RC modely
Lithium polymerové (LiPol)
a Lithium iontové (Lion) akumulátory
Tyto články patří mezi perspektivní zdroje energie pro elektrické pohony modelářských zařízení. Známe je již delší dobu, protože se používají v mobilních telefonech, fotoaparátech, přehrávačích MP3 a jiných přenosných zařízeních.
V současné době jsou vyráběny články od kapacit prvních stovek mAh až po první tisíce mAh. Hlavní využití v modelářské praxi je oblasti pohonných baterií.
Základní vlastnosti článků:
Výhody:
- malá hmotnost s ohledem na kapacitu ve srovnání s NiCd a NiMH články
- maximální napětí nabitého článku je 4.2V.
- střední vybíjecí napětí je cca. 3.7V.
- Minimální samovybíjecí proud. Můžeme tedy články déle skladovat v nabitém stavu. Nabíjet články můžeme jakmile se vrátíme z letiště a použít je třeba až za týden. Samovybíjení článku je cca 1% za měsíc (oproti cca 10-15% u Nixx). Nemají paměťový efekt. To znamená, že článek můžeme nabíjet i když není zcela vybitý a jsme schopni po nabití využít celou jeho nominální kapacitu.
- Při nabíjení musíme zaručit, že napětí na článek nepřesáhne 4.2V. K tomu si musíme pořídit speciální nabíječku spojenou buď s interním nebo externím balancerem.
- Měkký obal. Je lépe baterii v modelu lépe chránit pro případ havárie.
- Kratší životnost v případě, že nedodržujeme pravidla pro nabíjení, případně odebíráme vyšší proud než je deklarován.
- Problematické použití při nízkých teplotách. V zimních měsících je třeba náhradní baterie nenechat podchladnout. V modelu, kde v létě máme snahu baterie co nejvíce chladit, musíme v zimě přiměřeným způsobem zamezit podchlazení.
Napětí je jedna položka, která nás zajímá. Důležitým parametrem je i maximální povolený výstupní proud a jejich součinem tedy příkon, který baterie dodá motoru. Maximální povolený proud je udáván v jednotkách kapacity. Označuje se xC. Článek označený 10C s kapacitou 1'000mAh je schopen dodat proud 10 x 1'000 = 10'000 mA, tedy 10A. Články s označením 10C jsou zcela běžné, vyrábějí se články s označením 20C i více.
Při dobíjení baterie narazíme na nejnepříjemnější vlastností článků LiPol a tou je jejich maximální napětí na článek - 4.2V. Pokud článek tuto hodnotu překročí, velice rychle ztrácí své vlastnosti (mj. se mu zvyšuje vnitřní odpor) a při překročení této hranice se dokáže přehřát, nafouknout a explodovat. Dnes již snad nenajdeme modeláře, který by podceňoval funkci balanceru. A bylo jich hodně. Co to je takový balancer? Je to zařízení, které v průběhu nabíjení nepovolí, aby napětí článku překročilo inkriminovanou hodnotu 4.2V. Aby balancer mohl tuto činnost vůbec vykonávat, musí být k tomu bateriový pack od výrobce připraven. Každá baterie je osazena tzv.servisním konektorem. Na servisním konektoru jsou vyvedeny jednotlivé póly všech článků v packu. Bohužel, co výrobce, to jiný konektor. Moderní modelářské nabíječky jsou již vybavovány přímo integrovaným vstupem servisního (balančního) konektoru.
Způsoby, jakým balanční zařízení hlídá překročení hranice 4.2V jsou v zásadě tři.
- První z nich hlídá každý článek samostatně a jakmile zjistí, že napětí dosáhlo 4.2V, odvede dobíjecí proud mimo článek a vyzáří ho někde v podobě tepla. jednotlivé články tak v průběhu nabíjení mají různé napětí, které je zarovnáno až při úplném dobití baterie. Těmto zařízením se říká omezovače. Jejich jedinou nevýhodou ve spojení s nabíječkou, která měří dodaný náboj, je že nedostaneme přesnou hodnotu.
- Druhý typ zařízení porovnává všechny články a nejvíce nabitý článek vybíjí do externího odporu. Tím mu klesá napětí a vyrovnává se s méně nabitými články. Balanční vybíjecí proudy jsou maximálně 500mA. Články v takovém zařízení se postupně srovnají na stejnou hodnotu a pak jejich napětí roste společně. Opět ale nedosáhneme přesné informace o dodaném náboji. Označujeme je již za balancery. Takovýto balancer ale může pracovat zcela samostatně a lze ho pak připojit k baterii na zarovnání napětí všech člnánků na napětí nejnižšího z nich.
- Poslední typ zařízení v průběhu nabíjení porovnává napětí všech článků a pro ten článek, který má nejvyšší napětí, přepouští nabíjecí proud do článků dalších. Tím dochází k úspoře energie, kterou oceníme, když nabíjíme z autoabaterie.
Pro dlouhou životnost doporučuji nabíjet článek proudem maximálně 0.8C a nevybíjet ho pod kapacitu 80-90%, vždy používat balancer. Při dodržování těchto pravidel je možné dosánout použitelnosti kolem 200 cyklů.
Někdy se stane, že se článek při vybití nebo nabití nafoukne. To bývá známkou konce jeho životnosti. Doporučuji článek vyřadit.
Když si článek koupíme, bývá málokdy osazen silovými konektory. Každý modelář má své oblíbené. Nikdy neosazujte baterii tak, že silové kabely budou obsahovat stejnou polovinu páru konektoru. Může tak omyle dojít k přepólování elektroniky modelu a tím k jejímu zničení. Kladný pól baterie je osazen červeným kabelem je bývá osazován samečkem, záporný (černý) samičkou. Nezapomeneme oba konce konektoru přetáhnout teplem se smršťující bužírkou.
Pokud nebudeme létat přes zimu, doporučuje se vybít článek na 60-70% kapacity.
V.P.
| 19.I.2008 |