Авторизация
Регистрация

Напомнить пароль

Нам надо поговорить о современных BMS батарей электроинструмента...

Некоторые мои проекты требуют погружения в технические тонкости литиевых батарей, особенно для электроинструмента, как наиболее мощного и надежного решения. В результате погружения в какой-то момент информации стало настолько много, что потребовалась ее систематизация и формализация. А почему бы не совместить полезное с приятным? В данной статье будут рассматриваться подходы к реалиации и конструктивные особенности различного рода батарей, в основном на 18В (как наиболее популярного номинала) и платформы LXT (как наиболее популярного форм-фактора). Но вкратце постараюсь пройти по всем известным мне производителям и экземплярам. Кроме того, проследим эволюцию батарей и производственных практик. Поехали!

Предисловие

Думаю, стоит начать с краткой предыстории. Самым первым перезаряжаемым аккумулятором в истории стал свинцово-кислотный аккумулятор, изобретённый Гастоном Планте в 1859 году. Он использовал две свинцовые пластины, погружённые в раствор серной кислоты, и обнаружил, что после пропускания через такую систему тока она способна сама отдавать накопленную энергию. Это стало моментом рождения первого в мире перезаряжаемого аккумулятора. 

Идея Планте была революционной по той простой причине, что до неё электрические источники работали по принципу одноразового использования: химические реакции шли только в одном направлении, и исчерпанный элемент приходилось выбрасывать. Первые образцы были громоздкими и непрактичными, но уже демонстрировали то, что не удавалось никому ранее: способность выдерживать многократные циклы зарядки и разрядки.

Планте продолжал совершенствовать своё изобретение, экспериментируя со структурой электродов. Несмотря на это, широкое распространение аккумуляторы получили не сразу. Необходим был новый толчок — и он пришёл благодаря французскому инженеру Камилю Фор, который в 1881 году предложил метод формирования активной массы на электродах. Его подход резко повысил ёмкость и долговечность батарей, сделав их пригодными для промышленного использования. Стоит ли говорить о том, что в автомобили с ДВС их ставят по умолчанию до сих пор?

Но уже в 1899 году шведский инженер Эрнст Вальдемар Юнгнер представил миру первый рабочий образец аккумулятора на основе никеля и кадмия. Его идея заключалась в использовании щёлочного электролита вместо кислотного, что делало батарею более устойчивой к механическим нагрузкам, перепадам температур и глубоким разрядам. Для своего времени это было настоящим технологическим рывком.

Однако широкому распространению изобретения долго мешали технологические сложности и стоимость материалов. Настоящий прорыв произошёл лишь спустя несколько десятилетий, когда американская компания Gates и немецкая VARTA, а затем и SAFT, начали промышленное производство никель-кадмиевых элементов. К этому времени улучшились методы очистки никеля и кадмия, повысилась точность изготовления электродов, и аккумуляторы стали значительно доступнее. На этом этапе научные открытия стали перетекать в планомерные инженерные изыскания транснациональных корпоративных агломератов...

В середине XX века никель-кадмиевые батареи получили признание как один из наиболее надёжных источников энергии для авиации, связи, военной техники и переносных инструментов. И сегодня эти батареи используют там, где их уникальная стойкость и долговечность всё ещё дают им преимущество — в аварийном освещении, системах резервного питания и тяжелой технике, не говоря о дешевых аккумуляторах в формате пальчиковых батарейках.

Следующим шагом стали никель-металл-гидридные аккумуляторы, появившиеся к концу 1980-х. Они были логичным эволюционным ответом на требования рынка: у них была выше энергоёмкость и не было выраженного эффекта памяти. Ni-MH быстро заняли нишу в фотоаппаратах, портативных проигрывателях, инструментах и игрушках. Но и они достигли своего потолка — особенно в условиях стремительного роста требований к питанию, связанных с новыми формами персональной электроники.

Устройство Ni-MH-аккумулятора: 1 — положительный контакт, 2 — металлический корпус (отрицательный контакт), 3 — положительный электрод, 4 — отрицательный электрод с токоприемником (металлическая сетка, соединенная с металлическим корпусом), 5 — сепаратор (между электродами)

Настоящим прорывом стала работа в области литиевых систем. Литий давно привлекал учёных как самый лёгкий металл с огромным электрохимическим потенциалом, но ранние эксперименты с металлическим литием оказались слишком опасны — батареи были склонны к перегреву и возгораниям. Решение пришло в 1980-х, когда Джон Гуденоф предложил использовать оксид кобальта как стабильный катодный материал, а позже были разработаны графитовые аноды, способные безопасно принимать литий-ионы. В 1991 году Sony представила первую коммерческую литий-ионную батарею, и началась новая эпоха.

Литий-ионные элементы поставили под угрозу существование всех предыдущих технологий сразу. Они были легче, держали в разы больше энергии, не страдали от памяти, заряжались быстрее и могли быть выполнены в самых разных форм-факторах — от цилиндров до ультратонких «пакетов». 

Однако литий стал не просто новым типом элемента — он принёс с собой совершенно другие требования к безопасности и точности. Перезаряд, переразряд, перегрев или повреждение могли привести к деградации ячеек или, в худшем случае, к тепловому возгоранию. Особенно просто такие состояния возникали в составе батарей.

 

Именно это стало толчком к созданию систем BMS — Battery Management System, которые сегодня считаются неотъемлемой частью любой литиевой батареи, будь то телефон или шуруповерт.

Первые BMS представляли собой простые защитные платы с минимумом функций: отсечка по верхнему и нижнему напряжению, защита от короткого замыкания, иногда термодатчик. Такие продаются и поныне.

Но с ростом популярности беспроводных инструментов и желанием производителей монетизировать свои экосистемы платы стали «умнее»: они начали аутентифицировать батарею, отслеживать её использование, блокировать сторонние сборки. Так на смену простым, ремонтопригодным пакетам пришли сложные модули, которые сочетали литий-ионную энергию с программной защитой и привязкой к экосистеме. 

Все это не в последнюю очередь появилось благодаря китайским подделкам. Со временем, однако, качество реплик росло, соотношение цена/качество все больше склонялось в пользу дешевых аналогов, а системы защиты «оригиналов» начали активно продвигать антипотребительские практики (о чем позже). 

Сейчас Китай активно поставляет платы BMS, которые можно собрать с любыми ячейками, с балансировкой и защитой, без привязки к конкретному инструменту. Это вернуло пользователю контроль: можно собрать батарею под свои требования, выбрать банки с нужной ёмкостью, сделать корпус под свои размеры. 

При этом цена и соотношение цена/качество часто лучше, чем у фирменных западных паков. Смогут ли бренды выжить в условиях столь жесткой конкуренции? Время покажет, а пока перейдем к более детальному рассмотрению имеющихся видов батарей и их BMS в особенности.

Современные брендовые батареи и их болячки

Чтобы не быть голословным, от абстракций перейдем к конкретике. Рассмотрим, что предлагают нам брендовые батареи, и как это соотносится с продукцией чистокровного фабричного Китая.

Для примера возьмем достаточно громкие фирмы, вроде Dewalt, Milwakee, Bosch, Ryobi и Makita, и посмотрим, «до чего дошел прогресс».

Dewalt

Перед нами 18-вольтовая батарея Dewalt, и это довольно простое устройство.

Внешне, однако, оно имеет довольно много контактных выводов, которые стоит разобрать подробнее.

Среди них +18V, GND, TH, ID, и еще 4 вывода батарей в 2  ряда. Схема имеет всего один контроллер, и сама не может никоим образом препятствовать съему напряжения с силовых клемм.

Вывод TH — просто термистор на 10 кОм, ID выводит вид батареи, а если контроллер видит, что с батареей что-то не так, контакт размыкается мосфетом. Каждая ячейка выводится на балансировочный разъем и к контроллеру. По сути, схема крайне простая, а правильность эксплуатации только в ведении зарядного устройства или подключенного инструмента, иных защит не предусмотрено, напрямую с клемм можно разрядить до нуля или перезарядить хоть до возгорания.

Кстати о зарядном. В оригинальной зарядке есть слежение за температурой батареи, контроль тока по ID, но нет… CV? Стоп, как это?

Сначала зарядник использует постоянный ток (CС) по номиналу батареи, потом резко половину, потом 0. Довольно странный алгоритм, если не сказать больше. Что касается балансировки, то в зарядке его нет. Да, пины есть, а балансировки нет. Но в некоторых зарядках через них осуществляется защита от перезаряда ячеек (дублируется функционал внутренней микросхемы?).

Также у зарядки нет отсечки по минимальному напряжению. Хоть бы на ней было и 6 вольт — зарядка все равно начнется. 

Хорошо это или плохо — судите сами. Полное видео с разбором есть у зарубежного блогера, вы можете ознакомиться с ним по ссылке.

Milwaukee

Далее рассмотрим батарею Milwaukee M18 (18В). Есть много версий.

Интерфейс имеет 5 контактов — BAT1, BAT2 (выводы батареи), CHARGE, J1 и J2. Пин CHARGE используется как положительный вывод для зарядника, J1 передает данные с батареи на зарядку. J2 передает данные с зарядки на батарею. Есть несколько схем чипов внутри.

Внутри имеется как чип контроля заряда, так и балансировки, и силовая коммутация выхода. То есть батарея может отключать себя в опасной ситуации/балансироваться сама. Верно? НЕВЕРНО.

Во-первых, большинство батарей не отключается даже по достижению 2.5 Вольт на ячейках, то есть нижнего безопасного порога для лития. То есть отсечка случается на 12.5 у более дорогих батарей, и аж на 10 Вольтах у более дешевых.

Во-вторых, согласно подробному исследованию протокола, балансировка ячеек не происходит НИКОГДА. То есть чип-то есть, но он работает не сам, а по команде главного контроллера. А тот давать отмашку не спешит. В итоге чип просто отчитывается о сбое балансировки (видимо, для сервисного центра), но ничего не делает.

Есть целый цикл видео по нему у того самого Tool Scientist на ютубе. А пока, суммируя, у батареи Miluwakee есть все, чтобы работать правильно, но она старательно избегает этого. При этом стоимость Miluwakee намного выше Dewalt… Чудесно! Смотрим дальше.

Bosch

А следом у нас Bosch. Это производитель, как и Dewalt, уповает на милость пользователя и правильное обращение с батареей. 

Контактов здесь тоже 5. Но совсем других. 2 пина вывода энергии по бокам, тут как обычно. Далее справа налево — Charger, NTC, Tool пины. Charger — пин идентификации для зарядки, NTC — термистор, а Tool — пин идентификации для инструмента. 

Звучит сложно? В старых батареях это просто набор резисторов.

С такой схемой никакой балансировки нет и не может быть. Что касается отсечки, ее выполняет инструмент при падении до 14.8 Вольт. Что, в целом, уже хорошо. И инструмент, и зарядник, считывает термистор и может аварийно выключаться (речь об оригиналах, конечно). Схемы современных батарей не нашел, но выглядят их платы следующим образом:

Что касается зарядки и балансировки, у новых батарей есть микроконтроллер, но балансировкой он не занимается, только мониторингом. Вернее, оно балансирует ячейки… миллисекунду. Данный метод нужен чтобы проверить, какие ячейки «вышли из строя». А еще он сообщает зарядке через мосфет NTC что пора выключаться, если на одной из ячеек зарядка завершена раньше других.

В итоге, несмотря на значительное усложнение схемы по сравнению с Dewalt, никаких бонусов это не дает. Прилагаю подробное видео по этому производителю.

Ryobi

Ну а пока что перейдем к Ryobi, инструменту подешевле. Может, хоть тут нас ждет успех? Полная версия разбора есть в замечательной статье на Хабре. Или в оригинальном видео.

Здесь у батареи 4 или 6 контактов. 2 — выводы батареи, как обычно, термистор между ними (С1) и C2 для контроля заряда. Еще бывают 2 дополнительных HP1 и HP2 — контакты высокопроизводительных батарей (High Performance). В целом, никакой точной информации в сети я не нашел. Однако есть примерная схема.

В целом, это неплохая схема, в которой есть кроме основных защит, много специфических. Примерный список их у вас перед глазами. Недурно!

Также, в отличие от всех предыдущих батарей, есть встроенная балансировка аж на целых 8 мА! Конечно, это мизерное смешное значение, но уже получше Bosch с 1 миллисекундой. С этим также связан прикол, когда при длительном хранении балансировка между ячейками нарушается на более чем 0.15 В и батарея блокируется навсегда! Очевидно, во время хранения балансировка не происходит, так что программная блокировка крайне распространена.

Makita

Про Makita уже многое было сказано и на mysku. Есть отличные статьи от автора kdekaluga, первая из них про батареи, а вторая — про реверс зарядки для них (правда лишь для клонов, полный протокол остался покрыт мраком). Если не читали — рекомендую ознакомиться.

Вкратце, пару мифов было развенчано. Например, многие, в том числе и я, думали, что желтый разъем служит для балансировки. На деле это сложный коммуникационный интерфейс для обеспечения связи между зарядником и батареей. 

Что касается защиты от переразряда, есть видео, в котором была предоставлена таблица существования защитного мосфета у разных ревизий и емкостей батарей. 

Выводы не сильно утешают, хотя некоторые модели (дорогие), могут отсекать переразряд хотя бы на уровне дорогих Miluwakee (12.5В). Однако более дешевые батареи (1.5 и 3Ah) отсекают даже хуже, на уровне 9В. Причем не сами, а просто сообщают устройству, что уже «пора». В то же время, отсечку могут дать лишь инструменты, оснащенные «Star Protection» с двумя контактами. Отличное решение! Оградить защиту батарей денежной стеной. Видео об этом прилагаю.

Что касается балансировки, ее точно нет до ревизий 2018 года, а после никто это не тестировал. Теоретически схемы внутри батареи под это есть, но учитывая существующие подходы производителей, вроде Miluwakee, сказать, что они хоть как-то работают нельзя. 

Предварительные итоги

Итак, мы рассмотрели несколько классических производителей. Что же мы выяснили? 

  • Балансировка ячеек — явление столь же редкое, как единорог и практически не существует.
  • Системы заряда примитивны, а некоторые крайне глупы и не имеют CC/CV (например, Dewalt).
  • Разряд DIY устройствами чаще всего сопряжен с отсутствием защит от переразряда (Bosch, Dewalt), в иных случаях он работает странно (Makita не следит за напряжением, если ток меньше 5А), лишь иногда кое-как это можно назвать безопасным и для гарантии, и для пользователя
  • Часто системы контроля батареи следят не за тем, как сохранить батарею, а только фиксируют данные для сервисных центров (Bosch, Miluwakee). В иных случаях кое-какие системы есть (как у Ryobi), но работают криво и из-за сбоя могут вызвать программную блокировку. 

В общем и целом, надеяться на благоразумие производителей современных батарей не приходится, даже за те сумасшедшие деньги, за которые они продаются. Разве что на качество самих ячеек и их подгонку по внутреннему сопротивлению и напряжению.

Классификация систем защиты батарей

Прежде чем сравнивать батареи с китайскими аналогами, систематизируем информацию о защитах и балансировке. Во-первых, BMS — это что, защита, балансировка, или все вместе? Ответ сложнее, чем моет показаться. На самом деле, это то, что означает сокращение — Battery Managment System. То есть это менеджер батареи. Он может защищать батарею напрямую или сообщать, что батарея в опасности. Он может балансировать батарею или просто сообщать о балансировке. В конце концов, он может блокировать батарею от заряда или разряда, записывать информацию для ремонтников из СЦ или просто быть парочкой резисторов с терморезистором. Вариантов куча, поэтому постараемся разобраться с ними по-научному.

По системам контроля BMS делятся на:

  1. Без защиты
             — просто соединенные последовательно банки, крайние выведены через клеммы
  2. С пассивной защитой
             — соединенные последовательно банки, каждая контролируется отдельно защитой, крайние выведены через на клеммы, сама батарея не защищена, но подключенный зарядник может считывать состояние батареи и изменять последовательность заряда
  3. С активной защитой
             — соединенные последовательно банки, каждая контролируется отдельно защитой, крайние выведены через управляющий мосфет на клеммы; контроллер может управлять зарядом через этот мосфет

Существуют следующие основные виды защиты во время заряда:

  • защита от перезаряда сборки
  • защита от перезаряда отдельной ячейки
  • защита от разбалансировки между ячейками
  • защита от перегрева

Существуют следующие основные виды защиты во время разряда:

  • защита от глубокого разряда сборки
  • защита от глубокого разряда ячейки
  • защита от разбалансировки между ячейками
  • защита от перегрева
  • защита от перегрузки по току (и короткого замыкания)

Также по коммуникации между батареей и устройством BMS делятся на

  1. Без коммуникации, внутренняя отсечка
             — ничего не отправляет, но умеет отсекать питание по состоянию батареи.
  2. Простой протокол
             — сигналы вроде температуры, ID батареи (допустимый ток разряда/заряда), сигнал отсечки по низкому напряжению.
  3. Сложный протокол
             — может отправлять сложные сигналы о состоянии ячеек, истории заряда/разряда и т.д. Осуществляется только во время заряда, если вообще есть.

Кроме защит, есть ненавидимая большинством крупных производителей балансировка ячеек. Есть несколько видов балансиров.

РЕЗИСТИВНЫЙ (пассивный, shunt)

Принцип: сжигание лишней энергии ячейки в нагрузочный резистор (шунт через MOSFET).

Типичные токи балансировки: ~10–300 мА (обычно 50–100 мА у массовых модулей; продвинутые — до ~200–300 мА). ti.com+1

Габариты: очень компактно (несколько SMD/TO-220 компонентов, небольшой радиатор при малых токах).

Цена: минимальная — самая дешевая реализация.

Плюсы: простота, надёжность, низкая стоимость, простая логика управления.

Минусы: низкая эффективность (теряется энергия в виде тепла), медленная балансировка, требуется рассеивание тепла при более высоких токах.

Когда использовать: небольшие пакеты, где потеря энергии приемлема.

КОНДЕНСАТОРНЫЙ (switched / flying capacitor)

Принцип: «летающий»/переключаемый конденсатор последовательно подключается к разным ячейкам, забирает заряд у высокой ячейки и отдает низкой — перелив энергии, не сжигая её.

Типичные токи балансировки: порядка 0.5–2 А в типовых модулях (≈1 А — реалистичная средняя оценка для рабочих модулей).

Габариты: конденсаторы нужной ёмкости и переключатели увеличивают размеры — менее компактно, чем пассивные.

Цена: заметно выше резистивных из-за количества ключей и ёмкостей.

Плюсы: выше скорость и эффективность, энергия перераспределяется внутри пакета, работает и при зарядке и при разряде (в зависимости от реализации).

Минусы: сложнее схемотехника (много ключей), возможны коммутационные потери, требуется аккуратная логика управления переключениями.

Когда использовать: средние и большие батареи, где нужно быстрое выравнивание без потери энергии.

ИНДУКТИВНЫЙ (dcdc/inductor-based / transformer-based)

Принцип: энергия переносится через дроссель/трансформатор или DC–DC преобразователь от более заряженной ячейки к менее — переливание через магнитный элемент.

Типичные токи балансировки: ~1 А и выше (может достигать нескольких ампер; топологии для ESS/EV проектируются на амперные токи). Nature+1

Габариты: средние — дроссель и/или трансформатор требуют места; лучше, чем большие конденсаторы в тех же условиях, но крупнее резистивных.

Цена: средняя — дороже пассивных, часто дешевле/сопоставима с мощными switched-capacitor решениями в больших системах.

Дополнительно: генерируют EMI/помехи при коммутации — нужна фильтрация, грамотное трассирование и экранирование.

Плюсы: высокая эффективность, быстрый перенос энергии, хорошо подходит для больших пакетов и частых циклов.

Минусы: сложный дизайн магнитной части, возможные потери в сердечнике и проблематика EMI, стоимость выше пассивной.

Когда использовать: крупные ESS/EV или системы, где нужно быстро и эффективно перераспределять энергию между ячейками.

Современные китайские батареи и DIY комплекты

В то же время, китайская промышленность не стояла на месте, и производила аналоги. И хотя в начале пути это были дешевые и некачественные реплики, со временем их качество росло и росло, а цена оставалась достаточно демократичной. Сейчас примерно за 90 рублей можно купить плату начального уровня, имеющая все уровни защиты, что и дорогие батареи, и достаточно высокими допустимыми токами заряда и разряда. (до 4 Ампер заряда, и до 20-30 Ампер для постоянного разряда — в пике больше).

 

Заряд таких плат может быть осуществлен через разъем 5.5 на 2.5 или через контакты минус и CHRG (контакт рядом с плюсовым). Для заряда необходимо использовать блок питания с ограничением по току и напряжению CC/CV. Подойдет любой DC-DC преобразователь с регулировкой тока и напряжения (естественно, потребуется и БП подходящей мощности при питании от сети). При этом напряжения на контакте CHRG по умолчанию нет, что может сбить с толку некоторые зарядки с более сложной логикой.

Безымянный DC-DC повышающий
XL4016 DC-DC понижающий

Заряжать через силовые клеммы можно, но нежелательно, поскольку тогда защита от перезаряда на отдельных ячейках не активируется. То есть проекты вроде таких нежелательны. А при большом токе заряда зачастую опасны!

Всегда используйте контакт CHRG!

В целом, подобные платы имеют все основные защиты (активная защита), кроме температурной, которая встречается не везде и защиты от сильного разбаланса. Однако не имеют встроеннойбалансировки и коммуникации с подключенным устройством. По сути, является неплохим решением для DIY, так как соединение контактов как на батареях Makita, а совместимого инструмента сейчас пруд пруди.

Существуют также более универсальные платы, в которых нет контактов под инструмент Макита, однако сами по себе они универсальнее, так как можно управлять размером сборки самостоятельно через перемычки (3-5S). Во многих из них уже присутствует простейший встроенный балансир (резистивного типа). Вкупе с хорошим набором защит они представляют интерес для переделки старого инструмента на литий. Например, такой платой я переделал на литий старый щеточный шуруповерт Dewalt. 

Удобство еще и в том, что есть опции плат, в которых контакты заряда и разряда совпадают, так что заряжать можно напрямую от комплектных зарядок, а BMS сама отсечет заряд при достижении нужного напряжения. Такие платы также оборудованы большим числом мосфетов, и могут пропускать через себя огромные токи.

Однако, пока я не нашел такую плату, я пробовал переделать шуруповерт маленькой двенадцативольтовой платкой, и могу сказать, что это полный мусор. Она слабая для хорошего шуруповерта и часто уходила в защиту.

Да и процесс зарядки через порт неудобный, и ток заряда должен быть ограничен, а не то можно спалить зарядную цепь. В целом, такая плата пойдет разве что для слабенького инструмента. Балансир, естественно, отсутствует.

Есть и другие платы, которые даже могут копировать часть протокола Makita, о них как раз говорилось в статье kdekaluga. Однако там они шли в комплекте с ячейками. Что касается покупки отдельно, я бы не рекомендовал сильно на них экономить — самые дешевые не имеют даже защиты в виде мосфета, не говоря об отслеживании напряжения по ячейкам. Например, такие.

Ничего хорошего это не обещает. Более дорогие варианты уже имеют защиты, но волшебства от них ждать не стоит — по функционалу это платы за 90 рублей + базовая коммуникация с оригинальной зарядкой.

Покупать такие стоит, если уже есть оригинальное зарядное устройство. И то, стоит держать в уме, что скорее всего о токе они с зарядкой не договорятся, и она будет скармливать им всегда максимальный, что негативно скажется на долговечности и не всегда безопасно (лучше не делать батареи малой емкости).

Что касается покупки самих батарей, тут все немного сложнее. Существует много OEM «брендов», сомнительного качества, которые завышают емкость и другие параметры. Даже придумали ничего не значащую маркировку Vf. Может быть, вы встречали батареи формата макита с подобными обозначаениями.

Так вот, они вообще ничего не значат в 95% случаев, ни емкость ни напряжение от циферок не меняются. Это всегда 18В батареи (да, и 21В батареи = 18В батареи, просто 18=3.6*5, а 21=4.2*5, а это все напряжение литиевых ячеек в разном состоянии). Иногда, правда, в комплекте с инструментом в таких корпусах сливают… 12В батареи. Да-да, это не шутка. В таком случае это вовсе мусор.

Вообще о комплектных батареях можно слагать легенды. Порой туда пихают ячейки без защиты, недокладывают элементы в корпус или даже до 5s (те самые 12В в корпусе 18В). В общем, китайский инструмент с батареями в комплекте лучше не брать.

Но есть и более-менее уважаемые бренды, например, TPCell. У kdekaluga была статья и про это. Правда, в статье батарея пришла бракованная, да и детских болячек у нее было полно. Однако, как оказалось, китайцы используют качественные системы контроля заряда и ячейки, что не может не радовать.

В общем, что касается батарей, китайцы любят сбагрить неликвид под эгидой рекламных слоганов. В то же время системы защиты, покупаемые для DIY батарей часто достаточно хорошего качества. Вообще, что касается ячеек, на китайском рынке много подделок, поэтому неудивительно, что они их пихают куда не попадя. В то же время, последнее время появляются бренды с более прозрачной бизнес-моделью, которая предусматривает оповещение покупателя и о модели установленных ячеек, и о качестве внутренней схемотехники. Я бы сказал, что стоит ориентироваться на отзывы, но они в большинстве своем пишутся профанами, и приходится собирать нужную информацию по крупицам. В любом случае, отзывы — хороший показатель.

Вывод?

Мы рассмотрели болячки брендовых батарей и их клонов, перелопатили кучу инфы, но достаточно ли этого, чтобы вынести из этого какую-то мораль? Ну, как минимум, можно сказать, что мораль отсутствует у большинства производителей брендового инструмента, это точно. Наверняка, найдутся защитники и для них, но я не понимаю, для чего их защищать? Раньше они конкурировали друг с другом, а теперь конкурируют с покупателем. В этих условиях только тычки в сторону прав потребителей вполне уместны и даже необходимы. Благодаря открытию правды о маркетинговых практиках, они становятся честнее и прозрачнее, а разве это не то, что нужно любому как покупателю? 

Так или иначе, конкуренция китайских клонов с брендами дает плоды уже сейчас. Появляются качественные BMS и даже отдельные бренды-клоны крупных батарейных платформ для инструментов. Конечно, бренды делают все, чтобы исключить совместимость клонов с оригинальным инструментом, но и эти ограничения китайцы постепенно обходят. Так что можно сказать, что в недалеком будущем можно будет покупать батареи китайских производителей вовсе без опаски, как это можно делать уже сейчас с некоторыми китайскими брендами электроинструмента (но об этом как-нибудь потом). Однако, качество именно ячеек пока вызывает вопросы. Очень много подделок и перемаркировок. Скорее всего, это связано с развитием электротранспорта в Китае и его огромным внутренним рынком батарей.

В любом случае, мы живем в удивительное время живой конкуренции, где даже рядовой пользователь может внести свою лепту в улучшение готового продукта! Ну а на этой позитивной ноте, я считаю, можно и закончить. Берегите свои батареи смолоду!

 

 

 

 

Добавить в избранное
+73 +97
свернутьразвернуть
Комментарии (43)
RSS
+
avatar
0
К недостаткам резистивных можно еще добавить высокое напряжение начала балансировки.
Они собираются на DW01, а это чип аварийной защиты. По даташиту он открывается при 4,3 ± 0,05В (хорошо если получается 4,25) а это уже позно. Кстати по этому они не будут паралельно работать с платой за 90руб. Когда начинается процес балнсировки плата уже отключает заряд.
+
avatar
+4
  • UWU
  • 29 ноября 2025, 21:30
К недостаткам резистивных можно еще добавить высокое напряжение начала балансировки.
Это не так. Нормальное у них напряжение открытия. Немного не ровные хахрактеристики. Но никакого завышения нет. Я когда ставил балансиры в макитовские батареи сначала все их оттестировал. Вот лог теста:
Когда начинается процес балнсировки плата уже отключает заряд.
Это почти так, но причина в другом. Проблема в том, что они открываются только когда батарея достигает 4.2V. У них ток балансиоровки мизерный, всего 60-70mA, и включаются они только в самом конце зарядки. Если разабаланс ощутимиый, то они просто не успевают таким малым током выровнять элементы. Зарядное устройство отключает зарядку раньше. Чтобы резистивный балансир выровнял батарею при сильно разбалансе нужно держать батерею на зарядке очень долго, порядка суток, что никто не будет делать.

Так что я позже демонтировал все платы балансиров из батарей вообще, и сделал в каждой батарее дополнительный разъём, для балансировки, используя модельную зарядку. Модельные зарядки обеспечивают самую правильную и быструю зарядку с практически любым током, и на сегодняшний день я считаю это лучшим решением для зарядки всех типов батарей типа макитовских.
+
avatar
+1
Мерси за идею. У меня есть модельный балансир, по моему на 0,3 ампера. Чем каждый раз батарею разбирать и крокодильчики цеплять, выведу разъемы :)
+
avatar
+1
  • kvarkk
  • 29 ноября 2025, 22:49
Сам использую модельные зарядки для этих целей, но ток балансировки у них маловат. Хотя к выведенному наружу балансировочному разъему можно и внешний емкостной балансир подключить.
+
avatar
+1
  • vlo
  • 29 ноября 2025, 22:15
dw01 это исключительно зашита, контроллеры балансировки отдельные (если говорить про 1s)
и те и другие есть на обширный набор напряжений, и если сборщики платы думали головой, то они соответствуют друг другу.

но конечно с типовой зарядкой с заметно завышенным напряжением поработать балансиру все равно врядли получится. равно как и при сильной разбалансировке.

впрочем к фирменным акб это не имеет отношения — там подобные bms на дискретных контроллерах не встречаются. да и китайцы предпочитают контроллеры рассчитанные на всю сборку.
+
avatar
0
Платы пассивного балансира включаются на 4.15 вольта.
+
avatar
+3
  • aliex
  • 29 ноября 2025, 20:32
Это познавательно, но ссылки на «правильные» BMS хотелось бы увидеть.
+
avatar
+1
  • Skylab
  • 29 ноября 2025, 20:38
Хороший материал. Все разложено по полочкам и по делу. Заслуженный плюс. Давно понял, что китайцы на Алишке комплектуют 21в/18в «макитовский» инструмент АКБ не лучшего качества. Поэтому купил отдельно корпус,10 штук элементов EVE 21700 и собрал емкую батарею по этому обзору.
+
avatar
+1
  • vlo
  • 29 ноября 2025, 22:16
это смотря за какие деньги. есть и приличные, полно и не, особенно когда «на сдачу».
+
avatar
+1
  • RULE
  • 30 ноября 2025, 01:58
Как знатаку пишу Вам, хорошие аккумы макитовские под своим брендом Watley, беру много лет, все рабочие, были самые дорогие на Али ( брал по отзывам ), tpsell тогда я вообще не видел, появился позже и делал тогда обычные дешёвые аккумы среди других, это недавно они разошлись и увеличили ассортимент вплоть на 21700 и даже оригилал ставят например самсунги типа 25,R и т.д. за ваши хорошие деньги. Ещё kirich давно лет 10 назад вскрывал аккум Милуоки там самсы на 25R… и нет балансировки! ( Он получил инструменты из штатов через посредника ) Я тогда понял чуда ждать не надо от крутых брендов. По поводу Риоби, что автор упомянул — это бытовой инструмент, входящий в немецкий холдинг куда ещё входят и Милуоки, и АЕG. Есть свой завод в Китае где собираются все 3 бренда ( по крайней мере раньше так было ). Брал Риоби в 2008 году одним из первых в Москве у дистрибьютора прямо в шоу-руме разный инструмент себе и брату ещё синий, сейчас после ребрендинга зелёный цвет. Инструмент хороший, брал с кадмием, потом на литий перешёл, благо раз'ёмы старые оставили. Купил 2 адаптера переходника, что бы аккумы друг другу подходили. Макита на Риоби и обратно. Вообще-то, я Вам раньше писал, давно сам аккумы собираю, раньше конструкторы были без баланса сейчас есть с балансом беру с пассивным так наглядней, вполне хватает. Выбор есть.
+
avatar
+2
  • Beer100
  • 29 ноября 2025, 21:00
Еще не читал, но сразу ставлю плюс!
Пошел за попкорном пивом… )))
+
avatar
0
Не хватает добавить в анализ dewalt их стрёмные батареи power stack с литий-полимером, вроде как они их продвигают сейчас, несмотря на все проблемы
+
avatar
0
  • aliex
  • 29 ноября 2025, 21:28
Это на два напряжения которые? А что там за проблемы?
+
avatar
0
На два напряжения это FlexVolt. И они вроде только на цилиндрических элементах, ибо их обязательно надо шт в аккумулятор. А PowerStack вроде только греются сильнее…
+
avatar
+1
Пора начинать объединять подобные обзоры в Myskuпедию, или хотя бы присваивать автору степень доктора DIY наук…
+
avatar
0
Вроде lidl пишет о своих батареях, что там есть балансировка. Насколько это им помогает — хз. Но цены на эти батареи невысокие. Вон сейчас по скидке лежат 20В, 4Ач по 21 евро, правда цена без скидки 35 евро.
+
avatar
+2
  • aliex
  • 29 ноября 2025, 21:29
Ну так чем лучше (и, соотвественно, дороже) элементы — тем меньше нужда в балансировке. Собственно, потому ни у кого из брендов их и нет.
+
avatar
0
  • UWU
  • 29 ноября 2025, 21:38
Чтобы узнать сколько будет стоить правильное зарядное устройство с балансировкой, достаточно посмотреть на цены модельных зарядок. Причём смотреть нужно не на дно рынка, типа на IMAX и его клоны, а на что-то более точное. Плюс для модельной зарядки ещё нужен мощный источник питания на 24V. В общем, в сумме только одна такая «правильная зарядка» с балансировкой получается дороже раза в 2-3, чем дешёвый инструмент под китайскую макиту. Поэтому никто не и не делает балансиры для инструмента. Это просто слишком дорого.
+
avatar
+2
  • aliex
  • 29 ноября 2025, 22:07
Какое им дело, сколько стоит китайский инструмент? Они между собой конкурируют. И, что характерно, никто балансировку не делает. Потому что она просто бессмысленна. У милки и макиты всё для балансировки есть, но балансировки нет (у макиты была одно время, они её даже рекламировали как преимущество LXT системы) — но, видать, для электроинструмента току с неё никакого.
А всё модельное — это о хобби, понтах и рекордах, не об оптимальности.
+
avatar
+1
  • vlo
  • 29 ноября 2025, 22:17
модельные зарядки это невеликие тиражи и в результате далекая от себестоимости железа цена.
+
avatar
+2
По милке вообще обидно, стоит космос, а к АКБ (точнее покупателю) такое наплевательское отношение. Особенно когда работаешь мощным инструментом долговременно — внутренние ячейки в пакете охлаждаются хуже и раз за разом из-зп разного нагрева разбаланс увеличивается пока инструмент не затихнет, а вас радостно оповестит мигающая ёлочка с красных лампочек… АКБ приехала.
И внутри даже места нет что бы хотя бы пассивный балансир запихать(
+
avatar
+2
В конце лета, решив организовать хранение аккумуляторов 21 вольт, купил слоты для их крепления на стену/полку. И к своему удивлению узнал, что их у меня под 30 штук, преимущественно двухрядных. В результате две недели делал им ревизию.
Два старых однорядных ушли на перепаковку, остаточная емкость 0,3 ампера и высокое сопротивление. Три двухрядных частично пересобраны, на самом деле в них было по пять аккумов на 1,5 А. Ну и платы в них с одним мосфетом

И вот что забавно. Все однорядные аккумы, шедшие в комплекте к инструменту, показали или заявленную емкость на батарею, либо согласно маркировке аккумов в ней, либо 1,5 а, если совсем без маркировки. Почти все двухрядные от 0,5 до 0,75 от заявленной. Кроме штатного к газонокосилке, марки не помню, у того 1, и аккумов с надписью Panda, у этих 0.9.
Треть акуумов без термистров, у остальных, за исключение ОДНОЙ панды, термисторы болтались в воздухе и в двух случаях (panda) лежали на плате. И лишь у одного был приклеен термоскочем к аккуму.
Балансиров не было ни у кого. Платы двух типов, больше и меньше. В основном маленькие. количество мосфетов от 6 на больших до одного на маленьких, в основном три. У всех BMS отключалось при 21-21,2 (Замер на ± самой платы, не разъемов). При этом даже с подключенным балансиром на отдельных аккумах напряжение могло быть 4,22 вольт, это при токе балансировки 70 миллиампер и зажатым током источника до 0,2 ампера по достижению 20,7 вольт.
Мораль. Покупать отдельно двухрядные аккумы менее 1000 руб — недобор от 0,3 до 0,5 емкости. Комплектные более менее. Почему все неплохо с однорядными — хз.
+
avatar
0
  • Latte
  • 29 ноября 2025, 23:14
Покупать отдельно двухрядные аккумы менее 1000 руб — недобор
Достаточно же прикинуть сколько будет стоить комплект относительно приличных высокотоковых аккумуляторов в количестве, эквивалентном заявленному в батарее. Китайцы себя обделять не будут.
+
avatar
+1
Да так и будут. Разница в том, что вместо обещанных 4А, а реальных ~ 3,5, я за эти же деньги перепакую на 5, может 5,5 А.
У меня однорядные перепакованные с заменой платы имеют емкость 2,7/2,8 А. При пристойном сопротивлении. Правда, сами аккумы заявлялись как трехамперные, но… На заборе тоже… :)
Штатных однорядных мне больше 2А не попадалось, в основном полтора или 1,2.
+
avatar
0
  • foston
  • 29 ноября 2025, 22:45
Перед нами 18-вольтовая батарея Dewalt, и это довольно простое устройство.
На Озоне оригинальная стоит 9 000 руб. Из-за имени?
+
avatar
0
Ну, на озоне они есть и по 3700. А совсем оригыналы и по 1700:)
+
avatar
+4
  • kvarkk
  • 29 ноября 2025, 22:53
Немного дополню сведения о балансирах:
1. Емкостные потребляют токи порядка нескольких мА, так что держать их подключенными к батарее на постоянке нельзя. Зато точность балансировки хорошая.
2. Индуктивные, наоборот, очень экономичны — буквально микроамперное энергопотребление, однако точность балансировки заметно хуже — около 100 мВ.
+
avatar
0
  • SAIRUS
  • 29 ноября 2025, 23:10
В целом, подобные платы имеют все основные защиты (активная защита), кроме температурной, которая встречается не везде и защиты от сильного разбаланса. Однако не имеют встроенной балансировки и коммуникации с подключенным устройством.
Вы уверены в своих высказываниях?
18650
Усиленные контакты, хорошие силовые ключи, термодатчик, балансировка, чип iCM CM1351.

21700
Усиленные контакты, ключи 3шт HYG011N04 (40В 320А постоянно 1200А импульс каждый), два термодатчика, балансировка, чип iCM CM1351.
+
avatar
0
  • xinpl
  • 30 ноября 2025, 06:51
Дайте ссылку, где купить, плиз
+
avatar
-1
Спасибо, очень познавательно. Читал с удовольствием!
+
avatar
0
  • Latte
  • 29 ноября 2025, 23:21
Встречал утверждения, что балансирные платы, которые работают по принципу перелива, переливают не по кругу, а с первого элемента и до последнего (или наоборот). Таким образом может сложиться ситуация, когда уплывет начальный элемент, а подравнять его будет некому. Насколько это соответствует действительности?

И вопрос знатокам батарейных систем, пока не разбежались: что это за покемон? Выловил перф на распродаже, батареек в комплекте 2 штуки, но чего-то подобного на просторах али найти не смог.
Дополнительная информация
+
avatar
-1
  • oleg235
  • 29 ноября 2025, 23:30
У меня вопрос — а какие фотографии тут вообще сделаны автором?
+
avatar
+2
А какая разница?
+
avatar
0
  • djdff
  • 29 ноября 2025, 23:33
про китайские комплекты и способы быстрой зарядки.
зарядка у даже представленной платки идет через 1 диод шотки который жестко греется даже от пары ампер, да и транзистор там не в самом легком для него режиме работает.
но заряжать их быстро можно, и даже относительно безопасно, и заряжать через основные контакты, подавая на них такой ток чтоб только не перегреть сами аккумуляторы, но подавать не бездумно, а тогда когда идет ток через контакт зарядки.
логика проста, есть ток через контакт зарядки, есть ток на силовые контакты. отключилась зарядка на «CHRG» отключился и ток через силовые контакты.
когда используются 3-4 рядные аккумы с емкостью 7-10 ампер, это вполне себе выход сократить время заряда и не насиловать внутрений диод и транзистор токами под которые они не заточены.
+
avatar
0
Оно так. Но есть нюанс. Поскольку у меня аккумов на 21 вольт много, я их могу любым током заряжать. И заметил, что те, которые заряжались током 0,2/0,3 ампера, имели существенно меньшую разбалансировку, нежели заряжаемые током 2 ампера. Это я о двухрядных 4А.
+
avatar
-1
  • djdff
  • 29 ноября 2025, 23:53
для балансировки их балансировать надо, а не держать сутки на зарядке.
+
avatar
0
Я и балансирую. Весной и осенью.
Балансирами. Внешними.
А вот разница в разбалансировке аккумуляторов одной модели, стоявших на зарядке сутки или два часа — заметна любым мультом.
Когда я это заметил, то еще подумал, что китайцы слабыми зарядками компенсируют качество аккумов.
+
avatar
0
  • redcap
  • 30 ноября 2025, 00:42
подумал, что китайцы слабыми зарядками компенсируют качество аккумов.
А слабыми аккумуляторами качество шуриков и т.д. :)
+
avatar
0
благо сейчас тот же tpcell предлагает под LXT хорошие батареи с любыми брендовыми ячейками, балансировкой и т.д. Да чуть дороговато относительно других, но зато надежно. Еще есть куча ryobi серии HP со штатов, уже живут лет 5 и нет проблем. Емкость в наличии. Для себя выбрал ryobi ориг батареи под кучу тушек и LXT tpcell под дополнительный (когда закрылась граница) китай инструмент. Ну и плюс адаптер на ryobi, когда не хватает батарей.
+
avatar
0
  • eugenr
  • 30 ноября 2025, 04:02
а вот интересно, о какой балансировке идет речь, при параллеьном подключении сборок? А это большая часть батарей.
+
avatar
0
  • vlo
  • 30 ноября 2025, 05:53
большая часть батарей 3-4-5s. а то, что там есть еще и параллельно, к данному вопросу отношения не имеет.
+
avatar
0
  • Llesha
  • 30 ноября 2025, 04:15
На Хабре свежая статья про разновидности защит самих элементов ссылка
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.