Ogniwa Li-Pol - wzory i obliczenia

[RAFALR30]

MIŁEJ LEKTURY ŻYCZĘ

 

 

 

DOBÓR PAKIETU ZASILAJĄCEGO Li-Pol

 

Podstawowy wzór to

 

C*x=I*t

 

gdzie C - pojemność pakietu zasilającego

x - sprawność pakietu zasilającego - przyjmuje się jako parametr stały=0,9 (90%)

t - czas

I - pobór prądu przez silnik

 

W zależności co chcesz obliczyć - czy C czy t czy I to odpowiednio przekształcasz wzory i tak :

 

dla obliczenia pojemności C= (I*t)/x

dla obliczenia czasu t=(C*x)/I

dla obliczenia prądu I=(C*x)/t

 

 

CZAS NA PRZYKŁADOWE OBLICZENIA

 

1. Niewiadoma to czas lotu (t= ) przy zastosowaniu danego silnika i pakietu zasilającego

 

Dane:

C - pojemność akumulatora odczytujemy z jego "tabliczki"- 450mAh tj. 450*10^-3 Ah=0,45Ah

(mA=10^-3A a A=10³ mA inaczej mówiąc/pisząc 1A=1000mA)

x - sprawność akumulatora - przyjmuje się jako parametr stały=0,9

I - pobór prądu przez silnik odczytujemy z tabeli producenta

- dla obliczenia minimalnego czasu lotu nazwijmy go "tmin" uwzględniamy max pobór prądu np: 10,5A - Imax

- a dla obliczenia maksymalnego czasu lotu nazwijmy go "tmax" uwzględniamy minimalny pobór prądu np: 5A - Imin

 

Wówczas

 

tmin = (C*x)/Imax=(0,45Ah*0,9)/10,5A=0,405Ah/10,5A=0,03857h=0,03857*60 min=2,31 minut

 

tmax = (C*x)/Imin=(0,45Ah*0,9)/5A=0,405Ah/5A=0,081h=0,081*60 min=4,86 minut

 

Podsumowanie: dla silnika o poborze prądu w zakresie 5A-10,5A i przy zastosowaniu pakietu zasilającego o pojemności 450mAh polatasz sobie od 2,31 min do 4,86 min. Stąd wg proporcji można wnioskować że przy średnim poborze prądu 7,5A polatasz 3,5 minuty.

 

A TERAZ W DRUGĄ STRONĘ ;-)

 

2. Niewiadoma to pojemność pakietu zasilającego (C= ) jaki chciałbyś kupić przy zastosowaniu danego silnika

i założeniu , że chcesz latać modelem przez 5 minut tj. 5min/60min =0,0833h.

 

Dane:

 

x - sprawność pakietu zasilającego - przyjmuje się jako parametr stały=0,9

I - pobór prądu przez silnik odczytujemy z tabeli producenta

- dla obliczenia maksymalnej pojemności nazwijmy to "Cmax" uwzględniamy Imax=10,5A

- dla obliczenia minimalnej pojemności nazwijmy to "Cmin" uwzględniamy Imin= 5A

 

Wówczas

 

Cmax = (Imax*t)/x = (10,5A*0,0833h)/0,9= 0,9718Ah=0,9718*1000mAh=971,8mAh

(dobieramy pakiet zasilający na 1000mAh bo taki jest typoszereg wg producenta)

 

Cmin = (Imin*t)/x = (5A*0,0833h)/0,9= 0,46277Ah=0,46277*1000mAh=462,7 mAh

(dobieramy pakiet zasilający na 450mAh bo taki jest typoszereg wg producenta)

 

Podsumowanie

dla silnika o poborze prądu w zakresie 5A-10,5A i przy założeniu czasu lotu na 5 min należy dobrać pakiet zasilający z zakresu jego pojemności od 462,7mAh do 971,8 mAh. Im większa pojemność przy danych założeniach tym dłuższy czas lotu.

 

 

 

I NA KONIEC JESZCZE JEDNA WAŻNA INFORMACJA - O JAKIEJ WYDAJNOŚCI PRĄDOWEJ (oznaczone na baterii literka C np: 20C) MA BYĆ PAKIET ZASILAJĄCY

 

 

Wydajność prądową pakietu zasilającego w najprostszy sposób obliczymy tak:

 

Ip = Cp * xp

 

, gdzie Ip to maksymalna wydajność prądowa pakietu zasilającego,

Cp to pojemność pakietu,

a xp to liczba, która jest określona na pakiecie literą C.

 

Jeśli pod Cp podstawimy pojemność w mAh, wynik otrzymamy w mA, jeżeli natomiast podstawimy pojemność w Ah, wynik otrzymamy w A.

 

Przykład 1:

Posiadasz pakiet 1000mAh, o maksymalnej wydajności prądowej określonej jako 20C. Jaki maksymalny prąd możesz z niego pobrać?

 

Ip = Cp * xp = 1Ah × 20 = 20A

 

Wynik: z pakietu o pojemności 1000mAh możemy pobrać maksymalnie prąd o natężeniu 20A. Stąd wiemy , że silnik może mieć Imax=20A bo więcej bateria nie da rady.

 

Przykład 2:

Silnik będzie pobierał prąd max Imax=10,5A. Chcesz użyć pakiet zasilający o pojemności Cp=1000mAh.

Z jaką wartością litery C powinieneś wybrać pakiet zasilający?

 

Ip = Cp * xp to przekształcając wzór mamy

xp = Ip/Cp = (tu zamiast Ip wstawiamy Imax silnika bo tyle chcemy wyciągnąć z pakietu zasilającego) 10,5A/1A = 10,5

 

czyli xp=10,5 więc jeżeli masz pakiet zasilający o pojemności 1000mAh i na którym jest napisane np: 20C a z obliczeń wyszło , że wystarczy 10,5C to mamy warunek spełniony z duuuuuużym zapasem.

 

Pozdrawiam

Rafał

 

P.S. Wszelkie uwagi mile widziane.

[idfx]

Bardzo przydatne informacje, fajnie jakby się dało uzupełnić te wzory o różnicę w masie pakietów, bo czas lotu nie jest wprost proporcjonalny do pojemności. Też można by tu dodać wzór na prąd wynikający z zastosowanego śmigła, ale takiego to raczej nikt nie wymyśli

[RAFALR30]

ciąg dalszy

 

DOBÓR PAKIETU ZASILAJĄCEGO WEDŁUG KRYTERIUM JAKIM JEST WAGA PAKIETU ZASILAJĄCEGO

 

Dane:

x - sprawność pakietu zasilającego - przyjmuje się jako parametr stały=0,9 (90%)

t - oczekiwany czas pracy pakietu zasilającego - 5 min

Określamy akceptowaną przez ciebie masę pakietu zasilającego np: 140g i dla tej wagi wybieramy pojemność z typoszeregu producenta np: 1500mAh (bo tylko ta spełnia warunek limitu wagi do 140g)

 

Wówczas

 

obliczamy natężenie prądu I=(C*x)/t jakie mamy do dyspozycji w założonym czasie t=5min=5min/60min =0,0833h.

I=(C*x)/t = (1500mAh*0,9)/0,0833h=16A

Na tej podstawie dobieramy silnik napędowy.

 

Teraz dobieramy minimalną wymaganą klasę pakietu zasilającego czyli liczbę xp, która jest określona na pakiecie literą C.

Korzystając ze wzoru z poprzedniego postu Ip = Cp * xp

gdzie

Ip to maksymalna wydajność prądowa pakietu zasilającego, (w naszym obliczeniu Ip=I=16A)

Cp to pojemność pakietu,

a xp to liczba, która jest określona na pakiecie literą C.

otrzymujemy

xp= Ip/Cp=16A/1500mAh=16A/1,5Ah=10,67C

 

Podsumowanie

Każdy akumulator o wadze poniżej założonej tj:140g i dobranej z typoszeregu producenta pojemności 1500mAh ale z klasą wyższą niż 10,67C spełnią założone wymagania

 

Pozdrawiam

Rafał

 

P.S. Wszelkie uwagi mile widziane.

[d.a.r.o.]

Bardzo to ciekawe. Tylko, że nie bardzo widzę w zastosowaniu do tanich, chińskich pakietów. Ale teorii nigdy za wiele

[RAFALR30]

Bardzo to ciekawe. Tylko, że nie bardzo widzę w zastosowaniu do tanich, chińskich pakietów. Ale teorii nigdy za wiele

 

Nie można ciągle żyć stereotypami typu chińskie=bubel - to nie ten czas.

[Pioterek]

Dodam tylko że pakiety o wyższym dopuszczalnym prądzie rozładowania mają mniejszy opór wewnętrzny (mniejsze straty na samym pakiecie) więc w sumie cały napęd nabiera więcej wigoru. W moim Sidfire np. pakiet 2600mAh/20C a pakiet 2600mAh/45C to przyrost o 0,1 kg ciągu silnika przy zachowanym prądzie.

[Kwazio]

Rafał, jak zweryfikować xp?

[ASmen]

Dzień dobry.

Zapewne to będzie laickie pytanie ale wszystkie to obliczenia dotyczą jednego silnika w modelu. Czy zatem jeśli mowa o cztero lub więcej silnikowej maszynie ma się to analogicznie tylko mnożymy odpowiednie wartości przez ilość odbiorników ??