виды и особенности. - Магазин радиоуправляемых моделей

Первыми аккумуляторами для радиоуправляемых моделей были именно никель-кадмиевые
(NiCd) батареи. Электрические двигатели некоторых моделей потребляют значительные токи
и только NiCd батареи могли их обеспечить.
Наиболее распространённый размер NiCd элементов: диаметр 22 мм, длина 42 мм.
Максимальная емкость до 2400 ма/ч., а разрядные токи - 20-40 ампер, но бывают и больше.
Зарядка NiCd аккумуляторов
Зарядка силовых аккумуляторов отличается от зарядки обычных. Для зарядки используют ток
заряда 1.5С - 2.5С (С - емкость аккумулятора). Продолжительность зарядки силовых
аккумуляторов 20 - 40 минут. В конце зарядки напряжение на элементе быстро возрастает, а
затем начинает снижаться. По этому пику напряжения зарядные устройства и определяют, что
процесс быстрой зарядки пора прервать. После этого проводится второй короткий цикл
заряда,
для
более
полной
накачки
батареи.
Важно! Во время зарядки контролируйте температуру аккумулятора, она не должна
превышать 45 градусов.
Цены на различные зарядные устройства для NiCd аккумуляторов отличаются очень сильно.
В случае, когда вам необходима максимальная отдача от аккумуляторов, например для
спортивных соревнований, придётся купить хороший компьютерный зарядник, с
регулируемым током и возможностью разряда. В остальных случаях можно обойтись более
дешевыми моделями.
Ещё одна важная особенность зарядки NiCd. Желательно всегда обеспечивать полный цикл
заряда/разряда. Это позволит аккумулятору прослужить дольше.
Разряд NiCd аккумуляторов
После того, как батарея отработала, ее обязательно нужно разрядить. Если этого не сделать и
сразу начать зарядку, то у аккумуляторов станет проявляться эффект памяти, т.е. напряжение
на банках при заряде немного повышается, а реальная емкость упадёт.
Если в вашем заряднике нет встроенного разрядника, то можно воспользоваться лампочкой
накаливания на 12в и ток 3 - 10 ампер. Отключить лампу нужно когда спираль будет еле
тлеть. Если этого не сделать и ждать дальше, то есть риск, что из-за разброса емкостей
некоторые элементы батареи окажутся реверсированными, т.е. немного заряженными в
обратной полярности.
Использование NiCd аккумуляторов
В отличии от NiMH и Li-Po аккумуляторов, NiCd не требую настолько осторожного
обращения. Учитывать все тонкости стоит только при подготовке к соревнованиям. NiCd
батареи в начальный момент выдают немного повышенное напряжение, постепенно
приходящее в норму. И если батарею заряжать большим током, то аккумулятор будет
выдавать повышенное напряжение дольше, хотя общее время отдачи энергии сократится. И
наоборот. Таким образом, в зависимости от условий использования, можно подбирать ток
зарядки.
Помните, что нельзя гонять батарею до самого конца, когда мотор перестаёт крутиться.
Также нельзя резко охлаждать нагретую батарею, это существенно сократит срок службы.
Хранение NiCd аккумуляторов
NiCd должны хранится в разряженном состоянии. После длительного хранения батареи
необходимо прогнать 2-3 цикла заряд/разряд током 3-5A, чтобы она вошла в рабочий режим и
работала с полной отдачей.
Помните что кадмий, содержащийся в NiCd батареях, по токсичности не уступает ртути,
поэтому просто выбрасывать их нельзя, а нужно сдать в пункт переработки.
NiMH или никель-металгидридные аккумуляторы появились уже давно, и долгое время
использовались в различных устройствах, но не в радиоуправляемых электромоделях. Это
было связано с технологическими ограничениями по разрядным и зарядным токам. Но в 1999
году компания Panasonic выпустила батарею с емкостью 3000 ма/ч и характеристиками
подходящими большинству электромоделей. Новые аккумуляторы могли отдавать ток до 30
ампер. NiMH аккумуляторы имеют большую удельную емкость, чем NiCd того же размера.
Современные NiMH аккумуляторы могут иметь как маленькую, так и большую (более
5000mAh) емкость, а также различное рабочее напряжение.
Зарядка NiMH аккумуляторов
Имеет свои важные особенности. Ставить на зарядку аккумулятор, который разряжен
например на половину - нельзя. В этом случае необходимо его полностью разрядить (до
значения 0.9v на банку) и только после этого ставить на зарядку. Если данное правило не
соблюдать, аккумулятор достаточно скоро порестанет заряжаться полностью.
Для зарядки таких аккумуляторов необходимо использовать зарядное устройство,
предназначенное именно для этого типа аккумуляторов, т.к. при неправильном заряде можно
заметно сократить срок ее службы или вообще вывести батарею из строя.
Заряжать NiMH рекомендуется током составляющим 10% от емкости. При этом бывает, что
при больших токах заряда и высокой температуре воздуха банки перегреваются, в этом случае
производите зарядку током меньше нормы.
Важно помнить, что перед началом зарядки аккумулятору нужно дать остыть, а во время
зарядки следить, чтобы температура батареи не превышала 45 градусов. Резко охлаждать
NiMH аккумуляторы нельзя, поэтому для охлаждения или используйте вентилятор или просто
подождите пока он остынет.
Окончание зарядки происходит по стандартному пиковому методу, когда напряжении спадает
в конце заряда. У NiMH батарей этот пик выражен очень слабо, именно по этому к зарядным
устройствам предъявляют более высокие требования по контролю напряжения. В случае если
ваш зарядник имеет регулируемую чувствительность пика, то ее нужно установить в 0.02-0.03
вольта для 6-баночной батареи.
Проводить зарядку нужно в обычном линейном режиме, когда ток заряда остается
постоянным на протяжении всего процесса. В большинстве зарядников этот режим является
стандартным, а в некоторых вообще единственно возможным.
Важно помнить, что NiMH аккумуляторы крайне отрицательно относятся к перезаряду.
Поэтому их нельзя подпитывать слабым током по окончании основного заряда. Некоторые
дешевые зарядники переходят в этот режим автоматически после окончания основного
заряда, поэтому долго держать батареи в таких зарядных устройствах не стоит.
NiMH батареи можно дозаряжать в заряднике повторно за несколько минут до использования.
Это немного снижает долговечность батареи, но позволит максимально полно использовать
всю энергию аккумулятора. Выполнять такую дозарядку следует после того, как аккумулятор
остыл после основной зарядки. Но вот дозаряжать аккумулятор несколько раз уже нельзя т.к.
NiMH аккумуляторы очень не любят перезаряд. Проводить добивку рекомендуется только на
хороших зарядниках с высокой чувствительностью. При этом чувствительность пика
напряжения нужно увеличить до 0.01 вольта для 6-баночных батарей.
Хранение NiMh аккумуляторов.
Когда NiMH батарею нужно хранить без использования дольше, чем 1 месяц, то ее надо
обязательно зарядить хотя бы на 50% емкости. И раз в 1-2 месяца нужно проводить разряд и
заряд на 30-60% емкости.
Современные электронные устройства развиваются очень быстро, а вместе с ними
развиваются и аккумуляторные батареи для радиоуправляемых моделей. На смену NiCd и
NiMh приходят литиевые аккумуляторы. При схожем весе они обладают большей ёмкостью, а
также значительно большими токами разряда. И конечно удобство пользования! Литиевые
аккумуляторы можно заряжать как из разряженного состояния, так из частично заряженного.
Существет несколько видов литиевых аккумуляторов: литий-ионные (Li-Ion) и литийполимерные (LiPo, Li-Po или Li-Pol). Основное отличие это тип используемого электролита. В
LiIon применяется гелевый электролит, а в LiPo специальный полимер, насыщенный
литийсодержащим раствором. Сейчас наиболее распространены литий-полимерные
аккумуляторы.
Литий-полимерные аккумуляторы при схожем весе могут превосходить по энергоемкости
NiCd батареи в 4-5 раз, а NiMH в 3-4 раза. Количество рабочих циклов около 600-1000 в
зависимости от производителя и условий эксплуатации. Как и все другие типы
аккумуляторов, литиевые батареи подвержены старению и со временем теряют до 20% своей
ёмкости. Емкость данного вида аккумуляторов зависит от характеристик каждого элемента, а
напряжение от их коллечества.
Литий-полимерные аккумуляторы можно разделить на 2 подвида: обычные и
быстроразрядные (Hi discharge). Главное отличие в максимальном разрядном токе который
способе выдавать аккумулятор. Он указывается или в амперах, или в единицах емкости
аккумулятора, обозначаемой букой “С”. Максимальный ток разряда обычных аккумуляторов,
обычно не превышает 3С, при этом быстроразрядные аккумуляторы способны выдавать ток
разряда до 50С. Отличаются быстроразрадные батареи немного большим весом могут иметь
особую маркировку, где в названии после цифр емкости есть буквы HD или HC. Стоимость
литий-полимерных аккумуляторов выше стоимости NiMH батарей, но разница в технических
характеристиках того стоит.
Использование литий-полимерных аккумуляторов
Использование литий-полимерных аккумуляторов позволяет увеличить время работы модели
и снизить вес батареи, что важно в радиоуправляемых самолетах и вертолетах. Особенно
незаменимы литиевые аккумуляторы при использовании в сверхмаленьких комнатных
самолетах и вертолетах.
LiPo аккумуляторы в твердых корпусах применяются во всех современных радиоуправляемых
машинах, ведь только они способны обеспечить необходимые токи при использовании
сверхможных бесколлекторных электромоторов.
Зарядка литий-полимерных аккумуляторов
Заряжать LiPo аккумуляторы рекомендуется с помощью качественных профессиональных
зарядников способных точно отслеживать выдаваемые токи и состояние заряжаемого
аккумулятора. В целом заряд осуществляется по достаточно простому алгоритму - заряд от
источника постоянного напряжения 4.20 вольт/элемент. Заряд считается оконченным, когда
ток заряда упадет до 0.1-0.2С.
Для того, чтобы заряжать литиевые аккумуляторы с количеством элементов более 1
(напряжение больше 3.7v) необходимо использовать зарядное устройство с балансиром. Для
этого на аккумуляторе кроме толстых силовых, есть отдельные тонкие провода. В течении
долгой эксплуатации батареи ее элементы из-за изначального небольшого разброса емкостей
становятся несбалансированными - какие-то банки “изнашиваются” раньше других и теряют
свою емкость быстрее. При большем числе банок в батарее процесс идет быстрее.
Использование балансира, позволяет заряжать каждую банку одинаково, что положительно
влият на ресурс аккумулятора и его рабочии характеристики.
Зарядные устройства также можно разделить на 2 подтипа, первый это простые, не
компьютерные зарядники, с невысокой ценой, второй это дорогие универсальные
предназначенные для различных типов аккумуляторов, в том числе и для LiPo и Li-Ion. К
зарядным устройствам предъявляются достаточно жесткие требования по точности
поддержания напряжения в конце заряда - не хуже 0.01 на банку.
Простые зарядные устройства обычно имеют светодиодную индикацию заряда. Главное
достоинство цена, а недостаток не очень высокая точность определения окончание заряда и
низкие токи заряда.
У более дорогих универсальных зарядников возможности намного шире, большинство из них
показывает и напряжение и ток и емкость которую аккумулятор уже получил в процессе
зарядки.
Важно! Необходимо правильно выставить на заряднике количество банок в батарее которую
вы заряжаете, а также ток заряда. Обычно он равен 1С. При необходимости и если ваш
аккумулятор для этого предназначен, можно заряжать большими токами, но при этом
необходимо контролировать температуру аккумулятора. В целом для LiPo аккумуляторов
работает следующее правило, чем больше ток зарада, тем меньше общий ресурс.
Эксплуатация LiPo аккумуляторов и важные меры предосторожности
Литий-полимерные аккумуляторы являются самыми требовательными в плане обслуживания
и использования. При неправильной или неосторожной эксплуатации такой аккумулятор
может загореться или очень быстро “умереть”.
Наиболее
опасным
для
этого
типа
батарей
является:
1.
Заряд
до
напряжения,
превышающего
4.20
вольт/банку.
2.
Короткое
замыкание
аккумулятора.
3.
Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими
аккумулятор
выше
60°С.
4.
Разряд
ниже
напряжения
3.00
вольта/банку.
5.
Нагрев
аккумулятора
выше
60°С.
6.
Разгерметизация
аккумулятора.
7. Хранение в разряженном состоянии.
Несоблюдение первых трех правил приводит к возгоранию, а остальных к полной или
частичной потере емкости. Для того чтобы исключить возможность возникновения таких
ситуаций нужно использовать качественное зарядное устройство и правильно выставлять на
нем число заряжаемых банок. Также важно использовать качественные разъемы,
исключающие возможность короткого замыкания и контролировать ток, потребляемый
мотором на полном газу. При больших зарядных токах, более 2 А, не стоит использовать
тонкие провода от зарядника до батареи, а также подключение “крокодилами”, это приводит к
тому, что зарядник раньше переходит в режим стабилизации напряжения, что увеличивает
время заряда.
В случае, когда в силу конструктивных особенностей модели, аккумулятор получается закрыт
от поступления потока воздуха, стоит предусмотреть специальные каналы для охлаждения.
Если ток, потребляемый вашей моделью превышает 2С, а батарея закрыта со всех сторон,
желательно проверить её температуру после 5-6 минут работы мотора. Это необходимо
потому, что при нагреве выше 70 градусов в аккумуляторе начинает идти цепная реакция,
превращающая его энергию в тепло и аккумулятор буквально растекается, поджигая вокруг
все, что может гореть.
Если произойдёт замыкание в разряженном аккумуляторе, то пожара не будет, а просто он
тихо умрет из-за переразряда, поэтому всегда отключайте аккумулятор после использования!
Разгерметизация является ещё одной возможной причиной выхода литиевых аккумуляторов
из строя. Разгерметизация может произойти при повреждении внешнего защитного пакета, в
результате удара или повреждения острым предметом.
Есть мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при
отрицательных температурах. Но тут есть своя особенность, в процессе использования
внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным
свойством, не позволяющим батарее замерзнуть. Поэтому просто держите батарею в тепле до
момента использования.
Хранить LiPo аккумуляторы
Следует в заряженном на 50-70% состоянии и в прохладном месте.