Comparação de baterias e supercaps
Estudo comparativo de diferentes soluções de alimentação.
Bateria Lipo 11.1V 2200mah 30C 3S1P
[http://dx.com/pt/p/11-1v-2200mah-30c-replacement-li-poly-battery-pack-for-450-rc-helicopter-48617]
Carregador de bateria Lipo e LifePo4 até 6 células
[ busca pelo Aliexpress ] - menos de us$30
Bateria Lipo 11.1V 2200mah 30C 3S1P
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Carregador Lipo (Lítio Polimero) para 2 e 3 células
http://dx.com/pt/p/b3ac-7-4v-11-1v-2s-3s-lipo-balance-charger-black-2-flat-pin-plug-154342
(cerca de $10)
(cerca de $10)
Carregador Lipo para 2 e 3 células Solução de baixo custo - sem diagnóstico avançado. |
Baterias LiPo (atualmente em uso)
[cuidado com essas baterias que elas podem explodir se forem mal usadas]
(http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_polymer_battery)
(http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_polymer_battery)
Specific energy | 130–200W·h/kg[citation needed] |
---|---|
Energy density | 300 W·h/L[citation needed] |
Specific power | up to 10 kW/kg (continuous)[1] |
Charge/discharge efficiency | 99.8%[citation needed] |
Energy/consumer-price | (2.2-2.5 W·h/US$) |
Self-discharge rate | 5%/month[citation needed] |
Time durability | 24–36 months |
Cycle durability | >1000cycles[clarification needed] |
Nominal cell voltage | 3.7 V |
Thunder Power Extreme 10s 5000mAh |
Gráfico de descarga da Thunder Power Extreme 10S 5Ah As baterias Lipo quando estão entregando o máximo de corrente estabilizam a tensão em torno de 3,4V |
Baterias LiFePo4 (atualmente em uso)
Specific energy | 90–110 Wh/kg (320–400 J/g) |
---|---|
Energy density | 220 Wh/L (790 kJ/L) |
Specific power | >300 W/kg |
Energy/consumer-price | 0.5–2.5 Wh/US$ (US$0.11–0.56/kJ) |
Time durability | >10 years |
Cycle durability | 2,000 cycles |
Nominal cell voltage | 3.2 V |
Uma alternativa é montar a sua própria bateria de LiFePo4 usando células A123.
A123 ANR26650M1-A (nano Lifepo4 2300mah 70A constante / 120A pico) antiga que saiu de linha peso 70 gramas capacidade de 78% depois de 1000 ciclos preço na faixa de us$ 8 |
A123 ANR26650M1-B (nano Lifepo4 2500mah 50A constante / 120A pico) nova para 2013 peso 76 gramas capacidade de 82% depois de 1500 ciclos preço na faixa de us$ 8 |
Gráfico de descarga da célula A123 ANR26650M1-B As baterias de LiFePo4 quando entregam a corrente máxima estabilizam em a tensão em torno de 2,5V |
Um cidadão na página abaixo fez um ótimo comparativo em os modelos ANR26650M1-A e ANR26650M1-B,
onde fica bem claro que as novas tem um rendimento muito melhor.
[http://www.elektromodellflug.de/a123-2,5ah.html]
Ligando as baterias em série |
Colocando o conector para alimentar os motores (por ser um XT60) e o conector para o carregador de bateria |
Gráfico de desempenho comparativo da A123 antiga e A123 nova. 4 x A123 da nova fica mais potente que 5 x A123 da antiga. |
Baterias Nucleares (energia por 20 anos)
Bateria de Nano Tritium |
Banco de baterias nuclear - NanoTritium betavoltaic
Funciona por até 20 anos interruptos
Potência na casa 10 μW (microwatts)
[http://en.rocketnews24.com/2013/01/17/atomic-batteries-for-sale-on-chinese-website-good-for-20-continuous-years-of-pocket-sized-nuclear-power/]
"A single battery is selling for 6,980 yuan (US$1,122) and is listed as a “20 Years Non-Stop Non-Charging Nano-Tritium Nuclear Battery."
Super Capacitores (muito melhor que bateria)
Ainda experimental, mas altamente promissor.
http://en.wikipedia.org/wiki/Supercapacitor
Maxwell BCAP 350 - ultracap |
Maxwell BCAP 350 - gráfico de tensão pelo tempo |
http://en.wikipedia.org/wiki/Supercapacitor
http://www.dvice.com/2013-5-3/supercapacitors-near-ish-future-batteries
Comparativo da densidade de energia |
Baterias LiPo tipicamente tem 2Ah/kg.
Pelo gráfico dá para ver que tem ultracapacitores de 8Ah/Kg
Inclusive já é possível trocar a bateria do carro por um banco de supercapacitores.
É preciso também balancear os supercapacitores para melhorar a vida útil.
http://www.instructables.com/id/Lets-learn-about-Super-Capacitors-A-Practical-G/step7/Balancing-Your-Series-Banks/Cada supercap NESSCAP 2.7V 360F está na faixa de us$4
http://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-4PCS-NESSCAP-automotive-super-farad-capacitor-capacitors-kit-2-7V-360F-2-7V-400F/1009544198.html
Mais ultra capacitores da NESSCAP
http://www.nesscap.com/product/overview.jsp
Mais ultra capacitores da Maxwell
http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/applications/burst-power
http://www.edn.com/design/components-and-packaging/4413399/Special-Report--Top-25-global-electronics-component-distributors
http://uk.farnell.com/cooper-bussmann/xv3560-2r7407-r/capacitor-super-400f-2-7v-edlc/dp/2148520
http://www.digikey.com/product-detail/en/XV3560-2R7407-R/283-4209-ND/3878067
http://br.mouser.com/ProductDetail/PowerStor-Cooper-Bussmann/XV3560-2R7407-R/?qs=sGAEpiMZZMuDCPMZUZ%252bYl72C5N2%252bSzT2g2g0vE9ei8Y%3d
Comparativo Baterias vs Ultracap
Fazendo as contas simplificadas:
4 supercap entre série de 2.7v 3000F = 10,8V 750F.
[energy stored] = (Cx(V^2))/2 = 43740 Joules = 43740 / 3600 = 12,5Wh (muito mais que uma LiPo 3s normal)
corrente_para_carregar / capacitancia = 5a / 750F = 6,66mV/s (taxa de aumento da tensão)
tensão alvo / taxa de aumento de tensão = tempo para carregar até tensão alvo.
10V / 6,66mV/s = 1666,66s = 27minutos.