Kompendium wiedzy o akumulatorach, czyli co o zasilaniu swojej repliki każdy ersoftowiec wiedzieć powinien.
Odpowiednie źródło zasilania to niezbędny element każdej repliki typu AEG. Na rynku dostępnych jest wiele różnych modeli akumulatorów. Czym różnią się one od siebie, jakie są ich zalety i wady? Jak należy jest prawidłowo eksploatować? Wreszcie, czym kierować się wybierając akumulator do naszej repliki? Odpowiedzi na te pytania znajdziesz poniżej.
Budowa
Każdy akumulator, niezależnie od jego typu składa się z kilku elementów. Podstawowym z nich są ogniwa (cele), połączone ze sobą równolegle bądź szeregowo i zabezpieczone najczęściej przez folię, lub twarde plastikowe opakowanie. Szeregowy sposób łączenia (oznaczany literą S) pozwala uzyskać z całego pakietu większe napięcie, równoległy (oznaczany literą P) zaś większą pojemność. Akumulatory używane w airsofcie najczęściej składają się z ogniw połączonych szeregowo. Przykładowy pakiet Li-Po 3S oznacza więc akumulator złożony z 3 ogniw połączonych szeregowo.
Kolejnymi składowymi elementami całego pakietu są przewody połączeniowe i wtyczka (konektor). Niektóre typy akumulatorów np. Li-Po są również wyposażone w dodatkową złączkę serwisową (wtyk balansera, najczęściej JST-XH lub XST-EH).
Typy konektorów
W airsofcie spotykane jest kilka typów wtyczek łączących akumulatory z replikami. Najstarszymi i najpopularniejszymi są wtyki typu Tamiya, występujące w dwóch wersjach - małej (small) i dużej (large).
Niestety, wtyki te mają szereg wad. Są za mało wytrzymałe do użycia z silnymi akumulatorami, mocowanie przewodów jest dość niestabilne, jak również zabezpieczający przed samoistnym wypięciem zatrzask często ulega uszkodzeniu. Ponadto rozmiar wtyczek typu dużego jest zdecydowanie zbyt pokaźny.
Wad tych pozbawione są konektory typu Deans (T-Connector, T-Deans), stające się powoli następnym nieformalnym standardem. Przewody są do nich lutowane, co zapewnia pewne mocowanie. Cechują się również dużą powierzchnią styku, co zapewnia bezproblemowe przewodzenie wysokich prądów oraz niski opór. Wadą konektorów tego typu jest czasami utrudnione rozpinanie, oraz dość uciążliwe lutowanie przewodów.
Czasem możemy również spotkać się ze złączkami typu XT-60 (np. w akumulatorach Li-Po Turnigy), czy wtykami „bananowymi” (najczęściej pakiety o dużej pojemności). Również sprawdzą się one w typowych dla airsoftu zastosowaniach, jednakże są zdecydowanie mniej popularne niż wtyki Tamiya czy T, co może być utrudnieniem, np. w przypadku konieczności pożyczenia pakietu.
Możemy spotkać się również z innymi typami konektorów, lecz ze względu na ich znikomą popularność w ersofcie nie ma potrzeby ich omawiania.
Parametry
Każdy akumulator cechują określone parametry (w niniejszym poradniku sprawę przedstawimy w uproszczony sposób, dlatego przytaczane określenia mogą nie być ściśle zgodne z prawidłowymi terminami fizycznymi):
- Napięcie, mierzone w woltach [V] - warto nadmienić, iż jest to tylko wartość nominalna - naładowane pakiety będą wskazywać większe napięcie, a rozładowane mniejsze i jest to zjawisko całkowicie normalne!
- Pojemność, wyrażająca się w amperogodzinach [Ah], lub częściej w miliamperogodzinach [mAh]
- Maksymalny prąd rozładowania, określający ile amperów [A] prądu może oddać pakiet. Do jego wyznaczania służy współczynnik C - iloczyn C i pojemności akumulatora wyrażonej w amperogodzinach [Ah], obliczy nam wartość oddawanego prądu w amperach. Warto nadmienić, iż dla akumulatorów często podawane są zarówno wartości ciągłe, jak i chwilowe.
PRZYKŁAD: Zatem przykładowy pakiet 7,4V 2500mAh 20-35C będzie w stanie oddać 20*2,5[Ah] = 50A prądu przez dłuższy okres, natomiast 35*2,5[Ah]=87,5[A] przez krótką chwilę. Dlatego też należy bardziej sugerować się pierwszą wartością.
- Maksymalny prąd ładowania, określający jakim maksymalnym prądem możemy ładować pakiet bez ryzyka jego uszkodzenia. Warto nadmienić, iż ładowanie większym prądem skraca żywotność akumulatora, choć oczywiście przyspiesza proces ładowania.
Przykładowy pakiet 2500[mAh] 2C możemy więc ładować maksymalnym prądem 2* 2,5[Ah]=5[A], choć oczywiście jest to wartość dość spora i jeśli nie zależy nam bardzo na czasie, warto zredukować ją przynajmniej do połowy.
Typy akumulatorów
Najczęściej spotykane w airsofcie są akumulatory oparte na ogniwach niklowo-kadmowych (Ni-Cd), niklowo-metalowo-wodorkowych (Ni-MH) i litowo-polimerowych (Li-Po). Czasem możemy również zetknąć się z ogniwami litowo-żelazowo-fosforanowymi (LiFePO4), litowo-jonowymi (Li-Ion), czy ołowiowymi (Pb).
Ni-Cd
Ogniwa niklowo-kadmowe są najstarszym typem wykorzystywanych w airsofcie ogniw.
Od 2008 roku ich wprowadzanie na rynek na terenie UE jest zabronione. Ogniwa Ni-Cd cechują się dobrą wydajnością, trwałością, wytrzymałością mechaniczną i przyzwoitą odpornością na niskie temperatury. Występuje w nich jednak niepożądany efekt pamięci, a także są dość ciężkie, jak na ilość magazynowanej energii. Występuje w nich zjawisko samorozładowania. Ogniwa mają cylindryczny kształt, a każde z nich ma napięcie nominalne 1,2V, co pozwala tworzyć dużo możliwych wariantów pakietów – najpopularniejsze z nich to pakiety składające się z 6 ogniw (7,2V), 7 (8,4V) - standardowe napięcie zasilające repliki, 8 (9,6V), czasem również 9 (10,8V) i 10 (12V).
Ni-MH
Ogniwa niklowo-metalowo-wodorkowe są bardzo zbliżone pod względem budowy i cech do ogniw Ni-Cd. Charakteryzują się większą gęstością energii niż ogniwa kadmowe, oraz efekt pamięci w ich przypadku jest o wiele mniejszy – na tyle, iż można go spokojnie pominąć.
Niestety, ich żywotność jest krótsza, zjawisko samorozładowania bardziej widoczne, odporność na niskie temperatury mniejsza, dodatkowo występuje też efekt leniwej baterii (powodowany niecałkowitym rozładowaniem, lecz odwracalny).
Podobnie jak ogniwa Ni-Cd, mają cylindryczny kształt (ogniwa występują w wersji dużej - „large” i małej - „mini”), a ich napięcie znamionowe również wynosi 1,2V. Ładuje się je innym sposobem, niż ogniwa kadmowe.
Li-Po
Ogniwa litowo-polimerowe to nowa jakość w dziedzinie zasilania - od jakiegoś czasu stają się nowym standardem, zastępując ogniwa niklowe. Cechują się niską masą i dużą gęstością energii, wysoką lub bardzo wysoką wydajnością, a także bardzo dobrą odpornością na niskie temperatury. Kształt ogniw jest prostopadłościenny (przypomina powiększone listki gumy do żucia), ponadto ogniwa są dostępne w różnych rozmiarach, co często pomaga wpasować je tam, gdzie akumulatory oparte na cylindrycznych ogniwach po prostu się nie mieszczą. „Lipole” ulegają samorozładowaniu w minimalnym stopniu. Można je ładować wysokim prądem. Pakiety oparte o ogniwa Li-Po przeznaczone dla modelarzy można ponadto zakupić w bardzo atrakcyjnej względem ich możliwości cenie.
Niestety, ogniwa tego typu są dosyć delikatne i ich mechaniczne uszkodzenie, spowodowanie zwarcia, czy ładowanie zbyt wysokim prądem może spowodować pożar lub nawet wybuch - dlatego nie należy ich przekłuwać, ściskać, rzucać nimi. Nie są również odporne na działanie wysokich temperatur, a także rozładowanie w zbyt dużym stopniu (poniżej 3V na celę), które może spowodować ich napuchnięcie, bądź też nawet nieodwracalne uszkodzenie. Dlatego niektórzy stosują specjalne alarmy podpinane do wtyku serwisowego, które zapobiegają takim sytuacjom.
Z tego powodu również należy stosować dodatkowe zabiegi podczas ładowania pakietów - balansowanie poziomu napięć w poszczególnych ogniwach (dotyczy oczywiście pakietów składających się z więcej niż jednego ogniwa). Wymagają dedykowanej ładowarki. Nominalne napięcie jednej celi wynosi 3,7V (a maksymalne 4,2V), co może stwarzać pewne problemy z dopasowaniem odpowiedniego do naszej repliki woltażu. Żywotność akumulatorów tego typu może być niższa niż dobrych jakościowo pakietów niklowych, choć w airsofcie i tak raczej ciężko o całkowite ich zużycie.
Najczęściej stosowane są pakiety składające się z 2 (7,4V) i 3 (11,1V) połączonych szeregowo ogniw, choć zdarzają się też przypadki używania w ekstremalnie tuningowanych replikach pakietów o 4 ogniwach (14,8V).
LiFePO4
Ogniwa tego typu dopiero od niedawna zajmują swoje miejsce na rynku. Są bardzo zbliżone do ogniw Li-Po, jednak są bardziej odporne mechanicznie i na rozładowanie do niskiego stopnia, cechują się też bardziej płaską charakterystyką rozładowania i wyższą żywotnością. Niestety, produkcji ogniw tego typu o dobrej jakości nie opanowało jeszcze wiele firm, w związku z czym oparte na nich pakiety nie są rozpowszechnione. Nominalne napięcie pojedynczego ogniwa to 3,3V.
Pb
Akumulatory ołowiowe, najczęściej o elektrolicie w formie żelu również mogą być używane w airsofcie, niemniej jednak jest to raczej ciekawostka, niż praktyczne źródło zasilania. Akumulatory te zapewniają wysokie pojemności i duże prądy rozładowania i ładowania, jednak okupione jest to bardzo dużymi wymiarami i masą. Z tego powodu nie nadają się do zasilania typowych replik, chociaż niektórzy mogą próbować wykorzystywać je w replikach karabinów maszynowych. Nominalne napięcie każdego ogniwa to 2V.
Li-Ion
Ogniwa litowo-jonowe są bardzo zbliżone konstrukcyjnie i pod względem cech do ogniw litowo-polimerowych, jednak są od nich bardziej odporne i zapewniają jeszcze większą gęstość magazynowanej energii. Niestety, okupione jest to bardzo niską wydajnością prądową, w związku z czym ich użycie w replikach nie jest rozsądnym rozwiązaniem. Idealnie sprawdzają się natomiast w wszelkiego rodzaju sprzęcie elektrycznym lub elektronicznym wymagającym długiego działania, lecz pobierającym umiarkowane prądy, jak np. latarki. Nominalne napięcie ogniwa to 3,7V (w starszych modelach 3,6V).
Podsumowując przedstawione informacje - na placu boju o zasilanie replik pozostają głównie ogniwa Li-Po i Ni-MH.
Ładowanie i eksploatacja
Typy ładowarek
Ładowarki dzielimy na proste, tanie wolnoładowarki, oraz na ładowarki mikroprocesorowe – z wyświetlaczem, lub bez.
Wolnoładowarki nie mają żadnych zalet poza ceną, wymagają samodzielnego obliczania i pilnowania czasu ładowania, którego przekroczenie często równa się uszkodzeniu pakietu. Wolnoładowarki zasadniczo nie występują w wersjach do pakietów litowych.
Ładowarki mikroprocesorowe same sterują procesem ładowania, często posiadają też funkcję rozładowywania – również kontrolowaną automatycznie. Na rynku dostępne są proste modele bez wyświetlacza, oraz wielofunkcyjne kombajny, potrafiące naładować niemal każdy pakiet.
Najbardziej polecanymi do warunków airsoftowych (balans możliwości/cena) ładowarkami są konstrukcje bazujące na ładowarce Bantam BC6, takie jak Imax B6, Turnigy Accucell, Redox Alpha, Power Bean Major i wiele innych ich klonów, różniących się od siebie jedynie drugorzędnymi detalami i ewentualnie jakością wykonania.
Ładowarki tego typu są zasilane napięciem kilkunastu V, dlatego najczęściej musimy dokupić do nich zasilacz, chociaż można także zastosować niektóre zasilacze od innych urządzeń (konsola, komputer, laptop). Ładowarki te potrafią naładować/rozładować pakiety Ni-MH, Ni-Cd, Li-PO, Li-Ion, Li-Fe oraz Pb, balansować pakiety litowe, umożliwiają też dokładną kontrolę parametrów ładowania. Ich cena oscyluje najczęściej w granicach 120-180zł +koszt zasilacza.
Warto nadmienić jednak, iż są to produkty chińskie, których wykonanie, a zarazem dokładność ładowania może odbiegać od ideału, więc jeśli dysponujemy odpowiednimi środkami finansowymi, to warto skusić się na produkty renomowanych firm modelarskich.
Pakiety Ni-MH
Akumulatory typu Ni-MH możemy ładować prostą wolnoładowarką. Czas ładowania wyliczamy ze wzoru:
t=(pojemność akumulatora*1,4)/prąd ładowarki
Ładowanie wolnoładowarką nie jest jednak wskazane, gdyż nieuważne przedłużenie tego procesu może doprowadzić do uszkodzenia pakietu, ponadto nie mamy nad nim żadnej kontroli.
Znacznie lepszym wyborem jest jednak zakup ładowarki mikroprocesorowej, automatycznie kontrolującej procesy ładowania/rozładowania. Na rynku w okolicach 100zł są dostępne modele umożliwiające ładowanie różnych pakietów niklowych, np. BCH001 Batimex, jednakże biorąc pod uwagę ich wątpliwą niezawodność, oraz ceny uniwersalnych ładowarek z wyświetlaczem - gra nie wydaje się być warta świeczki.
Akumulatory Ni-MH nie muszą być uprzednio rozładowywane przed ładowaniem. Jedynie w przypadkach, gdy wystąpi efekt leniwej baterii (istotnie spadnie wydajność) warto rozładować pakiet do poziomu ok. 0,8-1V na ogniwo, przy czym jeśli nie mamy automatycznej ładowarki mikroprocesorowej, to nie potrzebujemy do tego specjalnej rozładowywarki, lecz wystarczy prosty cyfrowy multimetr do kontrolowania napięcia i dowolne źródło obciążenia, np. mała żarówka.
Pakiety Li-Po
Akumulatory Li-Po możemy ładować prostą ładowarką mikroprocesorową (koszt ok. 40-60zł), podłączaną przez złącze balansera i automatycznie kontrolującą parametry ładowania, oraz jego koniec.
Optymalnym rozwiązaniem jest jednak zastosowanie ładowarki mikroprocesorowej z wyświetlaczem i wbudowanym balanserem. Parametry ładowania ustawiamy zgodnie z danymi dostarczonymi przez producenta pakietu. Najczęściej są to wartości w granicach 1-2C, chociaż najlepiej rozważyć ładowanie mniejszym niż maksymalny dopuszczalny prądem, np. 0,5C, co nie będzie w dużym stopniu zmniejszać żywotności pakietu. Ładując pakiety litowe najlepiej zawsze korzystać z opcji balansowania ogniw, o ile oczywiście nasza ładowarka na to pozwala – oprócz zasadniczego wtyku, wymaga to podłączenia dodatkowego konektorka serwisowego. Pakietów litowych specjalnie nie rozładowujemy przed ładowaniem. Pozostawiając akumulator nieużywany przez dłuższy czas, warto naładować go specjalnym trybem storage, który pozytywnie wpływa na jego żywotność.
Dobór akumulatora do repliki
Aby dobrze wybrać odpowiedni akumulator do naszej repliki należy odpowiedzieć na szereg pytań:
Preferowany typ akumulatora
W dzisiejszych czasach jedynym słusznym wyborem jest akumulator litowy. Pakiety Ni-Cd wycofano, natomiast Ni-MH przegrywają konfrontację na większości płaszczyzn. Jedyną sytuacją, w której warto rozważyć zakup pakietu na ogniwach Ni-MH jest niezwykle ograniczony budżet, niepozwalający na zakup nawet taniej ładowarki mikroprocesorowej obsługującej pakiety litowe.
Czy nasza replika jest tuningowana i jakiej oczekujemy szybkostrzelności (Rate of Fire – ROF)?
Na szybkostrzelność naszej repliki wpływa napięcie akumulatora, a także w mniejszym stopniu jego pojemność i współczynnik C. Wybierając akumulator do repliki stockowej zastanówmy się, czy oczekujemy o wiele wyższego ROF-u niż na standardowej baterii. Jeżeli tak – kupmy pakiet 11,1V, najlepiej o niezbyt dużym współczynniku C (ok. 20C) i pojemności (<1800mAh). Warto jednak rozważyć, czy nasza replika wytrzyma szybsze zużycie. Wyższe napięcie i w konsekwencji ROF same w sobie nie uszkadzają bardziej mechanizmów repliki (poza stykami spustu, pomijam także ekstremalne przypadki jak napięcie przekraczające 12V), jednakże większa szybkostrzelność oznacza w praktyce, że w tym samym czasie wystrzelimy znacznie więcej kulek niż wcześniej - co spowoduje większe zużycie w tym samym okresie czasu.
W przeciwnym wypadku – gdy nie jesteśmy zainteresowani nadmierną szybkostrzelnością, najlepiej zakupić pakiet o napięciu 7,4V i jak największej możliwej pojemności i współczynniku C.
Do replik tuningowanych dobór akumulatora zależy od wielu dodatkowych czynników, jak użyta sprężyna, zastosowane łożyska, czy przełożenie kół zębatych, dlatego każdy przypadek najlepiej rozpatrywać indywidualnie, np. na forum.
Ilość dostępnego miejsca
Najlepsze do przechowywania akumulatorów są wszelkiego rodzaju kolby stałe. Mogą one pomieścić akumulator o niemal dowolnej pojemności (oczywiście w granicach rozsądku) – posiadając w naszej replice kolbę stałą (np. repliki AK, MP5A2, M16) praktycznie nie musimy się przejmować wymiarami pakietu.
Repliki niewyposażone w stałe kolby często mają miejsce pozwalające na montaż standardowego pakietu niklowego na ogniwach mini, najczęściej w okolicach chwytu przedniego (np. repliki G36, MP5A, M4) – pakiety litowe o podobnych wymiarach to często modele o parametrach zbliżonych do 7,4V 2200mAh, czy 11,1V 1800mAh, jednakże zależą one od producenta i danego modelu – zarówno akumulatora, jak i danej repliki. Dlatego przed kupnem akumulatora wysoce wskazane jest zmierzenie dostępnego miejsca i porównanie z wymiarami pakietu, aby uniknąć potem przykrych niespodzianek, czy nawet uszkodzenia akumulatora podczas siłowego montażu...
W najcięższej sytuacji są posiadacze replik z małą ilością, lub nawet brakiem dostępnego miejsca na typowy akumulator. W replikach AK bez stałej kolby miejsce na akumulator znajdziemy pod pokrywą zamka – mieszczą tam się jedynie długie i cienkie pakiety litowe, odpowiedniki akumulatorów niklowych typu stick.
W replikach z rodziny AR15 z nietypowymi frontami i bez kolby stałej akumulator często musimy umieścić w kolbie typu SF, czy nawet w jej prowadnicy. W takich sytuacjach skazani jesteśmy na pakiety o nietypowych rozmiarach i często z rozdzielonymi ogniwami. Niestety, najczęściej nie imponują one parametrami. Konkretne modele pakietów pasujących do określonych replik możemy odszukać wśród informacji zawartych na forum. Problem możemy obejść, wyprowadzając okablowanie na zewnątrz repliki i umieszczając akumulator w specjalnej puszce, lub pokrowcu. Pierwsze rozwiązanie nieco ogranicza dostępne rozmiary (choć i tak najczęściej przynosi poprawę), drugie natomiast ma wątpliwe walory estetyczne, lecz umożliwia zastosowanie dowolnego pakietu, który jednak będzie bardziej narażony na uszkodzenia. Dlatego stosowane jest raczej przy większych tuningach, niż w stockowych replikach.
Sposób użytkowania repliki
Jeżeli preferujemy wystrzeliwanie dość dużej ilości kulek (powyżej 2-3 hi-capów), powinniśmy oczywiście zainwestować w pakiet o jak największej pojemności, podobnie jeśli nie ładujemy akumulatora co spotkanie.
Jaki typ złącza mamy w replice?
Typy konektorów zostały szerzej omówione już wcześniej. Kupując akumulator musimy wybrać typ zgodny z tym zastosowanym w naszej replice, lub zakupić odpowiednią przejściówkę – choć lepszym rozwiązaniem jest jednak wymiana wtyku w akumulatorze lub replice.
Jaki mamy budżet?
Kupno wymarzonego pakietu z pewnością mogą ograniczyć kwestie finansowe. Większa pojemność, napięcie i współczynnik C oznacza oczywiście większą cenę. Szukając odpowiedniego pakietu warto przede wszystkim zainteresować się akumulatorami przeznaczonymi dla modelarzy – są one najczęściej o wiele tańsze i cechują się lepszymi parametrami niż modele dedykowane do airsoftu. Trzeba jednak przyznać, iż niewątpliwą zaletą tych drugich jest dostępność pakietów o nietypowych, pasujących do niektórych replik wymiarach, których czasem próżno szukać na półce modelarskiej.
W umiarkowanej półce cenowej warto zainteresować się pakietami firm Turnigy, Zippy, Redox, Dualsky, itp., natomiast jeśli posiadamy większy budżet, możemy zainwestować w pakiety bardziej uznanych firm – jednakże pamiętajmy, iż airsoft to nie modelarstwo i różnice między markami nie zawsze mogą być warte o wiele wyższych kosztów.
