úterý 10. července 2007

Desatero zásad pro NiMh akumulátory.

pero1205: Na základě "odborných" diskusí na stránce www.modelcentrum.cz jsem byl požádán, abych napsal menší pojednání o praktických zkušenostech s články NiMH menších kapacit, které se používají pro motory řady S300 / S280. A tím krátce osvětlil jednotlivé body tzv. _perova desatera pro NiMH.
Hned na začátku bych však rád upozornil, že mnou zde napsané zkušenosti souvisejí s články HR-AAAU, někdy také nazývané články Twicell v průmyslovém provedení - bez potisku. Hlavní rozdíl proti klasickým Twicellům je však v jejich menším vnitřním odporu (30 mOhm / 35 mOhm), který je jedním z hlavních ukazatelů možností použití článků. Kde každý jistě ví, že čím nižší vnitřní odpor, tím je možno z článku či sady odebírat vyšší proud (např. Sanyo N-500AR / 9.0 mOhm).

NiMH články byly určeny jako rychlá náhrada za NEEKOLOGICKÉ články NiCd, jež by měly být vyráběny max. do roku 2005/2006. I když se dnes objevují novější články LiIon a LiPol, budou NiMH články asi ještě nějaký čas hojně používány a to hlavně vysokokapacitní s kapacitou 2000 mAh - 3000 mAh.

Hlavní výhodou oproti NiCd článkům je jejich větší energetická hustota na článek (4.0 Wh / 5.3 Wh) a tím je možno docílit vyšší kapacity při nižší hmotnosti.Proto se staly velmi zajímavými pro modeláře zabývajícími se kategoriemi SlowFlyer, kde se hlídá každý gram.

Často zmiňovaný (ale ne vždy správně pochopený a prezentovaný) fenomén s pamětí článku se v určité míře objevuje i u těchto článků. Ale vzhledem k tzv. měkkosti článků a kratší cyklické životnosti oproti článkům NiCd (5004 cykl. / 15003) není tak markantní a registrovatelná.

Větší vliv na "tvrdost" článku má jeho vnitřní odpor a okolní teplota a .... . A co je to vlastně tzv. paměťový efekt? Způsobují to krystalky jež vznikají díky použité niklové destičce u NiXX článků. Tento efekt se dá kontrolovat "úplným vybitím" článků asi tak jednou za měsíc - dle používání článků. Ale o tom více dále.

Tak a nyní od teorie k praxi. Ještě jednou upozorňuji, že níže uvedené body se týkají hlavně používání "nízko-kapacitních" článků Twicell 720 mAh / HR-AAAU v průmyslovém provedení. Sepsaná pravidla je ale možno s určitými omezeními použít i pro jiné "modelářské NiMH články".

NiMH články díky své výhodnější energetické hustotě a nízkému stupni samovybíjení jsou hlavně předurčeny pro napájení vysílaček a přijímačů. Protože je možno je skladovat "dlouhou" dobu v nabitém stavu a tím je mít vždy k dispozici - oproti NiCd, které by měly být skladovány ve vybitém stavu s napětím 0.8-0.9 V na článek.
I když je mnoho odpůrců používání těchto článků jako pohonných, mám vyzkoušeno, že je možno tyto články při dodržení určitých pravidel používat i pro pohon motorů řady S280/S300.

Mnou sepsaná doporučení vycházejí z praktického provozu těchto článků za různých meteorologických podmínek a s různými typy pohonů.

Níže sepsané desatero není zárukou co nejdelší trvanlivostí článku - ale výhodný kompromis mezi výkonem, kapacitou a životností.
1. nové baterie nacyklovat/naformovat - nab. 0.5C, vyb. 3C ... a to 3x až do vyb. 5C.
2. nenabíjet před prvním letem, ani když jsou delší dobu uskladněny
3. v letadle příliš nezakrývat, nechat ofukovat - zabezpečit chlazení během letu
4. po letu pokud je okolní teplota nad 10'C vložit do chladícího tunelu a nabíjet v něm
5. po letu nechat nabíjet "spolehlivým" automatem
6. po posledním letu nenabíjet na letišti, nechat odpočinout cestou domu
7. po létání ve stejný den baterie nechat 1x vybít automatem a nechat nabít 1C min. na 60% kapacity
8. 1x za měsíc udělat kapacitní test - vybít automatem a dále diodovým přípravkem na 0.8 V na
článek, nabít proudem 0.3C a poznamenat dodaný náboj
9. seřídit pohon tak, aby ve špičce nepřekročil proud 8A na zemi
10. POUŽÍVAT KVALITNÍ ZLACENÉ KONEKTORY A SLEDOVAT JEJICH STAV !!
AD 1. :
- cyklování nutné pro srovnání článků v rámci packu a "rozhýbání chemie" uvnitř článku předtím,
než se z článku začnou odebírat větší proudy
AD 2. :
- baterie NiMH se "musí" skladovat v nabitém stavu a díky nízkému procentu samovybíjení
je mozno je použít okamžitě po příchodu na letiště
- proto není nutno nabíjet je před prvním použitím a to hlavně proto, že nejsou rozhýbané a
obecně přijmou malý náboj, "horší" nabíječky je zbytečně budou přebíjet a na první let to nebude mít žádný efekt
- baterie NiMH ožijí až po rozhýbání a zahřátí a proto je první let vlažnější
AD 3. :
- dle velikosti proudové zátěže je nutno zabezpečit adekvátní chlazení/ofuk článků a neutěsnit je do polystyrenu
bez jakéhokoliv ochlazování
- vždy min. zabezpečit odvod tepla vznikající tepelnou ztrátou na článcích
AD 4. :
- každý článek se provozem v závislosti na proudové zátěži zahřeje a proto je nutno před nabíjením je ochladit
- vhodný je k tomu tunel osazený počítačovým ventilátorem a napojený na autobaterii
AD 5. :
- jelikož NiMH baterie mají méně výraznou špičku za inflexním bodem, je nutno používat
dostatečně spolehlivou a citlivou nabíječku která dokáže přesně identifikovat tuto špičku
a včas ukončit nabíjení
- přebíjení článků považuji za jeden z nejškodlivějších faktorů
AD 6. :
- vzhledem k tomu, že baterie během létání dostanou na frak, je dobré je nechat
cestou domu odpočinout a nabíjet je až po příjezdu domu
AD 7. :
- po návratu domu, je potřeba nechat baterie nejdříve vybit na automatu a následně je
nechat nabit POUZE 1C !!
AD 8. :
- po určité době používání se jednotlivé články v PACKU tzv. rozejdou tj., že každý článek
ma rozdílné jmenovité napětí a při nabíjení v sérii jsou některé články přebíjeny a některé
nedobíjeny - proto je potřeba min. 1x za měsíc provést úplné vybití článků na hodnotu
0.8 V na článek - úspěšně k tomuto používám přípravek publikován na http://sysala.webpark.cz/,
který je složen z diody 1N5402 a odporu 0,47W - tím srovnáme články na stejné napětí a můžeme
je nabít proudem 0.3C - po nabytí je dobré si poznamenat dodaný náboj a porovnávat ho
s dříve provedenými kapacitními testy
AD 9. :
- pokud používáme tyto články s s motory S300 je nutno vybavit tuto pohonnou jednotku
odpovídající převodovkou
- dále volit takovou vrtuli, aby špičkový odběr na zemi nepřesahoval 8A, jako ideální
je stavěcí vrtule od p. Potenskeho - na této vrtuli je možno natočit listy tak, abychom
se odběrem dostali do požadovaného rozpětí odběru
AD 10. :
- kvalitní zlacené konektory jsou zárukou min. přechodových odporů, které mohou snižovat celkovou
účinnost pohonné jednotky
I když nadále používám k plné spokojenosti tyto články, mám nyní v testování nejnovější
lithiové baterie označované jako LiPol s jmenovitou kapacitou 1600 mAh. Výhodou je ještě větší
energetická hustota oproti NiCd a tudíž mnohem nižší hmotnost při stejné kapacitě.
Avšak při sério-paralelní zapojení je možno z takového packu odebírat proud až 15A.
Tím se sice snižuje celkový dodaný náboj, ale i při tomto snížení jsou váhově
přijatelnější nez NiCd či NiMH.
Mnou testovaná sada má za sebou již více jak 200 minut provozu za každého počasí,při teplotách
od -5'C do +10'C. Jelikož jsem s nimi velmi spokojený (s S300/10V je to 20 minut svižného létání)
chystám je teď otestovat s motorem S400 a převodovkou 1:4.

autor : Petr PERUTH, pero1205@volny.cz, hlgczech.sf.cz