Понимание основ LiPo аккумуляторов

Будь вы новичком в хобби или уже давно занимаетесь им, одно можно сказать точно о LiPo аккумуляторах. Существует много информации, часть из которой отличная, а часть не очень, поэтому я решил создать блог, чтобы немного рассказать о том, что я знаю о LiPo аккумуляторах и как я с ними обращаюсь.

Этот блог посвящен стандартным LiPo аккумуляторам, существуют варианты с высоким напряжением, но они выходят за рамки этого блога.

LiPo отлично подходят для радиоуправления, потому что они хорошо поддерживают напряжение на протяжении всего разряда. Этот небольшой график из Battery University показывает начальное напряжение около 4,2 слева и напряжение отключения около 3,3 справа.

Вы можете видеть на кривой разряда, что напряжение колеблется всего около 1 вольта от начала до конца, что очень удобно, потому что когда речь идет о подаче мощности, вольт умножается на амперы, и получается ватт. Поэтому LiPo отлично поддерживают напряжение на протяжении всего разряда.

LiPos также очень легко достать, потому что они пользуются таким высоким спросом, что практически в каждом магазине для хобби их можно найти. К сожалению, информация о LiPo, которую я видел, часто неверна: я видел хорошо написанные документы, которые просто ошибочны, видел на форумах неверную информацию, видел устаревшие советы, которые могут привести к проблемам, видел людей, которые категорически не рекомендуют параллельную зарядку, что абсурдно, ведь половина этих аккумуляторов выпускается именно в параллельных форматах. В конце концов, вам нужно решить, кому доверять.

Лично я предпочитаю получать информацию от Battery University, потому что все, что они публикуют, основано на каком-то виде исследований с подтвержденной информацией. Обычно это публикуется компанией или университетом, поэтому они стараются использовать хотя бы научный метод при представлении данных.

Когда речь идет о LiPo аккумуляторах, есть определенные значения, которые нужно знать.

Начнем с пикового напряжения. Пиковое напряжение на LiPo аккумуляторах составляет 4.2 вольта на ячейку. Так что 4.2 вольта на ячейку — это максимум, выше которого заряжать нельзя.

Следующее число, которое нужно понять, — это минимальное напряжение. Это число — 3 вольта на ячейку. Если опуститься ниже этого значения, вы нанесете ячейке необратимый ущерб.

Безопасным напряжением считается 3.3 вольта на ячейку. Хотя именно здесь начинаются споры. Идея в том, что если вы приземляете самолет, квадрокоптер, дрон или что бы вы ни управляли при 3.3 вольтах на ячейку, вы никогда не опуститесь ниже уровня повреждения в 3 вольта на ячейку. Для меня практический минимальный напряжение под нагрузкой — 3.5 вольта на ячейку, что означает, что во время полета я не люблю опускаться ниже 3.5. Главная причина в том, что когда я начинаю достигать 3.5 вольт на ячейку, я чувствую это по мощности аккумулятора.

Во время полета вы увидите, что напряжение падает под нагрузкой, а когда нагрузка снимается, ячейка восстанавливается. Так что я ориентируюсь примерно на 3.7 вольт на ячейку без нагрузки. Sо, когда я снимаю самолет с линии полета и ставлю его на скамейку, вынимаю аккумулятор, я ожидаю, что через минуту или две напряжение на каждой ячейке вернется примерно к 3.75, что удобно совпадает с нижним пределом диапазона для напряжения хранения. Напряжение хранения — это еще одна область, где я часто вижу споры. Я считаю, что 3.75 до 3.85 вполне приемлемо. Battery University говорит, что практически нет саморазряда ниже примерно 4.0 вольт на ячейку, они продолжают, что точное определение уровня заряда 40% до 50% для хранения не так важно. Так что для меня напряжение хранения где-то напряжение хранения между 3,75 и 3,85 вольт на элементе — это идеально.

Еще одно число, о котором вы услышите в связи с LiPo батареями — это номинальное напряжение. Номинальное или среднее напряжение для LiPo элементов составляет 3,7 вольта, это число используется при расчете напряжения аккумуляторного блока, умножая на количество элементов в блоке. Например, для 3s батареи 3,7 умножить на 3 равно 11,1, так что 11,1 известно как напряжение блока, в то время как 12,6 — это пиковое напряжение, которое равно 4,2 вольта на элемент, умноженное на 3 элемента. Остальная часть этой таблицы покажет вам номинальное напряжение блока и пиковое напряжение для 4s и 6s LiPo батарей.

Когда речь идет о пиковом напряжении, я хочу отметить исследование Технологического университета Чалмерса в Швеции. Хотя все мы знаем, что 4,2 вольта — это нормальное пиковое напряжение для LiPo аккумулятора, если вы снизите пиковое напряжение с 4,2 до 4,15, это исследование показало увеличение срока службы циклов LiPo батарей на 50% до 100%. Если вы еще больше снизите пиковое напряжение до 4,1 вольта на элемент, вы увеличите срок службы циклов в 2 раза.

Давайте подытожим наши ключевые числа

1. Пиковое напряжение — 4,2 вольта на элемент, однако если вы снизите пиковое напряжение с 4,2 до 4,15 или даже лучше до 4,10, вы можете увеличить срок службы циклов ваших батарей.
2. Минимальное напряжение, при котором вы можете повредить LiPo элемент, составляет 3,0 вольта.
3. Минимальное безопасное напряжение, широко признанное, составляет 3,3 вольта, для меня практическое напряжение при нагрузке и разряде — 3,5 вольта на элемент. Ваше напряжение без нагрузки должно быть где-то около 3,75 вольта на элемент, а напряжение хранения может безопасно находиться между 3,75 и 3,85 вольт на элемент. Номинальное напряжение для LiPo батарей составляет 3,7 вольта на элемент, и оно используется при расчете напряжения аккумуляторного блока.

НеДалее идут маркировки батареи

Это может быть действительно запутанно, когда вы только начинаете разбираться в LiPo батареях, понимая, что означают все эти числа. Так что давайте просто разберемся.

Мы начнем с большого числа 4, что просто означает 4 ампер-часа. Вы также увидите здесь 4000, это просто ампер-часы, умноженные на 1000, так что это батарея на 4000 миллиампер-часов. И это относится к размеру топливного бака, оно говорит о том, сколько энергии внутри этой батареи или сколько энергии эта батарея может удержать. Так что больше mah просто означает, что она может удерживать больше энергии.

Следующее число, о котором я расскажу, это ток разряда, прежде чем я продолжу, широко признано, что эти числа завышены. Большинство производителей завышают рейтинг C для наиболее оптимальных условий для своей батареи. Это число предназначено для указания того, какой ток батарея может выдавать в постоянном режиме и в режиме всплеска. Итак, если взять наши ампер-часы 4 и умножить их на постоянный ток 30, мы получим 120 ампер постоянного тока, именно это они пытаются нам сказать этой маркировкой, эта батарея должна быть способна выдавать 120 ампер непрерывно. Число 40 означает, сколько ампер она может выдерживать в режиме всплеска не более примерно 30 секунд, так что 4 умножить на 40 равно 160, это значит, что она должна выдерживать 160 ампер примерно 30 секунд.

Последнее число, на которое стоит обратить внимание, это то, что это обозначено как 5-ячеечная батарея. Помните, когда мы говорили о номинальном напряжении ранее, что оно составляет 3.7 вольт на ячейку? Если умножить 3.7 на 5, получится номинальное напряжение аккумулятора 18.5 вольт. Вот и все, это покрывает маркировку, которую вы увидите почти на каждой Lipo батарее на рынке.

Когда речь идет о зарядке Lipo батарей

Вы должны использовать только балансирующее зарядное устройство, никогда не используйте зарядное устройство для Lipo батарей, которое не включает возможность балансировки ячеек. Вы всегда можете определить, есть ли у него балансирующее зарядное устройство, посмотрев сбоку, и вы увидите ряд контактов, предназначенных для этого белого разъема, а также будет основной порт здесь для основных проводов батареи.

Кроме описания продукта, где говорится, что это балансирующее зарядное устройство. Еще один способ узнать, верно

Отличить можно по экрану зарядки, и вы увидите, что в этом случае у меня подключена 5-ячеечная батарея, и я вижу напряжения отдельных ячеек для всех 5 ячеек. 3.8 /3.8 /3.8 /3.8/ 3.8.

Наконец, когда речь идет об уходе и обращении.

Это будет еще одна тема для споров, но я скажу вам, что это просто сработало для меня. Так что я собираюсь придерживаться этого. Я всегда использую зарядное устройство, которое может показать внутреннее сопротивление этих батарей, и для потребительских устройств это не считается очень точным или надежным, однако я знаю, что когда я провожу тесты внутреннего сопротивления, полубатареи, и получаю значение выше 74 сопротивления, тогда я снимаю батарею с эксплуатации. Со временем это просто сработало для меня, так что я буду продолжать так делать, вы можете делать то, что делает вас счастливым. Я говорю вам, для меня, как только я вижу значение внутреннего сопротивления 7 или выше, батарея отправляется на полку.