Lipo balancing yada dengeleme, her lipo batarya kullanıcısının bilmesi gereken bir konudur. Dengelemeyi önemsememek bataryanızın verim kaybetmesinden riskli kazalara kadar bir çok problemde öncül olabilir. Bu önemli konuyu birlikte inceleyelim.
LiPo pili neden dengelemeniz gerekir?
Dengeleme şarj cihazları, tüm hücrelerin eşit şekilde şarj edilmesini ve aralarında voltaj farkı olmamasını sağlar. Dengeleme ayrıca hücrelerin hiçbirinin aşırı şarj edilmemesini sağlar, çünkü aşırı şarj istenmeyen sonuçlara yol açabilir. Bu nedenle LiPo pillerinizle bir dengeleme şarj cihazı kullandığınızdan emin olun.
Hücre dengeleme, lityum iyon pil paketindeki tüm hücrelerin lityum iyon pilde eşit şekilde şarj edilmesini ve boşaltılmasını sağlar. Pildeki bazı hücreler diğerlerinden daha fazla deşarj durumundaysa bu, performansın engellenmesine, pil kapasitesinin azalmasına ve hatta güvenlik endişelerine yol açar.
LiPo Pil dengeleme nedir ve neden bu kadar önemlidir?
LiPo pil şarj sayfasında, bir LiPo pil hücresinin %100, tam şarjlı voltajının 4,20 volt olduğunu söylemiştik. İşte bu sayının tekrar devreye girdiği yer burası.
Tek hücreli (1S) bir LiPo pil için, dengeyi sağlamak için endişelenmenize gerek kalmaz çünkü dengelenecek hiçbir şey yoktur
RC pil şarj cihazı, o tek pil hücresinde %100 şarj voltajı olan 4,20 volta ulaştığında şarjı otomatik olarak durduracaktır.
Ancak, seri olarak bağlanmış birden fazla hücresi olan herhangi bir LiPo pil paketinde dengeleme gereklidir. Neden?
Çünkü RC şarj cihazı, pil paketindeki farklı hücreleri ayırt edemez. Paketteki bir veya daha fazla hücre diğerlerinden daha hızlı veya daha yavaş şarj olabilir ve bu nedenle paket şarjı tamamladığında aşırı veya yetersiz şarj edilmiş olabilir. Evet, paketin toplam voltajı doğru olabilir, ancak bu hücrelerin voltajının aynı olduğu anlamına gelmez.
Dengeleme, 2S veya daha yüksek hücre sayısına sahip bir LiPo pil paketindeki tüm hücrelerin aynı voltaj potansiyelinde olmasını sağlar; şarj döngüsünün sonunda birbirlerinden yaklaşık 0,02 volt (20 milivolt) uzaklıktadır. Bu, LiPo pil paketindeki hiçbir hücrenin aşırı şarj olmamasını ve pil paketinizi mahvetmemesini veya hücreler arasında yeterince büyük bir voltaj farkı olması durumunda güvenlik endişesi oluşturmamasını sağlayacaktır.
Bazı şarj cihazları, 6 hücreli bir LiPo pili şarj ederken, LiPo pil dengeleme sürecini gerçek zamanlı olarak size gösterecektir.
1 – 5 numaralı hücrelere (sarı oklarla gösterilmiştir) uygulanan ve bu bireysel hücreleri aynı voltajda (0,02 volt aralığında) tutmak için hafifçe deşarj eden bireysel dirençli yükler vardır.
Bu hücrelerdeki dirençli yüklerden gelen enerji, şarj cihazı içinde ısıya dönüştürülür.
Her bir hücreye, diğerleriyle aynı voltaj potansiyelinde tutmak için dirençli bir yük yerleştirme yöntemi “pasif dengeleme” olarak sınıflandırılır.
Her bir hücreye yerleştirilen yük miktarı, voltajların yanındaki çubuk grafikte gösterilir; çubuk sayısı ne kadar fazlaysa, hücreye o kadar fazla yük biner.
Sağ alt köşede daire içine alınmış, 6 mV’luk maksimum hücre dengesizlik voltajı görüntülenir. Bu, 3,868 V’luk hücre 6 (en düşük hücre) ile 3,874 V’luk hücre 3 (en yüksek hücre) arasındaki farktır (delta voltaj farkı).
Bu sayılar şarj döngüsü boyunca sürekli olarak “dans eder” ve her zaman mümkün olduğunca hepsi arasında en az delta voltaj farkını korumaya çalışır.
RC LiPo Pil Dengeleme Fişleri/Plugları
Tamam, şimdi bir RC LiPo pilinin neden dengelenmesi gerektiğini biliyoruz, şimdi soru bunu nasıl yapacağımız?
Her 2S ve üzeri çok hücreli RC LiPo pilinde denge fişi adı verilen bir şey bulunur; ayrıca denge tapası olarak da adlandırılır. Bu fiş, pil paketindeki her bir hücrenin ayrı ayrı şarj edilmesini veya boşaltılmasını sağlar.
Denge fişi, paketteki hücre sayısından bir fazladan pin/tele sahip olacaktır. Bu fotoğraftaki pil bir 3S’dir (3 hücre) ve görebileceğiniz gibi 4 pinli/tel denge fişi kullanır. Bir 4S paketinde 5 pinli bir fiş, bir 5S’de 6 pinli bir fiş vb. bulunur.
Aşağıda bu denge tellerinin bir 3S LiPo paketinin ayrı hücrelerine nasıl bağlandığı gösterilmektedir ve bu şekilde her bir hücrenin birbirinden bağımsız olarak hem şarj edilmesine hem de boşaltılmasına izin verilir.
LiPo Pillerini Dengeleyici ile Şarj Etme
Üç Öncelikli Yol
- Lipo’lar, dengeleyici bir şarj cihazı ile denge fişi aracılığıyla paketi şarj ederken dengelenebilir.
Bu, lityum pil paketlerini destekleyen RC radyoları gibi dahili LiPo şarj devresine sahip cihazlarda da olağan şarj yöntemidir.
Bu yöntem, her bir hücreyi ayrı ayrı şarj etmek ve şarj olurken her hücredeki voltajların aynı olduğundan emin olmak için şarj cihazını (veya dahili şarj devresini) kullanır.
Sağda gösterilen özel 3 hücreli şarj cihazı, dengeleyici fiş/musluk aracılığıyla 3 hücreli bir RC LiPo pili şarj ediyor. Şarj için denge musluğunu kullanmanın sınırlaması maksimum şarj oranıdır.
Denge fişi kablolamasının ve fişin kendisinin göstergesi küçük olduğundan, bu yöntem yalnızca daha küçük LiPo’larda veya maksimum 2,5 amperden çok daha yüksek olmayan şarj oranlarında çalışır.
Denge kablolarından çok fazla amper geçiriyorsanız iyi bir ipucu, sıcak/sıcak denge fişi/kablolaması olacaktır.
- LiPo’lar, paket ana güç fişinden şarj edilirken Blinky Dengeleyici gibi bağımsız bir dengeleyici ile dengelenebilir.
Soldaki resimde, Blinky dengeleyici dengeleyici fişe bağlıyken ana güç fişinden 3 hücreli bir LiPo paketini şarj eden dengelemeyen bilgisayarlı bir şarj cihazı gösterilmektedir.
Blinky, paketteki her bir hücrenin voltajını izleyecek ve paketteki diğer hücrelerden daha yüksek bir şarj voltajı gösteren herhangi bir hücreyi boşaltmak için küçük bir yük uygulayacak ve tüm hücreleri birbirinden yaklaşık 0,02 volt (20 mV) içinde tutmaya çalışacaktır.
Bu küçük harici dengeleyicilerle ilgili en büyük sorun, daha yüksek şarj oranlarında daha büyük paketleri dengelemek için yeterli dirençli yük üretememeleridir.
Temel olarak, 1C veya daha düşük oranlarda şarj ederken 2000 mAh’den çok daha büyük bir pakette kullanmayın. Ayrıca dengeleme yükü çok küçük olduğundan paketi dengelemek uzun sürebilir.
- Son olarak, bir RC LiPo bataryasını dengelemenin ve şarj etmenin en iyi ve en popüler yolu, dahili denge devresine sahip iyi bir bilgisayarlı RC şarj cihazı kullanmaktır.
Bu kurulumla, batarya ana güç fişi aracılığıyla şarj edilir ve denge fişi aracılığıyla dengelenir.
Denge fişi, bilgisayarlı şarj cihazının denge portuna takılır (bir denge veya para-board da kullanılabilir).
Şarj cihazı daha sonra, diğerlerinin voltajını aşan herhangi bir hücreye (denge fişi aracılığıyla) bir yük koyar ve hepsini eşit tutar.
