W uzupełnieniu artykułu o pomiarze napięcia pakietów LiPo, w którym pokazałem prosty diodowy wskaźnik napięcia, przedstawiam dwa kolejne (bardziej zaawansowane) fabryczne urządzenia. Pierwsze z nich to wskaźnik diodowy Turnigy dla pakietów 2-4S, sygnalizujący zmieniającym się kolorem świecenia 4 stany naładowania dla każdego ogniwa osobno. Pewnym kłopotem okazał się fabryczny kabelek, zakończony złączem do pakietu 4S - do którego oczywiście złącza balancerowe pakietów 2S i 3S nie dają się podłączyć bez deformacji konektorka. Trzeba było więc wymienić złącze fabryczne na domowej roboty, za to nie sprawiające kłopotu przy podłączaniu różnych pakietów.
Być może intencją producenta było zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem, jednak tego jak zachowa się wskaźnik w takiej sytuacji na wszelki wypadek nie sprawdzałem. Do urządzenia nie była dołączona żadna instrukcja, legenda z % naładowania (zielonym) tez nie jest czytelna – patrząc na nią nie da się stwierdzić jaki kolor odpowiada poszczególnym stanom naładowania (wszystkie „kratki” poza kolorem zielonym wyglądają tak samo „czerwono”), trzeba było więc zamiast jednej celki podłączyć regulowany zasilacz i sprawdzić to w praktyce. Efekty widać na fotce poniżej.
Zdjęcia niestety również nie oddały wyraźnie odcieni barwy czerwonej, natomiast w rzeczywistości różnica, mimo że niezbyt duża, daje się zauważyć. A wyniki pomiarów przedstawiają się następująco:
- napięcie powyżej 4,07V - kolor zielony
- napięcie pomiędzy 3,45V a 4,07V - kolor czerwony jasny
- napięcie pomiędzy 3,15V a 3,45V - kolor czerwony ciemny
- napięcie poniżej 3,15V - kolor czerwony ciemny, dioda miga
Wskaźnik ma wymiary: 70x26x5mm, masę 10g i wg oznaczeń jest do pakietów 2-4S, jednak również sygnalizuje prawidłowo napięcie po podłączeniu pojedynczej celi.
Drugim przetestowanym miernikiem był przedstawiciel urządzeń z wyświetlaczem cyfrowym LED, przeznaczony do pomiaru pakietów 2-4S, firmowany przez G.T.Power (nazwa: Portable Digital Battery Meter).
Ten wskaźnik wyświetla napięcie sekwencyjnie i wydaje się, ze jest lepiej dopracowany niż konkurencyjne urządzenia, o których czytałem wcześniej – oprócz napięcia na poszczególnych ogniwach pokazuje również napięcie całego pakietu, w dodatku kiedy podłączymy pakiet z mniejszą ilością cel niż 4, sekwencja pomiarowa obejmuje tylko tyle ogniw, ile podłączyliśmy (nie ma „pustych” cykli, które zdarzają się w takim wypadku innym wskaźnikom). Pojedynczy odczyt jest wyświetlany przez ok. 0,5 sek., a przykładowy cykl pomiarowy dla pakietu 3S wygląda następująco: tAL - 12,6 - No1 - 4,21 - No2 - 4,20 - No3 - 4,18 ("tAL" jak "Total")
Do urządzenia jest dołączona instrukcja, producent podaje, że dokładność pomiaru jest na poziomie 0,03V, po sprawdzeniu napięć miernikiem uniwersalnym wydaje się jednak, ze błąd jest większy i lepiej zakładać odczyty z zaokrągleniem do 1 miejsca po przecinku. Wyświetlacz jest duży i dobrze czytelny w świetle dziennym, a samo urządzenie niewielkie – wymiary: 50x19x11mm, masa 6g.
Który ze wskaźników wygrywa porównanie? Odpowiedź nie jest jednoznaczna. Zależy do czego mają być przeznaczone. Jeśli jako „kontrolka” bezpieczeństwa pakietu na stanowisku pomiarowym, kiedy musimy obserwować jeszcze kilka obiektów (amperomierz, obrotomierz, kręcące się w pobliżu dłoni śmigło) – wskaźnik diodowy wydaje się lepszy. Jednym rzutem oka można ocenić stan wszystkich ogniw jednocześnie, a kiedy któraś dioda zaczyna migać, to da się zauważyć kątem oka, natomiast odczyt cyfrowy i w dodatku sekwencyjny jest do tego zastosowania trochę gorszy, bo wymaga więcej uwagi. Natomiast w warunkach polowych wskaźnik cyfrowy dobrze będzie pełnił rolę miniaturowego miernika, pozwalającego statycznie stwierdzić w jakim stanie jest pakiet. Polecam oba!
Aktualizacja 14-08-2012
Od publikacji tego artykułu mija już 3 lata. Przez ten czas pojawiło się wiele nowych wskaźników, zarówno prostych jak i zaawansowanych z wieloma dodatkowymi opcjami, takimi jak programowanie typów ogniw i progów alarmowych czy funkcja loggera napięć.
Ponad rok temu my wykorzystaliśmy w projekcie SGM-TeleGuard wskaźnik HXT LiPo Battery Monitor, sygnalizujący diodami stan poszczególnych cel według następującej zasady: dioda zielona - napięcie celi >3,3V, dioda zielona przygasa, zapala się czerwona - napięcie spada poniżej 3,3V, przy jego dalszym spadku stopniowo gaśnie dioda zielona.
Wskaźnik jest dostępny w dwóch wersjach: 3-kanałowy dla pakietów 1-3S oraz 4-kanałowy dla pakietów 1-4S. Jego używanie jako samodzielnego urządzenia w modelu było jednak dyskusyjne, gdyż w czasie lotu pilot po prostu nie ma szansy zauważyć dość słabo świecących diod, nawet jeśli płytka jest zamontowana na zewnątrz modelu. My rozwiązaliśmy ten problem przy pomocy transmisji sygnału alarmowego za pośrednictwem kanału telemetrii FrSky, natomiast producenci rozwiązań fabrycznych poprzez dołożenie do tego typu wskaźnika syreny, która alarmuje głośnym dźwiękiem wprost z pokładu modelu.
Przykładem takiego rozwiązania jest urządzenie pokazane na zdjęciach powyżej. Różnica w stosunku do wskaźnika HXT to inne wykonanie (zwykłe diody LED zamiast diod SMD), dołożone 2 małe syreny oraz zakres obsługiwanych pakietów: 2-4S (nie ma możliwości podłączenia pojedynczej celi).
Podobnie jak wcześniej, przy przekroczeniu napięcia dowolnej celi poniżej progu 3,3V, zapala się dioda czerwona a gaśnie zielona (tu działanie jest bardziej jednoznaczne, z wyraźnym progiem), a diody z racji wielkości bardziej czytelne. Rozlega się głośny, przenikliwy dźwięk, w pomieszczeniu jest on trudny do zniesienia. Natomiast na otwartej przestrzeni nie jest już tak donośny. Jeśli sygnalizator został schowany w kadłubie modelu, to słyszalność jest słaba. Z odległości kilkudziesięciu metrów i jakimś hałasie w otoczeniu pilota, można go nie usłyszeć. Lepiej to wygląda, kiedy urządzenie jest zamontowane na zewnątrz modelu, wtedy dźwięk słychać wyraźniej i z większej odległości, ale i w tym przypadku, szczególnie kiedy w pobliżu pracują silniki spalinowe, można z daleka nie usłyszeć alarmu. Mając w tej chwili porównanie, stwierdzam że rozwiązanie typu SGM-TeleGuard z sygnałem alarmowym z nadajnika sprawdza się lepiej, oczywiście wymaga to posiadania aparatury z telemetrią.
Jeszcze jedną kwestią, którą chciałbym poruszyć, to próg alarmu 3,3V. Kilka razy dyskutowałem na ten temat - czy próg 3,3V to nie jest zbyt wysoka wartość, która nie pozwala na wykorzystanie pełnej pojemności akumulatora. Moje doświadczenia z eksploatacji w powietrzu pakietów przy alarmie ustawionym na tę wartość wskazują, że różnica w niewykorzystanej pojemności przy lataniu bez wskaźnika (do odcięcia reglerem) w stosunku do sytuacji kiedy mam wskaźnik 3,3V to zaledwie 5-6 procent. Jak dla mnie to niewiele, a pakiet jest eksploatowany łagodniej, co niewątpliwie zapewnia mu dłuższe życie. Poza tym rozładowany prawie do końca akumulator i tak nie jest w stanie dostarczyć dużego prądu, potrzebnego na przykład w modelu wymagającym ostrzejszego operowania gazem podczas lądowania.