Дрон батареясын қалай жасауға болады

Көптеген пилоттар дрон аккумуляторы қалай жасалатынын ойланбайды, әзірше оларға қажетті аккумулятор жинағы болмағанша. Элементтер саны дұрыс емес, пішін рамаға сыймайды, қосқыш қуат тарату тақтасыңыздағы қосқыш емес немесе көлем бойынша бағасын оправдандау қиын. Осы кезде жинақты өз қолыңызбен жасау разумды идеяға ұқсайды, және бұл — оны химиялық тәжірибе емес, ұқыпты жинақтау жұмысы ретінде қараған кезде — шынымен сондай.

Дрон аккумуляторын жасау төрт шешімге негізделеді: қандай элементтерді таңдау, оларды қалай орналастыру, қалай қосу және жинақты қалай қорғау. Барлық басқа нәрсе — орындау. Төменде сіз оны шынымен қалай істейтініңізге сәйкес ретпен осы тізбек келтірілген, сонымен қатар жинақтың бір маусымға шыдай алуын шешетін сынақ пен құжаттама қадамдары да келтірілген.

1. Дрон аккумуляторының үш бөлігін біліңіз

Дрон аккумуляторы көрінгендей қиын емес. Оның үш бөлігі бар, және барлық үшеуі маңызды.

• Элементтер — энергияны сақтайтын бөлік. Кернеу, сыйымдылық және разрядтау рейтингі олардан тәуелді.
• Ұяшықтарды қауіпсіз шектерде ұстайтын, ал ақылды қораптарда ұшу басқарушысына күйді хабарлайтын басқару немесе қорғану тақтасы
• Механикалық жағы: қосылулар, сымдар, қосқыш және барлығын біріктіретін, сондай-ақ ауада қозғалыс кезінде ыдыраудан сақтайтын орам

Осы үш компоненттің біреуін ғана өткізсеңіз, қорап әдетте ауада істен шығады. Бастаушылар ұяшықтарды артық жоспарлайды, ал қалған екеуін — аз жоспарлайды

2. Басқа негізгі нәрселерден бұрын ұяшық түрін таңдаңыз

Екі ұяшық отбасысы дрондардың аккумуляторларын басқарады, олар әртүрлі міндеттерді орындайды

• Пакетті ұяшықтар (LiPo және LiHV) — таныс иілгіш қораптар. Жоғары разрядтау жылдамдығы, өз қуатына қарағанда жеңіл, сонымен қатар кез келген өлшемде болуы мүмкін, сондықтан олар әлі де FPV және фотосуреттік дрондарда басымдықта. Оларға физикалық қорғану қажет, сонымен қатар толық зарядта сақтауға қолайлы емес
• Цилиндрлік Li-ion ұяшықтар (18650, 21700 және оған ұқсас) килограммға көп энергия береді, төмен разрядтау жылдамдығына ие және циклдық қызмет көрсету мерзімі әлдеқайда ұзақ. Ұзақ уақыт жұмыс істейтін платформалар мен карталау дрондары әдетте осы ұяшықтарды пайдаланады

Этикеткада әсерлі көрінетін разрядтау рейтингі, элементтер пик токты қамтамасыз ете алмаса, пайдасыз. Үздіксіз разрядтау рейтингін сіздің қозғалтқыштарыңыз шынымен тартатын токқа сәйкестендіріңіз, сосын қосымша қор қалдырыңыз.

3. Алдымен кернеу мен сыйымдылықты анықтаңыз

Бұл бөлім — сіз негізгі заттарды сатып алмас бұрын жазып алуға құнды.

• Тізбекте қосылған элементтер кернеуді қосады. Жеке LiPo элементінің номиналды кернеуі 3,7 В, ал толық зарядталғанда 4,2 В болады; демек, 6S қорабының номиналды кернеуі 22,2 В, ал толық зарядталғанда 25,2 В.
• Параллель қосылған элементтер сыйымдылық пен ток қабілетін арттырады. Екі параллель топ 2500 мА·са сыйымдылығы бар элементтерден 5000 мА·са береді.
• Ватт-сағат — нақты энергияны көрсетеді: кернеу × ампер-сағат. 6S 5000 мА·са қорабы шамамен 111 Вт·са (22,2 В × 5 А·са) энергия қорытады.

Содан кейін салмағын тексеріңіз. Әрбір қорап — ұшу уақыты мен әуе аппаратының ұстауы арасындағы компромисс; әуе рамасының есептелген салмағынан артық қорап қосымша сыйымдылықтан алатын ұшу уақытынан көп ұшу уақытын жояды.

4. Элементтерді біріктірмес бұрын оларды сәйкестендіріңіз

Зауыттан бірге шығатын элементтер жақын, бірақ бірдей емес. Бірдей модельдегі және бір партиялық жаңа элементтерді қолданыңыз. Модельдерді араластырмаңыз, сонымен қатар жаңа элементтерді ұшуға ұшырылған элементтермен ешқашан араластырмаңыz.

Жинақтауға дейін әрбір элементті екі нәрсе бойынша өлшеңіз:

• Сыйымдылық — осылайша ең жақын элементтерді топтастыруға болады
• Ішкі кедергі — бұл пакеттің жүктеме кезіндегі әрекеті үшін сыйымдылықтан да маңыздырақ

Элементтерді сұрыптаңыз және әрбір пакетті өзіңізде бар ең тұрақты топтан құрыңыз. Пакет өзіндегі ең әлсіз элементке тең, ал бір жоғары кедергілі элемент бүкіл пакетті тепе-теңдіктен шығарады.

5. Элементтерді нүктелік дәнекерлеу арқылы қосыңыз

Жылу литий элементтерін өлтіреді. Элементтің шығысына тікелей қалайылау элементтің герметиктік жабысына және ішкі құрылымына жылу береді, ал зияны жиі пакет қызметте болғаннан кейін ғана байқалады. Никель жолағымен нүктелік дәнекерлеу миллисекундта сол жұмысты орындайды, бірақ жылу ә существенно азырақ, сондықтан коммерциялық пакеттер осылай жасалады.

Төрт нәрсе қосылыстардың тұрақтылығын шешеді:

• Никельдік жолақты орташа емес, пик токқа қарай өлшеп алыңыз, себебі кішірек жолақ кедергіні, жылу мен кернеу төмендеуін арттырады
• Ток барлық қосылу аймағына тең таратылатындай етіп дәнекерлеу үлгісін тұрақты ұстаңыз
• Негізгі өткізгіштер үшін дұрыс сым диаметрін таңдаңыз және оларды ауа рамасына рұқсат ететіндей ең қысқа ұзындықта ұстаңыз
• Өткізгіштерді батарея тобынан шығатын жерлерінде қолдаңыз. Қосылыстарды бұзатын — ток емес, тербеліс

6. Қорғаныс пен тепе-теңдікті қосыңыз

Қорғаныссыз ұяшықтар тобы өзін-өзі жойып жібереді, сондықтан құрылатын әрбір батарея тобына қорғаныс қажет — бұл толық аккумулятор басқару жүйесі немесе жеке қорғаныс схемасы бар тепе-теңдік тақтасы болуы мүмкін. Аз дегенде мыналар керек:

• Сіздің химияңызға сәйкес орнатылған артық зарядталу мен артық разрядталу шектері
• Пик тартуыңыздан жоғары бағаланған артық ток пен қысқа тұйықталу қорғанысы, сондықтан ол ұшу кезінде іске қосылмайды
• Жүздеген циклдар бойынша батарея тобының деңгейін сақтайтын ұяшықтарды тепе-теңдікке келтіру
• Қатты жұмыс істейтін немесе ыстықта ұшатын батарея топтарына температураны бақылау

Aqyldy paketter uzaqqa uçadы және ұшу басқарушысына элемент кернеулерін, цикл санын және жағдайын хабарлайды, осылайша ұшқышты элементтің жұмысын тоқтатар алдында ескертеді. Осы деректер мен олардың сынақ нәтижелері коммерциялық пакеттің ішіндегі элементтерден қымбат болуының негізгі себебі.

7. Ауаframes үшін төзімді етіп жасаңыз

Бұл — үйде жасалған пакеттердің практикада сәтсіздікке ұшырайтын орны: электрлік емес, механикалық тұрғыдан.

• Элементтерді бір-бірімен үйкелмеу үшін аралықтар немесе ұстағыштар арқылы ұстап тұрыңыз
• Пакет пен раманың өткізгіш бөліктері арасында изоляциялаңыз
• Пакетті вибрация кезінде ештеңенің орын ауыстырмас үшін лента мен жылуға қысылатын қаптамамен орайыңыз
• Токқа сәйкес бағаланған коннекторды қолданыңыз және оның ұшқышта қазір бар коннекторға сәйкес келетініне көз жеткізіңіз
• Егер дрон сыртта ұшса, пакетті ылғалдан қорғаңыз және теңестіру өткізгіштерінің қаптамасын бүтін ұстап тұрыңыз

Салмақ пен тепе-теңдік соңғы тексеруді қажет етеді. Ауырлық центрін ығысқан пакет дронның ұшу сипатын өзгертеді, ал ұшу басқарушысы оған тек шектеулі ғана әсер ете алады.

8. Әрбір пакетті ұшуға дейін сынаңыз

Жаңа пакет сенімділігін ауада емес, жұмыс орнында қазанады.

• Жиналғаннан кейін ішкі кедергіні әрбір элемент бойынша тексеріңіз. Айырылыс — бұл нашар дәнекерлеу немесе нашар элемент дегенді білдіреді
• Толық разрядтау сынағын өткізіңіз және берілген сыйымдылықты реттелген көрсеткішпен салыстырыңыз
• Пакеттің теңестірілуін растаңыз және қорғаныс тақтасының қажетті орында өшірілетінін тексеріңіз
• Бірінші циклдар кезінде жүктеме кезіндегі температураны бақылаңыз
• Бірінші циклдарды жеңіл өткізіңіз және қауіпсіз, отқа төзімді аймақта зарядтаңыз

Егер бір элемент қалғандарынан айырылса, тоқтап, оны түзетіңіз. Теңестірілмеген пакет пайдалану кезінде жақсармайды.

9. Сіз қандай тауарларды жеткізе немесе сата алатыныңызды біліңіз

Өзіңіз үшін пакет жасау мен оны сату — екі әртүрлі жоба. Коммерция немесе тасымалдау арқылы қозғалатын литийлік кез келген зат қауіпті тауар ретінде қарастырылады, ал үйде жиналған пакеттің сынақтар тарихы болмайды. Өнім ретінде сіздің жұмыс үстеліңізден шығатын пакет үшін негізгі талап:

• UN 38.3 сынағының нәтижелері. Көлікте тасымалданатын әрбір литийлік элемент пен аккумулятор түрі осы сынақтардан өтуі тиіс, сонымен қатар жеткізілетін аккумулятор қорабы үшін сынақ қорытындысы қолжетімді болуы керек
• IEC 62133-2:2017 — портативті герметикталған литийлік элементтер мен аккумуляторларға, соның ішінде элементтерді қораптарға жинауға қатысты қауіпсіздік стандарты
• Көлік үшін дұрыс 9-шы класстың белгіленуі мен этикеткалауы
• Еуропалық Одақтың аккумуляторлар туралы реттегіш (ЕО) 2023/1542, 2024 жылдың ақпанынан бастап күшінде; этикеткалау міндеттері 2026 жылдан бастап кезеңді түрде енгізіледі, ал содан кейін цифрлық ақпарат талаптары іске асады

Сол құжаттама сондай-ақ жинақтауға қарағанда сатып алуға деген тәжірибелік аргумент болып табылады. Сенімді тұтынушы сізге қораппен бірге құжаттаманы береді, ал осы қорапқа дейінгі өнімдер қазірдің өзінде сынақтан өткен.

Өз қолыңмен жасалған аккумулятор қорабын бұзатын қателер

• Элементтердің шығыстарына тікелей қолданылатын қолданыстағы қосылу және олардың герметиктік жабықтарын қыздыру
• Бір қорапқа әртүрлі модельдердегі, партиялардағы немесе жасындағы элементтерді араластыру
• Теңестіру немесе қорғау жоқ қорап жасау
• Орташа токқа емес, пик токқа сәйкес жолақ пен сымды өлшеу
• Аккумуляторлық блок пен өткізгіш рама арасындағы изоляцияны өткізу
• Оның стендте дәлелденуінен бұрын жаңа аккумуляторлық блокты қатты ұшу
• Қандай болса да, іс-әрекеттің нәтижесін бақылау үшін күдікті немесе şiшілген аккумуляторлық блокты үй ішінде зарядтау
• Тексеру құжаттары болмаған аккумуляторлық блокты жіберу немесе сату

Соңғы ойлар

Дрон үшін аккумулятор жасау — бір-ақ дағды емес, ал тізбектелген процесстер тізбегі: миссионға сай химиялық құрамды таңдау, тізбектей және параллель есептеулерді орындау, элементтерді салыстыру, қолданылатын қосылу әдісі ретінде дәнекерлеуді пайдалану (пайындау емес), аккумуляторлық блокты қорғау және оны стендтен шығармас бұрын сынақтан өткізу. Осы қадамдарды жүзеге асыратын пилоттар өздерінің ұшағына дәл келетін аккумуляторлық блоктарды жасайды, ал ұшаққа тек шамамен сыйып кететін блоктар емес.

Егер мақсат — сенімді парк болса, ал бір реттік эксперимент емес, онда есептеу өзгереді. Тексерілген, құжатталған және қайталанатын аккумуляторлық блокты сатып алуға құнды болады, әсіресе альтернатива ретінде жіберуге болмайтын және құнды нәрселердің үстінен ұшқыңыз келмейтін аккумуляторлық блок болса.

Байланысты мақалалар

Дрондарға арналған аккумуляторларды қалай таңдау керек
Кернеу, сыйымдылық, разрядтау рейтингі және элемент сапасы қай аккумуляторлық блоктың дронға сәйкес келетінін қалай анықтайтынын үйреніңіз.

Дрон аккумуляторларының денсаулығын қалай тексеруге болады
Fizikalyq kuyetı, kergı, sıyım, iškі qarşılyq jәne akkumulyatordyң eghbaryndy tekserıp, erter zherde paydalanıwdy josparlaw.

Дрон аккумуляторларын жолда қалай зарядтауға болады?
Zaryadtau waqytyna jospardayın, zaryadtau jarıqtygynyzdy paketıńızǵa saylańız jәne sahanı zaryadtaudı qauıpsız etińız.