Jaki jest najskuteczniejszy typ akumulatora, biorąc pod uwagę rozmiar / wagę / Ah?

Chcę zbudować podwodnego robota szybowcowego, który będzie musiał pozostać autonomiczny przez długi czas, a może nawet miesiące. Pobór mocy powinien być minimalny, a myślę o włączeniu jakiejś formy urządzenia ładującego (takiego jak ładowarka słoneczna), ale chciałbym również, aby pojemność baterii była wystarczająco duża, więc nie muszę się o to martwić. Duży pobór prądu nie jest tak naprawdę potrzebny, ale akumulator musi skutecznie utrzymywać ładunek przez długi czas. Biorąc pod uwagę, że jest to pojazd podwodny, waga i rozmiar również stanowią problem.

Koszt nie stanowi większego problemu, o ile leży w zakresie projektu hobbystycznego.

Chcę poznać zalety i wady każdej technologii (kwas ołowiowy, LiPo, NiCad, ogniwo paliwowe?), Więc mogę zdecydować, jaki typ baterii najlepiej pasuje do moich celów. W związku z tym patrzę raczej na technologię akumulatorową, niż na konkretne zalecenia dotyczące zakupów.

underwater battery auv

— berry120
źródło

Myślę, że jest to w istocie zalecenie dotyczące zakupów. Lepiej byłoby zapytać o to, jakie cechy baterii czynią ją dobrym wyborem.

— jonsca

Nie zgadzam się, pyta, jaki typ baterii, a nie znak towarowy itp. Te typy mają zupełnie inne cechy, ale niestety nie jestem w tym ekspertem i nie jestem w stanie udzielić dobrej odpowiedzi.

— bit-pirate

@bit W kontekście SE słowo „rekomendacja zakupów” niekoniecznie oznacza pytania handlowe. To jest zakupy z pogranicza, IMO, ponieważ określa pewne ograniczenia.

— Manishearth

@berry pamiętaj, że LiPo eksploduje / zapala się / itp., jeśli jest zwarty, więc bądź bardzo ostrożny w pobliżu wody ...

— Manishearth

@MarkBooth Dzięki za to, zgadzam się, że to czyni to jaśniejszym!

— berry120

Odpowiedzi:

Najlepszą powszechnie dostępną technologią akumulatorową, jeśli chodzi o gęstość mocy w stosunku do masy i za rozsądną cenę, jest LiPo.

Prawdopodobnie poleciłbym baterie LiFePO4. LiFePO4 są nieco droższe niż LiPo za te same watogodziny i ważą nieco więcej, ale utrzymują ładunek lepiej, starzeją się znacznie lepiej i można je ładować od pięciu do dziesięciu razy więcej niż baterie LiPo, zanim stracą swoje Pojemność.

W przypadku obu rodzajów akumulatorów, jeśli waga ma znaczenie, możesz zaprojektować „obudowę akumulatora” jako część robota i kupić ogniwa, które są po prostu chemią zamkniętą w cienkim izolującym plastiku, i zbudować własny zestaw akumulatorów z tych ogniw do dopasuj niestandardową wnękę do robota. Pamiętaj jednak, aby zabezpieczyć akumulator przed przeładowaniem / przeładowaniem, ponieważ zniszczy to akumulator, jeśli tego nie zrobisz. LiPo może nawet zapalić się, gdy to zrobisz, podczas gdy LiFePO4 nie.

— Jon Watte
źródło

Wspaniale, dzięki za to - szczególnie LiFePO4, nie coś, o czym słyszałem, ale teraz, aby rzucić okiem!

— berry120

Zabezpieczenie przed przeładowaniem i rozładowaniem ogniw, a zwłaszcza równoważenie ogniw, BARDZO ważne są rozważania, jeśli próbujesz zbudować własny zestaw akumulatorów. Zwłaszcza w przypadku LiFePO4, które są potencjalnie niebezpieczne, jest źle traktowane. Względy poufności w ciągu dnia ograniczają moją odpowiedź jeszcze bardziej!

— Andrew

Pracuję nad AUV od kilku lat i używam LiPO. Jeśli chodzi o wagę i czas ładowania, są to gwiazdy. Ale ich żywotność nie jest naprawdę świetna. LiFePO4 wydaje się świetną alternatywą

— użytkownik1101791,

LiPo może nawet zapalić się, gdy to zrobisz, podczas gdy LiFePO4 nie. Pozwolę sobie być innego zdania!

— Andrew

Byłbym wdzięczny za linki do wiarygodnych zasobów pokazujących, że LiFePO4 zapala się w „normalnych” warunkach nadużyć. Tak, jeśli nadmiernie włożysz w to zbyt dużo energii po zakończeniu ładowania, każda bateria nagrzeje się i zrobi to wystarczająco, a obudowa zapali się, jeśli nic więcej. Ale tak też będzie hot dog w tych warunkach :-)

— Jon Watte

Biorąc pod uwagę rozmiar / wagę / Ah, ogniwa paliwowe i mikro turbiny energetyczne mają energię na kilogram i (w przypadku paliw płynnych) energię na litr, która jest o rząd wielkości lepsza niż jakikolwiek akumulator.

W szczególności ciągle słyszę, że ogniwa paliwowe na ciekły metanol są „względnie praktyczne”. a b c d e . I słyszałem, że Hyuk Kim i Seungdoo Park zbudowali prototypowe ogniwo paliwowe na olej napędowy .

Obiecują również prototypowe mikroturbiny. a b

Niestety, ogniwa paliwowe i mikroturbiny energetyczne (a także niektóre akumulatory o wysokiej gęstości energii, takie jak cynk-powietrze) nie są tak naprawdę przeznaczone do pojazdów podwodnych - mają one oddychać powietrzem.

— David Cary
źródło

Akumulatory litowo-jonowe są prawdopodobnie najlepszym wyborem.

Będą prezentować najmniejszą interferencję magnetyczną (następnie alkaliczną ... NiCD najbardziej ingeruje).
W przeciwieństwie do zwykłych ogniw litowo-jonowych (które są zwykle okrągłe), te ładnie się układają.
Mam nadzieję, że sprawdzisz instrukcję przed wypróbowaniem tego - wiele z nich jest odpornych na ciśnienie. Znam niektóre laboratoria AUV, które po prostu wkładają stosy akumulatorów wielkości telefonu komórkowego do prostokątnych pudeł wypełnionych olejem (w celu kompensacji ciśnienia) i idą z tym. Na przykład zestawy akumulatorów Autosub 6000 - o głębokości do 6000 metrów, bez pomocy cylindrycznej lub sferycznej obudowy ciśnieniowej: ( http://www.thesearethevoyages.net/jc44/autosub6000_page1.html ). W przypadku innych technologii akumulatorów musisz zdecydować, jak je zapakować w obudowę ciśnieniową, co może być nieco bardziej skomplikowane.

— Ian
źródło