Каталог

Литий-полимер в передатчике: ЗА и ПРОТИВ

/upload/uf/eb6/obzor_stati.png

С появлением сравнительно доступных и недорогих литий-полимерных (LiPo) батарей у многих моделистов возник вопрос о возможности применения такого источника питания в пультах управления взамен традиционным никель-металлгидридным (NiMh) или никель-кадмиевым (NiCd) аккумуляторам?

Такое решение имеет свои плюсы и минусы.

Плюсы:

  • отсутствует «эффект памяти»: возможность дозарядки пульта перед любым выездом без циклировки;
  • большая емкость при малом весе (что особо полезно для верного баланса с новым короткоантенным радио на 2.4GHz);
  • короткое время заряда - 1 час;
  • стабильное напряжение на протяжении 80% времени работы.

Минусы:

  • работа при низких (-) температурах;
  • специфика зарядки;
  • особенности разрядных характеристик.

На счет плюсов все просто: с емкостью LiPo около 1800-2500mAh передатчик может работать на протяжении 8-ми и более часов. Зависимо от того, насколько часто осуществляется пилотирование, порой достаточно одной подзарядки батареи на месяц. Тем не менее, это можно делать и перед каждым выездом, так как «эффект памяти» отсутствует.

Касательно минусов обстоятельства менее очевидны. О существенном влиянии низких температур на работоспособность пульта судить трудно, вероятно из-за того, что на самом деле это не столь актуально, так как пульт можно хранить в тепле, доставая его лишь на период полета. Батарея находиться в закрытом отсеке и не обдувается. Большие токи от нее не требуются, а емкость и так предостаточная.

Ситуация с зарядкой немного сложнее. Внутри некоторых передатчиков содержится защитный диод, который предохраняет пульт от сгорания во время контактного замыкания в зарядном разъеме при неосторожной вставке зарядного штекера. Наличие этого диода существенно влияет на способность корректного совершения заряда LiPo зарядным устройством, поскольку некоторое напряжение на этом диоде снижается, и необходимые для LiPo 12.6 V, никогда не будут достигнуты. Точнее, все будет еще хуже: зарядное устройство заметит свои 12.6 V, в то время как на LiPo будет около 13.5 V, после чего аккумулятор можно будет отправить в мусор, или, вполне возможно, что он взорвется.

Потому самим верным будет решение: либо убедитесь в том, что Ваш конкретный пульт не имеет диода, либо заряжайте LiPo, напрямую подключившись к аккумулятору, открыв батарейный отсек. И ни в коем случае не забывайте о режиме зарядки: 3S LiPo, поскольку, подключив родную зарядку для кадмия, Вы его просто убьете (вероятно, с присутствием дыма и пламени).

Имеется еще один момент: балансировка банок. Вообще, при изначально сбалансированной батарее, которая не разряжалась ниже 20% имеющейся емкости, при потребляемых пультом токах, едва ли в скором времени понадобится ее балансировка, хотя временами это сделать полезно. Однако, в специально выпущенных для передатчиков LiPo аккумуляторах, часто внутри термоусадочной трубки уже содержится встроенная схема балансировки, что само по себе удобно, сердито и к тому же довольно дешево. Такого рода аккумуляторы, к примеру, выпускаются компанией Dualsky.

И, напоследок, самый важный момент - специфика кривой разряда LiPo:

  1. Кривая разряда литиевого аккумулятора довольно горизонтальная. Спустившись с 4.2 V на банку к 3.7-3.8 V, он может так работать вплоть к последним процентам емкости, а затем напряжение резко снижается.
  2. С уменьшением разрядного тока, повышается емкость, отдаваемая LiPo батареей, и устремляется снижение напряжения после израсходования емкости.
  3. Разряд менее 3 V на банку (для 3S - 9 V) является опасным для батареи.
  4. Аппаратурный пульт управления рассчитан на 8 банок NiMh/NiCd, что дает порядка 11.7 V с целиком заряженной батареей. Питание от 12+ V, в общем-то, вероятно, но официально некоторые производители (к примеру, JR) не рекомендуют.
  5. Во время падения питания до 9 V, пультами, как правило, издаются звуковые сигналы, оставляя при этом еще немного достаточного для безопасной посадки модели времени.

Что же выходит при установке в пульт LiPo аккумулятора?

  1. Изначально напряжение в батарее после зарядки порядка 12.6 V, что превышает производительские рекомендации, хотя для пульта опасным не выглядит.
  2. Во время работы напряжение долгое время удерживается на уровне 11.1-11.4 V (из-за чего 3S LiPo маркируют именно как 11.1 V, а не 12.6 V).
  3. Со снижением напряжения до 11 V случается резкое его падение, вследствие чего пульт принимается пищать на 9 V, но времени для посадки модели при этом может и не хватить.

Чтобы подтвердить эту версию был проведен эксперимент со специальным аккумулятором для передатчика Dualsky 11.1 1800mAh, который разрядили током 400mAh, используя зарядное устройство Robbe PowerPeak Infinity III. В итоге эксперимента был сделан график разряда.

Литий-полимер в передатчике: ЗА и ПРОТИВ

График показывает, что при падении напряжения до 9 V, для безопасной посадки модели остается около 20-40 с. К тому же, при этой посадке LiPo аккумулятор, вследствие малого напряжения на банках, окажется уже в зоне риска. Но еще печальнее то, что с меньшими разрядными токами, которые характерны для 2.4GHz аппаратуры, обстановка будет еще худшей: при большем разряде еще более стремительное падение.

Конечно, зарядка батареи допускается перед каждым полетом. Напряжение контролируется на дисплее пульта. Но на практике очень часто встречаются случаи, когда пилот просто забывает проверить это, из-за чего случаются описанные выше ситуации. В лучшем случае итогом может стать разбитая модель, а в худшем - могут потерпеть имущество или люди.

Так ка же быть подобной ситуации? Этот вопрос можно решить, к примеру, сделав Y-образный переходник. Нижний конец нужно подключить к аккумулятору, левый - к пульту управления, но не напрямую, а применив выпрямительный диод, который имеет падение напряжения около 0.9 V. А так как через наружный разъем пульта заряжать при этом не получится, то для заряда применяется правый (третий) конец переходника, который можно просто спрятать внутри батарейного отсека во время эксплуатации.

Как это решит проблему?

  1. На исходно заряженном аккумуляторе будет 12.6 V, а на пульте - только 11.7 V, что входит в допустимые границы (NiCd батарея после заряда вполне может дать подобное напряжение).
  2. При падении напряжения к рабочим 11.1 V пульт увидит 10.2 V, что тоже вписывается в обычную схему.
  3. Увидев 9 V, пульт начнет пищать, а на аккумуляторе при этом будет 9.9 V, что является безопасным для LiPo.
  4. Пилота имеет достаточное количество времени чтобы безопасно посадить модель - как минимум около 10 минут, а то и больше (экспериментально испытано при использовании пульта JR PCM9XII 35MHz).
  5. Напряжение на LiPo при этом не упадет менее 3 V на банку, что входит в допустимые пределы.

Следовательно, применение такого переходника, можно рекомендовать для обеспечения дополнительной безопасности полетов, используя одновременно все преимущества LiPo.

Получить бонус

Персональный бонус
за регистрацию

получить