Baterias.

Alimentación.

En esta sección  incluye Las Baterías, Los Cargadores y las Fuentes de Alimentación.

Las baterías serán para alimentar el Motor, el Avión y el transmisor.

Los cargadores los utilizaremos para cargar las baterías.

Las fuentes de alimentación, serán para alimentar a los cargadores y para alimentar a los motores en pruebas estáticas.

Baterías.

Existen varios tipos de baterías y difieren por tamaño,  peso y química interna.

Las más utilizadas en el Hobby son:

Ni-CD,  Ni-MH,  Li-ion, Li-polymer (lipo).

Todas están fabricadas en unidades llamadas Celdas y producen diferentes voltajes de acuerdo a la química con que son construidas.

Ni-CD      1.2Volts.

Ni-MH     1.2Volts.

Li-ion       3.xVolts.

Li-polymer  3.7Volts.

Para utilizarlas en aviones de control remoto es necesario  alambrarlas en serie para obtener  por lo menos 6V. Hasta 15V. Pero en Aplicaciones especiales se puede llegar a utilizar hasta 42 Volts. Teniendo como limite la capacidad de loe ESC disponibles en el mercado.

En este capitulo hablare de todas las baterías. Pero por lo pronto solo me dedicare a una.

Li-polymer,  Lithium polymer . Más comúnmente llamadas Lipo.

Existen diferentes baterias de Li-ion. o lithium
Lipo ( Lithium cobalt), A123 (Lithium nano-phosphate) and emoli ( Lithium manganese) y todas tienen un voltaje diferente.

Estas baterías revolucionaron el mundo de los eléctricos. Ya que pueden contener el mismo voltaje y la misma capacidad  de una batería Ni-CD. Pero con solo una cuarta parte de su peso.

Además al contrario de las otras. Estas se pueden alambrar en paralelo.

Para efectos prácticos están alambradas en paquetes de  2 o 3 celdas en serie para 7.4V y 11.1v. Y para aumentar su capacidad en mili amperes, se pueden alambrar en paralelo.

Su designación más común es: Nombre de la marca, Capacidad en miliampers,   No. De celdas en serie(2s,3s),  No. De celdas en paralelo(1p,2p), N. de C.   Ejemplo.

Kokam 360 2s,1p.10C.   Que significa que son Marca Kokam, 360ma. 7.4V. 10 C de descarga.

Estas baterías solo pueden cargarse a 1C. En donde C es la capacidad de la batería.

Ejemplo. Una batería de 360ma. Solo puede cargarse a 360ma. Máximo.  Y una de 1300ma. A 1300ma..

Pueden cargarse a un amperaje menor pero nunca por encima de 1C.

(Existen algunos cargadores que presumen de poder cargar las baterías a más de 1C.).

Pueden descargarse a la especificación marcada. También en C.

Así que una batería de 360ma. 10c. solo se puede descargar a 3.6A. o 3600ma.

Una de 1300ma. A 13A. o  13000ma. Descargarla por encima de lo especificado puede producir severo daño a la batería. Como inflado, calentamiento excesivo y  hasta explotar.

 Estas Baterías tienen muchas restricciones y advertencias.

Nadie debe manejar estas baterías sin estar conciente de estas restriciciones.

Estas baterías no son para Novatos. Ni para personas que no estén concientes de las reglamentaciones de seguridad., falta de sentido común o de conocimientos básicos de electricidad.

No cumplir con las advertencias y restricciones  puede causar daño severo a la batería o a lo que este  junto a ellas.  Sin que se considere culpa de las baterías.

Deben de ser cargadas en un Cargador de buena calidad de Lipo únicamente.

Los cargadores de Ni-CD, Ni-MH, no son adecuados. (Pero si los que incluyen todas las baterías)

Nunca se deben descargar por debajo de 2.5V por celda. Pero por seguridad los ESC están calibrados a 3V por celda. (LVC)

Para baterías de 15C y 20C. Solo se pueden descargar hasta 3.2V por celda.

Solo cargarlas a un máximo de 4.25 por celda. (Algunos cargadores solo las cargan hasta 4.10V. pero solo tienen el 80% de su carga)

Como todas las baterías, nunca se deben de poner en corto.  Estas explotan.

En caso de un Golpe. Deben de estar en observación.

Nunca las cargue sin atender, y siempre fuera del modelo y lejos de cualquier cosa flamable o que sea combustible.

Se han reportado casos de baterías que  han producido fuego,  después de varias horas de un choque o estrellada de avión.  En este caso manéjelas con precaución y no las deje en su automóvil.

Si es posible se debe cargar con balanceador por lo menos una ves de cada 10.

El cuidado de las baterias LIPO

Este articulo lo encontre en el foro de Mexico Rc.

No recuerdo en cual ni quien es su autor.

Lo voy a incluir en este segmento ya que esta muy completo.

Le agradesco a la persona que lo escribio y no los compartio sin ningun afan de lucro.

El cuidado de las baterias LIPO

Como conservar nuestras baterías de polímero de litio

LA PRINCIPAL REVOLUCION EN EL VUELO ELÉCTRICO HAN SIDO LAS

BATERIAS DE POLIMERO DE LITIO, COMUNMENTE CONOCIDAD COMO LIPOS.

REALMENTE SON INVENTO MARAVILLOSO QUE UENTA CON LAS SIGUIENTES

VENTAJAS:

- ALTA DENSIDAD DE ENERGÍA. PRACTICAMENTE DOBLA A LAS NIMH

- ESCASO VOLUMEN Y EN UN FORMATO PLANO. APENAS OCUPAN ESPACIO.

- ALTA TASA DE DESCARGA, CERCANA A LAS NICD.

- ALTO VOLTAJE POR CELULA, LO QUE NOS PERMITE VOLTAJES DE 14V SIN

OCUPAR VOLUMENES EXAGERADOS.

- ESCASA RESISTENCIA INTERNA, LO CUAL PERMITE APROVECHAR CASI EL

100% DE LA ENERGIA.

DESGRACIADAMENTE TAMBIEN TIENEN SUS INCONVENIENTES:

- No admiten carga rapida. Tardaremos un mínimo de una hora en cargarlas.

- Se necesita un cargador especifico, incluso para carga lenta. Afortunadamente ya son

economicos.

- No toletan cortocircuitos, sobrecargas o excesiva temperatura. En estos casos se hinchan

pudiendo llegar a inflamarse.

- No toleran abusos, como descargas profundas o sobreconsumo. En esos casos quedan

inutilizadas o se acorta su vida.

Una de las quejas comunes es que las LIPOS duran poco, que son peligrosas o que se

estropean con facilidad. Debo deciros que las LIPOS duran tanto como las NiMh, pero solo si

somos cuidadosos con su uso. Llevo mas de dos años usando las mismas LIPOS y todavia

conservan el 90% de su capacidad inicial.

¿PORQUÉ SE ESTROPEAN LAS LIPOS?

En primer lugar veamos por que se fastidian las lipos. Si no tenemos en cuenta la fase de la

luna, podemos deducir los siguientes factores:

1 - Por envejecimiento. Las lipos no son estables y van perdiendo sus caracteristicas con el

tiempo, aunque no las usemos. Se supone que "caducan" a los tres años.

2 - Por uso. Cuando descargamos una lipo y la volvemos a cargar, no queda igual que al

principio. Por eso las lipos tienen un numero limitado de cargas (unas 350 segun el fabricante)

3 - Por sobrecarga. Cuando cargamos las lipos con parametros no especificados por el

fabricante estas se deterioran. Intensidades o voltajes inadecuados fastidian las baterias y

pueden hacerlas reventar.

4 - Por sobredescarga. Descargar lipos por encima de cierta intensidad acorta sensiblemente la

vida de estas. De nuevo puede hacer que revienten.

5 - Por temperatura. Si las lipos superan cierta temperatura, tanto en carga, descarga o

almacenamiento, se estropean. De nuevo pueden reventar.

6 - Por autodescarga. Cuando las lipos estan cargadas, sus componentes se encuentran en un

estado muy reactivo. Poco a poco las baterias se van descargando, deteriorandose en el

proceso.

7 - Por descarga profunda. Si se baja de determinado voltaje las baterias se fastidian. Los

telefonos moviles u ordenadores supervisan el voltaje y cortan la alimentacion cuando la

situacion es peligrosa. Nosotros usamos las baterias "a pelo" y no contamos con esa proteccion.

LO QUE NO DEBES HACER

Si tienes amor a tus baterias debes evitar estos puntos. Por seguir la misma numeracion:

1 - Nada podemos hacer con el envejecimiento. Pero sí podemos evitar comprar las baterias en

lugares donde vendan pocas. Seguramente nuestra bateria llevara un año en la estanteria, con

lo que ya ha gastado el 30% de su vida util.

Tampoco compres ofertas por finalizacion de STOCK. Suelen ser baterias viejas.

2 - No podemos ahorrar en el uso normal (pues para eso las compramos). Pero podemos evitar

"reciclados" (cargas y descargas con el cargador). Esto solo sirve para acortar la vida de las

baterias y solo tenia sentido en las de NiCd.

3 - Los vendedores son muy optimistas y nos dan unos valores de carga muy al limite. Ademas

los cargadores no suelen especificar como cargan las baterias. Los fabricantes en cambio nos

dicen:

- Hasta alcanzar 2.9 voltios se ha de cargar a 0.1C

- Durante el primer minuto se ha de cargar a 0.1C

- A partir de los dos puntos anterior es se ha de cargar la bateria sin rebasar 0.5C de intensidad.

Tampoco se han de rebasar los 4.2V por celda.

Vemos que muchos vendedores recomiendan la carga a 1C. Si bien es cierto que esto no daña

gravemente la bateria, tampoco es menos cierto que cargandola a 0.5C nos va a durar mas y la

carga sera mas completa.

4 - No se debe superar la tasa de descarga indicada por el fabricante. Hacerlo incrementa

notablemente la temperatura de la bateria y causa un envejecimiento prematuro.

Por ejemplo una bateria de 4000 mah y 20C se debe descargar como mucho a 80 amperios.

Pero cuidado, pues la mayoria de los vendedores nos indican la tasa maxima en picos (2 o 3

segundos). La realidad es que la bateria anterior seguramente es de 15C, y no le deberiamos

exigir mas de 60 amperios.

Tengo comprobado que este es el principal motivo por el que las baterias se estropean.

5 - El el tema de la temperatura podemos hacer mucho:

- No cargar las baterias en sitios cerrados, como dentro de un coche. Tampoco hacerlo al sol.

- No cargar las baterias justo despues de volar. Esperar a que se enfrien.

- No dejar las baterias en el maletero del coche (expecialmente en el verano).

- Asegurarse de que en el avion disfrutan de una buena ventilacion.

- Desarma los packs de baterias y vuelve a montarlos poniendo unos separadores entre las

celdas, de forma que pueda circular el aire.

6 - Las baterias no se deben guardar cargadas a tope. Tampoco deben estar completamente

descargadas, pues por autodescarga corremos el peligro de que bajen de 2.7V por celda.

7 - Segun el fabricante nunca se ha de descargar la bateria por debajo de 2.7V por celda.

Debido a que entre 2.7 y 2.9 hay muy poca energia (apenas para volar 30 segundos mas) y la

carga por debajo de 2.9 es muy lenta, es recomendable no bajar de 2.9 voltios por celda.

LO QUE DEBES HACER

Lo ideal seria seguir siempre estas recomendaciones. Algunas no es posible o práctico seguirlas

siempre, pero podemos hacerlo a veces. Seguimos el mismo orden que en los apartados

anteriores.

1 - Comprar baterias en sitios donde vendan muchas, con lo que tendremos bastante garantia

de que son de reciente fabricacion. Usar sitios como himodel, con un alto nivel de rotacion.

2 - Para conservar en buen estado las baterias usa un equilibrador (no un reciclador). Son

preferibles lo que cargan cada celda independientemente en lugar de los que descargan todas

las celdas hasta el mismo nivel.

3 - Deberiamos cargar las baterias a 0.5C. Pero tardarian dos horas en cargarse y esto no es

practico en el campo de vuelo.

Pero si podemos hacerlo en casa, donde no tenemos prisa.

Si tenemos baterias caras igual es aconsejable comprar otro cargador y otro pack. Eso nos

permitiria cargarlas a 0.5C volando lo mismo.

Es recomendable llevar las baterias cargadas de casa, habiendolas cargado a 0.5C durante la

noche anterior.

4 - La descarga de la bateria deberia ir muy sobrada para nuestro motor. Desgraciadamente

eso exige comprar baterias de mas capacidad, mas voluminosas y pesadas.

Para una competicion eso puede ser contraproducente, pero para vuelo normal puede ser muy

aconsejable.

5 - Podemos guardar las baterias en la nevera dentro de una bolsa hermeticamente cerrada. Es

lo ideal, pero a veces nuestra madre/esposa/compañera no lo admite.

Entonces tendremos que ponerlas en un sitio fresco, no encima del monitor.

6 - Es recomendable no cargar las baterias al llegar a casa, sino hacerlo el dia que vamos a

usarlas (o el dia enterior).

Si vamos a estar mucho tiempo sin usarlas (meses), almacenarlas a media carga.

7 - Cuando veas que el avion ya "no tira bien" aterriza y cambia el pack de baterias. La mayoria

de los BEC cortan demasido tarde.

FIN

ESPERERO QUE CON ESTOS CONSEJOS LAS BATERIAS DE LIPO TE DUREN MAS Y PUEDAS DISFRUTAR DE

LA ULTIMA TECNOLOGÍA.

Felices Vuelos.

Termina segmento de Mexico Rc.

Tiempo de vuelo.

.

Unas preguntas que todos nos hacemos:                                                   

¿Que batería le pongo para volar X No De Minutos?

¿Si vuelo X No. de  Minutos, cuantos Ampers gasta el motor?

Mi motor consume 8A max. Y quiero 12 Minutos de vuelo.

¿Qué batería le pongo?

Consumo del Motor en ma./60= ma por Minuto.

ma por Minuto multiplicado por Minutos requeridos= capacidad de la batería.

Ma=miliamperes. 1A=1000ma.

8Ax1000= 8000ma/60=133.33ma*12minutos= 1599ma.

Por cada Minuto ocupamos 133.33ma.

Para 12 Minutos ocupamos una batería de 1599 ma.

Mi vuelo dura 5 minutos y mi batería es de 800ma.

¿Cuánto consume?

800ma/5minutos=160ma/minuto

160ma x 60minutos=9600ma/1000=9.6A

9.6 A promedio.

Baterias lipo. A cuantas C de descarga.

Los vendedores de baterías modernas de lipo claman descargas de 40, 45 y 50C.
Mas un extra de 10C para Burst. ( Que podría traducirse como abusos de emergencia de 10-15 segundos)

La pregunta es:

Pueden usarse las baterías a estos niveles de descarga, sin que estas se destruyan a si mismas por abuso?

Antes de contestarla, analicemos esto:

Una Bateria de 1000 ma se puede usar:

A 10C= 10 A y una duración de 6 minutos.
A.15C= 15 A y una duración de 4 minutos.
A 20C= 20 A y una duración de 3 minutos.
A 25C= 25 A y una duración de 2.4 minutos.
A 30C= 30 A y una duración de 2 minutos.
A 35C= 35 A y una duración de 1.71 minutos.
A 40C= 40 A y una duración de 1.5 minutos.
A 50C= 50 A y una duración de 1.2 minutos.

Entonces cuantos minutos queremos volar.

Si elegimos cuidadosamente nuestra motorización, podemos elegir 3minutos y volar alrededor de 6.
O elegir 4 minutos y seguramente si se pueda los 6 minutos.
Entonces podemos descargar nuestras baterías entre 15 y 20C.

Por lo general una batería de bajos C es mas liviana y cuesta menos.
Algunos dicen que el fabricante hace trampa y para otorgar mas C, utiliza baterías de mayor capacidad de almacenamiento y por lo tanto mas pesadas.

Utilizar baterías de mayor capacidad de descarga nos ofrece una garantia de duracion.
Siempre y cuando no se utilicen a altas descargas, excepto en condiciones especiales.

Cuales serian esas condiciones.

1.- se necesita un poco mas de potencia.
Una batería de 10c sostiene un voltaje de 3.5 volts a 10C de descarga.
Una de 20c. lo sostiene a 3.66 y posiblemente una de 40c de 3.9 por celda.
Así que si el motor lo permite, una batería de estas ayuda un poco.

2.- Aplicaciones de 3D.
Los motores en modelos de 3d consumen mucha potencia a máxima aceleración.
Pero por lo general solo se ocupa una fracción de ella en la mayor parte del vuelo.
Aun asi el motor jala pulsos de máximo amperaje en todo su funcionamiento. Así que la batería lo debe de soportar sin necesidad de aumentar su capacidad y peso.

3.- En aplicaciones de DF.
Los EDF requieren mucha potencia y el peso es critico, asi que siempre se instala baterias livianas.
Pero estas deben soportar alto amperaje para la maniobra de despegue.
Ya en el aire la aceleración es disminuida para aumentar el tiempo de vuelo.
De todas formas el tiempo de vuelo es corto.

Hay mas aplicaciones pero en este momento no las recuerdo.

Ahora la pregunta inicial.

Pueden usarse las baterías a estos niveles de descarga, sin que estas se destruyan a si mismas por abuso?

Para contestar esta pregunta, analicemos las graficas proporcionadas por Charles.
para mas información y muchas graficas adicionales ver su foro.
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=342568

Una batería de Turnigy Nano. 45C 3s2200 ma, de 45C.sostiene un voltaje promedio de:

A 13.6C (30 A ) de descarga unos 11.1Volts.
A 18C ( 40 A ) de descarga unos 10.95 Volts.
A 23C ( 50 A ) de descarga unos 10.82 Volts
A 27C (60 A ) de descarga unos xx Volts.
A 37C (80 A. ) de descarga unos xx bajo voltaje.
A 45C (99 A. ) de descarga unos xx muy bajo voltaje.

Esta grafica nos muestra que para esta bateria 23 C es suficiente y ya no hay pruebas a mas amperaje.

Ahora veámoslo desde otro punto de vista, en una aplicación practica.

Un avión con un DF de 64 mm y con un motor de 4800 kv consume con una batería de 4s2200, 1030 wats de potencia a 73 Amperes, 14.10 volts y 54,000 rpm.

Pero rápidamente la bateria se baja a un voltaje de 13.4 y 820 watts. Para unos 50,000 rpm.

De esta manera la batería solo durara unos 2 minutos. Y el promedio sera menos de los 800 watts.

En cambio un motor de 4300 kv nos dará como 49,000 rpm pero con solo 750 watts.
A unos 52 A y 14.42 volts promedio.. Para unos 3 minutos de vuelo.
Casi el mismo rendimiento pero con un mejor uso de esta batería.

Pretender mas potencia de esta batería es peligroso para ella y su tiempo de vida.
En este caso habría que utilizar una mas grande.


Entonces utilizar las baterías a sus máximos C de descarga no es conveniente.

Si una de 45C conviene usarla a solo 23C.
A cuanto debemos usar las de 30C.?
Posiblemente a 20C.

Y las de 20C.?
A no más de 15C.