Akumulator to nieodłączna część każdego modelu RC. Bez tych niewielkich skrzynek zmuszeni bylibyśmy do korzystania z tradycyjnych baterii AA… Przeciętny model w skali 1:10 potrzebuje przynajmniej 6 ogniw do prawidłowego działania, nie wspominając o tym, że rozładują się one po 15 minutach. Z pomocą przychodzą akumulatory, które można wielokrotnie ładować i rozładowywać, a konkretnie, akumulatory NiMH, którym poświęcony jest dzisiejszy wpis.
Co to jest akumulator NiMH
Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy czyli potocznie „nimh” ma juz za sobą przeszło 30-letnią historię, bowiem w 1989 roku weszły na rynek. Warto jednak nadmienić, iż akumulatory NiMH to tak naprawdę ulepszone wersje dużo starszych akumulatorów NiCD (które zresztą wciąż są w użyciu). W pakiecie NiMH jedna z elektrod jest wykonana z niklu, a druga ze spieku metali ziem rzadkich w atmosferze wodoru. Poza anodą konstrukcja akumulatora NiMH nie różni się zasadniczo od NiCD, aczkolwiek dzięki temu jest możliwe osiągnięcie dużo większej pojemności względem tego drugiego.
Akumulator NiMH składa się z kilku ogniw połączonych ze sobą, a w przypadku ogniw nie mamy zbyt dużego pola manewru, jeśli chodzi o wymiary pakietu. Jest to zarówno dobre i złe. Jeśli nie mamy w modelu odpowiedniej wielkości kieszeni na akumulator, to niezależnie od producenta, nie uda się go tam zamontować. Z drugiej strony, nie musimy martwić się o wymiary akumulatora, jeśli przechodzimy z 2200mAh na 5000mAh, ponieważ te będą takie same. Zwiększy się (i to drastycznie) jedynie waga.
Napięcie akumulatorów NiMH
Napięcie ogniwa NiMH wynosi 1.2V. Ta wartość odnosi się do średniego napięcia podczas pracy, bowiem akumulator możemy naładować aż do 1.4V i rozładować do 1.0V. Wiele razy można spotkać się z opinią, że akumulatorów NiMH i baterii AA nie powinno się mieszać ze względu na to, że baterie alkaliczne mają napięcie 1.5V. Nie jest to do końca prawda, ponieważ 1.5V osiąga nowa, nieużywana bateria. Napięcie ogniwa AA bardzo szybko spada do wartości 1.0V, dużo szybciej aniżeli w przypadku pakietu NiMH. Paradoksalnie, w urządzeniu o dużym apetycie na prąd, akumulator NiMH wykaże wyższe napięcie od AA. Przez większość czasu będzie trzymać średnio 1.2V, podczas gdy AA „wyłoży” się do 1.0V po kilku minutach.
Ogniwa NiMH najczęściej są łączone szeregowo. Na zdjęciu widzimy akumulator GPX Extreme składający się z 6 ogniw NiMH. Przy połączeniu szeregowym napięcie sumuje się, a pojemność zostaje bez zmian, zatem w tym wypadku otrzymujemy akumulator 7.2V (1.2Vx6)
Efekt pamięci
Aby wszystko poszło sprawnie, pakiet NiMH, przed ładowaniem, należy najpierw rozładować. Jeśli tego nie zrobimy, to w akumulatorze wystąpi efekt pamięci. Objawia się to pozornym zmniejszeniem pojemności akumulatora w sytuacji, gdy nie do końca rozładowany pakiet poddajemy procesowi ładowania. Po teoretycznie pełnym naładowaniu zauważymy, że model pracuje krócej niż dotychczas. Wydaje się, jakby był jeszcze niedoładowany i wielu użytkowników ładuje pakiet po raz kolejny. To najgorsze, co można zrobić akumulatorowi, ponieważ jeszcze mocniej pogłębia się efekt pamięci, aż do sytuacji, gdy model jedzie max minutę… A my, przez brak wiedzy, wyrzucamy sprawny akumulator na śmietnik. Dodam tylko, że w przypadku akumulatorów NiMH efekt pamięci i tak jest niewielki w porównaniu z pakietami NiCD, ale mimo wszystko jest i zawsze rozładowujemy akumulator przed ładowaniem.
Akumulator powinniśmy rozładowywać do napięcie 0.9V na każdą celę. Pakiet 7.2V możemy zatem rozładować maksymalnie do 5.4V. Starajmy się nigdy nie rozładowywać akumulatora poniżej 0.9V na każdą celę.
Ładowanie akumulatorów
Zaleca się ładować akumulatory prądem równym 10% nominalnej wartości pojemności pakietu. Zatem bateria o pojemności 3000mAh powinna być ładowana prądem 300mA. To w teorii, bowiem ta zasada odnosi się raczej do sposobu ładowania starych akumulatorów kwasowych, gdzie faktycznie lepiej było nie przekraczać prądu równego 10% pojemności. Akumulatory NiMH, nawet NiCD dużo lepiej przystosowane do większych natężeń. Zasada „10%” nie jest więc tak sensowna jak się wydaje ani też prosta do spełnienia. Po pierwsze, większość modeli posiada fabrycznie w zestawie zwykłą ładowarkę sieciową z prądem ładowania 400mA-800mA i tych wartości nie można regulować. A po drugie, kto będzie czekał bite 10 godzin, żeby pojeździć 15 minut?
W praktyce nic się nie stanie, jeśli baterię 3000mAh będziemy ładować prądem 800mA. Cały proces zajmie nieco ponad 3.5h. Pilnujemy jedynie, aby temperatura akumulatora nie przekroczyła 70 stopni Celsjusza.Im wyższy prąd ładowania, tym wyższa temperatura. Im wyższa temperatura, tym niższa żywotność. Przy ładowaniu baterii tego typu należy cały czas mieć temperatury pod kontrolą i dobrać prąd ładowania tak, aby i nie czekać za długo i nie przegrzać akumulatora. Pakiety NiMH bardzo nie lubią zmian temperatur i jeśli będą zbyt wysokie, to ulegają nieodwracalnym zniszczeniom.
Napięcie ładowarki powinno być równe nominalnemu napięciu akumulatora. Do pakietu 7.2V dobieramy ładowarkę 7.2V i tak dalej. Nigdy nie ładujemy akumulatorów NiMH ładowarkami do LiPo lub Li-Ion.
Do ładowania akumulatorów NiMH najlepsze są ładowarki konfigurowalne, takie jak Imax B6. Oferują opcję regulowania natężenia prądu ładowania, dzięki czemu możemy spokojnie regulować go do swoich potrzeb. Ponadto, wiele ładowarek posiada wbudowany sensor temperatury, a nawet możliwość rozładowania pakietu do żądanych wartości. Imax B6 lub ToolKitRC to urządzenia oferujące wszystko, czego wymaga współczesny akumulator.
Standardowy akumulator NiMH pozwala na około 800 cykli ładowania, zanim zacznie tracić sprawność.
Użytkowanie i przechowywanie akumulatorów
Załóżmy, że wyjeżdżamy na wakacje i model razem z akumulatorem zostają w domu. Co z nimi zrobić? Pierwszym krokiem, jest oczywiście, odłączenie pakietu od modelu. Nie zostawiajmy go podłączonego, bo tak się rozładuje, że po powrocie będzie do niczego. Przypominam, że akumulator podłączony do modelu zawsze pobiera pewne ilości prądu, nawet gdy auto jest wyłączone.
Pakietu nie wystawiamy też na słońce ani chowamy do lodówki. Temperatura pokojowa będzie idealna. Sprawa najważniejsza: czyli nie zostawiamy akumulatora w pełni naładowanego lub rozładowanego na dłuższy czas. Najlepiej jest podładować go do 40%-50% i dopiero schować do jakiegoś zacienionego pomieszczenia. Po powrocie, wystarczy go rozładować i naładować ponownie.
Podsumowanie
Akumulatory NiMH powoli wychodzą z modelarstwa i są zastępowane wydajniejszymi pakietami LiPo. To wcale nie oznacza, że nie są wykorzystywane w innych gałęziach przemysłu (na przykład, w autach elektrycznych). Również i w samochodach RC są wciąż wykorzystywane, ponieważ świetnie parują się z silnikami szczotkowymi. Kiedy już wszyscy przejdziemy na bezszczotki, zapotrzebowanie na pakiety NiMH również będzie nikome. Do tego, jednak długa droga, toteż myślę, że dzisiejszy wpis pozostanie aktualny jeszcze przez długi czas.
