توضیحات تکمیلی در مورد باتری های لیتیم پلیمری
ولتاژ باتری و تعداد سل ها (S)
باتری های LiPo استفاده شده در RC از سل های متصل به صورت سری ساخته شده اند. هر سل ولتاژ نامی 3.7V دارد. بنابراین ولتاژ باتری بر اساس تعداد سل ها بیان می شود.
(1S = 1 cell = 3.7V، 2S = 2 cells = 7.4V، 3S = 11.1V، 4S = 14.8V، 5S = 18.5V، 6S = 22.2V)
ولتاژ مستقیما بر RPM موتورهای براشلس تاثیر می گذارد. بنابراین اگر موتور/ اسپید کنترل و سایر قطعات الکترونیک پشتیبانی کنند می توان ولتاژ بالاتری برای افزایش RPM استفاده کرد.
اما یک باتری با تعداد بیشتر سل با ظرفیت مشابه سنگین تر است چراکه شامل تعداد سل بیشتری است. برای ساخت یک باتری 4S و 1000mAh، می توانید به سادگی دو باتری 2 سل 1000mAh، یا یک 3 سل 1000mAh و یک 1 سل 1000mAh استفاده کنید.
(ولتاژ سل باتری LiPo برابر 3.7V است. اما این مقدار، ولتاژ باتری چه در حالت شارژ کامل چه دشارژ کامل نیست. تعداد از طرف شرکت سازنده گفته شده و آن نزدیک به وسط بازه امن ولتاژ است).
ولتاژ باتری LiPo برای عمل در یک رنج ولتاژ ایمن از 3 تا 4.2 ولت است. دشارژ در زیر 3 ولت می تواند موجب از دست رفتن جبران ناپذیر عملکرد آن شده و حتی به باتری آسیب بزند. شارژ بیش از حد، بالای 4.2 ولت می تواند خطرناک بوده و باعث آتش سوزی شود.
در ضمن، توصیه می شود از دشارژ باتری به زیر 3.5 ولت جهت سلامت باتری جلوگیری شود. برای مثال در یک LiPo سه سل، ولتاژ 12.6 است و باید وقتی به 10.5 ولت رسید (3.5 ولت بر سل) پرواز را متوقف کرد.
ظرفیت و اندازه باتری LiPo
ظرفیت یک باتری بر حسب mAh اندازه گیری می شود. mAh بیانگر مقدار جریانی است که می توان از یک باتری در یک ساعت کشید تا تخلیه شود.
(برای مثال، در یک باتری 1300 mAh LiPo، یک ساعت زمان لازم است تا کامل دشارژ شود اگر جریان 1.3 آمپر از آن کشیده شود. اگر جریان دو برابر شود (2.6 آمپر)، زمان نصف می شود (1.3/2.6=0.5). اگر بدون توقف 39A جریان کشیده شود، فقط 2 دقیقه دوام می آورد (1.3/39=1/30 h) ).
افزایش ظرفیت باتری زمان پرواز بیشتری را می دهد، اما وزن و حجم اشغالی بیشتر می شود. یک بهینه سازی در وزن و ظرفیت انجام می شود که بر مدت زمان پرواز و چابکی پرنده موثر است.
توجه داشته باشید که هر 1000 mAh برابر 1 Ah است.
سرعت دشارژ (C Rating)
C-Rating مشخص کننده نرخ دشارژ پیوسته یک باتری LiPo است. این مشخصه کاربران را قادر می سازد تا حداکثر جریان ثابتی را که می توان از باتری LiPo به طور ایمن و بدون آسیب زدن به باتری کشید محاسبه کنند.
مثلا اگر یک باتری 3S 1000mAh 20C LiPo داشته باشید، جریان حداکثر ایمن برابر خواهد بود با 1000mA x 20C = 20A
دشارژ سریع یک باتری برای سلامت آن مضر است و باعث می شود که مقاومت داخلی آن سریع تر از دشارژ در محدوده، بالا برود.
بعضی باتری ها با دو C-rating می آیند: ریتینگ “پیوسته” و “هجومی”. ریتینگ هجومی فقط در مدت کوتاهی از بازه زمانی کاربرد دارد. (برای مثال 10 ثانیه).
اگر C-Rating خیلی کم باشد، باتری زمان سختی را برای تحویل جریان به موتور ها خواهد داشت و کواد کم توان خواهد بود. اگر جریان از مقدار ریتینگ ایمن عبور کند، باتری نیز می تواند صدمه ببیند.
وقتی C-Rating از مقدار مورد نیاز بیشتر باشد، بهبود زیادی در عملکرد بوجود نمی آید. در عوض باتری احتمالا سنگین تر بوده و پرنده وزن اضافی را حمل خواهد کرد که باعث کاهش زمان پرواز می شود.
در شکل زیر نمودار ولتاژ-زمان سه نمونه باتری LiPo در چند پرواز مختلف را مشاهده می کنید.
مقاومت داخلی
هرچه باتری پیر تر شود، مقاومت داخلی (IR) آن افزایش می یابد. اما از فاکتور های دیگری نیز مثل تغییر دما اثر می گیرد.
بعضی باتری ها IR پایینی دارند، شاید به این دلیل که C-Rating بالایی دارند. اما این همیشه درست نیست که باتری های با C-Rating بالا لزوما IR کم دارند.
آیا می توان به C-Rating اعتماد کرد؟
C-Rating مشخصه ای مفید برای انتخاب LiPo است. امروزه متاسفانه بسیاری از سازندگان RC LiPo بر C-Rating برای اهداف بازاریابی زیادی تاکید می کنند. بنابراین اگرچه C-Rating نشانگر این است که یک باتری LiPo چقدر خوب است، اما همه چیز نیست.
بهترین کار، پیدا کردن عملکرد کلی صحیح باتری ها از طریق تست ها و نظرات دیگران است.
بخاطر داشته باشید که معمولا باتری های ضعیف تر کیفیت خوبی ندارند، که این یعنی IR آن به سرعت بالا می رود و افت ولتاژ، بیشتر و بیشتر اثر منفی خود را در عمر باتری می گذارد.
مقاومت داخلی (IR)
مقاومت داخلی در هر سل باتری وجود دارد و IR می تواند در هر سل از باتری LiPo مشابه، متفاوت باشد. مقاومت داخلی بیشتر، جریان حداکثر تولیدی توسط LiPo را کاهش می دهد. به همین خاطر است که هر چه LiPo پیرتر شده و یا زیادی استفاده شود، کنترل یا توان از دست می رود.
IR بر روی باتری درج نمی شود، چراکه با گذر زمان تغییر می کند. مقاومت داخلی LiPo با موارد زیر افزایش می یابد:
- زمان/عمر
- اختلالات (آسیب فیزیکی)
- بیش از حد دشارژ شدن
- سایر استفاده های بد فرم
LiHV
LiHV یک نوع متفاوت از باتری LiPo است. HV مخفف high voltage است. این نوع، انرژی بیشتری را در خود ذخیره می کند و اجازه می دهد تا 4.35V بازای هر سل شارژ شود. هرچند نظرات متفاوتی درباره طول عمر LiHV بیان می شود که در عملکرد نرمال نسبت به LiPo کمتر است.
در پست بعدی به لینک زیر می توانید از نکات مهمی درباره ی کاربرد و نگهداری از باتری ها آگاه شوید.
باتری های لیتیم پلیمری-نکات کاربردی در استفاده