Guide pour les débutants Tech complet (2 / 14 étapes)

Étape 2: batterie

Une pile électrique est une source de tension ou, plus formellement, source d’énergie électrique. Batterie fournit l’énergie électrique par réaction chimique interne. Pile est un dispositif terminal deux. On appelle la borne positive (+ V) et un autre est la borne négative (-V) ou au sol. Batteries sont généralement de deux types.

  • Primaire
  • Secondaire

Les piles primaires sont utilisées une fois et mis au rebut. Piles secondaires peuvent être déchargées et rechargées plusieurs fois. Batteries viennent dans beaucoup de formes et de tailles, de cellules de miniatures utilisées pour alimenter des appareils auditifs et montres-bracelets aux banques de batterie la taille des chambres qui offrent la veille pour les centraux téléphoniques et les centres de données informatiques. Selon batterie batterie chimie peut être beaucoup de types. Plusieurs types communs de batterie utilisée dans le projet robotique et tech sont examinés ci-dessous.

1,5 pile V

Il existe différents 1,5 V piles. Les formats les plus courants sont les AA et AAA. Capacité se situe entre 500 et 3000 mAh.

3 V pièce pile au lithium

Cellules en forme de pièce de monnaie sont minces par rapport à leur diamètre. Toutes ces cellules au lithium sont notés nominalement 3 volts (en charge), au moyen de la tension en circuit ouvert environ 3,6 volts. Capacité peut très de 30 à 500 mAh. Largement utilisé dans un dispositif portable pour leur taille minuscule.

Alcaline

Ces batteries ne sont pas rechargeables et pourraient être utilisés dans petits robots.

Nickel hydrure métallique (NIMH)

Ces batteries, a une densité énergétique élevée et peut être rechargée rapidement. Une autre caractéristique importante est le prix. Batteries NIMH sont bon marchés pour leur taille et leur capacité. Ce type de batterie est fréquemment utilisé dans les applications robotiques.

3,7 V Li-ion et Li-polymère

Lithium-ion et les batteries lithium-polymère sont rechargeables. Ils ont la grande capacité de décharge, de haute densité d’énergie, de grande capacité et de petite taille. Batterie Li-polymère sont largement utilisées en robotique et en projet RC. L’énergie spécifique de Li-poly batterie est 100 – 265 W·h/kg.

Pile de 9 v.

Batterie de 9 volts dans sa forme la plus commune a été introduite pour les premières radios de transistor. Elle a une forme de prisme rectangulaire avec des bords arrondis et une bouton-pression polarisée en haut. Ils ont tous une forme rectangulaire ; les dimensions sont de hauteur 48,5 mm, longueur 26,5 mm, largeur 17,5 mm (ou 1.9" x1.0 « x0.68 »). Les deux terminaux est à une extrémité et leurs centres sont 1/2 pouce (12,7 mm) de distance. La capacité est environ 600 mAh.

Plomb-acide

Les batteries au plomb sont les batteries de cheval de bataille de l’industrie. Ils sont incroyablement bon marché, rechargeable et facilement disponible. Batteries au plomb sont utilisés dans les machines, de l’UPS (alimentation sans coupure), robotique et d’autres systèmes où il faut beaucoup de puissance et de poids n’est pas aussi important. Batteries d’acide de plomb viennent dans les cellules de 2V, qui signifie que vous pouvez avoir une batterie avec un nombre pair de volts. Les tensions courantes sont 2V, 6V, 12V et 24V.

Connexion série en parallèle de la batterie

Batterie peut être connecté à la série ou en parallèle. Lorsqu’il est connecté en série a augmenté le niveau de tension et lorsqu’il est connecté en parallèle, la capacité a augmenté.

Deux choses importantes de la batterie :

Capacité de la batterie : Capacité de la batterie est une mesure (généralement en Amp-hr) de la charge stockée par la batterie et est déterminée par la masse de matière active contenue dans la batterie. La capacité de la batterie représente la quantité maximale d’énergie qui peut être extraites de la batterie sous certaines conditions précises. Cependant, les capacités de stockage d’énergie réelle de la batterie peuvent varier considérablement de la capacité nominale, « nominal » comme la capacité de la batterie dépend fortement de l’âge et des antécédents de la batterie, le chargement ou le déchargement des régimes de la batterie et la température.

Capacité de la batterie est mesurée en soit wattheures (Wh), kilowattheures (kWh), ampères-heure (Ahr) ou milliampère-heure (mAh). Un Watt est la tension (V) que la batterie fournit multiplié par combien courant (ampères), la batterie peut fournir pendant quelques temps (généralement en heures). Tension * ampères * heures = Wh. Étant donné que la tension est jolie beaucoup fixées pour un type de batterie en raison de sa chimie interne (alcalines, lithium, plomb acide, etc), souvent seulement les amplis * mesure de l’heure est imprimé sur le côté, exprimé en Ah ou mAh (1000mAh = 1Ah). Pour obtenir le Wh, multiplier le Ah par la tension nominale. Par exemple, permet de dire, nous avons une nominale 3V avec puissance 1 ampère / heure, donc il a 3 Wh de capacité. La capacité de la batterie sera mieux avec les courants drain inférieurs. Pour déterminer la vie de la batterie, diviser la capacité par la charge réelle actuelle pour obtenir les heures de vie. Un circuit qui attire 10 ma, alimenté par une pile de 9 volts rectangulaire fonctionnera sur 50 heures : 500 mAh 10 mA = 50 heures.

Dans de nombreux types de piles, le plein d’énergie stocké dans la batterie ne peut être retiré (en d’autres termes, la batterie ne peut pas être entièrement déchargée) sans causer de dommages graves et irréparables souvent à la batterie. La profondeur de décharge (DOD) d’une batterie détermine la fraction de la puissance qui peut être retiré de la pile. Par exemple, si le DOD d’une batterie est donné par le fabricant comme 25 %, alors que 25 % de la capacité de la batterie peut servir par la charge.

Le taux de charge/décharge nuire à la capacité nominale de la batterie. Si la batterie est déchargée très rapidement (c'est-à-dire, le courant de décharge est élevé), puis la quantité d’énergie qui peut être extraites de la batterie est réduite et la capacité de la batterie est basse. Alternativement, est la batterie est déchargée à un rythme très lent, à l’aide d’un faible courant, plus d’énergie peuvent être extraites de la batterie et la capacité de la batterie est plus élevée. Par exemple, une cellule de pièce c’est notée pour 1 Ah ne peut réellement fournir 1 ampère de courant pendant une heure, en fait, il ne peut pas fournir même 0,1 ampère sans outrepasser lui-même. Son dicton comme un être humain a la capacité de voyager jusqu'à 30 milles : exécution bien sûr 30 miles est beaucoup différent que la marche ! De même, une cellule de pièce 1Ah n’a aucun problème prévoyant un 1mA 10 heures mais si vous essayez de tirer 100 Ma, il va durer beaucoup moins de 10 heures.

La température d’une batterie affectera également l’énergie qui peut être extraites. Aux températures élevées, la capacité de la batterie est généralement supérieure à basse température. Cependant, intentionnellement élévation de température de la batterie n’est pas une méthode efficace pour augmenter la capacité de la batterie car cela diminue également la durée de vie de batterie.

C-taux : La charge et le courant de décharge d’une batterie se mesure en C-taux. Des piles plus portables, à l’exception de l’acide de plomb, sont évalués à 1 C. Une décharge de 1C dessine un courant égal à la capacité nominale. Par exemple, une batterie de 1000mAh fournit 1000mA pendant une heure si elle est rejetée à 1C. La même batterie déchargée à 0,5 C fournit 500mA pendant deux heures. 2C, la même batterie délivre 2000mA pendant 30 minutes. 1C est souvent dénommé une décharge d’une heure ; un 0,5 C serait un deux heures et 0,1 C une décharge de 10 heures.

La capacité d’une batterie est souvent mesurée avec un analyseur de batterie. Si l’affichage de l’analyseur capacité est affichée en pourcentage de la puissance nominale, 100 pour cent est montré si 1000mA peut être dessiné pendant une heure avec une batterie qui est évaluée à 1000mAh. Si la batterie ne dure que 30 minutes avant la coupure, 50 pour cent est indiqué. Une nouvelle batterie donne parfois plus de 100 pour cent capacité. Dans un tel cas, la batterie est évaluée de façon prudente et peut supporter un plus long temps de décharge qu’il est spécifié par le fabricant.

Taux de charge est souvent désigné comme C ou C-taux et signifie un taux de charge / décharge égal à la capacité d’une batterie en une heure.
Un chargeur de batterie peut être spécifié en fonction de la capacité de la batterie ou le taux de C ; un chargeur évalué C/10 retournerait la capacité de la batterie en 10 heures, un chargeur, évalué à 4 C serait charger la batterie en 15 minutes. Chargement très rapide des taux, 1 heure ou moins, nécessitent généralement le chargeur à surveiller de près les paramètres de batterie telles que la tension aux bornes et de la température afin d’éviter une surcharge et des dommages aux cellules.

Comment sont mesurées les piles

Taille
C’est assez simple, quelle taille font les piles ? Les batteries au plomb ne vous beaucoup plus petites que piles C. Piles bouton n’obtiennent pas beaucoup plus gros qu’un quart. Il y a aussi des tailles standard, tels que AA et 9V qui peut s’avérer souhaitable.

Densité de poids et de puissance

Il s’agit d’un problème de performances : supérieur piles de qualité (et plus coûteux) aura une densité de puissance plus élevée. Si le poids est un élément important de votre projet, vous voudrez aller avec une batterie plus léger, à haute densité. Elle est souvent exprimée en Watts-heures par kilogramme.

Prix

Le prix est à peu près proportionnelle à la densité de puissance (vous payez plus pour une densité plus élevée) et proportionnelle à la puissance (vous payez plus pour plus de capacité). Plus de puissance vous voulez dans un paquet plus petit, plus léger en plus, vous devrez payer.

Tension

La tension d’une cellule de la batterie est déterminée par la chimie utilisée à l’intérieur. Par exemple, sont de toutes les piles alcalines 1.5V, est de tout plomb 2V et lithiums sont 3V. Piles peuvent être faites de plusieurs cellules, par exemple, vous verrez rarement une batterie au plomb 2V. Habituellement ils sont reliés entre eux à l’intérieur pour faire une batterie de 6V, 12V ou 24V. Même, la plupart des appareils électroniques utilisent plusieurs piles alcalines pour générer la tension que dont ils ont besoin pour exécuter. N’oubliez pas que la tension est une mesure « nominale », un "1.5V" pile AA démarre réellement à 1.6V et puis rapidement descend jusqu'à 1,5 et puis lentement dérive vers le bas pour 1.0V à quel point la batterie est considérée comme « morte ».

Possibilités de réutilisation

Certaines batteries sont rechargeables, généralement ils peuvent être rechargée des centaines de fois.

Quelle batterie est parfait pour votre projet ?

Vous voyez il y a beaucoup de types de batterie et de nombreux types de chimies de batterie, donc il n’est pas facile de décider sur lequel solution est le meilleure pour votre projet. Si votre projet est très avide de pouvoir comme grands systèmes sonores et projets motorisés, vous pouvez sélectionner acide batterie au plomb. Si vous voulez construire projet portable et requis de petite puissance vous pouvez sélectionner au lithium pièce. Pour tout projet portable léger besoin modéré de puissance, vous pouvez sélectionner batterie lithium-ion. Vous pouvez également choisir moins cher Nickel-métal hydrure (NIMH) un peu plus lourd en poids comparer à Li-ion. Si vous aimez faire des dominatrices RC quad-copter ou comme ça sans doute Lithium Ion Polymer(LiPo) serait la meilleure option pour vous parce que ces batteries ont de petites dimensions, soyez poids léger par rapport aux autres types de batteries, peut être rechargée très rapidement et a un courant de sortie élevé.

Si votre batterie a besoin d’être remplaçable par l’utilisateur, vous devez sélectionner universel piles AA, AAA ou 9V. Si vous avez besoin batterie 5V, alors vous pouvez utiliser 3 piles alcalines AAA ou AA (4.5V) ou 4 accumulateurs NiMH (4.8V). N’oubliez pas que votre appareil fonctionnera à ces tensions légèrement inférieures (le plus probablement pour cela).

Vous voulez vos piles rechargeables à durer longtemps ?
Utiliser un chargeur de haute qualité qui possède des capteurs pour maintenir la bonne charge et charge d’entretien. Un chargeur bon marché va tuer vos cellules.

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