Accu's
Voor het laden van NiCd- en
NiMH-accu's worden meestal laders gebruikt, die
gebruik maken van een delta peak afslag. Vaak
zijn deze laders ook geschikt voor LiPo's, maar
deze worden verderop in deze pagina behandeld.
Veelvuldig wordt er op het forum gevraagd welke
laadstroom er ingesteld moet worden, welke delta
peak men moet instellen, enz. Deze faq is een
poging om op deze vragen een antwoord te geven.
Het is daarbij niet de bedoeling een
wetenschappelijk verantwoorde verhandeling te
houden, maar uitsluitend een poging om op
beginnersvragen te antwoorden. Natuurlijk moeten
we wel wat theoretische achtergronden geven,
maar deze worden zo kort mogelijk gehouden. Het
blijft dan toch nog een lang verhaal, dus er
wordt eerst begonnen met een samenvatting. Dit
zijn namelijk de gegevens, die men zoekt. Wil
men een onderbouwing weten, dan neemt men de faq
verder door.
SAMENVATTING
Laadstroom:
- NiCd 0,5 tot 2 x C
- NiMH 0,5 tot 1 x C
C = accucapaciteit im mAH.
Delta peak spanning:
- NiCd 15 mV/cel
- NiMH 5 mV/cel
Bij veelvuldig vroegtijdig afslaan van de lader
dit getal ophogen. Bij correcte afslag is de
accu handwarm (40 graden Celcius).
Ontlaaddrempel:
- NiCd 0,85 Volt per cel
- NiMH 0,9 Volt per cel
Ontlaadstroom:
Voor beide accutypen bij cyclen (ontladen-laden)
gelijk houden aan de laadstroom.
HET LAADPROCES
In onderstaande grafiek is de laadcurve
afgebeeld van een NiCd-cel, die in een half
uurtje wordt geladen van volledig leeg tot
volledig vol. De cel wordt dus snel geladen,
maar daarvoor zijn delta peak laders dan ook
bedoeld. Uiteraard zit deze cel in een
accupakket, dat uit meerdere cellen bestaat.
Alle andere cellen in dit accupakket kennen
praktisch dezelfde laadcurve, dus wat voor deze
ene cel geldt, gaat ook op voor alle andere
cellen in dit pakket. NiMH-accu's kennen een
zelfde laadcurve, dus ook hiervoor is deze
grafiek bruikbaar.
Aan het begin van de lading is de spanning 1,2
Volt en je ziet, dat deze spanning al snel
oploopt tot boven de 1,4 Volt. Vervolgens zie
je, dat de spanning een hele tijd langzaam
oploopt tot in dit geval zelfs boven de 1,6
Volt. Dit is extreem hoog, maar daar houden we
ons nu nog even niet mee bezig. Waar we ons wel
mee bezig houden, is het moment dat de accu
volledig vol geladen raakt. Je ziet, dat de
spanning dan opeens versneld oploopt totdat de
accu 100% vol is en geen laadstroom meer kan
opnemen. Op dit moment begint de cel warm te
worden en tegelijkertijd loopt de spanning wat
terug. Er is dus aan het eind van de lading een
duidelijke piek te zien in de accuspanning. De
Griekse letter Delta wordt geschreven als een
puntige driehoek en daarop lijkt deze
piekspanning een beetje. Vandaar de naam "Delta
peak".
De delta peak afslag
Het punt, waarop de accuspanning weer gaat
dalen, is voor de acculader het teken dat de
lading beëindigd moet worden. De accu wordt
daarmee wat overladen. Dit overladen is nodig om
heel zeker te zijn, dat de accu echt vol is. De
laadcurve is namelijk nooit zo netjes als
hierboven is afgebeeld. De accuspanning kent
tijdens het laden namelijk allerlei kleine
heuveltjes en dalen. Hierop mag de lader niet
reageren door af te slaan. Deze moet wachten tot
de accuspanning echt gedurende enige tijd
duidelijk daalt. Voor de accu is dit niet
bezwaarlijk, zo lang dit overladen maar kort
duurt. Bij NiCd-accu's mag dit wat langer duren
dan bij NiMH-accu's, vandaar dat de lader
hierbij dan ook wat anders ingesteld moet
worden.
DE LAADSTROOM
Het begrip 'C'
In de modelbouw is het gebruikelijk om de
laadstroom aan te duiden als bijvoorbeeld 0,1 x
C of 2 x C. Met 'C' wordt hier de accucapaciteit
(in mAh) bedoeld en men kiest de laadstroom (in
mA of A) aan de hand van dit getal.
Als je een accu van 3600 mAh wil laden met 0,1 x
C wordt de laadstroom dan 0,1 x 3600 = 360 mA.
Als je dezelfde accu wil laden met 2 x C wordt
dit 2 x 3600 = 7200 mA, oftewel 7,2 Ampere.
De minimale laadstroom
Om een net zo duidelijke laadcurve te krijgen
als in de grafiek te zien is, moet men laden met
tenminste 0,5 x C. Dit noemt men versneld laden.
De accu is hierbij in een goede 2 uur vol. Kiest
men de laadstroom lager, dan geeft de accu een
minder duidelijke laadcurve en zal de lader
meestal te vroeg afslaan. Het is echter ook
mogelijk, dat de lader helemaal niet afslaat.
Dit komt dan niet doordat de lader niet goed
werkt, maar doordat een te laag gekozen
laadstroom een onduidelijk beeld levert.
Samengevat: bij een delta peak lader is de
minimale laadstroom 0,5 x C. Bij een lagere
laadstroom is er geen betrouwbare afslag
mogelijk. Dit geldt voor zowel NiCd- als
NiMH-accu's.
De maximale laadstroom
De maximale laadstroom is afhankelijk van het
accutype en van de specificaties van de
fabrikant. Als de fabrikant niet anders opgeeft,
kan men de volgende waarden aanhouden:
NiMH-accu's laden met maximaal 1 x C.
NiCd-accu's laden met maximaal 2 x C.
In deze gevallen spreken we van snelladen. Bij
NiMH-accu's mag dit met duidelijk wat minder
geweld dan bij NiCd's. Uiteraard kan men zelf
later wat experimenteren met hogere laadstromen,
maar zeker in het begin is het raadzaam deze
maximale waarden niet te overschrijden.
Handmatig of automatisch laden
Veel laders hebben de keuzemogelijkheid om
handmatig of automatisch te laden. Bij handmatig
laden moet men zelf kiezen met welke stroom er
wordt geladen, bij automatisch laden zoekt de
lader het zelf uit. Soms kan men daarbij dan ook
nog kiezen wat de maximale laadstroom is.
Handmatig laden werkt meestal sneller omdat er
van het begin tot het eind met dezelfde stroom
wordt geladen. Automatisch laden is veiliger
omdat de laadstroom wordt aangepast aan de
kwaliteit van de accu. De lader begint relatief
langzaam te laden en bouwt de stroom langzaam
op. Aan het eind van de lading wordt vervolgens
de laadstroom weer afgebouwd. Let wel op, dat
bij NiMH accu's de laadstroom niet boven 1 x C
komt. Als de lader in de stand automatisch geen
instelbare bovengrens kent, is het dan beter om
NiMH accu's te laden met een handmatig
ingestelde laadstroom.
DE DELTA PEAK AFSLAGSPANNING INSTELLEN
Bij sommige laders kun je uitsluitend kiezen
tussen NiCd en NiMH. De lader zoekt dan zelf uit
bij hoeveel milliVolt per cel de lader afslaat.
Bij andere laders moet je zelf het aantal
milliVolts instellen. Ook hier is de instelling
weer afhankelijk van het accutype en van het
merk, dus ook hier geven we wat richtwaarden.
Bij NiMH-accu's beginnen met 5 mV per cel. Bij NiCd-accu's beginnen met 15 mV per cel.
Met name de eerste keren, dat accu's worden
geladen, moet men in de gaten houden dat de
afslag op tijd komt. Uiteraard moet men ook alle
volgende keren in de buurt blijven tijdens het
laden, maar dan heeft men meestentijds de juiste
instelwaarden al gevonden. Bij een correcte
afslag worden de accu's aan het eind van de
lading handwarm (circa 40 graden Celcius). Als
de lader regelmatig te vroeg afslaat, stelt men
het aantal milliVolts wat hoger in. Bij NiMH
wordt dit dan bijvoorbeeld 7 mV.
ONTLADEN EN CYCLEN
Hoewel het ontladen van de huidige NiCd- en
NiMH-accu's niet echt meer nodig is en
uitsluitend levensduur kost, zijn veel laders
voorzien van een ontlaadfunctie. Ook is deze
functie vaak uitgebreid met een
cycle-mogelijkheid. Hierbij kan men een aantal
keren achter elkaar ontladen en meteen weer
laden. Het ontladen, wat bij autorijders wordt
gedaan bij wedstrijden, wordt hier verder niet
besproken. Dit is er namelijk alleen op gericht
om zo goed mogelijk prestaties te behalen
tijdens een wedstrijd-heat. Eigenlijk is dit
tamelijk slecht voor de accu's, die dan ook niet
erg lang mee gaan.
De ontlaaddrempel
NiCd-accu's ontlaadt men tot 0,85 Volt per cel.
NiMH accu's ontlaadt men tot 0,9 Volt per cel.
Dieper ontladen is met name voor NiMH-accu's
slecht en moet zo veel mogelijk worden vermeden.
Cyclen
Accu's, die langere tijd niet zijn gebruikt of
die om andere redenen een minder goede conditie
hebben gekregen kan men een 3-tal keren cyclen
om ze weer wat op peil te krijgen. Meestal zie
je , dat er na drie keer meer capaciteit in de
accu aanwezig is. Meer cycles dan drie heeft
meestal geen zin.
De ontlaadstroom
De ontlaadstroom kan men even hoog kiezen als de
laadstroom. Is men gewend met 0,5 x C te laden,
dan ontlaadt men ook met 0,5 x C. Ook bij cyclen
kiest men de ontlaadstroom hetzelfde als de
laadstroom. Uiteraard is sneller ontladen ook
toegestaan, want dit gebeurt in het model immers
ook. Als men het ontladen uitsluitend gebruikt
om vast te stellen hoeveel capaciteit nog in de
accu aanwezig was na afloop van een vlieg-, rij-
of vaardag, kan men de ontlaadstroom wat hoger
kiezen om een eerlijker beeld te krijgen.
HOE HOOG KOMT DE SPANNING VAN DE ACCU?
Hiervoor is geen waarde op te geven. In
tegenstelling tot andere accu's worden NiCd- en
NiMH accu's niet tot een vaste eindspanning
opgeladen. Tijdens het laden is deze spanning
ook nog eens afhankelijk van de gekozen
laadstroom. Als vuistregel kun je echter
aanhouden, dat bij snelladen de spanning oploopt
tot zo'n 1,5 Volt per cel. Een 6 Volt accu
bestaat uit 5 cellen en daarbij kan tijdens het
laden de spanning dus oplopen tot zo'n 7,5 Volt.
Bij slechte accu's komt deze spanning zelfs nog
veel hoger. Haal je de accu van de lader en laat
je deze een minuut of vijf liggen, dan zakt de
spanning terug en komt op zo'n 1,35 Volt per cel
uit. Een 6 Volt accu geeft dan zo'n 6,75 Volt.
bron: http://www.modelbouwforum.nl/forums/faq-accus-en-laadtechnieken/59819-delta-peak-laders.html
Lithium Polymeer (LiPo)
cellen kunnen bij onjuist gebruik zeer gevaarlijk zijn. Het wordt aangeraden,
alvorens van deze cellen gebruik te maken, je te verdiepen in de voorschriften
voor het gebruik en het laden en ontladen van deze cellen. Gebeurt dit niet dan
is de kans groot dat de cellen blijvend beschadigd raken of zelfs brand vatten.
Bekijk eerst het volgende
filmpje(3.31Mb), zodat je weet wat de mogelijke gevaren zijn.
Deze FAQ bevat informatie om mensen die nieuw zijn met Lithium Polymeer cellen (Lipo's)
bekend te maken met het gebruik van deze uitermate interessante nieuwe cellen.
De tips en trucs zijn allerminst volledig, en geven simpelweg enkele
aandachtspunten weer in het gebruik van deze cellen. Eventuele aanvullingen
en/of verbeteringen worden uiteraard op prijs gesteld.
Lithium Polymeer accu's
Lipo staat voor Lithium Polymeer en het grote voordeel t.o.v. NiCad en NiMH is
het lagere gewicht en de grotere capaciteit van de cellen. Doormiddel van het
serieel en/of parallel schakelen is het mogelijk een accupack te maken welke
geschikt is voor diverse toepassingen in de modelbouw.
(Opm.: door het in serie schakelen van twee (of meer) accu's is het mogelijk het
voltage van je pack te verhogen, terwijl parallel schakelen inhoudt dat je de
capaciteit van je pack verhoogd).
Een enkele lipo cel heeft een nominale spanning van 3.7 V. De capaciteit van de
cel is afhankelijk van welk type en merk lipo het betreft, maar dit varieert
grofweg tussen de 300 mAh en 8000 (!) mAh.
Een lipo pack wordt aangeduidt door het aantal serieel en/of parallel
geschakelde cellen te vermelden. Zo is de benaming voor een pack wat bestaat uit
3 serieel geschakelde, en 2 parallel geschakelde cellen een 3s2p-pack.
Ervanuitgaande dat dit cellen betreft met een capaciteit van 2200mAh betekent
het dat we hier een pack van 11.1V (3 x 3.7) hebben, met een capaciteit van
4400mAh (2 x 2200mAh). (Let op dat het aantal cellen dat nodig is om een 3s2p
accu te maken (3x2)= 6 is!)
Laden en ontladen van lipo cellen
Lipo-cellen zijn vergeleken met NiCad en NiMH cellen veel kritischer bij het
laden en ontladen. Er zijn twee dingen waar je absoluut rekening mee moet houden
bij het laden en ontladen en dat is de maximale ontlaadspanning en
maximale laadspanning. Een lipo-cel heeft, wanneer deze helemaal vol is, een
spanning van 4.2 Volt en het is belangrijk ervoor te zorgen dat de spanning
nooit hoger wordt dan deze 4.2 V.
Aan de andere kant is het noodzakelijk ervoor te zorgen dat de spanning van een
cel onbelast nooit lager wordt dan 3.0V. Belast moet je ervoor zorgen dat
de spanning van een enkele cel nooit onder de 2.5V komt. Gebeurt dit wel
dan is de kans groot dat de cellen beschadigd raken, of zelfs spontaan in brand
vliegen.
(Voor een indruk van de gevolgen van het onjuist gebruiken van Lipo-cellen is
het raadzaam het volgende
topic door te lezen.
)
Qua apparatuur moeten lipo-cellen ook met speciale laders worden geladen, en het
is dus niet mogelijk dit met een reguliere NiCad/NiMH lader te doen. (Opm.:
Uit het volgende
draadje is weliswaar gebleken dat het met de
Kokam Lipo Safety Guard wel mogelijk is, maar niet met snelladers die meer
dan 7 cellen kunnen laden.! Wil je gewoon de grootst mogelijk zekerheid hebben
dat je cellen correct worden geladen en ontladen dan geldt het advies een
speciaal daarvoor ontwikkelde lader te gebruiken. Deze zijn er al vanaf 20 euro,
en gezien de prijs van een enkele lipo-pack heb je dit er zo weer uit, mocht het
wel een keer fout gaan.
)
Qua maximale laad- en ontlaadstroom is het van belang de voorschriften van de
fabrikant aan te houden. Dit wordt aangeduidt met de eenheid C, waarmee wordt
bedoelt de stroom die een volledig geladen cel in één uur ontlaad, oftewel de
capaciteit van de cel, maar dan uitgedrukt in mA.
Als je een lipo-cel parallel met een andere gelijke cel schakelt, betekent dat
dat je de ontlaadstroom bij elkaar mag optellen. Een 2s2p pack, waarvan een
afzonderlijke cel een maximale ontlaadstroom van bijv. 8C heeft, mag dus met
maximaal 16C worden belast.
Tot slot is het belangrijk nooit je lipo accu's onbeheerd te laden,
aangezien er altijd (ongeacht het altijd opvolgen van de voorschriften) de kans
bestaat dat er met het laden iets fout gaat, en je pack vlam vat. Het zou jammer
zijn als hierdoor je huis afbrand, of erger er slachtoffers vallen!
Om ook hier een indruk te geven van wat de consequenties kunnen zijn als dit
advies niet wordt opgevolgd:
Danger - LiPos (Een draadje op
rcgroups.com waar iemand
verteld over zijn, door het in vlam vliegen van zijn lipo-cellen, afgebrande
Lexus LX 470. Wees dus gewaarschuwd!)
Eerste keer laden van nieuwe cellen
Indien je van plan bent van afzonderlijke lipo-cellen één pack te maken, is het
belangrijk dat je alvorens de cellen te solderen ze eerst 'op elkaar afstemt'
door ze afzonderlijk te laden en pas dan samen te voegen tot één pack.
Dit hoef je vervolgens niet altijd te doen, maar het is wel raadzaam geregeld te
controleren of alles nog op elkaar is afgestemt. Qua laadstroom kan je gewoon de
voorschriften van de fabrikant aanhouden (vaak 1C).
Liposafe
De meeste nieuwe regelaars bieden vaak wel ondersteuning voor lipo-cellen maar
indien dit niet het geval is, en om er toch tijdens het gebruik zeker van te
zijn dat de spanning van de lipo-cellen niet onder de 3V per cel komt, is het
aan te raden gebruik te maken van een Lipo-Safe. Deze worden bij verschillende
winkels aangeboden, maar is met enige kennis ook prima zelf te maken
