Джамп стартер на LiFePO4 – храним в машине, используем при минус 30 – плюс 55 ºC
Параметры девайса, которое мы будем сейчас делать, должны получиться такими:
— номинальное выходное напряжение 13,2 вольт;
— максимальный кратковременный ток 360 ампер (10 секунд);
— максимальный длительный ток 150 ампер, реально ≈47 ампер (ограничен сечением используемого провода 10 мм2);
— емкость ≈8 ампер·часов (при разряде с 13.8 вольт до 8 вольт);
— энергия 99 ватт·часов;
— саморазряд менее 1% за 8.5 месяцев.
Установленные опции и функции:
— силовой выход: разъем EC5;
— выход зарядки: USB Type A + USB Type-C;
— гнездо автомобильного прикуривателя с плавким предохранителем + прикуриватель;
— выключатель / автоматический предохранитель;
— индикация заряда (графическая шкала и проценты) и выходного напряжения;
— функция повербанка с поддержкой QC3.0 / QC2.0 (USB Type A), QC4.0/PD3.0 (USB Type-C) с поддержкой протоколов Huawei SCP/FCP, OPPO VOOC, Apple 2.4A, Samsung AFC, one plus DASH, VIVO 9V2A, MediaTek PE2.0;
емкость в режиме повербанка (расчетная):
19800 миллиампер·часов (5 вольт)
11000 миллиампер·часов (9 вольт)
8250 миллиампер·часов (12 вольт)
— возможность использования в качестве аккумуляторного блока для бесперебойного источника питания (UPS):
поддержка буферного режима (напряжение 13,8 вольт)
— размеры бустера 250*80*70 мм
Основные компоненты для сборки этого бустера показаны на фото: 
Проверка и настройка компонентов перед сборкой
Аккумуляторы были получены в середине июля 2019 г. и сразу было измерено их напряжение. Оно оказалось 3.325 вольт. На каждом из двенадцати аккумуляторов было одинаковое напряжение с точностью до одной тысячной вольта! Неплохо для начала)
Все аккумуляторы были из одной партии и каждый аккумулятор имел свой уникальный серийный номер (фото кликабельно): 
Второй раз я удивился через восемь с половиной месяцев, в конце февраля этого года, когда стал собирать джамп стартер. На каждом из двенадцати аккумуляторов по-прежнему было одинаковое напряжение с точностью до одной тысячной вольта! Поэтому купленные платы балансировки я решил не ставить – смысла в них пока нет. Буду периодически контролировать напряжение на элементах сборки и, при необходимости, установлю эти платы.
За эти восемь с половиной месяцев хранения напряжение упало менее чем на 1%.
За такую отличную повторяемость параметров и низкий саморазряд производитель заслуживает, пожалуй, небольшой похвалы. Да и в целом характеристики аккумулятора не самые плохие по рынку (полностью даташит можно посмотреть под спойлером в конце обзора): 
Теперь быстро проверим понижающий преобразователь QC4.0 QC3.0 6-35V USB Type A+Type-C: 
В целом нагрузку держит, напряжение сильно не просаживается, протоколы QC и PD работают, выходное напряжение регулируется с шагом 0.2 вольт. Быстрая зарядка на моем телефоне Google Pixel 3 также работает (там протокол PD). Даже выходное 20 вольт поддерживается, правда входное напряжение при этом должно быть чуть больше 20 вольт.
Настраиваем индикатор заряда и выходного напряжения.
Выбираем тип аккумулятора: F (LiFePO4) и количество последовательно соединенных ячеек: 04. Минимальным напряжением LiFePO4 ячейки этот индикатор видимо считает 2.5 вольт: 
Затем выбираем и сохраняем остальные опции: 
Приступаем к сборке
Схема джамп стартера: 
Хорошо разогретым мощным паяльником залуживаем участки пайки на выводах банок. Я использовал 100-ваттный советский паяльник. Флюс типа ФНА, длительность контакта паяльника 2-3 секунды. Рекомендуемая процедура пайки аккумуляторов A123 Systems есть например здесь: komar.in/files/A123packassy.pdf Точечная сварка не подойдет, т.к. токи слишком большие.
Устанавливаем банки в держатели и стягиваем сборку двумя винтами в термоусадке через просверленные в держателях отверстия. Выемка сверху сделана под установку преобразователя, выходного разъема EC5 и выключателя: 
Выключатель по длине не помещается в корпус, поэтому отрезаем лишнее. Рисуем схему соединения банок, примеряем. Теперь все влазит) 
Делаем платформу для установки преобразователя и фиксации разъема EC5. Я использовал обрезок пластикового подоконника) Примеряем, размечаем, вырезаем. В корпусе делаем отверстия под разъем EC5 и выходы преобразователя: 
Готовим оснастку и силовые провода под пайку в разъем EC5. Для этого я использовал газовую мини-горелку. Если интересно, можно посмотреть видео такого процесса пайки из одного из предыдущих обзоров www.youtube.com/watch?v=eXV-cW0vm6M После пайки защелкиваем гильзу в разъеме используя ответную гильзу для центровки. Минусовой провод распускаем на 3 части для припайки к банкам, а плюсовой обжимаем наконечником для подключения к шпильке выключателя. Делаем плюсовой коллектор из 3-х проводов сечением 4 мм2, обжимаем наконечником и изолируем термоусадкой. Получился такой забавный человечек) 
Обматываем платформу для установки преобразователя и разъема EC5 каптоновым скотчем, преобразователь фиксируем двумя стяжками к платформе, к минусовому проводу припаиваем минусы преобразователя, индикатора и прикуривателя, изолируем термоусадкой и каптоновым скотчем. Последовательные соединения 4S секций паяем проводом 4 мм2, а параллельные проводом 1 мм2. Плюсовые провода припаиваем к 4S секциям банок: 
Припаиваем минусовые провода и изолируем термоусадкой. Монтируем выключатель, затягиваем корончатой гайкой плюсовой наконечник: 
Провода прикуривателя дополнительно изолируем каптоновым скотчем, ставим автоклеммы под выводы гнезда прикуривателя, изолируем термоусадкой и каптоновым скотчем. Из электрокартона делаем защитный экран для аккумуляторов и дополнительно обматываем каптоновым скотчем. Подключаем и проверяем все нагрузки: 
Силовой модуль для установки в корпус готов: 
Размечаем крышку, вырезаем отверстия, примеряем… 
Все готово! 
Рядом с суперконденсаторным джамп стартером: 
Зарядка суперконденсаторного джамп стартера от LiFePO4 джамп стартера: 
Проверка перед полевыми испытаниями на автомобиле
Проверяем работу прикуривателя. Измеряем лампочки 5 Вт и 10 Вт для проверки точности шунта на малых токах. Делаем проверку нагрузочной вилкой.
Тестер параметров аккумуляторов aliexpress.com/item/33041641691.html в связке с 200 амперным шунтом показал ток 99.2 ампер и мощность 1.1 киловатт. Напряжение при таком токе упало с 13.1 вольт до 11.2 вольт. Полученные результаты считаю вполне приемлемыми.
Запуск автомобиля без АКБ с помощью LiFePO4 джамп стартера
Тестовый автомобиль с бензиновым двигателем 1.6 л и стартером 1.4 КВт.
Запуск автомобиля без АКБ делается для создания максимальной нагрузки на джамп стартер. При обычной схеме подключения бустера параллельно исправной, но разряженной АКБ, запустить двигатель будет еще легче. Для запуска без АКБ я использую стартовые провода без диодов, чтобы избежать возможного повреждения генератора и остального электрооборудования автомобиля. При обычной схеме подключения (т.е. параллельно АКБ) используются стартовые провода с диодами.
Проведено 2 запуска (оба успешные), с интервалом примерно 10 минут, без подзарядки джамп стартера. Вообще я планировал делать запуски до полной разрядки джамп стартера, чтобы подсчитать количество запусков на одном заряде. Но человек предполагает, а природа располагает). Начался снегопад и планы пришлось поменять.
Максимальный ток, зафиксированный тестером, составил 142 ампера. На каждый запуск было потрачено около 1 ватт·часа энергии, для моего автомобиля. А энергия джамп стартера 99 ватт·часов. Чисто теоретически получается, что количество запусков на одном заряде может быть не один десяток. Но это надо проверять на практике и при возможности я это сделаю, т.к. самому интересно.
Также видно, что после запуска двигателя и начала работы генератора начинается зарядка джамп стартера током примерно 30 ампер. Это порог длительного максимального тока заряда 30 ампер (3 х 10 ампер) и не превышает максимальный кратковременный ток заряда (10 секунд) 60 ампер (3 х 20 ампер), для конфигурации 4S3P.
В целом, результаты полевых испытаний считаю также вполне приемлемыми.
Результат проекта 
DIY джамп стартер на LiFePO4
Джамп стартер входит в такой портативный набор для гарантированного запуска двигателя в случае разрядки АКБ: 
Также в этот набор входят:
— Стандартные стартовые провода сечением 5,26 мм2 (10AWG) с диодами;
— Усиленные стартовые провода сечением 10 мм2 — обзор;
— Кабель заряда джамп стартера от прикуривателя;
— Кейс.
Спасибо за просмотр этого обзора! Буду рад, если какая-то информация из него вам пригодится.
О компании Lithium Werks
Lithium Werks это датско-американский производитель литиевых аккумуляторов и аккумуляторных модулей. Сайт компании lithiumwerks.com В марте 2018 г. Lithium Werks купил производственные предприятия A123 Systems в г. Changzhou (Китай) по изготовлению цилиндрических LiFePO4 аккумуляторов у текущего владельца A123 Systems, компании Wanxiang Group (Китай). A123 Systems сейчас по-прежнему производит LiFePO4 аккумуляторы, но только призматические ячейки. Вместе с этими заводами и их персоналом A123 Systems также передал Lithium Werks все технологии, разработки, ноу-хау и патенты на цилиндрические LiFePO4 аккумуляторы. Сейчас Lithium Werks в совокупности владеет более чем 420 патентами на материалы катодов, техпроцессы и конструктивы ячеек и модулей, полученными от A123 Systems и Valence (производитель LiFeMgPO4 и LiFePO4 модулей, также приобретенный компанией Lithium Werks).
Спецификация LiFePO4 аккумуляторов Lithium Werks ANR26650M1B
Основные параметры аккумуляторов приведены на сайте производителя lithiumwerks.com/power-cells/ Полную спецификацию в PDF можно получить после заполнения опросника (ссылка придёт на указанный при заполнении email). Или воспользоваться полученной мной ссылкой
Ресурс LiFePO4 аккумуляторов A123 Systems
Срок службы аккумулятора определяется до момента уменьшения его емкости до 70-80% от первоначальной. При этом количество циклов заряда-разряда банки 26650 (ток 1C-1C соответственно) при 100% глубине разряда (DOD) – более 10 тысяч. Для автомобильного применения срок службы LiFePO4 аккумуляторов A123 Systems оценивается как 15 лет и более. Эти данные приведены на стр. 3 документа Nanophosphate® Basics: An Overview of the Structure, Properties and Benefits of A123 Systems’ Proprietary Lithium Ion Battery Technology
Насколько безопасно постоянно хранить такое устройство в автомобиле?
При нормальной эксплуатации устройства с литиевыми аккумуляторами безопасны. Основная потенциальная опасность лития – пожароопасность. Она возникает при нарушении установленных условий эксплуатации (перезаряд, переразряд, закорачивание, несоблюдение температурного диапазона заряда/разряда/хранения) и механических повреждениях аккумулятора (раздавливание, протыкание аккумулятора металлическим предметом). Описанные факторы приводят к резкому неконтролируемому росту температуры аккумулятора (thermal runaway) из-за возникновения внутреннего короткого замыкания, его воспламенению и, для некоторых типов лития, взрыву аккумулятора.
Не все типы литиевых аккумуляторов одинаково опасны при нарушении правил эксплуатации. Например, вот поведение разных типов лития при термическом разгоне: 
Источник, стр. 16
В документе «Безопасность литий-ионных аккумуляторов», подготовленном европейской ассоциацией RECHARGE проведено сравнение всех типов литиевых аккумуляторов, в том числе и по их безопасности (стр. 8): 
Из нее можно сделать вывод, что LiFePO4 и LTO являются самыми безопасными из всех литиевых аккумуляторов.
Таким образом, при создании литиевого джамп стартера необходимо выбрать тип лития, подходящий для автомобильного применения (широкий температурный диапазон и минимальный риск пожароопасности) и обеспечить достаточную механическую и электрическую защиту аккумуляторов в корпусе устройства.
С точки зрения конструкции описываемого джамп стартера, он имеет выключатель / автоматический предохранитель, обеспечивающий одновременное отключение силового выхода и всех внутренних потребителей. Гнездо прикуривателя защищено отдельным предохранителем и отделено от аккумуляторов теплозащитным экраном (электрокартон+ термостойкий каптоновый скотч). Соединительные провода достаточного сечения имеют в критичных областях двух и трехслойную изоляцию (ПВХ+термостойкий каптоновый скотч+термоусадка). Джамп стартер собран в прочном пластиковом корпусе с толщиной стенок 3 мм и успешно выдерживает вес взрослого человека (проверялось). Для сравнения, толщина пластикового бензобака автомобиля не намного больше – в среднем 5 мм.
С точки зрения элементной базы джамп стартера, аккумуляторы Lithium Werks ANR26650M1B имеют сертификаты на соответствие стандартам безопасности и тестовым протоколам — UL 1642 (американский стандарт) и IEC 62133-2 (европейский стандарт).
Уровень безопасности конкретно для автомобильного применения, полученный после проведения испытаний аккумуляторов Lithium Werks ANR26650M1B по методике EUCAR – 4 балла и меньше (меньше лучше). Для автомобильного применения безопасным считается рейтинг EUCAR4 и меньше.
Поскольку к нашему сценарию использования устройства методика EUCAR имеет наиболее близкое отношение, расскажу о ней более подробно.
EUCAR (European Council for Automotive Research and Development) – это Европейский Совет по исследованиям и разработкам в автомобилестроении. EUCAR входит в состав ACEA (Ассоциация Европейских производителей автомобилей). Членами EUCAR являются BMW Group, DAF Trucks, FIAT Chrysler Automobiles, Ford of Europe, Honda R&D Europe, Hyundai Motor Europe, Iveco, Jaguar Land Rover, PSA Group, Renault Group, Toyota Motor Europe, Volkswagen Group, Volvo Cars и Volvo Group. Сайт организации www.eucar.be
Разработанная организацией EUCAR шкала определения уровней опасности литий-ионных аккумуляторов для автомобильного применения широко используется в настоящее время, позволяя описать типы потенциальных рисков, связанных с такими аккумуляторами. Ее можно посмотреть в том же документе «Безопасность литий-ионных аккумуляторов», стр. 19.
Детальный рейтинг аккумуляторов Lithium Werks ANR26650M1B по шкале EUCAR следующий: 
Ниже мой перевод с комментариями: 
Я также сделал перевод и самой шкалы EUCAR для лучшего понимания:
Шкала уровней опасности EUCAR 
В общем, выводы можно сделать такие:
Самодельный JUMP STARTER (джамп стартер) ДЛЯ ЗАПУСКА АВТО — если подвел Аккумулятор.
Много было случаев — то свет забудешь выключить то акум почти дохлый то сьездил до магазина и обратно акум не зарядился. Новый акум стоит очень дорого особенно хороший стоит 5-6 к 62-65а\ч — именно хороший не зря я купил тестер автомобильных аккумуляторов прибором Аutool BT360 — про него в следующей записи борт журнала.
Принял решение надо сделать JUMP STARTER (джамп стартер) чтоб не бегать и не просить во дворе чтоб прикурили.
Посмотрел видео как их делают ну и понеслась…
Пробывал с него заводить машину раз 10 так и не сел только вольтаж на нем чуть упал до 12.3v c 12.7v
Лада 21099 1998, двигатель бензиновый 1.5 л., 80 л. с., передний привод, механическая коробка передач — аксессуары
Машины в продаже
Комментарии 167
Сейчас одна батарейка из твоего списка 4 с копейками рубля стоит…
ну кризис в стране.
45C в названии аккума — это ъарактеристика отдаваемого тока? И что лучше — большая или меньшая цифра?
без понятия. Мой все есче живой и ни чуть не испортился.
Приветствую. То, что дизель тянет это хорошо. Сколько всего раз задействовал свой пускач в работе? Где-то читал, что срок жизни у них небольшой, типа в таких суровых условиях банки быстро деградируют и умирают.
Заказал у китов всю комплектуху, кроме липольки, жду каких-нибудь купонов на скидос, жаба советует подешевле.
По поводу диодов — их задача не только запереть обратный ток, они через себя при работе пропускают ток в прямом направлении, а это под 200 Ампер. При промерзшем двиге еще больше. Запас по току у диодов нужен хотя бы в полтора раза.
ну как собрал раз 40 уже прикуривал и себя и других людей
Полет нормальный. держит нормально
Щас проверил — все лето лежал с зимы — 12.2v. 1 банка — 4.06v. Вторая — 4.02v. Треться — 4.09v. заряжал зимой.
А какое напряжение зарядки лефепо4?
диоды. они нужны только чтоб бы ток от гены в 14 вольт не попер на все банки JUMP STARTER в противном случае он взорвется.
Попробовал. Пока не взорвалось. А почему должно взорваться?
Хочешь поиграть с обратным током на литий-ионную батарею? Флаг в руки. Только диоды сюда не дураки придумали ставить, и не оттого, что девать их некуда. Броски напруги от генератора после запуска могут быть до 50 В и более. Кратковременно, да. но вполне реально. Если твоя банка и не взорвется, то здоровья ей это явно не прибавит. А уж там решать только тебе — экономить на диодах или нет, хозяин — барин, какгрицца… Вот код товара на Алике: 32962470199 1.48$ за 5шт. Стоит твой риск экономии в полтора бакса?
Думаю это фулпруф скорее. Если кто клещи забудет отсоединить. У меня плата отгорела при КЗ. собрал без диодов. Думаю ставить их обратно или нет.
Попробовал. Пока не взорвалось. А почему должно взорваться?
потому как на каждую банку идет с зарядки родной от 2.5-4.2V а с авто с гены идет больше 13-14.5V — акумы литиевые греются от такого и взрываются. — мало не покажется.
а как, если они последовательно соединены?
«пойдёт зарядка превышающая ток заряда и поауэрбанк может перегреваться…» Но тут такое дело во-первых после запуска я не собираюсь оставлять джампстартер подключенным, во-вторых весь ток потребляет родной аккумулятор, он же сглаживает напряжение не давая ему скакать (да и на нормальном генераторе скачков быть не должно). Ну и после запуска я же не газую.
Думаю что диоды актуальны в случае если на долго оставить его подключенным. Мне не нравится что диоды греются. Значит создают потери.
диоды. они нужны только чтоб бы ток от гены в 14 вольт не попер на все банки JUMP STARTER в противном случае он взорвется.
Ток измерятся в амперах. Ток от гены не идёт, а вот от АКБ на стартер будет от 200 и более зимой.