Время от времени я получаю вопрос от кого-нибудь на полетах в поле, и это почти всегда тот же вопрос: «Какой ток дает этот аккумулятор?» В первый раз, когда я услышал это, я не знал, как ответить, потому что вопрос не имел смысла для меня. Итак, мой ответ «Что вы имеете в виду?» - привел к еще одному вопросу о том, насколько большая емкость у батареи или как долго на ней можно летать.
На этот вопрос я попробую ответить.
Литий-полимерные (LiPo) батареи, которые мы используем сегодня в наших радиоуправляемых самолетах с электродвигателями - обычно описываются с использованием нескольких стандартных электрических терминов: «напряжение» или «количество ячеек»; "емкость"; и «ток» или «предел скорости разряда». Посмотрите на любую этикетку LiPo, и вы увидите по крайней мере эти три элемента. Эти термины не уникальны для батарей, которые мы используем в радиоуправлении; это термины, которые используются во всей электрической тематике, поэтому важно знать, что они означают и правильно их использовать.
НАПРЯЖЕНИЕ
Батарея состоит из ячеек(в простонародьи - "банок"), которые соединены
последовательно и / или параллельно, чтобы составить батарею. Напряжение любой батареи определяется химическим составом материала в ячейках батареи. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи имеют номинальное напряжение, 1,2 вольт на ячейку(банку). Свинцово-кислотные батареи имеют номинальное напряжение 2,0 вольта на банку. Типичная ячейка LiPo имеет номинальное напряжение 3,7 вольта на банку.
Общее напряжение батареи задается как кратное напряжению ячейки, поэтому шесть свинцово-кислотных элементов составляют 12-вольтовую батарею, которую мы устанавливаем в наших автомобилях. Трехэлементный последовательный (3S) LiPo(трех-баночный) обозначен как «11,1 вольт», а надпись батареи 6S (шести-баночной) «22,2 вольта». При полном заряде напряжение батареи LiPo будет около 4,2 вольта на банку(ячейку), а отсечка или минимально допустимое напряжение составляет 3,0 вольта на ячейку(банку).
На картинке выше две наклейки на аккумуляторах 5000 мАч показывают разные свойства допустимого разряда (C). Батарея Pulse показывает одну характеристику - 45C, в то время как Turnigy показывает диапазон от 25C до 50C. Хотя это не указано явно, я бы рассматривал нижнее значение(25С) как допустимый ток непрерывного разряда и верхнее(50С), как 30-секундный пиковый ток, который возможно использовать для этой батареи. Обратите внимание, что ни одна метка не указывает скорость заряда.
ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА
Емкость аккумулятора (C) описывается как сумма заряда, которую он может доставить в течение определенного периода времени, оставаясь выше напряжения отсечки и в основном определяется размером батареи. В общем, большие батареи LiPo имеют бОльшую емкость, как и большие Ni-Cd аккумуляторы. Емкость измеряется в ампер-часах (Ah) или миллиамперчасах (мАч), и это определяется количеством часов, в течение которых батарея может обеспечить заданный ток разряда. Это означает, что аккумулятор емкостью 1 Ач способен обеспечивать ток один ампер втечение одного часа до того, как он достигнет его предельного напряжения(минимально допустимого напряжения или напряжения отсечки). Он также может обеспечивать ток 500 мА в течение двух часов или два ампера в течение получаса. Промышленный стандарт для маркированной емкости аккумулятора - это одночасовая скорость разряда.
Емкость аккумулятора варьируется; это не константа. Увеличение разрядного тока уменьшит емкость аккумулятора, а также увеличит его температуру, возможно, доведя ее до экстремально допустимой в некоторых случаях.
Также стоит отметить, что мы редко используем полную емкость аккумулятора, так как это может привести к его повреждению и сократить срок его службы. Я время своих полетов, стараюсь не доводить аккумулятор до полного разряда и приземляюсь, когда аккумулятор находится вблизи напряжения хранения: 3,8 вольт на ячейку. Это оставляет около 45 процентов неиспользуемой мощности, но позволяет обеспечить запас заряда при неудачных попытках посадки, и на таких батареях легко можно зайти на второй и третий круг для того, чтобы успешно приземлиться. Это также облегчает перевод батареи в режим хранения после полетов, потому что мне не нужно ставить аккумуляторы в на зарядку после того как только я закончу летать.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ «C»
Во всех батареях емкость используется для определения нескольких других значений, таких как скорость заряда и разряда, и здесь ситуация может немного запутаться.
Зарядка аккумулятора может привести к его повреждению, поэтому производители указывают безопасную максимальную скорость заряда в кратном цикле C. При использовании LiPo аккумуляторов скорость зарядки 1C почти всегда безопасна и удобна для батарей. Некоторые производители указывают более высокие пределы скорости заряда. Например, Pulse Batteries и MaxAmps определяют скорость зарядки 5C, поэтому мне было бы удобно использовать эту скорость время от времени, особенно, когда я заражаю аккумуляторы в поле между полетами(после того, как один раз на них уже полетал). Для обычной зарядки я придерживаюсь более щадящей скорости 1С, потому что я думаю, что она помогает батареям работать дольше.
Термин «C-rate» используется для определения тока разряда батареи. Как и в случае с пределами скорости заряда, это число указывается как кратное C, такое как 20C, например. Иногда ярлык будет показывать диапазон, например 25-50C, и иногда он будет показывать непрерывные и импульсные или 30-секундные возможные пики.
Постоянная скорость C - это максимальный разрядный ток, который может обеспечить аккумулятор для полного разряда, от полной зарядки до напряжения отсечки, без повреждения батареи.
30-секундная C-скорость - это разрядный ток, который батарея может подавать для коротких импульсов до 30 секунд без повреждения батареи. Для батареи 5000 мАч 25-45C это означает непрерывный ток 125 А и импульсный ток 225 А.
Этот старый Astro Flight Whattmeter хпоказывает значение тока, напряжения и мощности, и позволяет моделисту понимать, что электрическая система находится в пределах характеристик батареи, чтобы избежать ее повреждений. Ваттметры доступны для многих производителей RC и в последнее время стали намного компактнее.
Как определяются эти максимальные токи разряда, для меня это немного загадка. Я общался с людьми в разных компаниях об этом, и нет последовательного ответа. В большинстве случаев ограничения определяются изготовителем ячейки, чтобы запретить чрезмерно высокие токи, которые могут повредить аккумулятор. Такие вещи, как клеточная химия, клеточная конструкция, межклеточные соединения, внутреннее сопротивление и размер проводов, влияют на конечный максимальный ток отдачи батареи.
Этот тренд данных от регулятора Castle Creations Edge HV 120 установленного на Top Flight Corsair показывает графики напряжения и тока его первого полета. Максимальный ток около 58 ампер и максимальная мощность менее 3000 Вт означают, что силовая система находится в пределах своих характеристик в этом полете.
Я пытаюсь установить свои модели с умеренными токовыми потребностми по причинам, которые я обсуждал ранее. Преимущество этого подхода заключается в том, что мне не нужно беспокоиться о причудливых/нестандартных C-пределах, вызывающих проблемы для меня. Если я буду поддерживать максимальный ток до 75 А или менее, то в большинстве случаев мне будет достаточно батареи, рассчитанной на 25С. Они дешевле и дольше служат, потому что их режим эксплуатации у меня редко достигает пиковых режимов.
