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Vecchio 10 novembre 12, 19:48   #9 (permalink)  Top
atomas72
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Guida avanzata ELETTRONICA DI BORDO - BATTERIE (grazie a greg89)

BATTERIA

Ci sono molti tipi di batterie usate in campo modellistico: ni-cd (nichel-cadmio), ni-mh (nichel-metal idrato), Pb (piombo) li-ion (ioni di litio) e li-po (polimeri di litio); ma noi ci concentreremo solo sulle Li-po, in quanto sono le più usate, delicate e pericolose.
Queste batterie sono quelle di ultima generazione, le più leggere, le più piccole, le più potenti. Ma sono batterie “viziate”: non possono essere caricate oltre una certa soglia altrimenti scoppiano, non possono essere scaricate sotto una certa soglia altrimenti gonfiano e si danneggiano irrimediabilmente, devono essere bilanciate (vedremo meglio dopo), patiscono il caldo e il freddo, se non usate devono essere riposte in un certo modo, sono fragili, sono potenziali BOMBE.
L’accumulatore al polimero di litio è volgarmente costituito da un foglio di carta arrotolato e piegato su se stesso, inzuppato e chiuso in un involucro (simil alluminio) sigillato. La batteria non si presenta quindi cilindrica come le normali “stilo”, ma è un parallelepipedo, solitamente piuttosto sottile, alla cui estremità sporgono due lamelle (elettrodi), ad uno corrisponde il + e all’altro il -. Ha una voltaggio che varia dai 3.0V ai 4,2V; al di sopra di questo voltaggio la chimica diventa instabile e c’è un alto rischio di esplosione, al di sotto dei 3.0V la batteria può gonfiarsi e danneggiarsi. È compito del caricabatterie non eccedere nella carica, è compito nostro non scaricarla eccessivamente, in caso non badassimo a questa evenienza, dovrebbe intervenire il cutoff del regolatore.
Attenzione, avendo la batteria un range di voltaggio, si usa comunemente un valore intermedio per identificare la cella, questo valore è 3,7V, quindi una cella sarà 3,7v, due celle saranno 7,4, 3 celle 11,1, quattro celle 14,8 e così via..
Cosa dobbiamo guardare in una batteria per la nostra scelta?
-Come prima cosa il numero di celle, ogni motorizzazione dei nostri modelli è fatta per andare ad un determinato numero di celle, se prendiamo una cella in meno, il modello non si alza, se ne prendiamo una in più, bruceremo il regolatore o il motore.
Come seconda cosa la capacità: è solitamente espressa in mAh (1000, 3300, 4500 ecc) e nulla è che una sottoscala dell’A (Ampere).
Con l’unità di misura Ampere si indica sia la capacità di una batteria, sia la corrente richiesta dal motore (e quindi rilasciata dalla batteria) occhio quindi a non fare confusione.
Tale valore indica principalmente 2 cose: il tempo del volo e la potenza che sarà in grado di erogare la batteria.
Se sul nostro modello abbiamo una batteria da 2200 mAh e voliamo 5 minuti, volendo potremmo montare una 2600, volando 1 minuto in più. Attenzione però perché ad un aumento di capacità corrisponde un aumento di peso, non potremo quindi montare una 5000 sperando di volare 12 minuti, perché il modello non si alzerà quasi più per via del peso (ed incorrono anche altri problemi di bilanciamento); viceversa, se vogliamo un modello più leggero e reattivo, si può montare una 1800, sapendo che si vola 1 minuto in meno.
Altro valore importantissimo sono i C: con C si indica un numero, che se moltiplicato per la capacità in Ampere della batteria (se la nostra batteria è una 2200, in Ampere saranno 2,2), ci indica quanti Ampere COSTANTI è in grado di erogare la nostra batteria. Se quindi il nostro motore può arrivare ad assorbire in maniera costante 80A, noi dobbiamo fornirgli una batteria in grado di sostenere tale corrente.
Ecco che la capacità, oltre a essere fondamentale nella durata di volo, diventa importate anche per capire se la nostra batteria è adatta al motore: quindi per sopperire a questa richiesta, ci serve almeno una 2000 da 40C (2x40=80A) oppure una 2700 da 30C (2,7x30=81A) oppure una 4000 da 20C.
Un valore di C più alto comporta solitamente un lieve aumento di peso e un costo maggiore della batteria.
ATTENZIONE: se il nostro motore richiede max 20A, e noi lo alimentiamo con una 2000 da 70C (quindi che può erogare 140A) non succede nulla, perché è sempre il motore che richiede una corrente, non è la batteria che da tutto quello che ha. Anzi, vi dirò di più: visto che anche la batteria ha un ciclo di vita, e questo ciclo si accorcia quando andiamo a sfruttarla al massimo tutte le volte (tipo una batteria che eroga al max 80, noi la usiamo sempre con un motore che assorbe 80A), è sempre meglio avere una batteria che sarebbe in grado di sopperire a potenze più grandi rispetto a quella con cui verrà usata, ad esempio una 2000 da 70C potrà erogare max 140A costanti, se noi usiamo tale batteria con il nostro motore che assorbe max 80A, sappiamo che la stiamo sfruttando al 60%, quindi la batteria sarà meno stressata e ci durerà di più. Chiaro che una batteria da 70C costa di più di una da 30.
Inoltre una batteria sfruttata al 90 o 100%, al termine del volo risulta sicuramente molto calda se non addirittura danneggiata. Questo perché i commercianti di batterie, scrivono dei dati di etichetta spesso non conformi alle reali caratteristiche.. a volte si trovano delle batterie che sull’etichetta sono delle 60C che poi all’atto pratico risultano essere delle scarse 30C.. quindi quando si comprano le batterie, soprattutto se super lowcost, teniamo presente che i produttori potrebbero non essere così onesti con noi. Il rovescio della medaglia è che a volte anche le batterie più costose, “di marca”, si dimostrano un po’ fiacche rispetto a quello che dovrebbero fare, meglio quindi sempre chiedere consiglio.
SE la nostra lipo non è all’altezza del motore (il motore assorbe 80A, ma la batteria non è in grado di reggere questa corrente) noi avremo un calo di potenza e quindi il nostro modello potrebbe risultare poco potente. ATTENZIONE perché una batteria che non è in grado di sopperire alla richiesta del motore, si danneggia molto molto più facilmente. La scelta della capacità e dei C di una batteria è importantissimo.

Il bilanciamento: noterete che dalle batterie, oltre che i due cavi rosso e nero, vi sono un’altra serie di cavi più piccoli e corti, con all’estremità uno spinotto bianco. Questo è il cavo bilanciatore.
Essendo i nostri pacchi lipo composti da 2 o più celle (fino a 14!!) può capitare che durante la scarica e la ricarica (del normale utilizzo) una o più celle si scarichino o ricarichino di più. Questo è un male poiché come abbiamo detto il voltaggio della cella lipo è importante per non danneggiarla. Hanno allora introdotto questo bilanciatore che al momento della ricarica, collegato al caricabatterie, consente allo stesso di conoscere le differenze di voltaggio tra le celle e di appianarle a fine carica in modo da avere sempre una batterie bilanciata e performante. Il sintomo di una batteria da buttare o uscita male di fabbrica è proprio il voltaggio delle celle, che magari non riesce più ad essere uguale a fine carica oppure è molto diverso a fine volo. Se ad esempio a fine carica abbiamo il nostro pacco 3 celle che ha i valori: 4,18 – 4,19 – 4,17, non è un problema. Se però a fine carica abbiamo 4,18 – 4,01 – 4,19 allora si,e dobbiamo sostituire la batteria oppure farcela cambiare se è nuova.
Se invece a fine volo abbiamo 3,40 – 3,38 – 3,40 significa che la nostra batteria è ottima, se invece abbiamo 3,40 – 3,23 – 3,45 significa che la batteria è di pessima qualità e la stiamo sfruttando troppo. Ma non è detto che sia da sostituire, la prova del 9 la si ha sempre a fine ricarica.

Batteria gonfia: a volte le celle si gonfiano. Questo indica che c’è stato un problema a livello chimico all’interno della cella. Quando abbiamo una batteria gonfia, è MIO personale consiglio smettere di usarla in quanto le lipo sono già pericolose di loro, se ancora sono gonfie significa che ci stanno dando un avvertimento. Vediamo perché si gonfiano:

-La abbiamo scaricata troppo (con un volo troppo lungo) portando le celle sotto i 3v ciascuna.
-abbiamo chiesto troppi ampere continui, significa che la batteria ha troppi pochi C di scarica
- la abbiamo lasciata carica per molto tempo, le lipo non usate per più di 2-3 settimane, vanno scaricate. Le lipo scariche vanno ricaricate, mai lasciarle troppo scariche. Il voltaggio di “stoccaggio” è di 3,6V a cella.
-le abbiamo lasciate sul cruscotto della macchina in piena estate: se le lipo arrivano oltre i 70° si possono gonfiare.
-abbiamo inavvertitamente fatto un corto circuito (piccoli contatti non causano danni, un corto di 2 o più secondi comportano sicuramente danni alla batteria)
-abbiamo schiacciato la lipo (magari dopo un crash con il modello)
-abbiamo lesionato la batteria 8inavvertitamente o dopo un crash)
-non la abbiamo bilanciata, e una o più celle si gonfiano.

Spinotti e contatti: Per collegare la batteria al regolatore, vi sono molti tipi di spinotti.
Generalmente gli spinotti, in base al diametro, corrispondono ad un massimo di Ampere continui sopportabili:
-spinotti 0,5-1mm max 10 A
-spinotti da 2mm, max 20 A
-spinotti da 3,5mm, max 40 A
-spinotti da 4mm, max 80 A
-spinotti da 5mm, max 120 A
-spinotti da 6mm, max 170 A
-spinotti da 8mm, max 250 A
-spinotti tipo deans, max 40 A
-spinotti multiplex, max 60 A
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