААА (запасенная энергия у них будет приблизительно одинаковой), то литиевые одноразовые элементы питания уже не кажутся такими дорогими, так как стоимость одной «заправки» фонаря литием сравнивается с щелочью.
Компромиссом же являются аккумуляторные батареи. При эпизодическом использовании обычные NiMH АКБ выходят из строя довольно быстро, если считать по циклам заряд-разряд, а саморазряд у них довольно высокий. Даже просто при хранении они теряют 20% запасенной энергии уже через сутки. Гораздо лучше в этом плане ведут себя элементы питания, выполненные по технологии LSD NiMH (англ. Low Self-Discharge — низкий уровень саморазряда), так называемые предзаряженные аккумуляторы. Кроме того LSD АКБ лучше работают на высоких токах. Если верить уважаемому Алексею Надёжину, на чьи тесты я ссылаюсь в данной статье, то оптимальными по соотношению цена-качество, являются аккумуляторы Ikea Ladda, на которых и проводилось тестирование.
Влияние мороза на емкость элемента питания
Как только температура окружающей среды опускается ниже +5°С емкость элементов питания начинает заметно снижаться. Первыми сдаются литиевые аккумуляторы, которые мы не рассматриваем в рамках данной статьи. При температуре около 0°С емкость литиевых батареек (не путать с аккумуляторами) падает где-то до 95% относительно того, что они могут отдать при комнатной температуре, LSD аккумуляторов — 92%, щелочь же отдает лишь 50%.
При температурах -15. -20°С способность отдавать заряд относительно таковой при комнатной температуре составляет порядка 82-85% для литиевых батареек, 78-82% для LSD аккумуляторов и лишь порядка 12-15% для щелочных батарей. То есть пока температура использования элементов питания еще положительная, то щелочь можно использовать, иначе — выбор очевиден.
Источник
Про аккумуляторы и батарейки. Ликбез для гуманитариев.
Посвящается очередному «клиенту», который надысь мне плакался в жилетку.
Вкратце — аккумулятор это перезаряжаемый источник энергии. В отличии от батареи, которая является одноразовой. Пост главным образом про бытовые аккумуляторы (типоразмера АА как самые популярные) и про целесообразность замены батареек на эти самые аккумуляторы. До кучи пройдусь по всем остальным типам.
Итак, самое популярное у нас это батарейки АА. Продаются в каждом магазине. Хорошие стоят по 50-60 руб/штука, дешманские идут по 10 руб/пучок. Это то, что продают в электричках со сроком годности до 2097 года.
Вариантов тут три — солевые (самые дешевые, емкость АА элемента в лучшем случае 1500 мАч, чаще 300-500). Бренды — GP из приличного, подделки в электричках. GP я сам брал, беру и буду брать. Хотя они и уступают алкалинкам по емкости, но цена/емкость у них лучше. Одна батарейка стоит 12-15 рублей, дает 1500 мАч если не наглеть с током потребления. Запомните эту цифру — 100 мАч/руб.
Алкалиновые, это уже приличные бренды Дюраселл, Энерджайзер. Тут цена 60-80 руб за элемент (выгодно брать десяток). Емкость 4-5 Ач. Эффективность 80-90 мАч/руб.
Третий вариант этого типоразмера — литий. Очень дорого, чуть более эффективно. 100-120 руб/элемент, емкость 7-8 Ач, эффективность 70-80 мАч/руб.
Замечание номер раз. Солевые батареи не любят больших токов разряда. Идеально для них — часы на стенке. Там они проработают 2-3 года и свою емкость отдадут на 110%. Да, именно 110%, ибо стандартные тесты показывают емкость чуть меньше при токе 0,1С (С = емкость). Часы жрут очень мало, отдаваемая емкость будет больше.
Алкалиновые батареи подходят для средних потребителей. Это фонарики, радио, плееры и прочее. Из моего зоопарка на них работают металлоискатели и GPS-навигатор. Хотя туда можно и солевые запихать. Если время работы прибора на батарейках превышает 8-10 часов — солевые пихать можно. Меньше — лучше алкалин.
Литиевые еще лучше в плане тока разряда. Они спокойно выдерживают мгновенные токи в 2-3С и продолжительный разряд током 1С. Это всякие детские игрушки, фотоаппараты. Да, да. При зарядке вспышки ток от батареи очень даже большой, батарейки это не любят. Поэтому для мыльницы лучше не жалеть, а покупать литий. Они смогут отдать всю емкость. Алкалин сдохнет отдав 50-60%. Солевые сдохнут сразу.
Про срок хранения. Он очень большой если это правильный бренд и соблюдены условия хранения. У меня на даче валяется фонарь, лет 10 назад я впихал туда 3 бочки типоразмера D от Дюраселла и забыл о проблеме. Фонарь работает до сих пор. Когда батарейки сядут я скорее выкину его не открывая. Если они вообще сядут. Хранение на морозе батарейки переносят свободно, летом в доме прохладно, так что самого страшного испытания — перегрева — батарейкам не достается. Поэтому и работают. Дешманские подделки из электричек как ни храни — они текут уже через полгода.
Альтернатива батарейкам — аккумуляторы NiCD (никель-кадмий) и NiMH (никель-металгидрид). Типичные значения емкости — 1500 мАч для кадмия и 2500 для МГ (для размера АА). Типовое напряжение 1,0 — 1,2 вольта, заряд только специальным зарядником. Существенная разница опять же в отдаваемом токе. NiCD мощнее. Гораздо мощнее. Правда таких токов в быту получить сложно, модельная сборка, к примеру, может выдать 50-100А не пискнув. По всем остальным показателям NiMH лучше. Выше емкость, нет эффекта памяти (точнее есть, но не так явно), меньше вес элемента.
Сразу главный нюанс — мало купить аккумуляторы, их нужно правильно заряжать. С этим у 99% пользователей проблемы и отсюда катастрофическое снижение жизненного цикла. Перед зарядом батарею обязательно разряжать до нуля! Причем небольшим током, примерно 0,2С. Ноль это примерно 0,8 вольт/элемент. Примерно раз в 10 зарядок (раз в 3-5 для NiCD) батарею нужно прогонять по циклу разряд-заряд-разряд-заряд. Это убирает эффект памяти и вообще позитивно влияет на емкость. Недавно нашел у себя в заначке сборку NiMH. Элементы были по 2500 мАч, первый прогон показал емкость 700 мАч, после десятого прогона емкость уже 1800 мАч. Еще поработают.
Типичный срок службы при сохранении 70% емкости и реальной эксплуатации — около 200 циклов для дешевых NiCD и до 500 циклов для дорогих NiMH. Если заряжать как попало — 10-20 циклов и на помойку. Иногда восстановить получается.
Из необходимости высаживать NiMH в ноль выросли ноги у старой байки — новый сотовый телефон нужно полностью разрядить. Проблема только в том, что эта байка неприменима к Li-ION аккумуляторам. А старые (которые как раз появлялись на замену NiMH) еще и убивались каждым разрядом до отсечки. Минус 10% емкости и все. Не вернуть.
Переходим к телефонам. Там LiION. Емкость банки 3,6 — 4,2 вольта. Заряд попроще, подал 4,2 вольта через лампочку и жди результата. Но если подать 4,3 вольта. Бабах и пожар гарантированны. Так что лучше не рисковать. Литий не любит перезаряда.
А еще он не любит холода. И жары. И механических повреждений. И вообще очень капризные эти батареи. В быту они стоят почти везде — телефоны, планшеты, ноутбуки, плееры. Для длительной работы батарею желательно держать заряженной. В идеале — 70% емкости и выше. Разряд в ноль необратимо сокращает емкость. Разряд на холоде тоже. Правда на хорошем минусе литий замерзает мгновенно и просто не работает. Потом оттаивает, но полной емкости уже не будет. Старайтесь не высаживать телефон, купите повербанк. Будет дешевле, чем потом батарею менять. А если она еще и вздуется — это попадалово на ремонт корпуса как минимум и треснувший экран как максимум. Про пожары я молчу. Номинальный срок службы LiION — около 1000 циклов заряд-разряд. Тоесть в телефоне его должно хватать на 3 года. У меня хватает, я слежу за батареей. А у вас?
Экзотика. Относительная конечно. Батареи типа LiFePO4. Чуть удобнее напряжения — 3,0 — 3,3 рабочее, 3,6 заряд. 4 банки дают пацанские 12 вольт (как в автомобиле). Гораздо лучше рабочие токи, не так быстро замерзают. Это все стоит в электросамокатах, электроскутерах, гироскутерах, электромобилях и прочем крупном. ЛиФерум гораздо более безопасен. Не вздувается, не возгорается, просто медленно теряет емкость. Минус — пока уступают LiION по соотношению Ач на грамм или куб.см.
И последний аргумент — свинец. То, что стоит в машине и в бесперебойнике. Минусы — тяжелый и габаритный. Мелкие батареи имеют плохую емкость из-за необходимости большого и толстого корпуса. Зато на больших емкостях на порядки дешевле всего остального. Очень не любит перегрев. Два совершенно одинаковых бесперебойника, один в серверной при +18, второй в комнате с вечномерзлыми блондинками (+25 им холодно). Первый — батареи плавно деградируют и через 3 года их меняем. Второй — через полгода батареи вздулись и завоняли. Ну и разлив серной кислоты до кучи.
Источник
Особенности работы батареек разного типа в туристических фонарях. Тест
В данной статье я хочу рассмотреть особенности работы источников питания формфактора АА разного типа в туристических фонарях. Сегодня все больше и больше получают распространение высокомощные туристические фонари. Светодиодные источники постоянно модернизируются — качество излучаемого спектра улучшается, увеличивается КПД, яркость растет. Но высокая мощность излучателя ставит определенные требования к источникам питания, так как потребление тока таких фонарей существенно выше. В настоящее время световой поток большинства даже дешевых фонарей зачастую больше 50 Лм. Распространенные в магазинах солевые и щелочные элементы питания не могут похвастаться хорошей работой при высоком потреблении тока, и логичным выбором многих становится использование аккумуляторных батарей. Давно меня мучал вопрос, на сколько же лучше для фонарей литиевые батареи и аккумуляторы, нежели распространенные щелочные (alkaline) одноразовые элементы питания. Я протестировал эти батареи в высокомощном фонаре на разных его режимах работы. В рамках данной статьи мы не будем затрагивать плюсы и минусы фонарей на элементах питания отличных от АА, но попробуем разобраться в особенностях работы пальчиковых элементов питания. Все нижесказанное будет так же касаться элементов питания формфактора ААА, с поправкой на то, что емкость одного элемента ААА почти в 3 раза меньше, чем АА.
Давно известно что солевые батарейки практически не пригодны для использования в большинстве устройств. Их емкость в 3-4 раза меньше, чем у щелочных, а с большими токами они не умеют работать совсем. Так что рассматривать их для использования в фонарях не имеет ни какого смысла. Емкость щелочных источников питания сильно зависит от потребляемого тока — они отлично работают при низком токе, а на высоких токах быстро разряжаются. Литиевые батарейки отлично работают со всеми потребляемыми токами, имеют наибольшую емкость, но цена их довольно высока. Компромиссом являются аккумуляторы с низким саморазрядом (LSD), которые и рекомендованы к применению в фонарях. Давайте разберемся подробнее в особенностях работы тех или иных элементов питания в фонарях, которые проявились в ходе синтетических тестов нового налобника ZebraLight H53w.
Подопытными кроликами были: Alkaline — GP Ultra; Lithium — Energizer Ultimate Lithium; LSD NiMH — Ikea Ladda.
Принципы работы драйверов в светодиодных фонарях будем считать не сильно отличающимися друг от друга, и примем данный налобник за эталонный фонарь, но основе которого можно рассмотреть особенности тех или иных элементов питания применительно к современным фонарям.
Более подробно прочитать про работу батареек на разных токах, а также различие в их емкости можно в грандиозном тестировании батареек. Про синтетическое тестирование батареек на трех нагрузочных токах можно прочесть здесь.
Тесты производились с замером относительной освещенности при помощи датчика освещенности смартфона. Программой для сбора результатов измерений являлась Physics Toolbox Sensor Suite. Графики строились по средствам Excel. Так как средств для замера полного светового потока не имею, то принято, что производитель указал реальные данные, что похоже на правду.
Токи, потребляемые фонарем, в тестируемых режимах на свежих элементах питания:
330 Lm (0.9 h) — 2,32 А
198 Lm (2.3 hrs) — 1,01 А
65 Lm (8.5 hrs) — 310 мА
30 Lm (21 hrs) — 120 мА
Получился следующий график (нажмите для увеличения)
Литиевые батарейки, как и следовало ожидать, оказались лидерами. Лишь при максимальном токе, батарейка «раскачивалась» в течении первых десяти минут, пока не нагрелась и не начала выдавать необходимый ток, а время работы при 330 Лм было сопоставимо с LSD NiMH аккумуляторами. В остальных режимах фонарь светил даже дольше, чем заявлено производителем. Если абстрагироваться от их стоимости, то литиевые элементы питания являются безусловно лучшими для применения в ярких фонарях. Их емкость в 1,4 раза больше емкости аккумуляторов, и на морозе они не проседают совсем. Но высокая их стоимость ограничивает их область применения. Их актуально брать в длительные экспедиции, при наличии спонсора при отсутствии возможности заряжать АКБ и необходимости экономии веса, либо при решении каких-то других уникальных задач отличных от питания фонарей. Хотя, если рассматривать фонарь с питанием на одной батарейки формфактора АА относительно фонаря на трех ААА (запасенная энергия у них будет приблизительно одинаковой), то литиевые одноразовые элементы питания уже не кажутся такими дорогими, так как стоимость одной «заправки» фонаря литием сравнивается с щелочью.
Компромиссом же являются аккумуляторные батареи. При эпизодическом использовании обычные NiMH АКБ выходят из строя довольно быстро, если считать по циклам заряд-разряд, а саморазряд у них довольно высокий. Даже просто при хранении они теряют 20% запасенной энергии уже через сутки. Гораздо лучше в этом плане ведут себя элементы питания, выполненные по технологии LSD NiMH (англ. Low Self-Discharge — низкий уровень саморазряда), так называемые предзаряженные аккумуляторы. Кроме того LSD АКБ лучше работают на высоких токах. Если верить уважаемому Алексею Надёжину, на чьи тесты я ссылаюсь в данной статье, то оптимальными по соотношению цена-качество, являются аккумуляторы Ikea Ladda, на которых и проводилось тестирование.
Влияние мороза на емкость элемента питания
Как только температура окружающей среды опускается ниже +5°С емкость элементов питания начинает заметно снижаться. Первыми сдаются литиевые аккумуляторы, которые мы не рассматриваем в рамках данной статьи. При температуре около 0°С емкость литиевых батареек (не путать с аккумуляторами) падает где-то до 95% относительно того, что они могут отдать при комнатной температуре, LSD аккумуляторов — 92%, щелочь же отдает лишь 50%.
При температурах -15. -20°С способность отдавать заряд относительно таковой при комнатной температуре составляет порядка 82-85% для литиевых батареек, 78-82% для LSD аккумуляторов и лишь порядка 12-15% для щелочных батарей. То есть пока температура использования элементов питания еще положительная, то щелочь можно использовать, иначе — выбор очевиден.
Источник