Zrozumienie podstaw baterii LiPo

Niezależnie od tego, czy jesteś nowicjuszem w hobby, czy działasz w nim od jakiegoś czasu, jedno jest pewne w kwestii baterii LiPo. Jest mnóstwo informacji, niektóre są świetne, inne nieco gorsze, więc pomyślałem, że stworzę blog, aby trochę opowiedzieć o tym, co wiem o bateriach LiPo i jak je obsługuję.

Ten blog koncentruje się na standardowych bateriach LiPo, istnieją opcje o wysokim napięciu, ale wykraczają one poza zakres tego bloga.

LiPo są świetne do zdalnego sterowania, ponieważ doskonale utrzymują napięcie podczas krzywej rozładowania. Ten mały wykres, który mam z Battery University, pokazuje napięcie początkowe około 4,2 po lewej i napięcie odcięcia około 3,3 po prawej.

Widać na krzywej rozładowania, że napięcie waha się tylko około 1 wolta od początku do końca, co jest bardzo korzystne, ponieważ gdy mówimy o dostarczaniu mocy, wolty razy ampery to waty. Tak więc LiPo świetnie utrzymują napięcie podczas całej krzywej rozładowania.

LiPos są również bardzo łatwe do zdobycia, ponieważ są tak bardzo poszukiwane, że praktycznie każdy sklep hobbystyczny je posiada. Niestety informacje o LiPo dostępne w sieci, które widziałem, to dobrze napisane dokumenty, które są po prostu błędne, widziałem na forach informacje, które są błędne, widziałem porady, które są przestarzałe i mogą powodować problemy, widziałem ludzi, którzy zdecydowanie odradzają ładowanie równoległe, co jest absurdalne, ponieważ połowa tych baterii i tak występuje w formatach równoległych. Ostatecznie musisz zdecydować, komu ufać.

Osobiście wolę Battery University jako źródło informacji, ponieważ wszystko, co publikują, pochodzi z jakiejś formy badań opartych na danych. Zazwyczaj jest to publikowane przez firmę lub uniwersytet, więc starają się stosować przynajmniej metodę naukową przy prezentacji danych.

Jeśli chodzi o baterie Lipo, istnieją pewne liczby, które musisz znać.

zacznijmy od napięcia szczytowego. Napięcie szczytowe w bateriach Lipo to 4,2 wolta na celę. Więc 4,2 wolta na celę to szczyt, powyżej którego nigdy nie powinieneś ładować.

Następną liczbą do zrozumienia jest minimalne napięcie. Ta liczba to 3 wolty na celę. Jeśli zejdziesz poniżej tej liczby, spowodujesz trwałe uszkodzenie celi.

Bezpieczne napięcie uważa się za 3,3 wolta na celę. Chociaż tutaj zaczną się spory. Idea jest taka, że dopóki lądujesz samolotem, quadem, dronem lub czymkolwiek, czym latasz lub jeździsz, przy 3,3 wolta na celę, nigdy nie zejdziesz poniżej tego poziomu uszkodzenia 3 wolty na celę. Dla mnie praktyczne minimalne napięcie pod obciążeniem to 3,5 wolta na celę, co oznacza, że podczas lotu nie lubię schodzić poniżej 3,5. Głównym powodem jest to, że gdy zaczynam osiągać 3,5 wolta na celę, czuję to w mocy wyjściowej baterii.

Teraz podczas lotu zobaczysz spadek napięcia pod obciążeniem, a gdy to obciążenie zniknie, cela się odbije. więc szukam około 3,7 wolta na celę bez obciążenia. So kiedy zdejmuję samolot z linii lotu i kładę go na ławce oraz wyjmuję baterię, oczekuję, że po minucie lub dwóch napięcie na pojedynczej celi powinno wrócić do około 3,75, co wygodnie jest dolną granicą zakresu napięcia magazynowego. Napięcie magazynowe to kolejny obszar, gdzie często widzę spory. Uważam, że 3,75 do 3,85 jest całkowicie akceptowalne. Battery University mówi, że praktycznie nie ma samorozładowania poniżej około 4,0 wolta na celę, a następnie dodają, że znalezienie dokładnego poziomu naładowania 40% do 50% w magazynowaniu nie jest aż tak ważne. Więc dla mnie napięcie magazynowania gdzieś napięcie między 3,75 a 3,85 wolta na ogniwo jest idealne.

Inna liczba, o której usłyszysz w odniesieniu do baterii Lipo, to napięcie nominalne. Nominalne lub średnie napięcie dla ogniw Lipo to 3,7 wolta, ta liczba jest używana do obliczania napięcia pakietu przez pomnożenie przez liczbę ogniw w pakiecie. Na przykład w baterii 3s, 3,7 razy 3 to 11,1, więc 11,1 jest znane jako napięcie pakietu, podczas gdy 12,6 to napięcie szczytowe, które wynosi 4,2 wolta na ogniwo razy 3 ogniwa. Reszta tej tabeli pokaże Ci nominalne napięcie pakietu i napięcie szczytowe dla 4s oraz 6s baterii LiPo.

Jeśli chodzi o napięcie szczytowe, lubię wskazać badanie przeprowadzone przez Chalmers University of Technology w Szwecji. Wszyscy wiemy, że 4,2 wolta to normalne napięcie szczytowe dla pakietu Lipo. Jeśli obniżysz swoje napięcie szczytowe z 4,2 do 4,15, to badanie wskazało na wzrost żywotności cyklu o 50% do 100% dla baterii Lipo. Jeśli dalej obniżysz napięcie szczytowe do 4,1 wolta na ogniwo, zwiększysz żywotność cyklu dwukrotnie.

Podsumujmy nasze kluczowe liczby

1. Szczytowe napięcie to 4,2 wolta na ogniwo, jednak jeśli obniżysz swoje napięcie szczytowe z 4,2 do 4,15 lub jeszcze lepiej do 4,10, możesz zwiększyć żywotność cyklu swoich baterii.
2. Minimalne napięcie, poniżej którego uszkodzisz ogniwo LiPo, to 3,0 wolta.
3. Minimalne bezpieczne napięcie powszechnie uznawane to 3,3 wolta, dla mnie praktyczne napięcie rozładowania pod obciążeniem to 3,5 wolta na ogniwo. Twoje napięcie bez obciążenia powinno wynosić około 3,75 wolta na ogniwo, a napięcie magazynowania może bezpiecznie mieścić się między 3,75 a 3,85 wolta na ogniwo. Nominalne napięcie dla baterii Lipo to 3,7 wolta na ogniwo i jest ono używane do obliczania napięcia pakietu.

NeNastępne są oznaczenia baterii

Może to być naprawdę mylące, gdy zaczynasz poznawać baterie Lipo i rozumieć, co oznaczają wszystkie te liczby. Więc rozłóżmy to na części.

Zaczniemy od dużej liczby 4, co oznacza 4 amperogodziny. Zobaczysz też tutaj 4000, co jest po prostu amperogodzinami pomnożonymi przez 1 000, więc to jest bateria o pojemności 4000 miliamperogodzin. To odnosi się do rozmiaru zbiornika paliwa i mówi o tym, ile energii jest w tej baterii lub ile energii ta bateria może pomieścić. Więc więcej mAh oznacza po prostu, że może pomieścić więcej energii.

Następna liczba, o której opowiem, to współczynnik rozładowania, zanim przejdę dalej, powszechnie wiadomo, że te liczby są zawyżone. Większość producentów zawyża wartość C dla najbardziej optymalnych warunków dla swojej baterii. Ta liczba ma wskazywać, ile prądu bateria może dostarczyć w stanie ciągłym i w stanie impulsowym. Jeśli weźmiemy nasze amperogodziny 4 i pomnożymy je przez ciągły prąd 30, otrzymujemy 120 amperów prądu ciągłego, to właśnie chcą nam powiedzieć tym oznaczeniem, ta bateria powinna być w stanie dostarczyć 120 amperów ciągłego prądu. Liczba 40 oznacza, ile amperów może utrzymać w trybie impulsowym przez nie więcej niż około 30 sekund, więc 4 razy 40 to 160, co oznacza, że bateria powinna być w stanie utrzymać 160 amperów przez około 30 sekund.

Ostatnia liczba, na którą warto zwrócić uwagę, to oznaczenie baterii 5-ogniwowej. Pamiętasz, jak wcześniej rozmawialiśmy o napięciu nominalnym wynoszącym 3,7 wolta na ogniwo? Jeśli pomnożysz 3,7 przez 5, otrzymasz nominalne napięcie pakietu 18,5 wolta. To wszystko, co obejmują oznaczenia, które zobaczysz na prawie każdej baterii Lipo na rynku.

Jeśli chodzi o ładowanie baterii Lipo

Powinieneś używać tylko ładowarki balansującej, nigdy nie używaj ładowarki do baterii Lipo, która nie ma możliwości balansowania ogniw. Zawsze możesz rozpoznać, czy to ładowarka balansująca, patrząc na bok, gdzie zobaczysz rząd pinów przeznaczonych do tego białego złącza, a także będzie tam główny port na główne przewody baterii.

Poza opisem produktu, mówiącym, że to ładowarka z balansem. Innym sposobem, by się tego dowiedzieć, jest

Można to zobaczyć na ekranie ładowania, i w tym przypadku mam podłączoną baterię 5-ogniwową i widzę indywidualne napięcia ogniw dla wszystkich 5 ogniw. 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8 / 3,8.

Na koniec, jeśli chodzi o pielęgnację i obsługę.

To będzie kolejny temat, który wywoła dyskusje, ale powiem ci, że to po prostu zadziałało u mnie. Więc zamierzam się tego trzymać. Zawsze używam ładowarki do baterii, która może podać mi wewnętrzną rezystancję tych baterii, i dla urządzeń konsumenckich nie jest to uważane za bardzo dokładne lub niezawodne, jednak wiem, że kiedy wykonuję testy wewnętrznej rezystancji półbaterii i otrzymuję wartość powyżej 74 rezystancji, wtedy wycofuję baterię. To po prostu działało u mnie przez dłuższy czas, więc będę to kontynuować, możesz robić to, co cię uszczęśliwia. Mówię ci, dla mnie, gdy widzę wartość wewnętrznej rezystancji 7 lub wyższą, to koniec, bateria trafia na półkę.