Батареи и защита
Батарея — сердце автономного робота. От её выбора зависит и время работы, и то, потянет ли робот моторы, и — что важно в мастерской — насколько всё это безопасно. Разберём, какие бывают батареи и почему у серьёзной батареи обязательно должна быть электронная защита.
Какие бывают батареи
Щелочные (обычные «пальчиковые») — просто и безопасно, но слабоваты по току и одноразовы. Подойдут для самого первого робота, дальше становятся неудобны.
NiMH (аккумуляторные пальчиковые) — перезаряжаемые, безопасные, недорогие. Хороший выбор для учебного робота: прощают ошибки и не требуют особых предосторожностей.
Li-ion (например, элементы 18650) — то, что стоит в ноутбуках и павербанках. Много энергии в небольшом объёме, перезаряжаемые. Требуют аккуратности и защиты.
LiPo — любимец гонщиков и дронов: отдаёт огромный ток, лёгкий, плоский. Но это и самый требовательный к обращению тип — о нём отдельный разговор ниже.
C-рейтинг: почему «энергии много» ещё не значит «потянет мотор»
У батареи есть не только ёмкость (сколько энергии запасено), но и максимальный ток отдачи — сколько она способна отдать в моменте. Это разные вещи. Батарея может хранить много энергии, но не уметь отдавать её быстро — и тогда при старте моторов напряжение просядет, а робот перезагрузится.
Способность отдавать ток описывают C-рейтингом. Практический вывод простой: под мощные моторы нужна батарея, которая умеет отдавать большой ток, а не только хранить много энергии. Вернись к бюджету мощности, посмотри на пиковый ток моторов — батарея должна выдавать его с запасом.
BMS — защита, без которой нельзя
Li-ion и LiPo не прощают трёх вещей: перезаряда, переразряда и короткого замыкания. Любая из них портит батарею, а в худшем случае приводит к возгоранию. Поэтому такие батареи снабжают платой защиты — BMS. Она следит за напряжением и отключает батарею, если что-то пошло не так, а в сборках из нескольких элементов ещё и балансирует их — держит на одинаковом уровне.
Безопасное обращение с LiPo
LiPo даёт лучшие характеристики, но требует уважения. Правила простые, и в мастерской они обязательны:
Работа с LiPo в мастерской.
- Заряжать только специальным зарядным устройством для LiPo и не оставлять без присмотра.
- Не заряжать вздутую, пробитую или деформированную батарею — такую сразу выводят из эксплуатации.
- Хранить и заряжать в несгораемом пакете или контейнере.
- Не замыкать выводы, не пробивать корпус, не перегревать.
- О любом вздутии или запахе немедленно сообщать преподавателю.
Выбор для нашего робота
Бюджет разведчика — около 1 А в движении, с пиками на старте моторов. Для учебной сборки разумно взять NiMH или Li-ion с защитой ёмкостью порядка 2000–2500 мА·ч: это даёт пару часов работы и достаточный запас по току. LiPo здесь избыточен — его берут, когда критичны вес и предельная отдача, как на дроне, и когда есть навык безопасного обращения.