การใช้แบตเตอรี่ลิโพ

การใช้แบตเตอรี่ลิโพ

12-5-2566

ค่าใช้จ่าย

ควรระมัดระวังให้มากเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แนวคิดพื้นฐานคือการชาร์จแต่ละเซลล์แบตเตอรี่ด้วยกระแสคงที่ 4.2 V ก่อน จากนั้นเครื่องชาร์จจะต้องสลับไปที่โหมดแรงดันไฟฟ้าคงที่ เมื่อกระแสการชาร์จลดลง เครื่องชาร์จจะต้องรักษาเซลล์แบตเตอรี่ไว้ที่ 4.2 V จนกว่ากระแสไฟจะลดลงถึงสัดส่วนหนึ่งของกระแสการชาร์จเริ่มต้นและหยุดการชาร์จ ผู้ผลิตบางรายกำหนดข้อกำหนดไว้ที่ 2% -3% ของกระแสเริ่มต้น แม้ว่าจะยอมรับค่าอื่น ๆ ได้เช่นกัน แต่ความจุของแบตเตอรี่แตกต่างกันเล็กน้อย

การชาร์จแบบสมดุลหมายความว่าเครื่องชาร์จจะตรวจสอบเซลล์แบตเตอรี่แต่ละเซลล์และชาร์จแต่ละเซลล์ด้วยแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน

ไม่แนะนำให้ใช้วิธีการชาร์จแบบหยดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม ผู้ผลิตส่วนใหญ่ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุดของเซลล์แบตเตอรี่ไว้ที่ 4.23V และ 3.0V และเซลล์แบตเตอรี่ใดๆ ที่เกินช่วงนี้อาจส่งผลต่อความจุโดยรวมของแบตเตอรี่

เครื่องชาร์จลิเธียมโพลีเมอร์ที่ดีส่วนใหญ่ยังใช้ตัวจับเวลาการชาร์จที่จะหยุดชาร์จโดยอัตโนมัติเมื่อหมดเวลา (ปกติคือ 90 นาที) เพื่อเป็นอุปกรณ์เพื่อความปลอดภัย

แบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ที่มีอัตราการชาร์จสูงถึง 15C (เช่น ความจุของแบตเตอรี่เป็น 15 เท่าของกระแสไฟชาร์จ หรือการชาร์จประมาณ 4 นาที) เกิดขึ้นได้จากแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ชนิดนาโนไวร์แบบใหม่ในต้นปี 2556 อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ ยังคงเป็นกรณีพิเศษ และอัตราการชาร์จ 1C ที่แนะนำโดยทั่วไปยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องเล่นรุ่นควบคุมระยะไกล ไม่ว่าแบตเตอรี่จะทนกระแสไฟชาร์จได้มากเพียงใด สิ่งสำคัญคืออัตราการชาร์จที่ต่ำกว่าสามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่รุ่นเครื่องบินได้ [2]

ปลดประจำการ

ในทำนองเดียวกัน การคายประจุอย่างต่อเนื่องที่สูงถึง 70C (ด้วยกระแสไฟ 70 เท่าของความจุของแบตเตอรี่) และการคายประจุทันทีที่ 140C ก็สามารถบรรลุได้ในช่วงกลางปี ​​2013 (ดูย่อหน้า "รุ่นรีโมทคอนโทรล" ด้านบน) มาตรฐาน "หมายเลข C" สำหรับการคายประจุทั้งสองประเภทคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์นาโนมีอายุครบกำหนด ผู้ใช้จะปรับปรุงการใช้งานของตนต่อไป โดยเป็นการจำกัดขีดจำกัดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ [2]

ขีดจำกัด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั้งหมดมีสถานะการชาร์จ (SOC) สูง ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น การแยกชั้น อายุการใช้งานลดลง และประสิทธิภาพลดลง ในแบตเตอรี่แบบแข็ง เปลือกแข็งสามารถป้องกันการแยกชั้นขั้วได้ แต่ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์แบบยืดหยุ่นนั้นไม่มีแรงกดดังกล่าว เพื่อรักษาประสิทธิภาพ ตัวแบตเตอรี่เองจำเป็นต้องมีเปลือกนอกเพื่อรักษารูปทรงเดิม

ความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจทำให้เกิดการขยายตัวหรือการจุดระเบิดได้

ในระหว่างการปล่อยโหลด เมื่อเซลล์แบตเตอรี่ใดๆ (เป็นอนุกรม) ต่ำกว่า 3.0 โวลต์ ควรหยุดแหล่งจ่ายไฟโหลดทันที มิฉะนั้นจะทำให้แบตเตอรี่ไม่สามารถกลับสู่สถานะชาร์จเต็มได้ หรืออาจทำให้แรงดันไฟฟ้าตกอย่างมีนัยสำคัญ (เพิ่มความต้านทานภายใน) ระหว่างการจ่ายไฟโหลดในอนาคต ปัญหานี้สามารถป้องกันได้จากการชาร์จไฟเกินและการคายประจุแบตเตอรี่ผ่านชิปที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับแบตเตอรี่

เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน วงจรการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นมีการแข่งขันน้อยกว่า

เพื่อป้องกันการระเบิดและเพลิงไหม้ จำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยใช้เครื่องชาร์จที่ออกแบบมาสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยเฉพาะ

หากแบตเตอรี่ลัดวงจรโดยตรงหรือไหลผ่านกระแสไฟขนาดใหญ่ในช่วงเวลาสั้นๆ ก็อาจทำให้เกิดการระเบิดได้เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรุ่นรีโมทคอนโทรลที่มีความต้องการแบตเตอรี่สูง ผู้เล่นจะต้องใส่ใจกับจุดเชื่อมต่อและฉนวนอย่างระมัดระวัง เมื่อแบตเตอรี่มีรูพรุน อาจเกิดเพลิงไหม้ได้

เมื่อชาร์จ ควรใช้เครื่องชาร์จเฉพาะเพื่อชาร์จเซลล์แบตเตอรี่ย่อยแต่ละเซลล์ให้เท่าๆ กัน นอกจากนี้ยังส่งผลให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น [2]

การยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่แบบมัลติคอร์

มีสองวิธีที่ทำให้ชุดแบตเตอรี่ไม่ตรงกัน: สถานะแบตเตอรี่ไม่ตรงกัน (SOC, เปอร์เซ็นต์ของความจุแบตเตอรี่) และไม่ตรงกันในด้านความจุ/พลังงาน (C/E) ทั้งสองอย่างนี้จะจำกัดความจุของก้อนแบตเตอรี่ (mA · h) ด้วยเซลล์แบตเตอรี่ที่อ่อนที่สุด ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือแบบขนานของแบตเตอรี่ ส่วนหน้าแบบอะนาล็อก (AFE) สามารถกำจัดความไม่ตรงกันระหว่างแบตเตอรี่ได้ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และความจุโดยรวมได้อย่างมาก ความเป็นไปได้ที่แบตเตอรี่ไม่ตรงกันจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนเซลล์แบตเตอรี่และกระแสโหลดที่เพิ่มขึ้น

เมื่อเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ตรงตามเงื่อนไขสองประการต่อไปนี้ เราจะเรียกว่าแบตเตอรี่ที่สมดุล:

หากเซลล์แบตเตอรี่ทั้งหมดมีความจุเท่ากันและมีสถานะการชาร์จ (SOC) เท่ากัน จะเรียกว่าสมดุล แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (OCV) เป็นตัวบ่งชี้ SOC ที่ดีในสถานการณ์นี้ หากเซลล์แบตเตอรี่ทั้งหมดในก้อนแบตเตอรี่ที่ไม่สมดุลถูกชาร์จสู่สถานะชาร์จเต็มแล้ว (เช่น สมดุล) รอบการชาร์จและการคายประจุที่ตามมาจะกลับมาเป็นปกติโดยไม่จำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม

หากมีความจุที่แตกต่างกันระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ เรายังคงอ้างถึงสถานะที่เซลล์แบตเตอรี่ทั้งหมดมี SOC เดียวกันเป็นความสมดุล เนื่องจาก SOC เป็นค่าการวัดสัมพัทธ์ (เปอร์เซ็นต์การคายประจุที่เหลืออยู่ของเซลล์) ความจุสัมบูรณ์ที่เหลืออยู่ของเซลล์แบตเตอรี่แต่ละเซลล์จึงแตกต่างกัน เพื่อรักษา SOC เดียวกันระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ที่มีความจุต่างกันในระหว่างรอบการชาร์จและการคายประจุ เครื่องปรับสมดุลจำเป็นต้องจ่ายกระแสที่แตกต่างกันระหว่างเซลล์แบตเตอรี่ที่แตกต่างกันเป็นอนุกรม