Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om modellbygge, batteripaket
Was batteripaket?
Vilka typer av batteripaket finns?
Vad skiljer batteripaketet åt?
Var ska ICH använda vilket batteripaket?
Was måste ICH ta hänsyn till när batteripaket används?
Was måste beaktas när man köper batteripaket?
Vanliga frågor om batteripaket
Den tekniska utvecklingen av elektriska modellmotorer har under de senaste åren gjort gigantiska hopp. Detta syns tydligt när man besöker en modellflygplats under en solig helg.
Modellflygplan i olika storlekar transporteras nu nästan bara elektriskt till luften. Dessutom är modellerna inte bara riktigt snabba på resan, de stiger ibland lodrätt i himlen. Anledningen är å ena sidan extremt kraftfulla elmotorer och å andra sidan energirika och lätta batteripaket, som till synes kan leverera kontinuerlig ström.
Kraftfulla borstlösa elmotorer och kraftiga batteripack låter delvis eldrivna modellfordon stiga lodrätt i luften.
Was batteripaket?
Med säkerhet har alla någonsin hållit ett R6- eller R3-batteri i händerna, t.ex. från en trådlös telefon, en digitalkamera, en blixt eller en bärbar CD-spelare. Dessa batterier, som gärna även används som ersättning för batterier, kallas experten som stavbatterier eller även som enkelbatterier.
Dessa batterier är normalt sett nickelmetallhydridbatterier (NiMH) med en nominell spänning på 1,2 V per cell. Eftersom denna spänning inte är särskilt hög, behövs oftast flera batterier för respektive förbrukare.
De enskilda batterierna läggs sedan i ett batterifack, där de på grund av placering kan ligga bredvid varandra, men är elektriskt anslutna efter varandra (i serien). Om två batterier har lagts i ökas den totala spänningen till 2 x 1,2 V = 2,4 V. För fyra batterier ökar spänningen till 4,8 V.
Inom modellbygge används även flera enkelceller för att t.ex. driva en sändare. Det fungerar utan problem, eftersom en sändare inte har någon hög strömförbrukning. Om kraftfulla elmotorer måste matas med mycket ström, kommer de små fjäderkontakterna i batterifacken tack vare de små kontaktytorna snabbt upp till deras effektgräns.
Därför har tillverkarna utvecklat specialtillverkade batteripaket. För detta ändamål sammanfogas flera enskilda celler mekaniskt i olika konstellationer och kopplas samman industriellt.
Till den första och sista cellen sätts en anslutningskabel fast och hela enheten är packad i en krympslang eller i ett plasthölje - sedan är batteripaketet klart, och vid behov kan även höga strömmar avges utan problem.
Vårt praktiska tips:
Industritillverkade batteripaket bör också användas i fjärrkontrollen om det är möjligt, eftersom fjäderkontakten i batterifacket kan tröttas med tiden och på så sätt uppstår kontaktfel under ogynnsamma förhållanden. Med ett batteripaket i den storlek som krävs undviker du elegant denna fara.
Vilka typer av batteripaket finns?
Idag använder modellbyggare av olika batteripaket. Dessutom skiljer sig paketen inte bara i form och storlek. Den största skillnaden är batteritekniken, alltså den interna kemin, som gör att batterierna kan generera ström. Följande batteriteknik används inom modellbygge:
Bly-batteripaket
Det äldsta batteripaketet som används hittills är blybatteriet. På samma sätt som ett bilbatteri, som i slutändan även är ett blybatteripaket, sitter de enskilda cellerna i ett gemensamt hölje och endast anslutningskontakterna förs ut.
I motsats till bilbatteriet, som är fyllda med utspädd svavelsyra i flytande form, är blyackumulatorer för modellbygge fast stängda och elektrolyten är gelformad.
Därmed är batterierna lätta att använda, eftersom de inte behöver fyllas efter köpet.
NiCd NiMh-batteripaket
Nickel-metallhydrid-batterier (NiMH) har nästan fullständigt trängt undan de nickelkadmiumbatterier (NiCd) som tidigare var allmänt förekommande och som var utrustade med giftig tungmetall. Endast i specialtillämpningar som t.ex. medicinteknik och i nödbelysning är NiCd-batterier fortfarande tillåtna.
NiMH-batterier finns i likhet med batterier i olika typer av stavbatterier, som R3, R6, R14 eller R20, där dessa stavbatterier också bearbetas till batteripaket.
Som drivbatteri har cellstorleken sub-C (Ø x H = 23 x 43 mm) kristalliserat sig, som har tagits fram som batteripaket i olika kombinationer.
Batteripaket
Utvecklingen av litiumbatterier är ännu ett stort steg framåt inom batteritekniken. Tack vare den höga kapaciteten i en kompakt konstruktion har litiumbatterier i smartphones och surfplattor redan bevisat sin prestanda i flera år.
Tillverkarna har dock alltid vidareutvecklat cellerna så att de med tiden också har blivit mycket strömklara och nu har blivit mycket intressanta för modelldriften.
I kombination med borstlösa motorer med högt vridmoment kan drivmedelskoncept uppnås med litiumbatterier, som modellbyggare bara kunde drömma om för flera år sedan, och utan problem överträffa förbränningsmotorer med hög effekt och stor slagvolym.
Vad skiljer batteripaketet åt?
Kemin måste stämma
RC batteripack skiljer sig inte bara i form och storlek. På grund av de olika tekniker som används i respektive batteri har batterierna även olika spänningar, vilket visas i tabellen nedan.
| Nominell spänning V/cell | Sluturladdningsspänning V/cell | Laddningsslutspänning V/cell | |
|---|---|---|---|
| Uppladdningsbart blybatteri | 2,0 | 1,75 | 2,35 |
| NiMH-batteri | 1,2 | 0,9 | 1,45 |
| Litiumpolymerbatteri | 3,7 | 3,0 | 4,2 |
| Litium-polymer-HV-batteri (LiHV) | 3,8 | 3,3 | 4,35 |
| Li-ion laddbart | 3,6 | 2,5 | 4,1 |
| Litium järnfosfat-batteri (Life) | 3,3 | 2,0 | 3,6 |
Varje batteri kräver en egen laddning
På grund av batterikemi behöver de olika batterierna även olika parametrar som laddspänning, laddningsström och avstängningskriterier som är exakt anpassade till batterityp.
Det är relativt enkelt för modellbyggare att ha intelligenta multifunktionsladdare, där man bara måste ställa in batterityp (batteriteknik) och cellantal i batteripaketet. Vid inmatning av kapacitetsvärdet föreslår de smarta laddaren ofta också den perfekta laddningsströmmen.
Alla övriga parametrar som ström- eller spänningsreglering under laddningen eller korrekt identifiering av fullt batteri övertar sedan laddarna helt automatiskt.
Var ska ICH använda vilket batteripaket?
Blybatterier
Även om energitätheten hos blybatterier med 30 - 40 Wh/kg inte går att få i närheten av energitätheten hos litiumbatterier med 120 - 180 Wh/kg, kan blybatterier än idag inom modellbygge hävda sig. Blybatterier används som glödstift-batterier för metanolmotorer, för strömförsörjning av startboxar eller elstarter och som drivbatterier i båtmodeller.
Speciellt inom modellbåtsbygge drar modellbyggare nytta av nackdelarna med blybatterier, det vill säga den relativt höga vikten. För om en verklighetstrogen modell behöver rikligt med trimvikter för ett perfekt vattenläge, kan man fördela trimvikterna direkt i form av strömspån i skrovet.
Därmed är extra långa körtider möjliga utan att du ständigt behöver byta eller ladda om batteriet.
NiMH-batterier
Som drivbatterier har NiMH-batterier oftast använts. I ett fåtal finns NiMH-racingpack i prisvärda bilmodeller som är klara att köra. Men även i äldre bilmodeller, där körreglaget inte har något djupurladdningsskydd för LiPo-batterier, körs NiMH-racingpacken oundvikligen.
Som strömförsörjning för fjärrstyrning eller fjärrmottagare används NiMH-batteripack ännu oftare. Och det har sin grund! På grund av vibrationer och vibrationer har inte en batteribox med R6-stavbatterier förlorad i en bilmodell med förbränningsmotor.
Precis som båtmodellbyggare använder segelflygmodeller gärna de inte lätta NiMH-batterierna. Was ju också poängen. Du monterar hellre stora batteripaket i spetsen på skrovet än att promenera bly.
Litiumbatterier
En extremt hög energitäthet med minimal vikt och gott om ström gör litiumbatterier till den perfekta energigivaren för små och stora elmodeller.
Speciellt litiumpolymer-batteri (LiPo-batteri) där elektrolyten inte är flytande utan gelformad, har visat sig vara mycket användbar som drivbatteri för racerbåtar, bilmodeller, helikopter, Copter eller modellflygplan.
Beroende på modelltyp finns dessa batterier i plasthölje (Hard Case) t.ex. för bilmodeller eller viktoptimerad för modellflygplan i krympslangshölje.
Speciellt för racerbilmodellen har ännu kraftfullare LiPo-batterier (HV-batterier) utvecklats med en högre spänning och lägre inre resistans, vilket ger ambitiösa modellfantaster en tydlig ökning av hastigheten.
Was måste ICH ta hänsyn till när batteripaket används?
För att ge ett långt liv till ett batteri och kunna använda många urladdningscykler bör det behandlas korrekt och även lagras enligt reglerna.
Följ säkerhetsbestämmelserna
För säker användning av batterier finns viktiga säkerhetsbestämmelser som måste beaktas. De viktigaste punkterna har vi här än en gång räknat upp:
- Batterier hör inte hemma i barnhänder.
- Batterier får inte kortsluta, läggas isär och kastas vid brand.
- Skadade eller förflutna batterier får endast behandlas med skyddshandskar.
- Om du ansluter ett batteripaket måste du se till att polningen är korrekt.
- Om ett batteripaket inte behövs kan det separeras från förbrukaren.
- Efter användning ska batteriet kyla innan det laddas.
- Endast oskadade batteripaket får laddas.
- Batteripaketet får aldrig laddas utan uppsikt.
- När laddningen är klar måste batteripaketet separeras från laddaren.
Rätt laddning
Som redan nämnts behöver varje batteripaket ett optimerat laddningsförfarande för sin teknik. För multifunktionsladdare, som dessutom fortfarande arbetar med höga laddningsströmmar, är det absolut nödvändigt att korrekt ange batterityp, antal celler och laddningsström. Speciellt vid inmatning av laddningsströmmen måste man ovillkorligen hålla sig till den tekniska datan hos batteriet eller tillverkarens instruktioner.
Laddaren kommer då att välja rätt laddningsförfarande beroende på batterityp och även när batteriet är fullt och när laddningen kan avslutas.
Eftersom litiumbatterier är mycket känsliga för överladdning har dessa batteripaket en Balancer-anslutning. Via denna anslutning kan spänningen för varje cell mätas i batteripaketet. Vid behov kan varje cell med ett högre spänningsvärde genom målinriktad urladdning via Balancer-anslutning anpassas till de återstående cellerna i batteripaketet.
Varning viktigt!
Det värsta was man kan ladda ett batteri överensstämmer inte med reglerna. På så sätt kan batteriet inte bara ta skador på insidan. I värsta fall kan ett batteri explodera, röka eller till och med bränna öppen låga. Därför får batterier aldrig laddas utan uppsikt.
Modellbyggeladdare med LiPo-batteri (1) och Balancer-anslutning (2).
Se till bra anslutningar
Många modellbyggare använder högkvalitativa batterier och använder tekniskt avancerade laddare av den senaste tekniken. Men laddningskabeln försummas ofta illa. En bra laddningskabel har extremt flexibla ledningar med hög tvärsnitt och högkvalitativa kontakter. Bara på så sätt klarar de dagliga mekaniska belastningarna och skapar permanent en lågohmig anslutning mellan laddare och batteri her.
Användning enligt de tekniska specifikationerna
Oavsett i vilken modell eller till vilket ändamål ett batteripaket används måste man alltid se till att den ström som krävs för batteriet inte överstiger den maximala tillåtna batteriströmmen som anges i den tekniska dokumentationen för batteriet.
Dessutom måste litiumbatterier skyddas effektivt mot djupurladdning. Motorreglagen i modellen ska i så fall minska motoreffekten eller helt stänga av motorn.
Förvaring
Säkerhetsbags lämpar sig för förvaring och laddning
Medan blybatterier problemfritt kan lagras i fulladdat tillstånd, bör NiMH-batterier och litiumbatterier endast laddas upp till 70 % om de lagras i flera månader, t.ex. under vinteruppehållet.
Lagringsplatsen bör vara torr och ha rumstemperatur. Batterierna i lager måste skyddas mot frost.
Särskilt litiumbatterier ökar risken för säkerhet, eftersom litium i kombination med syre från luften är lättantändlig. Därför bör litiumbatterier alltid förvaras och laddas i brandsäkra väskor (Safety-bags).
Was måste beaktas när man köper batteripaket?
När du väljer passande batterier måste det i princip avgöras om batteriet passar till min användning. Särskilt när befintliga batterier ska bytas ut mot andra typer.
I en modellbil är det säkert frestande att byta ut 7,2 V NiMH-racingpack mot ett 7,4 V LiPo-racingpaket. En högre spänningsnivå och en högre kapacitet skulle redan vara värd investeringen. Men om det behövs en LiPo-laddare och ett nytt körreglage, eftersom den befintliga laddaren bara kan ladda NiMH-batterier och körreglaget inte har någon LiPo-avstängning, skulle ett högklassigt NiMH-racingpaket kanske ändå vara den bästa lösningen.
Men det finns andra saker att ta hänsyn till när du väljer batteripaket.
Batteriet är inte detsamma
Även om exakt samma tryck har på två batterier, finns det inte på långa vägar exakt samma sak med. Förutom batterityp, kapacitet, cellantal är även den inre resistansen en avgörande kvalitetsfaktor hos ett batteripaket. Medan NiMH-batterier alltid har haft ett ”dolt” värde, är det annorlunda för LiPo-batterier. För dessa batterier anges den maximala urladdningsströmmen på batteriets etikett. Därmed gäller strömmen alltid batteriets kapacitetsvärde (C).
Ett batteri med 3700 mAh och 20C har en maximal urladdningsström på (20 x 3700 mA = 74 A). Samma batteri med 3700 mAh och 40 C har betydligt lägre inre resistans och kan leverera upp till 148 A.
Kapacitet är inte lika med kapacitet
Kapacitetsvärdet för ett batteri motsvarar en urladdning som pågår i flera timmar. Om t.ex. ett batteri med 2400 mAh belastas med 240 mA, skulle det behövas 10 timmar för urladdning. Om man skulle belasta den med 2400 mA skulle det ta en timme att lossa den. Was logiskt ur ett logiskt ur ett logiskt synvinkel fungerar tyvärr inte i praktiken.
Då med stigande laddnings-/urladdnings-ström sjunker den användbara kapaciteten. Dessutom får litiumbatterier inte urladdas, och tillverkarna använder alltid gärna värden för kapacitetsvärden som uppnås i laboratoriet under optimala förhållanden.
Detta bör beaktas när elförbrukningen för en eldrift och den tid motorn har för att nå kapacitetsvärdet läggs över på ett batteri eller kan laddas i ett urladdat batteri på 2400 mAh ”endast” 1900 mAh.
Vanliga frågor om batteripaket
Min laddare har bara en anslutningskabel med Tamiya-kontakt, kan ICH ladda ett LiPo-racingpaket?
Nej, var snäll och nej! Ett LiPo-racingpaket har kopplat två celler i serien och behöver därför en Li Po-laddare med Balancer-anslutning.
Was innebär märkning 3S1P på mitt batteri?
Den första delen av märkningen innebär att 3 celler är kopplade efter varandra (i serien = 3S). Den andra delen av märkningen visar att inga ytterligare celler är parallellt kopplade till battericellerna (1P). Batteripaketet består av tre celler. Ett batteri med 3S2P skulle alltså bestå av 6 fysiska celler, varav två parallella och de tre tvåpacken i serien är anslutna.
Hur ska ICH kunna ladda mitt LiPo-sändarbatteri på 3,7 V och 6000 mAh ordentligt och varför har den ingen balanserad anslutning?
Eftersom inga celler är kopplade i serien på det här batteriet behöver den inte heller någon Balancer-anslutning. Batteriet måste dock laddas med en lämplig laddare, där batterityp LiPo samt antalet celler kan ställas in på 1. Den maximalt tillåtna laddningsströmmen är att läsa beskrivningen av batteriet eller de tekniska databladen.
Mitt LiPo-batteri har uppblåst was har hänt?
Till skillnad från ett bilbatteri, där små ventilationshål är monterade i cellskruvförbanden, är ett LiPo-batteri lufttätt svetsat. Genom driftsfel som för djupgående urladdning, felaktig laddning eller förvaring i fulladdat tillstånd frigörs de batteridrivna gaserna som blåser upp foliemanteln. I så fall ska batteriet kasseras korrekt. Viktigt! Vänligen använd inte batteriet för att undvika tryck. I detta fall finns det en akut risk för brand.