Rådgiver
Teksten forneden er maskineoversat fra den tyske originaltekst.
Værd at vide om modelbygning af batteripakker
Hvad er en batteripakke?
Hvilke typer batteripakker er der?
Hvordan adskiller batteripakker sig?
Hvor bruger jeg hvilken batteripakke?
Hvad skal jeg overveje, når jeg bruger batteripakker?
Hvad skal man overveje, når man køber batteripakker?
Ofte stillede spørgsmål om batteripakker
Den tekniske udvikling af elektriske modeldrev har gjort gigantiske spring i de seneste år. Dette bliver meget tydeligt, når du besøger en modelflyveplads en solrig weekend.
Flymodeller i de mest forskellige størrelser transporteres nu næsten udelukkende elektrisk ud i luften. Modellerne er ikke kun rigtig hurtige, de stiger også lodret op til himlen steder. Årsagen til dette er på den ene side ekstremt kraftige elmotorer og på den anden side højenergi og lette batteripakker, der tilsyneladende kan levere uendelige mængder elektricitet.
Kraftige børsteløse elmotorer og højenergibatteripakker gør det muligt for elektriske svæveflymodeller at svæve lodret op til himlen.
Hvad er en batteripakke?
Alle har bestemt haft et mignon eller mikrobatteri, for eksempel fra en trådløs telefon, et digitalt kamera, en flashenhed eller en bærbar CD-afspiller i deres hænder. Disse genopladelige batterier, som også ofte bruges som erstatning for batterier, er kendt af eksperter som runde celler eller som enkeltceller.
Disse kommercielle batterier er som regel nikkel-metalhydridceller (NiMH) med en nominel spænding på 1,2 V pr. Celle. Da denne spænding ikke er særlig høj, kræves der normalt flere batterier til hver forbruger.
De enkelte genopladelige batterier placeres derefter i et batterirum, hvor de kan placeres ved siden af hinanden på grund af pladsbehov, men er forbundet elektrisk bag hinanden (i serie). Hvis der er isat to batterier, øges den samlede spænding til 2 x 1,2 V = 2,4 V. Med fire batterier øges spændingen til 4,8 V.
Flere individuelle celler bruges også i modelfremstillingsområdet, for eksempel til at betjene en fjernbetjeningssender. Dette fungerer uden problemer, da en fjernbetjeningssender ikke kræver meget strøm. Men hvis kraftige elektriske motorer skal forsynes med meget elektricitet, når de små fjederkontakter i batterirummet meget hurtigt deres ydeevne på grund af de små kontaktflader.
Af denne grund har producenterne udviklet færdigmonterede batteripakker. Til dette formål er flere individuelle celler mekanisk forbundet i de mest forskellige konstellationer og forbundet industrielt med hinanden.
Forbindelseskabler er fastgjort til de første og sidste celler, og hele enheden pakkes i et krympeslange eller i et plastikhus - batteripakken er klar og kan også levere høje strømme uden problemer.
Vores praktiske tip:
Hvis det er muligt, bør industrielt fremstillede batteripakker også bruges i fjernbetjeningen, da fjederkontakterne i batterirummet kan trætte over tid, og kontaktfejl kan opstå under ugunstige forhold. Denne fare kan elegant undgås med en batteripakke i den krævede størrelse.
Hvilke typer batteripakker er der?
Modelbyggere bruger nu en lang række batteripakker. Pakkerne adskiller sig ikke kun i form og størrelse. Hovedforskellen ligger i batteriteknologien, dvs. i den interne kemi, som batterierne genererer elektricitet med. Følgende batteriteknologier anvendes i modelfremstillingssektoren:
Blybatteripakker
Sandsynligvis er den ældste batteripakke, der er brugt den dag i dag, blybatteriet. I lighed med et bilbatteri, som i sidste ende også er et blybatteripakke, er de enkelte celler anbragt i et fælles hus, og kun forbindelseskontakterne føres udad.
I modsætning til bilbatterier, der er fyldt med fortyndet svovlsyre i flydende form, er blykonstruktionsbatterier tæt lukket, og elektrolytten er gelagtig.
Dette betyder, at batterierne kan bruges i enhver position og er ukomplicerede, fordi de ikke skal fyldes efter køb.
NiMh-batteripakker
Nikkelmetalhydridbatterier (NiMH) har næsten fuldstændigt erstattet de tidligere udbredte nikkel-cadmium-batterier (NiCd), som var forurenet med giftige tungmetaller. Kun i specielle applikationer som medicinsk teknologi og nødbelysning er NiCd-batterier stadig tilladt i dag.
I lighed med batterier fås NiMH genopladelige batterier i en bred vifte af runde celledesign såsom mikro, mignon, baby eller mono, hvorved disse runde celler også behandles til batteripakker.
Cellestørrelsen Sub-C (Ø x H = 23 x 43 mm) fremkom som drevbatteriet, som blev samlet i forskellige kombinationer som en batteripakke.
Lithium-batteripakker
Et andet kvantespring inden for batteriteknologi er udviklingen af lithiumbatterier. Takket være deres høje kapacitet og kompakte design har lithiumbatterier i smartphones og tablets bevist deres evner i årevis.
Imidlertid fortsatte producenterne med at udvikle cellerne, så de over tid også blev i stand til høje strømme og nu er blevet ekstremt interessante for modeldrev.
I forbindelse med børsteløse motorer med højt drejningsmoment kan lithiumbatterier bruges til at implementere drivkoncepter, som modelbyggerne kun kunne drømme om for mange år siden, og som nemt overgår selv forbrændingsmotorer med høj forskydning med hensyn til ydelse.
Hvordan adskiller batteripakker sig?
Kemien skal være korrekt
Modelfremstillende batteripakker adskiller sig ikke kun i form og størrelse. På grund af de forskellige teknologier, der anvendes i de respektive batterier / batteripakker, har batterierne også forskellige spændinger, som den følgende tabel viser.
Nominel spænding V / celle | Afslutning på afladningsspænding V / celle | Afslutningsspænding V / celle | |
---|---|---|---|
Genopladeligt bly-batteri | 2,0 | 1,75 | 2,35 |
NiMH-batteri | 1/2 | 0,9 | 1.45 |
Litiumpolymerbatteri (LiPo) | 3,7 | 3.0 | 4,2 |
Lithium-polymer HV-batteri (LiHV) | 3,8 | 3.3 | 4.35 |
Lithium-ion batteri (LiIon) | 3,6 | 2,5 | 4.1 |
Lithium jernfosfatbatteri (LiFe) | 3.3 | 2,0 | 3,6 |
Hvert batteri kræver sin egen opladningsproces
På grund af den anvendte batterikemi kræver de respektive batterier også forskellige parametre, såsom ladningsspænding, ladestrøm og slukningskriterier, der er nøjagtigt skræddersyet til batteritypen.
Modelbyggere har det relativt let, fordi der nu er intelligente multifunktionelle opladere, hvor du kun skal indstille batteritype (batteriteknologi) og antallet af celler i batteripakken. Når de indtaster kapacitetsværdien, foreslår de smarte opladere ofte den ideelle opladningsstrøm.
Alle andre parametre såsom strøm- eller spændingsregulering under opladningsprocessen eller den korrekte detektering af fuld batteri overtages derefter fuldt automatisk af opladere.
Hvor bruger jeg hvilken batteripakke?
Bly-batterier
Selvom energitætheden for blybatterier med 30-40 Wh / kg ikke kommer tæt på energitætheden for lithiumbatterier med 120 - 180 Wh / kg, kan blybatterier stadig holde sig i modelbygningssektoren. Blybatterier bruges som gløderørbatterier til methanolmotorer, til strømforsyning af startkasser eller elektriske startere og som drevbatterier i skibsmodeller.
Især i skibsmodelfremstilling bruger modelbyggere ulempen ved blybatterier, nemlig deres relativt høje vægt, til deres fordel. For hvis en prototypisk model har brug for masser af trimvægte for en perfekt position i vandet, kan du fordele trimvægtene i form af kraftdonorer i skroget.
Dette muliggør særlig lange køretider uden konstant at skulle skifte eller genoplade batteriet.
NiMH-akkubatterier
NiMH-batterier har stort set tjent deres formål som drevbatterier. Lejlighedsvis kan du stadig finde NiMH racing-pakker i billige bilmodeller, der tilbydes klar til kørsel. Men selv i ældre bilmodeller, hvor hastighedsregulatorerne ikke har nogen dyb afladningsbeskyttelse til LiPo-batterier, anvendes uundgåeligt NiMH racing-pakker uundgåeligt.
NiMH-batteripakker er endnu mere almindelige som strømforsyning til fjernbetjeningssendere eller fjernbetjeningsmodtagere. Og det har sin grund! På grund af stød og vibrationer har en batterikasse med Mignon-runde celler ingen plads i en forbrændingsbilmodel.
I lighed med skibsmodelbyggere kan ejerne af svæveflymodeller stadig lide at falde tilbage på de ikke ligefrem lette NiMH-batterier. Hvilket også giver mening. Fordi de foretrækker at montere store batteripakker i spidsen af skroget i stedet for at flyve grim bly til en tur.
Lithium-batterier
En ekstremt høj energitæthed med minimal vægt og masser af strøm gør lithiumbatterier til den ideelle energikilde til meget små og meget store elektriske modeller.
Især litiumpolymerbatteriet (LiPo-batteri), hvor elektrolytten ikke er flydende, men gelignende, har vist sig at være et drevbatteri til racerbåde, bilmodeller, helikoptere, kopimaskiner eller endda modelfly.
Afhængigt af modeltype fås disse batterier i et plastikhus (hårdt etui), fx til bilmodeller, eller vægtoptimeret til flymodeller i krympeslanger.
Endnu kraftigere LiPo-batterier (HV-batterier) med et højere spændingsniveau og lavere intern modstand er udviklet specielt til bilmodel racing, som tilbyder ambitiøse modelatleter en betydelig hastighedsforøgelse.
Hvad skal jeg overveje, når jeg bruger batteripakker?
For at give et batteri en lang levetid og for at kunne bruge mange afladningscyklusser, skal det håndteres korrekt og opbevares i henhold til reglerne.
Overhold sikkerhedsbestemmelserne
Der er vigtige sikkerhedsbestemmelser, der skal overholdes for sikker brug af genopladelige batterier. Vi har nævnt de vigtigste punkter igen her:
- Batterier hører ikke hjemme hos børn.
- Batterier må ikke kortsluttes, demonteres eller kastes i ild.
- Beskadigede eller lækkede batterier må kun berøres med beskyttelseshandsker.
- Når du tilslutter en batteripakke, skal du sikre dig, at polariteten er korrekt.
- Hvis der ikke kræves en batteripakke, skal den frakobles forbrugeren.
- Efter brug skal batteripakkerne køle af, før de kan genoplades.
- Kun uskadede batteripakker kan oplades.
- Batteripakker må aldrig oplades uden opsyn.
- Når opladningsprocessen er afsluttet, skal batteripakken frakobles opladeren.
Læg korrekt
Som allerede nævnt har hver batteripakke brug for en opladningsproces, der er optimeret til sin teknologi. For multifunktionsopladere, der også fungerer med høje opladningsstrømme, er den korrekte indtastning af batteritypen, antallet af celler og opladningsstrømmen af absolut betydning. Især ved indtastning af ladestrøm er det vigtigt at overholde batteriets tekniske data eller producentens oplysninger.
Opladeren vælger derefter den korrekte opladningsmetode afhængigt af batteritypen og registrerer også pålideligt, når batteriet er fyldt, og opladningsprocessen kan afsluttes.
Da lithiumbatterier er meget følsomme overopladning, har disse batteripakker en balancerforbindelse. Spændingen for hver celle i batteripakken kan måles via denne forbindelse. Om nødvendigt kan hver celle med en højere spændingsværdi tilpasses til de resterende celler i batteripakken ved målrettet afladning via balancertilslutningen.
Vigtigt!
Det værste, du kan gøre med et batteri, er ikke at oplade det ordentligt. Dette kan beskadige batteriet ikke kun indeni. I værste fald kan et batteri eksplodere, ryge eller endda brænde med åben ild. Batterier må derfor aldrig oplades uden opsyn.
Modelfremstillende oplader med LiPo-batteri (1) og balancertilslutning (2).
Vær opmærksom på gode forbindelser
Mange modelbyggere bruger batterier af høj kvalitet og bruger avancerede opladere. Ladekablerne forsømmes imidlertid ofte hårdt. Et godt opladningskabel har ekstremt fleksible linjer med stort tværsnit og stik af høj kvalitet. Dette er den eneste måde, hvorpå de kan klare de daglige mekaniske belastninger og etablere en permanent lavmodstandsforbindelse mellem opladeren og batteriet.
Brug inden for rammerne af de tekniske specifikationer
Uanset model eller til hvilket formål en batteripakke bruges, skal det altid sikres, at den krævede strøm fra batteriet ikke overstiger maks. den tilladte batteristrøm specificeret i den tekniske dokumentation til batteriet.
Derudover skal lithiumbatterier beskyttes effektivt mod total afladning. I dette tilfælde skal de motorstyringer, der anvendes i modellen, reducere motoreffekten eller slukke for motoren fuldstændigt.
Opbevaring
Sikkerhedsposer er velegnede til opbevaring og opladning
Mens blybatterier uden problemer kan opbevares fuldt opladet, bør NiMH-batterier og lithiumbatterier kun oplades op til 70%, hvis de opbevares i flere måneder, f.eks. I vinterpausen.
Opbevaringsstedet skal være tørt og ved stuetemperatur. De lagrede batterier skal beskyttes mod frost.
Især lithiumbatterier har en øget sikkerhedsrisiko, da lithium er let antændeligt i kombination med ilt i luften. Af denne grund bør lithiumbatterier altid opbevares og oplades i brandsikre poser (sikkerhedsposer).
Hvad skal man overveje, når man køber batteripakker?
Når du vælger et passende batteri, skal det afgøres, om batteriet er egnet til min anvendelse. Især når eksisterende batterier skal udskiftes med andre typer.
Det er bestemt fristende at bytte 7,2 V NiMH racing pack til en 7,4 V LiPo racing pack i en modelbil. Et højere spændingsniveau og en højere kapacitet er investeringen værd. Hvis der imidlertid også kræves en LiPo-oplader og en ny hastighedsregulator, fordi den eksisterende oplader kun kan oplade NiMH-batterier, og hastighedsregulatoren ikke har en LiPo-frakobling, kan en NiMH racing-pakke af høj kvalitet være den bedre løsning.
Men der er andre ting, du skal overveje, når du vælger en batteripakke.
Ikke alle batterier er ens
Selvom nøjagtigt det samme er skrevet på to batterier, er de stadig langt fra nøjagtigt de samme. Ud over batteritypen, kapaciteten og antallet af celler er den interne modstand også en afgørende kvalitetsfaktor for en batteripakke. Selvom dette altid var en "skjult" værdi med NiMH-batterier, er det anderledes med LiPo-batterier. Med disse batterier er den maksimale afladningsstrøm angivet på batteriets etiket. Strømmen refererer altid til batteriets kapacitetsværdi (C).
Et batteri med 3700 mAh og 20C har en maksimal afladningsstrøm på (20 x 3700 mA = 74 A). Det samme batteri med 3700 mAh og 40 C har en signifikant lavere intern modstand og er i stand til at levere op til 148 A.
Ikke al kapacitet er den samme
Kapacitetsværdien af et batteri svarer til en afladning, der varer i flere timer. Hvis f.eks. Et batteri med 2400 mAh er fyldt med 240 mA, vil afladningen tage 10 timer. Hvis du skulle indlæse den med 2400 mA, ville afladningen tage 1 time. Hvad der er beregningsmæssigt logisk, fungerer desværre ikke i praksis.
Fordi med stigende ladnings- / afladningsstrøm falder den anvendelige kapacitet. Derudover må lithiumbatterier ikke udledes dybt, og producenterne er altid glade for at angive værdier i kapacitetsværdierne, der opnås i laboratoriet under optimale forhold.
Dette skal tages i betragtning, hvis strømforbruget til et elektrisk drev og den ønskede motordriftstid ekstrapoleres til et batteris kapacitetsværdi, eller hvis "kun" 1900 mAh kan oplades i et afladet batteri med 2400 mAh.
Ofte stillede spørgsmål om batteripakker
Min oplader har kun et forbindelseskabel med et Tamiya-stik. Kan jeg bruge det til at oplade en LiPo racing-pakke?
Nej Vær venlig ikke! En Lipo racing-pakke har to celler forbundet i serie og kræver derfor absolut en LiPo-oplader med en balancertilslutning.
Hvad betyder 3S1P-mærkaten på mit batteri?
Den første del af etiketten betyder, at dette batteri har 3 celler forbundet i serie (i serie = 3S). Den anden del af etiketten siger, at ingen andre celler er forbundet parallelt med battericellerne (1P). Batteripakken består derfor af tre celler. Et batteri med 3S2P ville derfor bestå af 6 fysiske celler, hvoraf to altid er forbundet parallelt og de tre pakker med to i serie.
Hvordan skal jeg oplade mit LiPo-transmitterbatteri korrekt med 3,7 V og 6000 mAh, og hvorfor har det ikke en balancerforbindelse?
Da dette batteri ikke har nogen tilsluttede celler i serie, behøver det ikke en balancerforbindelse. Batteriet skal dog oplades på en passende oplader, hvorpå batteritype LiPo og antallet af celler kan indstilles til 1. Den maksimale den tilladte ladestrøm kan findes på etiketten på batteriet eller i de tekniske datablade.
Mit LiPo-batteri er oppustet, hvad skete der?
I modsætning til et bilbatteri, hvor der er lavet små ventilationshuller i celleskrueforbindelserne, er et LiPo-batteri svejset lufttæt. Driftsfejl såsom overafladning, forkert opladning eller opbevaring i fuldt opladet tilstand frigiver gasser i batteriet, som puster filmovertrækket op. I dette tilfælde skal batteriet bortskaffes i overensstemmelse med reglerne. Vigtigt! Gennembryd ikke batteriet for at lade trykket slippe ud. I dette tilfælde er der en akut brandrisiko.