استفاده از باتری لیپو

استفاده از باتری لیپو

12-5-2023

شارژ

هنگام شارژ باتری های لیتیوم یون بسیار مراقب باشید. مفهوم اصلی این است که ابتدا هر سلول باتری را با جریان ثابت 4.2 ولت شارژ کنید. سپس شارژر باید به حالت ولتاژ ثابت تغییر کند. با کاهش جریان شارژ، شارژر باید سلول باتری را در 4.2 ولت نگه دارد تا زمانی که جریان به نسبت مشخصی از جریان شارژ اولیه کاهش یابد و شارژ را متوقف کند. برخی از سازندگان مشخصات را در 2٪ -3٪ جریان اولیه تنظیم می کنند، اگرچه مقادیر دیگر نیز قابل قبول است، تفاوت در ظرفیت باتری کم است.

شارژ متعادل به این معنی است که شارژر هر سلول باتری را نظارت می کند و هر سلول را با ولتاژ یکسان شارژ می کند.

روش شارژ قطره ای برای باتری های لیتیومی توصیه نمی شود. اکثر سازندگان حداکثر و حداقل ولتاژ سلول های باتری را روی 4.23 ولت و 3.0 ولت تنظیم می کنند و هر سلول باتری که از این محدوده فراتر رود ممکن است بر ظرفیت کلی باتری تأثیر بگذارد.

اکثر شارژرهای لیتیوم پلیمری خوب از یک تایمر شارژ نیز استفاده می کنند که به طور خودکار پس از اتمام زمان (معمولا 90 دقیقه) به عنوان یک وسیله ایمنی، شارژ را متوقف می کند.

باتری لیتیوم پلیمری با نرخ شارژ تا 15 درجه سانتیگراد (یعنی ظرفیت باتری 15 برابر جریان شارژ، تقریباً 4 دقیقه شارژ) توسط نوع جدیدی از باتری لیتیوم پلیمری نانوسیمی در اوایل سال 2013 به دست آمد. هنوز یک مورد خاص است و نرخ شارژ 1C به طور کلی توصیه می شود هنوز استاندارد پخش کننده مدل های کنترل از راه دور است. مهم نیست که باتری چقدر جریان شارژ را تحمل کند، مهم است که نرخ شارژ کمتر بتواند عمر باتری مدل هواپیما را افزایش دهد. [2]

تخلیه

به طور مشابه، تخلیه مداوم تا 70 درجه سانتیگراد (با جریان 70 برابر ظرفیت باتری) و تخلیه لحظه ای 140 درجه سانتیگراد نیز در اواسط سال 2013 به دست آمد (به پاراگراف "مدل کنترل از راه دور" در بالا مراجعه کنید). انتظار می رود استانداردهای "عدد C" برای هر دو نوع تخلیه با بلوغ فناوری باتری نانو لیتیوم پلیمر افزایش یابد. کاربران همچنین به بهبود استفاده خود ادامه می‌دهند و محدودیت‌های این باتری‌های لیتیوم یون با کارایی بالا را کاهش می‌دهند. [2]

حد

همه باتری‌های لیتیوم یون دارای حالت شارژ بالا (SOC) هستند که ممکن است منجر به مشکلاتی مانند جداسازی لایه‌ها، کاهش طول عمر و کاهش کارایی شود. در باتری های سخت، یک پوسته سخت می تواند از جدا شدن لایه قطب جلوگیری کند، اما بسته باتری لیتیوم پلیمری انعطاف پذیر خود چنین فشاری را ندارد. برای حفظ عملکرد، خود باتری به یک پوسته بیرونی نیاز دارد تا شکل اصلی خود را حفظ کند.

گرم شدن بیش از حد باتری های لیتیوم یون ممکن است باعث انبساط یا احتراق شود.

در هنگام تخلیه بار، زمانی که هر سلول باتری (به صورت سری) کمتر از 3.0 ولت باشد، منبع تغذیه بار باید فورا قطع شود، در غیر این صورت باعث می شود باتری نتواند به حالت شارژ کامل برگردد. یا ممکن است در آینده باعث افت ولتاژ قابل توجه (افزایش مقاومت داخلی) در حین تغذیه بار شود. از طریق تراشه هایی که به صورت سری به باتری متصل هستند، می توان از شارژ و تخلیه بیش از حد باتری جلوگیری کرد.

در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی، عمر چرخه شارژ و دشارژ باتری های لیتیوم یون کمتر رقابتی است.

برای جلوگیری از انفجار و آتش‌سوزی، باتری‌های لیتیوم یونی باید با استفاده از شارژری که مخصوص باتری‌های لیتیوم یونی طراحی شده است، شارژ شوند.

اگر باتری مستقیماً اتصال کوتاه داشته باشد یا در مدت زمان کوتاهی از جریان زیادی عبور کند، ممکن است باعث انفجار شود. به خصوص در مدل های کنترل از راه دور با تقاضای باتری بالا، بازیکنان به دقت به نقاط اتصال و عایق توجه خواهند کرد. هنگامی که باتری سوراخ می شود، ممکن است آتش بگیرد.

هنگام شارژ، باید از یک شارژر اختصاصی برای شارژ یکنواخت هر سلول فرعی باتری استفاده شود. این نیز منجر به افزایش هزینه ها می شود. [2]

افزایش طول عمر باتری های چند هسته ای

دو راه برای عدم تطابق در بسته های باتری وجود دارد: عدم تطابق معمول در وضعیت باتری (SOC، درصد ظرفیت باتری) و عدم تطابق در ظرفیت/انرژی (C/E). هر دوی اینها ظرفیت بسته باتری (mA · h) را توسط ضعیف ترین سلول باتری محدود می کند. در مورد اتصال سری یا موازی باتری ها، انتهای آنالوگ جلو (AFE) می تواند عدم تطابق بین باتری ها را از بین ببرد و کارایی باتری و ظرفیت کلی را تا حد زیادی بهبود بخشد. احتمال عدم تطابق باتری با تعداد سلول های باتری و افزایش جریان بار افزایش می یابد.

هنگامی که سلول در بسته باتری دو شرط زیر را برآورده می کند، آن را باتری متعادل می نامیم:

اگر تمام سلول های باتری ظرفیت یکسانی داشته باشند و حالت نسبی شارژ (SOC) یکسانی داشته باشند، تعادل نامیده می شود. ولتاژ مدار باز (OCV) یک نشانگر SOC خوب در این شرایط است. اگر تمام سلول‌های باتری در یک بسته باتری نامتعادل به حالت کاملاً شارژ (یعنی متعادل) شارژ شوند، چرخه‌های شارژ و دشارژ بعدی نیز بدون نیاز به تنظیمات اضافی به حالت عادی باز می‌گردند.

اگر ظرفیت‌های متفاوتی بین سلول‌های باتری وجود داشته باشد، همچنان به حالتی اشاره می‌کنیم که در آن همه سلول‌های باتری دارای SOC یکسانی به عنوان تعادل هستند. با توجه به اینکه SOC یک مقدار اندازه گیری نسبی است (درصد تخلیه باقیمانده سلول)، ظرفیت مطلق باقیمانده هر سلول باتری متفاوت است. برای حفظ SOC یکسان بین سلول‌های باتری با ظرفیت‌های مختلف در طول چرخه شارژ و دشارژ، بالانس‌کننده باید جریان‌های مختلفی را بین سلول‌های باتری مختلف به صورت سری ارائه دهد.