로봇 및 로봇 설계용 배터리 유형

소개:

로봇에 적합한 배터리 시스템을 선택하는 것은 각 유형마다 다른 유형의 배터리가 필요하기 때문에 필수적입니다. 일부는 더 작은 크기가 필요한 반면 다른 일부는 더 큰 크기가 필요할 수 있습니다. 그런 다음 배터리의 종류에 대해 이야기합니다. 다음은 로봇용 배터리 시스템 유형에 대한 자세한 안내입니다.

배터리 유형:

우리의 주요 초점은 충전식 배터리이며 아마도 머리에 떠오르는 첫 번째 이름은 '리튬 배터리'입니다. 가장 일반적으로 사용되는 충전식 배터리. 예산 이하의 것을 원한다면 납산 배터리가 적합하거나 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 배터리로 갈 수 있습니다. (비충전식 배터리는 장기적으로 볼 때 어느 쪽이든 상당히 비쌉니다.)

1. 납산 배터리

납산 배터리는 일반적으로 저렴하고 대용량도 제공됩니다. 엄청난 전력이 필요하지 않지만 많은 에너지 용량이 필요한 더 큰 플랫폼에서 찾을 수 있습니다. 태양광 발전 시스템, UPS 등에서 찾을 수 있습니다. 그러나 이들은 6V 및 12V 단위로만 사용할 수 있으며 매우 무겁고 중량 단위당 용량이 낮습니다. 또한 충전하는 데 더 오랜 시간이 걸리고 보관할 경우 용량이 줄어듭니다.

2. 니켈 금속 수소화물 배터리

납산 배터리보다 저렴하지만 더 가벼운 옵션을 원한다면 니켈 금속 수소화물 배터리가 적합합니다. 내부 저항이 낮고 중량 대비 전력비가 우수하여 리튬 기반 전지보다 훨씬 안전합니다. 에어소프트건, 값싼 장난감, AA/AAA 교체품, 디지털 카메라 등에서 찾을 수 있습니다. 단점은 더 높은 자체 방전(NiCd보다 약 50% 높음)이 있습니다. 또한 서비스 수명이 제한되어 있으며 과충전을 잘 흡수하지 않습니다.

3. 리튬 이온 전지

리튬 이온 전지는 상대적으로 안전하고 에너지 밀도가 높기 때문에 더 많은 전력을 소비하면서 충전 사이에 더 긴 시간이 필요한 전자 장비에 적합합니다. 자체 방전율도 낮고 매우 가볍습니다. 그들은 휴대 전화, 랩톱 및 태블릿 등과 같은 전자 장치에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 그러나 한 가지 주요 단점은 비용입니다. 즉, 비용이 많이 들고 노화도 겪습니다. 또한 과충전 및 방전으로부터 추가 보호가 필요합니다.

4. 리튬 폴리머 배터리

리튬 폴리머 배터리는 일반적으로 가볍고 균형 플러그와 주 전원 플러그가 있는 단일 셀 모음인 패키지 형태로 제공됩니다. 그들은 필요한 용도에 따라 다양한 전압에서 사용할 수 있습니다. 전투 로봇, RC 비행기, 드론, 노트북, 휴대폰에서도 찾을 수 있습니다.

그러나 조심스럽게 다루지 않으면 매우 위험할 수 있음을 명심하십시오. 그것들은 적절하게 보관되고 유지되어야 합니다. 가격이 상당히 비쌀 수도 있습니다.

이제 당신이 알아야 할 몇 가지 배터리 사양에 대해 논의하겠습니다.

배터리 등급:

모든 배터리에는 암페어시 또는 밀리암페어시 단위의 정격 전압 및 용량 정격 목록이 함께 제공됩니다. 일부는 방전 전류 등급(C-등급) 또는 버스트 전류 등급도 제공됩니다.

5. 리튬 폴리머 배터리 등급

• 전압/셀 수:

LiPo 배터리에는 직렬(S) 및 병렬(P) 셀이 포함됩니다. 기본 셀은 1S로 레이블이 지정되며 레이블이 지정되지 않은 경우 자동으로 1S로 간주됩니다. 즉, 일련의 단일 셀 세트입니다. LiPo 셀의 공칭 전압은 3.7V이므로 셀이 "2S", 즉 두 개의 셀이 직렬로 연결된 경우 전압은 7.4V가 됩니다. 마찬가지로 5S 팩의 경우 18.5V가 됩니다.

• 용량 및 C 등급:

용량은 배터리가 얼마나 많은 전력을 보유할 수 있는지를 나타내는 반면 'C 등급'은 배터리에 손상을 주지 않고 안전하게 방전될 수 있는 배터리의 속도를 나타냅니다. 오늘날 찾을 수 있는 대부분의 배터리에는 두 가지 C 등급, 즉 연속 등급과 버스트 등급이 있습니다(버스트 등급은 연속이 아닌 10초 버스트에만 적용 가능).

25C/40C로 표시된 1000mAh 배터리 팩이 있다고 가정해 보겠습니다. 25A 연속 또는 40A 버스트(보통 몇 초에서 최대 10초 동안)를 처리할 수 있는 용량이 있습니다. 이러한 등급은 더 큰 용량에서 떨어지는 경향이 있습니다. 50 이상의 C 등급은 1000mAh 미만의 배터리에 일반적입니다. 일반적으로 500mAh 75C/150C 배터리는 37.5A 연속 및 75A 버스트를 처리할 수 있습니다.

어떤 전압, 용량 및 전류가 필요합니까?

배터리 시스템의 전압을 모터가 작동할 전압과 일치시켜야 합니다. 용량은 단순히 배터리 수명을 결정하는 데 도움이 됩니다. 그리고 방전 용량 또는 전류는 기본적으로 부하 상태에서 모든 모터가 끌어들이는 전류의 총합입니다.

고정식 프로젝트용 배터리

프로젝트가 정지된 경우에도 AC 전류 공급보다 배터리를 선택해야 하는 몇 가지 이유가 있습니다.

• 전기 소음:

이것은 일반적으로 깨끗한 전원 공급 장치에서는 발생하지 않지만 DIY 프로젝트에서 작업하는 경우 프로젝트를 방해하는 배경 소음에 직면하게 될 것입니다. 반면에 배터리는 깨끗하고 안정적인 DC 전원을 공급합니다. 또한 조정되지 않은 전압 강하를 처리할 필요도 없습니다.

• 현재 용량

50A 모터에 12V AC-DC 전원을 공급하려면 50A보다 훨씬 더 큰 전원이 필요합니다. 그리고 모터가 5분의 1에서만 작동하더라도 짧은 시간 동안 75-100A를 처리할 수 있는 더 큰 공급 장치도 있습니다. 대신에 더 저렴한 전원 공급 장치와 함께 110A 이상의 버스트 정격 LiPo 배터리를 선택할 수 있습니다.

• 전력 제한

전력 제한은 국가마다 다릅니다. 예를 들어 미국에서는 120V 전원에서 대부분의 벽면 콘센트가 소켓의 최대 전력을 1800W로 가져오는 15A 차단기에 연결됩니다. 반면에 가전제품은 일반적으로 1500W의 연속 전원 공급으로 제한됩니다.