Begrip van de basisprincipes van LiPo-batterijen

Of je nu nieuw bent in de hobby of er al een tijd mee bezig bent, één ding is zeker over LiPo-batterijen. Er is veel informatie beschikbaar, sommige is geweldig, sommige minder, dus ik dacht dat ik een blog zou maken om een beetje te praten over wat ik weet over LiPo-batterijen en hoe ik ermee omga.

Deze blog richt zich op standaard LiPo-batterijen, er zijn hoogspanningsopties beschikbaar, maar die vallen buiten de reikwijdte van deze blog.

LiPo's zijn geweldig voor radiobesturing omdat ze uitstekend de spanning behouden over hun ontladingscurve. Deze kleine grafiek die ik heb van Battery University toont de beginnende spanning rond 4,2 aan de linkerkant en de afkappingsspanning rond 3,3 aan de rechterkant.

Je kunt tijdens de ontladingscurve zien dat de spanning slechts ongeveer 1 volt fluctueert van begin tot eind, wat het erg prettig maakt omdat wanneer je het hebt over stroomafgifte, volt keer ampère gelijk is aan watt. Dus lipos doen het geweldig in het behouden van spanning over hun ontladingscurve.

LiPos zijn ook heel gemakkelijk te krijgen omdat ze zo gewild zijn dat bijna elke hobbywinkel ze heeft. Helaas is de informatie over LiPo's die ik ben tegengekomen vaak verkeerd; ik heb goed geschreven documenten gezien die gewoon fout zijn, ik heb informatie op forums gezien die fout is, ik heb verouderd advies gezien dat problemen kan veroorzaken, ik heb mensen gezien die ronduit afraden om parallel te laden, wat belachelijk is omdat de helft van deze batterijen toch al in parallelle formaten komt. Uiteindelijk moet je zelf beslissen wie je vertrouwt.

Persoonlijk geef ik de voorkeur aan Battery University voor mijn informatie omdat alles wat zij plaatsen afkomstig is van een vorm van onderzoeksgebaseerde informatie. En het wordt normaal gesproken gepost door een bedrijf of een universiteit, dus ze proberen ten minste de wetenschappelijke methode te gebruiken wanneer ze data presenteren.

Als het gaat om Lipo-batterijen zijn er bepaalde getallen die je moet begrijpen.

Laten we beginnen met piekspanning. De piekspanning bij Lipo-batterijen is 4,2 volt per cel. Dus 4,2 volt per cel piek, daarboven mag je nooit laden.

Het volgende getal om te begrijpen is minimale spanning. Dat getal is 3 volt per cel. Als je onder dat getal komt, veroorzaak je permanente schade aan de cel.

Veilige spanning wordt beschouwd als 3,3 volt per cel. Hoewel hier de discussies zullen beginnen. Het idee is dat zolang je het vliegtuig of quadcopter of drone of wat je ook bestuurt of bestuurt, landt bij 3,3 volt per cel, je nooit onder dat schadelijke niveau van 3 volt per cel zult komen. Voor mij is mijn praktische minimale belasting spanning 3,5 volt per cel, wat betekent dat ik tijdens het vliegen nooit onder de 3,5 wil gaan. De belangrijkste reden daarvoor is dat wanneer ik 3,5 volt per cel begin te bereiken, ik het voel in de krachtoutput van de batterij.

Nu, terwijl je vliegt, zie je de spanning dalen onder belasting; zodra je die belasting wegneemt, zal de cel terugveren. Dus ik zoek ongeveer 3,7 volt per cel zonder belasting. So wanneer ik een vliegtuig van de vluchtlijn haal en op de bank leg en de batterij eruit haal, verwacht ik dat na een minuut of twee mijn spanning per cel weer terugkomt op ongeveer 3,75, wat handig genoeg de onderkant van het bereik is voor opslagspanning. Opslagspanning is een ander gebied waar ik vaak discussies over zie. Ik geloof dat 3,75 tot 3,85 perfect acceptabel is. Battery University zegt dat er vrijwel geen zelfontlading is onder ongeveer 4,0 volt per cel, ze zeggen verder dat het vinden van het exacte 40% tot 50% laadniveau voor opslag niet zo belangrijk is. Dus voor mij opslagspanning ergens tussen 3,75 en 3,85 volt per cel is perfect.

Een ander getal waar je naar zult horen verwijzen als het gaat om Lipo-batterijen is nominale spanning. De nominale of gemiddelde spanning voor Lipo-cellen is 3,7 volt, dat getal wordt gebruikt bij de berekening van de packspanning door het te vermenigvuldigen met het aantal cellen per pack. Dus bij een 3s batterij bijvoorbeeld is 3,7 keer 3 gelijk aan 11,1, dus 11,1 staat bekend als de packspanning, terwijl 12,6 bekend staat als de piekspanning, wat 4,2 volt per cel keer 3 cellen is. De rest van deze tabel toont je de nominale packspanning en piekspanning voor 4s en 6s LiPo-batterijen.

Als het gaat om piekspanning, wijs ik graag op de studie van de Chalmers University of Technology in Zweden. Terwijl we allemaal weten dat 4,2 volt de normale piekspanning is voor een Lipo-pack, gaf deze studie aan dat als je je piekspanning verlaagt van 4,2 naar 4,15, dit een toename van 50% tot 100% van de levensduur van Lipo-batterijen betekent. Als je je piekspanning verder verlaagt naar 4,1 volt per cel, verdubbel je de levensduur.

Laten we onze belangrijkste cijfers samenvatten

1. De piekspanning is 4,2 volt per cel, maar als je je piekspanning verlaagt van 4,2 naar 4,15 of zelfs beter naar 4,1, kun je de levensduur van je batterijen verlengen.
2. De minimale spanning voordat je schade aan een LiPo-cel veroorzaakt is 3,0 volt.
3. De minimaal veilige spanning die algemeen wordt erkend is 3,3 volt, voor mij is mijn praktische ontlaadspanning onder belasting 3,5 volt per cel. Je onbelaste spanning zou ergens rond de 3,75 volt per cel moeten liggen, en je opslagspanning kan veilig tussen 3,75 en 3,85 volt per cel zijn. De nominale spanning voor Lipo-batterijen is 3,7 volt per cel en die wordt gebruikt bij het berekenen van de packspanning.

NeVervolgens zijn er batterijmarkeringen

Het kan erg verwarrend zijn als je net begint met Lipo-batterijen, om te begrijpen wat al deze cijfers betekenen. Dus laten we het gewoon opsplitsen.

We beginnen met een groot getal 4, dat betekent gewoon 4 ampère-uur. Je ziet ook dat er hier een 4000 staat, dat is simpelweg het aantal ampère-uren keer 1.000, dus dit is een 4000 mill ampère-uur batterij. En waar dat naar verwijst is de grootte van de brandstoftank, het geeft aan hoeveel energie er in deze batterij zit of hoeveel energie deze batterij kan bevatten. Dus meer mAh betekent gewoon dat hij meer energie kan opslaan.

Het volgende nummer waar ik het over zal hebben is de ontlaadsnelheid, voordat ik verder ga, is het algemeen bekend dat deze cijfers opgeblazen zijn. De meeste fabrikanten blazen de C-rating op voor de meest optimale omstandigheden voor hun batterij. Dit nummer geeft aan hoeveel stroom de batterij kan leveren in een constante toestand en in een burst-toestand. Dus als we onze ampère-uren 4 nemen en dat vermenigvuldigen met de continue stroomsterkte van 30, krijgen we 120 ampère continue stroom, dat is wat ze met deze markering proberen te zeggen, deze batterij zou 120 ampère continu moeten kunnen leveren. De 40 betekent hoeveel ampère hij kan volhouden in een burst-toestand van niet meer dan ongeveer 30 seconden, dus 4 keer 40 is 160, dat betekent dat deze ongeveer 160 ampère gedurende 30 seconden zou moeten kunnen volhouden.

Het laatste nummer om op te merken is dat dit gemarkeerd is als de 5-cellige batterij. Onthoud dat we het eerder hadden over de nominale spanning van 3,7 volt per cel? Als je 3,7 vermenigvuldigt met 5, krijg je een nominale packspanning van 18,5 volt. Dat is het, dat dekt de markeringen die je op bijna elke Lipo-batterij op de markt zult zien.

Als het gaat om het opladen van Lipo-batterijen

Je moet altijd alleen een balanslader gebruiken, gebruik nooit een lader voor Lipo-batterijen die niet de mogelijkheid heeft om je cellen te balanceren. Je kunt altijd zien of het een balanslader is door aan de zijkant te kijken, en je ziet een rij pinnen, die bedoeld is voor deze witte connector, en er zal ook een hoofdpoort zijn voor de hoofdleidingen van de batterij.

Afgezien van de productbeschrijving waarin staat dat het een gebalanceerde lader is. Een andere manier waarop je het meteen weet

Je ziet het aan het laadscherm, en in dit geval heb ik een 5-cellige batterij aangesloten en zie ik de individuele celspanningen voor alle 5 cellen. Dus 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8.

Tot slot, als het gaat om zorg en behandeling.

Dit wordt weer een onderwerp waarover discussie kan ontstaan, maar ik zal je vertellen dat het voor mij gewoon werkte. Dus ik blijf erbij. Ik gebruik altijd een acculader die me de interne weerstand van deze batterijen kan geven, en voor consumentenelektronica wordt dit niet als erg nauwkeurig of betrouwbaar beschouwd, maar wat ik wel weet is dat wanneer ik interne weerstandstests uitvoer op semi-batterijen en ik een waarde boven de 74 weerstand krijg, ik de batterij uit gebruik neem. Het werkte gewoon voor mij in de loop van de tijd, dus ik blijf het doen, jij kunt doen wat jou gelukkig maakt. Ik zeg je, voor mij geldt dat zodra ik een interne weerstand van 7 of hoger zie, de batterij op de plank gaat.