La batería es un componente necesario en cualquier modelo radiocontrolado, incluso si está equipado con un motor de combustión interna. La batería alimenta toda la electrónica de a bordo del coche, y en los modelos eléctricos también es la principal fuente de energía para el movimiento y mucho depende de sus características.

Características de la batería

Capacidad- la cantidad de energía almacenada por la batería, cambia en miliamperios-hora (mAh). Puede variar desde 150 mAh (para modelos micro) hasta 10000 mAh (para baterías de potencia de modelos grandes).

Voltaje del elemento Depende del tipo de batería. Normalmente se utilizan baterías recargables que constan de 2 a 6 celdas conectadas.

Voltaje de la batería Depende de la cantidad y el método de conexión de sus elementos.

Salida de corriente- la capacidad de una batería para entregar una determinada cantidad de corriente. Medido en valores de capacitancia. Por ejemplo, una batería con una capacidad de 1000 mAh y una salida de corriente de 5 C puede entregar una corriente máxima de 1000 × 5 = 5000 mA (5 amperios).

Resistencia interna Determina la salida de corriente máxima de la batería. Lo menos resistencia interna, mayor será la salida actual.

Tipos de batería

Los modelos radiocontrolados pueden utilizar varios diferentes tipos baterías, cuyas características difieren significativamente. Casi cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, así como reglas especiales de manejo.

Níquel-cadmio (NiCd)

Uno de los tipos de baterías más antiguos, que ahora casi ya no se utiliza. Los elementos de NiCd son cilindros. varios tamaños, denominados "bancos", incluidos AA, AAA. El tamaño más popular para crear baterías es el tamaño Sub-C (más grueso y más corto que el tamaño AA). Se consideran unas de las más sencillas, tienen una larga vida útil (alrededor de 1000 ciclos de carga y descarga) y son el único tipo de baterías que se pueden almacenar descargadas. Tienen una de las relaciones capacidad-peso más bajas (alrededor de 45-65 Wh/kg). Puede trabajar a bajas temperaturas. Tienen un pronunciado "efecto memoria": si comienzas a cargar la batería antes de que esté completamente descargada, la próxima vez solo podrás descargarla al mismo nivel, perdiendo de hecho parte de su capacidad. Tensión nominal 1,2 V, tensión de funcionamiento de 1 a 1,35 V (1% y 100% de capacidad) por elemento.

Hidruro metálico de níquel (NiMH)

Son similares en características y dimensiones a las baterías de níquel-cadmio, tienen entre una y media y dos veces más capacidad con la misma masa (60-72 Wh/kg), pero menos ciclos de carga-descarga. Muy difundidos, también se utilizan como poder en modelos económicos con motor eléctrico, y como a bordo en modelos con motor de combustión interna, así como en transmisores. Poco a poco están siendo sustituidas en todos los ámbitos de aplicación por las baterías de litio. Tienen un efecto memoria menos pronunciado que las baterías de NiCd. Debe almacenarse completamente cargado, el voltaje no debe caer por debajo de 1,37 V. Voltaje nominal 1,2 V, voltaje de funcionamiento 1-1,1 a 1,4 V por celda. No toleran sobrecargas ni sobredescargas (cuando el voltaje supera los límites recomendados). También existen baterías NiMH de baja autodescarga (LSD NiMH) que tienen un rendimiento mejorado. El nombre en jerga es "nimhi".

Polímero de litio (LiPo)

Actualmente este es el tipo de batería más común. Disponible en forma de placas planas en una variedad de tamaños. Aunque las células LiPo no tienen forma cilíndrica, a menudo también se las denomina "bancos" en analogía con las NiCd y NiMh. Tienen aproximadamente 3 veces la relación capacidad-peso de las baterías de NiMh. Se utilizan como baterías de potencia en modelos potentes con motor eléctrico, rara vez como baterías de a bordo en modelos con motor de combustión interna. Requieren un manejo muy cuidadoso: ¡los daños mecánicos en la batería, una corriente de carga excesiva o un cortocircuito pueden provocar un incendio! ¡Se recomienda encarecidamente utilizar bolsas ignífugas especiales al cargar y almacenar! No hay ningún efecto memoria. Envejecen aunque no se utilicen, al cabo de dos años pierden alrededor del 20% de su capacidad máxima. Tensión nominal 3,7 V, tensión de funcionamiento aproximadamente 3,2 a 4,2 V por elemento; exceder estos límites es peligroso. ¡Asegúrese de utilizar cargadores especiales para baterías LiPo! Debe almacenarse con un 40% de carga (aproximadamente 3,7 V por celda). Las tecnologías de baterías LiPo se mejoran constantemente y sus características mejoran. El nombre en jerga es "lipoly" o "lipohi".

Fosfato de hierro y litio (LiFePO 4)

Un tipo de batería bastante nuevo que combina las ventajas de LiPo en términos de capacidad (un poco menos) y la sencillez de NiCd. Todavía no se utiliza mucho, principalmente debido al voltaje inusual y al pequeño número de tamaños estándar en el mercado. Se utilizan principalmente como baterías de a bordo para motores de combustión interna y en transmisores, pero también existen baterías power LiFe para modelos con motor eléctrico. Los elementos son fabricados por diferentes empresas tanto en forma de cilindros como de placas. Tensión nominal 3,3 V, tensión de funcionamiento de 2 a 3,65 V.

LiFePO 4 celdas en forma de placa

Conexión de celdas de batería

El voltaje de una sola celda de casi cualquier tipo de batería casi nunca es suficiente para su uso práctico, por lo que las celdas de la batería se agrupan en baterías. La conexión de elementos en serie aumenta el voltaje en proporción al número de elementos. Por ejemplo, seis celdas de NiMh conectadas en serie darán una batería con un voltaje de 1,2 × 6 = 7,2 V. También se practica la conexión de celdas en paralelo, lo que aumenta la capacidad. Por ejemplo, dos celdas de 1000 mAh conectadas en paralelo forman una batería con el mismo voltaje que el voltaje de una celda, pero con una capacidad de 2000 mAh. Para indicar brevemente el tipo de conexión de elementos en una batería, se utilizan designaciones del formulario 3S2P, lo que significa que la batería utiliza seis celdas, conectadas tres en serie y dos en paralelo. Por ejemplo, si se usaron celdas con una capacidad de 1000 mAh y un voltaje de 1,2 V para ensamblar dicha batería, entonces la batería resultante tendrá una capacidad de 2000 mAh y un voltaje de 3,6 V. Las baterías LiPo no usan una conexión en paralelo, por lo que se utiliza una notación abreviada para designarlos, por ejemplo: 1S, 2S, 3S etc.

Más sobre el voltaje de la batería

Las baterías siempre indican su voltaje nominal. Como ya se mencionó, para NiCd y NiMh es 1,2 V por celda, para LiPo 3,7 V, para LiFe 3,3 V. Debe comprender que este es su voltaje promedio, de hecho, el voltaje de una batería completamente infectada es notablemente mayor y gradualmente; disminuye a medida que se descarga, pero de forma no lineal. Curva de descarga de la batería varios tipos diferente, pero casi siempre se puede sentir que cuando la batería está descargada, el coche empieza a conducir peor, ya que velocidad máxima Depende del voltaje de la batería. Esto, por cierto, puede considerarse una de las desventajas de los coches eléctricos frente a los modelos con motor de combustión interna.

Equilibrio de LiPo

Las baterías LiPo son muy sensibles al voltaje de cada celda, pero sus celdas tienden a descargarse de manera diferente. Por ejemplo, una batería 3S puede tener los siguientes voltajes en sus elementos después de la descarga: 3,2 V, 3,5 V, 3,1 V. Una batería de este tipo necesita equilibrio: igualar los voltajes en los elementos de la batería. Para ello, las baterías LiPo disponen de un conector de equilibrio. Todos los cargadores de baterías LiPo también tienen este conector y pueden cargar baterías mientras las equilibran. Cuanto mejor sea la calidad de la batería, menos teóricamente debería haber un desequilibrio de elementos durante su funcionamiento.

Selección de batería

Al elegir una batería, debe guiarse por las capacidades del controlador de velocidad utilizado en el modelo. Las características del regulador indican el rango de voltajes con los que puede funcionar y el tipo de baterías. Exceder el voltaje permitido puede causar que el regulador falle. A menudo, los límites de voltaje utilizados no se especifican en voltios, sino en el número de "latas", por ejemplo, el regulador impermeable Castle Creations Mamba Monster 2 puede usar hasta 6S LiPo o 18S NiMh.

El apoyo del regulador a las baterías LiPo se expresa en la presencia del llamado "corte". El corte evita daños a la batería al evitar que se descargue en exceso. En este caso, el modelo simplemente se detiene abruptamente, mientras que un modelo con un regulador sin corte conducirá cada vez más lento debido a que el voltaje de la batería es demasiado bajo y lo más probable es que la batería se dañe. Si realmente desea utilizar baterías LiPo con un regulador que no tiene función de corte, se recomienda colocar en su conector de equilibrio un indicador especial con alarma sonora, que indicará cuando la batería está baja.

En cuanto a elegir un fabricante de baterías, para un hobby recomendamos utilizar baterías. fabricante chino Turnigy. Son varias veces más baratas que las costosas baterías de marca y compensan completamente su costo. Baterías caras Alta calidad Puede que sólo sea necesario para competiciones serias. Una de las baterías óptimas para usar en buggies y truggies a escala 1/8 con motor de 2200kv es la Turnigy 4000mAh 4S 30C.

¡Atención!¡No olvide comprobar las dimensiones de la batería y el compartimento de la batería antes de comprar! Los tamaños de LiPo son muy diferentes y pueden variar incluso del mismo fabricante dependiendo de la capacidad, el número de latas y la potencia actual.

Doy la bienvenida a todos los que pasaron por aquí. La revisión se centrará, como probablemente ya habrás adivinado, en la conversión competente de la fuente de alimentación de un automóvil radiocontrolado de níquel a litio, teniendo en cuenta todas las muletas anteriores. Este método bastante simple y bastante económico, así que quien esté interesado, será bienvenido bajo el gato...
Actualización, se agregaron varias opciones para proteger la electrónica del modelo RC.

La versión anterior del límite también conocido como fondo:

Hace unos meses publiqué un poco sobre cómo rehacer una unidad de control modelo (máquina de policía) basada en un convertidor elevador MT3608, una placa de carga TP4056 con protección incorporada y una batería de Li-Ion. La idea era simple: el voltaje de la batería se elevaba al nivel requerido mediante el convertidor MT3608, y la bufanda "popular" TP4056 permitía cargar la batería desde cualquier fuente con salida USB. El diagrama de conexión era muy sencillo:


Soldado y fijado con pegamento caliente, se veía así:


Cargar la máquina fue sencillo y cómodo:


Pero durante la operación, surgieron algunas deficiencias, es decir, cuando el consumo de corriente RU del modelo era superior a 1,5 A, la protección funcionó y se cortó la energía por un corto tiempo. Se trataba principalmente de modelos RC serios con motores más o menos potentes. En mi versión, la máquina consumía unos 0,9A como máximo y no hubo averías. Pero con una disminución significativa en el voltaje de la batería, experimenté exactamente la misma situación: durante la carga máxima, la máquina se sacudió. Dado que la máquina no se usaba con frecuencia, la capacidad de la batería incorporada era decente y simplemente era demasiado vago para abordar este tema, todo se dejó como estaba. Ante los primeros síntomas de “contracciones”, simplemente se puso a cargar la máquina. Apareció recientemente tiempo libre y se inventó otra forma de rehacer. En cuanto a costes, es un poco más caro que el anterior, pero tiene algunas ventajas, que se comentarán a continuación.

Como puede ver, las ventajas del litio son obvias, especialmente para su uso en casa, por lo que la revisión tiene sentido.

Brevemente sobre el modelo RU rediseñado:

Así que toma dos

No pisé el mismo rastrillo, así que inmediatamente me decidí por un circuito de dos conectados en serie. Baterías de iones de litio Usando la placa de protección 2S BMS. Las principales desventajas de este esquema son la descarga desigual de las baterías dependiendo de su estado y la baja prevalencia de cargadores para dicha conexión, así como posibles daños a la electrónica del modelo de celda debido a una tensión de alimentación excesiva. La tarifa BMS se requiere aquí, porque... Protege las baterías de la sobredescarga, por lo que recomiendo no descuidarlo. Pero la situación con la carga hoy ha mejorado algo. Hay dos formas sencillas y económicas de cargar una batería de litio 2S:
1) Granja colectiva salvaje en forma de dos tarjetas de carga TP4056 para cada batería y dos adaptadores de red/fuentes de alimentación para cargarlas. Si hay dos adaptadores más o menos normales en el hogar con una salida de 0,5-1A, entonces la opción es bastante adecuada. Tendrá que gastar un poco en bufandas TP4056, pero nuevamente, cargar no será muy conveniente. Si no hay adaptadores de red o fuentes de alimentación disponibles, entonces, como dicen, no vale la pena el esfuerzo y es mejor abandonar este método.
2) Usamos memoria especializada para ensamblajes 2S-3S. Hay muchos de ellos en los sitios ahora; cuestan alrededor de $5. Al mismo tiempo, pueden resultar útiles en el futuro, por ejemplo, para cargar simultáneamente varias baterías de Li-Ion/Li-Pol, para modificar herramientas eléctricas, etc.

Componentes necesarios para la modificación:

Como puede ver, no se requieren componentes costosos:


El cerebro principal del sistema es la placa de protección 2S BMS XWS8232FR4, que cuesta alrededor de un dólar:


No es difícil adivinar que se basa en el mismo controlador Seiko S8232U y mosfet de potencia:


El más caro de todos los componentes es el cargador 2S-3S ImaxRC B3, que cuesta alrededor de 5 dólares:


Es una copia del famoso cargador SkyRC e3, pero con unas características de carga más modestas:


Tengo la versión original y otra, pero en 4S, de la que hablaré y compararé cara a cara en futuros artículos. Por cierto, hay bastantes de estas copias, al menos vi 3 cosas, pero en mi opinión, el circuito es similar.
El siguiente eslabón importante son las baterías. Yo usé Li-Ion baterias panasonic NCR18650BF de Xiaomi PB 10000mah, capacidad 3350mah cada uno:


En esta implementación, es recomendable utilizar bancos modernos de alta capacidad que tengan un umbral de descarga bajo de 2,5 V. Hay bastantes modelos (bancos Sanyo/Panasonic/Samsung/LG de alta capacidad), todo lo que supere los 2800mah suele venir con un umbral de descarga de 2,5V. Folk Sanyo/Samsung 2600mah no son muy adecuados para esta bufanda, porque... tienen un umbral de descarga ligeramente "inflado" alrededor de 2,75 V. Una pequeña dificultad es soldar los cables de alimentación a los contactos de la batería. Si no quiere molestarse en soldar, puede conectar un soporte de una o dos ranuras para f/f 18650, por ejemplo.
Para cargar el futuro modelo RU, necesitará un conector USB (macho y hembra), así como un conector de 3 pines para conectar al cargador. A menudo se encuentra en refrigeradores de CPU. Encontré estos componentes en mi escondite; el “papá” USB mordió el peor cable de carga retorcido:


Todos estos componentes cuestan unos centavos y probablemente se puedan encontrar en el armario.

Prueba de bufanda:

Algunas palabras sobre la bufanda protectora. La conexión es muy sencilla, la única dificultad es que sus dimensiones son pequeñas, por lo que es necesario soldar los cables con cuidado. El diagrama de conexión es el siguiente:


Permítanme explicarles brevemente: el verde indica las conexiones responsables del funcionamiento de la placa y el azul indica los puntos de conexión al cargador. Es recomendable soldar las salidas del cargador directamente a los contactos de la batería, para evitar pérdidas adicionales, pero si esto es imposible, bastará con conectarlo a la placa de protección.
Esta placa es la más simple, por lo que si necesita un análogo, busque en sitios de Internet con el nombre "2S bms" o "Placa de protección de batería de litio 2S Li-ion":


Lo más importante para mí en la bufanda fue el umbral para desconectar la batería. Para ello, construí un pequeño stand. Aquí, la fuente de alimentación Gophert CPS-3010 actúa como una batería, para la cual recientemente hice una batería de iones de litio normal. Cambiando el voltaje a bloque ajustable fuente de alimentación, puede averiguar el umbral de activación exacto de la bufanda. Voltaje de la segunda batería 3,8V:


Si configura el voltaje de salida en 4,2 V en la fuente de alimentación, entonces la salida será de 8 V (4,2 V + 3,8 V), lo que se puede ver en la pantalla izquierda. El multímetro aquí mide el voltaje de salida de la placa 2S BMS. Si configura la fuente de alimentación en 3,8 V, la salida será de 7,6 V (pantalla derecha):


Todo funciona con normalidad. Ahora nos fijamos en el umbral de protección. Al configurar 2.41V, la bufanda continúa funcionando y en la salida el voltaje total de ambas latas (pantalla izquierda), pero en cuanto lo reducimos a 2.4V, la protección se activa y la bufanda apaga el voltaje de salida (derecha). pantalla):


En total, el umbral de protección para cualquiera de las dos baterías es de 2,4V. Por eso escribí que las baterías "populares" de 2600 mAh no son muy adecuadas aquí. Hay un bloqueo, es decir. la bufanda no se “repara” sola. Desafortunadamente, no medí la corriente de protección, pero debería ser de alrededor de 3A.

Montaje directo:

Cuando todos los componentes necesarios estén disponibles, podrá comenzar. En primer lugar, montamos un conjunto 2S de baterías de Li-Ion. Esta es una opción para aquellos a quienes no les conviene la opción con soportes para latas 18650, por ejemplo, debido a las dimensiones. Para ello, pegue dos tiras de cinta aislante en cada batería. Esto es necesario para garantizar la protección contra cortocircuitos, ya que la contracción térmica de las baterías es bastante delgada y puede dañarse. Teniendo en cuenta que los modelos RU suelen estar sujetos a golpes, sacudidas, etc. – el reaseguro no será superfluo. Después de esto, conectamos las baterías con tiras entre sí y las envolvemos con una capa de cinta aislante (puedes usar otros aislantes):


A continuación puedes empezar a soldar los contactos. Ya he descrito cómo hacer esto muchas veces, así que no me repetiré (habrá vídeo detallado en la revisión de la conversión de destornilladores). Soldar no causa ningún daño particular, lo principal es no sostener la punta del soldador durante mucho tiempo y usar un fundente activo, como soldadura o ácido fosfórico. Después, ¡no olvides limpiar la zona de soldadura con alcohol!
A continuación, cogemos el cable, si lo deseas, lo pelamos como en la foto de la izquierda (puedes hacerlo con dos cables) y soldamos entre sí la conexión de las pilas y la entrada de la bufanda. Debería verse así:


No entraré en detalles aquí porque hay muchas opciones. Prefiero la opción cuando las baterías y la tarjeta de protección están juntas, ya que las pérdidas en los cables son mínimas. A continuación, soldamos el cableado restante según el mismo diagrama (ver arriba):


Esto completa el ensamblaje de la batería 2S, pero aún es necesario cargarla de alguna manera. Para hacer esto, usaremos un cargador económico ya preparado, que es un análogo de tres controladores de carga lineales con fuente de alimentación independiente para cada brazo. Dado que el cargador puede cargar conjuntos 2S y 3S (óptimo para Shurik), en el futuro puede resultar útil no solo para cargar modelos RU. Para cargar un conjunto 2S, necesitamos el conector izquierdo:


Para confirmar las mediciones de polaridad:


En reposo, el voltaje salta un poco, pero cuando se carga la batería, el límite es exactamente 4,2 V por celda.
Para una fácil conexión al cargador, soldé un adaptador de un conector USB macho y un conector de tres pines, y aislé el área de soldadura con termorretráctil:


Como el cableado es frágil, envolví todo con cinta aislante para aumentar la resistencia mecánica:


El conector USB hembra está destinado al modelo RU. Para ello haz el agujero correspondiente e introduce el conector USB hasta el tope (el conector tiene topes al final):


Para una fijación más confiable, soldamos tres cables de longitud suficiente y los fijamos con pegamento caliente:


A continuación, uno de los pasos importantes es conectar el conjunto de batería 2S resultante a los contactos del cargador según el diagrama de la sección "Prueba de la bufanda". Aquí seguimos el proverbio: mide siete veces, corta una vez. Verificamos el pinout de todos los conectores y soldamos los cables. No te confundiré con mis “mocos”, porque será diferente para cada uno. Volvemos a comprobar todo y lo conectamos. Si todo va bien, empaquetamos todo el equipo y montamos el modelo RU. Dejamos la propia batería en el compartimento de pilas. Para evitar que la batería se caiga, coloque un plástico de burbujas o un aislante al lado. Lo tengo así:


Abra la puerta de la máquina y conecte el cargador. Si la batería está descargada, el cargador comienza a cargarse y los indicadores se vuelven rojos. Si hay un desequilibrio y una de las dos latas carga más rápido, su carga se detiene y el indicador cambia a verde (pantalla derecha):


Una vez que ambas baterías estén cargadas, todos los indicadores estarán en verde:


Según la experiencia operativa, puedo decir lo siguiente: este cargador económico no está mal, la corriente de carga por hombro es de aproximadamente 900 mA (a 2S), además es posible cargar conjuntos 2S y 3S. Más características detalladas y comparativas con otros modelos, ver futuras reviews.
La implementación de la carga de la máquina resultó ser la misma que en la versión anterior. Para cargar, desliza la puerta y conéctalo, no es necesario desmontar nada:


Ahora sobre las corrientes consumidas.

En modo de espera, la placa de la máquina consume 56ma:


Conducción normal – alrededor de 300ma:


Consumo máximo de corriente – alrededor de 900ma:


Lanzamos, todo vuela. Esta opción No es más complicado que el anterior, pero las características del sistema de control del modelo aumentarán. El único peligro es si los componentes electrónicos del juguete pueden soportar 8,4 V.
Eso es todo para mí...

Anexo 1:

Dado que no todos los modelos RU están diseñados para Alto voltaje fuente de alimentación, luego, si lo desea, puede reducir el voltaje con un excelente convertidor reductor DC-DC:


La única nota es que la resistencia del recortador debe fijarse con barniz o pegamento después del ajuste. Este convertidor tiene dimensiones compactas, alta eficiencia y corriente operativa decente de aproximadamente 3A. También puede encontrar otras opciones de conversión en los sitios. Google "DC-DC renuncia".

La segunda opción, como se señala correctamente en los comentarios, es limitar la corriente de funcionamiento con una resistencia limitadora de corriente simple. Esto es necesario para proteger los motores de una corriente excesiva. Como parece funcionar bien para mí, no cambié nada. Para quienes lo necesiten, ofrezco un pequeño cálculo de la resistencia para mi versión. Para hacer esto, debes decidir las denominaciones:
- U (alimentación) – tensión de alimentación del conjunto. En nuestro caso, que sea de 8V (dos baterías)
- U (eléctrico) – tensión de alimentación de la electrónica de la máquina (modelo RU). En nuestro caso, el estándar era 6V (baterías NiCd de 5 series)
- U (apagado): la diferencia entre la fuente de alimentación "nueva" y la "estándar" antes de la modificación.
- I (esclavo) – corriente límite, es decir máximo para la máquina. En mi versión, la máquina consume 0,9A como máximo. Para proteger los motores, puede configurar, digamos, 0,5 A.
- R (extinción) – resistencia de la resistencia limitadora de corriente (ver cálculo)
- P (apagado) – potencia de resistencia (ver cálculo)

Entonces, calculamos todo según la ley de Ohm: I = U / R
U (apagado) = U (potencia) - U (eléctrico) = 8 – 6 = 2V
R (apagado) = U (apagado) / I (esclavo) = 2 / 0,5 = 4 ohmios
P (apagado) = I (esclavo) * I (esclavo) * R (apagado) = 0,5 * 0,5 * 4 = 1 W

Según los cálculos, necesitamos una resistencia de 4 ohmios con una potencia de al menos 1 W. Es mejor llevarla con una reserva de 5 W para no sobrecalentarse: