Всем доброго, являюсь пользователем этого ресурса уже без малого три года и ежемесячно, если не еженедельно вижу вопросы на тему заголовка данной статьи, часто прохожу мимо, а последнее время стараюсь и вовсе не влезать в споры, ибо в комметариях к статьям еще куда ни шло, но в комментариях к товару бесконечные холивары явно не уместны.
Постараюсь в этой заметке обьяснить, как выбрать аккумулятор.
Постараюсь в этой заметке обьяснить, как выбрать аккумулятор.
Аккумулятор это устройство которое накапливает (аккумулирует) энергию от внешнего источника и отдаёт её в последствии внешнему потребителю. Интересно то, что ни один аккумулятор начиная с 1803г (аккумулятор Риттера) не является непосредственно накопителем электричества в прямом смысле слова, все аккумуляторы при зарядке изменяют химический состав компонентов системы, а при разряде эти состояния возвращаются к исходным значениям - фактически все аккумуляторы можно назвать "преобразователями" электрической энергии в энергию химических процессов и обратно.
Существует множество типов аккумуляторов отличающихся конструкцией и химическим составом электролита, что в свою очередь определяет их применение в тех или иных сферах деятельности человека. Например - на подводных лодках использовались щелочные батареи из за того, что в то время герметичных аккумуляторов не было, а при заряде и разряде кислотные выделяют довольно опасный сернистый ангидрид, в тоже время щелочные только водород и кислород.
Вообще тема очень обширна и для тщательного разбора не хватит ни терпения у Вас мои уважаемые, ни времени у меня, по этому в этой заметке разберем только литий-полимерные аккумуляторы, хотя моделисты за все время моделизма использовали все типы батарей, в том числе и нетрадиционные самодельные элементы питания.
И так, при выборе батареи для модели нужно знать:
1. Какой максимальный (суммарный) ток она - модель требует для нормальной работы всех её узлов.
2. Как долго будет требоваться параметр из пункта 1., - сколько времени модель должна отработать на одном заряде.
3. Напряжение требующееся для работы модели.
Первые два требования напрямую определяют параметры требуемой батареи, третье иногда варьируется в небольших пределах и разбирать его не будем.
На самих аккумуляторах имеется вся необходимая информация для правильного выбора именно той, что нужна.
ЕМКОСТЬ. - Емкость это так сказать вместимость аккумулятора, - измеряется она в амперчасах - Ач или миллиамперчасах - мАч. Цифра или число стоящая перед говорит о том, что элемент или батарея будет отдавать этот ток в течении одного часа.
Пример: Батарея емкостью 1000мАч говорит о том, что она будет отдавать в нагрузку ток равный 1000мА или 1А в течении часа.
Время разряда напрямую зависит от силы тока в цепи, если к такой батарее подключить лампочку которая потребляет 100мА или 0,1А то она будет светить аж 10 часов и наоборот - если подключить скажем мотор который потребляет 6А то этого аккумулятора хватит всего на 10минут работы такого мотора.
Время работы можно вычислить разделив емкость на ток нагрузки, из примера выше; мы имеем батарею 1Ач и нагрузку 1А - 1Ач делим на 1А= 1час,T=C/I, Т время разряда, С ёмкость аккумулятора, I ток нагрузки. пример с лампочкой 1Ач делим на 0,1А=10ч и с мотором 1Ач делим на 6А =0,16ч - 10 минут. Сразу же хочу обратить внимание на то, что не любой аккумулятор способен разряжаться с такой скоростью как с мотором из примера (6А), некоторые батареи при таком быстром разряде выйдут из строя!!! Для того, что бы такого не случилось на аккумуляторах пишут еще один параметр.
ТОКООТДАЧА. - Токоотдача это выражаясь доступно даже начинающим ни что иное как допустимая СКОРОСТЬ разряда данного аккумулятора, на батареях или одиночных элементах (банках, ячейках) она выражается как "число и буква "С" (латинская Ц)", это указывает на то, что данная батарея может отдать всю запасенную энергию за время которое определяется разделив один час на количество "С", то есть - возьмем ту же батарею, что и в первом примере 1Ач и теперь нам сказали, что её токоотдача равна 10С, это значит, что она может отдать всю энергию за 1ч делим на 10С = 0.1ч то есть 6 минут, получается, что мотор из примера выше не повредит её разрядив за 10минут, ибо это по времени на 4 минуты дольше, чем максимальная скорость разряда в 6минут, до её полного разряда. Так мы высчитали время за которое её можно разрядить без вреда её здоровью, а рассчитать максимальный ток который она может выдать можно умножив её емкость 1Ач на цифру или число указанную как токоотдача "С" 1Ач х 10С=10А.
Часто вижу вопрос "25С хватит для этого самолета?" - На такой вопрос нельзя ответить не зная какова емкость того аккумулятора о котором "думает" автор вопроса, допустим его самолет потребляет на максимальных оборотах 10А, а аккумулятор о котором он говорит имеет ёмкость в 2Ач, это значит, что его самолет разрядит эту батарею за 2/10=0,2ч - 12минут, а теперь узнаем сколько для этого потребуется "С" токоотдача.
Токоотдачу можно вычислить 1час разделить на время полученное выше, для удобства час разобьём на минуты, и так 60/12=5 - получается, что для 12 минутного полёта ему понадобится аккумулятор емкостью 2Ач и токоотдачей 5С. Прошу обратить внимание на тот факт, что токоотдача никак не влияет на время полета, в данном случае Вы можете взять батарею с той же ёмкостью и токоотдачей 100С!! время полета останется 12минут и ни как иначе, потому как на время работы модели влияет только ёмкость батареи, часто новички выбирают батарею с гигантским "С" и практически не обращают внимание на емкость. К примеру если мы возьмем ту же модель из описания выше и всунем туда аккумулятор 500мАч и токоотдачей 60С (мы уже знаем, что она на 2Ач аккумуляторе летит 12минут) считаем время полета - 0,5Ач делим на ток нагрузки 10А=0,05ч - 3минуты, и это при том, что батарейка у нас аж 60С!!! А сколько же "С" нам потребуется для трех минутного полета на такой батарейке? 60/3=20С, так зачем же тогда переплачивать за лишние 40С если время полета у нас не изменилось хоть 20С, хоть 60С все равно 3 минуты!!!
Следующее заблуждение это параллельное или последовательное соединение аккумуляторов в батареи, многие уверены, что при последовательном токоотдача не изменяется, а увеличивается напряжение, а при параллельном увеличивается и ёмкость и токоотдача!! Однажды был даже трехдневный спор на этой почве.
НЕЕЕЕТ!!!! токоотдача всегда остаётся такой - какой её нарисовал производитель на этикетке аккумулятора, вопрос в том получим ли мы бОльший максимальный ток от батареи соедененной параллельно?
Да безусловно максимальный ток от батареи мы получим во столько раз бОльший сколько аккумуляторов мы соединим в параллель, то есть если нам нужно получить ток нагрузки 10А, а имеется два аккумулятора которые "могут" дать только 5А, то смело можно соединить их параллельно и "взять" с этой сборки 10А, но токоотдача этой сборки останется такой как у одного из аккумуляторов в сборке!
Объясню; - у нас есть два аккумулятора 1Ач 5С, это значит, что максимальный ток с него можно получить 1*5=5А, однако нам нужно 10А! Соединяем два этих аккумулятора параллельно и получаем сборку 2Ач 5С, считаем по формуле 2Х5=10А, мы получили 10А максимальный ток с этой сборки, НО токоотдача сборки так и осталась 5С и это "5С" ни какая то абстракция или пиар фирмы - это четко выраженная величина которая на мой взгляд важнее всех остальных параметров указанных на аккумуляторах, ибо от знания этой цифры напрямую зависит здоровье аккумулятора, у меня как то спросили - "раз это такая нужная и важная величина, то в чем она измеряется?", отвечаю - измеряется она в номинальных ёмкостях данной батареи и выражается числом с буквой "С" превышать которую не просто запрещено, но даже приближаться к этой цифре не желательно.
В общем выбирая аккумулятор смотрите на емкость и считайте время полета, а когда Вас устроит последнее, ищите "С" чтоб во время полета аккумулятор на Вас не обиделся и не надулся как сыч.
Надеюсь доходчиво объяснил, жаль, что те кто задаёт вопросы про "сколько надо таких соединить, что бы на танк поставить мотор от болгарки" читать это вряд ли станут, ибо лучше сто раз спросить и ни разу не искать....
Всем спасибо за внимание, - с уважением......
Существует один вид накопителей которые накапливают электрический заряд напрямую, не изменяя химический состав компонентов системы - это конденсаторы и ионисторы (суперконденсаторы) В конденсаторах заряд хранится на металлических пластинах, расположенных параллельно на малом расстоянии и разделенных диэлектриком , чем больше площадь этих пластин - тем выше ёмкость конденсатора, но почему то их не назвали аккумуляторами :(
есть коптер с шестью двигами Turnigy L3010B-1300 Бесколлекторный двигатель (420w) и с тремя акками Turnigy nano-tech Ultimate 6400mah 1S2P 90C Hardcase Lipo Pack , включенными последовательно. Лог контроллера показывает, при взлете ток от 30 до 40 ампер со всех шести двигателей и прочего оборудования. fs настроен на 9,5 вольт. Время полета получается около 8 минут. как можно рассчитать какой аккумулятор лучше подойдет? или надо движки менять, что бы увеличить время полета?
Дальше все просто: увеличиваем ёмкость вдвое - получаем увеличение полетного времени вдвое, НО!!! это без учета увеличения веса всей системы, на практике время полета не увеличится вдвое из за того, что машинка стала тяжелее и ток который она хавала раньше тоже возрос.
Про движки тоже не все так очевидно; взяв движки на порядок слабее ток всеравно существенно не уменьшится, а вот запаса мощности моторов станет меньше.
Вариант - ставим моторы с номинальным (продолжительным) током 12-15А получаем ту же тяговооруженность, одако уменьшается вес модели на разницу в весе каждого движка, а это понятное дело прирост во времени полета.
Сетап:
вес 1500 взлетный с акумом 3s 5000mha (40c)
двигателя 1180 кв. 210w (max)
регули 25 а
винты разные но результат один!
винты 9х4.7 SF
и 10х5 епроп
токопотреблене на 55 % газа ( нормальный размеренный набор высоты 28 ампер )
в данное время сменить ВМГ нет шансов, и источники питания тоже нет!
неужели вся проплема в движках?
первое время когда летал все нормально было!
А тем кто посчитал что вопрос не уместен здесь ( и накажет минусом) , прошу направьте, где смогут помочь!
40С при 5Ач это 200А, скорее всего проблема в аккумуляторе. Не нанотеч случайно?
Товар http://www.parkflyer.ru/product/9962/
но так же есть один небольшой акум на 2600 mah 20С
летает лучше ввиду меньшего веса ( но грееться не меньше!)
Да на Советских позже стали применять свинцовые и серебряно цинковые, последние герметичные.
(Правильная эксплуатация литиевых аккумуляторов.pdf)
Казалось, бы в статье рассмотрены достаточно простые вещи. Но столько споров поднялось!
Да, эти финты доходили до меня лично не сразу, но спустя год после вхождения в хобби и пары тычков носом в лужу - до меня дошли. И теперь это всё настолько очевидно, что поначалу, видя заголовок в статьях, я подумал "что тут обсуждать?". А видя споры в комментах - поменял своё мнение. Можно и нужно обсуждать! Даешь ликбез!
Сначала статью не оценивал, а теперь ставлю плюс, хоть я лично ничего нового в статье не почерпнул.
А какая "токоотдача" будет у параллельной сборки двух аккумов, предположим по 1000мАч, при этом на одном написано 20С а на втором 30С?
Считаем вашу сборку классически (1000 мАч + 1000 мАч ) * 20С (не спорьте) = 40 ампер можем взять с такой сборки. И на 40 амперах разрядится она за 3 минуты.
Почему 20С, а не 30, не 25 и даже не 21. Тут аккумуляторщики наверное могут долго спорить. Если колдануть "остановись мновение!", то выйдет так: С одной стороны, часть отдаваемого тока, "охотнее" будет отдавать тот, который с фактором 30С. Но он ведь будет разряжаться более активно, и потом придется "тащить на себе" тому, который 20С. Возникают всякие перетекания из одного акка в другой. А учитывая, что мы не колдуны эти отрезки времени (которые "более активно" и "тащить на себе") - микроскопически малы, то всё-таки токоотдача сборки будет стремиться к 20С (правда с большей стороны, то есть 21 ->> 20).
А вот в случае с разными ёмкостями в спарке..... Это вообще уже не знаю. Например, запараллелить акк 3А и 5А. Сколько тока будет потом на выходе? Я не знаю. Конечно, по-идее - складывается, то есть 8 ампер можно получить. Но на практике.... не возьмусь считать.
Я сильно подозреваю, что сопротивление схемы сильно меньше и большая часть тока уходить будет именно туда. А ток с просевшего аккума фактически идти не будет. И в него заливаться тоже, по-крайней мере в значимых масштабах.
К тому времени когда вся система станет считаться разряженной маленький будет разряжен больше чем большой оООчень не значительно.
Тем более, что разницу в пару-тройку С можно получить и на вроде бы одинаковых аккумуляторах, например из разных партий, или разной степени изношенности.
Т.е. оперировать этим понятием более-менее корректно можно только для одного аккумулятора, да еще желательно однобаночного =) Как только имеем сборку - начинаются нюансы.
БК мотор Тurnigy 2204-14Т(С внешним ротором)
Товар http://www.parkflyer.ru/product/6547/
винтом на 9" и паком Rhino 360mAh 2S 7.4v 20C Lipoly Pack
Товар http://www.parkflyer.ru/product/7301/
вылетывает до 5 минут активного пилотажа и ничего не пухнет. Зато нанотеки пухнут сами по себе
А по поводу 5 минут ни чего противоестественного нет, думаю Вы согласитесь, что при активном пилотаже в зале мотор треть времени работает на минимальных оборотах, треть на средних и треть на максималке, значит в среднем хавает он 3А, и пересчитав по формулам из статьи мы узнаем, что он может летать примерно 6 минут.
7,5А (мотор) делим на два = 3.75А в среднем; 0.36А (батарея) делим на 3,75 =0,096часа = 5,76 минут.
ЗЫ И вообще я тащусь от подхода,когда акк впендюривают в пол веса от планера,что бы дольше летал. При этом забывая,что львиная часть работы тратится на компенсацию веса самого акка.