Accus
ACCU's
Een auto heeft rubber banden. Rubber geleidt geen elektriciteit. Een auto heeft daarom zijn eigen energievoorziening nodig. In miniatuur is een accu daarvoor het handigst, maar welk type kies je? Er zijn uiteraard meer mogelijkheden, maar we beschouwen hier 3 types:
- De 'gewone' Alkaline batterij
- De NiMH accu
- De LiPo accu
De 'gewone' Alkaline batterij
Het is uiteraard geen echte accu, maar de normale Alkaline batterij kan in bepaalde gevallen best een handige keuze zijn. Sommige bussen van Faller hebben een normale AAA batterijhouder en in veel vrachtauto's is voldoende plaats om zelf een AAA batterijhouder voor bijvoorbeeld 2 cellen te plaatsen. Aangezien Alkaline batterijen niet oplaadbaar zijn is een batterijhouder uiteraard noodzakelijk. En als je die batterijhouder toch eenmaal gemonteerd hebt, kun je zelfs nog de keuze maken om er, afhankelijk van de situatie, in het ene geval NiMH accu's in te stoppen en in het andere geval Alkaline batterijen.
Voordelen
- Nauwelijks zelfontlading bij langdurige opslag (dus handig bij incidenteel gebruik)
- Geen oplaadtijd (vervangen), dus handig bij zeer intensief gebruik, bv op beurzen (helemaal als je dan een voorraadje AAA NiMH's achter de hand hebt)
- Geen laadplug en/of laadvoorziening noodzakelijk
- Geen kans op defect of slijtage bij te ver ontladen
- Relatief lange gebruiksduur per lading
- Beperkte kortsluitstroom, dus relatief veilig
Nadelen
- Duurder bij intensief gebruik (te ondervangen door dan NiMH's te gebruiken)
- Alleen bruikbaar in voertuigen met voldoende ruimte
De NiMH accu
De meeste voertuigen worden standaard geleverd met een NiMH accu. De NiMH heeft inmiddels in veel toepassingen de functie van het oude werkpaard, de NiCd overgenomen. De NiMH kent een redelijke verhouding tussen capaciteit en gewicht/volume en is tamelijk robuust. De NiMH is redelijk geprijsd. Hij kan redelijk goed tegen overladen en kan ook wel eens een keer te ver ontladen worden zonder meteen stuk te gaan. De NiMH kent enig geheugeneffect, maar dit kan in de regel goed ongedaan worden gemaakt door de cellen een keer helemaal te ontladen en weer volledig op te laden. Aan het feit dat het woord "redelijk" hierboven vaak voorkomt kun je opmaken dat het een type accu is zonder extreme eigenschappen voor algemeen gebruik, goed bruikbaar in middelgrote tot grote voertuigen.
Voordelen
- Relatief robuust
- Kan met een eenvoudige lader geladen worden
- Snelladen mogelijk met speciale lader (tot 1C is gangbaar)
- In veel verschillende formaten en vormen beschikbaar
- Tevens beschikbaar als AAA cel (dus bruikbaar in batterijhouders)
Nadelen
- 1,2V per cel. Meestal dus 2 cellen nodig (MCCdec02 werkt ook met 1 cel).
- De kleinste exemplaren ('knoopcellen') hebben in het algemeen een matige kwaliteit en beperkte levensduur.
De LiPo accu
LiPo's worden niet zelden aangeprezen als de onbetwistbare, ideale accu voor in voertuigen. Hoewel de LiPo een aantal duidelijke voordelen kent is de keuze naar mijn persoonlijke mening toch een stuk genuanceerder.
Voordelen
- Relatief veel energie bij kleine afmetingen en een laag gewicht.
- 1 Cel levert 3,7V, dus 1 cel is in al onze gevallen voldoende.
- Lage zelfontlading.
- Kan zeer goed snelgeladen worden (minder dan een uur).
- Geen geheugeneffect. Kan dus gerust weer geladen worden voordat hij leeg is.
- Relatief groot aantal laad/ontlaadcycli (lange levensduur).
- In vele bouwvormen (afmetingen) beschikbaar.
Nadelen
- Kan zeer veel stroom leveren, tot wel 20C. Hoewel dit meestal als een voordeel wordt genoemd vind ik het voor deze toepassing een nadeel. De piektromen die zelfs de kleinste LiPo kan leveren gaat elke normale behoefte van elk voertuig te boven en kortluiting van een LiPo kan leiden tot kortsluitstromen van tientallen Amperes die leiden tot het volledig uitbranden van je voertuig in luttele seconden. Beveiliging met bv een Picofuse is daarom zeer aan te bevelen.
- Grote kans op defect bij overladen. Een speciale LiPo acculader is noodzakelijk.
- Raakt nagenoeg zeker defect bij te ver ontladen. Er ontstaat dan tevens kans op interne kortsluiting in de accu en dientengevolge kans op oververhitting.
- Eén cel levert een spanning van ca 3,7V. Kleine voertuigen hebben meestal een motor die gemaakt is voor een bedrijfsspanning van 1V tot 1,5V. De MCC decoder kan de 3,7V met PWM prima terugregelen tot een goede snelheid, maar bij de maximale schaalsnelheid van de auto is de aansturing dan nog steeds minder dan 50%. Dit leidt tot grotere piekstromen door de motor en meer stoorsignalen.
Nog iets over capaciteit van accu's
De capaciteit van een accu wordt uitgedrukt in (m)Ah (milli)Ampere*uur. Dat is de stroom die de accu kan leveren gedurende 1 uur. De laadstroom en ontlaadstroom wordt normaliter uitgedrukt in verhouding tot de capaciteit. Bv:
- 1C: Deze stroom kan de accu leveren gedurende 1 uur
- 0,1C: 10% van de stroom 1C, die kan de accu leveren gedurende 10 uur
- 10C: 10x de stroom 1C, die kan de accu leveren gedurende 6 minuten
Bij een 500mAh accu is de stroom 1C dus 500mA Een LiPo heeft een nominale accuspanning van 3,7V. Een NiMH accu heeft een nominale spanning van 1,2V. De in de accu opgeslagen energie is spanning x stroom x tijd, ofwel de nominale spanning x de capaciteit van de accu in Ah. Hieruit volgt dat een LiPo accu van 150mAh een hoeveelheid opgeslagen energie heeft die gelijk is aan die van een 3,7 / 1,2 x 150mAh = 460mAh NiMH accu. Ofwel, je kunt 2 NiMH cellen van elk 230mAh vervangen door een LiPo cel van 150mAh met behoud van actieradius. Let op: Dit gaat op als je rijdt met een MCC decoder, die efficient kan omgaan met het spanningsverschil tussen beide accu's. Als je hetzelfde zou doen in een analoge Faller auto, dan moet je de hogere spanning voor de motor terugbrengen naar de oorspronkelijke 2,4V. Doe je dat met diodes of weerstanden, dan verbrand je het spanningsverschil in de vorm van warmte en gaat dat deel van de energie dus feitelijk gewoon verloren.