Как выбрать правильный источник питания для вашего робота

В следующей статье я хотел бы поделиться некоторыми практическими советами по обеспечению мобильных роботов электроэнергией. Давайте сразу перейдем к делу.

На рынке доступно множество различных типов батарей, но для простоты мы разделим их на две группы.

Есть аккумуляторы, которые отлично подходят для роботов…

…и не очень хорошие батарейки (то есть не используйте их):

Есть еще несколько типов, однако мы не будем обсуждать что-то дорогое, сложное в покупке или взимаемое за плату.

В таблице ниже представлен общий обзор упомянутых выше типов аккумуляторов (подходящих для роботов). Существует множество современных литий-ионных аккумуляторов, которые позволяют разряжать их током до 90С, но если бы я захотел описать их все, таблица была бы в 10 раз шире.

Фактически, литий-полимерные аккумуляторы представляют собой подгруппу литий-ионных аккумуляторов. Можно сказать, что это особая версия обычных литий-ионных аккумуляторов. Почему они особенные? Разница в том, что при производстве литий-ионные элементы необходимо запрессовать в металлическую банку (обычно цилиндрическую), чтобы они остались целыми. Литий-полимерные элементы, появившиеся позже, имеют другую конструкцию и могут удерживаться без поддержки внешнего цилиндра.

Однако электрические параметры Li-Ion и Li-Poly практически идентичны.

NiMH аккумуляторы популярны благодаря низкому внутреннему сопротивлению и хорошему соотношению мощности и веса. Они также намного безопаснее, чем элементы на основе лития. Взрывы таких батарей действительно редки (однако бросать их в огонь я бы не советовал ;)). Удельная энергия (отношение энергии к весу) NiMH намного хуже, чем у литиевых элементов.

[bctttwitter="Выбор правильного размера, версии, сильноточной батареи, емкости и т. д. гораздо важнее, чем выбор между NiMH или Li-Ion." имя пользователя="iotforall"]

Самая популярная форма любых батареек – цилиндрическая банка. Используется для литий-ионных, никель-металлогидридных и очень редко для литий-полимерных элементов (как упоминалось ранее, для них не требуется банка). Ячейки на фотографии выше имеют диаметр 18 мм и длину 65 мм. Вот почему их называют клетками «18650». Итак, если вы найдете элемент 18650, вы можете быть почти уверены, что это литий-ионный элемент.

Видно, что у желтого есть плоская клемма «+» — она предназначена для сварки ячеек в группу для формирования аккумуляторных блоков (как показано ниже). Синий «потребительский» элемент имеет приподнятую клемму «+», поэтому его можно легко вставлять и вынимать из держателя батареи с пружиной на стороне клеммы «-». Потребительские элементы часто имеют встроенные схемы защиты и поэтому примерно на 2–4 мм длиннее обычных элементов 18650.

Другие популярные размеры литий-ионных и никель-металлогидридных элементов — 14500 (14x50 мм), широко известные как AA. Вы также можете найти 18500, 26650, 16650, AAA, C, D и многие другие типы.

Эта форма используется, когда для конструкции батареи требуется металлическая банка. Призматические литий-ионные элементы обычно использовались в портативных устройствах (например, в сотовых телефонах), когда литий-полимерные батареи еще не были популярны. Интересный факт: в Nokia 3310 использовался NiMH аккумулятор призматической формы.

Как упоминалось ранее, литий-полимерные батареи не нуждаются в металлическом корпусе. Они производятся в виде тонких эластичных ломтиков, которые складываются стопкой и вставляются в пакеты, а не сворачиваются в банку. Отсутствие металлического корпуса является основной причиной того, что «Li-Poly» весит меньше «Li-Ion», обеспечивая такую ​​же мощность.

Пакетные аккумуляторы экономичны и обычно очень тонкие, поэтому идеально подходят для питания смартфонов, планшетов и нетбуков.

Иногда сумки могут иметь схемы защиты:

Их также можно складывать блоками:

Эти блоки часто используются в дронах, радиоуправляемых машинах и других мощных игрушках. Литий-полимерные аккумуляторы для любителей радиоуправления не имеют защитных схем. Это совершенно уникальная ситуация, если принять во внимание потребительский рынок.

Важно не путать Li-Poly для смартфонов и Li-Poly для квадрокоптеров! Первые обычно относятся к высокоэнергетическим типам, имеют достаточно большое внутреннее сопротивление и низкий максимальный ток разряда (около 1С). С другой стороны, аккумуляторы для радиолюбителей рассчитаны на разрядку большим током, до 30–90С! Итак… они оба Li-Poly… но совершенно разные.