يتم تشغيل المروحيات بواسطة بطاريات الليثيوم، والتي يمكنها تخزين الكثير من الطاقة وإطلاقها بسرعة. في هذا الدليل، سنقوم بتحليل العلامات الموجودة على بطاريات LiPo وننظر في كيفية التعامل معها بأمان.
تنصل: جميع المعلومات الواردة في هذه الصفحة يجب أن تعتبر نصيحة وليست دليلاً للعمل. الأمر متروك لك للتأكد من أن البطاريات الموجودة لديك آمنة للاستخدام؛ استخدم المعلومات الواردة في هذه المقالة على مسؤوليتك الخاصة.
هل بطاريات LiPo آمنة؟
يمكن أن تنفجر بطاريات LiPo في حالة ارتفاع درجة حرارتها (لماذا تنفجر بطاريات الليثيوم؟) ولن يحدث هذا إلا إذا تم التعامل معها بشكل غير صحيح أو عندما تتعرض للتلف المادي. إذا تعاملت معهم بعناية، فلن يحدث شيء سيئ.
ما هي بطاريات الليثيوم التي يجب أن أشتريها؟
ربما لا تكون مهتمًا بنظرية البطارية بأكملها وتريد فقط معرفة أي منها هو الأفضل؟ فيما يلي قوائم البطاريات التي قمت بتجربتها بالفعل والتي يمكنني أن أوصي بها: أفضل بطاريات LiPo 6S (الإنجليزية).
ما الذي تريد معرفته عن بطاريات الليثيوم بوليمر؟
تتمتع بطاريات ليثيوم بوليمر، والتي يشار إليها غالبًا باسم LiPo، بكثافة تخزين عالية للطاقة، وتيارات تفريغ عالية جدًا، ووزن منخفض، وكلها تجعلها مرشحة ممتازة للاستخدام في نماذج RC.
بعد قراءة هذا المقال حتى النهاية، سوف تفهم الخصائص الرئيسية لهذه البطاريات.
الجهد وعدد الخلايا (S)
يتم تجميع بطاريات الليبو المستخدمة في النمذجة من خلايا فردية (علب)، ويكون الجهد الاسمي للعلبة هو 3.7 فولت. للحصول على جهد أعلى يتم توصيلها على التوالي.
عادة، بدلا من الجهد، نشير إلى عدد الخلايا - "S" - التي تتكون منها البطارية.
1S = بنك واحد = 3.7 فولت
2S = 2 البنوك = 7.4 فولت
3S = 3 بنوك = 11.1 فولت
4S = 4 بنوك = 14.8 فولت
5S = 5 علب = 18.5 فولت
6S = 6 علب = 22.2 فولتعلى سبيل المثال، بطارية ذات جهد 14.8 فولت، يمكننا أن نسميها رباعية الخلايا أو "4S".
لكن! البطارية التي تحتوي على عدد أكبر من الخلايا، ولكن بنفس السعة، ستكون أثقل، لأن هناك ببساطة المزيد من العلب. للحصول على بطارية 4S 1000 مللي أمبير، يمكنك ببساطة توصيل بطاريتين 2S 1000 مللي أمبير على التوالي، أو واحدة 3S 1000 مللي أمبير وواحدة 1S 1000 مللي أمبير.
الفولطيةبطاريات الليثيوم - 3.7 فولت. ومع ذلك، هذا ليس هو الجهد الذي تنتجه البطارية عند شحنها بالكامل أو تفريغها بالكامل. يتم استخدام هذا الرقم من قبل الشركات المصنعة وهو يقع تقريبًا في منتصف نطاق التشغيل والآمن، لذا فهو منطقي.
تم تصميم Lipo للعمل بأمان عبر مجموعة من الفولتية من 3 فولت إلى 4.2 فولت. قد يؤدي التفريغ أقل من 3 فولت إلى حدوث تغييرات دائمة أو فقدان السعة أو حتى تلف البطارية. يعد الشحن الزائد فوق 4.2 فولت أمرًا خطيرًا، وكقاعدة عامة، يؤدي إلى نشوب حريق في البطارية.
من أجل زيادة عمر الخدمة، من المنطقي التوقف عن تفريغ البطارية بجهد 3.5 فولت. على سبيل المثال، لـ 3S كحد أقصى. سيكون الجهد 12.6 فولت، ويجب أن تهبط عندما ينخفض الجهد إلى 10.5 فولت (أي 3.5 فولت لكل جرة).
سعة بطارية ليثيوم بوليمر وحجمها
يتم قياس السعة بـ mAh (ملي أمبير في الساعة). " ماه"يعني بشكل أساسي التيار الذي يجب استخدامه لتفريغ البطارية بحيث يتم تفريغها خلال ساعة واحدة.
على سبيل المثال، هناك بطارية بسعة 1300 مللي أمبير، ويلزم وجود تيار 1.3 أمبير لتفريغها خلال ساعة واحدة. إذا تضاعف التيار (أي 2.6 أ)، فسيتم تقليل وقت التفريغ إلى النصف (1.3 / 2.6 = 0.5). إذا قمت بتفريغها بتيار 39 أمبير، فسيتم تفريغ البطارية خلال دقيقتين (1.3 / 39 = 1 / 30 ساعة أو دقيقتين).
ستؤدي زيادة سعة البطارية إلى زيادة زمن الرحلة، ولكن وزن البطارية وحجمها سيزيدان أيضًا. هناك مقايضة بين السعة والوزن، مما يؤثر على زمن الرحلة وإمكانية التحكم في المروحية. قد تكون مهتمًا، لقد كتبت دليلًا صغيرًا حول اختيار سعة البطارية المثالية للرحلات الطويلة على طائرة كوادكوبتر.
زيادة السعة ستؤدي أيضًا إلى زيادة تيار التفريغ، اقرأ المزيد أدناه.
فقط في حالة، سألاحظ أن 1000 مللي أمبير = 1 أ*ح.
الكفاءة الحالية، تصنيف C
بطاريات LiPo الحديثة لها تصنيف C. بمعرفة تصنيف C وسعة البطارية، يمكنك حساب الخزنة الحد الأقصى لتيار التفريغبطارية
على سبيل المثال: بطارية 1300 مللي أمبير 50C سيكون لها تيار تفريغ أقصى يبلغ 65 أمبير
في بعض الأحيان يتم الإشارة إلى رقمين - التيار المستمر (المستمر) والذروة (الانفجار). تصنيف الذروة هو التيار الذي لا يمكن للبطارية توصيله إلا لفترة قصيرة (حوالي 10 ثوانٍ).
فيما يلي مقال باللغة الإنجليزية يشرح أهمية التصنيف C. على الرغم من أن هذه المعلمة مهمة جدًا، إلا أنه في هذه الأيام لا يمكنك الوثوق بها دائمًا (الجميع يكذب (ج) دكتور هاوس، مترجم تقريبًا).
الرئيسية، موصلات الطاقة
من المنطقي أن يتطابق موصل البطارية مع الموصل الموجود على المروحية. إذا لم يكن لديك مروحية حتى الآن، فاختر نوعًا واحدًا من الموصلات واستخدمه في كل مكان.
تأتي بطاريات ليبو مع موصلين: موصل التوازنوالرئيسية، موصل الطاقة(باستثناء بطاريات 1S، فهي تحتوي على موصل طاقة واحد فقط). هناك عدة أنواع من الموصلات. وهي تختلف بشكل رئيسي في الشكل والوزن والحد الأقصى المسموح به للتيار.
موصلات البطارية 1S
موصلات بطاريات 1S صغيرة جدًا، والحد الأقصى للتيار المسموح به ليس كبيرًا جدًا. يتم استخدامها بشكل رئيسي.
| لوسي |  |
| شفرة بيكو |  |
| JST-PH |  |
موصلات البطارية 2S-6S
هناك المزيد من أنواع الموصلات في هذه الفئة من البطاريات، ولكن ليست جميعها مدرجة هنا. لا يتم استخدام الكثير منها كثيرًا، لذلك لا داعي للقلق بشأنها. بالنسبة للطائرات الرباعية الصغيرة، فإن الموصل الأكثر شيوعًا هو XT60.
ومع ذلك، تم تصميم XT60 لتيارات تصل إلى 60 أمبير، وتستهلك المروحيات المزيد والمزيد، لذلك ستكتسب الموصلات الأخرى شعبية قريبًا.
| JST |  |
في الغالب 2S |
| XT30 |  |
بشكل رئيسي 2S و 3S |
| XT60 (أصفر وأسود) | بشكل رئيسي 3S و 4S | |
| XT90 | ||
| اتش اكس تي-4 ملم |  |
|
| EC3 |  |
|
| EC5 | ||
| العمداء (ر) |  |
موصل متوازن
يستخدم هذا الموصل لموازنة البطارية عند الشحن، أي. للتأكد من أن جميع الجرار مشحونة بالتساوي.
ويعتمد عدد الأسلاك على عدد العلب، 3 أسلاك لبطارية 2S، فكلما زاد عدد العلب زاد عدد الأسلاك أيضا.
المقاومة الداخلية
يمكن للمقاومة الداخلية (IR) أن تخبرك بمدى جودة البطارية. كلما انخفضت القيمة، كلما كان ذلك أفضل. كلما زادت المقاومة الداخلية، انخفض الحد الأقصى للتيار؛ وانخفاض الجهد أكبر. وهذا يهدر المزيد من الطاقة عند التسخين، وبالتالي يزيد من فرص ارتفاع درجة حرارة البطارية.
تزداد المقاومة الداخلية للبطارية مع الاستخدام. هذه عملية لا رجعة فيها. لذلك، لم تعد البطاريات القديمة والمستخدمة بشكل متكرر تسبب مثل هذا الضرر للمروحية؛ فقوتها ببساطة غير كافية.
قد يختلف الأشعة تحت الحمراء بين الخلايا المختلفة في البطارية، والقيمة الأكبر هي عنق الزجاجة الذي يحد من الطاقة. لقياس المقاومة الداخلية، يمكنك استخدام كل من الأدوات الخاصة وأجهزة الشحن الحديثة، على سبيل المثال، iSDT (.
يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول المقاومة الداخلية في المقالة حول التصنيف C.
ليهف
LiHV هو نوع من بطاريات Lipo، ويرمز HV إلى الجهد العالي. تتميز بكثافة طاقة أعلى من بطاريات الليبو التقليدية ويمكن شحنها بما يصل إلى 4.35 فولت لكل خلية. ومع ذلك، فإن المراجعات حول بقائها على قيد الحياة متناقضة، أي. قد تتحلل بشكل أسرع من الليبو العادي.
كيفية اختيار بطارية LiPo للمروحية
لاختيار بطارية للمروحية، تحتاج إلى تقديم قائمة بالمتطلبات الخاصة بها: عدد الخلايا، الحد الأقصى. تيار التفريغ، الخ.
تعرف على مقدار التيار الذي تستهلكه المروحية
بعد تحديد المحركات والدعائم للمروحية الخاصة بك، يقوم Google بمراجعة والعثور على الحد الأقصى للسحب الحالي لمجموعة الدعامة تلك. على سبيل المثال، أستخدم محركات ذات مراوح 5040x3 وبنسبة غاز 100%، سيكون الاستهلاك الحالي 36.7 أمبير.
سيكون التيار الذي تستهلكه المحركات الأربعة عند أقصى دواسة الوقود 36.7 × 4 = 146.8 أمبير. إذا كنت تفعل كل شيء وفقًا للقواعد، فأنت بحاجة إلى اختيار بطارية بهذا الحد الأقصى بالضبط. صدمة كهربائيةأنا عادة خصم 10٪، أي. 146.8*0.9 = 132.1 أأفعل ذلك بناءً على الشروط الموضحة أدناه.
ما مدى دقة اختبارات الدفع الساكنة؟
يرجى ملاحظة أنه في رحلة حقيقية، بسبب تدفق الهواء القادم، عادة ما يكون الاستهلاك الحالي أقل مما كان عليه أثناء الاختبارات الثابتة.
لاحظ أيضًا أن التيار عند 90% غاز و100% غاز مختلف تمامًا. اسأل نفسك، كم مرة سأطير بقوة دفع 100%، ما مدى أهمية ذلك؟
أنا شخصياً أطير في معظم الأوقات بقوة دفع تتراوح بين 40% و80%، وحتى أثناء الرعشة، لن يقفز التيار إلا لبضع ثوانٍ فقط.
ما مقدار التيار الذي تسحبه المكونات الأخرى للطائرة؟
على المروحية، بالإضافة إلى المحركات، هناك مستهلكون آخرون: جهاز استقبال، وحدة تحكم في الطيران، مصابيح LED، معدات FPV، إلخ. ولكن، بالمقارنة مع المحركات، فإنها تستهلك القليل جدا، وبالتالي لا يؤخذ هذا التيار عادة في الاعتبار. أو أضف 1 - 2 أمبير.
اختيار سعة البطارية المثلى للمروحية
6″ — 1500 مللي أمبير*ساعة — 2200 مللي أمبير*ساعة
5″ — 1300 مللي أمبير*ساعة — 1800 مللي أمبير*ساعة
4″ — 850 مللي أمبير*ساعة — 1300 مللي أمبير*ساعة
3″ — 650 مللي أمبير*ساعة — 1000 مللي أمبير*ساعة
لنفترض فقط أنه إذا كنت تقوم ببناء مروحية مقاس 5 بوصات وتريد طرازًا خفيف الوزن إلى حد ما، فإنني أوصي باستخدام بطارية بسعة 1300 مللي أمبير (1.3 أمبير).
استنادا إلى البيانات المتاحة، سوف نقوم بالتقدير ذروة تصنيف C:
الذروة C = ماكس. الاستهلاك / القدرة الحالية
في مثالنا اتضح: 132.1 A / 1.3 A*h ~ 102 ج. وكقاعدة عامة، تعتبر الشركة المصنعة أن قيمة الذروة هي ضعف القيمة العادية، أي. يجب أن تكون البطارية 102/2 = 51 ج(الحد الأدنى).
تأثير أسلوب الطيران على اختيار البطارية
إذا كنت تخطط للطيران بشكل متكرر باستخدام أكثر من 50% من الغاز، فسيتعين عليك شراء بطاريات ذات تقييم أعلى.
يجب أن تفكر في ما هو الأكثر أهمية بالنسبة لك: أسلوب الطيران والوزن وسعة البطارية. يفضل المتسابقون المتشددون البطاريات الخفيفة جدًا، ذات سعة كافية فقط لخوض السباق. بالنسبة للاعبين الأحرار، الوزن ليس هو المعيار الأكثر أهمية؛ فقد تكون البطاريات الأثقل مناسبة لهم لزيادة وقت الرحلة.
ما هي ماركات البطاريات الأفضل للشراء؟
حاول ألا تأخذ بطاريات مجهولة المصدر (بدون اسم)، واختر علامات تجارية مثبتة. من المنطقي أيضًا تأجيل البطاريات وعدم أخذها من شركات جديدة غير معروفة، والانتظار حتى تصبح جودة منتجاتها ثابتة. تقوم بعض العلامات التجارية الجديدة في البداية بإصدار 1-2 دفعات ممتازة من البطاريات، وبعد ظهور ردود فعل إيجابية ومراجعات جيدة، فإنها تقلل من الجودة لزيادة الأرباح.
آتشي، تاتو، تورنيجي، دينوجي، إنفينيتي، إلخ. هي علامات تجارية مشهورة صمدت أمام اختبار الزمن (ذكّرني إذا فاتني أي علامات تجارية جيدة).
كيفية شحن بطاريات ليبو
لا تشتري الشاحن الأول الذي تصادفه
أنا شخصياً أشحن بطارياتي بوضعها في "صندوق الذخيرة"، ولا تثق في الأكياس الواقية البسيطة، فهي لن توقف الحريق.
لا تترك بطاريات الشحن دون مراقبة
أبداً! بدأت جميع حرائق البطاريات عندما غادر المالك الغرفة. أثناء الشحن، تحقق بانتظام من درجة حرارة البطارية، وإذا أصبحت ساخنة أو بدأت تنبعث منها رائحة كريهة، فافصل الشاحن على الفور. في الظروف العادية، لن تكون بطارية الشحن ساخنة.
أنواع الشحن
- تهمة متوازنة(شحن الرصيد). يقوم الشاحن بتقييم جهد كل بنك ويمكنه شحنها بشكل منفصل بحيث يكون الجهد النهائي هو نفسه للجميع. هذا هو وضع الشحن الموصى به والأكثر أمانًا لبطاريات الليثيوم.
- شحن سريع(الشحن المباشر أو السريع) - يتم الشحن من خلال أطراف الطاقة الرئيسية للبطارية؛ ولا يراقب الشاحن الجهد الموجود على البنوك. عادة، تكون هذه الشحنة أسرع، ولكن نتيجة لذلك، يمكنك الحصول على فولتية مختلفة على البنوك، ولن تصل الشحنة النهائية إلى 100٪.
- وضع التخزين(شحنة التخزين) - يقوم الشاحن برفع الجهد الكهربائي على كل بنك إلى الجهد الذي يمكن عنده تخزين البطارية لفترة طويلة، وهو ما يقرب من 3.8-3.85 فولت لكل بنك.
- تسريح(التفريغ) - التفريغ الكامل للبطارية (عادةً ما تستغرق أجهزة الشحن وقتًا أطول بكثير لتفريغها مقارنة بشحنها).
لماذا التوازن؟
تختلف جميع البنوك الموجودة في البطارية قليلاً عن بعضها البعض. بعد التفريغ، من المرجح أن تلاحظ أن لديهم الفولتية مختلفة قليلا.
إذا قمنا بشحن بطارية غير متوازنة مباشرة، دون مراقبة جهد كل خلية، فإن بعضها في نهاية الشحن سيكون له جهد أقل من 4.2 فولت (غير مشحون بالكامل)، ولكن الأسوأ من ذلك، قد يكون لدى البعض الآخر جهد أكثر من 4.2 فولت. كما ذكرت من قبل، يجب ألا يتجاوز جهد الليبو 4.2 فولت، وإلا أصبحت العلبة خطيرة. يتذكر الشحن الزائد خطير جداً!
تسمح معظم أجهزة الشحن الحديثة بالشحن المتوازن ومراقبة الجهد الزائد تلقائيًا.
اختيار شاحن بطارية ليبو
هناك عدة معايير لاختيار الشاحن. فهو يصف معلمات الجهاز ويوضح كيفية اختيار تيار الشحن المناسب.
شحن بطاريات 1S
يختلف شحن بطاريات 1S قليلاً عن شحن البطاريات الكبيرة. من المرجح أنك تقوم بشحن بطاريات 1S متعددة بالتوازي باستخدام لوحة شحن متوازية. لكنني وجدت طريقة شحن جيدة وأسرع - كابل محلي الصنع لتوصيل عدة بطاريات 1S متسلسلة للحصول على بطارية 3S أو 4S أو حتى 6S.
كيفية قياس جهد البطارية؟
من المهم أن تكون قادرا على قياس الجهد على كل بنك على حدة، وينبغي أن يكون على نفس المستوى تقريبا؛ لهذا يمكنك شراء أي جهاز اختبار بطارية رخيص. إذا كان الجهد على بنك واحد أقل من الآخرين (هذا عدم التوازن)، فربما تكون هناك مشاكل في هذا البنك، لذا تأكد من موازنة البطارية في المرة التالية التي تقوم فيها بشحنها.
درجة حرارة العمل
تعمل بطاريات LiPo بشكل أفضل عند درجات حرارة تتراوح بين 30 و60 درجة مئوية.
درجات الحرارة المنخفضة تؤدي إلى تدهور أداء البطارية بشكل كبير: الحد الأقصى لتيار التفريغ والسعة ينخفض. الخصائص النموذجية للرحلات الجوية في فصل الشتاء: "انخفاض وقت الرحلة"، "لا توجد طاقة"، "لا رعشة"، "انخفاض كبير في الجهد".
لذلك قبل رحلة مهمة، لتحسين الأداء، من الأفضل تسخين البطاريات إلى 30-35 درجة (على الأقل ضعها في جيبك) :)
بالإضافة إلى درجات الحرارة المنخفضة، بطاريات الليثيوم لا تحب درجات الحرارة المرتفعة. عند درجات حرارة تصل إلى 60 درجة وما فوق، تبدأ في الانتفاخ وقد تشتعل فيها النيران.
متى الهبوط؟
السؤال الأكثر شيوعًا بين المبتدئين هو: "ما هو جهد البطارية الأفضل للهبوط؟" أود أن أقول بجهد 3.5-3.6 فولت. لا يمكن تفريغ بطاريات الليثيوم إلى الصفر، ويجب أن يكون هناك دائمًا بعض الطاقة فيها.
ويوضح الرسم البياني أدناه هذا. مع تفريغ البطارية، لا ينخفض جهد البطارية خطيًا (الخط الأسود)، بل ينخفض بشكل حاد بحوالي 3.5-3.6 فولت لكل خلية. وإذا لم تهبط بعد، فإن خطر الإفراط في تفريغ البطارية يزيد بشكل كبير.
سيؤدي الشحن الزائد للبطارية إلى حدوث تغييرات لا رجعة فيها في البطارية وتقصير عمر الخدمة.
كيفية تخزين بطاريات الليثيوم؟
إذا كنت تخطط لعدم استخدام البطاريات لفترة طويلة (أسبوع أو أكثر)، فأنت بحاجة إلى:
- وضعها في وضع التخزين، الجهد 3.8-3.85V لكل جرة
- وضعها في حقيبة واقية خاصة
- احفظه في درجة حرارة الغرفة
عند جهد 3.8-3.85 فولت، تبلغ سعة البطارية حوالي 40-50%، وهذه هي الحالة الأكثر استقرارًا للبطارية. ولهذا السبب تصل جميع البطاريات الجديدة نصف مشحونة.
إن تخزين البطاريات المشحونة بالكامل لفترة طويلة ليس أمرًا غير آمن فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تدهورها. إذا كنت تطير كل بضعة أيام، فهذه ليست مشكلة.
LiPo Safe Bag (أكياس مقاومة للحريق لبطاريات الليثيوم)
ماذا تفعل إذا اشتعلت النيران/الدخان في البطارية؟
- لا داعي للذعر، افصل جميع الموصلات
- الطريقة الأكثر فعالية واقتصادية هي دفنها في الرمال
- فقط انتظر حتى يحترق ويبرد، حاول ألا تستنشق الدخان.
- لا تستخدم الماء
إعادة تدوير بطاريات الليثيوم
متى يتم إعادة التدوير؟
تحتوي بطاريات الليثيوم على عدد محدود من الدورات؛ ففي كل مرة تقوم فيها بشحن البطارية وتفريغها، تمر بدورة واحدة. تدريجيًا، تفقد البطارية قدرتها على إنتاج تيارات عالية (تزداد المقاومة الداخلية) وتنخفض السعة. يقولون أن بطارية LiPo التقليدية تدوم أكثر من 300 دورة، إذا كنت تعتني بها جيدًا (انظر القواعد أعلاه). ولكن في حالتي، ستكون معجزة إذا لم أكسرها بحلول ذلك الوقت :)
لا يوجد معيار واضح عندما يحين وقت إعادة التدوير، لكن شخصياً أتخلص من البطارية عندما لا تعود تعطي "رعشة" عند إعطاء الغاز، وتكون المقاومة الداخلية في ازدياد مستمر (وهذا مؤشر جيد على صحة البطارية).
أتخلص من البطاريات المنتفخة والتالفة على الفور.
كيفية إعادة التدوير؟
يجب التخلص من البطاريات القديمة والتالفة بشكل صحيح. اقرأ أكثر. اسمحوا لي أن أؤكد: لا تثقب البطاريات أبدًا! وهذا يجعلها تضيء!
التعليمات
هل البطاريات المنتفخة خطيرة؟
نعم، استخدامها غير آمن.
لماذا تنتفخ؟
لأن العلب مغلقة بإحكام ولا يوجد مكان يهرب منه الغاز. وكقاعدة عامة، فإنها تنتفخ بسبب الأضرار المادية والاستخدام غير السليم، مما يؤدي إلى زيادة إطلاق الغاز.
هل من الممكن تفريغ البطاريات المنتفخة؟
لا، هذه عملية لا رجعة فيها. ومن الأفضل التخلص منها بشكل صحيح.
كيف تتجنب الانتفاخ؟
- لا تفرط في التفريغ - استخدم الفولتميتر وصفارات الإنذار وأنظمة التحذير الأخرى
- لا تسخنها كثيرًا ولا تتركها في الشمس أو بالقرب من مصدر الحرارة
- لا تقم أبدًا بالشحن الزائد - اضبط الشاحن بشكل صحيح، وراقب البطاريات أثناء الشحن
- قم بالتخزين بشكل صحيح كما هو موضح أعلاه
هل تحتاج البطاريات إلى "تعزيز"؟
شحن البطارية موضوع مثير للجدل. والفكرة هي أن البطاريات الجديدة تحتاج إلى الخضوع لعدة دورات شحن وتفريغ بطيئة قبل استخدامها بالكامل. أنا شخصياً حاولت أن أفعل ذلك، لكن لم ألاحظ فرقاً.
شروط بطارية الليثيوم الأخرى
- جهد القطع أو جهد البطارية الفارغة تمامًا - 3.0 فولت
- دورة واحدة هي شحن وتفريغ البطارية. يتم تحديد عمر البطارية بعدد دورات الشحن/التفريغ المسموح بها
- مستوى الشحن أو باللغة الإنجليزية حالة الشحن - الطاقة المتبقية، من 0 إلى 100%
- يحدد تصنيف Burst C - تصنيف الذروة C - الحد الأقصى لتيار التفريغ لفترة قصيرة من الوقت (حوالي 10 ثوانٍ)
دعونا نلخص ذلك
أتمنى أن تجد شيئا مفيدا في هذه المقالة. ومع ذلك، أنا لا أقول أن هذا هو كل ما تحتاج إلى معرفته. إلى الأمام إلى المعرفة الجديدة!
تاريخ القياس
- فبراير 2017 - النسخة الأولى من المقال
- أغسطس 2017 - تمت إضافة قسم حول اختيار البطاريات
- سبتمبر 2018 - تمت إضافة قسم حول سلامة البطارية
- مايو 2019 - تم تحديث الأقسام المتعلقة بعدد العلب والمقاومة الداخلية و"كيفية الشحن".
الشاحن المحمول هو وسيلة لشحن بطاريات LiPo في الميدان حتى تتمكن من الطيران لفترة أطول. أدناه سننظر في طرق وحلول شحن البطاريات في الميدان. أعتقد أنه أرخص وأسهل من شراء مجموعة من البطاريات.
عندما أطير، يمكنني بسهولة استنزاف أكثر من 20 بطارية في يوم واحد أثناء طيران المتسابق. يمكنك، بالطبع، شراء العديد من البطاريات التي تحتاجها لجلسة طيران، لكنني أعتقد ذلك يعد الشحن في الميدان حلاً أكثر اقتصادا وعمليا.
ما هو مدرج في الشاحن الميداني (المحمول).
- شاحن iSDT SC-200 (بانجود)
- 1 بطارية ليبو 6S 10000 مللي أمبير (aliexpress)
- محول XT90 إلى XT60 (بانجود)
- لوحة الشحن الموازية (بانجود)
- الفولتميتر (بانججود)
دعني أخبرك لماذا أحب الشحن الميداني كثيرًا ولماذا هو أكثر ربحية.
الشحن الميداني رخيص
وكما تعلمون بالفعل، لا يُنصح بترك أجهزة LiPos مشحونة بالكامل للتخزين؛ فهذا يؤدي إلى تدهور أداء البطارية، والأهم من ذلك أنها غير آمنة، حيث قد تشتعل.
لذلك، إذا قمت بشحن بطاريات إضافية ولم يكن لديك الوقت الكافي لشحنها، فسيتعين عليك تفريغها باستخدام الشاحن.
ولكن في التجميع الميداني، يمكنك "إعادة" الشحن مرة أخرى إلى البطارية المانحة الكبيرة أو إعادة شحن البطاريات الفارغة تمامًا، بالإضافة إلى شحن النظارات الواقية أو الخوذة.
قابلية التنقل
وزن الشحنة الميدانية أقل من 18 بطارية، وتشغل مساحة أقل بكثير.
- يبلغ الوزن الإجمالي لـ 18 4S حوالي 3.4 كجم
- الوزن 8 4S + 1 كبير + شاحن + لوح متوازي = 1513 جرام + 1211 جرام + 451 جرام = 3.1 كجم
إن التوفير الإجمالي في الوزن ليس كبيرًا بالطبع، لكن توفير المساحة يلعب دورًا أكبر هنا. 6S أكبر قليلاً من أربع بطاريات 4S.
الشحن الميداني أكثر أمانًا
نظرًا لأنه بدلاً من 18 بطارية لدينا 8، فإن فرصة نشوب حريق أو أي مشكلة خطيرة أخرى تقل مرتين.
سلبيات الشاحن الميداني
كل شيء له سلبياته، وفي حالتنا هناك العديد منها:
- أنت بحاجة إلى شراء شاحن LiPo جديد يدعم توصيل بطارية LiPo كمصدر. إذا كان لديك بالفعل، فسيتم القضاء على هذا الطرح.
- هذا النوع من الشحن مناسب لأولئك الذين يسافرون كثيرًا. إذا قمت بتفريغ أقل من 15-20 بطارية في الجلسة الواحدة، فلن يكون هذا جذابًا بالنسبة لك بعد الآن.
- لضمان الشحن المتوازي، يجب أن تكون بطارياتك على نفس مستوى الجهد. وهذا يعني أنه يتعين عليك إيلاء اهتمام إضافي للتوتر أثناء الرحلة وتحديد موعد الهبوط. من السهل القيام بذلك إذا كان لديك OSD يعرض مقدار التيار المستهلك.
اختيار شاحن للشحن الميداني
أنت بحاجة إلى شاحن يمكنه العمل بالتيار المباشر، ويجب أن يكون نطاق جهد الإدخال واسعًا حتى تتمكن من توصيل أي بطارية كمصدر للطاقة.
تعجبني بشكل خاص سلسلة iSDT (SC608، Q6، SC620) لشحن بطاريات LiPo في الميدان نظرًا لتصميماتها المدمجة وخفيفة الوزن. إنها تدعم إدخال 9V-32V وتأتي مع موصل XT60 الذي يسمح لك باستخدام بطاريات LiPo كمصدر للطاقة. كما أنها رائعة للشحن اليومي.
اختيار مصدر الطاقة للشحن الميداني
لمثل هذا الشحن، ستحتاج إلى نوع من مصدر الطاقة الواسع، فيما يلي جدول بالخيارات:
| اسم | بطاريات ليبو عالية السعة | مولد محمول | بطارية التفريغ العميق | مولد الألواح الشمسية |
| وقود | قابلة للشحن | البنزين / الديزل | قابلة للشحن | قابلة للشحن - الشمس |
| الجهد االكهربى | 11.1 فولت – 25.2 فولت (3S-6S) | مختلف – التيار المتردد والتيار المستمر | 12 فولت | مختلف – التيار المتردد والتيار المستمر |
| سعة | منخفض (10 أمبير – 16 أمبير+) | عالي | عالية (20 أمبير – 120 أمبير) | متوسط |
| وزن | خفيف الوزن (1 كجم – 2 كجم) | ثقيل | ثقيل (5 كجم - 35 كجم) | متوسط |
| سعر | غير مكلفة | غالي | $50 – $300 | غالي |
يستخدم بعض الأشخاص بطارية السيارة للشحن، لكن لا يُنصح بذلك لأنه سيؤدي إلى إتلافها بكل بساطة. بدلا من ذلك، تحتاج إلى استخدام بطاريات الدورة العميقة.
إذا كان لديك الكثير من البطاريات وتسافر دائمًا مع شخص ما، فسيكون الحل الأمثل هو شراء مولد بنزين أو ديزل. فهي قوية وغالبًا ما توفر تيارًا ثابتًا، وهو متوافق مع مجموعة واسعة من أجهزة الشحن. لكنها باهظة الثمن وصاخبة، على عكس مصادر الطاقة الأخرى.
تعد مولدات الطاقة الشمسية خيارًا رائعًا إذا كان هناك الكثير من الشمس في المكان الذي تعيش فيه، أو مجرد يوم مشمس أثناء الرحلات الجوية.
أفضل الشحن باستخدام بطارية ليبو كبيرة الحجم، فهي بسيطة ورخيصة الثمن.
في وقت كتابة هذا المقال، كانت بطاريات الليثيوم بوليمر (LiPo) هي الرائدة في الإنتاج الحالي، وبالتالي تحول المصممون من جميع البلدان إليها بكل سرور. ما هي بطارية LiPo؟ وهي عبارة عن بوليمر خاص مشبع بمحلول يحتوي على الليثيوم.
ميزة ليبو:
- على سبيل المثال، يمكن لـ LiPo بنفس الوزن أن يوفر طاقة أكبر من NiCd بمقدار 4-5 مرات، وNiMH بمقدار 3-4 مرات.
- عدد دورات العمل هو 500-600. على مدار عامين، تفقد البطارية حوالي 20% فقط من سعتها.
- هناك نوعان - التفريغ السريع (مرحبا) ومنتظم. إذا، على سبيل المثال، يحتوي التعيين على 3ج 1000 مللي أمبير، وهذا يعني أن مثل هذه البطارية قادرة على توصيل تيار يصل إلى 3 أمبير دون الإضرار بنفسها، وإذا 40 درجة مئوية 1000 مللي أمبير، ثم تيار 40 أمبير لا يمثل مشكلة لمثل هذه البطارية. هل يمكنك أن تتخيل عدد الأمبيرات التي يمكن للبطارية توصيلها؟ 40 درجة مئوية 3S 5000 مللي أمبير، يمكنه تشغيل بداية سيارة حقيقية، كل ما عليك فعله هو توصيله بالتوازي مع بطارية الرصاص القياسية وإجراء دفعات قصيرة جدًا حتى لا تنفجر الأسلاك الرفيعة!
- يتم استخدام Liposhki العادي (الاسم الشائع LiPo) في الإلكترونيات التي لا تتطلب تيارات تفريغ كبيرة، والأجهزة المحمولة، والأدوات، ولا يتم استخدام bokva (C) في تعيين مثل هذا. يشير الحرف (S) الموجود في التسمية إلى عدد العلب الموجودة في البطارية.
ما يخاف منه LiPos:
- ارتفاع درجة حرارة البطارية أسوأ بكثير من الجهد المنخفض. عند التفريغ، لا تسمح للبطارية أن تسخن لأكثر من 60 درجة مئوية (سيحدث احتراق أو انفجار تلقائي!)
- عند استخدامها في الهواء الطلق خلال موسم البرد، تأكد من إبقاء البطاريات دافئة قبل الاستخدام.
- انتفاخ البطارية، نتيجة العمليات الكيميائية بداخلها، مما يؤدي إلى تدهورها وتقادمها فيزيائياً، وانخفاض قدرتها.
- في حالة تلف الغلاف الناعم بدرجة كافية للبطارية، أو تغير شكلها، فقد يحدث حريق وحتى انفجار! حتى لو بدا أنه بعد تحطم الطائرة لم يحدث شيء للبطارية، فمن الممكن أن تحدث حالة طارئة أثناء الشحن اللاحق!
تفريغ ليبو:
- يجب ألا يقل الحد الأدنى للجهد لبنك البطارية المفرغة عن 2.5 فولت، ولكن من الأفضل عدم المجازفة وعدم الانخفاض عن 3.3 فولت، وإلا يبدأ ترسب الملح وينخفض عدد الدورات، ومن الممكن أيضًا حدوث ماس كهربائى داخلي و وبالتالي سوف يسبب تسخينًا شديدًا وحريقًا وحتى انفجارًا. ولذلك لا بد من استخدام المؤشرات الصوتية، التي تصدر صريراً عالياً عندما تقترب البطارية من الحد الأدنى لقيم الجهد في أي من العلب.
- بالنسبة للبطاريات الجديدة، يجب أن تتم عمليات التفريغ الثلاثة الأولى بتيار يتراوح من 3 إلى 5 درجات مئوية. سيسمح ذلك بإعادة تنشيط العناصر (لتطوير مثبط)، ومساواة الجهد عبر الضفتين والقدرة على الوصول إلى القدرة الكاملة.
شحن ليبو:
بحرص!أنا شخصياً أقوم دائماً بشحن البطاريات خارج المنزل، وهو ما أوصي به الجميع، فهذا يرتبط بعدد كبير من عمليات الاحتراق التلقائي!
تخزين ليبو:
- درجة حرارة التخزين من 5 إلى 28 درجة مئوية، وبحسب المصادر الأخرى من 0 إلى 10 درجة مئوية. يعتقد المصممون أن تخزين البطاريات في الثلاجة هو الخيار الأفضل، وبهذه الطريقة ستستمر لفترة أطول.
- الجهد الكهربي على البنوك هو 3.7-3.85 فولت، وهذا يمثل ~ 40٪ من الشحن الكامل، وهذا هو الجهد الذي توفره بطاريات LiPo من قبل الشركات المصنعة. أجهزة التخزين الذكية لديها وضع لوضع LiPo في وضع التخزين. عند تخزينها عند مستوى شحن مختلف، فإنها تفقد قدرتها بشكل أسرع بكثير، ولا يتم استعادتها بعد ذلك.
- بطاريات LiPo تتقادم حتى في حالة عدم استخدامها، لذلك ليست هناك حاجة لشراء بطاريات إضافية. عند الشراء، تأكد من التحقق من تاريخ الإنتاج، لأن البطارية التي يبلغ عمرها عامين فقدت بالفعل ما لا يقل عن 20٪ من سعتها.
تم تجهيز جميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة تقريبًا ببطاريات ليثيوم بوليمر. يتم استخدامها على نطاق واسع في نماذج الطيران التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو والمروحيات الرباعية والمروحيات والطائرات. تتمتع بطاريات الليثيوم بوليمر بالعديد من المزايا، بما في ذلك كثافة الطاقة العالية وانخفاض التفريغ الذاتي وغياب ما يسمى "تأثير الذاكرة".
نتيجة لذلك، بالنسبة للطرز مع وحدات الطاقة Li Pol، لا يوجد عمليا بديل يستحق البطارية. ومن المتوقع أن يتم استخدامها على نطاق أوسع، خاصة في مجالات مثل المركبات الجوية بدون طيار والمركبات الكهربائية وغيرها.
على الرغم من كل المزايا، تتمتع بطاريات LiPol بسمعة طيبة باعتبارها مصادر طاقة متقلبة وخطيرة وقصيرة العمر. في الواقع، هذه العيوب مبالغ فيها إلى حد ما. إذا تم استخدامها بشكل صحيح، سيتم الاحتفاظ بالمشاكل إلى الحد الأدنى.
قواعد الشحن
لضمان عدم وجود مشاكل في تشغيل مصدر الطاقة، من الضروري شحن بطاريات LiPo بشكل صحيح. خلاف ذلك، هناك خطر كبير من الضرر وحتى الاحتراق التلقائي. دعونا نلقي نظرة على كيفية شحن بطارية ليثيوم بوليمر بشكل صحيح لتجنب المشاكل المحتملة:
- لا يمكن شحن بطارية LiPo بأي شاحن، وهذا يتطلب شواحن خاصة. ويرجع ذلك إلى ميزات عملية الشحن على مرحلتين.
- يتم شحن بطاريات Li Pol على مرحلتين (طريقة CC-CV). في المرحلة الأولى، يزداد الجهد الكهربائي على جميع بنوك البطاريات. وبنهاية المرحلة يصل إلى 4.2 فولت. في الواقع، في هذه المرحلة يصل شحن بطاريات Li Pol إلى 95%. ثم تبدأ المرحلة الثانية. لمنع الشحن الزائد الذي يضر ببطارية الليثيوم بوليمر، يتم تقليل التيار. إذا تجاوز الجهد 4.25 فولت، يزداد خطر الاحتراق التلقائي.
- لا ينصح بالسماح لمصدر الطاقة بالتفريغ الكامل قبل إعادة الشحن، يجب أن يكون هناك حوالي 10-20٪ فيه، وإلا فسوف يفشل بسرعة.
- من المهم التأكد من أن الجهد لا يقل عن 3 فولت في كل بنك. مع هذا الانخفاض في الجهد، هناك خطر كبير من أن تنتفخ البطارية. في هذه الحالة، ستفقد بطارية LiPo المنتفخة أكثر من 50% من سعتها. إذا كانت بطارية LiPo منتفخة، فكل ما عليك فعله هو التخلص منها - فقدان السعة لا رجعة فيه.
تعد حقيقة تضخم مصادر الطاقة من بوليمر الليثيوم إحدى المشكلات الخطيرة في تشغيلها. ينبغي شحن جميع البنوك وتفريغها بالتساوي. في هذه الحالة، يراقب شاحن بطاريات الليثيوم بوليمر الجهد الإجمالي فقط، ولكن مع وجود مؤشرات متناثرة كبيرة، فإن احتمالية تضخم بطارية LiPo تزداد بشكل كبير. ويؤدي هذا أيضًا إلى الشحن الزائد للعلب الفردية، مما يزيد من خطر الاحتراق التلقائي.
لحل هذه المشكلة، يجب أن يتم شحن بطاريات Li Pol باستخدام موازن قادر على مراقبة الجهد على كل بنك، أو شاحن مزود بموازن مدمج. لا تقم بشحن مصدر الطاقة لشاحن الموقت. إذا كان التيار غير كاف، فسيتم إيقاف تشغيل الشاحن دون شحنه بالكامل. يجب ألا يتجاوز تيار الشحن 1C وأن يكون أقل من 0.5C. عليك أيضًا أن تتذكر أنه كلما زادت سعة بطارية LiPo، كلما استغرق شحنها وقتًا أطول.
استغلال
من أجل إطالة عمر خدمة أجهزة Li Pol، أو على الأقل عدم تقصيرها، يعد الاستخدام السليم للبطاريات أمرًا مهمًا أيضًا. عندما نقوم بشحن مصدر الطاقة يجب ألا نسمح له أن يسخن فوق 60 درجة. في حالة حدوث تسخين، يجب ترك البطارية لتبرد قبل الاستخدام. يجب عليك أيضًا عدم شحن محرك محموم.
لا ينبغي ترك بطارية فارغة تمامًا للتخزين. تأكد من شحنه. أفضل المؤشرات هي 60٪. بشكل عام، إذا تم اتباع هذه القواعد البسيطة، فلن تكون هناك مشاكل في استخدام بطاريات الليثيوم بوليمر.
في وقت شغفي النشط بالأشياء التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو، استخدمت جهاز الراديو Turnigy 9x، الذي كان يعمل من خلال بطارية ليثيوم بوليمر ذات تيار تفريغ منخفض - على عكس البطاريات النموذجية، التي تنتج عشرات الأمبيرات من التيار المنخفض التفريغ يتم استخدامها لتزويد الطاقة المنتظمة لجميع أنواع الأشياء منخفضة الطاقة.
بشكل عام، ذات مرة نسيت ببساطة إيقاف تشغيل جهاز التحكم عن بعد وانخفضت البطارية بين عشية وضحاها إلى مستوى جهد غير مقبول:
الجهد 3.63 فولت منخفض جدًا جدًا. على سبيل المثال، بطارية من طراز مماثل - تتكون أيضًا من ثلاث سلاسل "علب" - تنتج الجهد الصحيح تمامًا:
يبدو أن ما هي المشكلة؟ نقوم بتوصيل البطارية بالشاحن ونشحنها ببساطة. لكن جميع أجهزة الشحن الذكية تسمى "ذكية" لسبب ما: فهي ببساطة ترفض شحن البطاريات شديدة التفريغ وتعرض خطأ "الجهد المنخفض":
ولكن لماذا ش-ش-ش-ش؟! لاي لو لا آه...
الجهد الكهربائي لبطارية الليثيوم بوليمر ليس مزحة!
دعونا نتعامل أولاً مع التوترات. هناك ثلاثة منهم.
- 4.2 فولت- هذا الجهد العلويعلى بنك مشحون بالكامل (خلية). لعلبتين - 8.4 فولت. لثلاثة - 12.6 فولت وما بعده. عند الوصول إلى الجهد العلوي، تتوقف عملية الشحن. من المستحيل أن ترتفع إلى أعلى - فالبطاريات المفرطة الشحن تزدهر وتنفجر بشدة ومع شرارة، وهذا أمر خطير للغاية ولا يمكن إطفاؤه بالماء.
- 3.7 فولت- هذا الفولطيةفي البنك. وهذا هو ما هو مبين على البطارية. لعلبتين - 7.4 فولت. لثلاثة - 11.1 فولت وما بعده. تذكر أن هذا ليس جهد الشحن الكامل، بل هو المتوسط.
- 3.0 فولت- هذا الحد الأدنى من الجهدفي البنك. يعتبر بعض الأشخاص الحد الأدنى هو 3.2 فولت، لكن ثلاثة فولت لكل خلية يعتبر الحد الأدنى بشكل عام. لا يمكنك النزول إلى الأسفل. أدناه سيكون سيئا. في حالتي، 3.6 فولت لثلاثة بنوك هو 1.2 فولت لكل منها، أي أقل بكثير من الحد الأدنى الفائق.
التفريغ العميق سيء جدًا
هناك كيمياء سحرية تحدث في البطارية تسمح بتفريغها وإعادة شحنها. يؤدي التفريغ العميق إلى تعطيل هذه الكيمياء، وبعد التفريغ، لا يمكن إعادة شحن البطارية على الإطلاق، أو أنه من المستحيل إعادة شحن عدة خلايا محددة، أو أنه من المستحيل تحقيق قدرتها السابقة... بشكل عام، سيكون هناك شيء ما "خطأ". يجب توضيح ما سيحدث بالضبط في كل حالة محددة. لذلك، من الضروري شحن بطارية مفرغة بعمق ومعرفة كل شيء.
كيف تفعل ذلك إذا رفض الشاحن بشكل قاطع؟ دعونا الغش.
نقوم بشحن بطارية فارغة بشدة باستخدام شاحن ذكي
بالنسبة للشاحن الذكي (القابل للتخصيص)، يتم توصيل البطارية مرتين: بموصل طاقة (زائد أو ناقص) ومتوازن (يعتمد عدد جهات الاتصال على عدد العلب). من خلال مصدر الطاقة، يتم سكب الحياة في البطارية، ومن خلال الميزان، يتم التحكم في تجانس التعبئة في كل وعاء.
لخداع ذكاء الشاحن، نقوم بتوصيل البطارية التالفة بموصل الطاقة، والبطارية العاملة بالبطارية المتوازنة. وسيكون كل شيء على ما يرام، لكن تذكر النقاط المهمة.
- قم بقياس الجهد على كل بنك باستخدام جهاز متعدد. قم بترقيم أطراف الموصل المتوازن عقليًا (على سبيل المثال، 1-2-3-4 للموصل ثلاثي البنوك) وتحقق من الجهد على كل زوج من المسامير (في حالتي، 1-2، 2-3، 3- 4). اكتب هذه المعلومات في مكان ما.
- للغش، يجب عليك استخدام بطارية بنفس التكوين. إذا كانت الجرة الثلاثة (3S) تالفة، فاستخدم 3S أيضًا للغش.
- اضبط الحد الأدنى لتيار الشحن، بحيث لا يزيد عن 0.5 أمبير. أعلم أن تيار الشحن القياسي لبطارية طرازي هو 5 أمبير، وللضحية 2.6 أمبير. ولكن هنا سيتعين عليك التحلي بالصبر والانتظار - فالسلامة تأتي أولاً!
- تحقق بانتظام من الجهد باستخدام مقياس متعدد على كل بنك أثناء عملية الشحن (كما في الخطوة 1) - لا ينبغي أن يكون أعلى من 4.2 فولت.
- قم بإيقاف عملية الشحن الاحتيالية عندما يصل كل بنك إلى جهد 3.0-3.2 فولت. ومن الآن فصاعدا، يمكنك شحن البطارية كالمعتاد.
لقد قلت بالفعل أنه بعد الشحن قد يكون هناك "خطأ ما". قد لا تقبل بعض البنوك الشحن - يمكنك معرفة ذلك من خلال حقيقة أن الجهد الكهربائي الموجود عليها لن يرتفع أثناء عملية الشحن. هذا ما حدث لي: الأولين يشحنان بشكل طبيعي، لكن الثالث لا يريد الشحن على الإطلاق. لذلك كان لا بد من التخلص من البطارية، للأسف. ولكن إذا لم يكن التفريغ عميقًا جدًا، فقد تتمكن من إعادة البطارية إلى الحياة تمامًا. قد ينفد بشكل أسرع من ذي قبل. لكنه أفضل من لا شيء.
تحميل...