Realistické RC modely

Na akú hodnotu nastaviť alarm poklesu napätia?

Na prvý pohľad je odpoveď na túto otázku jasná.

Ale bude taká jasná aj pri druhom pohľade, alebo pri podrobnejšej analýze?

No, nie sme si istí.

Máme na mysli alarm poklesu napätia pohonnej LiPol batérie a máme na mysli, že táto hodnota je/bude nastavená na telemetrii alebo aspoň na nejakom vhodnom akustickom signalizátore v modeli.

autor: Janko O.

Paradoxne, pochybnosti pri pohľade na túto problematiku nás prepadli, keď sme narazili na text na našej vlastnej web stránke. Konkrétne sa jedná o článok Pokles ťahu pohonnej jednotky počas letu modelu a ešte konkrétnejšie o odstavec, v ktorom sa píše:

Aké sú minimálne vybíjacie napätia pri rôznych stupňoch záťaže, dokumentujú nasledovné, Lacom (lv) empiricky získané hodnoty:

• Pri vybíjacom prúde menšom ako 1C je minimálne vybíjacie napätie (pod záťažou) 3,5V/čl
• Pri vybíjacom prúde 1C je minimálne vybíjacie napätie (pod záťažou) 3,3V/čl
• Pri vybíjacom prúde 10C je minimálne vybíjacie napätie (pod záťažou) 3,0V/čl
• Pri vybíjacom prúde 20-50C je minimálne vybíjacie napätie (pod záťažou) 2,8V/čl
• Po odpojení od záťaže sa takto vybitým akumulátorom vráti napätie približne na hranicu nominálu, to jest okolo 3,6-3,7V/čl. 

Musíme sa priznať, že naše skúsenosti sú ale trochu iné.

Treba podotknúť, že je zrejme dôležité aj to, aké priority (vo vzťahu k LiPolkám) modelár má.

Niekto z nich chce „vyžmýkať“ maximum výkonu, iný chce dosiahnuť maximálny letový čas, my chceme dosiahnuť rozumnú (v rámci možností čo najväčšiu) životnosť LiPoliek. Samozrejme, pri dosiahnutí potrebného výkonu, dostatočného letového času …..

Sami isto cítite, že tieto požiadavky sú často navzájom protichodné a je jasné, že nie je možné súčasne dosahovať maximálny výkon, dlhý letový čas a „nekonečnú“ životnosť batérie.

Naše skúsenosti nás doviedli k tomu, že v súčasnosti na PC-Telemetrii nastavujeme hodnotu napäťového alarmu na 3,3 Voltu (na (LiPol) článok).

To je hodnota získaná hlavne praxou, pretože najprv sme nastavovali hodnoty spomínané v úvode tohto článku (napr. 3,0 Voltu alebo aj menej). To však malo za následok, že alarm nebol nikdy aktivovaný (našťastie skôr bol aktivovaný alarm spotrebovanej energie), alebo ak bol, tak to už LiPolka „mlela z posledného“, pretože energeticky bola takmer úplne (na 97%) vyčerpaná (žiadna všeobecne odporúčaná rezerva aspoň 20%). Dopad na jej životnosť radšej ani nespomíname.

A tak sme, stále ešte veriac autoritám, hodnotu alarmu nesmelo „zdvihli“ na 3,1V. Stále to nebolo ono. Potom sme nastavili 3,2V. Už-už sa to blížilo, ale ešte to „trochu“ chcelo.

A tak sme sa prepracovali k hodnote 3,3 Voltu. 

A čo na to hovorí teória?

Teraz už vieme, že sme mali radšej veriť jej a nie autoritám, ale poďme na to postupne:

Podľa tohto článku (a komentárov) a grafu:

najnižšie napätie LiPol článku (naprázdno – bez záťaže, bez odberu prúdu), kedy ešte modelár môže „naposledy“ pridať naplno plyn, je 3,72 až 3,73 Voltu. Vtedy v batérii zostáva už len asi 20 až 23% z pôvodnej energie (teda najvyšší čas pristáť).

Pre dosiahnutie rozumnej životnosti nie je dobré z LiPol batérie odoberať vyšší prúd, než ktorý je deklarovaný prostredníctvom „Céčok“ (C-rate). Hodnota Céčok vychádza z podmienky, že svorkové napätie batérie (článku) neklesne viac ako o 10%.

Kde je v skutočnosti tých 10% napätia? No predsa na vnútornom odpore (Ri). A už sme tam, kde sme chceli byť.

Ak najnižšie napätie LiPol článku (naprázdno – bez záťaže, bez odberu prúdu), kedy ešte modelár môže pridať naplno plyn, je 3,72 až 3,73 Voltu, tak na vnútornom odpore (Ri) je pri prúdovom odbere, zodpovedajúcom hodnote Céčok (Céčka x Kapacita v Ah), 10% z tejto hodnoty. Teda trochu viac ako 0,37 Voltu. Ak túto hodnotu odčítame od už spomínaného napätia naprázdno (3,72 až 3,73 Voltu), dostaneme tú „našu“ - pôvodne empirickú hodnotu 3,3 Voltu.

Nastavenie nižšej hodnoty alarmu znamená, že z batérie odoberáme vyšší prúd, než aký (aj tak už pomerne optimisticky) „dovoľuje“ výrobca. Batéria vyšší ako „Céčkový“ prúd kľudne dodá, ale v tom prípade sa na vnútornom odpore (Ri) na teplo mení väčší výkon, než na aký výrobca batériu dimenzoval. Výsledkom bude (hlavne vnútorné) prehrievanie batérie, jej nafukovanie a najmä: rapídne skracovanie jej životnosti.

Len tak mimochodom (ale toto nie je dobrá rada): ak niekto chce z batérie dostať maximálny možný výkon, tak nech použije takú záťaž (regulátor + motor), ktorej vnútorný odpor je rovnaký, ako vnútorný odpor zdroja – LiPol batérie. To sa ľahko pozná podľa toho, že po pripojení záťaže klesne svorkové napätie batérie na polovicu. Zlá správa je, že vtedy rovnaký výkon, ktorý je na záťaži, je na teplo menený aj na batérii. Možno viac povie názorný príklad:

Majme takmer naplno nabitú 6-článkovú LiPol batériu 3300 mAh/25C, ktorej napätie naprázdno je 24V (6 x 4V). Jej vnútorný odpor je asi 27 miliOhmov. Pohonná jednotka bude mať tiež odpor 27 miliOhmov. Obvodom bude tiecť prúd 444 Ampérov, napätie na pohonnej jednotke bude 12 Voltov a teda príkon bude 5328 W (fantázia - úžasné ). Taký nejaký príkon majú trebárs hotlinery Dalibora Štěrbu (Graup15). Niektoré podrobnosti sú aj v závere článku "Zmena vnútorného odporu batérie pri rôznom prúde? Nezmysel!"

A teraz tá zlá správa: rovnaký výkon bude na teplo premenený aj na batérii. Tí, čo v domoch majú elektrické vykurovanie, si to môžu predstaviť tak, že 5kW vykurovacie teleso (to už je slušné vykurovacie teleso) teraz majú „scvrknuté“ do veľkosti LiPol batérie. Úžasná predstava .

Takže to bolo tak trochu okľukou vysvetlené, prečo výrobca LiPol batérií neodporúča zaťažovať LiPolku väčšími prúdmi, než ktoré na jej vnútornom odpore spôsobia úbytok napätia LEN 10%. A každý, kto Lipolku preťažuje nad jej dovolené Céčka (a teda úbytok napätia na vnútornom odpore zvyšuje nad 10%), sa vlastne „nenápadne“ presúva od mierne teplej batérie k 5 kiloWattovému vykurovaciemu telesu .

Komentáre: 1

Meno
Web
Mail
Kontrola	Zadajte číslo päť
Text
	Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz