写在开头的声明:由于up就是一个硕士刚毕业的穷逼,跟任何厂商没有经济瓜葛,因此本文中up尽力不带有任何引导色彩,客观阐述事实。如果看官老爷觉得有所偏袒,望您在评论区大胆指出,虚心接受您的指点。
开门见山放出结论:
本文将在截至发文时间穿越机领域相对较为常见的三款平衡充电器之间进行对比:
各路独立式平衡充(自己取的名字不要吐槽)的代表——乐迪CB86(当然还有老前辈UNRC A6/9);
串充式平衡充的代表选手——艾斯特T6 Pro(当然还有小弟Q6 Pro);
串充式平衡充的后起之秀——HOTA D6 Pro
对比的结论是,没有任何一款充电器在全面性能上碾压对手(好像是句废话啊喂,全面碾压的话对手早就死了),因此在选购时,要通过对自己刚性需求的分析,做出理性的选择。再次强调,分析自己的刚性需求,理性选择。具体哪些刚性需求,后文中慢慢列举。(这么猴急干什么,嘿嘿嘿。不想看原理的话,直接跳到末尾吧~)
首先进入愉快的日常科普环节,首先,为啥锂电池需要专用的平衡充电器嘞?众所周知(我觉得你知道了就是众所周知,我不要你觉得),穿越机上常用的什么4S1P,6S1P锂聚合物电池,是由一片片单独的锂聚合物电芯串联而成的。那么由于在制造过程中不可能保证电芯之间的全部参数完全一样,因此一串电池组在充电和放电的过程中,所有的电芯也不会完全同步的充放电,这就是我们所说的电芯之间出现了“不平衡”。例如在充电时,不去监测各个电芯的状态,只关心整个电池组的状态,当充电器认为电池刚好充满的时候,其实电池内部可能出现了某些电芯“吃撑了”,某些电芯“没吃饱”,有些电芯“刚刚好”,总体对外表现是刚刚好的状态。众所周知,锂电池电芯过充和过放都会给电池造成不可逆的损伤,甚至引起鼓包,爆炸等事故。因此必须将串联电池组中所有电芯连接点用导线引出,用于监测每一节电芯的状态(监测每一节的电压),避免“吃撑了”和“没吃饱”的出现,这就是一般的航模锂电池除了动力插头(通常可能是XT60,也有xt30、xt90、as150等等),还存在一个(n+1)线(n是电芯串接数,6s就是7根线)平衡插头(通常是XH2.54,也有其他型号)的原因。
那么给电池平衡充电的形式,在上文提到了两种,一种是各路独立的平衡充(up自己取的名字,有错误请大佬指正),一种是串充,这俩有啥区别嘞?原理上我们摆出两张动图:


各路独立式平衡充
从两张图中我们不难看出,以能够给6S电池使用的充电器为例,串充式平衡充中是由1组“主充电电路”和6组“平衡电路”组成的,而各路独立式平衡充是由6组基本相同的单芯充电电路组成。这两种电路形式各有优劣,其各自的具体工作原理且听我详细分解。
首先介绍串充式平衡充工作原理。
在实际充电中,合格出厂的电池各电芯之间的差异性其实并没有那么悬殊,因此当电池没多少电时,充电器处于“充电模式”(注:这里是区别于平衡模式的狭义充电模式),串充主电路直接从动力插头给整个电池组高速灌入大量电能(由于动力插头引线一般较粗,可以耐受较大电流,此阶段可以达到用户设定的较高充电电流)。
随后,当某一节电芯充满后,其他电芯虽然没满但是也接近充满,此时充电器进入“平衡模式”,整个充电器使用恒定的“平衡电流”(例如常见的1.5A)对电池组充电,已经充满的那一节电芯所在的平衡电路工作,保持与满电的电芯相等电势,则使电能无法进入电芯(也可以说是平衡电路吸收了这些能量)。任何电芯达到充满状态,即开启对应的平衡电路,阻止电能进入电芯直至全部充满。
其次介绍各路独立式平衡充工作原理。
各路独立平衡充的思路相当简单,直接复制粘贴了六个独立的单芯充电电路,因此在各路独立式平衡充的眼里,根本没有“电池组”的概念,只是一节节相互独立互不干扰的电芯而已。因此每一个独立单芯充电电路只负责属于自己的电芯,互不影响。因此这种充电器也就不在区分什么充电过程和平衡过程,每个单芯电路各自干就完了。因此各路独立式的平衡充电器仅使用平衡头即可(市面常见22AWG平衡线,实测6A充电无压力。此处提示一下,按照up所看到的资料,锂电池充电电流尽量保持在1C一下,真的不是十万火急尽量不要超过5C充电,否则对电池有一定损伤。所以用平衡头日常充电6000mah以下电池,还算够用。)
介绍完原理,可以宏观的总结一下两种充电方式的优缺点啦。
串充式优点有:
1、其电路结构相对来说简单一些,成本相对稍低,利润空间相对大;
2、狭义的充电模式阶段,可以以很高的电流充电,此过程速度相对较快;
3、电路体积相对较小,便携,可以将一定功率的交流电稳压电路整合到产品中,提升便利性;
4、存在着相对多一些的“模式”,便于丰富UI界面,营造“高级感”
同时串充也就带来了缺点:
1、通常必须同时接好动力头和平衡头,充电器才能正常工作;
2、遇到各电芯平衡度较差的电池,“平衡充电”过程会相对较长,整体充电速度可能会被拖后腿,导致整体充电很慢;
3、串充电路不便于实现“充电保姆”的功能,目前市面上几乎见不到带有保姆功能的串充式充电器,不能实现多块电池自动管理(都插好,自动逐个切换充电)。估计也是因为大电流快速充电时无人看管也有隐患。(有同学会想到并充板,那个东西如果使用不当的话也是会损伤电池甚至出危险的,在想清楚之前不要乱用并充板)
各路独立式的优点有:
1、多数只使用平衡头进行充电,市面常见22AWG的平衡头线材,理论上允许通过8A左右电流,考虑留有安全余量,实测6A持续充电没有任何问题,对于6000mah以下容量的电池,日常充电已经足够;
2、由于各路独立,又只使用平衡头,可以将2个3s,或者3个2s,甚至6个1s(这个需要自己制作一下连接线),自行组成等效“6s”电池组接入充电器,同时充电;
3、各路独立的结构便于实现“充电保姆”功能,因此常见的各路独立式充电器一般整合或外加保姆功能,可以实现多块电池插好,人员离开,自主管理充电的功能(出于安全考虑,不建议人员长时间走开);
4、各路独立充电的时间取决于各电芯中的短板,但是各路独立的充电电流都是可设定的,充电电流设定值较高时(例如高于串充里面1.5A平衡电流),对于电芯差异较大的电池,充电时间上可能展现出优势
同时,各路独立式平衡充也就有如下缺点:
1、六组几乎相同的充电电路,成本较高;
2、使用平衡头充电,最大充电电流受限制,对于大容量电包充电时展现劣势;
3、电路体积较大,一般不集成220V交流稳压电源,不够便携;
4、没什么花哨的功能,UI界面也就相对简单,人机交互起来比较蛋疼,不够酷炫(但是有说明书呀,别告诉我说明书从来不看,到手就扔~啥?确实到手就扔,那up劝你退坑~)
总体上概括了两种平衡充形式的优缺点之后,针对本文选取的三个型号的充电器进行简单介绍和横评。具体参数大家同时打开三个网页即可对比,总体上三款充电器是符合上述两种平衡充的优缺点的。
值得一提的是,后起之秀HOTA比艾斯特多出了一路串充结构,可以同时进行两块电池的串充;此外还增加了“外部放电”功能,即将需要放电的电池接到充电器输入端,充电器的一个或两个输出端连接放电用功率电阻(自行采购),可实现最大650W功率的快速放电(小电暖气?冬日福利,烤jio神器啊~);增加了USB输出和手机无线充电功能,可以给手机等电子设备充电(无线充电好像只支持苹果和三星,这功能也许有点鸡肋?)。
但同时要注意,HOTA的D6 Pro充电器使用内置220V稳压电源供电时,充电总功率会被限制在200W(毕竟那么小的体积塞不下太大功率的稳压器),需要大功率充电的时候,还是要像艾斯特一样,单独配一个大功率稳压电源或大电包。且每个通道的最大功率只有325W,和艾斯特比起来,相当于把功率摊在了两个通道上。但值得注意的是HOTA的宣传中,可以给1S电池充电,艾斯特则是从2S开始的,虽然都需要做转接头,HOTA还是考虑到了某部分特殊群体哒~(虽然手动做个1S串接线也并不难)。
说了这么多,终于到了最后的总结时间(唐僧终于叨逼完了,来听结尾)。三款充电器如何选择?首先三款的价格是:乐迪CB86加上360W电源约560元;HOTA D6 Pro可直插220V的大约650元;艾斯特T6 Pro不含电源约600元,配上一块大功率的稳压电源可能要更贵一些了,整体上差距不大。
具体选择哪一款产品,就要看个人的刚性需求:
如果已经有了很多块容量并不大的电池,例如6-8块1550mah左右6s/4s电池,或者更多的1s-3s相对小容量电池;平时充电时又比较懒惰(划重点,懒惰,懒惰,懒惰!),不希望总去关注和插拔更换,那么乐迪CB86相对更为适合,晚上到家插好电池,吃完饭,休闲,睡觉(不建议无人看管,注意安全,虽然up充了六七年电池一直没碰到火灾)第二天早上起来电池都充好,愉快的带走全部电池飞飞机。
如果已经拥有一块硕大的巨型电包,平时喜欢在家把电包充好,带着两三块电池去外场,边飞边充,那么艾斯特T6/Q6会让你在给巨型电包充电的时候体验到酣畅淋漓的舒畅感受。同时较小的体积便于外场携带,操作也相对简单。
最后如果拥有两块中型电包,平时喜欢带着三四块电池出外场边飞边充,除了穿越机之外,还要飞一飞大疆的航拍机,那么HOTA D6 Pro会更为适合,无线充电和USB输出可以保持手机、DJI遥控器等其他电子设备电量充足,避免尴尬。此外,如果你对充电器的颜值又要求,可以考虑D6 Pro,据说还有意想不到的糖果色系列?(up这样的怪蜀黍还是不需要了吧~最后吐槽一下HOTA的外部放电功能……穿越机上貌似真的很少用唉,不如连上飞机飞一圈来得快嘛。难道真的是冬天用来暖jio的咩?)
最后,要感谢各种航模论坛的大佬前辈技术贴、视频教程,up分享的内容是多年来偷师大佬们的科普贴积累而来,如果有技术落后观点过时、或者其他的问题,欢迎小伙伴们留言交流~
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