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航模可以用镍氢电池吗?为什么?航模用锂电池

作者:机械网
文章来源:本站

  可以!因为航空模型的类型有不同的类型。

  我也是刚入模

  浅谈镍氢电池在电动航模中的应用

  近年来随着航模活动的深入普及,模型飞机对动力的要求越来越高。由于电动模型飞机起动方便,又无污染,易操作,越来越受到航模爱好者的青睐,并且有不少项目已列入国际比赛。而世界四大热点电地产品之一的镍氢电池以其自身独特的优点成为模型飞机动力的主要选择。

  镍氢电池的特点

  镍氢电池是在研究氢能源的基础上发展起来的一种新型能源。它的负极采用了新型材料,和镍镉电池相比具有以下优点:

  1,比能量高

  同一型号镍氢电池的容量比镍镉电池的容量高1.5-2倍,如AA型镍镉电池的容量一般为800毫安·时,而镍氢电池可达到1000-1500毫安·时。

  2,无记忆效应

  所谓记忆效应是指镍镉电池部分放电时,好象“记着”以前没有放完的电;当电池达到该放电点时,电压永久性下降;而电池内残存的容量随充电次数的增加使实际可利用的电量逐渐减少,从而使电器无法正常工作。镍氢电池没有记忆效应,每次使用后,不论有天残余电量不用放电均可直接充电。

  3,无污染

  由于镍氢电池不含镉、铅、汞等金属,因此不产生钢污染,对人体、环境均无害,被誉为“绿色电池”。

  4,快速充放电

  因内部独特的优点,镍氢电池本身具有优良的大电流冲放电性能,循环寿命可达到510次以上。

  5,工作电压

  该电池的工作电压在1.2-1.3V之间,与镍镉电池相同,不需要改变原来的电器设计,就可替代镍镉电池。

  因此,镍氢电池不仅可广泛应用于电子设备、仪器仪表、电动工具、助动车及通讯设备,而且对于电动模型飞机而言,更可谓性能优越。目前的镍氢电池主要有A、AA、AAA、SC等型号。

  电动模型飞机对电池的性能买来目前的电动模型飞机采用的电动机都是直流永磁电机。它的转速高,空载转速在10000转/分钟以上,工作电流大。文中图1是这种电机的典型I-Q特性曲线。从I-Q曲线可以看出,随着Q值逐渐增大,I直线上升,因此,对电池性能的要求也十分严格,主要表现在以下几点:

  1.功率密度要大,即瞬时放电性能要好。

  在输出电压没有明显下降的条件下,供出的电流越大起理想,这就要求电池的内阻要特别小。图2为电池供电电路等效电路图。从图中可看出:门)电动机工作电流l=E/r+Zn不仅受其阻抗制约,而且和电池内阻r有密切关系。部分电功率将被内阻r消耗转化成热量,从而引起电池内部发热。(2)电机工作电压地。E-Ir,将下降Ir。当要求输出电流较大时(例如国产540类电机内阻一般在0.5欧姆左右,而AA型镍氢电池内阻一般在10多毫欧到30毫欧之间)电池内阻将不可忽略。对于电动模型飞机来说,一定要尽量选用内阻小的电池,以利于提高急放电性能。

  2.能量密度要高。

  所谓能量密度是指单位质量电池的容量,用毫安·时/克或安·时/公斤表示;它是衡量电池的一个重要参数,同样重量的电池容量越大越好。对于航模飞机来说,虽采用相同重量的动力,但功率却明显加大;反过来说,能达到同样大的功率,却减轻了模型飞机的重量,大大提高了功率比和飞行效果。

  3.大电流充电能力要好。

  对于航模爱好者来说,放飞环境往往是在野外,其设备和时间都十分有限,这就要求能在短时间内给电池补充电量,也就是我们所说的急充电能力。由于镍氢电他无记忆效应,不象镍锡电池那样需要“放净充足”,因此可在放飞一个周期后,不用放电即可进行IC电流充电,以补充电量。此外,还应具有良好的过充和过放电能力,自放电要小。在组合电池组中每节电池的容量、内阻、自放电、温升等性能要严格一致,从而达到最佳效果。

  国内镍氢电池现状

  目前,世界上镍氢电池的生产主要由日本垄断。我国从叨年代初开始生产,1996年总产量约为3000万只,和国外产品相比容量低,ICll%DOD循环充放电达不到500次,产品均匀率差,不利于组合,价格较高。但从1997年以来,国内部分厂家生产的镍氢电地质量大有提高,如济宁博大稀土公司、珠海太一电池公司采用王纪三教授发明的“像渗电极技术”生产的镍氢电池,在电动模型飞机的放飞试验中,效果比较理想。试验时所用的机型为经改装的p3A加进口05号电动机。螺旋桨为D180、H120型,起飞质量为1000克,电池组电压为7.ZV。从测试数据看,AA型电池的容量达到了1400-1500毫安·时,内阻平均为15-18安·毫欧,自放电小于15%,重量25克,成本降低了30%,售价和镍钢电池基本接近。这对航模爱好者来说可算得上是一个好消息,还可为替代镍钢电池奠定良好的基础。

  镍氢电池的使用与维护

  1.目前镍氢电池常用的充电方式主要有三种,快充、标推充、慢充。充电电流及充电时间可参考下表:

  表中C为电池标称容量毫安·时;I为充电电流毫安;T为充电时间小时。充电制式一般有恒流、恒压、脉冲波充电。目前市售大多数为整流十限流元件方式的镍幅简易充电器。建议自制一台业D毫安可调恒流源,用于镍氢电池充电。根据电流选择大小,充电时间按T=1.4-1.5)C/I计算。另外,无特殊情况一般不采用IC以上电流急充电,以防止电池内压过快增大,造成漏液,损坏电池。

  2,镍氢电池自放电能力较大,不使用时应先把电放掉以后储存,并且要每半年进行标准充放电一次。

  3.正常情况下,电池充放电次数达500次以上,随充放电次数的增加,容量会下降,内阻增大,使用一年后要进行容量检查,以免造成过充过放。

  4.长期不用应将电池取出保存

  近年来随着航模活动的深入普及,模型飞机对动力的要求越来越高。由于电动模型飞机起动方便,又无污染,易操作,越来越受到航模爱好者的青睐,并且有不少项目已列入国际比赛。而世界四大热点电地产品之一的镍氢电池以其自身独特的优点成为模型飞机动力的主要选择。

  航模电池全称锂聚合物电池,锂离子聚合物电池一般采用6-7位数进行命名,分别表示厚/宽/高,如PL6567100表示厚度为6.5mm,宽度为67mm,高度为100mm的锂离子聚合物电池,其中PL表示该电池属聚合物类别。

  首先大家要弄清楚,不管是锂电的3.7V还是镍氢的1.2V,并不是指电池充满电的时的电压,对于锂电来说,充满以后电压一般达到4.2V,相信大多数人手里都有手机电池万能充,可以看看,一般上面标示输出电压都是4.2V。而镍氢充满电可以达到1.5V左右。

  除了电压,然后就是容量和放电率。电池的容量以mah(毫安时)为单位,放电率以C为单位。至于C数,简单的说。1C针对不同容量电池是不一样的。1C是指电池用1C的放电率放电可以持续工作1小时。例:2200mah容量的电池持续工作1小时,那么平均电流是2200ma,即2.2A,2.2A即是这个电池的1C.如果上面标称30C(几乎市面上所有的电池都存在或多或少的虚标)。么这个电池最大的放电流是2.2A*30=66A。即是说这个电池在66A使用下就是安全的(不过一般的航模都放不出这么猛的电流吧??⊙﹏⊙b汗)。

  再如2200mah容里的1C就是2200ma,即2.2A。如果上面标称30C.那么最大放电流是2.2A*30=66A,这个电池最大放电流也是66A.但是,上面那个电池以66A工作,是30C放电,理论上最大电流工作使用60/30=2分钟(吐槽:估计这么猛放完电池也废了,好童鞋请不要随便尝试~~~)。总而言之,就是C数越小,电池最大电流放电时间就越长(这里我并不是叫大家买C数小的电池来提高续航力,其实飞机续航力的长短很大一部分取决于您的驾驶习惯~)。所以买电池光看C数是不行的。C数小的电池放电也有可能比C数大的放电还要大,因为这里面和跟电池的容量也相关。也可以说大C数的电池生命力更强。如果用小C数的电池大电流放电的话电池几下就会报废。

  由于各个牌子的质量差距较大,因此它们的价钱也是参差不齐。下面就以11.1V遥控航模锂电池为例子说明如何正确地使用锂电。通常,11.1V的遥控航模锂电池都由3片锂电芯串联而成就是普及化最广的3S电池,即每片电芯的电压为3.7V。模型、手机、摄像机等的锂电上标示的电压称为标示电压,是从平均工作电压获得。单片锂电芯的实际电压为2.75~4.2V,锂电上标的电容量是4.2V放电至2.75V所获得的电量。遥控航模锂电池必须保持在2.75~4.2V这个电压范围内使用。如遥控航模锂电池电压低于3.7V就属于过度放电,低于2.75V则属于严重过度放电(这对电池造成的损害是致命的),此时锂电会膨胀,内部的化学液体会结晶,这些结晶有可能会刺穿内部结构层造成短路,甚至会让锂电电压变为零,那这块电池就废了,就算没有出现上述严重的结果,结晶也会让电池的容量和放电率大大下降,从而使电池的使用价值大打折扣,因此平时良好的使用习惯才是增加电池寿命的不二法门!遥控航模锂电池电压高于4.2V属于过度充电,内部化学反应过于激烈,锂电会鼓气膨胀,若继续充电会燃烧甚至爆炸(图2)。所以,无论是过放还是过充均会对锂电池产生毁灭性的伤害。因此我们建议用符合安全标准的正规充电器对电池进行充电,同时严禁对充电器进行私自改装,这可能会造成很严重的后果!

  用不规范的充电器充电导致电池过充爆炸现场

  第一点 充电

  充电电流:充电电流不得超过规格书中规定的最大充电电流(一般情况下为0.5~1.0C或以下),一般设1-2A的电流。使用高于推荐电流充电将可能引起电池的充放电性能、机械性能和安全性能的问题,并可能导致发热或泄漏。目前市场销售的5C电流充电的航模电池,建议也不要经常使用5C充电,以免影响电池寿命。

  充电电压:充电电压不得超过规定的限制电压(4.20V/单体电池),4.25V为每只节充电电压的最高极限。(严禁采用直充充电,否则可能造成电芯过充电,用户由于错误使用电池产生的后果自负,图2就是最好的例子~~~笔者亲历)。

  充电温度:电池必须在产品规格书规定的环境温度范围内进行充电,否则电池易受损坏。当发现电池表面温度异常时(指电池表面温度超过50℃),应立即停止充电。

  第二点 充电

  放电电流:放电电流不得超过这块规定的最大放电电流(公式是“毫安数÷1000再乘以C数”,得出来的就是该电池极限放电的电流。不过在各种虚标C数的大背景下,这个理论电流一般都达不到~~~),过大电流放电会导致容量剧减并导致电池过热膨胀。玩大涵道的朋友们注意咯~~~用模友们通俗的话说就是别把电池抽得太猛,这样就算是不过放,电池的寿命(放电率,容量)也会明显下降的~~~

  放电温度:电池必须在规格书规定的工作温度范围内放电。当电池表面温度超过60℃时,要暂时停使用,直到电池冷却到室温为止。

  过放电:过放电会对电池造成毁灭性的破坏,所以放电时最好不得使单体电池的电压低于3.7V

  第三点 贮存

  电池应放置在阴凉的环境下贮存,长期存放电池时(超过3个月),建议置于温度为10-25℃且低温度无腐蚀性气体的环境中。电池在长期贮存过程中每3个月充放电一次以保持电池活性,并保证每个电芯电压在3.85V范围内。

  

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航模可以用镍氢电池吗?为什么?航模用锂电池

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