Paso 2: batería
Una batería eléctrica es una fuente de tensión o, más formalmente, fuente de energía eléctrica. La batería proporciona energía eléctrica por la reacción química interna. La batería es un dispositivo terminal dos. Uno es llamar al terminal positivo (+ V) y otro es el terminal negativo (-V) o tierra. Generalmente las baterías son de dos tipos.
- Primaria
- Secundaria
Baterías primarias se utilizan una vez y desechadas. Baterías secundarias puede ser descargadas y recargadas varias veces. Las baterías vienen en muchas formas y tamaños, desde las células miniatura utilizados audífonos y relojes de pulsera para bancos de baterías del tamaño de las habitaciones que proporcionan energía de reserva para centrales telefónicas y centros de datos de computadora. Según batería batería química puede ser de muchos tipos. Varios tipos comunes de la batería utilizada en el proyecto de robótica y tecnología se discuten a continuación.
1,5 batería de V
Diverso tamaño 1,5 V batería están disponibles. Los tamaños más comunes son AA y AAA. Rango de capacidad es de 500 a 3000 mAh.
3 celda de moneda de litio V
Las células en forma de moneda son delgadas en comparación con su diámetro. Todas estas células de litio son clasificadas nominalmente de 3 voltios (carga), con tensión de circuito abierto aproximadamente 3,6 voltios. Capacidad puede muy de 30 a 500 mAh. Utilizado extensivamente en dispositivo portátil por su pequeño tamaño.
Alcalina
Estas baterías no son recargables y podrían ser utilizadas en pequeños robots.
Níquel Metal hidruro (NIMH)
Estas baterías, tiene una alta densidad de energía y se puede cargar rápidamente. Otra característica importante es el precio. Las baterías de NIMH son baratas para su tamaño y capacidad. Este tipo de batería se utiliza con frecuencia en aplicaciones robóticas.
3.7 V Iones de litio y polímero de litio
De iones de litio y las baterías de polímero de litio son recargables. Tienen alta capacidad de descarga, alta densidad de energía, alta capacidad y pequeño tamaño. Batería de polímero de litio se utilizan extensivamente en robótica y proyecto RC. Energía específica de la batería de Li-poly es 100 – 265 W·h/kg.
Batería de 9 V
Batería de nueve voltios en su forma más común fue introducida para las primeras radios de transistor. Tiene forma de prisma rectangular con bordes redondeados y un conector polarizado cierre en la parte superior. Todos ellos tienen una forma rectangular; las dimensiones son altura 48,5 mm, longitud 26,5 mm, ancho 17,5 mm (o 1.9" x1.0"x0.68"). Ambos terminales están en un extremo y sus centros son 1/2 pulgada (12.7 milímetros) aparte. Capacidad es de alrededor de 600 mAh.
De plomo
Las baterías de plomo ácidas son las baterías de workhorse de la industria. Son increíblemente baratos, recargable y fácilmente disponible. Las baterías de plomo se utilizan en maquinaria, UPS (fuente de alimentación ininterrumpida), robótica y otros sistemas donde se necesita mucha potencia y peso no es tan importante. Las baterías de plomo vienen en celdas de 2V, que significa que puede tener una batería con un número par de voltios. Los voltajes mas comunes son 2V, 6V, 12V y 24V.
Conexión en paralelo la serie de la batería
Baterías pueden conectarse en serie o en paralelo. Cuando se conecta en serie aumenta el nivel de tensión y cuando se conecta en paralelo aumenta la capacidad actual.
Dos cosas importantes de la batería:
Capacidad de la batería: Capacidad de la batería es una medida (típicamente en Amp-hr) de la carga almacenada por la batería y está determinada por la masa de material activo dentro de la batería. La capacidad de la batería representa la máxima cantidad de energía que puede extraerse de la batería bajo ciertas condiciones especificadas. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento real de energía de la batería puede variar considerablemente de la capacidad, "nominal" como la capacidad de la batería depende de la edad y antecedentes de la batería, la carga o descarga de los regímenes de la batería y la temperatura.
Capacidad de la batería se mide en o vatios-hora (Wh), kilovatios-hora (kWh), amperios (Ahr) o miliamperios hora (mAh). Un watt-hora es la tensión (V) que la batería proporciona multiplicado por cuanta corriente (amperios) la batería puede prever cierta cantidad de tiempo (generalmente en horas). Voltaje * amperios * horas = Wh. Puesto que el voltaje es bonito mucho fijo para un tipo de la batería debido a su química interna (alcalinas, litio, plomo ácido, etc.), a menudo solamente los amperios * medición de la hora se imprime en el lado, expresado en Ah o mAh (1000mAh = 1Ah). Para obtener Wh, multiplique la Ah por la tensión nominal. Por ejemplo, permite decir que tenemos una pila de 3V nominal con capacidad 1Amp por hora, por lo tanto tiene 3 Wh de capacidad. La capacidad de la batería será mejor con las corrientes de drenaje inferiores. Para determinar la duración de la batería, dividir la capacidad de la carga de corriente para obtener las horas de vida. Un circuito que atrae a 10 ma alimentado por una batería de 9 voltios rectangular funcionará sobre 50 horas: 500 mAh 10 mA = 50 horas.
En muchos tipos de baterías, la energía completa almacenada en la batería no puede ser retirada (en otras palabras, la batería no puede ser totalmente descargada) sin causar daños graves y a menudo irreparables a la batería. La profundidad de descarga (DOD) de una batería determina la fracción de energía que puede ser retirada de la batería. Por ejemplo, si el DOD de una batería viene dada por el fabricante como el 25%, entonces sólo el 25% de la capacidad de la batería puede utilizarse por la carga.
Las tarifas de carga y descarga afectan a la capacidad nominal de la batería. Si la batería se está descargando muy rápidamente (es decir, la corriente de descarga es alta), entonces se reduce la cantidad de energía que puede extraerse de la batería y la capacidad de la batería es menor. Alternativamente, es la batería es descargada a un ritmo muy lento con una corriente baja, puede extraer más energía de la batería y la capacidad de la batería es mayor. Por ejemplo, una celda de moneda adecuado para 1 Ah realmente no puede dar 1 amperio de corriente durante una hora, de hecho aun no puede proporcionar 0.1 Amp sin extendiendo demasiado a sí mismo. Su decir como un ser humano tiene la capacidad de hasta 30 millas de viaje: por supuesto, correr 30 millas es mucho diferente de caminar! Asimismo, una célula de la moneda de 1Ah no tiene problema proporcionando un 1mA para 1000 horas, pero si se intenta extraer 100mA, te dura mucho menos de 10 horas.
La temperatura de una batería también afectará la energía que puede extraerse de él. En temperaturas más altas, la capacidad de la batería normalmente es mayor que a temperaturas más bajas. Sin embargo, intencionadamente elevar la temperatura de la batería no es un método eficaz para aumentar la capacidad de la batería, esto también disminuye la duración de la batería.
Tasa de C: La carga y descarga de corriente de una batería se mide en tasa de C. Baterías más portables, con la excepción de la de plomo, se han medido a 1 C. Una descarga de 1C dibuja a una corriente igual a la capacidad nominal. Por ejemplo, una batería nominal de 1000mAh permite 1000mA durante una hora si descarga a ritmo de 1C. La misma batería descargada en 0,5 C proporciona 500mA durante dos horas. A 2C, la misma batería ofrece 2000mA durante 30 minutos. 1C se refiere a menudo como una descarga de una hora; 0.5C sería dos horas y un 0.1C una descarga de 10 horas.
La capacidad de una batería se mide comúnmente con un analizador de la batería. Si la lectura de capacidad del analizador se muestra en porcentaje de valor nominal, 100 por ciento se muestra si 1000mA puede obtenerse durante una hora de una batería que tiene una potencia de 1000mAh. Si la batería dura sólo 30 minutos antes del corte, está indicado el 50 por ciento. Una batería nueva a veces proporciona más de 100 por ciento capacidad. En tal caso, la batería tiene conservador y puede aguantar un tiempo de descarga que el especificado por el fabricante.
Índice de carga es a menudo denotado como C o C-tasa y significa una tasa de carga o de descarga igual a la capacidad de una batería en una hora.
Un cargador de baterías puede especificarse en términos de la capacidad de la batería o C; un cargador clasificado C/10 devuelve la capacidad de la batería en 10 horas, un cargador clasificado en 4 C cargar la batería en 15 minutos. Carga muy rápido las tasas, 1 hora o menos, generalmente requieren el cargador para vigilar cuidadosamente los parámetros de la batería como el voltaje terminal y la temperatura para evitar sobrecargas y daños a las células.
Cómo se miden las baterías
Tamaño
Esto es bastante directo, ¿qué tamaño tienen las baterías? Las baterías de plomo ácidas no te mucho más pequeñas que las baterías C-cell. Las células de la moneda no te mucho más grandes que un cuarto. También hay tamaños estándar, tales como AA y 9V que puede ser deseable.
Peso y densidad de energía
Este es un problema de rendimiento: mayor calidad (y más caras) baterías tendrá una mayor densidad de energía. Si el peso es una parte importante de tu proyecto, tienes que ir con una batería más ligera, de alta densidad. A menudo esto se expresa en Watts-hora por kilogramo.
Precio
Precio es más o menos proporcional a la densidad de energía (usted paga más por una densidad más alta) y proporcional a la capacidad de poder (usted paga más por más capacidad). Más energía que desea en un paquete más pequeño, más ligero más tienes que pagar.
Tensión
El voltaje de una célula de la batería está determinado por la química que se utilizan en el interior. Por ejemplo, son de todas las pilas alcalinas 1, 5V, plomo todos es 2V y lithiums son 3V. Las baterías se pueden hacer de varias celdas, por ejemplo, rara vez verás una batería de plomo 2V. Generalmente están conectados juntos en hacer una batería de 6V, 12V o 24V. Asimismo, más electrónica usa alcalinas múltiples para generar el voltaje que necesitan para funcionar. No olvidemos que la tensión es una medida 'nominal', un "1.5V" AA batería realmente comienza en 1.6V y luego rápidamente baja a 1.5 y luego lentamente se desplaza hasta 1.0V, momento en el que la batería se considera 'muerta'.
Reutilización
Algunas baterías son recargables, generalmente pueden ser recargado cientos de veces.
¿Qué batería es ideal para su proyecto?
Verás que hay muchos tipos de batería y muchos tipos de químicos de la batería, por lo que no es fácil decidir que solución es mejor para su proyecto. Si tu proyecto es muy hambrientos de poder como grandes sistemas de sonido y proyectos motorizados puede seleccionar batería de plomo. Si usted quiere construir proyectos usables y potencia necesaria pequeña puede seleccionar celda de moneda de litio. Para cualquier proyecto de portátil de peso ligero que necesita moderada potencia puede seleccionar batería ion de litio. También puede elegir más barato níquel Metal hidruro (NIMH), un poco más pesado en peso en comparación con la del Li-ion. Si te gusta hacer potentes RC quad copter o como que probablemente Polymer(LiPo) de Ion de litio sería la mejor opción para usted porque estas baterías tienen dimensiones pequeñas, es ligero en comparación con otros tipos de baterías, puede recargar muy rápidamente y tiene una alta corriente de salida.
Si su batería necesita ser reemplazable por el usuario debe seleccionar universal batería AA, AAA y 9V. Si usted requiere 5V batería puede usar 3 pilas AAA o AA alcalinas (4.5V) o 4 células de NiMH (4.8V). Asegúrese de que el dispositivo funcionará a estas tensiones ligeramente inferiores (probablemente lo hace la mayoría).
¿Quieres tus pilas recargables que duran mucho tiempo?
Utilice un cargador de alta calidad que cuenta con sensores para mantener la correcta carga y cargando lenta. Un cargador barato a matar sus células.
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