LiPo-akun käyttöiän maksimointi

Johdanto: LiPo-akun käyttöiän maksimointi

Tässä blogissa tarkastelemme yksinkertaista tekniikkaa akun käyttöiän maksimoimiseksi lisäämällä ladattavien syklien määrää litium-pohjaisessa akussa. Jos olet kuten minä, on tehtävä joitakin uhrauksia, ja se voi olla haastavaa henkilöille, jotka haluavat optimoida akun suorituskyvyn, erityisesti käyttöajan osalta.

Sukelletaan nyt yksityiskohtiin. Tämän blogin pääpaino on lataussykleissä, ja pidennettyjen syklien saavuttaminen tapahtuu siten, että emme lataa akkupakettejamme täyteen 4,20 volttiin (tavallisille litium-polymeeriakuille) tai 4,35 volttiin (korkeajänniteakuille).

Litium-polymeeriakun maksimijännitteen vaarat

Tiedämme jo, että jos lataamme akun 4,20 volttiin ja säilytämme sen tässä jännitteessä, riskeeraamme tavallisen litium-polymeeriakun vahingoittamisen. Akut eivät viihdy maksimijännitteessään, ja tavoitteemme on maksimoida niiden käyttöikä. Akut suosivat säilytysjännitettä, joka on lähempänä litium-polymeeriakun säilytysjännitettä, ja tähän keskittymme. Tärkein opetus on, että akut eivät toimi hyvin, kun ne ovat jännitealueen ääripäissä; keskitymme tänään erityisesti tämän alueen korkeaan päähän. Matalajännitepuoli jätetään tässä keskustelussa pois.

LiPo-akun vähimmäisvarauksen ylläpito

Haluamme varmistaa, että akkupaketissa on aina vähintään 15 prosentin varaus, mieluiten 20 prosenttia. Emme anna varauksen laskea tämän tason alle keskustelumme tarkoituksiin. Tämä varauksen taso vastaa kaaviossa esitettyjä jännitetasoja. 

Latauskiertojen hallinta tietokoneohjatulla laturilla

Mitä tulee latauskiertoihin, tietokoneohjatulla laturilla prosessi on huomattavasti helpompi. Tavoitteena on lopettaa lataus ennen litium-polymeeriakun huippujännitettä, joka on 4,20 volttia tavallisille akuilla tai 4,35 volttia korkean jännitteen versioille. Monet nykyaikaiset laturit sallivat asettaa tietyn jännitteen, johon akku ladataan ja lataus pysähtyy automaattisesti siihen. Tämä on yksinkertaisin tapa hallita latausprosessia.

Tässä menetelmässä suosittelen asettamaan maksimilatausjännitteen välille 4,10–4,19 volttia.

Kompromissit LiPo-akun kapasiteetin, suorituskyvyn ja kiertojen eliniän välillä

Jos haluat, voit asettaa jännitteen alle 4,10 voltin. Tämä kuitenkin tuo mukanaan kompromissin akun kapasiteetin, suorituskyvyn ja kiertojen määrän välillä. Alla annan kaavan, jolla voit laskea akkupaketin kiertojen eliniän näiden asetusten perusteella.

Lataaminen enintään 4,10 volttiin johtaa kiertojen elinikään, joka vastaa 0,5 sykliä, kun täysi sykli on 15–20 prosentin varauksesta 100 prosenttiin. Jos alentaa jännitteen 4,10 volttiin, voit katsoa kaaviosta akun kapasiteetin ja varauksen tilan. Käytännössä tämä tarkoittaa, että uhraat jonkin verran kapasiteettia, eli käyttöaika ei ole yhtä pitkä, mikä voi olla haittapuoli joillekin. Tämän voi kuitenkin kompensoida ostamalla tulevaisuudessa suuremman kapasiteetin akkupaketin.

Suorituskyvyn kompromissit yli 4,10 voltin

Toinen haittapuoli on, että suorituskyky yli 4,10–4,20 voltin solukohtaisen jännitteen rajoilla myös heikkenee. Tämä suorituskyvyn heikkeneminen tarkoittaa, että moottorisi ei saavuta yhtä korkeaa kierroslukua, mikä rajoittaa radio-ohjattavan ajoneuvosi mahdollisen huippunopeuden. Minulle tämä ei ole ongelma, kun käytän ajoneuvojani rentoon menoon tai lennän radio-ohjattavaa lentokonetta, koska en silloin keskity maksimoimaan suorituskykyä tai käyttöaikaa. Tämä menetelmä on kuitenkin ihanteellinen radio-ohjattavien ajoneuvojeni, erityisesti akkujen, käyttöiän pidentämiseen. 

En aio käyttää tätä tekniikkaa vain radiokontrollilaitteissani, vaan otan sen käyttöön myös muissa elektronisissa laitteissa, kuten matkapuhelimissani ja kannettavissa tietokoneissani.

Oikean LiPo-akun latausjännitteen valinta käyttöiän maksimoimiseksi

Sinun ei tarvitse pysyä 4,10 voltin rajassa; voit valita minkä tahansa jännitteen suositellun alueen sisällä. Esimerkiksi valitsemalla 4,15 volttia, syklien määrä vastaa noin 0,71 sykliä.

Laitetaan tämä perspektiiviin: jos valitset ladata vain 4,10 volttiin, se on kuin käyttäisit 0,5 lataussykliä, eli käytännössä kaksinkertaistat akkusi käyttöiän lataussyklien määrässä. Hyvin huollettu litium-polymeeriakkupaketti kestää tyypillisesti 200–500 sykliä. Jos huolehdit akusta asianmukaisesti — kuten pitämällä sen kohtuullisessa lämpötilassa, välttämällä liiallista virrankulutusta ja lataamalla 1C–2C nopeuksilla — voit maksimoida syklien määrän. Toisaalta, jos käytät akkua väärin, saatat nähdä alle 200 sykliä.

Kuinka kaksinkertaistaa akkusi käyttöikä

Sanotaan, että saat 200 sykliä yhdestä paketista ja lataat sen aina 4,10 volttiin. Käyttämällä tätä tekniikkaa voisit käytännössä kaksinkertaistaa käyttöiän, eli saisit 400 sykliä. Hyvin huolletusta laadukkaasta akusta voisit mahdollisesti saada jopa 500 sykliä. Soveltamalla tätä menetelmää voisit nähdä jopa 1 000 sykliä huippuluokan akusta.

Tämä on merkittävä parannus akun käyttöikään. Jos haluat enemmän suorituskykyä ja pidemmän käyttöajan ja olet valmis lataamaan 4,15 volttiin, saavutat noin 770 sykliä, kuten aiemmin mainittiin. 

Yhteenveto: LiPo-akun käyttöiän maksimointi kustannustehokkuuden parantamiseksi

Yhteenvetona tärkein opetus on, että rajoittamalla jännitettä tällä menetelmällä voimme merkittävästi pidentää akkupakettimme käyttöikää. Koska akut ovat kalliita, niiden käyttöiän maksimointi on arvokas strategia. Jos et välitä uhraamisesta jonkin verran käyttöajassa tai suorituskyvyssä, tämä lähestymistapa voi tehdä huomattavan eron. Jos haluat välttää kapasiteetin uhraamisen, voit aina valita suuremman akkupaketin, kunhan se mahtuu laitteen fyysisiin rajoituksiin eikä lisää liikaa painoa.

Kuten mainitsin aiemmin, tämä on helppo tekniikka, jonka me kaikki voimme ottaa käyttöön, kunhan olemme valmiita tekemään muutamia uhrauksia suorituskyvyssä pitkäikäisyyden hyväksi.

Tutustu koko videoon tästä