Niedawno dostałem pytanie od jednego z czytelników, który zastanawiał się, czy podłączenie przewodu USB od Cheersona CX-10 do gniazdka z ładowarką z wyjściem USB może uszkodzić baterię. Ostatecznie, jeśli ta ostatnia ma deklarowany prąd wyjściowy 2A to dla małego ogniwa byłoby to groźne. Mimo, iż pisałem już, że ładowarka USB sama dostosuje prąd ładowania, postanowiłem sprawdzić teorię w praktyce.
Zanim przystąpiłem do pisania artykułu dostałem od czytelników kolejne maile w tym temacie. Podobne pytanie do przytoczonego powyżej przyszło od p.Wojciecha:
Pojawiło się jeszcze jedno pytanie, czy kabel/ładowarkę do Xbee można podłączać tylko do komputera, czy można ładować z sieci – podłączając do ładowarki telefonicznej z wejściem usb ?
Wojciech Dzioba
Od innego czytelnika otrzymałem z kolei E-Mail, w którym opowiadał o swoich własnych pomiarach:
"W necie pojawia się wiele wpisów na temat tego czy ładowanie tego modelu przy pomocy ładowarki naściennej (np. 2.8A) nie niszczy baterii. Jedni piszą, że niszczy inni, że nie. Przy którejś z dyskusji znalazłem Twój wpis w którym tłumaczysz, że ładowanie niezależnie do ładowarki będzie ograniczone do 1-1.5C czyli około 100-150mA. Postanowiłem sprawdzić prąd ładowania multimetrem i ostatecznie tę kwestię wyjaśnić. Otóż w cheersonie CX-10 prąd ładownia niezależnie od ładowarki na rozładowanym ogniwie (migające diody na copterze) to ~400mA. Trochę dużo, ale daje to pewnie optymalny czas ładowania. Kombinowanie z ładowarką jest bez sensu."
Bartosz Wiklak
Nie było innej opcji - musiałem sprawdzić to sam !
Co i czym testowałem ?
Do testu posłużyła mi bateria od Symy X11, która ma pojemność 200 mAh i napięcie znamionowe 3.7V, czyli 1S. Była rozładowana, ale nie mierzyłem dokładnie napięcia - istotne było tylko to, żeby rozpoczął się właściwy proces ładowania.
Miernik, który wykorzystałem przyszedł do mnie z Banggood i mimo, iż kosztował niecałe 40 zł (Banggood - USB OLED Volt & Amp meter), sprawdza się bardzo dobrze.
Do testu wykorzystałem różne porty USB: zarówno z ładowarek 230V, jak i powerbanku oraz bezpośrednio od laptopa.
Sprzęt do testów stanowiły:
Ładowarka od Samsunga Galaxy S4, 2A
Nillikin, także deklarowane 2A (link)
Philips z dwoma wyjściami USB, maksymalne obciążenie 2.1A, około 1A na każde z wyjść.
Powerbank o pojemności 6000 mAh (akurat !) i maksymalnym prądzie wyjściowym 1A (link)
Niech wyniki przemówią same !
Oto, co zobaczyłem na mierniku, gdy podłączałem baterię pod kolejne ładowarki.
Oczywiście prąd wahał się nieco na każdej z ładowarek, ale były to różnice rzędu dziesiątek mA, które nie mają w tym przypadku większego znaczenia.
Zobaczmy jak to wyglądało w tabeli:
Ładowarka | Napięcie | Prąd ładowania | Odchyłka (w %) od zalecanego prądu ładowania 1C (200mA) | Orientacyjny czas pełnego ładowania (w min.) |
Samsung | 5.195 V | 345 mA | 72.5% | 35 |
Nillikin | 5.148 V | 327 mA | 63.5% | 37 |
Philips | 5.106 V | 428 mA | 114% | 28 |
Powerbank | 5.005 V | 293 mA | 46.5% | 41 |
Laptop | 5.100 V | 347 mA | 73.5% | 35 |
Wnioski
1) Jeżeli ładowarka ma wyjście USB, to znaczy, że na wyjściu będzie tam 5V i możemy podłączyć bezpiecznie każdy sprzęt, który jest ładowany przez ten typ złącza. Potwierdziliśmy również fakt, że ładowarki (i powerbanki) deklarują maksymalny prąd ładowania (np. 2A), a nie ten, jaki zostanie użyty w każdym przypadku. Jego przepływ jest uzależniony od tego, co podłączymy z drugiej strony. Jak widać, mimo wahań, ładowarka USB do baterii, której użyłem, sama do pewnego stopnia go limitowała.
2) Ładowarka USB, którą dołączono do quadrocoptera nie będzie wcale ładować prądem 1C, który najlepiej wpływa na żywotność baterii, tylko użyje kompromisowego ok. 2C (~400 mA), aby skrócić czas ładowania do ok. 0.5h. Gdyby użyte zostało 1C to ładowanie trwałoby pełną godzinę zegarową. Ta reguła tyczy się także baterii o innych pojemnościach. Np. Cheerson CX-10 jest z kolei ładowany prądem ok. 400mA (4C) (patrz. mail od Bartosza na początku wpisu), dzięki czemu po ok. 15 min. znowu poleci. Jeżeli z kolei Wasze ogniwo musi być podłączone do gniazdka na dłużej niż godzinę to się nie denerwujcie - tym zdrowiej dla baterii !
3) Użycie niektórych ładowarek może skrócić czas przywracania pełnego ładunku w baterii. Będzie to ważne szczególnie w przypadku większych ogniw (np. 500 mAh), które do naładowania w 30 min. potrzebowałyby prądu 1000mA, który nie każdy sprzęt będzie w stanie zapewnić.
Wniosek ogólny - nie ma specjalnego znaczenia z czego ładujecie baterię quadrocoptera. Po co najwyżej paruset cyklach będzie ona do wymiany i z tym po prostu trzeba się pogodzić, szczególnie, że ogniwa są tanie. Ważniejsze jest niepodłączanie baterii od razu po locie (niech parę minut "ostygnie") oraz nieużywanie quadrocoptera zaraz po odłączeniu baterii od gniazdka (odczekajcie kolejne parę minut po ładowaniu).