Quel est le type de batterie rechargeable le plus efficace compte tenu de la taille / poids / Ah?


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Je cherche à construire un robot de planeur sous-marin qui devra rester autonome pendant de longues périodes, voire des mois. La consommation d'énergie devrait être minimale, et je pense à inclure une certaine forme de dispositif de charge (comme un chargeur solaire), mais j'aimerais également que la capacité de la batterie soit suffisamment grande, donc je n'ai pas vraiment besoin de m'inquiéter à ce sujet. Une grande consommation de courant n'est pas vraiment nécessaire, mais la batterie a besoin de maintenir sa charge efficacement pendant de longues périodes. Étant donné qu'il s'agit d'un véhicule sous-marin, le poids et la taille sont également une préoccupation.

Le coût n'est pas trop un problème, tant qu'il est dans le cadre d'un projet d'amateur.

Je cherche à comprendre les avantages et les inconvénients de chaque technologie (Plomb acide, LiPo, NiCad, pile à combustible?), Afin que je puisse décider quel type de batterie serait le mieux adapté à mon objectif. En tant que tel, je regarde la technologie de la batterie plutôt que la recherche d'une recommandation d'achat spécifique.


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Je pense que c'est essentiellement une recommandation d'achat. Il serait préférable de se demander quelles caractéristiques d'une batterie en font un bon choix.
jonsca

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Je ne suis pas d'accord, il demande quel type de batterie, pas de marque etc. Ces types ont des caractéristiques assez différentes, mais malheureusement je ne suis pas un expert en la matière et je ne suis pas en mesure de vous donner une bonne réponse.
bit-pirate

@bit Dans le contexte de SE, le mot "recommandation d'achat" n'est pas nécessairement utilisé pour des questions commerciales. Celui-ci est le shopping limite, IMO, car il spécifie des contraintes correctes.
Manishearth

@berry gardez à l'esprit que LiPo explose / prend feu / etc s'il est court-circuité, alors soyez extrêmement prudent près de l'eau ...
Manishearth

@MarkBooth Merci pour cela, yup je suis d'accord pour que ce soit plus clair!
berry120

Réponses:


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La meilleure technologie de batterie couramment disponible en termes de densité de puissance par rapport au poids, et à un coût raisonnable, est LiPo.

Je recommanderais probablement les batteries LiFePO4. LiFePO4 sont un peu plus chers que LiPo pour les mêmes wattheures et pèsent un peu plus, mais ils tiennent mieux la charge, ils vieillissent beaucoup mieux et ils peuvent être rechargés cinq à dix fois plus que les batteries LiPo avant de perdre leur capacité.

Pour ces deux types de batteries, si le poids est important, vous pouvez concevoir le "boîtier de batterie" comme faisant partie de votre robot, et acheter des cellules qui ne sont que la chimie enfermée dans un plastique isolant mince, et construire votre propre batterie à partir de ces cellules pour insérez une cavité de forme personnalisée dans votre robot. Assurez-vous de protéger la batterie contre une surcharge / décharge excessive, car cela pourrait endommager la batterie si vous ne le faites pas. LiPo peut même prendre feu lorsque vous le faites, contrairement à LiFePO4.


Génial, merci pour cela - en particulier LiFePO4, pas quelque chose dont j'avais entendu parler mais maintenant, jetez un œil!
berry120

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La surcharge des cellules et la protection contre les décharges, et en particulier l'équilibrage des cellules, sont des considérations TRÈS importantes si vous essayez de construire votre propre batterie. Surtout avec LiFePO4 qui sont potentiellement dangereux est maltraité. Les considérations de confidentialité du travail de jour restreignent davantage ma réponse!
Andrew

Je travaille sur des AUV depuis quelques années et j'utilise LiPO En ce qui concerne le poids et le temps de charge, ce sont des superstars. Mais leur durée de vie de charge n'est pas vraiment grande. LiFePO4 semble être une excellente alternative
user1101791

LiPo peut même prendre feu lorsque vous le faites, contrairement à LiFePO4. Je ne suis pas d'accord!
Andrew

J'apprécierais des liens vers des ressources crédibles montrant que LiFePO4 prend feu dans des conditions d'abus "normales". Oui, si vous forcez beaucoup trop d'énergie au-delà de la fin de charge, toute batterie se réchauffera et le fera suffisamment, et le boîtier prendra feu si rien d'autre. Mais un hot dog aussi dans ces conditions :-)
Jon Watte

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En tenant compte de la taille / du poids / Ah, les piles à combustible et les micro-turbines ont une énergie par kilogramme et (avec des combustibles liquides) une énergie par litre qui est un ordre de grandeur mieux que n'importe quelle batterie.

En particulier, j'entends toujours dire que les piles à combustible au méthanol liquide sont "relativement pratiques". a b c d e . Et j'ai entendu dire que Hyuk Kim et Seungdoo Park ont ​​construit un prototype de pile à combustible diesel .

Les microturbines prototypes sont également prometteuses. a b

Hélas, les piles à combustible et les micro-turbines (ainsi que certaines batteries à haute densité d'énergie telles que le zinc-air) ne sont pas vraiment conçues pour les véhicules sous-marins - elles sont conçues pour respirer de l'air.


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Les batteries au lithium-ion polymère sont probablement votre meilleur choix.

  1. Ils présenteront le moins d'interférences magnétiques (suivis des alcalins ... NiCD interfère le plus).
  2. Contrairement aux cellules lithium-ion classiques (qui sont généralement rondes), celles-ci s'empileront bien.
  3. J'espère que vous vérifierez le manuel avant d'essayer - beaucoup d'entre eux sont tolérants à la pression. Je connais des laboratoires AUV qui mettent juste des piles de batteries de la taille d'un téléphone portable dans des boîtes rectangulaires remplies d'huile (pour la compensation de pression) et vont avec. Par exemple, les batteries d'Autosub 6000 - d'une profondeur nominale de 6000 mètres, sans l'aide d'un boîtier de pression cylindrique ou sphérique: Bloc-batterie à compensation de pression ( http://www.thesearethevoyages.net/jc44/autosub6000_page1.html ). Pour les autres technologies de batterie, vous devrez décider comment les emballer dans votre boîtier sous pression, ce qui peut être un peu plus compliqué.
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