Prechod na LIPO-lky
Posted: Tue Jan 31, 2012 2:27 pmTí, čo si tím prešli, to prenieslo rapídny zdvihnutie výkonu a dlhší čas jazdy. Batériám s označením NiMH a NiCd už odzvonilo a čas Li-Po a Li-Fe batérii je tu. Ale spať na začiatok. Pokúsime sa v tomto článku popísať všetky vlastnosti „lipoliek“, ich značenie (o ktorom sa dosť často píše), nabíjanie a vysvetlime niekoľko pojmov.
Pre začiatok s LiPo batériami je dobré mať po ruke niekoho skúsenejšieho, kto by nás do začiatku zasvätil a vysvetlil, čo a ako. Samozrejme to nie je podmienkou, skôr výhodou. Ja osobne tvrdím, že práca s lipolkami je jednoduchšia, ako sa starať o NiMH.
Zastaraním NiMH už odzvonilo.
Výhody Li-Po
- nemajú pamäťový efekt
- nabíjanie väčším prúdom
- nehrejú sa
- nemusia sa vybíjať
- dodávajú väčšie prúdy
Nevýhody Li-Po
- náchylné pri mechanickom poškodení
- zložitejšie nabíjanie
- nesmú sa podvybiť
ZACÍNAME:
U Li-Po batérii (Lithium Polymer) je treba dodržať pár zásadných pravidiel a pozorovať niekoľko čísel.
Jedno z NAJ čísel je určíte napätie „lipolky“. Teda sú tri základné napätia.
• maximálne napätie - 4,2V
• nominálne napätie - 3,7V
• minimálne napätie - 2,9V
Maximálne napätie 4,2V je plne nabitá „lipolka“. Nominálne napätie 3,7V je všade udávaný údaj, je to taká stredná hodnota napätia. Nemenej dôležitým udaj je minimálna hodnota napätia 2,9V. Je to hranice, pod ktorú sa nesmie dostať napätie „lipolky“.
V takomto prípade hrozí nenávratné zničenie baterky, jej nafúknutie a v krajnom prípade vzplanutie alebo explózia. Zase aby sme všetkých nestrašili Ešte som nezažil prípad, že by takto niekomu „lipolka“ vybuchla. Vo väčšine prípadov ak dôjde k podvybitiu, inteligentná nabíjačky odmietne takúto baterku nabíjať. V niektorých prípadoch ide aj takáto baterka ešte zachrániť a to programom na nabíjanie NiMH. Ovšem tento postup do poručujeme len skúsením modelárom, ktorý majú s týmito vecami skúsenosti a vedia, čo a ako urobiť. Vo väčšine prepadov je najlepším spôsobom ekologicky baterku zlikvidovať a zaobstarať si novú.
"AKUPACKY"
Až na niektoré prípady micro - vrtuľníkov sa takmer nikdy nestretneme s jedným článkom „lipolky“. Aby mali baterky väčšie napätie a väčšiu kapacitu, robia sa z nich takzvané "akupacky".
A čo to v praxi znamená?
Jednotlivé „lipolky“ sa zapoja sériove alebo paralelné k sebe a navonok sa tvária ako jedna batérie. Pri sériovom zapojení „lipolek“ sa sčíta ich napätie, pri paralelnom zapojení sa sčítajú ich kapacity. S tím je potom spojené aj značenie „lipolek“, uvedieme pár príkladov:
2S 5000mAh - zapojení dvoch článkov do série. To znamená, že v akupacku sú dve baterky o rovnakej kapacite 5000mAh a sčíta sa ich napätie. Celkové napätie akupacku je tak 7,4V (2x 3,7V). V prípade max. napätia 8,4V (2x 4,2V).
- 3S 5000mAh - to iste, ako u 2S, ale v tomto akupacku sú 3 články, takže napätie je 3x3,7V=11,1V (12,6V maximálne)
- 4S 5000mAh – tiež to iste, ako u 2S, ale v tomto packu sú 4 články, takže napätie je 4x3,7V=14,8V (16,8V maximálne)
- 2S1P 5000mAh - tento zápis uvidíte výnimočne. Znamená to, že v akupacku sú 2 baterky sériove a jedna paralelné. Preto sa údaj 1P moc neudáva a píše sa iba 2S.
- 2S2P 5000mAh - tu je situácia trochu zložitejšia. V akupacku sú zapojené celkom 4 články, dva sériové a dva paralelne. To znamená, že každý z tých článkov má kapacitu 2500mAh. No a pretože sú dve sériové a to celé je 2x paralelné, vynásobíme dvoma ako kapacitu, tak i celkové napätie.
- Ďalšia dôležitá vec u Li-Po akupackov je ich obal. Buď to bude štandardný "mäkký" a nebo "tvrdý", tzv. HARDCASE. Ten chráni baterku pred vonkajším mechanickým poškodením, takže je lepsie používať baterky v tvrdom obale. Ovšem nie je to vždy podmienkou. Samozrejme, že u niektorých modeloch ako napr. E-Revo a Summit, kde sú baterky uložené v šasi (kastliku) co baterku charni ako by boli v HARDCASE obale. Samozrejme i sem môžete dat HARDCASE, nič sa tím nepokazí.
lipolka v klasickom obale
lipolka v pevnom obalu, „HARDCASE“
Céčka
Už pred cca dvadsiatimi rokmi vedel Michal David, aké dôležité budú "céčka".
Údaj "C" je u „lipoliek“ také imaginárne číslo, to však neznižuje jeho dôležitosť. Číslo "C" nám udáva, aká výkonná je „lipolka“ a koľko prúdu je schopná dodať do modelu. Hodnota 1C je rovná kapacite baterky, tzn. u baterky s kapacitou 5000mAh je hodnota 1C=5A. Uvedieme na príklade:
AkuPack 2S 5000mAh 20C - u tejto baterky už vieme, že sú v nej dva články sériové zapojené a ich nominálne napätie je 7,4V (maximálne 8,4V). A teraz už tiež vieme, aký prúd nám je schopná baterka dodať a to zistime jednoduchým výpočtom –
5 (5000mAh) x 20 (20C) = 100A
Táto baterka je schopná dodať do modelu až 100A maximálne. Z toho môžeme usúdiť, že trebárs do nejakého expedičného modelu je tento akupack bezproblémový. Skôr predimenzovaný, ale to vôbec nie je na škodu. Naopak do E-Reva je táto baterka úplné nevhodná! E-Revo s Mambou monster dokáže zobrať až úctyhodných 150A. Z výpočtu tak dokážeme povedať, že minimálnu hodnotou pre tento model by malo byť 30C. Skôr by som použil 40C, vôbec to nebude na škodu.
Príklad:
Čo sa stane, pokiaľ na E-Revu použijeme „lipolky“ s 20C? To je jednoduchá odpoveď - auto nepôjde na 100% výkonu, budeme baterky preťažovať. Tie sa budú postupne nafukovať, nadmerne zahrievať, ich parametre sa budú postupne zhoršovať a baterka odíde podstatne skôr, ako keby sme použili akupacky např. s 40C. Ako rozumný kompromis pre E-Revo považujeme LiPo baterie s kapacitou 5000mAh a 30C.
Nabíjanie
O nabíjaní „lipolek“ by sa dali napísať celé stránky, to je alchýmia sama o sebe. Skúsime teda aspoň v základe nakuknúť, ako sa veci majú. Na začiatku sme si povedali, že v každom akupacku je vlastne niekoľko bateriek. NiMH akupacky sa nabijali iba cez silové káble u Li-Po akupacků je to o niečo zložitejšie. Aby nedošlo k prebitiu článkov nad hranicou 4,2V, lipol baterie sa tzv. balancujú. To znamená, že sa ku koncu nabíjania zníži nabíjací prúd a nabíjačka pomaly vyrovnáva napätie na jednotlivých článkoch batérie. Tomu slúži servisný (balancný) konektor, ktorý je na každej Li-Po batérii. Tento servisný konektor obsahuje niekoľko pinov. U 2S budú 3 piny, u 4S päť pinov atd. Pre nabíjanie lipoliek musíme mať nabíjačku, ktorá lipolky dôkaze nabíjať a obsahuje balancer, kam sa práve ten servisný konektor z baterky zapojí a nabíjačka tak môže vyhodnotiť napätie v jednotlivých článkov...
Balancer
Často sa ma niekto pýta, akým veľkým prúdom má lipolky nabíjať. Ideálnym riešením je nabíjanie prúdom 1C (a zase ty céčka). To znamená, že pokiaľ máme baterku s kapacitou 4500mAh, ideálny nabíjací prúd je 4,5A. Každý výrobca udáva, aký je maximálny nabíjací prúd jeho bateriek, u Zippy a Turnigy je to väčšinou 2C. Holou pravdou je, že čím väčší nabíjací prúd, tím menej cyklov (počet nabíjaní) baterka vydrží. Tí lepší výrobcovia udávajú tabuľku, v ktorej uvádzajú závislosť cyklov na nabíjacom prúde. Každý výrobca má však svoju TAB a žiadna univerzálna neexistuje.
Občas sa ale stretneme s informáciu, že niekto nabíja „lipolku“ prúdom 0,5A. Myslí si tak, že mu baterka vydrží omnoho dlhšie. Chyba a nezmysle !
Je to také ako jedna babka povedala". Baterky sú stavane pre bežné nabíjanie prúdom 1C, u niektorých výrobcov omnoho viac. Nabíjanie menším prúdom je absolútne zbytočné a časovo veľmi náročné. Pri dvoch sadách pre E-Revo, Summita alebo E-maxxa (4 akupackov) by som takto baterky nabíjal 40hodin čo je úplný nezmysel !
Za normálnych okolností nabíjam baterky prúdom 1C. Pokiaľ sa ponáhľam, nie je problém do nich pustiť aj 2C.
Baterky tak vydržia úplne v pohode cez rok surového jazdenia. Vzhľadom k cene ich potom s kludnym srdcom vyhodím a poriesim nové. Baterky už beriem ako spotrebné materiál, rovnako ako pneu, skrutky apod.
Skladovanie LiPo batérii
Niekedy nastane čas, že s modelom dlhšiu dobu nevyrazíme von. Za dlhšiu dobu ja osobne považujem 3 mesiace a viac, napríklad v zimnom období. V takomto prípade by sa LiPo batérie mali uskladniť.
No a jak na to? Chytrejšie nabíjačky majú program "STORAGE". Pokiaľ ho pravé tá naše nabíjačka nemá, vôbec nič sa nedeje. Nejedná sa o nič iného, ako nabitie lipolky na 50-60% jej kapacity. Potom baterku uskladníme do chladničky alebo do špajze. Kamkoľvek, kde je chlad (nesmie to byt zase mrazák). Spomalíme tak chemické reakcie, ktoré v batérii prebiehajú a snažíme tým jej starnutie a proces samo-vybijania.
Sledovanie napätia
Na začiatku článku sme si vraveli, že kritická hranica LiPo batérii je 2,9V na článok. Pod túto hranicu sa nesmie napätie dostať. Ako toto zistime? Väčšina regulátoru dnes vie s lipolkami pracovať a sami si sledujú ich napätie. Lepšie regulátory nám umožňujú nastaviť si hranici tzv. "Cut-off". To je napätie, pri ktorom regulátor vypne alebo nejakým spôsobom dá vedieť, že sa blížime ku kritickej hranici. Reakcia regulátoru sa líši podľa výrobcov. Pokiaľ máme regulátor, ktorý nevie sledovať napätie lipoliek, stále nie je všetko stratené. Jednou z možností, ako nahradiť túto funkciu regulátoru, je lipostop. Ten sa zapojí medzi regulátor a baterku a sám sa postará o to, aby sa baterka včas odpojila. Ďalšia možností je pripojenie tzv. pípáku na servisný konektor batérie. Na rozdiel od lipostopu baterku neodpojí. Vizuálne nám oznamuje stav LiPo batérii LED diódou a pri dosiahnutí kritickej hranice začne pípať.
Na záver pár dobrých rad pre prácu s LiPo batériami
• nikdy neodchádzajte od nabíjania, majte baterky vždy pod dozorom
• nabíjajte na nehorľavej podložke
• ak je to možné, používajte LIPO-SAVE sáčky pre nabijanie a prepravu
Pre začiatok s LiPo batériami je dobré mať po ruke niekoho skúsenejšieho, kto by nás do začiatku zasvätil a vysvetlil, čo a ako. Samozrejme to nie je podmienkou, skôr výhodou. Ja osobne tvrdím, že práca s lipolkami je jednoduchšia, ako sa starať o NiMH.
Zastaraním NiMH už odzvonilo.
Výhody Li-Po
- nemajú pamäťový efekt
- nabíjanie väčším prúdom
- nehrejú sa
- nemusia sa vybíjať
- dodávajú väčšie prúdy
Nevýhody Li-Po
- náchylné pri mechanickom poškodení
- zložitejšie nabíjanie
- nesmú sa podvybiť
ZACÍNAME:
U Li-Po batérii (Lithium Polymer) je treba dodržať pár zásadných pravidiel a pozorovať niekoľko čísel.
Jedno z NAJ čísel je určíte napätie „lipolky“. Teda sú tri základné napätia.
• maximálne napätie - 4,2V
• nominálne napätie - 3,7V
• minimálne napätie - 2,9V
Maximálne napätie 4,2V je plne nabitá „lipolka“. Nominálne napätie 3,7V je všade udávaný údaj, je to taká stredná hodnota napätia. Nemenej dôležitým udaj je minimálna hodnota napätia 2,9V. Je to hranice, pod ktorú sa nesmie dostať napätie „lipolky“.
V takomto prípade hrozí nenávratné zničenie baterky, jej nafúknutie a v krajnom prípade vzplanutie alebo explózia. Zase aby sme všetkých nestrašili Ešte som nezažil prípad, že by takto niekomu „lipolka“ vybuchla. Vo väčšine prípadov ak dôjde k podvybitiu, inteligentná nabíjačky odmietne takúto baterku nabíjať. V niektorých prípadoch ide aj takáto baterka ešte zachrániť a to programom na nabíjanie NiMH. Ovšem tento postup do poručujeme len skúsením modelárom, ktorý majú s týmito vecami skúsenosti a vedia, čo a ako urobiť. Vo väčšine prepadov je najlepším spôsobom ekologicky baterku zlikvidovať a zaobstarať si novú.
"AKUPACKY"
Až na niektoré prípady micro - vrtuľníkov sa takmer nikdy nestretneme s jedným článkom „lipolky“. Aby mali baterky väčšie napätie a väčšiu kapacitu, robia sa z nich takzvané "akupacky".
A čo to v praxi znamená?
Jednotlivé „lipolky“ sa zapoja sériove alebo paralelné k sebe a navonok sa tvária ako jedna batérie. Pri sériovom zapojení „lipolek“ sa sčíta ich napätie, pri paralelnom zapojení sa sčítajú ich kapacity. S tím je potom spojené aj značenie „lipolek“, uvedieme pár príkladov:
2S 5000mAh - zapojení dvoch článkov do série. To znamená, že v akupacku sú dve baterky o rovnakej kapacite 5000mAh a sčíta sa ich napätie. Celkové napätie akupacku je tak 7,4V (2x 3,7V). V prípade max. napätia 8,4V (2x 4,2V).
- 3S 5000mAh - to iste, ako u 2S, ale v tomto akupacku sú 3 články, takže napätie je 3x3,7V=11,1V (12,6V maximálne)
- 4S 5000mAh – tiež to iste, ako u 2S, ale v tomto packu sú 4 články, takže napätie je 4x3,7V=14,8V (16,8V maximálne)
- 2S1P 5000mAh - tento zápis uvidíte výnimočne. Znamená to, že v akupacku sú 2 baterky sériove a jedna paralelné. Preto sa údaj 1P moc neudáva a píše sa iba 2S.
- 2S2P 5000mAh - tu je situácia trochu zložitejšia. V akupacku sú zapojené celkom 4 články, dva sériové a dva paralelne. To znamená, že každý z tých článkov má kapacitu 2500mAh. No a pretože sú dve sériové a to celé je 2x paralelné, vynásobíme dvoma ako kapacitu, tak i celkové napätie.
- Ďalšia dôležitá vec u Li-Po akupackov je ich obal. Buď to bude štandardný "mäkký" a nebo "tvrdý", tzv. HARDCASE. Ten chráni baterku pred vonkajším mechanickým poškodením, takže je lepsie používať baterky v tvrdom obale. Ovšem nie je to vždy podmienkou. Samozrejme, že u niektorých modeloch ako napr. E-Revo a Summit, kde sú baterky uložené v šasi (kastliku) co baterku charni ako by boli v HARDCASE obale. Samozrejme i sem môžete dat HARDCASE, nič sa tím nepokazí.
lipolka v klasickom obale
lipolka v pevnom obalu, „HARDCASE“
Céčka
Už pred cca dvadsiatimi rokmi vedel Michal David, aké dôležité budú "céčka".
Údaj "C" je u „lipoliek“ také imaginárne číslo, to však neznižuje jeho dôležitosť. Číslo "C" nám udáva, aká výkonná je „lipolka“ a koľko prúdu je schopná dodať do modelu. Hodnota 1C je rovná kapacite baterky, tzn. u baterky s kapacitou 5000mAh je hodnota 1C=5A. Uvedieme na príklade:
AkuPack 2S 5000mAh 20C - u tejto baterky už vieme, že sú v nej dva články sériové zapojené a ich nominálne napätie je 7,4V (maximálne 8,4V). A teraz už tiež vieme, aký prúd nám je schopná baterka dodať a to zistime jednoduchým výpočtom –
5 (5000mAh) x 20 (20C) = 100A
Táto baterka je schopná dodať do modelu až 100A maximálne. Z toho môžeme usúdiť, že trebárs do nejakého expedičného modelu je tento akupack bezproblémový. Skôr predimenzovaný, ale to vôbec nie je na škodu. Naopak do E-Reva je táto baterka úplné nevhodná! E-Revo s Mambou monster dokáže zobrať až úctyhodných 150A. Z výpočtu tak dokážeme povedať, že minimálnu hodnotou pre tento model by malo byť 30C. Skôr by som použil 40C, vôbec to nebude na škodu.
Príklad:
Čo sa stane, pokiaľ na E-Revu použijeme „lipolky“ s 20C? To je jednoduchá odpoveď - auto nepôjde na 100% výkonu, budeme baterky preťažovať. Tie sa budú postupne nafukovať, nadmerne zahrievať, ich parametre sa budú postupne zhoršovať a baterka odíde podstatne skôr, ako keby sme použili akupacky např. s 40C. Ako rozumný kompromis pre E-Revo považujeme LiPo baterie s kapacitou 5000mAh a 30C.
Nabíjanie
O nabíjaní „lipolek“ by sa dali napísať celé stránky, to je alchýmia sama o sebe. Skúsime teda aspoň v základe nakuknúť, ako sa veci majú. Na začiatku sme si povedali, že v každom akupacku je vlastne niekoľko bateriek. NiMH akupacky sa nabijali iba cez silové káble u Li-Po akupacků je to o niečo zložitejšie. Aby nedošlo k prebitiu článkov nad hranicou 4,2V, lipol baterie sa tzv. balancujú. To znamená, že sa ku koncu nabíjania zníži nabíjací prúd a nabíjačka pomaly vyrovnáva napätie na jednotlivých článkoch batérie. Tomu slúži servisný (balancný) konektor, ktorý je na každej Li-Po batérii. Tento servisný konektor obsahuje niekoľko pinov. U 2S budú 3 piny, u 4S päť pinov atd. Pre nabíjanie lipoliek musíme mať nabíjačku, ktorá lipolky dôkaze nabíjať a obsahuje balancer, kam sa práve ten servisný konektor z baterky zapojí a nabíjačka tak môže vyhodnotiť napätie v jednotlivých článkov...
Balancer
Často sa ma niekto pýta, akým veľkým prúdom má lipolky nabíjať. Ideálnym riešením je nabíjanie prúdom 1C (a zase ty céčka). To znamená, že pokiaľ máme baterku s kapacitou 4500mAh, ideálny nabíjací prúd je 4,5A. Každý výrobca udáva, aký je maximálny nabíjací prúd jeho bateriek, u Zippy a Turnigy je to väčšinou 2C. Holou pravdou je, že čím väčší nabíjací prúd, tím menej cyklov (počet nabíjaní) baterka vydrží. Tí lepší výrobcovia udávajú tabuľku, v ktorej uvádzajú závislosť cyklov na nabíjacom prúde. Každý výrobca má však svoju TAB a žiadna univerzálna neexistuje.
Občas sa ale stretneme s informáciu, že niekto nabíja „lipolku“ prúdom 0,5A. Myslí si tak, že mu baterka vydrží omnoho dlhšie. Chyba a nezmysle !
Je to také ako jedna babka povedala". Baterky sú stavane pre bežné nabíjanie prúdom 1C, u niektorých výrobcov omnoho viac. Nabíjanie menším prúdom je absolútne zbytočné a časovo veľmi náročné. Pri dvoch sadách pre E-Revo, Summita alebo E-maxxa (4 akupackov) by som takto baterky nabíjal 40hodin čo je úplný nezmysel !
Za normálnych okolností nabíjam baterky prúdom 1C. Pokiaľ sa ponáhľam, nie je problém do nich pustiť aj 2C.
Baterky tak vydržia úplne v pohode cez rok surového jazdenia. Vzhľadom k cene ich potom s kludnym srdcom vyhodím a poriesim nové. Baterky už beriem ako spotrebné materiál, rovnako ako pneu, skrutky apod.
Skladovanie LiPo batérii
Niekedy nastane čas, že s modelom dlhšiu dobu nevyrazíme von. Za dlhšiu dobu ja osobne považujem 3 mesiace a viac, napríklad v zimnom období. V takomto prípade by sa LiPo batérie mali uskladniť.
No a jak na to? Chytrejšie nabíjačky majú program "STORAGE". Pokiaľ ho pravé tá naše nabíjačka nemá, vôbec nič sa nedeje. Nejedná sa o nič iného, ako nabitie lipolky na 50-60% jej kapacity. Potom baterku uskladníme do chladničky alebo do špajze. Kamkoľvek, kde je chlad (nesmie to byt zase mrazák). Spomalíme tak chemické reakcie, ktoré v batérii prebiehajú a snažíme tým jej starnutie a proces samo-vybijania.
Sledovanie napätia
Na začiatku článku sme si vraveli, že kritická hranica LiPo batérii je 2,9V na článok. Pod túto hranicu sa nesmie napätie dostať. Ako toto zistime? Väčšina regulátoru dnes vie s lipolkami pracovať a sami si sledujú ich napätie. Lepšie regulátory nám umožňujú nastaviť si hranici tzv. "Cut-off". To je napätie, pri ktorom regulátor vypne alebo nejakým spôsobom dá vedieť, že sa blížime ku kritickej hranici. Reakcia regulátoru sa líši podľa výrobcov. Pokiaľ máme regulátor, ktorý nevie sledovať napätie lipoliek, stále nie je všetko stratené. Jednou z možností, ako nahradiť túto funkciu regulátoru, je lipostop. Ten sa zapojí medzi regulátor a baterku a sám sa postará o to, aby sa baterka včas odpojila. Ďalšia možností je pripojenie tzv. pípáku na servisný konektor batérie. Na rozdiel od lipostopu baterku neodpojí. Vizuálne nám oznamuje stav LiPo batérii LED diódou a pri dosiahnutí kritickej hranice začne pípať.
Na záver pár dobrých rad pre prácu s LiPo batériami
• nikdy neodchádzajte od nabíjania, majte baterky vždy pod dozorom
• nabíjajte na nehorľavej podložke
• ak je to možné, používajte LIPO-SAVE sáčky pre nabijanie a prepravu
