Какой тип аккумулятора наиболее эффективен с учетом размера / веса / Ач?

Я собираюсь создать робота для подводного плавания, который должен оставаться автономным в течение длительного времени, возможно, даже месяцев. Потребляемая мощность должна быть минимальной, и я собираюсь включить какое-то зарядное устройство (например, солнечное зарядное устройство), однако я бы также хотел, чтобы емкость батареи была достаточно большой, поэтому мне не нужно об этом беспокоиться. Большое потребление тока на самом деле не требуется, но аккумулятор действительно должен эффективно удерживать заряд в течение длительных периодов времени. Учитывая, что это подводное транспортное средство, вес и размер также являются проблемой.

Стоимость не слишком большая проблема, если она находится в рамках проекта для любителей.

Я хочу понять плюсы и минусы каждой технологии (свинцово-кислотный, LiPo, NiCad, топливный элемент?), Чтобы я мог решить, какой тип батареи лучше всего подходит для моей цели. Таким образом, я смотрю на аккумуляторные технологии, а не на конкретные рекомендации по покупкам.

underwater battery auv

— berry120
источник

Я думаю, что это по своей сути торговая рекомендация. Было бы лучше спросить о том, какие характеристики аккумулятора делают его хорошим выбором.

— Джонса

Я не согласен, он спрашивает, какой тип батареи, а не товарный знак и т. Д. Эти типы имеют совершенно разные характеристики, но, к сожалению, я не эксперт в этом и не могу дать вам хороший ответ.

— битный пират

@bit В контексте SE слово «рекомендация к покупке» не обязательно для коммерческих вопросов. Это ИМО, так как он определяет некоторые ограничения в порядке.

— Manishearth

@berry помните, что LiPo взрывается / загорается и т. д., если он замкнут, поэтому будьте предельно осторожны рядом с водой ...

— Manishearth

@MarkBooth Спасибо за это, да, я согласен, что делает это яснее!

— berry120

Ответы:

Лучшая общедоступная аккумуляторная технология, когда речь идет о плотности мощности в зависимости от веса и при разумных затратах, - это LiPo.

Я бы порекомендовал LiFePO4 батареи. LiFePO4 несколько дороже, чем LiPo, на те же ватт-часы и весят несколько больше, но они лучше удерживают заряд, стареют намного лучше, и их можно перезарядить в пять-десять раз больше, чем батареи LiPo, прежде чем они потеряют свой заряд. вместимость.

Для обоих типов батарей, если вес имеет значение, вы можете создать «батарейный отсек» как часть своего робота и купить элементы, которые представляют собой химический элемент, заключенный в тонкий изоляционный пластик, и построить свой собственный аккумуляторный блок из этих элементов, чтобы установите специальную полость в вашем роботе. Убедитесь, что батарея защищена от чрезмерного заряда / разряда, потому что, если вы этого не сделаете, она испортит батарею. LiPo может даже загореться, когда LiFePO4 не будет.

— Джон Ватт
источник

Круто, спасибо за это - особенно LiFePO4, не то, о чем я слышал, но теперь хочу взглянуть!

— berry120

Защита от перезаряда и разрядки элементов, и особенно балансировка элементов, являются ОЧЕНЬ важными соображениями, если вы пытаетесь создать свой собственный аккумулятор. Особенно с LiFePO4, которые потенциально опасны, плохо обращаются. Из соображений конфиденциальности, связанных с работой в течение дня, мой ответ еще более ограничен!

— Андрей

Я работал над AUV последние пару лет и использовал LiPO. Что касается веса и времени зарядки, то они суперзвезды. Но их срок службы заряда не очень велик. LiFePO4 кажется отличной альтернативой

— user1101791

LiPo может даже загореться, когда LiFePO4 не будет. Позволю себе не согласиться!

— Андрей

Я был бы признателен за ссылки на заслуживающие доверия ресурсы, показывающие, что LiFePO4 загорается при «нормальных» условиях злоупотребления. Да, если вы приложите слишком много энергии к концу зарядки, любая батарея нагреется и сделает это достаточно, и корпус загорится, если ничего не произойдет. Но так будет и с хот-догом в таких условиях :-)

— Джон Уотт,

При учете размера / веса / Ач топливные элементы и микро-турбины имеют энергию на килограмм и (с жидким топливом) энергию на литр, которая на порядок лучше, чем любая батарея.

В частности, я продолжаю слышать, что топливные элементы с жидким метанолом "относительно практичны". а б в г е . И я слышал, что Hyuk Kim и Seungdoo Park создали прототип дизельного топливного элемента .

Прототип микротурбин также обещает. а б

Увы, топливные элементы и микроэнергетические турбины (а также некоторые аккумуляторы с высокой плотностью энергии, такие как воздушно-цинковые) не предназначены для подводных аппаратов - они предназначены для дыхания воздухом.

— Дэвид Кэри
источник

Литий-ионные полимерные батареи, вероятно, ваш лучший выбор.

Они будут представлять наименьшее количество магнитных помех (за ними следуют щелочные ... NiCD мешает больше всего).
В отличие от обычных литиево-ионных ячеек (которые обычно круглые), они будут красиво складываться.
Я надеюсь, что вы проверите руководство, прежде чем пытаться это сделать - многие из них терпимы к давлению. Я знаю несколько лабораторий AUV, которые просто складывают стопки батарей размером с мобильный телефон в прямоугольные коробки, заполненные маслом (для компенсации давления), и идут с ним. Например, аккумуляторные блоки Autosub 6000 - рассчитаны на глубину до 6000 метров без использования цилиндрического или сферического корпуса под давлением: ( http://www.thesearethevoyages.net/jc44/autosub6000_page1.html ). Для других аккумуляторных технологий вам придется решить, как их упаковать в корпус под давлением, что может быть немного сложнее.

— Ян
источник