Li-Po акумулятори. Маркування.
Приклад маркування Li-Po акумулятора.
Розглянемо маркування LiPo акумуляторної батареї на прикладі Giant Power Li-Pol 2600mAh 7.4V 2S 35C.
на якій є такі написи:
- 2S - кількість і порядок з'єднання банок в батареї
- 7.4V - робоча напруга
- 2600 mAh - ємність
- 35C - струм розряду
- 5C Fast Charge - струм заряду
розглянемо кожен з цих параметрів.
Количество и порядок соединения банок в батарее
Напруга одного літій-іонного елемента дорівнює 3.7V. Для досягнення напруги батареї в 7.4V два Li-Po елемента з'єднуються послідовно і така збірка маркується, як 2S
Для досягнення напруги в 11.1V з'єднуються послідовно 3 літій-полімерних елемента і виходить збірка з маркуванням 3S, і т.д.
Буква S в маркуванні означає послідовне з'єднання елементів батареї (англ. Serial), а цифра перед буквою S позначає кількість послідовно з'єднаних елементів.
Для збільшення ємності акумуляторних батарей, кілька елементів батареї з'єднують паралельно.
Паралельне з'єднання літій-полімерних елементів в батареї маркується літерою P (англ. Parallel). Цифра перед буквою P позначає кількість паралельно з'єднаних елементів в батареї.
Маркування на батареї 1S2P означає, що ми маємо батарею з двох літій-полімерних акумуляторів з'єднаних паралельно.
1S3P - батарея з трьох паралельно з'єднаних акумуляторів ... і т.д.
Кожен літій-полімерний акумулятор має певну ємність, яка завжди вказується виробником або на оболонці елемента, або на упаковці чи в документації.
Припустимо, ми маємо 2 літій-полімерних акумулятора з ємністю 1000 mAh. Якщо ми з'єднаємо акумулятори послідовно в збірку 2S, то отримаємо батарею з номінальною напругою 7.4V (3.7V * 2 = 7.4V) з ємністю 1000 mAh.
Якщо з'єднати ці ж акумулятори паралельно, то ми отримаємо збірку 1S2P з номінальною напругою 3.7V і з сумарною місткістю 2000 mAh. Аналогічна батарея з трьох акумуляторів з'єднанних паралельно 1S3P матиме ємність вже 3000 mAh, а напруга залишиться незміною - 3.7V.
Батарея, що складається з літій-полімерних елементів (акумуляторів) може мати досить складну збірку. Окремі елементи в батареї можуть бути з'єднані як послідовно (для збільшення напруги батареї), так і паралельно (для збільшення ємності батареї).
Давайте розглянемо приклади, а за основу візьмемо окремі літій-полімерні елементи з ємністю 1000 mA.
Батарея з маркуванням 2S2P матиме напруга 7.4V і ємність 2000 mA
Батарея з маркуванням 3S2P матиме напругу 11.1V і ємність 2000 mA
Батарея з маркуванням 3S3P матиме напругу 11.1V і ємність 3000 mA
Струм розряду
Іншим важливим аспектом, який необхідно розуміти про батареях LiPo, є швидкість їх розряду. Це значення дозволяє визначити, скільки ампер батарея може видавати безупинно, не руйнуючись. Оскільки в багатьох RC моделях є високі вимоги до сили струму, швидкість розряду батареї може бути дуже важливим фактором в загальній продуктивності вашої моделі. Швидкість розряду виражається як кратне число C. Інтернет не може погодитися з тим, що насправді означає "C". Будь то множник ємності батареї або годинна швидкість зарядки/розрядки, в будь-якому випадку для нас не дуже важливо. Важливо розуміти що цей параметр означає.
Повертаючись до маркування нашої батареї, ми бачимо два параметри: 35C і 5C. Що б визначити струм розряду необхідно ємність батареї помножити на число перед "С", наприклад: 2600mAh * 35C = 91 000mAh або 91A. Тобто наша батарея може "прогодувати" споживач зі струмом в 91А і при цьому не постраждати. Звичайно, в такому режимі роботи вона дуже швидко розрядиться. Що б порахувати приблизний час, за який батарея розрядиться, необхідно 60 хвилин розділити на число перед "С". 60/35 = 1.7 хвилини, тобто трохи більше півтори хвилини наша батарея зможе віддавати струм номіналом в 91А. Даний параметр дуже важливий для Мультикоптер, в режимі зльоту або швидкого прискорення мотори дрона споживають більше енергії, ніж при прямолінійному польоті або зависанні.
При споживанні мотором струму більше, ніж вказано на батареї, акумулятор може роздутися
або навіть лопнути. Використовувати лопнувший аккумулятор суворо заборонено.
Как правильно заряджати літій-полімерний аккумулятор? Струм заряду
Зазвичай LiPo батареї заряджають струмом 1С (якщо тільки інше не вказано на самій батареї, останнім часом з'явилися батареї з можливістю зарядки струмом 2 і 5C), на прикладі нашої батареї 2600mAh, 1C буде дорівнює 2600mA. Тобто зарядний пристрій повинен видавати 2600mAh для зарядки цієї батареї, і повна зарядка пройде за 1 годину. При струмі заряду менше 1С, наприклад 0.1С відбувається більш тривалий, але, більш щадний режим заряду, що допоможе продовжити життя батареї, але в такому випадку вона буде заряджатися вже не одну годину, а 10. 1С / 0.1С = 10 годин, при струмі 0.3С - 3 години, 0.5с - 2 години і т.д.
Але наша батарея підтримує режим 5C Fast Charge, це означає, що ми можемо заряджати її струмом 5С (2600 * 5 = 13 000mAh або 13А), при такому струмі батарея зарядитися приблизно за 20 хвилин. Але пам'ятайте, не рекомендується заряджати батарею струмом більш 1С, якщо вона не підтримує швидку зарядку, це може привести до пошкодження батареї і навіть до вибуху.
Дана батарея заряджалась більшим струмом, ніж вона підтримує. Завдяки керамічному горщику від квітів, всі залишилися живі, окрім батареї :)
Балансування батареї.
Комп'ютеризований зарядник може балансувати батарею (вирівнювання вольтажа на кожній банці батареї) під час зарядки. Хоча можна заряджати 2S батареї і без підключення балансування кабелю ми дуже рекомендуємо підключати роз'ем балансування завжди! 3S і більш великі збірки заряджати тільки з підключеним балансувальним проводом! Якщо ви не підключите і одна з банок набере більше ніж 4.4 вольта, то вас чекає незабутній феєрверк, як на малюнку вище!
Батарея заряджається до 4.2 вольта на банку (зазвичай на кілька мілівольт менше).
Режим "зберігання".
На комп'ютеризованому зарядник можна перевести LiPo в режим зберігання, при цьому батарея буде доведена до 3,85В на банку. Повністю заряджені батареї при зберіганні понад 2-х місяців (може і менше) приходять в непридатність. Кажуть що і повністю розряджені теж, але за більший термін.
Транспортування та зберігання
Перевозити або зберігати Li-Po батареї найкраще в спеціальних чохлах або кейсах, вогнестійкі чохли для Li-Po батарей спеціально спроектовані для збереження навколишніх предметів в разі загоряння батареї і запобігають випадковому замиканню контактів батареї о сторонні предмети.
Експлуатація.
Розряджати акумулятор LiPo нижче ніж до 3 вольт на банку не рекомендується - батарея може стати непридатною до використання. Регулятори двигуна мають функцію відключення двигуна при настанні такого стану.
Як вибрати акумулятор для радіокерованої моделі
Якщо вибір акумуляторної батареї для радіокерованої моделі очевидний і вказано в специфікації до моделі, то при виборі альтернативного акумулятора для радіокерованої іграшки варто врахувати її напругу і фізичний розмір. Таким чином можна підібрати і встановити акумулятор з ємністю в кілька разів більше стандартного, істотно збільшивши час роботи моделі.
Перед покупкою необхідно перевіряти розміри батареї і батарейного відсіку! Розміри акумуляторів дуже різні і можуть змінюватися навіть у одного виробника в залежності від ємності, кількості банок і токоотдачи. Акумулятор може бути в жорсткому корпусі (Hardcase) або ж в м'якому корпусі (Softcase). Акумулятори в жорсткому корпусі використовуються в автомоделях. Акумулятори не вічні і розрізняються за ціною. Дорожчі LiPo-батареї, як правило, забезпечують більше циклів розрядки, ніж дешевші.
Акумулятори практично ніколи не йдуть в комплекті з керованою по радіо моделлю і їх потрібно купувати окремо. При виборі батареї потрібно знати: який максимальний (сумарний) струм модель вимагає для нормальної роботи всіх її вузлів, скільки часу модель повинна відпрацювати на одному заряді, напруга вимагається для роботи моделі. На самих акумуляторах є вся необхідна інформація для правильного вибору. Акумулятор підключається до регулятора. При виборі акумулятора для радіокерованої моделі потрібно керуватися можливостями регулятора швидкості, використовуваного в моделі і двигуна. У характеристиках регулятора вказується розкид напруг, з якими він може працювати і тип акумуляторів. Перевищення допустимого значення може спричинити вихід регулятора з ладу. Часто межі використовуваних напруг вказуються не в вольтах, а в кількості банок.
Не всі регулятори можуть працювати з літієвими акумуляторами. Підтримка регулятором літій-полімерних акумуляторів (LiPol) виражається в наявності в ньому відсічення. Відсічення запобігає пошкодженню акумулятора, не допускаючи його занадто сильного розряду. При цьому модель просто різко зупиняється, тоді як модель з регулятором без відсічення буде їздити все повільніше і повільніше через занадто низької напруги акумулятора, акумулятор при цьому, швидше за все, буде пошкоджений. Регулятори для квадрокоптерів не мають захисту від низького заряду батреї, бо, якщо такий захист спрацює, то квадрокоптер чи літак просто впадуть на землю, а так пілоту всеж такие дається шанс посадити модель, навіть ціною акуумуляторної батареї.
Якщо моделіст дбайливо ставиться до своїх радіокерованих моделей, він для LiPol батареї виставить відсічення 3,3. Якщо ж використовуєте LiPol батареї з регулятором, у якого відсутня функція відсічення, рекомендується хоча б поставити на його балансування роз'єм спеціальний індикатор зі звуковою сигналізацією, який повідомить про розряд батареї.
Висновок
Сподіваюся ця стаття внесла невелику ясність про режими експлуатації і яку батарею вибрати для вашої РУ моделі.