Bazele bateriilor LiPo și sfaturi de utilizare

Pentru realizarea acestui articol voi lua ca exemplu bateria din imagine, un Turnigy Nano-Tech 5000mAh 2S 45-90C. Deși nu are nicio legătură cu scopul acestui articol, să spunem că aceste baterii pot fi achiziționate de la Hobby King la un preț foarte competitiv în raport cu alte mărci și că au o performanță foarte bună. Le recomand 100% (am mai multe dintre ele).

De ce bateriile LiPo sunt mai bune decât NiMh sau NiCd? Practic pentru 2 lucruri: pentru densitatea energiei (energie care poate fi stocată pe kg de baterie) și rata de descărcare (intensitatea maximă pe care o poate da bateria), adică și în Christian, o baterie LiPo care cântărește la fel că un NiMh are mai multă capacitate și o rată de descărcare mai mare, deși mai târziu vom aprofunda aceste concepte.

Nomenclatură

În numele bateriei, în acest caz Turnigy Nano-tech 5000mAh 45-90C 2S, găsim toate informațiile pe care trebuie să le știm despre aceasta: marca și modelul (Turnigy Nano-tech), capacitatea (5000mAh), rata de descărcare ( 45-90C) și tensiune (2S). Uneori, o valoare pentru rata de încărcare este indicată și pe baterii, pe care în acest caz nu le vedem cu ochiul liber.

Capacitate

Capacitatea este măsurată în mAh (milliAmps * oră) și ar putea fi definită ca cantitatea de încărcare electrică (sau poate spus greșit și pentru a înțelege „energia”) care poate fi stocată într-o baterie. În exemplul nostru, capacitatea ar fi de 5000 mAh și ar însemna că bateria este capabilă să furnizeze 5000 de milimp (5 amperi) într-o oră.

Rata de descărcare

Rata de descărcare este măsurată în „C” și este viteza cu care bateria poate fi descărcată, adică intensitatea maximă pe care bateria o poate da într-un mod sigur (Acest lucru este important de subliniat). Unitatea „C” este un lucru oarecum ciudat pentru cei care nu sunt obișnuiți, dar practic înseamnă de câte ori trebuie să înmulțești capacitatea bateriei pentru a cunoaște descărcarea maximă, cu care ai putea spune că descărcarea rata este definită în funcție de capacitatea bateriei.

Dacă ne uităm la baterie pune 2 numere în ceea ce privește descărcarea, 45-90C. Primul se referă la descărcarea constantă și al doilea la vârful maxim (rafală în engleză) pe care îl suportă. C-urile continue pe care le puteți solicita constant de la baterie fără probleme (sau cel puțin teoretic), dar C-urile de vârf sau rafale pot fi solicitate doar pentru o perioadă scurtă de timp (în mod normal, maxim 10 sau 15 secunde).

Urmând exemplul nostru, bateria noastră are o descărcare constantă de 45C, adică 5000mAh x 45C = 225,000mA (225A) și 450A de vârf, dar având în vedere că capacitatea sa este de 5000mAh și presupunând că am consumat la maximum ne-ar rezista aproximativ 1 minut și 20 de secunde. Cum ajungem la acest calcul? Dacă bateria dă 5000mAh într-o oră (60 de minute) și folosim o descărcare de 45C (de 45 de ori capacitatea sa) împărțim cele 60 de minute la 45 și ne oferă 1,3, adică 1:20.

Este recomandabil să cumpărați baterii care, cu descărcarea lor continuă, depășesc consumul maxim al motorului nostru de 50% sau mai mult pentru a le mări durata de viață utilă, pentru că altfel vor suferi mult mai mult și durata lor de viață va fi redusă semnificativ.

Iată un concept de luat în considerare atunci când alegeți bateriile: deoarece capacitatea de descărcare, în cazul nostru 225A, depinde de capacitatea bateriei și de descărcarea C, o baterie cu o capacitate mai mare și o descărcare mai mică poate oferi aceeași capacitate de descărcare, adică, o baterie de 7500mAh 30C oferă 225A în mod egal.

Rata taxei

Deși rata maximă de încărcare nu apare în bateria noastră, în mod normal atunci când nu spune nimic este 1C, adică în cazul nostru ar trebui să o încărcăm maxim 5A. Unele baterii (de obicei cele bune și, de asemenea, în cazul celor nanotecnologice) au o rată de încărcare care poate fi chiar de 5C, deci am putea să o încărcăm la 25A (5000mAh x 5C). În mod logic ar trebui să avem un încărcător care să aibă acea capacitate de încărcare, iar acestea nu sunt date în cutii de cereale ...

Voltaj

Pentru a vorbi despre tensiune, ne vom referi la vechile baterii NiMh, iar pentru cei care le cunosc, las 2 imagini: una a unei baterii NiMh cu 7 elemente (desigur, o Traxxas) și una dintre bateriile obișnuite:

Dacă ne uităm la bateria Traxxas din imagine, vom înțelege ce înseamnă ele prin 7 elemente: este alcătuită din 7 baterii ale celor de-a lungul vieții (precum cele din imaginea laterală) lipite între ele, cu ce se realizează tensiunea (în acest caz 8.4v) înmulțind tensiunea individuală a unei baterii (baterii reîncărcabile de 1.2v, nu 1.5 ca cele alcaline) cu numărul de elemente: 7 x 1.2 = 8.4v.

Ei bine, în cazul bateriilor LiPo este la fel, în acest caz bateriile sunt alcătuite din «celule» și fiecare celulă este nominală de 3,7v. Celulele nu sunt baterii normale ca în cazul NiMh, dar funcționează în același mod ca unitățile intercomunicante independente, astfel încât în cazul nostru (2S) bateriile noastre sunt de 7.4v (3.7v x 2 = 7.4v).

Dar problema este un pic complicată de acel „S” care urmează numărul de celule și care se referă la „poziția” celulelor una față de cealaltă. În acest caz, S înseamnă Seria, dar putem găsi și un P care se va referi la Paralel. În bateria noastră se referă doar la S, dar ar putea indica faptul că este un 2S2P și asta ar însemna că sunt 2 seturi de celule sudate în serie și în paralel între ele. De fapt, pentru o utilizare normală a bateriilor, acestea sunt 2S1P sau 2S2P, ne-ar da un pic la fel, deoarece ceea ce ne interesează cu adevărat este tensiunea rezultată, care nu variază în raport cu cele care merg în paralel, deși este o informație interesantă pentru un folosesc ceva mai „pro”.