Několik rad pro zakoupení a použití článků Lixx v modelech skupiny M.

V souladu s dodatkem k národním pravidlům skupiny M, platným do konce roku 2008, vydaným vedoucím skupiny

 Ivanem Kneysem, lze pro pohon lodních modelů využívat akumulátory-články typu Lixx. Vzhledem k tomu bych zde rád uvedl několik rad a doporučení, jež jsem shromáždil převážně ze stránek výrobců a které jsem si potvrdil při používání těchto článků. První zkušenosti jsem publikoval 16.10.2007 na stránkách RCMODELL v oddíle „O NÁS“. Pokud se současné informace budou někde lišit, je to způsobeno tím, že dnešní pravidla se odkazují na váhu a ne na výkon zdroje.

Pravidly byly povoleny články LiPol a  články LiFePo4, jejichž společnou vlastností je prakticky nulové samovybíjení, možnost nabíjet tyto články bez předchozího vybití a hlavně předpokládaná dlouhá životnost. Toto je dáno použitím naprosto jiných technologií a materiály používanými při jejich výrobě.

Předem upozorňuji, že tato informace není  vědeckou studií a proto zde nebudu uvádět nebo citovat žádné fyzikální ani chemické zákony či vzorce.

Asi první, co je třeba rozhodnout, je typ článků, které budeme používat.

Články LiPol mají výhodu v nízké hmotnosti vzhledem ke kapacitě, články LiFePo4 jsou mechanicky mnohem odolnější a lze u nich předpokládat ještě vyšší životnost než u LiPol. Vzhledem k nižšímu napětí a maximální vyráběné kapacitě článku LiFePo4, je třeba pro srovnatelnou pohonnou baterii více článků. To znamená, že váha baterie LiFePo4 bude v podstatě shodná s baterií NiMh, její objem bude však ještě vyšší. Se srovnatelnou baterií LiPol lze dosáhnout podstatně nižší hmotnosti a také menšího objemu.

Podstatná je také volba výrobce a typu článků, neboť ne každý je určen pro vysoké proudové zatížení. U LiPol je to Enerland a Kokam, u LiFePo4 je to A123. Vzhledem k tomu, že se výrobce může měnit nebo se název článku nemusí shodovat se jménem výrobce, je třeba při koupi uvádět, pro jaký proud mají být články dimenzovány. U článků Lixx je obvyklé uvádět maximální trvalý proud v násobcích C, což je kapacita vyjádřená v Ah. To znamená, že článek s kapacitou 5000 mAh (5Ah), označený jako 30C, lze vybíjet trvalým proudem 150A. Současně však všichni výrobci upozorňují, že trvalé zatěžování maximálními proudy způsobuje pokles kapacity a životnosti.

Dalším faktorem, snižujícím životnost je vysoká teplota při vybíjení. Teplota článku by neměla přesáhnout 50°C.

Mezi zásadní doporučení patří také použití spíše vyššího napětí sady, než článků s vysokou kapacitou a to z důvodu vyšší účinnosti motoru a menších ztrát na vodičích, konektorech a regulátoru při zachování stejného výkonu zdroje. Toto doporučuje např. firma Enerland.

Pokud bude nutné, např. z důvodu využití stávajícího motoru spojovat články paralelně, je doporučeno spojovat jednotlivé sady nikoliv články a to z důvodu kontroly stavu jednotlivých článků.

A snad ještě jedno doporučení, které by se mělo stát pravidlem. Sady by měl každý kupovat hotové, opatřené konektory a ochranným obalem přímo od prodejce. I u nás existuje několik prodejců, kteří zhotovují libovolné sady podle objednávky a označují je potřebnými údaji. Pro informaci mohu uvést např. firmu pana Miloše Vaňoucha, firmu MGM-COMPRO, firmu HOŘEJŠÍ a podobně.

Pokud se někdo rozhodne zhotovit si sadu sám, je vhodné před spájením jednotlivé články nabít a vybít a podle naměřených údajů složit k sobě shodné články.

Hlavní zásady používání a údržby článků Lixx.

Články LiFePo4 od výrobce A123 jsou u nás dostupné ve dvou provedeních.

Článek s kapacitou 1100 mAh, váha 39g, rozměr 18x65mm, maximální vybíjecí proud 30A a maximální nabíjecí proud 5A.

Článek s kapacitou 2300 mAh, váha 70g, rozměr 28x65mm, maximální vybíjecí proud 69A a maximální nabíjecí proud 10A.

U obou typů platí maximální napětí při nabíjení 3,6V a vybíjecí napětí 2,8V.  Pro nabíjení je nutné použít nabíječku určenou pro tento typ článků. V dnešní době jsou to v podstatě všechny nové typy nabíječek. Pro starší typy lze použít adaptér zároveň spojený s balancerem, který slouží k vyrovnání nestejných článků při nabíjení. Nové typy nabíječek jsou balancerem převážně vybaveny.

Několik způsobů pájení těchto článků je popsáno na internetu, hlavní zásada je použití výkonné páječky, v podstatě stejné jako pro NiMh, kvalitní pájky(cínu) a kvalitní pájecí kapaliny či pasty. Před pájením očistíme kontakty článků, nejlépe tvrdou gumou nebo jemným smirkovým papírem a můžeme pájet. Při spojování článků se nesmí zakrýt otvor ve středu záporného pólu, který slouží jako bezpečnostní pojistka, současně je třeba zabránit otáčení záporného pólu kolem osy, mohlo by dojít k přerušení kontaktů uvnitř článku a tím k jeho znehodnocení. Pozor na polaritu, čepička je na rozdíl od NiMh pólem záporným. Na závěr opatříme sadu silovými konektory a konektorem servisním, který má vyvedeny všechny póly všech článků a slouží k připojení balanceru. Jeho zapojení je dáno typem balanceru, u kterého je zapojení uvedeno výrobcem.

Při vybíjení může napětí článku poklesnout pod 2,8V, toto není na závadu, pokud se tak stane při vybíjení vysokým proudem a po odpojení zátěže se článek vrátí nad 3V.

Články LiPol od výše uvedených výrobců lze pořídit v mnoha provedeních. Pro naší potřebu přichází v úvahu buď články s kapacitou 5000mAh/30C o váze kolem 130g nebo články s kapacitou 2500mAh/30C o váze kolem 62g nebo pro ECO Mini články s kapacitou 1800mAh/30C o váze kolem 46g.

U všech článků LiPol platí maximální napětí 4,2V při nabíjení a 3V pro vybíjení. Pro nabíjení je třeba použít nabíječku pro tento typ článků, kterých je dnes velký výběr. Doporučuji zakoupit nabíječku s integrovaným balancerem nebo ke starší nabíječce použít příslušný adapter. Doporučený nabíjecí proud pro LiPol je 1C.

Při spojování článků není dobré dlouho prohřívat elektrody článku, velmi dobře zde poslouží kvalitní pistolová páječka. Nejlépe je fixovat články k sobě oboustrannou páskou a za použití kvalitní pájky a pájecí pasty nebo kapaliny články spájet. Pro fixaci elektrod článku je dobré použít malý tištěný spoj, který slouží zároveň pro upevnění silových vodičů s konektory a k upevnění servisního konektoru. Polaritu jednotlivých vývodů článku spolehlivě zjistíte voltmetrem. Zapojení servisního konektoru je opět dáno použitým balancerem. Na závěr je třeba celou sadu opatřit ochranným obalem.

Každý prodejce článků Lixx dodává k těmto článkům leták ze základními pokyny pro používání a údržbu. Zde je několik základních pokynů:

1. Články nabíjejte vždy jen profesionálně zhotoveným nabíječem, který je k tomu určen. Použitím nevhodného nabíječe články zničíte, může dojít i ke vznícení baterie. Doporučuje se používat nabíječe, u kterých je nutno nastavit počet článků ručně nebo nabíječ jejich počet před nabíjením indikuje.
2. Při nabíjení článků používejte balancery. Články tak udržíte v dobrém stavu a zvýšíte bezpečnost nabíjení.
3. Baterie nepřetěžujte nadměrnými proudy, vybíjení proudem na hranici možností baterie snižuje její životnost.
4. Články nevybíjejte pod povolenou mez. Při poklesu napětí model přestaňte ihned provozovat.
5. Po ukončení jízdy odpojte baterii od regulátoru.
6. Teplota článku by v žádném režimu neměla překročit 50°C.
7. Při nabíjení nenechávejte články bez dozoru, nikdy nenabíjejte v autě.
8. Baterii chraňte před zkratem.
9. Články nevhazujte do ohně, nevystavujte vysokým teplotám.
10. Chraňte články před mechanickým poškozením.
11. Dlouhodobě(po dobu jednoho měsíce a déle) skladujte články v polovybitém stavu, LiPol cca 3,7V, LiFePo4 cca 3,3V.

Teď ještě několik slov k motorům.

Ve třídě ECO jsou optimální otáčky motoru někde mezi 28.000,- až 30.000,-  za minutu podle použitého šroubu(vrtule). To znamená, že při zapojení LiPol 2S a jmenovitém napětí baterie 7,4V vychází motor s otáčkami v rozmezí 3.780,- až 4.050,- ot/min. Pokud použijeme baterii v zapojení 4S, potom při jmenovitém napětí baterie 14,8V potřebujeme motor s otáčkami od 1.890,- do 2.030,- ot/min. Při použití baterie sestavené z článků LiFePo4 v zapojení 3S2P nemusíme ve svém expertu nic měnit, dokonce i váha vychází v podstatě stejně. Pokud zapojíme šest článků LiFePo4 do serie, budeme potřebovat motor s otáčkami od 1.670,- do 1.790,- ot/min. U Mono 1 je situace podobná. Například pro Mono 1 osazené motorem LMT 1535/7, který má 3.500,- ot/min se výborně hodí baterie LiFePo4 v zapojení 3S2P. Pro Hydro 1, kde není místa nikdy dost, bych doporučil baterii LiPol v zapojení 4S, články jsou menší a do malého trupu se snadno poskládají, zde přichází v úvahu motor s otáčkami v rozsahu od 2.000,- do 2.350,- ot/min. Informace je opravdu pouze orientační, nějaká ta stovka otáček není zásadní.

Některé typy motorů (např.LMT) umožňují změnou zapojení vinutí změnit i počet otáček motoru a tím přizpůsobit starý motor novým požadavkům. Při koupi nového motoru je potřeba pečlivě rozmyslet, jaký typ baterie bude použit pro pohon modelu, v našem případě je rozumné počkat až do schválení konečné podoby pravidel, ve většině případů lze použít stávající vybavení.

Doufám, že mé poznatky poslouží těm, kteří nemají žádné zkušenosti a chtějí nové pohonné akumulátory vyzkoušet. Postupem času se nám všem určitě podaří tyto informace doplnit, případně upřesnit tak, aby nové zdroje sloužily co nejlépe a nejdéle a zároveň i bezpečně.

Jarda Rezek