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電池知識(shí)

18650能量密度相比航模鋰電池更大嗎?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-17 14:02    點(diǎn)擊量:

先說一下力效問題。即1W的功率能提供多少拉力。一般來說,低轉(zhuǎn)速大槳的效率高。但真正實(shí)用環(huán)境下,飛行器重量固定,大家都沒法工作在最佳力效區(qū)間。一般力效的范圍是3-20g/W。

我做的第一架四軸,軸距450。電機(jī)是朗宇A(yù)2212 KV980。有次不帶電池,地面接開關(guān)電源拖線起飛。15V10A只能離地不到0.5米,更高則因?yàn)槭サ孛嫘?yīng)而飛不上去。此時(shí)飛機(jī)大概800克的重量。整機(jī)力效是5多一點(diǎn)點(diǎn)。而且這功率還不能算正常飛行。估計(jì)正常起飛要200W,力效4g/W。

題主所用Tmotor效率會(huì)高一些,但可以放心的是裝到飛機(jī)上實(shí)際運(yùn)行時(shí)肯定到不了宣稱的20左右。地面測試就是個(gè)騙子。我用N20有刷電機(jī)加一級減速6寸槳,地面測試都跑出過11g/W。然并卵,空中體積有限沒法用大槳,重量那么大由不得你低速。

題主所說的3.7A我不清楚到底是什么環(huán)境測出來的。不帶槳的空轉(zhuǎn)電流一般沒這么大,而帶個(gè)匹配的槳又不可能這么小。真格的12寸槳100%油門,30A甚至50A以上是不難的。

假設(shè)題主跟我一樣是450軸距的四軸,一般起飛重量1000克,且Tmotor可以達(dá)到6的實(shí)際力效。3S電池11.1V穩(wěn)如泰山。那么飛行功率是167W,電流15A。對常見的2200mAh電池,已經(jīng)相當(dāng)于是6.8C了。顯然18650是不夠的。

18650是個(gè)尺寸規(guī)格,一般是鋰離子電池或鋰聚合物電池。面向高能量密度的鋰電池一般內(nèi)阻也較高。這兩者是矛盾的。可以想見大電流輸出時(shí)電壓會(huì)掉的有多慘。3.7V別指望,能保住3.0V都難。內(nèi)阻高的另一個(gè)缺點(diǎn)就是大電流放電時(shí)的效率低,發(fā)熱嚴(yán)重。因?yàn)榇罅康墓β时幌脑诹穗姵貎?nèi)部。我平時(shí)25C的電池幾分鐘飛下來都是溫?zé)岬?,估?jì)不會(huì)低于50度。至于18650不知會(huì)不會(huì)凌空爆炸。

再一個(gè)電線會(huì)燙這個(gè)就更有意思了。不知道你用什么導(dǎo)線,以及型號。如果選導(dǎo)線都這么不專業(yè),接插件估計(jì)也會(huì)很神奇。建議先去摸一下接插件看看。反正我這里動(dòng)力線最細(xì)的是16AWG,動(dòng)力接插件都是XT60,無刷電機(jī)早期用3.5mm香蕉頭,后期都直接焊電調(diào)上(朗宇V2216的線確實(shí)長的驚人,估計(jì)有40cm左右)。


高能量密度,低放電功率,也許在功率不大的固定翼上有用處,但多旋翼上真不是個(gè)好的選擇。

--- 補(bǔ)充分割線 ---
補(bǔ)充一點(diǎn),擔(dān)心有人問電流不夠就并聯(lián)之類的。

大功率電源是不能并聯(lián)的。主要是兩者電壓不同,一旦并聯(lián)就會(huì)造成高電壓的給低電壓的那個(gè)充電,平白浪費(fèi)電能。

同時(shí)電池的串聯(lián)也有講究,內(nèi)阻不同導(dǎo)致了每個(gè)單元放電能力的區(qū)別。內(nèi)阻最大的那個(gè)成為整個(gè)電池組的瓶頸,發(fā)熱最嚴(yán)重。

因此常見的大功率電池組都是選擇一致性非常好的電池芯串聯(lián)而成。不會(huì)容忍并聯(lián)放電。而串聯(lián)就只能相信科學(xué)了,好在不像并聯(lián)那么嚴(yán)重。再者就是用平衡充來避免每個(gè)電池芯的充電電壓不同。

我還擔(dān)心有中二少年問我電池芯都串聯(lián)二極管來避免互相充電問題。常見硅二極管的導(dǎo)通電壓是0.6-0.9V。這就導(dǎo)致了有大量的電能會(huì)被浪費(fèi)在二極管上。10A電流就會(huì)消耗6-9W。更嚴(yán)重的是導(dǎo)通電流能達(dá)到10A的二極管本身也是夠粗大的了,并不是很好買。肖特基二極管的導(dǎo)通壓降略低0.4V左右,但仍然是個(gè)不容忽視的大問題。
18650的能量密度比較大,放電從4.20放到2點(diǎn)幾沒問題,而通常的航模電池放到3.6。但是18650的c數(shù)不夠,也就是我們所說的不夠暴力,不能滿足如同涵道機(jī),穿越機(jī)等比較大一部分追需要大電流供電的機(jī)型的需求。所以18650在航模界多用于fpv遠(yuǎn)航等追求小電流放電,長航時(shí)的機(jī)型上。而且由于還沒有出現(xiàn)一些大的廠家來18650的航模動(dòng)力電池,大部分萬家即使用18650都是自己動(dòng)手做,這樣,又有一部分有需求卻不回組電池的魔友沒有18650,這樣一18650用的就不多了。
但是由于18650能量密度相比航模鋰電池更大,所以可以有更大容量,比如同是小胖子載機(jī),我的帶4s5200續(xù)航30-40分鐘,而有人做4s18650就可以到10000mah左右,續(xù)航翻一番。而且,相比起大牌的航模電池,18650,更便宜,更經(jīng)濟(jì)。
總的來說,18650在追求續(xù)航的機(jī)型上還是有市場的

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