Pregunta:
Alternativas a las baterías LiPo
TheSimpliFire
2020-04-16 00:37:43 UTC
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LiPo es a menudo la primera opción de batería debido a su alta tasa de descarga y alta energía específica (100 - 265 Wh / kg), definida como su energía por unidad de masa.

En términos de estos dos características, ¿qué tipo de baterías son las siguientes mejores alternativas a LiPo?

No tiene toda la razón en cuanto a las razones por las que las baterías LiPo son la primera opción y cómo se miden las características clave. No estoy completamente seguro de cómo debería resolverse esto, ya que no creo que el texto de esta pregunta se ajuste a la comunidad, pero el punto principal de la pregunta en sí (por ejemplo, discutir los diversos tipos de baterías para aviones RC ) es buena, por lo que no debería estar cerrada. La habría editado, pero creo que podría ser de mala educación contigo como autor. Tal vez podamos trabajar juntos para reformularla para que sea una buena pregunta de referencia para drones.SE en el futuro?
@FlashCactus Está bien, aunque no entiendo por qué está cerrado debido a que se basa en opiniones. Elegí las características de peso / vida útil para que las comparaciones se puedan hacer * cuantitativamente * y no subjetivamente.
Todavía no está cerrado (o de nuevo; no sé si la pregunta se ha cerrado y reabierto). La razón por la que creo que eligió las características incorrectas es que el peso depende principalmente de la capacidad de la batería (por lo tanto, _densidad de energía_, es decir, cuánto la energía que una célula almacena por gramo es más relevante), y la vida útil depende de una gran cantidad de factores. Además, la razón principal para elegir los lipos es que de todos los tipos de células (en su mayoría a base de litio) con alta densidad de energía, tienen la corriente de drenaje utilizable más alta, y los aviones eléctricos están __muy__ hambrientos de corriente.
Entonces, ¿serían más adecuadas la "densidad de energía" y la "profundidad de descarga", respectivamente?
Densidad de energía y tasa de descarga, pero sí.
Perdón por confundirte, el término correcto para energía a masa es energía específica, mientras que la densidad de energía es la relación entre energía y volumen. Aprendí esto mientras investigaba la respuesta :)
Gracias por la información @FlashCactus
Tres respuestas:
#1
+7
Drones and Whatnot
2020-04-16 00:42:17 UTC
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Mucha gente opta por utilizar baterías de iones de litio en construcciones de largo alcance.

Tienen una capacidad muy grande y las he visto dar más de 20 minutos de vuelo en un quadcopter.

La razón por la que no se usan a menudo para otros fines es que su salida de corriente es menor que las baterías LiPo.

Esto significa que si bien son buenas para vuelos de largo alcance, carecen de energía para acrobacias aéreas y carreras.

#2
+4
McCoy Pauley
2020-04-16 14:14:24 UTC
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También eche un vistazo a las baterías químicas LiFePO / LiFe.

https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery

Algunas ventajas son:

  • Más capacidad por gramo, lo que significa un peso más ligero
  • 1.500 - 2.000 ciclos
  • Química más estable, aún peligrosa pero menos volátil que Li- Po
  • Casi sin "autodescarga", listo para funcionar incluso semanas después de la carga
  • Rendimiento de voltaje superior bajo carga
  • Tiempo de carga ligeramente más rápido

Desventajas:

  • Más difícil de encontrar y en los tamaños que desee
  • Más caro
  • Se requiere un cargador de batería compatible con LiFePo
#3
+3
mcenno
2020-04-16 14:39:40 UTC
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Las baterías de iones de litio son problemáticas porque no entregan las corrientes necesarias para volar en FPV. Eche un vistazo a este diagrama: https://batteryuniversity.com/learn/article/discharge_characteristics_li

Le dice que la celda específica de 3000 mAh probada allí pierde alrededor del 30% de su capacidad cuando se descarga a 2C, lo que corresponde a alrededor de 6A, que no es mucho en términos de vuelo FPV. Si consume más corriente, la pérdida será aún mayor. Esto también es cierto para las baterías LiPo, pero están hechas para decenas de amperios de descarga, y el efecto relevante solo se manifestará notablemente a tasas de descarga de, digamos, 30 ° C.

Dicho esto, puede descargue Li-Ion a voltajes mucho más bajos que LiPo, por lo general ligeramente por debajo de 3V en lugar de los típicos 3.5V para Lipos (asumiendo que no desea dañar las celdas o aceptar la pérdida de capacidad). Por lo tanto, tendría que ajustar las advertencias / beepers de su helicóptero en consecuencia. Las hojas de datos y los gráficos de descarga disponibles en https://lygte-info.dk y https://batteryuniversity.com sugieren en su mayoría no bajar de 2.5V - 2.7V, si se quiere alcanzar la vida útil de la celda.

Entonces el peso es un problema. Un LiPo 4S de 1800 mAh típico pesa alrededor de 200 g, por lo que obtienes 9 mAh / g. Una celda moderna de Li-Ion 18650 de alta corriente como la Sony US18650VTC5A con 2600 mAh pesa 48 g, por lo que obtiene 2600 mAh / (4 * 48 g) = 13,5 mAh / g. Ahora bien, si tiene en cuenta una pequeña pérdida de capacidad porque está descargando el Li-Ion a 10A ~ 4C (¡volando con mucho cuidado!), Probablemente terminaría con 2200 mAh o 11,5 mAh / g.

Una posible salida a esto es, por supuesto, usar más 18650 celdas para hacer un paquete 4S2p, lo que supondría la mitad de la tasa de descarga por celda y, por lo tanto, no solo le daría más capacidad en total (2 x 2600 mAh = 5200 mAh), pero también se acercaría a la capacidad nominal de la celda porque los 10A a los que está descargando son ~ 2C y no ~ 4C como para un paquete 4S1p. Pero, de nuevo, llevaría una batería de 8 x 48 g = 384 g, que probablemente se sentiría notablemente más lenta que una batería de 200 g.

El Samsung INR 21700-40T (este no es un 18650, pero es un poco más grande!) tiene una capacidad de 4000 mAh, puede entregar 40 A y pesa 70 g, lo que resulta en 4000 mAh / 280 g = 14.3 mAh / g cuando se ensambla en un paquete 4S1p. La descarga de este a 20 A a 3 V da como resultado una capacidad de 3300 mAh, o 11,8 mAh / g. Esta podría ser una opción viable para un helicóptero de largo alcance.

Por lo tanto, aunque las baterías de iones de litio probablemente sean la siguiente mejor opción en comparación con las de LiPo, no pueden competir en carreras o acrobacias, pero pueden superar LiPos en situaciones de largo alcance.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 4.0 bajo la que se distribuye.
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