Maximera LiPo-batteriets livslängd för cykler

Introduktion: Maximera LiPo-batteriers livslängd

I detta blogginlägg ska vi undersöka en enkel teknik för att maximera livslängden på ett batteripaket genom att öka antalet laddningscykler som kan uppnås i ett litiumbaserat batteri. Om du är som jag finns det vissa uppoffringar att göra, och det kan vara utmanande för personer som jag själv som vill optimera batteriprestanda, särskilt när det gäller drifttid.

Nu ska vi gå in på detaljerna. I huvudsak handlar detta blogginlägg om att arbeta med laddningscykler, och sättet att uppnå förlängda cykler är att inte ladda våra batteripaket fullt ut till 4,20 volt (för vanliga litium-polymerbatterier) eller 4,35 volt (för högspänningsbatterier).

Riskerna med LiPo-batteriers maximala spänning

Vi vet redan att om vi laddar ett batteri till 4,20 volt och förvarar det vid denna spänning, riskerar vi att skada ett vanligt litium-polymerbatteripaket. Batterier trivs inte vid sin maximala spänning, och vi är intresserade av att maximera deras livslängd. Vad batterier föredrar är att vara närmare lagringsspänningen för ett litium-polymerbatteri, vilket är den viktiga punkten vi kommer att fokusera på. Huvudbudskapet är att batterier inte presterar bra när de befinner sig i någon av ändarna av spänningsintervallet; vi kommer idag att fokusera specifikt på den övre delen av detta intervall. När det gäller den låga spänningssidan kommer vi att utesluta den från diskussionen här.

Bibehålla minimala laddningsnivåer för LiPo-batteri

Det vi vill säkerställa är att vi alltid behåller minst 15 procent laddning i batteripaketet, där 20 procent är mer idealiskt. Vi kommer inte att låta laddningen gå under denna nivå för vårt resonemangs skull. Detta laddningstillstånd motsvarar spänningsnivåerna som visas i diagrammet. 

Hantera laddningscykler med en datoriserad laddare

När det gäller laddningscykler, om du har en datoriserad laddare blir processen betydligt enklare. Målet är att stoppa laddningen innan du når toppspänningen för ett litium-polymerbatteri, vilket är 4,20 volt för vanliga batterier eller 4,35 volt för högspänningsvarianter. Många moderna laddare låter dig ställa in en specifik spänning som batteriet ska laddas till och stoppar automatiskt vid den punkten. Detta är det enklaste sättet att hantera laddningsprocessen.

För denna metod rekommenderar jag att ställa in max laddningsspänning mellan 4,10 volt och 4,19 volt.

Avvägningar mellan kapacitet, prestanda och cykellivslängd för LiPo-batteri

Om du föredrar kan du ställa in det under 4,10 volt. Detta innebär dock en avvägning mellan batterikapacitet, prestanda och cykellivslängd. Nedan kommer jag att ge en formel för att beräkna cykellivslängden för ett batteripaket baserat på dessa inställningar.

Att ladda till 4,10 volt som maxspänning kommer att resultera i en cykellivslängd motsvarande 0,5 cykler, där en full cykel sträcker sig från 15 till 20 procent laddning upp till 100 procent. Om du sänker spänningen till 4,10 volt kan du titta på diagrammet för att se kapaciteten och laddningstillståndet ditt batteri kommer att hålla. I princip kommer du att offra en del kapacitet, vilket betyder att du inte får lika lång drifttid, vilket kan vara en nackdel för vissa. Du kan dock kompensera detta genom att köpa ett batteripaket med större kapacitet i framtiden.

Prestandaavvägningar över 4,10 volt

Den andra nackdelen är att prestandan över 4,10 till 4,20 volt per cell också kommer att begränsas. Denna prestandaförlust innebär att din motor inte kommer att nå lika höga varvtal, vilket begränsar den potentiella topphastigheten för ditt radiostyrda fordon. För mig gör det inget att offra detta när jag använder mina fordon för avslappnad körning eller flygning med en radiostyrd flygplan, eftersom jag inte fokuserar på att maximera prestanda eller drifttid i de fallen. Denna metod är dock idealisk för att förlänga livslängden på mina radiostyrda fordon, särskilt batterierna själva. 

Jag planerar inte bara att använda denna teknik för min radiostyrningsutrustning, utan jag anammar den också för andra elektroniska enheter som mina mobiltelefoner och bärbara datorer.

Att välja rätt laddningsspänning för LiPo-batteriet för cykellivslängd

Du behöver inte hålla dig till 4,10 volts gränsen; du kan välja vilken spänning som helst inom det rekommenderade intervallet. Till exempel, om du väljer 4,15 volt, motsvarar din cykellivslängd ungefär 0,71 cykler.

Låt oss sätta detta i perspektiv: om du väljer att bara ladda till 4,10 volt är det som att använda 0,5 laddningscykler, vilket i princip fördubblar livslängden på ditt batteri i termer av laddningscykler. Ett väl underhållet litium-polymerbatteripaket kan vanligtvis hålla mellan 200 och 500 cykler. Om du är noggrann med rätt skötsel — som att hålla batteriet vid en rimlig temperatur, undvika överdriven strömförbrukning och ladda med hastigheter mellan 1C och 2C — kan du maximera antalet cykler. Om du däremot missköter batteriet kan du få mindre än 200 cykler.

Hur du fördubblar livslängden på ditt batteri

Låt oss säga att du får 200 cykler från ett paket och laddar det till 4,10 volt varje gång. Genom att använda denna teknik kan du effektivt fördubbla livslängden, vilket betyder att du skulle få 400 cykler. För ett högkvalitativt batteri som är väl underhållet kan du potentiellt få upp till 500 cykler. Genom att tillämpa denna metod kan du se så många som 1 000 cykler från ett batteri i toppklass.

Detta är en betydande ökning av batteriets livslängd. Om du föredrar mer prestanda och längre drifttid och är villig att ladda till 4,15 volt, kommer du att uppnå cirka 770 cykler, som nämnts tidigare. 

Slutsats: Maximera LiPo-batteriets livslängd för kostnadseffektivitet

Sammanfattningsvis är huvudpoängen att genom att använda denna metod för att begränsa spänningen kan vi avsevärt förlänga livslängden på våra batteripaket. Eftersom batterier är dyra är det en värdefull strategi att maximera deras livslängd. Om du inte har något emot att offra lite drifttid eller prestanda kan detta tillvägagångssätt göra en märkbar skillnad. Om du vill undvika att offra kapacitet kan du alltid välja ett större batteripaket, så länge det får plats inom enhetens fysiska begränsningar och inte lägger till för mycket vikt.

Som jag nämnde tidigare är detta en enkel teknik som vi alla kan använda, förutsatt att vi är villiga att göra några prestandaavvägningar för att få längre livslängd.

Kolla in hela videon här