Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 27
Ждал вскрытия, какие 18650, чей фирмы, емкость, качество сборки/пайки, на каком токе идет заряд и как, и т.п. А так информация есть, но немного о другом.
Так там разве 18650? Ни разу не видел 18650 в летающих аппаратах...
Там то, что все по ошибке привыкли называть LiPo, обычные литиевые аккумуляторы с высокотоковой химией и полимерным корпусом-пакетом.
А почему по ошибке то? Устоявшийся термин… https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_polymer_battery
Дык это не мне, а коллеге на комент выше надо отвечать. И как правило, маркировка на корпус-пакетах не позволяет определить производителя. К тому же, они еще и в термоусадке.
«Следует добавить что за девиацию я считаю наибольшее отклонение какой-либо банки аккумулятора от средне-арифметического значения по всем банкам...»
Тогда нужно умножать значение сразу на 2, как индикатор максимально возможного значения разности напряжений ячеек. Или уж на самом деле считать сразу разность напряжений минимальной и максимальной ячейки, если есть такие данные.
p.s. В реальности, разность напряжений не так страшна, если она возникает ближе к полному разряду аккумулятора, потому что многая химия имеет резкий скачок напряжения между ~3.3-3V, некоторые практически моментальный.
Тогда нужно умножать значение сразу на 2, как индикатор максимально возможного значения разности напряжений ячеек. Или уж на самом деле считать сразу разность напряжений минимальной и максимальной ячейки, если есть такие данные.
p.s. В реальности, разность напряжений не так страшна, если она возникает ближе к полному разряду аккумулятора, потому что многая химия имеет резкий скачок напряжения между ~3.3-3V, некоторые практически моментальный.
Интересно! А можете дать какой-нибудь литературы "по теме"? Или написать более развернуто.
Боюсь что не смогу подсказать какой-то конкретный источник информации, периодически попадаются небольшие исследования, которые дают информации для размышления. А по поводу резкой просадки напряжения ближе к разряду, могу привести в пример свой график разряда 18650 аккумулятора током 1А: https://habrastorage.org/files/76f/ff3/abe/76fff3abec8749569b085160cafc2686.png
Если сделать сборку из нескольких ячеек(4S, к примеру, как у DJI Phantom 3), они могут оказаться не идеально одинаковыми по емкости и внутреннему сопротивлению и при разряде высокими токами одна из ячеек может резко просесть до 3V в то время как остальные будут еще 3.3-3.2V
Если сделать сборку из нескольких ячеек(4S, к примеру, как у DJI Phantom 3), они могут оказаться не идеально одинаковыми по емкости и внутреннему сопротивлению и при разряде высокими токами одна из ячеек может резко просесть до 3V в то время как остальные будут еще 3.3-3.2V
Кстати у фантома по логам напряжение на банке не падает ниже 3,4В https://habrastorage.org/files/55e/d49/09b/55ed4909b71c4112a5a4c9936a37d610.jpg и хорошо, ибо при описанном резком падении между ~3.3-3V девиация могла бы быть гораздо больше.
Если по подробнее посмотреть напряжение по банкам например с последнего полёта того же аккумулятора, то видно что разница напряжений между банками велика не только в конце. Тут ток разряда был около 16А. https://habrastorage.org/files/0d6/fe3/13d/0d6fe313d050477386f744c47f2f12f6.jpg
"Тогда нужно умножать значение сразу на 2, как индикатор максимально возможного значения разности напряжений ячеек. Или уж на самом деле считать сразу разность напряжений минимальной и максимальной ячейки, если есть такие данные."
https://hsto.org/files/af9/add/e88/af9adde883b840f4b4dba0835788ca70.jpg
Если по подробнее посмотреть напряжение по банкам например с последнего полёта того же аккумулятора, то видно что разница напряжений между банками велика не только в конце. Тут ток разряда был около 16А. https://habrastorage.org/files/0d6/fe3/13d/0d6fe313d050477386f744c47f2f12f6.jpg
"Тогда нужно умножать значение сразу на 2, как индикатор максимально возможного значения разности напряжений ячеек. Или уж на самом деле считать сразу разность напряжений минимальной и максимальной ячейки, если есть такие данные."
https://hsto.org/files/af9/add/e88/af9adde883b840f4b4dba0835788ca70.jpg
cdn.sparkfun.com/assets/6/7/4/7/9/5112a224ce395fb479000003.png
Все аккумы на базе Лития (лион, лифер, липол и прочие) имеют график заряда и разряда, который условно можно поделить на 3 участка: 0%-10%, 10%-90%, 90%-100%. У каждой конкретной батареи эти значения естественно ± свои — но в общем картина одинаковая: резкие фронты в начале и конце и линейный участок в середине.
На среднем участке заряд идет более-менее линейно, а вот по краям обрывается быстро. Это значит, что между батареей с 25% заряда и батареей с 45% разница напряжений может быть вообще мизерной (десятка-другая миливольт), а вот между 2% и 22% разница может быть в половину вольта.
Все аккумы на базе Лития (лион, лифер, липол и прочие) имеют график заряда и разряда, который условно можно поделить на 3 участка: 0%-10%, 10%-90%, 90%-100%. У каждой конкретной батареи эти значения естественно ± свои — но в общем картина одинаковая: резкие фронты в начале и конце и линейный участок в середине.
На среднем участке заряд идет более-менее линейно, а вот по краям обрывается быстро. Это значит, что между батареей с 25% заряда и батареей с 45% разница напряжений может быть вообще мизерной (десятка-другая миливольт), а вот между 2% и 22% разница может быть в половину вольта.
Стиль пилотирования я оценивал по графикам напряжений, на которых видны просадки в тот момент, когда пилот резко меняет направление движения, быстро взлетает и вообще совершает действия, приводящие к большому потребляемому току и нагрузке на аккумулятор. Я бы не стал однозначно утверждать что агрессивный стиль вождения портит аккумулятор, и оставил бы этот вопрос на открытое обсуждение, но я нашёл интересным рассказать о корреляции этих факторов. Хотя литий-полимерные аккумуляторы рассчитаны на большие токи, всё равно они используются в экстремальных для них условиях и повышенные нагрузки влияют на них не лучшим образом.
Согласно тестам, проведенным в одном из институтов моего университета — расчет на большие токи просто означает, что он может отдавать большие токи. Все. А вот износ аккумулятора увеличивается при разряде и заряде большими токами. Под износом я имею ввиду уменьшение возможного количества полных циклов заряда-разряда. По разному, конечно, но любой литий-ионный аккумулятор будет себя так вести. Так что это вполне однозначное утверждение, подтвержденное пословицей "тише едешь — дальше будешь".
Ещё глубина разряда влияет.
Разрядить аккумулятор 10 раз от 100% до 20% вреднее, чем 20 раз от 100% до 60%.
Разрядить аккумулятор 10 раз от 100% до 20% вреднее, чем 20 раз от 100% до 60%.
Это естественно. Но в данном случае речь идет о конкретном сценарии использования.
P.S. Соотношения между числом реальных циклов (синий) и эквивалентом в полных циклах (черный) для литий-ионных аккумуляторов (это лучший случай, на деле она немного ниже):
P.S. Соотношения между числом реальных циклов (синий) и эквивалентом в полных циклах (черный) для литий-ионных аккумуляторов (это лучший случай, на деле она немного ниже):
То есть около 3000 циклов аккумулятор должен выдерживать при любых условиях? Ну и о чем тогда париться вообще? Средний аккумулятор у коптера (не профессионального) за год набирает ну от силы 100-150 циклов, и то это — если летать почти каждый день…
Не прошло и года.
Во-первых, я написал, что это «лучший случай» (эксплуатация в коптере — практически худший). Ну и с «немного» переборщил. Это при температуре 15° и разряде 0,1С. У коптера будет ток выше 1С и температура повыше, точнее даже скачки температуры. Так что хорошо, если 500 наберется, и то при условии качественной сборки.
Во-первых, я написал, что это «лучший случай» (эксплуатация в коптере — практически худший). Ну и с «немного» переборщил. Это при температуре 15° и разряде 0,1С. У коптера будет ток выше 1С и температура повыше, точнее даже скачки температуры. Так что хорошо, если 500 наберется, и то при условии качественной сборки.
А есть где-то ссылка на исследование? Было бы здорово почитать.
Как можно вытащить всю эту информацию из батарейки, чтобы построить такие нарядные графики?
Исходя из моего опыта зарядки различных типов аккумуляторов в страйкболе, могу только сказать, что емкость разных банок частенько отличается на разряженных аккумах и именно для этого в умных зарядках есть функция балансировки. Браком это не считалось никогда, после балансировки работают нормально… Может для дронов какие-то другие требования?
У фантома эта умная зарядка с балансиром встроена прямо в акк., но это не панацея. Когда проседает одна из банок, у неё падает токоотдача и во-первых тяговооружённость аппарата падает, из-за чего уменьшается скорость набора высоты или при резкой рулёжке ему тяжелее сохранять положение, во-вторых увеличивается нагрузка на другие банки. Не знаю какие требования в страйкболе, но основная проблема аккумуляторов на дронах в том что они потребляет довольно большой ток и поэтому если падает токоотдача, то можно случайно на полуразряженном акке приземлиться в кусты, речку или на машину.
Ах вот оно что! Аккумуляторы, для дронов, виденные мной ничем не отличаются от тех, что в страйкболе (где токоотдача также очень важна, только требования к массе не так критичны). А в статье о встроенном балансире ничего не сказано, что и вызвало недоумение.
Если контроллер квадракоптера ограничивает потребляемый ток из-за низкого напряжения на одной из банок(эти данные он может получить из BMS аккумулятора), другие банки не могут получать увеличенную нагрузку, потому что ток один и тот же, последовательно же соединены. Так называемая «просадка» одной из банок это увеличение ее внутреннего сопротивления, которое и ведет к падению напряжения и дополнительному нагреву(больше внутреннее сопротивление -> больше тепла выделится в самой ячейке) при подаче нагрузки на аккумулятор, т.е. для полноты картины нужно смотреть и за внутренним сопротивлением ячеек(а лучше, и за напряжением, и за температурой, и за внутренним сопротивлением, дабы было больше данных для анализа).
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Почти вся правда о батарейке DJI Phantom 3