3S LiPo -akun opas: jännite, C-luokitus, lataus, säilytys ja turvallisuus

Jos käytät RC-autoja, FPV-drooneja, kiinteäsiipisiä-lentokoneita, robotteja tai kannettavia laitteita, olet todennäköisesti törmännyt 3S LiPo -akkuun. Se on yksi yleisimmistä akkuvaihtoehdoista sovelluksissa, jotka tarvitsevat hyvän tasapainon jännitteen, tehon, painon ja käyttöajan välillä.

Mutta oikean 3S-akun valitseminen ei ole aina helppoa. Mitä eroa on 11.1V ja 12.6V välillä? Kuinka paljon kapasiteettia tarvitset? Mitä 50C luokitus oikeastaan ​​tarkoittaa? Ja miten akkua kannattaa ladata ja säilyttää turvallisesti?

Tässä oppaassaBlumoti akkuerittelee tärkeimmät 3S LiPo -spesifikaatiot selkeästi englanniksi. Käsittelemme jännitteen, kapasiteetin, C-luokituksen, sisäisen vastuksen, akun valinnan, latauksen, varastoinnin ja perushuollon.

Katso räätälöidyt 3S LiPo -akkuratkaisut osoitteessawww.blumoti-battery.com.

1. Mitä "3S" tarkoittaa LiPo-akussa?

Litiumpolymeeriakun terminologiassa "S" tarkoittaasarja.

A 3S LiPo akkusisältää kolme yksittäistä litiumpolymeerikennoa, jotka on kytketty sarjaan. Sarjakytkentä lisää kennojen jännitteet yhteen, kun akun kapasiteetti pysyy samana.

• 3S1P:Kolme solua sarjassa ja yksi rinnakkaisryhmä.
• 3S2P:Kuusi solua järjestettynä kolmen-sarjan, kahden-rinnakkaiskokoonpanoon. Jännite pysyy samana kuin 3S-pakkauksessa, kun taas kapasiteetti on kaksinkertainen yksittäisen kennon kapasiteettiin verrattuna.

2. Onko 3S LiPo -akku 11,1 V vai 12,6 V?

Molemmat arvot ovat oikein. Ne edustavat erilaisia ​​lataustiloja.

3S LiPo -kenno ja pakkausjännite

Nimellisjännite: 11,1V

Normaalin LiPo-kennon nimellisjännite on 3,7 V. Siksi:

3 × 3.7V = 11.1V

3,7 V:n nimellisarvoa käytetään yleisesti litium--ionikennoissa, jotka perustuvat LCO- ja NMC-kemiaan.[1]

Täysin ladattu jännite: 12,6 V

Tavallinen LiPo-kenno saavuttaa 4,2 V, kun se on ladattu täyteen. Siksi:

3 × 4.2V = 12.6V

Normaali ylempi latausjännite on noin 4,20 V ± 0,05 V kennoa kohti.[2]

LiHV täysi-latausjännite: 13,05 V

Korkeajännitteinen-litiumpolymeeriakku, joka tunnetaan myös nimellä LiHV-akku, voidaan ladata 4,35 V:iin per kenno.

3 × 4.35V = 13.05V

LiHV-kennoissa käytetään korkeajännitteisiä{0}}elektrolyytti- ja materiaalijärjestelmiä, jotka on suunniteltu 4,35 V:n latausrajalle.[3]

Pienin turvajännite: 9,0 V - 10,5 V

Sähkökemiallinen alaraja on noin 3,0 V per kenno tai 9,0 V 3S-pakkauksessa.

Varsinaisessa käytössä on parempi lopettaa toiminta tai laskeutua, kun jännite saavuttaa noin 3,5 V per kenno tai 10,5 V 3S-pakkauksessa. Tämä auttaa pidentämään akun käyttöikää.

Kun ostat tai muokkaat 3S LiPo -pehmeä-pakkausta tai kovaa-koteloakkua, keskity kolmeen pääominaisuuksiin.

1. Akun kapasiteetti: mAh ja Ah

Akun kapasiteetti mitataan milliampeeri{0}}tunteina tai mAh.

Esimerkiksi 11,1 V 1500 mAh 3S LiPo -akku voi teoriassa tuottaa 1,5 A yhden tunnin ajan.

1500 mAh=1.5Ah

Todellinen käyttöaika riippuu kuormituksesta, purkautumisnopeudesta, akun tilasta, lämpötilasta ja jännitteen katkaisusta.

2. Purkauksen C-luokitus

C--luokitus osoittaa, kuinka paljon virtaa akku voi tuottaa suhteessa sen kapasiteettiin.

Suurin jatkuva purkausvirta:

Maksimi (A)=Kapasiteetti (Ah) × C-luokitus

Tämä laskelma perustuu fyysiseen suhteeseen Q=I × t ja akun vakionopeussääntöön C-.[4]

3S 2200mAh 50C LiPo-akulle:

2200 mAh ÷ 1000=2.2Ah

2,2Ah × 50C=110A

Laskettu suurin jatkuva lähtövirta on 110A.

RC-kilpa-autoissa ja FPV-drooneissa korkeampi C{0}}-luokitus, kuten 75C, 100C tai 120C, voi vähentää jännitteen laskua nopean kiihdytyksen aikana. Se auttaa myös estämään järjestelmää laukaisemasta pienjännitesuojaa-suuren kuormituksen aikana.

3. Akun liittimet

Päävirtaliitin siirtää virtaa ESC:hen tai muihin laitteisiin.

Yleisiä liitintyyppejä ovat:

• XT60
• Dekaanit
• EC3
• XT30
• JST

Useimmissa 3S LiPo -akuissa on nelinastainen JST-XH-tasapainoliitin. Sen avulla laturi voi valvoa ja tasapainottaa kaikkia kolmea kennoa latauksen aikana.

1. 3S vs. 2S: Pitäisikö sinun päivittää 3S:ään?

2S LiPo -akun nimellisjännite on 7,4 V. 3S LiPo -akun nimellisjännite on 11,1 V.

Siirtyminen 2S:stä 3S:ään lisää nimellisjännitettä 50 %.

Saman moottorin likimääräinen moottorin nopeus voidaan laskea seuraavasti:

RPM=Moottorin KV × jännite

Suurempi jännite voi lisätä merkittävästi moottorin nopeutta ja tehoa.

Ennen kuin päivität 2S:stä 3S:ään, varmista, että ESC ja moottori kestävät täyteen ladattua 12,6 V:n jännitettä.

3S-akun käyttäminen 2S-vain ESC:n kanssa voi vahingoittaa ESC:n MOSFETejä ja muita elektronisia komponentteja.

2. 3S vs. 4S vs. 6S

1. Kuinka ladata ja tasapainottaa 3S LiPo -akku turvallisesti

Käytä aina erityistä LiPo-tasalaturia.

Älä koskaan lataa LiPo-akkua NiMH-tilassa.

Tasapainolatauksen avulla laturi voi valvoa jokaista kennoa ja pitää kennojännitteet tiiviisti samana.

Jos haluat käyttää tavallista 3S LiPo -akkua, valitse:

• Akun tyyppi: LiPo
• Solumäärä: 3S
• Suurin jännite: 12,6 V
• Lataustila: Tasapainolataus

Valitse 3S LiHV -akulle:

• Akun tyyppi: LiHV
• Solumäärä: 3S
• Suurin jännite: 13,05 V

Älä käytä LiHV-tilaa tavalliselle 4,2 V LiPo-akulle.

2. Vakio 1C latausvirta

Ellei valmistaja toisin ilmoita, 1C on vakiolatausnopeus.

1C latausvirta (A)=Akun kapasiteetti (mAh) ÷ 1000

Esimerkkejä:

1500 mAh ÷ 1000=1.5A

2200 mAh ÷ 1000=2.2A

1500 mAh akku tulee ladata 1,5 A:lla. 2200 mAh akku tulee ladata 2,2 A:lla.

3. Kuinka kauan 3S LiPo latautuu?

1C-latausnopeudella syväpurkautuneen akun latautuminen kestää yleensä noin 45–60 minuuttia.

Tarkka latausaika riippuu vakio-virrasta, vakio-jännitteestä ja kenno-tasapainotusasteesta.

4. Latausturvallisuus

Aseta akku LiPo{0}}turvalliseen latauspussiin tai sopivaan tulenkestävään-metallisäiliöön.

Älä koskaan jätä latausakkua valvomatta.

Lopeta lataaminen välittömästi, jos akku:

• Turpoaa
• Vuotoja
• Tupakoi
• Tuottaa epätavallisen hajun
• Tulee liian kuumaksi

Älä jätä LiPo-akkua täyteen ladattuna tai syväpurkautuneena säilytykseen yli 48 tuntia.

Älä säilytä 3S-akkua:

• 12,6V pitkiä aikoja
• Alle 10,5 V pitkiä aikoja

Käytä laturin tallennustilaa ja säädä akku seuraavasti:

3,80 V - 3,85 V per kenno

3S-akulle:

3 × 3.80V = 11.40V

3 × 3.85V = 11.55V

Suositeltu 3S-tallennusjännite:

11,40 V - 11,55 V

Tämä on noin 40–50 prosentin lataustila. Tällä tasolla elektrodi- ja elektrolyyttirajapinnat ovat vakaampia ja ei-toivotut sivureaktiot vähenevät.[5]

Akun säilyttäminen täydellä latauksella voi nopeuttaa elektrolyytin hajoamista, kapasiteetin menetystä, sisäisen vastuksen kasvua ja turpoamista.

1. Turvonneet tai vaurioituneet paristot

Lopeta akun käyttö, jos siinä on jokin seuraavista merkeistä:

• Näkyvä turvotus
• Elektrolyyttivuoto
• Epätavallinen kemiallinen haju
• Fyysinen puhkaisu tai murskaus
• Liiallinen kuumuus
• Vakava solujen epätasapaino
• Sisäisen vastuksen huomattava kasvu

Turvonnutta akkua ei saa ladata, puhkaista, puristaa tai käyttää uudelleen.

2. Sisäinen vastus

Sisäinen vastus eli IR vaikuttaa jännitteen laskuun ja lämmöntuotantoon.

Akku, jonka sisäinen vastus kasvaa, voi näyttää:

• Suurempi jännitehäviö
• Lisää lämpöä kuormituksen alla
• Alempi huippu-virtateho
• Pienempi käyttökapasiteetti

Sisäinen vastus vaihtelee kennokapasiteetin, lämpötilan, varaustilan, kemian ja mittaustavan mukaan.

Tästä syystä vertaa akkua sen aikaisempiin lukemiin tai identtiseen uuteen akkuun, joka on testattu samoissa olosuhteissa.

3. Yli-purkauksen aiheuttama sähkökemiallinen vaurio

Kun kennojännite putoaa alle noin 2,5 V - 3,0 V, negatiivisen elektrodin kuparivirran kerääjä voi alkaa hajota.

Uudelleenlatauksen aikana liuennut kupari voi saostua uudelleen ja muodostaa kuparidendriittejä. Nämä dendriitit voivat vaurioittaa tai tunkeutua erottimeen aiheuttaen sisäisen oikosulun ja lisäämällä lämmön karkaamisen riskiä.[6]

Vahinkoprosessi voidaan tiivistää seuraavasti:

Kennojen jännite putoaa alle 2,5–3,0 V

Älä yritä palauttaa liian{0}}purkautunutta LiPo-akkua lataamalla sitä NiMH-tilassa.

Älä laita LiPo-akkua talousjätteisiin.

Älä puhkaise, murskaa, polta tai avaa akkua.

Suolavesimenetelmää ei suositella. Suolavesi voi syövyttää ja rikkoa akun navat ennen kuin jäljellä oleva energia on tyhjentynyt kokonaan.

Käytä sopivaa resistiivistä purkauslaitetta tai pientä hehkulamppua purkaaksesi vahingoittumattoman akun hitaasti asianmukaisia ​​turvatoimenpiteitä noudattaen.

Irtisanomisen jälkeen:

1. Eristä liittimet johtamattomalla teipillä.
2. Aseta akku sopivaan palonkestävään-astiaan.
3. Vie se paikalliseen akkujen kierrätyskeskukseen, elektroniikan kierrätyskeskukseen tai vaarallisen{0}}jätteen keskukseen.

Turvonnutta, vuotavaa, puhjennutta tai muuten vaurioitunutta akkua tulee käsitellä paikallisen kierrätyslaitoksen ohjeiden mukaisesti.

[1]IEC 61960; Battery University, BU-303. Yleisten LCO- ja NMC-litiumionikennojen nimellisjännite: 3,7V.

[2]IEC 62133; IEEE 1625. Tavallinen LiPo-ylälatausjännite: noin 4,20 V ± 0,05 V per kenno.

[3]NASA SP-2015-3705; LiHV-alan tekniset tiedot. LiHV:n ylempi latausjännite: noin 4,35 V per kenno.

[4]Fyysinen suhde Q=I × t ja vakioakun C-nopeussopimus.

[5]Journal of Power Sources; Battery University, BU-702. Suositeltu tallennustaso: noin 40–50 % lataustila tai 3,80–3,85 V per kenno.

[6]Battery University, BU-808a. Vakava ylipurkaus voi aiheuttaa kuparin virtakollektorin hajoamisen ja kuparin kertymistä uudelleenlatauksen aikana.