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電直飛行專區 » 貢獻一些個人心得, 謹將電池心得&累積的經驗供參考
在此也貢獻一些個人心得, 以為回饋, 希望所有飛友教學相長, 縮短跌跌撞撞的精力耗損, 加速知識傳承.
Merry Xmas & Happy New Year.
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玩電動直升機, 飛機 & 電動車後, 發現電池也是門學問, 僅將一路行來, 個人電池心得&累積的經驗供參考
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高分子鋰電池 / 鋰聚電池 / Li-Polymer(HP 發明, 就是我們公司啦)
1. 又稱鋰聚合物, 或塑膠電池, 體積小, 重量輕, 容量大, 電壓高
2. 正極使用半固態聚合物, 負極使用碳, 藉由鋰離子在正負極間的移動達到重複充放電的目的
3. 因為是液態材質, 所以不會滲漏, 形狀可彎曲或做的很薄
4. 因不會滲漏, 所以不需金屬材質包裝, 只要鋁箔包裝即可, 達到輕量化目的
5. 多輕呢? 單顆 3.7V 鋰聚電池, 50g 左右, 至少都有 1000mah(1A) 以上. 鎳氫, 鎳鎘重太多了
11.1V/16C/2100mah , 150g
6. 不過兩年的時間, 已實現應用於遙控直升機, 飛機, 車
單一電池即達 3.7V, 有效減少體積及重量, 符合遙控飛機的需求; 因此, 在相同重量比較下, 鋰聚電池的電容量約是鎳鎘電池的 300% 以上. 假以時日, 廠商持續開發高容量的電池, 超越鎳氫電池的電容量已指日可待, 屆時, 電動飛機+高馬力無刷馬達, 動力 & 續航力和引擎飛機當可不分軒輊
7. 放電係數高, 約 7C~20c & 持續進步中... (庫倫)
缺點=>
1. 較貴, 一條電動直升機用的依據容量(安培數)可從一千多 ~ 三四千不等.
2. 危險, 不可過放, 不可過充, 不可過負荷, 使用專用鋰電充電器可以解決.
3. 外以鋁箔包裝, 所以容易被破壞, 受撞擊易損壞
4. 不可充飽存放. 建議存放電壓 Votage for Storage:3.85V / Per Cell
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鋰離子電池,
1. 另一選擇, 鋰離子電池, 就是一般手機用的電池.
2. 一樣 3.7V , 輕. 幾乎是鎳氫電池的3分之1的重量
3. 較便宜, 危險, 不可過放, 不可過充, 不可過負荷, 使用專用鋰電充電器可以解決.
4. 鋰聚電池 & 鋰離子電池, 充電器可共用
5. 我也搭配使用鋰離子電池, 在網路上購買, 叫鋰聚電池, 相同容量(mah)可便宜一半. 玩車子或電動槍滿適合的
6. 放電係數低, 約 7C (庫倫)左右
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放電能力=>
1. 必須先提到庫倫
庫倫(C) , 電池容量的單位
一顆電池標示為"1800mah"就是指以"1.8A"的電流持續放電可以放電"1"小時
也就是所謂的"1C"放電。
=> 計算放電電流
所以當一顆電池的標示為"1500mah 7C"時也就是說這顆電池的最大放電電流為 7*1.5A=10.5A，而當100%放電的話可以使用8分鐘, 60/7c=8
PS:1A(安培)=1000mah(毫安培)
而11.1V / 3600mah 的鋰電, 每 cell 7C, 放電約7C*3.6=25.2A。
=> 計算多少c (庫倫)
根據C(庫倫) 的逆推, 若所購買的 11.1V, 2700mah, 19A, 大約是 19/2.9=7C;
有的鋰聚合物 11.1V / 2000mah, 18C, 則放電可達 36A , 真的很驚人, 但是 Full Power 輸出, 只剩 60/18 =3.3 分鐘了
2. 目前鎳鎘電池, 最大放電能力已達單顆 1.2V, 60C 左右,
不過鋰聚電池單 cell 電壓已是三倍於鎳鎘鎳氫,
3. 提高鋰聚放電能力
鋰離子電僅達單顆(單cell), 7C 左右, 如何提升呢? 並聯
若單顆(單cell), 7C , 1500mah ,最大放電電流為 7*1.5A=10.5A;
並聯即達 3000mah, 最大放電電流可達 21A
4. 串並聯運用
(鋰聚, 鋰離子通用)
S: 串聯
P: 並聯
(EX: 單顆(單cell), 7C , 3.7V, 1500mah )
1S2P => 共兩顆電池, 兩顆並聯, 電流加倍 . 3.7V / 3000mah
2S1P => 共兩顆電池, 兩顆串聯, 電壓加倍 . 7.4V / 1500mah
2S2P => 共四顆電池, 兩顆先串聯成兩組(3.7V*2), 此兩組再並聯(1500mah*2) . 7.4V / 3000mah
3S2P => 共六顆電池, 三顆先串聯成兩組(3.7V*3), 此兩組再並聯(1500mah*2) . 11.1V / 3000mah
4S2P => 共八顆電池, 四顆先串聯成兩組(3.7V*4), 此兩組再並聯(1500mah*2) . 14.4V / 3000mah
可惜的是, 有的電動槍為 9.6V, 搭不出來, 只能用 7.4V 玩, 初速相同, 只是射數較少. 或是改齒輪箱後, 用 11.1V 玩
白話點, 串聯電壓加大目的是達到馬達工作電壓, 讓馬達更有力,
並聯, 電流變大, 就是可以玩的時間加倍囉
高容量, 使用在遙控電車上, 可以玩好久.
5. 選用電池
除了電壓 & 安培數外, 選用的馬達使用電流, 決不能超過電池的放電能力. 因為, 過放電, 電池會因產生瓦斯氣體導致膨脹,膨龜 , 電池即有可能會報銷了.
若單顆 3.7V 電池, 使用後低於3.2V, 也會有不良影響. 若低於 2.8 V, 恐怕電池也即有可能會報銷了.
所以若是 11.1 V 的電池, 最好維持使用後仍在 3.2x3=9.6V 以上, 低於 2.8*3=8.4V, 恐怕電池內傷過重. 以此類推.
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可用時間計算. 這可是繳了不少學費的經驗喔. 因為使用時間過長, 不知不覺就造成了過放
a. 市面有賣勾式電表, 有點像鉤子那種, 但須能量 DCA (交流電流)
b. 飛機或直升機裝上電池後, 使用勾式電表, 圈住電池的一條電源線,正負極不拘.
c. 用手抓住飛機或直升機, 槳要裝上, 才能測出全負載電流. 遙控器油門推到頂
d. 以我的飛機而言, 亞拓翱翔, 遙控器油門曲線最高設定 90%, 使用亞拓2500KV 無刷馬達, BL35X 電變(35A), 亞拓5x3槳,亞拓16c/2100mah 電池, 此時測出消耗電流為 12.5A.
e. 亞拓16c/2100mah 電池可算出, 總輸出電流為16*2.1=33.6A, 全力輸出時可用時間為 60/16=3.75min
f. 現飛機全負載時為 12.5A (From d), 所以可用時間為 ==> 電池總輸出電流/飛機全負載消耗電流=33.6A/12.5A=2.688, 2.688*3.75=10.08 min
g. 為了預防其他如廠商灌水,調機, 降落時間等因素, 將 10.08min 打個八折, 所以飛個 8 min 就可以下來了
h. 由此可知, 假設小暴龍直升機停旋電流為 8 A, 搭配 亞拓16c/2100mah (總輸出電流為16*2.1=33.6A, 全力輸出時可用時間為 60/16=3.75 min), 所以可用時間為 ==> 電池總輸出電流/小暴龍直升機全負載消耗電流=33.6A/8A=4.2, 4.2*3.75=15.75 min. 自行再打折換算保險時間
i. 由此可知, 假設小暴龍直升機全速消耗電流為 28~30A, 搭配 亞拓16c/2100mah (總輸出電流為16*2.1=33.6A, 全力輸出時可用時間為 60/16=3.75 min), 所以可用時間為 ==> 電池總輸出電流/小暴龍直升機全負載消耗電流=33.6A/30A=1.12, 1.12*3.75=4.2 min.
==> 現在知道大部分人的電池都用不久的原因了吧. Idle 一切, > 4min, 就過放囉
==> 可用時間公式可簡化成 :
電池總輸出電流16*2.1 60min 電池電流2.1A
-------------------------------- X -----------(全力輸出時可用時間) = ------------------------ X 60min
飛機全負載消耗電流12.5A C庫倫(16C) 消耗電流12.5A
鋰離子電池不適用於400 電直.
i. 以此類推, 鋰離子電池不適用於400 電直, 若為省錢, 購買鋰離子電池(非鋰聚電池),一般鋰離子電池單 cell 為 7C, 若買 11.1V/2700mah. 則總輸出電流為 7*2.7=18.9A (小於400電直全負載), 全力輸出時可用時間為 60/7=8.57 min. 重點是直升機一起飛就超過 電池總負載最大電流, 難怪飛沒 20 趟電池明顯輸出驟降.
但使用在飛機上應該沒有問題
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所買的電變是否會過載??
a. 購買電變時會標示持續最大電流(A) & 瞬間最大電流(A).
b. 使用勾式電表, 有點像鉤子那種.
c. 飛機或直升機裝上電池後, 使用勾式電表, 圈住電池的一條電源線,正負極不拘.
d. 用手抓住飛機或直升機, 槳要裝上, 才能測出全負載電流. 遙控器油門推到頂
e. 此時即可測出消耗電流為多少. 一瞬間即可測出. 若負載大於持續最大電流, 那麼趕快將電變升級吧.
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充電 : 串充及分壓充"
1. 串充是以11.1V的電壓串聯流經電池(想像充電時電壓以串聯方式流經電池).
2.分壓充是每一組電池各別都受電3.7V(想像充電時電壓以並聯方式流經電池)，
因此在電路上是不同的，但是充完電壓後是相同的。
3. 一般鋰離子 & 鋰聚電池同時都有串充及分壓沖的線頭
4. 充電器最好有分壓充的輸出，這樣對電池本身壽命會必較長。
5. 單顆 3.7V , 充完電也不可超過 4.2V; 11.1V 充完電不可超過12.6V. 使用專用鋰電充電器可以解決. 以亞拓鋰電為例, 停止充電後, 用電錶量, 單顆剛好就是 4.2V. 可見充至 4.2V 即停止充電.
6. 充電時, 不可超過 1C 充電, 1C就是1庫倫, 若 11.1V/16C/2100mah, 就是充電不可超過 2100mah. 所以充電期間, 鋰電池應該連微溫都不會有. 相反的, 充電時間就挺久的
7. 玩結束飛機或電車, 電池溫度非常燙, 甚至手都抓不住, 就有可能過放囉. 一般是電池置放一小時後再行充電
9.離鋰子的充電電壓範圍比較大(比鋰聚大)
10.充電器最好有分壓充的輸出，這樣對電池本身壽命會必較長。
11. 充電器選用不慎, 或非鋰電充電器, 會導致電池燒起來喔
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電池受傷
電池受傷有2種情形，一種是外殼開始變形膨脹，從肉眼可以看到，另ㄧ種是內傷也就是電池阻抗變大，化學成分已經退化，這是從外表看不見的.
鋰電或鋰聚電池, 若正負極碰到兩三次, (Short), 那電池就掛了也是有可能的，因為鋰電是靠正負離子進行交換而產生的電能，若正負極碰到ㄧ定會傷電池的。
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以成本比較。
假設鋰聚合物 11.1V 2100MAH 放電16C，33.6A輸出, 價格是1500元，若換算1A=1500/33.6A=44.6元 ，就是1A的成本約44.6元。
鋰離子電池 , 11.1V / 2700mah / 7C,$720 , 1A=720/19A=37元 ，就是1A的成本約37元 。
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使用時間
A，電池有內阻會影響電量，如同使用越來越久電阻變大，使用時間變短。
B，不能用到沒電，他要有基本電壓。
C，負載也有阻抗造成消耗電量。
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電變
電變是將直流電變成交流電，假設電變持續 25A, 瞬間 35A是他所能承受的壓力，今天假設你飛機吃電流要求是30A且是持續，那你的電變可能會燒掉。因為已經超過電變的負載。
[ 本帖最後由 kenning 於 2006-12-23 14:33 編輯 ] |
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發表於 2007-7-22 10:32
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