Чем заменить батарейки в радиоуправляемой машине. Самодельный аккумулятор для rc модели. Зарядные устройства нового поколения: упрощаем себе жизнь
Обзор шустрой р/у машинки с непропорциональным управлением и рассказ о ее переводе на питание от 1х18650 аккумулятора. Подробности далее…
Давно присматривался к обозреваемой машинке. В первую очередь привлекал более-менее приличный размер, т.к. к малюсеньким машинкам отношусь с опаской за их здоровье, когда они попадают в руки детей. Также хотелось попробовать в деле пульт управления (или как его еще называют профессионально – «аппаратуру») пистолетного типа. На пропорциональное-непропорциональное управление я как-то не заморачивался ибо не избалован и вот, наконец, решился заказать данную машинку пока курс бакса не вознесся к сегодняшним вершинам.
Говорить про отношении почты к посылкам не буду, все видно на фото. После извлечения из почтового пакета как-то подумалось «все… конец машинке» но нет, пронесло…
Немного фоток картинок с коробки
Машинка со всеми причендалами оказалась надежно «впечатана» в картон
И помимо стандартных проволочек дополнительно притянута специальными шурупами с широкой шляпкой
Содержимое коробки: собственно спорткар, пульт с антенной, аккумулятор, кабель для зарядки аккумулятора и инструкция (на фото отсутствует)
С аккумулятором чуда не произошло и он оказался емкостью «целых» 400мАч с выдаваемым напряжением 3,6 вольта
Кабель для зарядки аккумулятора позволяет заряжаться как от USB-порта компьютера, так и от сетевого зарядного устройства с соответствующим разъемом. Я заряжал при помощи зарядника от телефона. На кабеле со стороны порта имеется микросхема, видимо контролирующая процесс заряда. Во время зарядки внутри полупрозрачного корпуса горит красный светодиод, по окончании зарядки он гаснет.
Пульт имеет небольшие (против профессиональных) размеры и вкручивающуюся металлическую телескопическую антенну
Питается от 2-х элементов типа АА
Длина антенны в боевом состоянии составляет 52 см
Никаких «вкл/выкл» на пульте не предусмотрено – вставил батарейки и вперед.
Режимы работы пульта:
- курок на себя – ехать вперед
- курок от себя – ехать назад
- колесо вперед – поворот направо
- колесо назад – поворот налево
Курок и колесо имеют подпружиненный ход и автоматически возвращаются в среднее (нерабочее) положение, для индикации передачи сигнала на пульте предусмотрен красный светодиод
Переходим наконец к машинке. По классу гонок я бы отнес ее к багги. 
Большие колеса, амортизаторы, обтекатель кабины, спойлер – все говорит о взрывном характере данного авто
Правда круглые фары немного портят картину и отсылают нас к классу ретро-автомобилей
Батарейный отсек расположен снизу
Крышка отсека фиксируется при помощи вот такой защелки, но для особых случаев можно дополнительно перестраховаться и закрутить шурупчик в специальное место крышки
В отсек выведен проводок с разъемом для подключения аккумулятора
Не совсем понятно, почему размер батарейного отсека прилично больше размера аккумулятора – видимо есть некая сакральная задумка…
Амортизаторы хоть и не масляные, но пружины рабочие, передние кстати немного мягче чем задние
Резина – спереди летняя мягкая 
Сзади – зимняя шиповка, тоже мягкая
Фары в данном авто совсем не фейковые, а вполне себе рабочие – светятся при движении, все как в правилах, и днем и ночью
Поверхностная разборка авто показала, что под пластиковым кузовом расположена небольшая плата, через которую соединены все узлы и агрегаты. 
Вместо народной отечественной синей изоленты, для утягивания скопления проводов китайскими конструкторами был применен высокотехнологичный инновационный скотч из нанобумаги
На месте предполагаемого размещения головы гонщика приклеена, опять же предположительно, антенна
В собранном состоянии под пластиком места практически не остается, это я к тому, что перед разборкой надеялся, что сюда удастся запихнуть источник энергии, альтернативный штатному, ан нет…
Несколько фоток гонки в уличных условиях
Размер пульта для ребенка 7 лет оказался в самый раз – и не маленький и не большой
Гонка в руках того же ребенка
Вышеуказанные фотки на улице сделаны в рамках первого тестдрайва. Машинка показалась довольно шустрой, но только при езде по ровной поверхности типа асфальта, плитки и т.п. Для езды по щебенке или траве «здоровья» оказалось маловато…
Небольшое видео покатушек прилагаю (в конце – короткий эпизод глазами гонщика:)
Перед тестдрайвом аккум был предварительно посажен и заряжен снова. На полной зарядке авто откатало примерно 20-25 минут, что честно говоря оказалось для меня сюрпризом – ожидал что хватит минут на 10-15 (по опыту подобной машинки из оффлайна)
Ожидая, что в перспективе штатный аккумулятор подавляющую часть времени будет проводить на зарядке, еще на этапе заказа возникла идея о возможном переоборудовании авто на аккумулятор большей емкости, например типа 18650.
По получению авто желание осуществить задуманное только усилилось на фоне того, что штатный аккум выдает 3.6 вольта против 3.7 у 18650, т.е. никаких переделок на понижение/повышение напряжения не требовалось, нужно было лишь найти подходящее место для размещения «банки». Задумка в итоге была полностью реализована и результат достигнут, по времени весь процесс занял около часа (это если не торопиться).
Всем кому интересны переделки аля «очумелые ручки» с элементами хардкора – прошу под кат
Переоборудование авто на литиевый аккумулятор типа 18650
Итак, в качестве нового источника питания гонки был выбран незащищенный аккум «Samsung» из старой батареи ноутбука. Емкость его мне не известна, но думаю что она больше 2000 мАч. 
В качестве места размещения «банки» был выбран штатный аккумуляторный отсек. К сожалению ширина отсека оказалась всего на 2-3 мм меньше длины 18650, поэтому пришлось рассматривать возможность диагонального размещения. 
При таком положении при необходимости можно засунуть и защищенный 18650, но мне показалось, что будет недостаточно пространства для размещения контактных площадок. Казалось бы, все получается красиво и здорово, но как всегда нарисовался «маленький нюанс» - толщина 18650 оказалась немного больше глубины отсека, вследствие чего закрыть крышку было невозможно даже с усилием
Самым простым решением стало бы пропилить необходимое отверстие в крышке отсека и тем самым вывести избыточную толщину аккумулятора наружу, но зная боязнь лития ко всяким ударам я решил не рисковать и пойти более сложным но менее опасным путем – углубиться во внутреннее подкузовное пространство.
При помощи подручных средств было выпилено необходимое по размеру окно, при этом находящаяся над этим местом плата управления была предварительно откручена во избежание повреждений
До расположенных над аккумулятором элементов платы расстояние составило около 5 мм.
Получилось конечно не очень эстетично, но результат был достигнут, аккумулятор немного сместился внутрь и перестал возвышаться над батарейным отсеком позволив закрыть себя крышкой. 
Планировалось, что зарядка аккумулятора будет выполняться настольным зарядным устройством, поэтому было необходимо реализовать некое подобие контактной площадки для вставки в нее аккумулятора
Как всегда, необходимые исходные материалы были найдены среди «нужных запчастей», коими явилась нижняя часть отживших свое музыкальных часов
Для фиксации аккумулятора и компенсирования небольших расстояний по углам отсека из упаковочной «пенки» от роутера были вырезаны два уголка
К которым затем были приклеены контактные площадки
Проводки контактов были выведены в «подкузовное пространство», а уголки с контактами были приклеены в соответствующие места отсека
Аккум поместился отлично – ничего не болтается и не вываливается, контакты легли как и планировалось
В заключение проводки от контактов были припаены в те же места, что и проводки разъема штатного аккумулятора
Как это ни странно, но вся конструкция заработала с первого же раза, что бывает крайне редко или практически никогда:)
Новый аккум был полностью заряжен и машинка проходила испытания на протяжении часа до момента, пока просто не надоело. После всего этого признаков разряда аккумулятора выявлено не было. Также на протяжение нескольких дней до написания данного обзора машинка гоняла минут по 20 в день и пока не разрядилась, поэтому результатом я полностью доволен, кроме того, удалось сохранить возможность использования штатного аккумулятора – разъем так и остался в батарейном отсеке…
Что касается ходовых характеристик, то они хоть и не значительно, но возросли. Проверял на щебенке – если на штатном аккуме машинка не ехала по нему вообще, то на новом она едет – хуже конечно чем по асфальту, но едет.
В заключение расскажу о машинке в целом.
Ездит шустро, в темноте с фарами получается довольно интересно.
Управление не пропорциональное, т.е. вне зависимости от угла поворота колесика управления пульта, колеса машинки поворачиваются в крайнее положение.
При повернутых колесах мощность машинки снижается, т.к. часть энергии тратится на удержание колес, если колесико управления отпустить – колеса машинки возвращаются в прямолинейное направление автоматически.
Передний и задний бамперы довольно твердые и хорошо защищают машинку от лобовых ударов на полном ходу, но нужно стараться не врезаться передними колесами, т.к. механизм поворота практически не защищен.
Антенна пульта хоть и металлическая, но требует аккуратного обращения.
Радиус «поражения» пульта с разложенной антенной составляет примерно метров 40-45.
Говорить о сверхнадежности механизмов не приходится, т.к. все они большей частью выполнены из пластмассы и со временем начнут истираться и проворачиваться, но это прямое следствие стоимости и ориентации на детей – все равно сломают:)
Спасибо за внимание.
Радиоуправляемые модели (автомобилей, судов, летательных аппаратов или военной техники) нуждаются в источнике электроэнергии – аккумуляторной батарее. Если ваша модель оснащена электродвигателем, вам потребуется силовая батарея, если же ваша модель движется с помощью ДВС, вам все равно потребуется батарея для обеспечения работы радиоприемника, сервомашинок, гироскопа или другой электроники.
Для радиоуправляемых моделей используют никель-кадмиевые батареи (NiCd), никель-металлгидридные (NiMh), литий-полимерные (LiPo), литий-железо-фосфатные (LiFePO4).
Основные характеристики аккумуляторов:
1.Емкость - измеряется в миллиампер-часах, (мАч). Емкость бортовых батарей для аппаратуры и сервомашинок может колебаться от 200-300 мАч до 2000 мАч. Силовые батареи для электромоторов могут иметь емкость свыше 5000 мАч.
2.Напряжение элементов – оно зависит от типа аккумуляторной батареи, для NiCd и NiMh оно составляет 1.2 В. LiPo элементы имеют напряжение 3.6 В.
3.Напряжение батареи – суммарное напряжение элементов (элементы в батареи соединяются последовательно). Существует линейная зависимость? Чем выше выходное напряжение батареи, тем выше максимальное значение тока, который батарея может отдавать.
4.Масса батареи – зависит от типа аккумулятора и его емкости. Один из важнейших показателей батарей – это отношение емкости к массе (удельная емкость). Чем выше этот показатель, тем значительнее запас энергии аккумулятора.
5.Токоотдача – способность аккумуляторной батареи отдавать определенный ток под нагрузкой. Это значение имеет обозначение типа «*С», где * - числовое значение, перемножив которое на емкость батареи получим ток, который батарея может отдавать. Силовые аккумуляторы для радиоуправляемых моделей могут иметь токоотдачу 10С и более.
6.Внутреннее сопротивление – его значение определяет токоотдачу аккумулятора. Чем меньше его значение, тем выше токоотдача.
Никель-кадмиевые аккумуляторы
Эти аккумуляторы довольно часто ставят на радиоуправляемые модели в качестве силовых (ходовых). Элементы аккумуляторов NiCd имеют цилиндрическую форму, за что их прозвали «банками». Никель-кадмиевые аккумуляторы стоят не дешево, однако они и «отрабатывают» свою стоимость: такие батареи способны длительное время отдавать значительные токи, имеют длительный срок эксплуатации, значительное рабочие число циклов (заряд-разряд).
Металл-гидридные аккумуляторы
Аккумуляторы NiMh имеют сходные с никель-кадмиевыми батареями форму и характеристики, но обладают более «эластичными» показателями и более низкой стоимостью. Силовые NiMh батареи могут прослужить от 500 до 1000 циклов заряда-разряда и от трех до пяти лет. У таких батарей так называемый «эффект памяти» проявляется в меньшей степени, нежели у батарей NiCd.
Литий-полимерные батареи
Аккумуляторы LiPo – это довольно «свежая» разработка в сфере источников питания. Внешне – это пластины прямоугольной формы с номинальным напряжением каждого элемента в 3.6 В (при полной зарядке – 4.2 В).
Их емкость может быть весьма высока (показатель удельной емкостью почти втрое большей, чем у батарей NiMh). LiPo-батареи более эффективны, их с успехом используют в моделизме. Такие аккумуляторы требуют к себе аккуратного и осторожного обращения.
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы
Это самый «молодой» тип аккумуляторных батарей, используемый в моделизме. Такие батареи обладают емкостью, сравнимой с аккумуляторами LiPo, в то же время являясь неприхотливыми и надежными аккумуляторами, как NiCd. Стоимость таких батарей высока и в моделизме их используют не массово.
Выбирая аккумулятор для радиоуправляемой модели следует учитывать ее емкость (емкости должно хватать на обеспечение полноценной работы модели на протяжении определенного времени), вольтаж, габариты, возможность зарядки уже имеющимся З/У. Немаловажна и форма аккумуляторной батареи: она должна подходить для вашей модели. Форму определяет компоновка элементов аккумулятора.
Зарядка аккумуляторных батарей
Аккумуляторные батареи для радиоуправляемых моделей необходимо заряжать. Для этого существуют различные зарядные устройства: от простейших, рассчитанных на «свой» тип и емкость батареи, до универсальных зарядок, работающих со всеми типами батарей и обеспечивающими любые режимы заряда, разряда, балансирующими каждый элемент аккумуляторов.
Простые зарядные устройства стоят не дорого, но и «качество» обеспечиваемого ими заряда не самое высокое.
Говоря проще – это зарядки «фиксированные», для батарей определенного типа и емкости. Такие зарядные устройства не подстраиваются под изменяющие характеристики бывших в эксплуатации аккумуляторов и их не рекомендуется использовать для батарей различных типов, различной емкости. А наращивать количество зарядок, имея для каждого аккумулятора свое З/У – не самый удачный ход. Поэтому моделисты рано или поздно приходят к необходимости приобретения качественной многофункциональной зарядки, например или . Конечно, такое З/У стоит значительных средств, но это разумное и даже необходимое капиталовложение.
Главное, что следует уяснить моделисту: каждая аккумуляторная батарея служит дольше и продуктивнее, если ей обеспечивать полные циклы заряда и разряда.
При всем разнообразии детских игрушек отельным пункутом идут грушки на дистанционном управлении. Эти игрушки бывают самые разнообразные – корабли, самолеты, вертолеты, поезда, машинки. Вот про последние и поговорим а именно про машинку на радио управлении. Причем не просто а полноприводный внедорожник HB - P1803 4WD Rally Car Rock Crawler.
Некоторые «непонятки» начались еще с посылки – по срокам все нормально, курьер привез ее домой. Раскрыв упаковку стало видно что коробка с машинкой неплохо примята по углам… Прозрачные стенки коробки были заботливо прикрыты дополнительными кусками картона. Раскрыв упаковку обнаружилось что машинка в коробке была не прикручена к картону (обычно такие товары прикручивают к картону стяжками). От болтания в коробке машинку уберегло только то что коробка примялась. Но машинка приехала целой без повреждений.
В комплекте было
- машинка
- пульт управления
- 4,8В NiCd 700мАч акумулятор для машинки
- зарядка для сборки NiCd аккумуляторов
- 3хАА батарейки
- инструкция
При распаковке сразу обнаруживается минус – в комплекте нету отвертки что бы установить аккумуляторы. Даже самой простенькой.
Машинка не маленькая. Выполнена только из пластика. Машинка имеет 2 мотора – один на передние а один на задние. Колеса резиновые пустотелые.
Аккумулятор устанавливается со стороны днища.
На дне машинки есть выключатель, на передних колесах есть регулировка «нулевого» положения.
Пульт управления самый простой. Всего 3 управляющих элемента. Включение пульта, «курок» отвечающий за движение вперед-назад, колесо отвечающие за поворот руля. Управляющие элементы простые – промежуточных положений газа, поворота колес нету – сразу по максимуму до упора.
Скорость машинки не очень большая – быстрым шагом взрослый человек будет идти с ней на равных. Дистанция работы пульта 30-40 метров.
Подвеска машинки позволяет преодолевать препятствия до 6см высотой при этом колеса не отрываются от земли. Разбросанные игрушки, тапочки не препятствие с ними даже интереснее.
На упаковке машинки есть информация о том что бывает 2 комплекта поставки машинки – один как у меня с NiCd аккумулятором, а второй под обычные 4хАА батарейки. Примерив имеющийся в запасах кредл для 4хАА батареек было обнаружено что он идеально подходит в батарейный отсек. После чего было решено сделать переделку машинки под обычные АА батарейки или NiMh аккумуляторы.
Декоративный кузов-салон автомобиля крепится на 4х саморезах. Снимая кузов получаем доступ к электронике. Управляющая плата крепится одним винтом.
По ходу было решено все шарниры подвески смазать силиконовой смазкой, првода зафиксировать термоклеем, а для более уверенного приема удлинить провод антенны. Заодно заглянул к моторчикам. Ни о какой герметичности и всепогодности машинки речи не идет – моторы и электроника никак не защищены.
Шестеренки пластиковые, есть силиконовая смазка
Переделка вышла без проблем – детальнее результат на видео. На улице машинка ездит даже по невысокой траве. Дети в восторге от игрушке. На улице машинка себя очень хорошо показала. Из минусов только отсутствие защиты от влаги.
По хорошему переделка машинки была не очень нужна, но мне хотелось получить машинку под универсальное питание и избавиться от капризных NiCd аккумуляторов. И как бонус получить время работы до 3х раз больше.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +8 Добавить в избранное Обзор понравился +3 +11
В этой статье мастер-самодельщик проведет нас по всем этапам сборки батареи, от выбора материала до окончательной сборки. Радиоуправляемые игрушки, батареи ноутбуков, медицинские приборы, электровелосипеды и даже электромобили используют аккумуляторы в основе которых элемент питания 18650.
Батарея 18650 (18*65 мм) - это размер литий-ионной батареи. Для сравнения обычные батарейки формата АА имею размер 14*50 мм. Конкретно эту сборку автор делал для замены свинцово-кислотного аккумулятора в изготовленной им ранее самоделки .
Видео:
Инструменты и материалы:
- ;
- ;
- ;
- ;
-Выключатель;
-Разъем;
- ;
-Винты 3M x 10 мм;
-Аппарат точечной контактной сварки;
-3D-принтер;
-Стриппер (инструмент для снятия изоляции);
-Фен;
-Мультиметр;
-Зарядное устройство для литий-ионных батарей;
-Защитные очки;
-Диэлектрические перчатки;
Некоторые инструменты можно заменить на более доступные.
Шаг первый: выбор аккумуляторов
Первым делом нужно выбрать правильные аккумуляторы. На рынке представлены разные батареи от $ 1 до $ 10. По утверждению автора лучшие аккумуляторы фирм Panasonic , Samsung , Sanyo и LG. По цене они дороже других, но зарекомендовали себя хорошим качеством и характеристиками.
Не советует автор покупать батареи с названиями Ultrafire, Surefire и Trustfire. Это батареи которые не прошли контроль качества на заводе и были куплены по бросовой цене и перепакованы под новым названием. Как правило в таких батареях отсутствует заявленная емкость и есть риск возгорания при заряде-разряде.
Для своей самоделки мастер использовал аккумуляторы фирмы Panasonic емкостью 3400 мАч.
Шаг второй: выбор никелевой полосы
Для соединения аккумулятор нужны никелевые полосы. На рынке представлены два продукта: никелированные металлические и никелевые полосы. Автор советует использовать никелевые полосы. Они подороже, но имеют низкое сопротивление и значит меньше греются, что влияет на срок службы батарей.
Шаг третий: точечная сварка или пайка
Для соединения батарей есть два способа пайка и точечная сварка. Лучший выбор точечная сварка. При точечной сварке батарея не перегревается. Но аппарат для сварки (такой, как у автора) стоит ок. 12 т.р. в зарубежном интернет-магазине и ок. 20 т.р. в российском интернет-магазине. Сам автор использует сварку, но подготовил несколько рекомендаций и для пайки.
При пайке к минимуму сведите контакт паяльника с батареей. Лучше использовать мощный паяльник (от 80 Вт) и быстро припаять, чем разогревать место припоя.
Шаг четвертый: проверка батарей
Перед соединением батарей нужно проверить отдельно каждую из них. Напряжение на батареях должно быть примерно одинаково. У новых качественных батарей напряжение составляет 3,5 В - 3,7 В. Такие батареи можно соединять, но лучше выравнять напряжение с помощью зарядного устройства. У б\у батарей разница напряжений будет еще больше.
Шаг пятый: расчет батарей
Для проекта мастеру нужна батарея с напряжением 11,1 В и емкостью 17000 мАч.
Емкость батареи 18650 составляет 3400 мАч. При параллельном соединении пяти аккумуляторов получаем емкость равную 17000 мАч. Обозначают такое соединение Р, в данном случае 5Р
Одна батарея имеет напряжения 3,7 В. Что бы получить 11,1 В нужно соединить последовательно три батареи. Обозначение S, в данном случае 3S.
Итак для получения нужных параметров нужно три секции, состоящих каждая из пяти параллельно соединенных аккумуляторов, соединить последовательно. Пакет 3S5P.
Шаг шестой: сборка батареи
Для сборки батареи мастер использует специальные пластиковые ячейки. Пластиковые ячейки обладают рядом преимуществ перед соединением их например, с помощью клеевого пистолета.
1.Легкая сборка любого количества.
2. Между аккумуляторами остается пространство для вентилирования.
3.Вибро и ударо прочность.
Собирает две ячейки 3*5. Устанавливает, в ячейку, первый пакет аккумуляторов 5S плюсом в верх,следующие пять минусом вверх и последний пять аккумуляторов снова плюсом вверх (см. фото).
Сверху устанавливает вторую ячейку.
Шаг седьмой: сварка
Отрезает четыре никелевые полосы, для параллельного соединение, с запасом в 10 мм. Отрезает десять полосок для последовательного соединения.
Укладывает длинную полоску на + контакты первой (при переворачивании она так и останется первой) параллельной ячейки 5Р. Приваривает полосу. Приваривает полоски одним концом к + третей ячейки другим к - второй. Приваривает длинную полосу к + третей ячейки (поверх пластинок). Переворачивает блок. Приваривает пластинки с обратной стороны учитывая, что теперь параллельно соединяем третью, а параллельно-последовательно первую и вторую секции (учитывая что ее перевернули).
Шаг восьмой: BMS (Battery Management System)
Сначала немного разберемся что такое BMS.
BMS (Battery Management System) – это электронная плата, которая ставится на аккумуляторную батарею с целью контроля процесса её заряда/разряда, мониторинга состояния аккумулятора и его элементов, контроля температуры, количества циклов заряда/разряда, защиты составных аккумуляторной батареи. Система управления и балансировки обеспечивает индивидуальный контроль напряжения и сопротивления каждого элемента аккумулятора, распределяет токи между составными аккумуляторной батареи во время зарядного процесса, контролирует ток разряда, определяет потерю емкости от дисбаланса, гарантирует безопасное подключение/отключение нагрузки.
На основе получаемых данных BMS выполняет балансировку заряда ячеек, защищает аккумулятор от короткого замыкания, перегрузки по току, перезаряда, переразряда (высокого и чрезмерно низкого напряжения каждой ячейки), перегрева и переохлаждения. Функциональность BMS позволяет не только улучшить режим эксплуатации аккумуляторных батарей, но и максимально увеличить срок их службы.
Важными параметрами платы является количество ячеек в ряду, в данном случае 3S, и максимальный разрядный ток, в данном случае 25 А. Для данного проекта мастер использовал плату со следующими параметрами
:
Модель : HX-3S-FL25A-A
Диапазон перенапряжения: 4,25 ~ 4,35 В ± 0,05 В
Диапазон разрядного напряжения: 2,3 ~ 3,0 В ± 0,05 В
Максимальный рабочий ток: 0 ~ 25 А
Рабочая температура: -40 ℃ ~ + 50 ℃
Припаивает плату к концам батареи согласно схеме.
Аккумулятор - необходимая часть любой радиоуправляемой модели, даже если она оборудована двигателем внутреннего сгорания. От аккумулятора питается вся бортовая электроника автомодели, а в электрических моделях они также являются основным источником энергии для движения и от их характеристик зависит очень многое.
Характеристики аккумуляторов
Ёмкость - количество запасаемой аккумулятором энергии, изменяется в миллиампер-часах (mAh). Может варьироваться в пределах от 150mAh (для микро-моделей) до 10000mAh (для силовых аккумуляторов больших моделей).
Напряжение элемента зависит от типа аккумулятора. Обычно используются аккумуляторные батареи, состоящие из 2-6 соединенных элементов.
Напряжение батареи зависит от количества и способа соединения её элементов.
Токоотдача - способность аккумулятора отдавать ток определённой величины. Измеряется в значениях ёмкости. Например, аккумулятор с ёмкостью 1000mAh и токоотдачей 5C может отдать максимальный ток 1000×5 = 5000 mA (5 ампер).
Внутреннее сопротивление определяет максимальную токоотдачу батареи. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем выше токоотдача.
Типы аккумуляторов
В радиоуправляемых моделях могут использоваться несколько разных типов аккумуляторов, характеристики которых существенно отличаются. Практически каждый из типов обладает своими достоинствами и недостатками, а также особыми правилами обращения.
Никель-кадмиевые (NiCd)
Один из самых старых, сейчас уже почти не применяемых типов аккумуляторов. Элементы NiCd представляют собой цилиндры различных размеров, именуемые "банками", в том числе AA, AAA. Самыми ходовыми для создания батарей является размер Sub-C (толще и короче размера AA). Считаются одними из самых неприхотливых, обладают большим сроком службы (порядка 1000 циклов заряд-разряд), единственный вид аккумуляторов, которые могут храниться разряженными. Обладают одним из самых низких соотношений емкости к массе (порядка 45-65 Вт·ч/кг). Могут работать при низких температурах. Обладают выраженным "эффектом памяти": если аккумулятор начать заряжать до того, как он полностью разрядился, то в следующий раз он сможет разрядится только до этого же уровня, фактически потеряв часть своей ёмкости. Номинальное напряжение 1.2 В, рабочее напряжение от 1 до 1.35 В (1% и 100% ёмкости) на элемент.
Никель-металл-гидридные (NiMH)
Похожи по характеристикам и размерам на никель-кадмиевые аккумуляторы, обладают в полтора-два раза большей ёмкостью при той же массе (60-72 Вт·ч/кг), но меньшим количеством циклов заряд-разряд. Достаточно широко распространены, используются и как силовые в недорогих моделях с электродвигателем, и как бортовые в моделях с ДВС, а также в передатчиках. Постепенно вытесняются во всех областях применения аккумуляторами на основе лития. Имеют менее выраженный эффект памяти, чем NiCd аккумуляторы. Должны храниться полностью заряженными, напряжение не должно падать ниже 1.37 В. Номинальное напряжение 1.2 В, рабочее напряжение от 1-1.1 до 1.4 В на элемент. Плохо переносят перезаряд и переразряд (когда напряжение выходит за рекомендуемые пределы). Существуют также NiMH аккумуляторы с низким саморазрядом (LSD NiMH), обладающие улучшенными характеристиками. Жаргонное название - "нимхи".
Литий-полимерные (LiPo)
На данный момент это самый распространенный тип аккумуляторов. Выпускаются в виде плоских пластин самых различных размеров. Хотя элементы LiPo не цилиндрической формы, они также часто по аналогии с NiCd и NiMh именуются "банками". Обладают примерно в 3 раза большим отношением ёмкости к массе, чем NiMh аккумуляторы. Используются в качестве силовых аккумуляторов в мощных моделях с электродвигателем, редко в качестве бортовых аккумуляторов ДВС-моделей. Требуют очень аккуратного обращения - механическое повреждение аккумулятора, превышения тока зарядки или короткое замыкание могут привести к возгоранию! Настоятельно рекомендуется использовать при зарядке и хранении специальные несгораемые мешки ! Эффект памяти полностью отсутствует. Стареют даже если не используются, через два года теряют порядка 20% максимальной ёмкости. Номинальное напряжение 3.7 В, рабочее напряжение примерно от 3.2 до 4.2 В на элемент, выход за указанные пределы опасен. Обязательно применение специальных зарядных устройств для LiPo аккумуляторов! Должны храниться с 40% заряда (порядка 3.7 В на элемент). Технологии LiPo аккумуляторов постоянно совершенствуются и их характеристики улучшаются. Жаргонное название - "липоли" или "липохи".
Литий-железо-фосфатные (LiFePO 4)
Довольно новый тип аккумулятора, сочетающий достоинства LiPo в плане ёмкости (немного меньше) и неприхотливости NiCd. Пока мало распространен, в первую очередь из-за непривычного напряжения и малого количества типоразмеров, представленных на рынке. В основном используются как бортовые аккумуляторы ДВС-моделей и в передатчиках, но есть и силовые LiFe аккумуляторы для моделей с электродвигателем. Элементы выпускаются разными фирмами как в виде цилиндров, так и в виде пластин. Номинальное напряжение 3.3 В, рабочее напряжение от 2 до 3.65 В.
Элемент LiFePO 4 в виде пластины
Соединение элементов аккумуляторов
Напряжение одиночного элемента практически любого типа аккумулятора недостаточно почти никогда для его практического применения, поэтому аккумуляторные элементы собирают в батареи. Последовательное соединение элементов увеличивает напряжение пропорционально количеству элементов. Например, шесть соединенных последовательно NiMh элементов дадут батарею с напряжением 1.2×6 = 7.2 В. Практикуется также параллельное соединение элементов, при этом увеличивается ёмкость. Например, два элемента ёмкостью 1000mAh, соединенные параллельно, образуют батарею с таким же напряжением, как напряжение одного элемента, но ёмкостью 2000mAh. Для краткого обозначения типа соединения элементов в батарее используются обозначения вида 3S2P , которое обозначает, что в батарее использовано шесть элементов, соединенных по три последовательно и два параллельно. Например, если для сборки такой батареи использованы элементы ёмкостью 1000mAh и напряжением 1.2 В, то полученный аккумулятор будет иметь ёмкость 2000mAh и напряжение 3.6 В. В LiPo батареях не используется параллельное соединение, поэтому для их обозначения используется укороченная запись, например: 1S , 2S , 3S и т.д.
Подробнее о напряжении аккумуляторов
На аккумуляторах всегда указывается их номинальное напряжение. Как уже говорилось, для NiCd и NiMh оно составляет 1.2 В на элемент, для LiPo 3.7 В, для LiFe 3.3 В. Надо понимать, что это их среднее напряжение, на самом деле, напряжение полностью зараженного аккумулятора заметно выше и постепенно уменьшается по мере его разряда, но нелинейно. Кривая разряда у аккумуляторов различных типов разная, но практически всегда можно почувствовать, что при разряде аккумулятора автомодель начинает ехать хуже, так как её максимальная скорость зависит от напряжения аккумулятора. Это, кстати, можно считать одним из недостатков электрических автомоделей перед моделями с ДВС.
Балансировка LiPo
LiPo батареи очень чувствительны с напряжению на каждом элементе, но при этом их элементы батареи имеют свойство разряжаться неодинаково. Например, 3S батарея может иметь после разрядки следующие напряжения на своих элементах: 3.2 В, 3.5 В, 3.1 В. Такая батарея нуждается в балансировке - выравнивании напряжений на элементах батареи. Для этого у LiPo батарей имеется балансировочный разъем. Все зарядные устройства для LiPo батарей также имеют такой разъем и могут заряжать батареи, одновременно балансируя их. Чем качественнее батарея, тем меньше, теоретически, должен быть дисбаланс элементов при её работе.
Выбор аккумулятора
При выборе аккумулятора нужно руководствоваться возможностями регулятора скорости, используемого на модели. В характеристиках регулятора указывается разброс напряжений, с которыми он может работать и тип аккумуляторов. Превышение допустимого напряжение может повлечь выход регулятора из строя. Часто пределы используемых напряжений указываются не в вольтах, а в количестве "банок", например регулятор Castle Creations Mamba Monster 2 Waterproof может использовать до 6S LiPo или 18S NiMh.
Поддержка регулятором LiPo-аккумуляторов выражается в наличии в нём так называемой "отсечки". Отсечка предотвращает повреждение аккумулятора, не допуская его слишком сильного разряда. При этом модель просто резко останавливается, тогда как модель с регулятором без отсечки будет ездить всё медленнее и медленнее из-за слишком низкого напряжения аккумулятора, аккумулятор при этом, скорее всего, будет повреждён. При сильном желании использовать LiPo батареи с регулятором, у которого отсутствует функция отсечки, рекомендуется ходя бы поставить на его балансировочный разъём специальный индикатор со звуковой сигнализацией , который сообщит о разряде батареи.
Что касается выбора фирмы-производителя батарей, то для хобби мы бы рекомендовали использовать батареи китайского производителя Turnigy . Они в несколько раз дешевле дорогих фирменных батарей и полностью отрабатывают свою стоимость. Дорогие батареи высокого качества могут быть необходимы только для серьезных соревнований. Одна из оптимальных батарей для использования на багги и трагги масштаба 1/8 с двигателем 2200kv - Turnigy 4000mAh 4S 30C .
Внимание! Перед покупкой не забывайте проверять размеры батареи и вашего батарейного отсека! Размеры LiPo очень разные и могут меняться даже у одного производителя в зависимости от ёмкости, количества банок и токоотдачи.
