RC: батареи и зарядные устройства

FX2-helio С детства  увлекался авиамоделизмом, в то время мы делали кордовые модели и  RC были  лишь в мечтах да в фильмах (). Сейчас,  когда военные дроны управляются из Америки , а бомбят в Азии, когда  «все делается в Китае» и покупается по почте,осуществление  мечты  стало доступнее, а реализация интереснее. Двигатели на топливе все еще  продолжают существование, но чаще применяются для реактивных моделей. Основный толчок  и проникновение в массы дали достижения в электротехнике. Появились моторы, мощные батареи (по току), которые позволяют за  пару секунд забросить планер на высоту  в несколько сотен метров или осуществлять  FPV полеты на  десятки километров. Новый виток развития- новые знания, и желательно вспомнить теорию, закрепить на практике. Мой опыт и впечатления  можно почитать в заметках  данной рубрики- RC модели. Это именно опыт, то через что прошел сам.

Батареи, аккумуляторы.

LipoВ основном используем LiPo. Данный тип очень прихотлив к токам зарядки/ разрядки, условиям хранения.Как минимум выйдет из строя, как максимум привести к пожару.  Но при соблюдении условий эксплуатации такие батареи  вне конкуренции по стоимости, емкости и токо-отдаче. Ниже даны графики разряда в зависимости от температуры, что наглядно показывает особенности использования в холодное время. charge2discharge1

Также интересно поведение батареи при различных токах разряда:

 

 

Для зарядки следует использовать  зарядное устройство ЗУ с балансировкой по банкам (xS), и как таблицу умножения знать разброс по напряжениям:

LiPo 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S
empty 3,209 6,418 9,627 12,836 16,045 19,254 22,463 25,672
100% 4,199 8,398 12,597 16,796 20,995 25,194 29,393 33,592
                 
nominal 3,7 7,4 11,1 14,8 18,5 22,2 25,9 29,6
storage (65%) 3,850 7,700 11,550 15,400 19,250 23,100 26,950 30,800

В параметрах ЗУ обычно стоит минимум для банки 3В, а снижение напряжения менее 2,5В  ведет к выходу из строя элемента питания. Для заряда- максимум 4,2В, превышение же значения  более 4,5В ведет к воспламенению или взрыву. Также следует  контролировать температуру батареи при  эксплуатации, не допускать превышения 45 градусов. На батареях указывается  максимальный непрерывный ток  разряда (xС), перемножение емкости на это значение получим ток отдачи (разряда) (например 20С, для батареи 4S 4000 мАч  будет равен 80А = 20*4000 (4А) Зарядный ток  для первых поколений батарей равен 1C, ( для примера  выше для батареи 4S 4000 мАч  будет равен 4000(4А) ) сейчас встречаются батареи способные заряжаться токами  превышающими 4 — 5С, в принципе это актуально для очень больших сборок или соревнований. На практике с хорошим двухканальным ЗУ выдающим токи  более 10А на канал можено в течении часа зарядить  две батареи, а то и больше  с током 1С , что лучше сказывается на долговечности и количестве циклов разряд/заряд). В полевых условиях для экономии времени номинальный ток 1С увеличивают на 25%. Не следует допускать перезарядки. Очень  полезная информация с графиками для понимания этих зависимостей, для схожих типов батарей- Li-Ion дается здесь: Супер быстрая заярдка  , продление жизни батареи. Для различного типа батарей ниже сводная табличка

  Li-Po Li-Ion Li-Fe Ni-Cd Ni-Mh Pb
Номинал, В 3,7 3,6 3,3 1,2 1,2 2
Минимально, В 3 3 2,5 0,85 1 1,75
Максимально, В 4,2 4,2 3,6 1,5 1,5 2,4
Хранение, В (50%) 3,85 3,85 3,3 1,5 1,5 2,4
Ток заряда, А xC 1C 1C-4C 0,1-1C 0,1-1C 0,4C
Ток разряда, А xC 1C xC 1C 0,3-0,1C 1C
Кол-во циклов 300-500 300-500 1000-2000 1000 300-500 200-300
Саморазряд, В мес 3% 3% 3% 20% 30% 5%

Появились также батареи Li-PoHV с увеличенным напряжением елемента 

Зарядные Устройства

 chargersИмеет смысл сразу взять хорошее микропроцессорное ЗУ, для различных типов. Мое нынешнее ЗУ в полной мере отвечает понятию универсальное. Основными параметрами помимо количества независимых каналов или возможного числа заряжаемых банок- это мощность и ток заряда. Зачастую производителями приводятся максимальные значения для одного канала или суммарно для двух, тем самым  вуалируя реальные возможности за громкими  словами. А вчитавшись в технические характеристики   видишь, что к чему. Для  понимания следует взять в расчет три составляющие:

  • параметры  заряжаемых батарей (Тип,Напряжение, Емкость, кол-во банок (уточняющий параметр))
  • параметры  источника питания (БП)  даже если он встроенный в ЗУ (Мощность, напряжение выходное,  Ток выходной макс.)
  • параметры ЗУ (Ток заряда, мощность, кол-во банок (уточняющий параметр))

Ниже даны расчеты для LiPo/Li-Ion батарей  с различным числом банок (соотв напряжений)

nominal 3,700 7,400 11,100 14,800 18,500 22,200 25,900 29,600
                 
Потребляемая мощность при заряде напряжением номинала, в зависимости от  значения тока заряда  и количество банок
  1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S
ток А       Мощность W      
1 3,7 7,4 11,1 14,8 18,5 22,2 25,9 29,6
2 7,4 14,8 22,2 29,6 37,0 44,4 51,8 59,2
3 11,1 22,2 33,3 44,4 55,5 66,6 77,7 88,8
4 14,8 29,6 44,4 59,2 74,0 88,8 103,6 118,4
5 18,5 37,0 55,5 74,0 92,5 111,0 129,5 148,0
6 22,2 44,4 66,6 88,8 111,0 133,2 155,4 177,6
7 25,9 51,8 77,7 103,6 129,5 155,4 181,3 207,2
8 29,6 59,2 88,8 118,4 148,0 177,6 207,2 236,8
9 33,3 66,6 99,9 133,2 166,5 199,8 233,1 266,4
10 37,0 74,0 111,0 148,0 185,0 222,0 259,0 296,0
12 44,4 88,8 133,2 177,6 222,0 266,4 310,8 355,2
15 55,5 111,0 166,5 222,0 277,5 333,0 388,5 444,0
20 74,0 148,0 222,0 296,0 370,0 444,0 518,0 592,0
30 111,0 222,0 333,0 444,0 555,0 666,0 777,0 888,0
                 
  Зарядные устройства с  заявленными параметрами    
    Мощность Ток банки        
RC-power 601 50W 5A 5S        
skyrc 6×80 80W 10A 6S        
Imax b6 ultimate 200W 10A 6S        
Skyrc T6200 200W 12A 6S        
skyrc b6 ultimate 400W 20A 6S        
Duo Booster 6LI 400W 20A 8S        
Hyperion EOS 0730i 550W 30A 7S        
ULTRA DUO PLUS 80charger 300-1000W 20A 7S        
                 
  Требования к питающему БП  по току при разном выходном напряжении
     Мощность Ток  Напряжение        
NES-350-12 350W 29A 12V  Мой БП для примера
                 
12В 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 8S
заряд                
1 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,9 2,2 2,5
2 0,6 1,2 1,9 2,5 3,1 3,7 4,3 4,9
3 0,9 1,9 2,8 3,7 4,6 5,6 6,5 7,4
4 1,2 2,5 3,7 4,9 6,2 7,4 8,6 9,9
5 1,5 3,1 4,6 6,2 7,7 9,3 10,8 12,3
6 1,9 3,7 5,6 7,4 9,3 11,1 13,0 14,8
7 2,2 4,3 6,5 8,6 10,8 13,0 15,1 17,3
8 2,5 4,9 7,4 9,9 12,3 14,8 17,3 19,7
9 2,8 5,6 8,3 11,1 13,9 16,7 19,4 22,2
10 3,1 6,2 9,3 12,3 15,4 18,5 21,6 24,7
12 3,7 7,4 11,1 14,8 18,5 22,2 25,9 29,6
15 4,6 9,3 13,9 18,5 23,1 27,8 32,4 37,0
20 6,2 12,3 18,5 24,7 30,8 37,0 43,2 49,3
30 9,3 18,5 27,8 37,0 46,3 55,5 64,8 74,0
Разместить:
  • Facebook
  • Twitter
  • LiveJournal
  • Одноклассники
  • RSS
  • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице
  • В закладки Google