ما أفضل بطارية طائرات درونز؟

أيُّ شخصٍ يُطير الطائرات المُسيَّرة عن بُعد قد عاش هذه اللحظة على الأرجح: فأنت في منتصف التقاط لقطة رائعة، وفجأةً يبدأ رمز البطارية على الشاشة بالوميض. فينتابك القلق فورًا. وتبدأ حينها في حساب أسرع طريق للعودة، بينما تتساءل في الوقت نفسه لماذا لم تحضر بطارية إضافية.

قد لا تبدو بطاريات الطائرات المُسيَّرة عن بُعد الجزء الأكثر إثارةً فيها. فهي لا تجذب الانتباه بنفس القدر الذي تجذبه وحدات التحكُّم في الطيران، أو الكاميرات، أو أنظمة نقل الفيديو. لكن دون بطارية، حتى أغلى طائرة مُسيَّرة عن بُعد ما هي سوى مجموعةٍ مُصمَّمة بعنايةٍ من البلاستيك والمعادن.

في الواقع، يركّز العديد من المبتدئين عند شرائهم أول طيارة لهم بشكلٍ شبه كامل على دقة الكاميرا، ومدة الطيران، وتجنب العوائق. ونادرًا ما يدرس الناس بجدية حزمة البطارية السوداء المخفية داخل الطيارة. وعادةً ما يدركون أن بطاريات الطائرات تضمّ أكثر بكثيرٍ ممّا يتوقّعونه فقط بعد أن يطيرُوا لفترةٍ ما، وعندما يبدأون بالتفكير في إطالة مدة الطيران أو ترقية طائرتهم.

حجم البطارية: الأكبر ليس دائمًا الأفضل

يُعدّ حجم البطارية على الأرجح أحد أول المواصفات التي ينتبه إليها الناس. ويُخبرنا المنطق العام أن البطارية الأكبر يجب أن تحتوي على طاقة أكبر وبالتالي توفر مدة طيران أطول. وبشكل عام، هذا صحيحٌ فعلاً. ففي ظل ظروف تقنية مماثلة، يرتبط الحجم الفيزيائي ارتباطًا وثيقًا بسعة البطارية. فبطارية سعتها ٥٠٠٠ ملي أمبير-ساعة ستكون بطبيعتها أكبر من بطارية سعتها ١٥٠٠ ملي أمبير-ساعة.

إلا أن المشكلة تكمن في الوزن الإضافي.

الطائرة المُسيرة تختلف اختلافًا كبيرًا عن السيارة. فقد تستهلك السيارة التي تحمل وزنًا أكبر وقودًا أكثر فقط، لكن كل جرام إضافي على الطائرة المُسيرة يجب أن ترفعه المحركات باستمرار. فإذا قمتَ بتثبيت بطارية أكبر من الحجم المطلوب، فقد تكتسب سعةً أكبر، لكن المحركات تحتاج أيضًا إلى توليد طاقة إضافية لمجرد إبقاء الطائرة الأثقل في الهواء.

وأحيانًا، قد تؤدي البطارية ذات السعة الأكبر حتى إلى تقليل مدة الطيران، لأن جزءًا كبيرًا من الطاقة الإضافية يُستهلك لمجرد حمل وزن البطارية نفسها.

ولهذا السبب، فإن أول ما ينبغي التحقق منه عند اختيار بطارية هو أقصى وزن إقلاع للطائرة المُسيرة. ويمكن عادةً العثور على هذه المعلومة في الدليل الإرشادي للمستخدم أو على موقع الشركة المصنِّعة الإلكتروني.

على سبيل المثال، إذا كانت أقصى كتلة إقلاع لطائرة الدرون الخاصة بك تبلغ ٢٥٠ غراماً، وجعلت البطارية الأكبر الكتلة الإجمالية قريبة جداً من هذا الحد، فلا تتوقع أداءً طيرانياً مثالياً. إن ترك هامش من الكتلة للسماح بتثبيت الكاميرا أو الجيمبال أو أي إكسسوارات أخرى يجعل الطيران بالدرون أسهل بكثير وأكثر كفاءة.

وهناك أيضاً مسألة عملية أخرى بالغة الأهمية: ما إذا كانت البطارية تدخل فعلياً داخل حجرة البطارية أم لا.

قد تبدو بعض البطاريات جذابة بسبب سعتها الأعلى، لكن مجرد زيادة قدرها مليمترين في العرض أو السُمك قد تجعل تركيبها صعباً. وفي بعض الحالات، يجبر الناس البطارية على الدخول إلى الحجرة ثم يواجهون صعوبة في إخراجها لاحقاً.

قبل الشراء، من الجيد دوماً قياس الأبعاد الداخلية لحجرة البطارية بدل الاكتفاء باختيار بطارية استناداً فقط إلى سعتها.

الجهد وعدد الخلايا: عاملان رئيسيان في إنتاج القدرة الكهربائية

إن أي شخص ملمٍّ بطائرات الدرون ذات الرؤية الأولى شخصياً (FPV) ربما يكون قد رأى مصطلحات مثل ٢S و٤S و٦S.

تشير الحرف «س» إلى عدد خلايا البطارية المتصلة على التوالي. وتبلغ الجهد الاسمي لخلية ليثيوم نموذجية ٣,٧ فولت. وتوفر خليتان متصلتان على التوالي جهدًا قدره ٧,٤ فولت، بينما توفر ثلاث خلايا جهدًا قدره ١١,١ فولت، وهكذا دواليك.

يسمح الجهد الأعلى للمحركات باستقبال طاقة أكبر، ما يؤدي عادةً إلى تسارع أقوى واستجابة أسرع للدعاسة وأداء عام أعلى.

لكن ارتفاع الجهد لا يعني تلقائيًّا تحسُّن الأداء.

عادةً ما تكون حزم البطاريات ذات الجهد الأعلى أثقل وقد تفرغ أسرع في ظل ظروف الطيران العنيفة. فعلى سبيل المثال، يوفِّر إعداد «٦س» في طائرات الدرون ذات الرؤية الأولى شخصيًّا (FPV) تسارعًا أكثر عدوانيةً وأداءً عالي السرعة مقارنةً بإعداد «٤س»، خاصةً أثناء الصعود أو الهبوط السريعين.

أما المقابل فهو أن بطاريات «٦س» تكون عادةً أكبر حجمًا، وأثقل وزنًا، وأغلى ثمنًا. وفي بعض الحالات، قد يقارب سعر بطارية واحدة من نوع «٦س» سعر بطاريتين أو حتى ثلاث بطاريات ذات جهد أقل.

للمبتدئين، وطياري الطائرات من دون طيار ذات الرؤية الأولى (FPV) العاديين، أو الأشخاص الذين يركّزون أساسًا على مهام التصوير الجوي والرحلات البطيئة، قد توفر بطارية 3S أو 4S أداءً كافيًا بالفعل. وغالبًا لا حاجة لاستخدام بطارية جهدٍ أعلى ما لم تكن طائرتك المُسيرة مصمَّمة خصيصًا لذلك.

إذن كيف تحدِّد الجهد الأنسب؟

الطريقة الأكثر موثوقية هي الاطلاع على مواصفات المحركات ووحدات التحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs).

عادةً ما يقدِّم مصنعو المحركات بيانات دفع تبيِّن مقدار الدفع والتيار الذي يولِّده المحرك عند جهود مختلفة وأحجام مختلفة للمراوح ومستويات مختلفة من التحكم في الدفع (Throttle). وبمقارنة هذه القيم بوزن طائرتك المُسيرة، يمكنك تقدير مقدار الدفع المطلوب للتحليق الثابت، وتحديد التكوين الذي يوفِّر أداءً كافيًا باستهلاك معقول للتيار.

نقطةٌ مهمةٌ أخرى هي توافق الجهد.

تتميَّز وحدات التحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs) ولوحات التحكم في الطيران عادةً بمدى جهدٍ محدَّد. فإذا كانت وحدة التحكم في السرعة تدعم حتى 4S فقط وقمت بتوصيل بطارية 6S، فقد تتلف وحدة التحكم في السرعة أو حتى لوحة التحكم في الطيران.

قبل شراء بطارية، تأكَّد دائمًا من أقصى جهدٍ تدعمه مكوناتك الإلكترونية. وعادةً ما تُطبَع هذه المعلومة على وحدة التحكم في السرعة (ESC) أو ترد في مواصفات المنتج.

الموصلات: مكوِّنات صغيرة لكنها ذات أهمية كبيرة

قد تبدو موصلات البطاريات غير مهمة، لكن عند حدوث عطلٍ فيها، قد تصبح مصدرًا رئيسيًّا للمشاكل.

تشمل الموصلات الشائعة لبطاريات الطائرات المسيرة XT30 وXT60 وEC3 وEC5 وموصلات النمط T. ولكل نوعٍ من هذه الموصلات أحجامٌ فيزيائية وقدراتٌ مختلفة في تحمل التيار.

تُستخدَم موصلات XT60 بشكل خاص في نماذج RC والطائرات المسيرة لأنها تتحمل تيارًا عاليًا نسبيًّا مع توفير اتصالٍ آمن لا ينفصل بسهولة أثناء الطيران.

القاعدة الأساسية عند اختيار موصلٍ بسيطة جدًّا: يجب أن يتوافق مع طائرتك وشاحنك.

إذا كانت طائرتك تستخدم موصل XT60، فيجب أن تستخدم بطاريتك أيضًا موصل XT60 مطابقًا.

إذا لم تتطابق الموصلات، فقد تحتاج إلى استبدال الموصل أو استخدام كابل محول. ومع ذلك، يجب تجنُّب كابلات المحولات قدر الإمكان.

كل نقطة اتصال إضافية تُدخل مقاومة كهربائية إضافية. وتحت تيار عالٍ، قد تسخن هذه النقاط، وفي الحالات الشديدة، قد يلين غلاف الموصل البلاستيكي أو حتى يذوب.

وتوجد تفصيلة أخرى يُهمَلها الكثيرون غالبًا ألا وهي جودة اللحام.

فبعض حزم البطاريات منخفضة التكلفة تستخدم موصلات ملحومة بشكل رديء، ذات وصلات غير متجانسة أو اختراق غير كافٍ للقصدير داخل خيوط السلك. وقد تبدو البطارية وكأنها تعمل بشكل طبيعي في البداية، لكن بعد رحلات متكررة بتيار عالٍ، يسخن وصل اللحام وتزداد مقاومته.

وفي النهاية، قد يصبح هذا الواصل الصغير الملحوم هو العائق الذي يحدُّ من أداء البطارية بأكملها.

عند اختيار البطارية، راعِ التفاصيل مثل وصلات اللحام النظيفة، والتوصيلات العازلة بشكلٍ سليم، وأنابيب الانكماش الحراري المُلائمة جيدًا. فغالبًا ما تكشف هذه التفاصيل الصغيرة الكثير عن مستوى ضبط الجودة لدى الشركة المصنِّعة.

معدل التفريغ: فهم معنى تصنيف الـ C

ما المقصود بالضبط بتصنيفات مثل ٢٥C أو ٥٠C أو ١٠٠C؟

باختصار، يشير تصنيف الـ C إلى السرعة التي يمكن للبطارية أن تُفرِّغ شحنتها بها بأمان بالنسبة لسعتها.

لتقدير أقصى تيار تفريغ مستمر، اضرب سعة البطارية في تصنيف الـ C.

على سبيل المثال، يمكن لبطارية سعتها ٢٠٠٠ مللي أمبير-ساعة وتصنيفها ٣٠C أن توفر نظريًّا:

٢٠٠٠ مللي أمبير-ساعة × ٣٠ = ٦٠٠٠٠ مللي أمبير

أي ما يعادل ٦٠ أمبير من تيار التفريغ المستمر.

وهذا الرقم مهمٌّ لأنه يحدِّد ما إذا كانت البطارية قادرةً على تزويد المحركات بالتيار الكافي.

افترض أن طائرتك المُسيرة تحتاج إلى تيارٍ قدره ٤٠ أمبير عند أقصى سرعة للدفع، لكن البطارية لا يمكنها تزويد التيار المطلوب بشكلٍ موثوقٍ إلا بحدٍّ أقصاه ٣٠ أمبير. في هذه الحالة، قد تواجه البطارية صعوبةً في تزويد التيار الكافي، ما يؤدي إلى انخفاض الجهد وانخفاض سرعة المحرك وضعف الدفع.

من ناحيةٍ أخرى، إذا كانت قدرة البطارية على التفريغ أعلى بكثيرٍ مما تتطلبه محركاتك فعليًّا، فعادةً لا توجد عيوبٌ جوهريةٌ سوى دفع مبلغٍ إضافيٍّ مقابل أداءٍ قد لا تستخدمه أبدًا.

إذن، هل تكون درجة الـ C الأعلى دائمًا أفضل؟

ليس بالضرورة.

غالبًا ما تستخدم البطاريات ذات درجة الـ C الأعلى تصاميمَ ذات مقاومة داخلية منخفضة وموادَ مُحسَّنة لتفريغ التيارات العالية. وقد تكون هذه البطاريات أثقل قليلًا وأكبر حجمًا وأغلى ثمنًا.

أما بالنسبة للطائرات المسيرة المستخدمة في التصوير الجوي غير الاحترافي، فقد تكفي بطاريةٌ ذات معدل تفريغ معتدل. أما الطائرات المسيرة الخاصة بالرؤية الأولى شخصيًّا (FPV) والطائرات المستخدمة في السباقات، فهي قد تتطلب قدرة تفريغ أعلى بكثيرٍ لأن محركاتها قد تستهلك نبضات تيارٍ كبيرة جدًّا أثناء إدخال أوامر دفع عنيفة.

أفضل طريقة لاختيار درجة التصنيف C المناسبة هي الاطلاع على بيانات اختبار المحرك.

غالبًا ما تُقدِّم شركات تصنيع المحركات بيانات استهلاك التيار عند جهود كهربائية مختلفة ومستويات مختلفة من دواسة التحكم. اجمع أقصى تيار تستهلكه جميع المحركات معًا، ثم أضف هامش أمان إضافيًا نسبته نحو ٢٠٪ إلى ٣٠٪.

على سبيل المثال، إذا كان بإمكان أربعة محركات معًا سحب تيار قدره ٨٠ أمبير عند أقصى درجة لدواسة التحكم، فإن اختيار بطارية قادرة على توصيل تيار يزيد عن ١٠٠ أمبير بأمان سيوفِّر هامشًا معقولًا.

علامات بطاريات الطائرات المسيرة

عند مقارنة البطاريات ورقيًّا، تبدو العديد من العلامات التجارية متشابهة جدًّا. فقد تعلن جميعها عن سعة تبلغ عدة آلاف من الميلي أمبير-ساعة وتصنيفات C مرتفعة.

ومع ذلك، قد تكون الفروق كبيرة في الاستخدام الفعلي.

ومن أكبر العوامل المؤثرة في ذلك جودة خلايا البطارية واتساقها.

عادةً ما تتمتَّع الخلايا عالية الجودة بمقاومة داخلية أقل ومعدل تفريغ ذاتي أقل واتساق أفضل بين الخلايا. كما يمكنها غالبًا الحفاظ على سعة جيدة نسبيًّا حتى بعد عدد كبير من دورات الشحن والتفريغ.

قد تبدأ الخلايا ذات الجودة الأدنى في الانتفاخ بعد عددٍ قليل نسبيًّا من الدورات، أو تفقد سعتها بسرعة، أو تولِّد حرارة مفرطة أثناء الشحن والتفريغ.

توجد اليوم في السوق العديد من علامات بطاريات الطائرات المُسيَّرة، وتتراوح أسعارها بين رخيصة جدًّا وباهظة الثمن. وتروِّج بعض البطاريات منخفضة السعر لسعةٍ ومعدل C مماثلين لتلك التي تقدِّمها المنتجات الممتازة، لكن أداؤها الفعلي قد يكون أقلَّ بكثيرٍ من المواصفات المُعلَّنة.

غالبًا ما يفحص المستخدمون ذوو الخبرة مقاومة البطارية الداخلية أو يقارنون السعة الفعلية التي يقيسها الشاحن. ويمكن أن تكشف هذه الاختبارات بسرعة ما إذا كانت المواصفات المُعلَّنة للبطارية واقعية أم لا.

أما للمبتدئين، فإن أبسط طريقة عادةً هي اختيار علامة تجارية تتميَّز باستقرارٍ في جودة منتجاتها وسمعةٍ جيدة.

فعلى سبيل المثال، تقدِّم شركة Tcbest حلول بطاريات الطائرات المُسيَّرة مستندةً إلى خبرة تصنيعٍ واسعة، وضوابط جودةٍ مستقرة، وأداءٍ أمنيٍّ قويٍّ، وقيمة تنافسية لمختلف تطبيقات الطائرات المُسيَّرة.

الصيانة اليومية لبطاريات الطائرات المُسيَّرة

يَقضِي كثيرٌ من الناس وقتًا طويلاً في اختيار بطارية جيدة، ثم يُقصّرون عمرها الافتراضي بسبب عادات سيئة في الشحن أو التفريغ أو التخزين.

البطاريات الليثيوم حسّاسة جدًّا لعاملين: التفريغ الزائد والشحن الزائد.

التفريغ الزائد يعني السماح لجهد البطارية بالانخفاض إلى مستوى منخفض جدًّا. فإذا انخفض جهد خلية الليثيوم إلى ما دون ٣,٠ فولت، أو حتى إلى ٢,٨ فولت، فقد تحدث أضرار دائمة.

وبمجرد وصول الجهد إلى مستويات منخفضة جدًّا، قد تبدأ الكيمياء الداخلية للبطارية في التدهور، مما يؤدي إلى فقدان دائم في السعة.

ولهذا السبب، من المهم جدًّا تفعيل إنذار الجهد المنخفض أثناء الطيران. ففي حالة العديد من بطاريات الطائرات المسيرة، بمجرد أن يقترب الجهد من ٣,٥ فولت لكل خلية تحت حمل خفيف، يجب البدء في الاستعداد للهبوط.

لا تعرّض البطارية للخطر لمجرد كسب بضع ثوانٍ إضافية من وقت الطيران.

جهد التخزين مهمٌّ جدًّا أيضًا.

عادةً ما تكون البطاريات الليثيوم في أفضل حالاتها عند التخزين عند جهد ٣,٨ فولت لكل خلية، ويُشار إليه غالبًا باسم جهد التخزين.

إذا انتهيتَ من الطيران مع بطارية قريبة جدًّا من الشحن الكامل أو قريبة جدًّا من التفريغ الكامل، ثم تركتها في درجٍ لمدة أسبوعٍ أو أسبوعين، فقد تتقادم البطارية أسرع أو حتى تبدأ في الانتفاخ.

عادةٌ جيدةٌ هي استخدام وضع التخزين في شاحنك كلما عرفتَ أن البطارية لن تُستخدَم لعدة أيام. ويُخفِّض هذا الوضع جهد الحزمة إلى مستوى أكثر ملاءمةً للتخزين.

الحرارة عاملٌ مهمٌّ آخر.

في فصل الصيف، قد ترتفع درجة الحرارة داخل سيارةٍ واقفةٍ بسهولةٍ إلى ٥٠°م أو ٦٠°م. وترك البطاريات في مثل هذه البيئة غير آمنٍ على الإطلاق ويضرُّ بعمرها الافتراضي.

أما الطقس البارد فيُسبِّب مشكلةً مختلفة. فعند درجات الحرارة المنخفضة، تقلُّ النشاطية الكيميائية لبطاريات الليثيوم، وتتراجع أداء التفريغ لديها.

قبل الطيران في فصل الشتاء، يُفضَّل إبقاء البطارية دافئة، وعند الإمكان، رفع حرارتها إلى نحو ٢٠°م قبل تركيبها. وهذا يساعد في تحسين كفاءة التفريغ وتقليل الانخفاض المفرط في الجهد.

الخاتمة

اختيار بطارية الطائرة من دون طيار المناسبة ليس أمراً بسيطاً مثل شراء البطارية الأغلى ثمناً أو تلك التي تمتلك أعلى سعة.

يجب أن تفهم متطلبات الطيران الفعلية لديك، وكذلك المواصفات الأساسية لنظام الطاقة الخاص بطائرتك من دون طيار.

حجم البطارية، والجهد، ونوع الموصل، ومعدل التفريغ، وجودة العلامة التجارية، كلُّها عوامل تعمل معاً لتحديد ما إذا كانت البطارية مناسبة لطائرتك من دون طيار.

إذا كنت تطير في الغالب خلال عطلات نهاية الأسبوع لالتقاط المناظر الطبيعية، فربما لا تحتاج إلى شراء بطاريات من فئة السباقات ذات الجهد العالي ومعدل التفريغ الفائق (C). وفي هذه الحالة، قد تكون السعة، والوزن، والموثوقية، ومدة الطيران أكثر أهمية.

أما إذا كنت تستمتع بالطيران عالي السرعة باستخدام نظارات الواقع الافتراضي (FPV)، فإن الجهد وقدرة التفريغ تصبحان أكثر أهمية بكثير، ويكون الاستثمار في بطاريات أداء أعلى أكثر منطقية.

والأهم من ذلك، تذكَّر أن البطاريات مكوِّنات قابلة للاستهلاك. فحتى أفضل بطارية ستصل في النهاية إلى نهاية عمرها الافتراضي المفيد.

بدلاً من التركيز المفرط على إيجاد بطارية واحدة «مثالية»، يكون من الأفضل عادةً الاحتفاظ بعدة حزم بطاريات مناسبة جاهزةً للتشغيل، مما يسمح لك بالتحليق بثقةٍ أكبر.

نأمل أن يساعدك هذا الدليل في العثور على بطارية الطائرة التي تتوافق بشكل أفضل مع طائرتك ونمط تحليقك.

استمتع برحلاتك الجوية، واجعل السلامة دائمًا أولويتك القصوى.

يتطلب اختيار بطارية الطائرة المناسبة الموازنة بين الحجم والجهد ونوع الموصل ومعدل التفريغ والعلامة التجارية. فتوفر البطاريات الأكبر سعةً أعلى، لكنها تضيف وزنًا يقلل من مدة التحليق. أما الجهد الأعلى فيعزز القدرة، لكنه يزيد الوزن أيضًا. ويجب مطابقة الموصلات، وحساب تصنيف C وفق احتياجات التيار، واختيار علامات تجارية موثوقة لضمان الموثوقية والسلامة.