Facebook YouTube
rcmodels

Trumpai apie akumuliatorius LiPo, NiMh, NiCd

May 15, 2018 8:21 am

  • Kas yra C? Tai talpos skaitinė vertė. Jei akumo talpa yra 1300mAh, tai 1C reiškia 1300mA (miliamperų), o paprasčiau 1,3 ampero. 20C reiškia 20×1,3=26 amperai. LiPo akumų įkrovimo/iškrovimo srovės tiesiogiai priklauso nuo akumo talpos.
  • LiPo įkrovimui naudojam TIK tam skirtus įkroviklius. Visi elektronikai ir taupimo banditai rizikuoja savo ir kaimynų kailiu.
  • LiPo krauname NE DAUGIAU nei 1C srove. T.y. 2200mAh talpos akumą kraunam MAX 2,2 ampero.
  • LiPo akumų iškrauti tam kad pilnai įkrauti nereikia.
  • Apskritai, LiPo akumų pilnai iškrauti NEGALIMA. Kiekvienoje celėje turi likti bent 2,8V o geriau bent 3V. Jei iškraunam taip, kad lieka mažiau – garbingai atsisveikinam ir utilizuojam. Ir jokiais būdais nemetam į šiukšlių konteinerius ir kitas potencialiai degias vietas. Tiesa sakant, neįsivaizduoju kur tokį reikia ir galima dėti.
  • Perkrauti akumų irgi negalima. Viena celė gali įsikrauti ne daugiau nei 4,2V. Priešingiu atveju vėl garbingai utilizuojam.
  • Jei akumas buvo pažeistas – ir bent viena celė išsipūtė – utilizuojam. Gudresni modeliuotojai išsiairdo ir pasilieka likusias celes.
  • Balansavimui naudojama įkroviklio balansavimo jungtis. Apie tai skaitykite savo įkroviklio vartotojo instrukcijoje arba teiraukitės kaimyno ar vaistininko, jei jie patyrę modeliuotojai arba turi tokį patį įkroviklį.
  • Nustatymai įkroviklyje? Nurodomas celių skaičius (jei klausia) ir krovimo srovė – 1C (irgi jei klausia). Keista, bet kuo mažiau gudrus įkroviklis, tuo jis labiau viską pats (teisingai) atspėja. Gudriausiems įkrovikliams reikia viską pasakyti. Jie savo gudrumą matyt saugoja kažkokiai didingai misijai. Todėl ir mokam už juos brangiau.
  • Kol akumus saugojam spintoje, tai laikom iki pusės įkrautus. T.y. nelaikom iškrautų ir nelaikom pilnaiu įkrautų. Iš principo, tai pilnai akumai įkraunami tik prieš pat naudojimą, o pilnai (tiksliau iki leistinos ribos) iškraunami tik naudojimo metu. Nėra jokio reikalo daryti kitaip nebent atliekate mokslinius tyrimus.
  • Jungti lygiagrečiai ar nuosekliai du skirtingų charakteristikų akumuliatorius NEGALIMA. Atsisveikinsite su mažesnes charakteristikas turinčiu akumuliatoriumi.

 

Ličio (LiPo) akumuliatoriai:
Privalumai: beveik idealus akumuliatorius.
Trūkumai: brangus arba labai brangus.
Įkrovimas: Paprasta: prijungi ir krauni. Įkroviklio automatika viskuo pasirūpina. Įkraunama gana greitai – per 1-2val.

NiMH akumuliatoriai:
Privalumai: pigus, tad galima turėt kelis komplektus, tinka (pigus) standartinis įkroviklis.
Trūkumai: truputi mažesnė talpos už ličio (t.y. veiks trumpiau), net nenaudojamas praranda įkrovą (apie 50% per 2 savaites), jautrus šalčiui, turi nedidelių įkrovimo kaprizų.
Įkrovimas: Akumuliatorių ir įkroviklių pasirinkimas labai didelis. Komplekto kaina nuo 100 iki 200lt. Įkrovimo trukmė – nuo 1val. iki 20val.

Su ličio akumuliatoriais viskas aišku: brangūs, universalūs, patogūs.

NiMH akumuliatoriai nėra tokie idealūs. Turi privalumų. Apibendrinant universalūs akumuliatoriai už teisingą kainą.

OK. Jei pasirenkate NiMH teks išsirinkti talpą ir gamintoją. Su talpa aišku: kuo daugiau tuo geriau. Bet persistengti nebūtina. Jau geriau turėt kelis komplektus vos silpnesnių akumuliatorių nei vienerius galingus. Firma gamintoja nėra kritinis dalykas. Populiaresni gamintojai: HPI, LRP. Akumuliatoriai retai genda, lėtai nusidėvi.

Įkrovikliai (“pakrovėjai” liaudiškai)

Ličio akumuliatorius įkrovinėti ne taip paprasta: pagal instrukciją prijungti prie įkroviklio, nustatyti tinkamus nustatymus, vadovautis įkroviklio instrukcijomis, imtis saugumo priemonių. LiPo akumuliatorius galima krauti su LiPo pakrovėjais.

Su NiMH problemų mažiau. Reikia išsirinkti įkroviklį. Pagal įkrovimo greitį/kainą juos galima suskirstyti taip:

Lėti. Įkrovinėja 15-30 valandų. Be automatikos. Pigiausi: 20-50lt
Vidutinio greitumo. Įkrovinėja 3-5val. Paprasta automatika. Kaina: 50-100lt
Greiti. Įkrovinėja 1-2val. Pilna automatika. Kaina apie 100-200lt.

Taigi, pasirinkimas didelis. Pasirinkimas priklauso nuo ambicijų ir piniginės storumo. Kaip bebūtų keista, pigiausi lėti įkrovikliai įkrauna geriau nei greičiausi – greitas įkrovimas akumuliatoriui ne į sveikatą. Be to greitai neįkraunama 100%. O ir pigiausių akumuliatorių naudot negalima – dažnai reikalaujama specialių, firminių. Optimalus variantas butų: vidutinio greitumo su kuo daugiau automatikos ir funkcijų.

Įkroviklių maitinimas

Paprastai jie jungiami į 220V elektros tinklą, aišku. Būna automobilinių 12V įkroviklių. Geriausia turėt mišrų 220V/12V įkroviklį.

Įkroviklis nėra kvailas prietaisas – tai sudėtingas įrenginys (dažnai su mikroprocesoriniu valdymu), kuris stebi ir valdo įkrovimo procesą. Paprastai įkroviklis stebi įkraunamo akumuliatoriaus įtampą ir įkrovimo laiką. Įkrovimas automatiškai nutraukiamas akumuliatoriui įsikrovus. Šis momentas paprastai nustatomas naudojant deltaV funkciją (dV check) – tai momentas kada įkraunamo akumuliatoriaus įtampa po kilimo pradeda mažėti. Tai ženklas kad akumuliatorius įkrautas.

 

Yra ir kitų gudrybių. Bet ne visad jos išgelbėja nuo nemalonaus dalyko: kartais automatika būna pernelyg jautri akumuliatorių amžiui – atsisako krauti senesnius, naudotus, ne firminius akumuliatorius ir nelabai ką be padarysi. Belieka pirkti naujus akumuliatorius.

Greiti įkrovikliai privalo turėt ir temperatūtinį sensorių.
Apie įkroviklių funkcijas:
Gerai turėt įkroviklį su papildomom funkcijom:
1. Papildomu pajungimu automobilyje (12V)
2. iškrovimo funkcija
3. Įkrovimo greičio perjungėju
4. Įkrovimo ir akumuliatoriaus būsenos indikatoriumi

Kaip įkrauti?

Nauji akumuliatoriai būna neįkrauti. Juos būtina pakrauti. Ir nereikia pradžioje tikėtis jų stebuklingo veikimo – pradžioje jie būna netreniruoti. Būtina pramankštinti: neskubant! padaryti 3-5 pilnus įkrovimo iškrovimo ciklus: pilnai iškrovus (išnaudojus) įkrovinėti iki pilno įkrovimo. Arba po intensyvaus netvarkingo naudojimo pajutus, kad akumuliatoriai prarado talpa. Toks treniravimas gali atgaivinti pavargusius akumuliatorius.

 

Automatika pati išjungia įkrovimą reikiamu metu. Įkraunant neautomatiniais įkrovikliais reikia krauti fiksuotą laiką. Pilnas įkrovimo laikas (valandomis) = akumuliatoriaus talpa/įkrovimo srovė. Galimas ir paprastenis, bet patikimesnis metodas: pradžioje pakraunami akumuliatoriai paprastai būna šalti. Tik praėjus 15-20val jie pradeda pastebimai (bet nedaug) šilti. Tai ženklas kad pasikrovė. Jei akumuliatorius bus perkrautas kelias valandas – nieko baisaus. Bet jei suges greito įkroviklio automatika, tai ir pusvalandžio perkrovimas gali sprogimu baigtis.
Atminties efektas

Tai senas mitas apie NiMN akumuliatorius. Nors kiekviename mite yra grūdas teisybės.  Taigi, įkraudinėjant nepilnai iškrautus NiMN akumuliatorius pastarųjų talpa mažėja (Ličio akumuliatoriams tai tikrai negresia). Šis teiginys visiškai teisingas seno tipo NiCD akumuliatoriams. Bet jie jau senokai nebepardavinėjami. NiMN nėra tokie jautrūs. Bet visgi geriau jų nerzinti ir esant galimybėm neįkrovinėt pilnai neiškrovus. Vartojimo pradžioje ar profilaktiškai padaryt kelis akumuliatoriaus treniravimo cikliukus.

Apie akumuliatorių šilimą

Tai normalus dalykas. Akumuliatorius – cheminis įtaisas. Vykstant reakcijom išsiskiria šiluma. Kuo greičiau vyksta reakcija (greitas įkrovimas), tuo daugiau šilumos išsiskiria. 50-60 laipsnių – normalu. Jei daugiau, bet nesprogsta – jūs pernelyg jautrus.

 

Būtina atsižvelgti į tai, kad balta Tamya jungtis reiškia, kad akumuliatorius gali būti naudojamas tuose modeliuose kur nereikalinga didelė akumuliatoriaus iškrova. Tai dažniausiai buna RTR tipo modeliai.

 

Galingesni modeliai reikalauja galingesnių akumuliatorių. Tad jokiais būdais negalima parduoti silpno akumuliatoriaus su balta Tamya jungtimi į galingą modelį, nes ji paprasčiausiai nusilidis. Tam tinka raudona T formos jungtis arba paauksuoti 4 mm bananai.

 

Šiek tiek info apie LiPo baterijas

Pradmenys

Supaprastintai imant baterijos celė susideda iš dviejų metalų panardintų į elektrolito tirpalą. Vykstant cheminei reakcijai susidaro elektronų srautas nuo vieno metalo link kito. Taip susidaro įtampų skirtumas tarp neigiamo ir teigiamo polių. Jeigu patalpinsime tarp polių apkrovą (variklį pavyzdžiui) elektronai tekės grandine tol kol metalai chemiškai neutralizuosis (ir baterija numirs). Įtampa atsirandanti tarp dviejų metalų yra vadinama elektrocheminiu potencialu. Ši energija tiesiogiai susijusi su metalo rūšimi naudojama baterijose. Litis yra lengviausias metalas bei turi aukštą elektrocheminį potencialą. Kaip ir tinkamiausias būtų baterijų gamybai… Tačiau litis kartu yra ir labai nestabilus metalas. Todėl baterijoms pirmiausia pradėta naudoti nemetalo ličio jonų junginį. Tačiau tokios baterijos naudoja skystą elektrolito tirpalą kuriam būtinas standus, paprastai cilindro formos konteineris (kaip ir NiCad ar NiMH). Savo ruožtu ličio jonų polimerų (LiPo) baterija naudoja žele tipo polimerą kaip elektrolitą. Dėl to baterija gali būti bet kokios formos ir nebūtinai turėti standų, kietą apvalkalą. LiPo baterijos turi didžiausią energijos tankį (tiesiog tarp atskirų LiPo celių nėra tuščių tarpų, kurie atsirastų dėl cilindro formų LiIon baterijose). Šios savybės (bet kokia forma ir didžiausias energijos tankis) ir lėmė LiPo populiarumą hobyje. Pirmiausia jos buvo pradėtos naudoti RC lėktuvuose ir heliuose. Dabar ir RC mašinose jos labai populiarios.

LiPo baterijos sandara

Kaip ir visos kitos baterijos LiPo baterijos sudaromos iš atskirų celių. Atskira LiPo celė turi nominalią 3.7V įtampą. Svarbu pabrėžti, kad LiPo celei nerekomenduojama išsikrauti žemiau 3.0V įtampos (vėliau apie tai dar bus rašoma). LiPo baterijos daromos iš kelių celių jungiant jas lygiagrečiai arba nuosekliai. Norint suprasti, kaip LiPo celės dedamos kartu, jums reikėtų turėti bendrą supratimą apie įtampa (matuojama V) ir talpą (matuojama mAh arba kartais Ah). Populiariai sakant įtampa būtų baterijos “jėga”, o talpa būtų baterijos “energijos kiekis”.

Nuosekliai jungiant celes mes sudedame celių įtampą (didiname baterijos “jėgą”). Tačiau baterijos talpa lieka ta pati.

 

Duotame pavyzdyje baterijos įtampa pasidaro 11.1V o talpa lieka 2100mAh.

Lygiagrečiai jungiant celes mes sudedame celių talpą (didiname baterijos “energijos kiekį”). Tačiau baterijos įtampa lieka ta pati.

Duotame pavyzdyje baterijos įtampa lieka 3.7V o talpa pasidaro 6300mAh.

Taigi dėka tokių sujungimų mes galime pagaminti reikiamos talpos bei reikiamos įtampos bateriją.

Duotame pavyzdyje baterijai pagaminti panaudotos aštuonios celės. Jos sujungtos po dvi nuosekliai ir po keturias lygiagrečiai. Toks sujungimas turi savo žymėjimą 2S4P. S rodo kiek celių yra sujungta nuosekliai (nuo angliško žodžio “Series”), o P – kiek lygiagrečiai (nuo angliško žodžio “Parallel”). Vadovaujantis anksčiau pateiktais pavyzdžiais mūsų pagaminta baterija turi 7.4V įtampą (dvi celės sujungtos nuosekliai – dviguba įtampa) ir 8400mAh talpą (keturios celės sujungtos lygiagrečiai – keturguba talpa).

 

 

Taipogi taip gali atsitikti jei parduotas akumuliatorius buvo per silpnas modeliui kuriame jis buvo naudojamas. Būtina atsižvelgti į atiduodamos srovės rodiklį C. Dažniausiai jis kinta šiame tarpe nuo 35C iki 55C. Šis skaičius visada yra nurodytas ant akumuliatoriaus ir jo pakuotės.

 

Kaip skaičiuojama atiduodama srovė:

Dauginame akumuliatoriaus talpą Ah iš atiduodamos srovės rodiklio. Pvz: jei turime LRP 7500 mAh talpos akumuliatorių, kurio atidavimo srovės rodiklis yra 55C (110C yra momentinis), tai skaičiuojame taip: 7,5*55=412.5A. Tai yra galingiausias akumuliatorius šiuo metu rinkoje.


© Aidas Vaičiukynas 2016 - 2018