Аккумуляторы для радиоуправляемой техники.
Какие они бывают, их особенности, обозначения, характеристики, параметры.
Не будем заострять внимание на принципе работы АКБ (аккумуляторной батареи), которая содержит различные химические компоненты и сконцентрируемся на главных отличительных особенностях аккумуляторных батарей для моделей типа RC.
Принято считать, что двигатель - это самая главная часть любого механизма. Аккумулятор в RC-механизмах находится примерно на том же уровне старшинства, что и двигатель.
От АКБ питается всё нутро любой радиоуправляемой модели будь то скоростной внедорожник, самолёт-тренер, квадрокоптер, октакоптер или водный катер. Даже у аппаратов, которых имеется двигатель внутреннего сгорания (ДВС), необходимо присутствие такого источника энергии, как АКБ, для приёма радиопередачи или работы сервопривода.
Виды аккумуляторов
В настоящее время изготовители RC-аппаратов, в основном, отдают предпочтение следующим видам аккумуляторам:
- [Li-X], где X=po,pol или polymer, литий-полимерный;
- [NiCd] никель-кадмиевым;
- [Ni-Me-H] никель-металл-гидридный;
- [LiFePO4] литий-железо-фосфатный.
Последний вариант не самый распространённый, но считается наиболее перспективных среди всех остальных аккумуляторов.
Главные характеристики аккумуляторов
АКБ для радиоуправляемой техники можно охарактеризовать по следующим параметрам.
Энергетическая ёмкость. Имеет обозначение mAh расшифровывается как милиамерчасы. Диапазон этого значения для RC-аппаратов от 155 mAh (для небольших машинок) до 31000 mAh (для наиболее масштабных радиоуправляемых агрегатов).
Фиктивное напряжение. Единицей измерения считается Вольт, буквенное обозначение "В" (в международной системе единиц "V"). Существует понятие напряжение элемента оно зависит от его типа, а есть общее напряжение батареи в ней, напряжение зависит от суммарного количества элементов. Зависимость силы тока от напряжения имеет прямо пропорциональную зависимость - чем выше напряжение, тем выше сила тока в батареи. Батареи могут вместить в себя до восьми элементов (по-простому "банок"), обычно это число от одного до четырёх. Фиктивное (оно же номинальное или среднее) напряжение прописывается на корпусе аккумулятора. Надо помнить о том, что номинальное напряжение у заряженной батареи выше, такового значения у разряженной АКБ. Это особенно ощутимо в то время, когда батарея на вашем RC-устройстве близка к разрядке, и команды, которые вы отдаёте пультом, плохо улавливаются устройством, как следствие машина перестаёт чётко реагировать на команды.
Токоотдача. Это есть способность выделять ток заданной силы. Обозначается буквой "C" оценивает значение ёмкости, никак не способно повлиять на продолжительность работы радиоуправляемого средства. Токоотдача имеет обратную пропорцию зависимости от внутреннего сопротивлению системы. Токоотдача тем больше, чем меньше сопротивление и наоборот. Перегрев элементов может возникать при слишком низком внутреннем сопротивлении и чреват взрывом аккумуляторной батареи при процессах газообразования и закипании электролита.
Корпус. Может быть как мягким (softcase), так и жёстким (hardcase). Первый тип корпусов используется для конструирования авиамоделей, второй для более тяжёлой техники: машины, катера, танки и прочее.
Габариты. При выборе аккумулятора всегда необходимо учитывать размер: ширину, длину и высоту, так как не всегда грамотно подобранный с технической точки зрения АКБ может поместиться в машину.
Никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторные батареи
Первый вариант был сменён более экологичными никель-металл-гидридными АКБ. Стоит отметить, они так же обладают большей ёмкостью при относительно малом весе. NiCd аккумуляторы используются только в тех случаях, если другие варианты использовать невозможно. Ni-Me-H системы обладают эффектом памяти, что означает следующее: химический элемент, который получает определённый заряд, отдаст ровно столько энергии, сколько получил в момент последней зарядки. Такие аккумуляторы плохо переживают избыточную перезарядку и полную разрядку. На деле это можно проиллюстрировать следующим образом: при неполной зарядке, он теряет свой верхний предел заполненности батареи, поэтому аккумулятор необходимо подключать к зарядке, пока он ещё не отключился, а заряжать примерно на 90-95%. Хранить рекомендуется такой АКБ в заряженном состоянии, в прохладном месте (можно в холодильнике, но не ниже нуля). Из-за своего веса никель-металл-гидридные системы не применяются в авиационных моделях, а чаще используют для машин и наземной электротехники. Прогресс не стоит на месте и Ni-Me-H АКБ уже вытесняют более современные и подающие надежды Li-Po аккумуляторы.
Литий-полимерные аккумуляторы
Данные аккумуляторы приобрели широкую известность из-за своей большой ёмкости, малого веса, достаточно быстрой зарядке и отсутствию негативных эффектов предыдущих моделей, в частности, эффекта памяти. Зачастую модели с данным типом аккумулятора превосходят по большинству положительных характеристик моделей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС-модели). Данные аккумуляторы имеют вид тонких пластин в форме прямоугольника, они так же носят название "банок" и количество их обозначается как 1S, 2S, 3S и так далее. У таких АКБ есть один серьёзный недостаток - даже при нерабочем, лежащем состоянии такой батарее она будет утрачивать свои положительные качества т.е. стареть.
Однако плюсов у них куда больше:
- При малом весе они обладают высоким энергетическим потенциалом;
- Малый показатель саморазрядки;
- Отдельные элементы обладают высоким напряжением;
- Быстрота зарядки;
- Миниатюрный размер.
Ещё немного незначительных минусов литий-полимерных АКБ:
Небольшое количество циклов разрядки-зарядки по сравнению с батареями другого состава;
Через 3-4 года происходит их значительное старение, как следствие покупать такие батареи с запасом смысла нет;
Необходимость специфической зарядки, которая могла бы контролировать напряжение в сети и при необходимости стабилизировать данное напряжение.
При минимальном повреждении или скачке напряжения такие батареи склоны к возгоранию.
Среднее напряжение у литий-полимерного элемента держится на уровне 3.7 Вольт при функционирующих (минимум/максимум) уровнях от 3.1 до 4.2 Вольти выход за эти рамки может привести к поломке вашего аккумулятора. Необходимо наличие специальных зарядных устройств для LiPo , которые смогли бы подстраховать АКБ от выхода из строя. Не рекомендуется оставлять данные АКБ без присмотра и на ночь, а хранить их необходимо в специальных(огнеупорных) плотно закрытых футлярах. При хранении такие батареи должны иметь уровень заряда от 45 до 50% при напряжении в 3.7 В на каждый элемент системы. Не допускается полная разрядка Li-Po-элемента, так как это может убить аккумулятор(может вздуться, лопнуть одна из банок и пр.).
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы
Это достаточно новый и прогрессивный вид аккумуляторов, который ещё находится на стадии доработок и усовершенствований, он обладает более высоким уровнем характеристик среди всех вышеперечисленных АКБ. Их ограниченное использование связано с непривычным напряжением 3.3 В, а так же из-за малого количества доступных типоразмеров на рынке аккумуляторов. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы имеют две формы выпуска: плоские пластинки и форму цилиндра. Такие АКБ чаще всего монтируются в автомодели с двигателями внутреннего сгорания.
Советы при выборе.
Не всегда покупаемые модели оснащены необходимым аккумулятором, который нам предлагается докупить самостоятельно. Перед тем, как купить аккумуляторную батарею, нужно очень тщательно изучить характеристики радиоуправляемой модели в них будут указаны все необходимые параметры.
При выборе из нескольких равнозначных для модели вариантов, необходимо учитывать следующее:
Какой показатель напряжения необходим для нормального функционирования модели;
Время, которое модель способна проработать на одной зарядке аккумуляторной батареи;
Максимальный ток, который может потребоваться для оптимальной работы вашей RC-модели.
Необходимо так же учесть характеристики регулятора скорости: функциональный разброс напряжения и тип совместимой аккумуляторной системы.
Как видно из всего сказанного выше, присутствует очень много тонкостей, которые необходимо учесть при выборе АКБ. Так что если возникают малейшие сомнения на счёт правильности своего выбора, необходимо обратиться к специалисту, который сможет вам подробно разъяснить и помочь подобрать вариант, необходимый вашей модели. Ведь техника, которой назначаются данные аккумуляторы - это не детские игрушки. К таким машинам требуется серьёзный и аккуратный подход!