I det følgende har jeg samlet noget information angående Lithium Polymer batterier. Informationerne har jeg fundet rundt på Internettet.
Teori omkring lithium polymer batterier
Et batteris kapacitet angives som den strøm der skal til at lade batteriet op på en time. Kapaciteten angives ved bogstavet C og måles i Ah (Ampere timer.) eller i mAh (Milli Ampere Timer). Hvad er det så der står på en akku pakke.
Figur 1 er et eksempel på en akku pakke som jeg har købt. På akku pakken sidder en label som jeg vil forsøge at oversætte. Først står der 20C. Det betyder at akku pakken kan aflades med en strøm der svarer til 20 gange akku kapaciteten. For en 2100 mAh pakke betyder det 20 * 2100 mAh eller 42 Ampere !!. Man skal så lige huske at hvis du trækker 20C ud af din LiPo akku pakke, kan den kun holde den strøm i ca. 60 min/20 = 3 minutter. Så træerne vokser ikke ind i himlen. Det andet tal der står på pakken er 11.1V. En LiPo celle er på ca. 3.7 volt. Så ud af tallet kan det ses at akku pakken må bestå af 3 celler. En sådan pakke kaldes også for en 3S1P pakke. (Ofte kun omtalt som 3S pakker.) Det gode ved LiPo batterier er at de kan kombineres i pakker, som passer til opgaven. Hvis du har brug for længere flyve tid, laver du en pakke med mere P (Flere celler i parallel), hvis du har brug for mere spænding i akku pakken øger du S (flere celler i serie). Figur 2 viser 3 forskellige eksempler på LiPo pakke kombinationer.
HUSK at LiPo celler fås i mange forskellige kapaciteter. Når man samler flere celler i en akku pakke skal alle celler være af samme kapacitet (samme mAh).
Opladning
Generelt jo højere ydende batterier desto mere kritisk er opladningen blevet, og LiPo er ikke nogen undtagelse. Ved opladning anvendes celle kapaciteten, C. En celle påtrykkes en strøm svarende til dens kapacitet. en 2100 mAh celler lades med 2.1 Ampere. Opladningen stoppes når cellens spænding når 4.21 Volt. Eller for en 3S pakke. 12.63 Volt. Hvis der lades til en spænding højere end 4.21 Volt pr celle, ødelægges cellen. Igen bliver det mere kompliceret ved samlede akku pakker.
Eksempel.
- En 3S1P (2100 mAh) lades med 2.1 Ampere til spændingen er 12.63 Volt.
- En 1S3P (2100 mAh) lades med 6.3 Ampere til spændingen er 4.21 Volt.
- En 3S3P (2100 mAh) lades med 6.3 Ampere til spændingen er 12.63 Volt.
De kan lyde lidt kompliceret, men generelt skal man blot anskaffe sig en ordentlig lader som kan lade LiPo akku celler. Ladere findes i mange pris lag, og fra mange forskellige leverandører. Hvilken type man skal købe er op til en selv. Selv har jeg købt en GRAUPNER ULTRAMAT 14, og indtil videre klarer den opgaven til UG.
Afladning
En rigtig god ting ved LiPo akku celler er at de gerne må klat lades. Da det var NiCd celler man anvendte, var det vigtigt at cellerne blev helt afladt, inden de skulle lades op igen. Klat ladning var af det onde, batterierne kunne få en hukommelses effekt, som gjorde at kapaciteten blev mindre og mindre på cellerne. Efter hvad jeg har kunne opspore skulle alle disse ulemper ikke eksistere ved LiPo celler. Man kan klat lade på en halv afladt akku celle. dvs. når akku cellen ikke anvendes, så tilsluttes den bare til laderen. Det eneste cellerne ikke kan klarer er hvis spændingen på den enkelte celle kommer under 2.75V. En god motor regulator vil afbryde for strømmet til motoren inden akku pakken er afladt under den kritiske spænding. Hvad der sker med pakken, når den aflades under 2.75V pr celle, har jeg ikke fundet ud af, jeg har dog læst flere steder at cellen bliver ødelagt.
Balancering
Træerne vokser ikke ind i himlen. LiPo akku celler er mere sarte end f.eks. NiCd celler. Et problem der kan opstå når man samlere flere LiPo celler i en akku pakke, f.eks. en 3S pakke, er at de enkelte celler, med tiden, få forskellig spænding. Dette kan bevirke at enkelte celler i en akku pakke bliver overladt og det ved ødelægges. En løsning kunne være at akku pakken sommetider blev opladt en celle af gangen. Dette er dog ikke særlig praktisk. I stedes er akku pakkerne lavet med et balance stik, hvor det er muligt at til slutte et balance kredsløb, som vil sørge for at alle cellerne i akku pakken har samme spænding. Figur 3 viser et princip diagram af hvad der sker ved en 3S akku pakke. 3 modstande deler akku pakkens spænding i 3 lige store dele, og 2 forstærkere justere spændingen på den enkelte celle. Nøjagtigheden af balancen bestemmes at nøjagtigheden af modstandene.
Under faneblad Elektronik, kan du finde et eksempel på et Lipo balance kredsløb. Hvis man ikke har mod på at lave sit balance kredsløb selv, kan de også købes færdig. Igen fås de i mange varianter og mange pris klasser. Den LiPo balancer som er vist under elektronik afsnittet kan laves for under 100 kr., og det tager ca. 2 timer og 3 kopper kaffe.
Akku pakken har ikke behov for at blive balanceret hver gang det oplades, en tommelfinger regel siger ca. hver 10. gang.
Gode råd
- Hvis du ikke har en fornemmelse af hvad strøm og spænding er, så find en i din klub der kan lodde dine LiPo akku'er sammen, ellers køb dem færdige. LiPo celler er små håndgranater hvis de kortsluttes eller behandles forkert.
- Udsæt ikke batterierne for fysisk overlast, hvis en celle punktere eller virker oppustet, så SKAL cellen kasseres.
- Oplad kun batteriet med en lader der har et program til Lithium Polymer batterier.
- Indstil lade strømmen til 1 C.
- Benyt balanceringskredsløb.
Den følgende advarsel har jeg fundet på den seddel der fulgte med min akku pakke.
Advarsel.
Lithium Polymer batterier kan indeholde 5-12 gange mere energi end et NiCd eller NiMH batteri med samme vægt. Derfor er der også 5-12 gange mere energi som skal frigives hvis batteriet kortsluttes.
Så derfor KORTSLUT ALDRIG ET LITHIUM POLYMER batteri.