RCHeliClub.ru
Технический раздел => Источники питания => | Бортовые и силовые источники питания | => Тема начата: nikolai_k от 02 Март, 2011, 21:41:04 pm
-
Здравствуйте.
Объясните плз. почему паки в батареях соединяют последовательно (увеличивают Напряжение, но при этом сохраняют емкость) ... вместо того, чтобы увеличить емкость соединив параллельно ...? Ведь соединив элементы параллельно можно забирать с них ток нужной велечины дольше ...
-
при увеличении тока в 2 раза потери в системе увеличиваются в 4 раза.
при увеличении напряжения в 2 раза потери в системе снижаются в 1,41 раза.
примерно так ;)
-
о каких потерях идет речь?
-
обычные, на внутренних и переходных сопротивлениях (батареи, провода, коннекторы,провода, ,платы,ключи,провода,коннекторы,провода,провода... ;) ). на 600-ке с 6ЛиПо можно ватт 400 на прогрев атмосферы пустить.
как в школы учили почему линии электропередач высоковольтные, и напряжение в бытовой сети тоже, так с тех пор ничего не поменялось.
-
ну дк правильно про ЛЭП учили, передают мощность ... уменьшают ток увеличивают напругу - уменьшают потери на длинных растояних на нагревы и т.д. ... Но в силовой установке то вроде несколько иная задача ... много тока на двигло на коротком расстоянии, а провода можно и потолще взять и соединения покачественней пропаять, чтобы минимизировать потери в атмосферу ...
-
много тока на двигло на коротком расстоянии, а провода можно и потолще взять и соединения покачественней пропаять, чтобы минимизировать потери в атмосферу ...
абсолютно верно! и толстенный провод и пропайка и мощные разъемы - гуд! но есть внутренне сопротивление батарей, контроллера, мотора - и с ними так просто не поборешься.
-
всеравно пока не приходит ко мне осознание истиной сути и преимуществ ...
ведь нам надо дольше по времени юзать акку, неужели умеьшение потерь сравни с увеличением емкости в разы???
-
да нет, нет никакого увеличения.
считайте приведенную мощность батареи, например:
12S1P 5000mАh = 44,4В * 5Ач = 222Ватт/ч
6S2P 10000mAh = 22,2В * 10Ач = 222Ватт,ч
это теоретическая мощность "выданная на гора" за ед времени.
-
С этим не поспоришь. Кол-во банок в сборке даст одну и ту же мощность и неважно как их собирать.
но вот для совершения какого то действия двигатель что сервомашинки что силовой кушает ТОК при номинальном напряжении. Т.е. получается же что всеравно приходится это лишнее напряжение уменьшать до требуемого двигателю ... а тока он будет брать много независимо от этого (для этого и используются ЛИПО с высокой токоотдачей) ...
Применительно к ситуации на борт так уж точно не пойму почему бы не собрать 2S3P - получится большая емкость и летать борт будет долго ...
-
есть определенное колличество энергии в акках, с какой силой тока не подавай колличество энергии не поменяется ;)
-
Т.е. получается же что всеравно приходится это лишнее напряжение уменьшать до требуемого двигателю ... а тока он будет брать много независимо от этого (для этого и используются ЛИПО с высокой токоотдачей) ...
Применительно к ситуации - не много тока, а столько, сколько нужно в текущей ситуации. Отсюда и расчитывают сборку.
-
С этим не поспоришь. Кол-во банок в сборке даст одну и ту же мощность и неважно как их собирать.
... почему бы не собрать 2S3P - получится большая емкость и летать борт будет долго ...
Ну как так?
Мощность - одна и таже, а ёмкость разная? Как это ёмкость может зависеть от способа коммутации одних и тех же банок? :D
При одинаковом количестве энергии...
-
много тока на двигло на коротком расстоянии, а провода можно и потолще взять и соединения покачественней пропаять, чтобы минимизировать потери в атмосферу ...
Увеличится вес. При большой скорости нарастания тока, еще и индукция проводов мешает (как бы "противится") при этом на напряжение ей пофик. Переходные сопротивления никуда не денутся.
и т.д.
Можно ничего не параллелить, а купить батареи большей емкости.
-
::) ::)
Автору темы.
При проектировании (в нашем случае расчете), летательный аппарат проектируют на определенные задачи.
Собственно никто не мешает увеличивать емкость параллельным соединением акков. На заре развития электролетчики так и делали.
Мера эта был вынужденная, так как батарей с нужной токоотдачей тогда не существовало. Как ты помнишь, в физике, при параллельном соединении резисторов их общее сопротивление уменьшается. Но при росте тока в цепи, растут также и потери.
Потери в проводах, потери в переходном сопротивлении разъемов и пр. Со всем этим можно конечно бороться, но следствием будет увеличение веса вертолета, что нам не выгодно.
Куда проще увеличить напряжение и снизить тем самым токи и потери. При этом, мы не теряем в мощности, а даже немного выигрываем за счет потерь.
Как ты наверное заметил, смотря на рейтинги аккумуляторов, ну те которые 25С, 35С, 65С. С- это емкость. Ток отдаваемый аккумулятором зависит от его емкости. Чем выше емкость, тем выше отдаваемый ток, и наоборот.
Чтобы сохранить баланс вес-мощность вертолета, при увеличении напряжения, приходится уменьшать емкость батарей, что вполне допустимо, ведь токи тоже снижаются. :)
Параллельное соединение аккумуляторов, без изменения общей емкости, выигрыша не даст. Соединение с увеличением емкости - выигрыша тоже особого не будет, так как увеличится вес, и полетное время не увеличиться прямо пропорционально увеличению емкости.
Если говорить про аккумулятор бортового питания - то тут нужно исходить из разумной необходимости и задач.
Если стоит задача долго летать, не заряжая борт, то берем аккумулятор бОльшей емкости, из примерного расчета 500мА/ч на полет (для 600-го класса).
Если стоит задача сэкономить вес, а зарядка борта в поле не проблема, то берем аккумулятор меньшей емкости.
Я надеюсь, что тебе понятно, что все это есть один большой компромисс, ну либо много маленьких, как тебе больше нравится.
-
2 vitkor: основной принцип понятен, спасибо.
Ну как так?
Мощность - одна и таже, а ёмкость разная? Как это ёмкость может зависеть от способа коммутации одних и тех же банок? :D
При одинаковом количестве энергии...
Поправьте если я не прав. НО! P=I*U, Напряжение - это разность потенциалов и при соединении акков последовательно мы увеличиваем общее напряжение батареи, а кол-во "полезных" отрицательных и положительных зарядов накапливаемых батареей (тех которые побегут по цепи нагрузки) не изменяется - емкость батареи ... При этом соединяя акки параллельно мы не изменяем напряжение батареи НО при этом увеличиваем кол-во зарядов которые могут накопиться в батарее, т.е. увеличиваем емкость батареи. т.е. если пользуем две акки 2000Мач 3.7в, то при соединении последовательно получаем батарею 2000 мАч 7.4В; А соединяя параллельно получаем батарею 4000мАч 3.7в.
Мощность обеих батарей одинаковая. полезное применение - разное.
[attachimg=#] [attachimg=#]
-
Все верно.
При последовательном соединении батарей суммируется напряжение, при параллельной суммируется емкость.
-
Представляю каких размеров надо ставить контроллер на 90-ка под 6S....... на ток в пиках до 500А, и каких размеров моторчик должен быть чтобы намотать его проводом 3.2 мм диаметром по меди....
-
Да не будет там 500А. 200-250 максимум в среднем. Такие контроллеры есть.
Рассчитывать силовую на пиковые токи дело неблагодарное. Проиграешь в весе.
Ты лучше представь, какие потери будут при таких токах. :D
-
Зимой летать классно, 5 минут полета, и 30 минут греешься просто стоя рядом с вертолетом :D
-
Ответ на вопрос топика - "Патамушта гладиолус" :D
-
Энергоемкость батарей (Вт/час) суммируется при любом подключении. А вот потери в всяких соединениях, силовых ключах регуля и батарее - тем больше, чем больше ток. Закон ома. Падение напряжения на участке цепи с некоторым сопротивлением пропорционально току в цепи. Соответственно чем больше падение напряжения на участке цепи, тем большая мощность выделится на нем в виде тепла.
Грубый расчет. Возьмем участок цепи сопротивлением 0.01 Ом (например транзистор регуля).
Ток в цепи 150 Ампер. По формуле U=I*R получаем, что падение напряжения на этом учаске 150*0.01=1.5 вольта. По формуле P=U^2/R получаем, что мощность, выделяющаяся на этом участке 1.5^2/0.01=225 ватт.
Соответственно для тока 75 ампер получим падение напряжения 75*0.01=0.75 вольта и мощность потерь 0.75^2/0.01= 56 ватт.
Соответственно 2S дает вчетверо меньше потерь, чем 2P.
-
Энергоемкость батарей (Вт/час) суммируется при любом подключении. А вот потери в всяких соединениях, силовых ключах регуля и батарее - тем больше, чем больше ток. Закон ома. Падение напряжения на участке цепи с некоторым сопротивлением пропорционально току в цепи. Соответственно чем больше падение напряжения на участке цепи, тем большая мощность выделится на нем в виде тепла.
Грубый расчет. Возьмем участок цепи сопротивлением 0.01 Ом (например транзистор регуля).
Ток в цепи 150 Ампер. По формуле U=I*R получаем, что падение напряжения на этом учаске 150*0.01=1.5 вольта. По формуле P=U^2/R получаем, что мощность, выделяющаяся на этом участке 1.5^2/0.01=225 ватт.
Соответственно для тока 75 ампер получим падение напряжения 75*0.01=0.75 вольта и мощность потерь 0.75^2/0.01= 56 ватт.
Соответственно 2S дает вчетверо меньше потерь, чем 2P.
Популярно, спасибо, сохраню.
-
Есть ещё одна очень простая аналогия для электричества:
- банка (батарея) - это банка (с водой)
- количество электричества (запас энергии) - это количество воды.
- напряжение в банке - это высота водяного столба (давление)
- электрический ток - это скорость вытекания струи воды
- сопротивление (электр.) - это сопротивление потоку воды (зависит от СКОРОСТИ потока и ДИАМЕТРА банки/отверстия/трубы)
Как не переставляй банки - одну на другую, рядом... КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ - не изменится! ;D
И соответственно, не изменится совершаемая этой водой при вытекании механическая работа...
Емкость банки - это ВРЕМЯ за которое её можно наполнить струёй (током) определённой СКОРОСТИ через трубу ЗАДАННОГО диаметра.
То есть, если струя воды имеет скорость 1 м/с, то нальём воду за час... если та же (по диаметру - труба то ОДНА И ТАЖЕ!) струя имеет скорость 2 м/с - то банка наполнится за 0.5 часа.
Вообще то, емкость - это "безразмерная величина", так как имеет смысл только при ЗАДАННЫХ и ОДИНАКОВЫХ условиях!
Условия эти - начальное и конечное НАПРЯЖЕНИЕ (высота воды в банке в начале и конце)
Нельзя сравнивать батареии разных типов по ёмкости! Скажем, никель-гидрид и литий-полимер. При одинаковой ёмкости в 1 а*ч они будут запасать РАЗНУЮ энергию.
Так как имеют РАЗНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ рабочее! ;)
-
Саш, может тему в FAQ закинуть? Неплохо и конструктивно получилось. Много вариантов описаний одной и той-же проблемы. Выбирай на вкус любой.
-
Может, проще в FAQ учебник физики за 7 класс выложить. А то под рукой мало у кого есть :)
-
Вот вот. посмотрите в учебник физики. Там рассматриваются вопросы соединения проводников, резисторов и конденсаторов ...
Может я и ошибаюсь, но аккумулятор это по сути тот же конденсатор, только выполнен на базе химических элементов и обладает катодом и анодом ... Сравнение одного аккумулятора и емкости с водой - логично ... но вот батареи уже не совсем.
Электрический ток - это направленое движение заряженных частиц (отрицательные электроны) под действием разности потенциалов.
Величина тока по сути - кол-во этих самых электронов пролетающих за еденицу времени.
Заряд АКБ или конденсатора - это общее кол-во этих самых электронов на отрицательной клемме и ровно такаяже их нехватка на положительной клемме.
Зарядка это работа по переносу отрицательных частиц.
Разряд это их свободное возвращение на свое место - в нулевой потенциал.
При последовательном соединении на нагрузку работают по одному крайнему катоду и аноду ... остальные внутренние тока создают напряжение в цепи, а заряды перемещаются между аккумами (элементами батареи) и не перемещаются через нагрузку. Как следствие "залить" в такую батарею можно емкость равную ОДНОМУ аккуму.
Емкость батареи и её Энергия/Мощность на мой взгляд разные вещи.
ВОт парочка полезных ссылок:
http://at-systems.ru/quest/new-quest/what-is-capacity-y.shtml (http://at-systems.ru/quest/new-quest/what-is-capacity-y.shtml)
http://at-systems.ru/quest/new-quest/battery-par-ser-connection.shtml (http://at-systems.ru/quest/new-quest/battery-par-ser-connection.shtml)
-
Вам емкость для чего нужна? Для самоуспокоения? Или чтобы вертолет летал? Если второе, то выбейте Ваш бред из головы и примите то, что Вам здесь объяснили, как данность. А потом уже сообразите, что к чему.
-
Это похоже на провокацию >:(
-
Про то что для вертолета лучше было понятно еще на первой странице.
То что при меньшем токе и большем напряжении уменьшаются потери,
но при этом подбирается силовая которая работает на заданных условиях
и в целом это дает лучший результат и по весу и в остальном понятно. :)
Меня больше волновал вопрос бортового питания.
Собственно с ним также все понятно, минимум ДВА аккума последовательно чтобы поднять напряжение выше 4,8В (6В) ... т.к. 3.7в с одной банки явно не хватает ... поэтому 2S ... ну а в параллель больше не цепляют потому, что проще поменять пак между полетами, чем увеличивать общий вес вертушки.
А про емкость просто решил уточниться.
-
Ты немного путаешь. :D
4,8В - это номинальное напряжение 4-х банок NiMh или NiCd батарей, соединенных последовательно. Изначально летали так. Большинство электроники и по сей день поддерживает это напряжение.
Потом стало модно летать на 6В - 5 банок NiMh или NiCd батарей. Электроника подтянулась и под это напряжение.
Далее уже появились всякие LiPo, LiFe, напряжение одной банки у которых 3,7В. Одной мало, 2-х банок для классической электроники много.
Ставим ВЕС (преобразователь), либо используем электронику, которая работает от 2-х банок лития.
Есть третий вариант - использовать две банки LiFe - 6,6В без всяких преобразователей. Многие так и делают.
Если ставим ВЕС, то никто не запрещает ставить на борт и 3 и более банок лития. На электрических вертолетах именно так и есть. Многие, питают борт от силовой батареи.
-
Как раз не путаю (просто видимо надо было чутка подробнее изложить).
Имеено это я и имел ввиду когда писал о том что одной банки ЛиПо 3.7в мало при любых раскладах ... т.к. минимум 4.8в надо на сегодняшний день и 6в в скобочках приписал тоже не спроста - поэтому минимум две банки последовательно. про BEC это уже наверно не к этой теме.
-
Как раз не путаю (просто видимо надо было чутка подробнее изложить).
Имеено это я и имел ввиду когда писал о том что одной банки ЛиПо 3.7в мало при любых раскладах ... т.к. минимум 4.8в надо на сегодняшний день и 6в в скобочках приписал тоже не спроста - поэтому минимум две банки последовательно. про BEC это уже наверно не к этой теме.
этот "жжж" - неспроста ;) Вам же написали - 4.8 вольта - 4 банки NiMH, 6V - 5 банок. Делов-то.
-
параллельно подключенные банки не возможно правильно зарядить, не разъединив.
возникнет проблема с зарядкой и балансировкой, практически непреодолимая. наверное так.
так как банки не идентичны по свойствам, в процессе работы появятся неконтролируемые токи между запараллеленными банками.
например при зарядке двух параллельных банок максимальным током нет гарантии, что ток поделится между банками пополам, а может по разным причинам в какой-то момент (разное внутреннее сопротивление банок), потечь через одну банку.