InfoConnector.ru

По поводу хранения LiPo аккумуляторов я прочитал массу различной информации. Везде говорится о необходимости перевода батареи в режим хранения  при длительном простое.

По сути, режим хранения сводится к заряду или разряду батареи до уровня 3,8 вольта на банку. Считается, что именно при таком напряжении батарея дольше сохранит свои свойства.

Везде говорится про длительный простой. Сколько это? День? Неделя? Месяц? Я покопался в интернете и нашел это время – 24 часа. Т.е. если вы не собираетесь использовать аккумулятор на следующий день, то его следует перевести в режим хранения.

Еще я заглянул в инструкцию по пользованию на свой аккумулятор (Lipo FLOUREON 11.1V 5500mAh 35C 3S XT60). И к моему удивлению, ничего там не обнаружил по поводу режима хранения. Более того, там не запрещается хранить аккумулятор при заряде 4,2 вольта на банку. Вот выдержка из инструкции:

Перевод:

Аккумулятор разряжается автоматически во время хранения, поэтому вы должны периодически заряжать батарею каждые три месяца. Напряжение в ячейке должно находиться в пределах от 3.7В до 4.2В.

Стандартное состояние хранения батареи: температура 20 °C ± 10 °C (оптимальная 20°C±5°C), относительная влажность: 45% -75%; Давление воздуха: 86Kpa-106KPa.

Кстати, моя инструкция сломала все стереотипы о хранении LiPo аккумуляторов. Так, на форумах, многие советуют, при длительном простое, хранить аккумуляторы в холодильнике. Температура в холодильнике около +5 градусов, что намного меньше оптимальной температуры указанной в моей инструкции.

В общем, я, как начинающий моделист, совсем запутался в режимах хранения LiPo аккмуляторов. С одной стороны инструкция от производителя, с другой – опыт многих моделистов. Поэтому, буду рад компетентным мнениям в комментариях. Напишите, как вы храните свои аккумуляторы.

А вот, мои правила хранения LiPo аккумуляторов:

• Не держать аккумулятор на полном заряде более 24 часов. Сразу после покатушек перевожу батарею в режим хранения (3,8 вольт на банку).
• Проверять заряд батареи минимум раз в месяц.
• Хранить батареи только в огнеупорном пакете.
• Хранить батареи в темной комнате (там температура всегда около 20 °C).

Перевод аккумулятора в режим хранения

Перевод литий-полимерного аккумулятора в режим хранения следует осуществлять с помощью специализированного зарядного устройства. Если в вашем зарядном устройстве нет такой функции, то есть смысл приобрести новое ЗУ, иначе рискуете разориться на аккумуляторах. О моем выборе зарядного устройства я писал здесь.

Я перевожу аккумуляторы в режим хранения с помощью зарядного устройства IMAX B6 mini, в котором для этого предусмотрена специальная функция «Storage».

Аккумуляторы LiPo, экксплуатация

В последнее время стало много вопросов по LiPo аккумуляторам. Решил написать статью про зарядку, использование и подбор LiPo аккумуляторов.

Для примера рассмотрим аккумулятор ZIPPY Flightmax 1000mAh 2S1P 20C

Все что идет до цифры 1000 — это название фирмы изготовителя или торговая марка. 

1000mAh — это емкость аккумулятора.

2S1P — 2S это количество батарей в сборке. Каждая батарея имеет напряжение около 3.7 вольта, так что напряжение такого аккумулятора равно 7.4 вольта.  1P — это количество сборок. То есть если взять 2 одинаковых аккумулятора, соединить их изолентой и спаять силовые провода параллельно (плюс с плюсом, а минус с минусом) то мы получим удвоение емкости, обозначается такая батарея 1000 2S2P и фактически равняется в эксплуатации 2000 2S1P. Обычно используют только одинарные сборки, поэтому 1P не говорят и не пишут.

20C — максимальный ток разряда, измеряется в емкостях батарей. 

Что бы посчитать сколько LiPo сможет отдать ампер при загрузке двигателем необходимо умножить Емкость на количество С и разделить на 1000 (так как емкость указана в миллиампер/часах). Максимальный ток данной батареи будет равен 20 Амперам. Для 2200 20С — 44 ампера, 1200 30С = 36 Ампер и так далее.

Но, это теоретически, реально сейчас только дорогие аккумултяоры выдают заявленные токи. Для купленных с Китая недорогих надо ориентироваться на 70-80% от максимального тока, а при длительном полете на полной токоотдаче и вовсе на 50% от заявленного.

Зарядка LiPo батарей

 

LiPo батареи заряжают током 1С это бережная зарядка,  часто на самой батарее указываются токи зарядки 2-5C. Но, это только когда спешишь, например — в полет.

Штатный зарядный ток рассматриваемой батареи  из прошлого абзаца — 1 Ампер. Для батареи 2200 — будет 2.2 ампера и тд.

Про зарядники (зарядные устройства) можно почитать в статье Обслуживание электролета

Компьютеризированный зарядник производит балансировку батареи (выравнивание вольтажа на каждой банке батареи) во время зарядки. Хотя можно заряжать 2S батареи и без подключения балансировочного кабеля (белый разъем на фото) я настоятельно рекомендую

подключать балансировочный разъем всегда! 3S и большие сборки заряжать только с подключенным баланировочным проводом! Если вы не подключите и одна из банок наберет больше чем 4.4 вольта, то вас ждет незабываемый фейерверк!

Upd:

Можно обезопасить себя и заряжать в спецпакетах — они не сгораемые и специально предназначены для снижения вреда в случае возгорания LiPo батарей.

Купить несгораемый пакет для зарядки аккумуляторов можно тут.

Есть и несгораемые сумки для хранения LiPo аккумуляторов

Купить такую сумку для LiPo можно тут. У меня есть, таскаю в ней акки в поле.

Продолжаем рассказ про зарядку LiPo аккумуляторов.

Обычно быстро заливается в аккумулятор около 90% емкости, а потом начинается дозаряд с балансировкой банок. Более заряженные и подошедшие к пределу шунтируются и заряд идет на оставшиеся банки. Именно поэтому на ней можно заряжать пару 3S батарей как одну 6S. см статью Зарядка 2-х батарей одновременно.

Батарея заряжается до 4.2 вольта на банку (обычно на несколько милливольт меньше).

 

Режим «хранение» для LiPo

На компьютеризированном заряднике можно перевести LiPo в режим хранения,при этом батарея дозарядится/доразрядится до 3,85В на банку. Полностью заряженные батареи при хранении более 2-х месяцев (может и меньше) дохнут. Проверенно на личном опыте. Говорят что и полностью разряженные тоже, но за больший срок. 

 

Я храню аккумуляторы в пластиковом чемоданчике. Это удобно. Знакомый хранит и носит в поле в вышеупомянутых пакетах. LiPo это обычная батарейка и если не замыкать контакты и не пробивать ее насквозь, то она не принесет никаких неприятностей при хранении и транспортировке.

 

Эксплуатация LiPo аккумуляторов

Разряжать аккумулятор LiPo ниже чем на 3 вольта на банку не рекомендуется — может сдохнуть. Регуляторы двигателя имеют функцию отключения двигателя при наступлении такого состояния. Я использую звуковые индикаторы. Подсоединяется в балансирный  разъем и как запищит — то пора на посадку.

При потреблении мотором тока больше того, что может отдать аккумулятор, LiPo норовит вздуться и подохнуть. Так что за этим надо следить строго! Используйте ваттметры для контроля. Достаточно замерить один раз для мотора с каждым имеющимся винтом и просто знать сколько ампер мотор кушает на данном типе винтов.

При эксплуатации есть еще один нюанс — наша батарея 1000mAh 20С. По идее отдает 20А. Моторы обычно позволяет превышать рекомендуемые токи, на 20%, впрочем я превышал и на 80% 🙂

Реально, как уже писал выше, максимальную токоотдачу батареи держат не слишком хорошо. К примеру у меня 2200 20С отдает ток в 44А всего в течении 2-3-х минут, потом идет просадка напряжения, хотя по расчетам обязана отдавать не менее 5ти минут. А новые Zippy и вовсе не отдают завяленный максимальный ток.

Так что при выборе LiPo батареи смотрим на максмальный ток заявленный для выбранного двигателя и накидываем запасец. Так для мотора который кушает 8-12А наша 1000mAh 20С вполне подойдет, а вот для 16-18А я бы выбрал или с большей токотдачей, например 25-30С или взял большей емкости, например 1600 20С. 

Кстати, сейчас появились батареи  nano-tech с токоотдачей в 80С. 

Сильноточные я ставил на большой Мустанг. Но, основное нахначение таких аккумуляторов — скоростные полеты на квадрокоптерах.

Подготовка LiPo к эксплуатации

Подготовить LiPo к эксплуатации очень просто — просто зарядите ее и все! 🙂

Данный тип батареи не имеет эффекта памяти (не нужно доразряжать перед новой зарядкой), не требуется циклировать — делать циклы заряд-разряд перед эксплуатацией.

Если вы заряжаете в поле, то стоит поискать аккумуляторы с ускоренной зарядкой, на них пишут Fast charge 2С или 5С, так например вышеупомянутые нанотеч имеют  15C на зарядку. По идее их можно заряжать током 33 Ампера! 🙂

Жаль что мой зарядник имеет максимум 5А, но и это позволит сократить зарядку с 50 минут до 20!

Если какие то ответы остались «за кадром» — пишите, обязательно дополню статью!

Константин, Радиоуправляемые Авиамодели.

InfoConnector.ru

Для питания квадрокоптера и других радиоуправляемых моделей используются специальные литий-полимерные аккумуляторы (LiPo).

Разберем составные части LiPo аккумулятора

Выглядят они так:

Смотрим на боковую поверхность аккумулятора и видим аккуратно уложенные пластины. В нашем случае их три. Это и есть источники питания. Каждый источник имеет номинальное напряжение 3,7 вольта. Соединение происходит последовательно, поэтому полное напряжение этой батареи составит 3,7+3,7+3,7=11.1 Вольт.

От нашей батареи отходят два ответвления. Первое – это питающие провода с напряжением 11,1 вольт (в моем случае). Второе, с тонкими проводами – это балансировочные проводники. Они, в первую очередь, нужны для контроля заряда батареи и подключаются к специальному разъему на зарядном устройстве. Так же балансирующий провод можно использовать для сигнализации разряда батареи и для контроля напряжений на банках, но об этом позднее.

Маркировка и основные технические параметры литий-полимерных аккумуляторов

Она из самых главных характеристик аккумулятора – емкость. Емкость измеряется в ампер-часах (Ah). Чем больше емкость аккумулятора, тем больше минут мы сможем налетать за цикл разряда аккумулятора.  Размер аккумулятора так же связан с этим параметром. Выше емкость – больше размер.

Буква S и число за ним, указывают на число пластин (банок) в аккумуляторной батарее. Чем больше пластин, тем мощней будет наш квадрокоптер.

Буква С и число перед ней указывают на возможную токоотдачу. Если умножить емкость аккумулятора на число перед буквой C, то мы получим максимальное значение выходного тока аккумулятора. Например, аккумулятор 35С с емкостью 5000Ah способен на токоотдачу  в 5000*35=175000mA=175A. К этой цифре следует относиться скептически, т.к. в большинстве случаев она сильно завышена.

Еще один важный параметр – максимальный ток заряда аккумулятора. Чем выше этот параметр, тем быстрее мы сможем зарядить наш аккумулятор. Об этой технической характеристике пишут на обратной стороне аккумуляторной батареи, но бывает и на лицевой. Ток заряда обозначается в виде буквы «С» с индексом. Так, 2С означает, что заряд можно проводить током, равным произведению цифры 2 на емкость. Если емкость нашего аккумулятора 1200mAh, то при токе заряда 2С имеем: 2х1200=2400мА=2,4А, т.е. заряд можно вести током 2,4 ампера.

В природе встречаются батареи с током заряда 1С, 2С, 5С и даже 10С. Но, по отзывам на форумах, многие пользователи производят заряд аккумулятора на токах 0,4-0,6С. По их уверениям, это продляет жизнь аккумулятора.

Недостатки литий-полимерных аккумуляторов

В одних источниках пишут о старении и малом числе циклов перезаряда (около 500) литий-полимерных батарей, в других  приводятся данные с точностью наоборот. Но везде отмечено, что LiPo батареи являются результатом совершенствования  литий-ионных аккумуляторов.

Так же считается, что литий-полимерные аккумуляторы склонны к старению. Со временем их емкость падает, поэтому прозапас их покупать не стоит.

Литий-полимерные аккумуляторы пожароопасные, как впрочем, и другие типы аккумуляторов. Возгорание может возникнуть от перезаряда, перегрева или механического воздействия.

Проверка LiPo аккумулятора после покупки

Меня, как начинающего пилота, очень заботил вопрос проверки аккумуляторной батарейки после покупки. Раннее выявление дефекта поможет мне обоснованно вернуть бракованный аккумулятор и сохранить денежные средства.

Сразу после покупки аккумулятора необходимо проверить напряжения на банках. Я использовал специальное устройство – индикатор напряжения для LiPo батарей. Для проверки достаточно подключить это устройство к балансировочному проводнику:

Еще можно проверить с помощью зарядного устройства:

Идеально, если напряжения на банках отличаются друг от друга не более чем на 0,1 вольта  и находятся в пределах 3,7…3,85 вольта. Почему именно так, я расскажу ниже.

Все плохо, если напряжение, хотя бы одной из банок, ниже чем 3,0 вольта (по некоторым источникам 3.3 вольта). Такой аккумулятор можно считать не годным к эксплуатации.

Ситуацию, когда напряжения на банках находится в пределах 3,3…4,2 вольта и присутствует большой  дисбаланс (до 0,8 вольт) тоже можно считать нормальной, но с одним условием – через несколько циклов заряда должно все прийти в норму.

Теперь о проверке емкости аккумулятора. Для проверки емкости аккумулятора необходимо сделать полный заряд аккумулятора до напряжения 4,2 на банку, а затем, разряжая, произвести замеры. Я так понял, что разряд нужно делать до трех вольт, но, как я писал выше, это не желательно, поэтому проверку емкости, по такому алгоритму, я делать не стал. 0,1 вольтом меньше или больше и аккумулятор может выйти из строя.

Я замерял емкость иначе. Если учесть, что напряжению на банках 3,8 вольта соответствует 40% заряда аккумулятора, то путем несложных вычислений можно легко найти емкость аккумулятора.

Зарядка LiPo-аккумуляторов

LiPo-аккумуляторы я заряжаю с помощью специализированного зарядного устройства с функцией балансировки. Балансировка выравнивает напряжения на банках аккумулятора, что соответствует правильному режиму работы батареи.

Ток выбираю в пределах 0,5-0,7С. Так, свои батареи с емкостью 4200 мАч и 5500 мАч я заряжаю током 2.5А и 3А соответственно.  

Хранение LiPo-аккумуляторов

Для того чтобы  аккумулятор дольше служил, в перерывах между полетами, необходимо переводить его в режим хранения.

Перевод в режим хранения осуществляется с помощью зарядного устройства. Сам процесс сводится к выводу напряжения на банках на уровень 3,7…3,85 вольта. Если использовать режим хранения, аккумулятор должен прослужить дольше.

Эксплуатация литий-полимерных аккумуляторов

Данный тип аккумуляторов довольно капризен и есть несколько обязательных требований, которые продлят жизнь ваших батарей, а так же сделают работу с ними более безопасной. Зарядка таких батарей сопряжена с рядом трудностей, не разобравшись в которых вы рискуете устроить пожар или даже взрыв.

Правила эксплуатации литий-полимерных батарей:

• Рекомендованный порог разряда батареи – 3,6 вольта на банку. Считается, что именно в таком режиме батарея прослужит дольше.
• Периодически проверяйте напряжения  на каждой ячейке аккумулятора. Опытные моделисты делают это после каждого десятого цикла разряда. Просевшая, несбалансированная ячейка может стать причиной взрыва при зарядке. Считается, что напряжение на ячейках должно отличатся не более чем на 0,1 В. Т.е. после разряда аккумулятора на всех ячейках должно быть примерно одинаковое напряжение. Если это не так, то аккумулятор использовать в дальнейшем не рекомендуется.
• Не используйте вольтметр при контроле напряжения на банках аккумулятора. В теории здесь все правильно, а вот на практике щупы соскальзывают и замыкают банки. Для этих целей используются индикаторы напряжения для LiPo батарей.
• Используйте датчик температуры при зарядке LiPo батарей. Повышение температуры на аккумуляторе – первый предвестник пожара.
• Не заряжайте аккумулятор без присмотра, даже если вы соблюли все меры предосторожности. Я с взрывами еще не сталкивался, но бывалые говорят, что следить надо.
• Батареи следует заряжать в специальных огнеупорных пакетах. В случае возгорания, это оградит окружающие предметы от огня. В магазинах можно найти специальные конверты или коробки для хранения и зарядки Lipo аккумуляторов – огнеупорные боксы. Старый дедовский способ – хранить и заряжать Lipo аккумуляторы в кастрюле.
• Используйте только специальные зарядные устройства для LiPo батарей. Но иметь правильную зарядку, еще не гарантирует успех. Необходимо правильно выбрать параметры зарядки. Пример, как заряжать  Li-po батарею, можно посмотреть здесь.
• Механическое повреждение батареи может вызвать пожар. Так что будьте внимательное при транспортировке и после аварий квадрокоптера. Периодически проверяйте свою батарею на механические повреждения.
• Вздутые батареи считаются неисправными. Их дальнейшее использование опасно и нежелательно.
• Не допускайте перезаряд батареи. Это ситуация когда напряжение на одной из банок превысит 4,2 вольта. Такая ситуация может возникнуть если выставить неправильные параметры заряда на зарядном устройстве.
• Если допустить полный разряд батареи, то она выходит из строя. В интернете есть инструкции, по которым есть вероятность восстановить такую батарею, но полностью ее реанимировать нельзя. За порог глубокого разряда принимают 3 вольта. Т.е. если разрядить одну из банок ниже порога в 3 вольта, то в ней начинаются необратимые химические процессы вызывающие разрушение батареи. На многих форумах говорят о пороге в 3.2-3,3 вольта, я ориентируюсь именно на эту цифру.
• Не допускайте  перегрев батареи. Перегрев может возникнуть при перезаряде, при коротком замыкании или просто от солнечных лучей. Посмотрел данные на различных источниках и теперь могу сказать, что критической температурой можно считать порог в 60°С. Ну, а контроль нужно вести так, чтобы температура на аккумуляторе не превышала +40°С. Данные эти приблизительные и для разных батарей они могут отличаться.
• Для того чтобы избежать пожара необходимо использовать специализированные зарядные устройства, желательно в связке с датчиком температуры и с возможностью балансировки. Бывалые моделисты рекомендуют использовать только качественные и оригинальные зарядные устройства.

Как выбрать LiPo аккумуляторы для квадрокоптера — Все о квадрокоптерах

Аккумулятор для квадрокоптера, расшифровка маркировки

Как выбрать LiPo аккумулятор для квадрокоптера, расшифровка маркировок и какой выбрать аккумулятор именно для вашего дрона. Все объяснения в данной статье будут на основе LiPo аккумулятора Infinity 1500mAh 4SP1.

Давайте разберем подробнее всю маркировку этого аккумулятора.

LiPo — Литий-полимерный аккумулятор (литий-ионный полимерный аккумулятор (lithium-ion polymer battery))

У нас есть аккумулятор Infinity 1500mAh, выглядит вот так:

Итак, слово Infinity это обычное торговое название и никакой полезной информации не несет.

• 1500 mAh— это емкость аккумулятора, которая измеряется в миллиампер в час, чем выше емкость, тем дольше будет летать квадрокоптер, но также увеличивается и вес аккумулятора.
• 4S – количество элементов в аккумуляторе, в нашем случае таких элементов 4. Пилоты и радиолюбители их называют «банками». Каждая банка имеет напряжение примерно 3.7V, а в сумме все 4 выдают ток 14.8V
• 1P – количество блоков в сборке, в нашем случае это 1 блок. Если было бы написано 2P, то это означало бы 2 блока в сборке, а простым языком – берем 2 таких аккумулятора, припаиваем провода параллельно плюс к плюсу, минус к минусу и у нас получается аккумулятор не 1500mAh, а 3000, но с тем же самым напряжением 14.8v.
• 70С – максимальный ток разряда, который может выдать аккумулятор.

 

Как выбрать LiPo аккумулятор для квадрокоптера

Для этого нужно задать вопрос, какой квадрокоптер вы собираете? Почему именно собираете? — Потому что для готового дрона вы бы не задавали такой вопрос, так как ответ дан производителем, да и у вас скорее всего уже есть LiPo аккумулятор от покупного готового дрона.

Какой дрон вы собираете:

• Съемочный/долголет/дальнолет;
• Гоночный.

Съемочный квадркоптер (самосборные):

Гоночный квадрокоптер:

Отличия думаю понятны — съемочный дрон большой, тяжелый, может поднять много оборудования, также он гораздо менее маневренный и медленный. Гоночный — маленький, легкий, очень маневренный и очень мощный (в плане скорости).

И так, вы собираете гоночный квадрокоптер, поэтому вам нужен для эффективных и приятных полетов аккумулятор с такими критериями:

• Рейтинг не менее 70С;
• Сколько S должно быть у аккумулятора, или сколько банок в аккумуляторе в зависимости от размера рамы вашего дрона:
  — 180-220 мм и 220-250 мм — 4S, 5S и 6S Lipo.
  — 150-180 мм и 120-150 мм — 2S, 3S и 4S Lipo.
  — 90-120 мм — 1S, 2S и 3S Lipo.
• Емкость должна быть не более 1500mAh для дронов с рамой от 220 мм до 250 мм, так как все что выше будет уже тяжелым, дрон потеряет маневренность, причем значительно. Да, вы можете на раму 220 или 240 поставить LiPo аккумулятор 6S с огромной токоотдачей (не забудьте регуляторы соответствующие поставить), но емкость все равно должна быть до 1500mAh.
  Хорошая емкость:
  — 1300 и 1500 (1550)mAh для рам 180-250 мм;
  — 800-1300mAh для рам 120-180 мм;
  — 80-800mAh для рам 90-120 мм.
  

Вам может помочь и эта таблица зависимости аккумулятора от размера рамы:

Читайте также: Как выбрать раму для квадрокоптера — основы и советы

При полетах на LiPo 4S 1300 и 1500mAh уже ощущается разница в весе, дрон реально становится тяжелым, хотя разница в полете по времени — всего минуты 2.

LiPo аккумуляторы для съемочных дронов, долголетов и дальнолетов. Тут все проще — выбирать нужно большую емкость, например 5000 или 6000 mAh, с бОльшей емкостью дрон будет слишком тяжелым и вес/эффективность будут стремиться к отрицательному значению. По рейтингу С — вполне хватит 30С, так как для съемочных дронов используют маломощные двигатели, потому что там не нужен большой крутящий момент.

Почему рейтинг С не менее 70?

Рейтинг отображает токоотдачу и если она маленькая, то вашим двигателям просто не хватит энергии, чтобы взлететь. Видел сборки у других пилотов, которые рассчитаны на 4S, но они ставили 3S, в итоге дрон при попытке взлететь сразу переворачивался. Ставишь ему 4S и дрон летает как надо.

Как считается рейтинг С

Берут аккумулятор, подключают к стенду или аппаратуре, снимают пиковый момент токоотдачи, то есть сколько он сможет выдать ампер в один момент.

Рейтинг считается по формуле:

Где 105 это амперы, которые показал прибор при измерении, а 1500 — емкость аккумулятора в mAh. Так мы узнаем рейтинг.

А чтобы узнать сколько LiPo аккумулятор может выдать ампер, считаем по формуле:

Где 1500 — емкость аккумулятора в mAh, а 70 — это рейтинг аккумулятора Так мы узнаем сколько ампер может выдать наш аккумулятор.

А чтобы понять, хватит ли вам этой энергии — смотрим на сколько Ампер вы купили или купите регуляторы оборотов (ESC), обычно пилоты собирают дроны на регуляторах мощностью 20-30А. Если на 20А, то 20*4 = 80А, энергии хватит, если 30*4 = 120А, регуляторы рассчитаны на более высокие токи и нужен аккумулятор с рейтингом 80С, но их мало в продаже.

 

Как заряжать (липо) LiPo аккумуляторы

Для того, чтобы зарядить LiPo аккумулятор, необходимо специальное зарядное устройство, например, IMAX B6 mini. В чем отличие от обычных зарядок? В многобаночных аккумуляторах необходим тщательный контроль за зарядом всех банок, чтобы заряжались одинаково все банки. Каждая банка заряжается до напряжения в 4.2V, и если одна из 4 банок перезарядится и будет, например, 4.4, то эта банка скорее всего воспламенится или вздуется, вот для этого и используются такие компьютеризированные зарядные устройства. К тому же, в таких есть обычно много программ для различных типов аккумуляторов.

Читайте также: Как выбрать зарядное устройство LiPo для квадрокоптера? Советы и примеры

Заряжают обычно токами 1С, т.е. в нашем случае емкость 1500, значит можно спокойно заряжать током в 1,5 ампера. Если нужно быстро зарядить, то на батарее указывается максимально допустимый ток, но лучше не заряжать токами больше 3С, то есть, 4,5А.

Кстати, важная информация, для того, чтобы уберечь себя от пожара, продаются специальные огнеупорные пакеты, подключаете LiPo аккумулятор к зарядке и помещаете его в пакет. Также есть и кейсы. Это отличный способ обезопаситься, если нет возможности контролировать процесс заряда лично. Они бывают вот такие и такие.

У каждого аккумулятора есть балансировочные провода, они белого цвета со штекером, на нашей батарее их 5. Также в зарядном устройстве есть и соответствующий режим BALANCE, т.е. балансировка. Рекомендуется всегда заряжать в этом режиме, тогда аккумуляторы прослужат дольше.

 

Как хранить LiPo аккумуляторы

Это важный момент, на который следует обратить пристальное внимание. Если просто зарядить LiPo аккумулятор до конца и не использовать его — он придет в негодность. Если раздрядить и тоже не использовать — тоже придет в негодность, причем это произойдет в течение 1-2 месяцев. Нужна золотая середина.

В зарядном устройстве IMAX B6 mini (я пользуюсь таким, оригиналом, поэтому все на этом примере) есть специальный режим STORAGE т. е. хранение, в этом режиме каждая банка заряжается или разряжается до 3.85V на банку. При таком напряжении в аккумуляторе все химические процессы происходят на минимальном уровне, в следствии чего, аккумулятор прослужит намного дольше.

После того, как вы переведете аккумуляторы в режим хранения, положите их в холодильник, при низкой температуре процессы замедлятся еще больше. Я храню в холодильнике и полностью заряженные аккумуляторы, но при условии, что использую их в течение 1-2 дня.

 

Эксплуатация LiPo аккумуляторов

Есть несколько моментов, с которыми нужно быть осторожным при использовании аккумуляторов LiPo.

1. Старайтесь не летать там, где очень твердая поверхность, так как при падении может произойти повреждение оболочки и после этого воспламенение. Но если вы уже с опытом — никаких советов больше нет.
2. В остальном ничего такого особенного нет — естественно не разбирайте его, соблюдайте полярность, не заряжайте «левыми» и не предназначенными для LiPo зарядниками. Летать можно как угодно, если конечно вы не поставите 3S 50C 1300mAh аккумулятор на регуляторы оборотов 30А с мощными двигателями, скорее всего за несколько попыток взлететь и дать газа — он максимально быстро выйдет из строя.

Подготовка аккумулятора к полету, есть ли у LiPo эффект «памяти»?

Никакой подготовки делать не нужно, зарядил и полетел. У lipo нет «памяти» и не нужно делать цикл разряд-заряд, можно дозаряжать и доразряжать, ничего ему не будет.

 

Рекомендованные LiPo аккумуляторы

Хорошие аккумуляторы для гоночных квадрокоптеров на раме 220-250 мм. Особо рекомендуем к покупке Infinity и TATTU:

 

 

 

Если вы нашли ошибку или ссылку, которая не работает, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

fpv4me | Какие бывают LiPo аккумуляторы?

Коптеры «заправляются» литиевыми аккумуляторами, которые могут хранить и быстро выдать очень много энергии. В этом руководстве мы разберем маркировку LiPo аккумуляторов и посмотрим, как безопасно с ними обращаться.

Что нужно знать про Литий-полимерные аккумуляторы?

Литий-полимерные аккумуляторы часто обозначаются как LiPo, у них высокая плотность хранения энергии, очень большие разрядные токи и небольшой вес, все это делает их отличными кандидатами для использования в радиоуправляемых моделях.

Прочитав эту статью до конца, вы разберетесь в основных характеристиках этих аккумуляторов.

Напряжение и количество ячеек (S)

Lipo аккумуляторы, используемые в моделизме собраны из отдельных ячеек (или банок), соединенных последовательно (от английского serial — S). Каждая банка имеет номинальное напряжение 3.7 Вольта. Следовательно, говоря про напряжение аккумулятора, часто ссылаются на количество банок из которых он состоит («S«).

1S = 1 банка = 3.7 В
2S = 2 банки = 7.4 В
3S = 3 банки = 11.1 В
4S = 4 банки = 14.8 В
5S = 5 банок = 18.5 В
6S = 6 банок = 22.2 В

Например, аккумулятор с напряжением 14.8 В, мы можем назвать, четырех баночным или «4S».

Напряжение напрямую влияет на обороты бесколлекторных двигателей, следовательно, для увеличения скорости квадрокоптера вы можете использовать аккумулятор с бОльшим числом банок, если конечно мотор и регулятор оборотов (да и другая электроника) выдержат повышенное напряжение (вот тут можно почитать про использование 3S и 4S аккумуляторов на коптерах, англ).

Но аккумулятор с бОльшим числом банок, но той же емкости будет тяжелее, т.к. банок просто больше. Чтобы получить аккумулятор 4S 1000мА*ч, вы можете просто соединить последовательно два аккумулятора 2S 1000мА*ч или один 3S 1000 мА*ч и один 1S 1000 мА*ч.

Номинальное напряжение литиевых аккумуляторов — 3.7 В. Однако это не то напряжение, которое выдает аккумулятор будучи полностью заряженным или полностью разряженным. Это число используется производителями и находится примерно посередине рабочего и безопасного диапазона напряжений, так что в этом есть какой-то смысл.

Lipo разработаны для безопасной работы в диапазоне напряжений от 3 В до 4.2 В. Разряд ниже 3 В может вызвать необратимые изменения, потерю емкости или даже повредить аккумулятор. Перезаряд выше 4.2 В опасен и, как правило, приводит к возгоранию аккумулятора.

Однако есть смысл прекращать разряд аккумулятора при напряжении 3,5 В, с целью увеличения срока его службы. Например, для 3S макс. напряжение будет 12,6 В, а приземляться стоит при падении напряжения до 10,5 В (т.е. 3.5 В на банку).

Емкость литий-полимерного аккумулятора

Емкость измеряется в мА*ч (миллиампер в час). «мА*ч» по сути означает каким током нужно разряжать аккумулятор, чтобы он разрядился за 1 час.

Например, имеется аккумулятор 1300 мА*ч, потребуется ток 1,3 А чтобы разрядить его за 1 час. Если ток будет удвоен (т.е. 2,6 А), тогда время разряда сократится вдвое (1,3 / 2,6 = 0,5). Если разряжать током 39А, то аккумулятор разрядится за 2 минуты (1,3 / 39 = 1 / 30 часа или 2 минуты).

Увеличение емкости аккумулятора позволит увеличить полетное время, но вес и размер аккумулятора тоже увеличится. Нужно искать компромисс между емкостью и весом, которые влияют на полетное время и управляемость коптера.

Увеличение емкости также позволит увеличить разрядный ток, подробнее читайте ниже.

Токоотдача, C-рейтинг

Зная С-рейтинг и емкость аккумулятора можно вычислить безопасный максимальный разрядный токаккумулятора.

Максимальный разрядный ток = C-рейтинг * Емкость

Например: аккумулятор 1300 мА*ч 50С будет иметь максимальный разрядный ток 65А

В большинстве случаев указывается два числа — постоянный ток (Continuous) и пиковый (burst). Пиковый рейтинг — это ток который может отдать аккумулятор только кратковременно (ориентировочно 10 секунд).

Вот статья на английском, объясняющая важность C-рейтинга. Несмотря на то, что этот параметр очень важен, но в наши дни ему не всегда можно верить (все врут (с) доктор Хаус, прим. перев).

Разъемы

Логично, что разъем у аккумулятора должен подходить к разъему на коптере. Если коптера у вас еще нет, выберите один из разъемов и используйте его везде.

Lipo аккумуляторы идут с 2 разъемами: балансирный разъем и основной силовой разъем (за исключением аккумуляторов 1S, у них всего 1 силовой разъем). Существует несколько видов разъемов. Отличаются в основном по форме, весу и допустимому максимальному току.

Разъемы 1S аккумуляторов

Разъемы 1S аккумуляторов очень маленькие, а максимально допустимый ток не очень большой. Они в основном используются в коптерах с коллекторными моторами.

Разъемы аккумуляторов 2S-6S

В этой категории аккумуляторов побольше видов разъемов, не все здесь перечислены. Многие из них используются не часто, так что не стоит о них беспокоиться. Для мини коптеров самый популярный разъем это XT60.

Однако XT60 рассчитан на токи до 60А, а коптеры потребляют все больше и больше, так что скоро популярность обретут и другие разъемы.

JST		В основном 2s
XT30 XT60 XT90		От 2s до 6s

Балансировочный разъем

Этот разъем используется для балансировки аккумулятора при заряде, т.е. для того чтобы убедиться, что все банки заряжены одинаково.

Количество проводов зависит от числа банок, 3 провода у аккумулятора 2S, при увеличении числа банок, количество проводов также увеличивается.

Внутреннее сопротивление

У всех аккумуляторов имеется внутреннее сопротивление, и у разных ячеек одного аккумулятора оно может отличаться. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем лучше (позволяет выдать больший максимальный ток).

На этикетке обычно не указывают внутреннее сопротивление, потому что оно может меняться со временем. Его можно измерить специальными инструментами, некоторые зарядники Lipo аккумуляторов тоже умеют это делать.

Подробнее про внутреннее сопротивление можно узнать из статьи про C-рейтинг (англ).

LiHV

LiHV — это разновидность Lipo аккумуляторов, HV обозначает High Voltage (высокое напряжение). Плотность энергии у них выше, чем у традиционных Lipo аккумуляторов, их можно заряжать до 4,35 В на ячейку. Однако отзывы об их живучести противоречивые, т.е. они могут деградировать быстрее чем обычные LiPo.

Как заряжать Lipo аккумуляторы

Виды заряда

• Заряд с балансировкой (Balance charge). Зарядник оценивает напряжение каждой банки и может заряжать их по отдельности так, чтобы итоговое напряжение было у всех одинаковым. Это рекомендуемый и самый безопасный режим заряда литиевых аккумуляторов.
• Быстрый заряд (Direct или Fast Charge) — заряд производится через основные силовые клеммы аккумулятора, зарядное устройство не следит за напряжением на банках. Обычно такой заряд идет быстрее, но в результате можно получить разное напряжение на банках, а итоговый заряд не достигнет 100%.
• Режим хранения (Storage charge) — зарядник доводит напряжение на каждой банке до напряжения при котором можно долго хранить аккумулятор, это примерно 3,8-3,85 Вольт на банку.
• Разряд (Discharge) — полный разряд аккумулятора (обычные зарядники разряжают значительно дольше, чем заряжают).

Зачем балансировать?

Все банки в аккумуляторе немного отличаются друг от друга. После разряда, вы скорее всего заметите, что у них немного разное напряжение.

Если мы будем заряжать разбалансированный аккумулятор напрямую, без контроля напряжения каждой банки, то некоторый из них в конце заряда будут иметь напряжение ниже 4,2 В (не полный заряд), но, что еще хуже — другие могут иметь напряжение БОЛЬШЕ 4,2 В. Как я уже упоминал, напряжение Lipo не должно превышать 4,2 Вольта, иначе банка становится опасной. Помните, перезаряд — это очень опасно!

Большинство современных зарядных устройств позволяют заряжать с балансировкой, и автоматически следят за перенапряжением.

Выбор зарядного устройства для Lipo аккумулятора

Существует несколько критериев выбора зарядного устройства, вот статья на английском. В ней описываются параметры устройств, и показывается как выбрать подходящий ток заряда.

Безопасность

Неправильная эксплуатация литиевых аккумуляторов может привести к пожару. Пожалуйста внимательно прочтите эти правила прежде чем начинать использовать Lipo.

• Хватайте аккумулятор не за провода, а за сами банки, иначе можно выдрать провода в месте пайки (особенно легко вырвать провода к балансирному разъему, и ими же закоротить банки, прим. перев)
• Заряжайте в безопасном месте. Очень важно найти огнестойкое место для заряда аккумуляторов. Неплохой вариант — использование специальных огнестойких пакетов (так называемые Lipo-safe bag). Лично я использую Ammobox

• Не заряжайте аккумуляторы сразу после использования, дайте им время остыть
• Рекомендуется заряжать током 1С или даже меньшим
• Не оставляйте заряжающийся аккумулятор без присмотра, периодически проверяйте не начал ли аккум нагреваться или вздуваться, если начал — прекращайте заряд
• Никогда не используйте и не заряжайте поврежденные аккумуляторы
• Проверяйте параметры заряда — число ячеек (банок)
• Не перезаряжайте аккумуляторы, обычно об этом заботится зарядник, но не плохо иногда проверять напряжение вольтметром
• Не оставляйте аккумуляторы на солнце

Параллельная зарядка — это не самый безопасный способ заряда Lipo аккумуляторов, но, вероятно, самый быстрый для хоббийщиков. Этот способ позволяет заряжать сразу несколько аккумуляторов, вместо последовательного заряда по одному. Однако все это вы делаете на свой страх и риск.

Подробнее читайте в отдельной статье (англ).

Заряжаем аккумуляторы 1S

Заряд 1S аккумуляторов немного отличается от заряда больших аккумов. Вы скорее всего заряжаете несколько аккумуляторов 1S параллельно, используя плату для параллельной зарядки. Но я нашел хороший и более быстрый способ зарядки — самодельный кабель для сборки нескольких 1S аккумуляторов последовательно, для получения одного аккумулятора 3S, 4S или даже 6S.

Более подробно про такой кабель читайте на форуме (англ).

Советы по использованию Lipo аккумуляторов

Когда приземляться?

Самый частозадаваемый вопрос от новичков: «при каком напряжении аккумулятора лучше приземляться?». Я бы сказал при напряжении 3,5-3,6 Вольт.

По мере разряда, напряжение на аккумуляторе падает не линейно (черная линия), оно резко падает в районе 3,5-3,6 вольт на банку. И если вы все еще не приземлились, риск переразряда аккумулятора сильно увеличивается.

Как хранить литиевые аккумуляторы?

Если вы планируете довольно долго не использовать аккумуляторы (неделю или больше), то нужно:

• перевести их в режим хранения, напряжение 3,8-3,85В на банку
• убрать их в специальный защитный пакет
• хранить при комнатной температуре

При напряжении 3,8-3,85 Вольт, емкость аккумулятора примерно составляет 40-50%, и это наиболее стабильное состояние аккумулятора. Вот почему все новые аккумуляторы приходят наполовину заряженными.

Долгое хранение полностью заряженных аккумуляторов не только не безопасно, но еще и ведет к их деградации. Если вы летаете каждые несколько дней, то это не проблема.

LiPo Safe Bag (огнестойкие пакеты для литиевых аккумуляторов)

Lipo safe bags — нужны всем! Их можно использовать как для хранения, так и для заряда аккумуляторов. Они специально разработаны для того, чтобы сдержать огонь при воспламенении аккумулятора.

Что делать с переразряженными аккумуляторами?

Частенько зарядники отказываются заряжать переразряженные аккумуляторы. Мой совет — выкинуть такие аккумуляторы. Однако есть несколько способов попытаться оживить их (англ), но их использование — на ваш страх и риск.

Путешествуем с LiPo

Большинство авиакомпаний и аэропортов разрешают проносить литиевые аккумуляторы в качестве ручной клади. Пара моментов, которые лучше учесть заранее:

• проверьте правила перевоза Lipo аккумуляторов в выбранной авиакомпании
• не сдавайте аккумуляторы в багаж
• держите аккумы в режиме хранения
• замотайте разъемы изолентой и храните их в огнестойких защитных пакетах
• никогда не путешествуйте с поврежденными аккумуляторами!

Более подробно можно прочитать в статье на английском.

Утилизация литиевых аккумуляторов

Когда утилизировать?

У литиевых аккумуляторов ограничено количество циклов эксплуатации, каждый раз, когда вы заряжаете и разряжаете аккумулятор он проходит один цикл. Постепенно аккумулятор теряет возможность выдавать большие токи (возрастает внутреннее сопротивление) и падает емкость. Говорят, что обычный LiPo аккумулятор живет более 300 циклов, если конечно за ним следить как следует (см. правила выше). Но в моем случае — будет чудо, если я его не разобью к тому времени 🙂 Нет четкого критерия, когда наступает пора утилизировать, но лично я избавляюсь от аккумулятора, когда емкость падает до 80% или если он вздувается.

Как утилизировать?

Старые и поврежденные аккумуляторы нужно правильно утилизировать. Более подробно читайте в статье про утилизацию. Подчеркну: никогда не прокалывайте аккумуляторы! Это вызывает огонь!

Обкатка литиевых аккумуляторов

Обкатка аккумуляторов — спорная тема. Идея в том, что для новых аккумуляторов нужно провести несколько циклов медленного заряда и разряда прежде чем полноценно использовать их. Лично я пробовал так поступать, но не заметил разницы.

Прочие термины, относящиеся к литиевым аккумуляторам

• напряжение отсечки (cut-off voltage) или напряжение полностью разряженного аккумулятора — 3,0 В
• Один цикл — это заряд и разряд аккумулятора. Время жизни аккумулятора определяется числом допустимых циклов заряд/разряд
• Уровень заряда или в англ. state of charge — оставшаяся энергия, от 0 до 100%
• Burst C-rating — пиковый C-рейтинг — определяет максимальный разрядный ток на короткий промежуток времени (порядка 10 секунд)

Подведем итоги

Надеюсь, в этой статье вы нашли что-то полезное. Однако, я не утверждаю, что это все что вам нужно знать. Вперед, к новым знаниям!