Frage:
Alternativen zu LiPo-Batterien
TheSimpliFire
2020-04-16 00:37:43 UTC
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LiPo ist aufgrund seiner hohen Entladerate und hohen spezifischen Energie (100 - 265 Wh / kg), definiert als Energie pro Masseneinheit, häufig die erste Wahl für Akkus.

In Bezug auf diese beiden Eigenschaften, welcher Batterietyp ist die nächstbeste Alternative zu LiPo?

Sie sind sich nicht ganz sicher, warum LiPo-Akkus die erste Wahl sind und wie die wichtigsten Eigenschaften gemessen werden. Ich bin mir nicht ganz sicher, wie dies gelöst werden soll, da ich nicht der Meinung bin, dass der Text dieser Frage, wie er ist, zur Community passt, sondern der Hauptpunkt der Frage selbst (z. B. Erörterung der verschiedenen Batterietypen für RC-Flugzeuge ) ist gut, daher sollte es nicht geschlossen werden. Ich hätte es bearbeitet, aber ich denke, es könnte für Sie als Autor unhöflich sein. Vielleicht können wir zusammenarbeiten, um es neu zu formulieren, sodass es eine gute Referenzfrage für ist Drohnen.SE in der Zukunft?
@FlashCactus Okay, obwohl ich nicht verstehe, warum es geschlossen ist, weil es meinungsbasiert ist. Ich habe die Gewichts- / Lebensdauermerkmale ausgewählt, damit Vergleiche * quantitativ * und nicht subjektiv durchgeführt werden können.
Es ist noch nicht geschlossen (oder wieder; ich weiß nicht, ob die Frage geschlossen und wieder geöffnet wurde). Der Grund, warum Sie die falschen Eigenschaften gewählt haben, ist, dass das Gewicht in erster Linie von der Kapazität der Batterie abhängt (also _Energiedichte_, dh wie viel) Energie, die eine Zelle pro Gramm speichert, ist relevanter), und die Lebensdauer hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Der Hauptgrund für die Wahl von Lipos ist auch, dass alle (meist auf Lithium basierenden) Zelltypen mit hoher Energiedichte den höchsten nutzbaren Drainstrom haben und Elektroflugzeuge sehr stromhungrig sind.
Wären also "Energiedichte" und "Entladungstiefe" besser geeignet?
Energiedichte und Entladungsrate, aber ja.
Tut mir leid, dass ich Sie verwirrt habe. Der richtige Begriff für Energie zu Masse ist spezifische Energie, während Energiedichte das Verhältnis von Energie zu Volumen ist. Ich habe dies gelernt, als ich nach der Antwort gesucht habe :)
Danke für die Info @FlashCactus
Drei antworten:
#1
+7
Drones and Whatnot
2020-04-16 00:42:17 UTC
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Viele Leute entscheiden sich für die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien bei Langstrecken-Builds.

Sie haben eine sehr große Kapazität und ich habe gesehen, dass sie mit einem Quadcopter mehr als 20 Flugminuten bieten.

Der Grund dafür, dass sie nicht oft für andere Zwecke verwendet werden, ist, dass ihre aktuelle Leistung geringer ist als die von LiPo-Batterien.

Dies bedeutet, dass sie zwar für Langstreckenflüge geeignet sind, ihnen jedoch die Leistung fehlt Kunstflug und Rennen.

#2
+4
McCoy Pauley
2020-04-16 14:14:24 UTC
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Sehen Sie sich auch LiFePO / LiFe-Chemiebatterien an.

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

Einige Vorteile sind:

  • Mehr Kapazität pro Gramm, was ein geringeres Gewicht bedeutet
  • 1.500 - 2.000 Zyklen
  • Stabilere Chemie, immer noch gefährlich, aber weniger flüchtig als Li- Po
  • Fast keine "Selbstentladung", auch Wochen nach dem Laden einsatzbereit
  • Überlegene Spannungsleistung unter Last
  • Etwas schnellere Ladezeit

Nachteile:

  • Schwieriger zu finden und in den gewünschten Größen
  • Teurer
  • LiFePo-kompatibles Ladegerät erforderlich
#3
+3
mcenno
2020-04-16 14:39:40 UTC
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Li-Ion-Batterien sind problematisch, da sie nicht die für das FPV-Fliegen erforderlichen Ströme liefern. Schauen Sie sich dieses Diagramm an: https://batteryuniversity.com/learn/article/discharge_characteristics_li

Es zeigt Ihnen, dass die dort getestete spezifische 3000-mAh-Zelle etwa 30% ihrer Zellen verliert Kapazität bei Entladung bei 2C, was ungefähr 6A entspricht, was in Bezug auf das FPV-Fliegen nicht viel ist. Wenn Sie mehr Strom ziehen, ist der Verlust noch größer. Dies gilt auch für LiPo-Akkus, sie sind jedoch für Entladungen von mehreren zehn Ampere ausgelegt, und der relevante Effekt zeigt sich nur bei Entladungsraten von beispielsweise 30 ° C spürbar.

Wenn Sie dies sagen, können Sie dies Entladen Sie Li-Ion auf viel niedrigere Spannungen als LiPo, normalerweise auf etwas weniger als 3 V anstelle der für Lipos typischen 3,5 V (vorausgesetzt, Sie möchten die Zellen nicht beschädigen oder Kapazitätsverluste akzeptieren). Sie müssten also Ihre Copter-Warnungen / Pieptöne entsprechend anpassen. Datenblätter und verfügbare Entladungsdiagramme unter https://lygte-info.dk und https://batteryuniversity.com empfehlen meistens, 2,5 V - 2,7 V nicht zu unterschreiten. Wenn die Lebensdauer der Zelle erreicht werden soll.

Dann ist das Gewicht ein Problem. Ein typischer 4S 1800 mAh LiPo wiegt etwa 200 g, sodass Sie 9 mAh / g erhalten. Eine moderne Hochstrom-Li-Ion 18650-Zelle wie die Sony US18650VTC5A mit 2600 mAh wiegt 48 g, sodass Sie 2600 mAh / (4 * 48 g) = 13,5 mAh / g erhalten. Wenn Sie nun einen kleinen Kapazitätsverlust berücksichtigen, weil Sie das Li-Ion bei 10A ~ 4C entladen (sehr vorsichtig fliegen!), Werden Sie wahrscheinlich 2200 mAh oder 11,5 mAh / g erhalten.

Ein möglicher Ausweg besteht natürlich darin, mehr 18650 Zellen für die Herstellung eines 4S2p-Packs zu verwenden, was die Hälfte der Entladerate pro Zelle ausmacht und Ihnen daher nicht nur insgesamt mehr Kapazität bietet (2 x 2600 mAh = 5200) mAh), aber Sie würden sich auch der nominalen Zellenkapazität nähern, da die 10A, mit denen Sie entladen, ~ 2C und nicht ~ 4C wie bei einem 4S1p-Pack sind. Andererseits würden Sie einen 8 x 48 g = 384 g-Akku mit sich führen, der sich wahrscheinlich merklich träger anfühlt als ein 200 g-Akku.

Das Samsung INR 21700-40T (dies ist kein 18650, aber es ist etwas größer!) hat eine Kapazität von 4000 mAh, kann 40 A liefern und wiegt 70 g, was zu 4000 mAh / 280 g = 14,3 mAh / g führt, wenn es in einem 4S1p-Pack zusammengebaut wird. Das Entladen bei 20 A bis 3 V führt zu einer Kapazität von 3300 mAh oder 11,8 mAh / g. Dies könnte eine praktikable Option für einen Langstrecken-Copter sein.

Obwohl Li-Ion-Akkus im Vergleich zu LiPo wahrscheinlich die nächstbeste Option sind, können sie weder im Rennsport noch in der Akrobatik mithalten, aber sie können eine Outperformance erzielen LiPos in Situationen mit großer Reichweite.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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