EN
1кіріспе
Ұшқышсыз ауа ұшақтарының (ҰАҰ) негізгі қуат көзі ретінде литий-полимерлі (LiPo) аккумуляторлар мен литий-ионды ақылды аккумуляторлар қолданылады. Аккумуляторлардың жағдайы тікелей ұшу мерзімін, қуаттың тұрақтылығын және қолдану қауіпсіздігін анықтайды. Элементтердің қартайуы, дұрыс емес пайдалану және қолайсыз ортаға байланысты әртүрлі аккумулятор ақаулары тек ұшу уақытын қысқартуға немесе автоматты түрде үйге қайтуға әкелуі мүмкін, сонымен қатар ұшақтың құлауына, элементтің ісінуіне, жылулық тежелуіне, өртке және жабдықтың зақымдануына сияқты ауыр салдарға әкелуі мүмкін.
Батареяның типтік ақаулықтарын анықтау бойынша іскерлікке ие болу, стандартталған ақаулықтарды жою процедураларын меңгеру және ғылыми негізделген жөндеу әдістерін қолдану ұшу қаупін тиімді түрде болдырмауға, жұмыс кезіндегі тұрақтылықты арттыруға және батареялардың циклдық өмір сүру ұзақтығын ұзартуға мүмкіндік береді. Бұл мақала дрондардың батареяларында кездесетін он жиі кездесетін ақаулықтарды жүйелі түрде талдайды, толық ақаулықтарды жою және олармен жұмыс істеу шараларын ұсынады, сонымен қатар түрлі жағдайларға арналған стандартталған жөндеу нормаларын береді; бұл қолданушылар үшін арналған аэрофотосуреттер түсіру дрондары мен өнеркәсіптік мақсатта пайдаланылатын дрондар үшін де қолданылады.
2дрондардың батареяларында кездесетін жиі кездесетін ақаулықтар, олардың себептері және ақаулықтарды жою шаралары
2.1 Жүктеме кезіндегі көп көлемді кернеу төмендеуі
Ақаулықтың белгілері: Толық зарядталған батареямен ұшқаннан кейін көтерілу, үдеу немесе күшті желде іліну сияқты жоғары жүктеме жағдайларында жеке элементтердің кернеуі тез төмендейді. Қолданба (APP) төмен кернеу туралы ескертуін шығарады, ал ұшақ алдын ала автоматты түрде қайту режиміне көшеді.
Негізгі себептер: төмен температурада ұяшықтардың ішкі кедергісінің қатты өсуі, аккумулятордың циклдық старение нәтижесінде ішкі кедергінің артуы, алдыңғы терең разрядтан ұяшықтардың кері қайтарылмайтын зақымдануы және батареяның разрядтау жылдамдығынан асып кететін лездік жоғары қуат шығысы.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Суық ауада ұшуға дейін батареяларды ішкі ортада 10°C-тан жоғары температураға дейін алдын ала қыздырыңыз;
Күшті желде немесе ауыр жүктемелі жағдайларда аэрофотосуретке түсіру кезінде қатты газ тетігін басу мен үздіксіз жоғары жылдамдықта көтерілуінен сақтаныңыз;
Тепе-теңдік зарядтағышпен әрбір ұяшықтың ішкі кедергісін тексеріңіз. Ішкі кедергілерінің айырымы 0,05 Ом-нан асатын батареялар ескірген деп танылады;
Ішкі кедергісі артық және кернеуі қатты төмендейтін батареяларды дер кезінде шығарып тастаңыз және оларды әрі қарай ұшу үшін пайдалануды тыйыңыз.
2.2 Ауыр батарея сыйымдылығының төмендеуі
Ақау белгілері: Батарея қалыпты толық зарядталады, бірақ бірдей ұшу шарттарында ұшу мерзімі қатты қысқарады және толық зарядталғаннан кейін қуат қатты тез төмендейді.
Негізгі себептер: Аккумулятор өзінің ресми циклдық өміріне жетті; толық немесе нөлдік зарядта ұзақ уақыт сақталды; жоғары температурада сақталды немесе ұшты; элементтердің химиялық құрылымын зақымдайтын жиі терең разрядтау.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Ұзақ мерзімді тұрып қалған кезде аккумуляторларды стандартты сақтау кернеуіне — әрбір элемент үшін 3,80–3,85 В-қа дейін келтіріңіз;
Қалдық қуат 20%–30%-ға жеткенде ұшақты қондырыңыз және аккумуляторларды толығымен разрядталған күйде сақтамаңыз;
Сыйымдылықты реттеу үшін регулярлы толық зарядтау-разрядтау циклдарын орындап отырыңыз. Цикл саны 300-ден асқан және қалдық сыйымдылық зауыттағы номиналды мәннің 80%-нан төмен болған кезде аккумуляторларды бірден ауыстырыңыз.
2.3 Аккумуляторда қысқа тұйықталу (жоғары қаупті ақау)
Ақаудың белгілері: зарядтағыш зарядтау кезінде дер кезінде қате хабарлайды, аккумулятор өте күшті қызады және ұшақ қосылмайды; өрт пен жарылыс қаупі бар.
Негізгі себептер: Сымдардың бұзылуы, контакттарды қосатын металдық қалдықтар, ішкі элементтің бөлгіштерінің бұзылуы және оң және теріс полюстар арасында қысқа тұйықталуға әкелетін деформацияланған тотығып кеткен штекерлер.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Әрбір пайдаланудан бұрын штекерлер мен сымдарды зақымдану және ашық металдық бөліктерге тексеріңіз;
Қысқа тұйықталу расталған кезде дереу электр қуатын өшіріңіз. Аккумуляторды өртке төзімді LiPo қапшығына жеке орналастырып, нормативтік құжаттарға сәйкес қауыпті қалдық ретінде тиісті тәртіппен жоюға беріңіз;
Аккумуляторды сақтау кезінде полюстерге изоляциялық қапшықтарды орнатыңыз, сонда металдық заттар полюстерге тиеспейді.
2.4 Терең разрядтан кейін зарядталмау
Ақаулықтың белгілері: Ұзақ уақыт бойы толығымен разрядталған аккумуляторлар зарядтаушы құрылғымен анықталмайды, зарядтау тогы пайда болмайды.
Негізгі себептер: Жеке элементтің кернеуі 3,0 В-тан төмен түседі, бұл элементтерге кері қайтарылмайтын химиялық зақым келтіреді және Аккумуляторды басқару жүйесінің (BMS) жұмысын блоктайды.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Ұшудан кейін толығымен разрядталған аккумуляторларды сақтамаңыз; ұшу аяқталғаннан кейін аккумуляторды сақтау кернеуіне дейін тезірек зарядтаңыз;
Сәл-ақ қатты разрядталған аккумуляторлар үшін арнайы төмен кернеулі белсендіру құрылғысын пайдаланып, төмен токпен алдын-ала зарядтау жүргізіңіз. Жеке элементтердің кернеуі 3,3 В-тан жоғары көтерілгеннен кейін ғана қалыпты тепе-теңдік бойынша зарядтауды жалғастырыңыз;
Ісіріп, деформацияланған немесе сұйықтық ағызып жіберетін қатты разрядталған аккумуляторларды белсендіріп көрмейініз; оларды тікелей қоқысқа тастаңыз.
2.5 Толығымен зарядталмау / зарядтағыш қателері туралы хабарламалар
Ақаулық көріністері: зарядтағышқа қосылғаннан кейін зарядтау реакциясының болмауы, көрсеткіштің қалыпсыз жанып-сөнуі немесе құрылғыда қалыпсыз элементтер туралы хабарламасы.
Негізгі себептері: зақымданған зарядтағыш немесе зарядтау кабельдері, тот басқан және шашыраңқы тепе-теңдік ұштары, блокталған аккумулятор BMS тақталары және жеке элементтер арасындағы айқын тепе-теңсіздік.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Қате зарядтау құрылғыларын шығару үшін құпияландырылған оригиналды зарядтағыштар мен сақталған кабельдермен өткізілетін қиылысу сынағын жүргізіңіз;
Тепе-теңдік ұштарының металдық тіркемелеріндегі тот қабатын және су іздерін өшіріңіз;
Көпфункциялы өлшеуіш құралмен әрбір элементтің кернеуін өлшеңіз және кернеу айырымы 0,1 В-тан асса, алдымен теңестіру зарядын орындаңыз;
Ақылды аккумуляторлардың бағдарламалық жабдығын қолдайтын параметрлерді түзету бағдарламасы арқылы қайта орнатыңыз; құлыпталу қалпына келтірілмесе, аккумуляторды ауыстырыңыз.
2.6 Элементтің артық зарядталуы
Ақаулықтың көріністері: аккумулятор зарядталғаннан кейін қалыпты емес ісінуі, ұшу кезінде қызуы және жеке элементтің кернеуі стандартты толық зарядталған кернеуден – 4,2 В асады.
Негізгі себептер: дұрыс емес зарядтаушы параметрлерінің орнатылуы, теңестіру заряды функциясының сөндірілуі және автоматты өшіру қорғанысы жоқ жаңартылмаған зарядтаушылар.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Элементтердің тізбегіндегі санына сәйкес арнайы теңестіру зарядтаушыларын пайдаланыңыз және зарядтау кезінде элементтерді теңестіру режимін қосыңыз;
Зарядтау процесінің барлығын қолмен бақылаңыз, толық зарядталғаннан кейін қатар электр қорегін өшіріңіз және ұзақ уақытқа созылатын жүзіп жүру зарядынан аулақ болыңыз;
Тіпті оңай ісіну болса да, аккумуляторды пайдалануды тоқтатыңыз және оны тастап кетіңіз.
2.7 Аккумулятордың қалыпты емес қызуы
Ақаулық көріністері: Ұшу немесе зарядтау кезінде аккумулятор қорабы қатты қызады, сонымен қатар қосымшада жоғары температура туралы ескерту пайда болады.
Негізгі себептер: Ұзақ уақыт бойы жоғары жүктемеде ұшу, жоғары температурадағы жаздық кезеңде тікелей күн сәулесінде ұшу, элементтердің кесірінен ішкі кедергінің артуы және зарядтау тогының артық болуы.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Жоғары температура туралы ескертуді алған кезде дереу қайтып келіп, қону керек; зарядтауға дейін аккумуляторды ойдағыдай температураға дейін суыту керек;
Түстің ортасында тікелей күн сәулесінде ұшу мен желдетілмейтін тұйық орындарда зарядтаудан аулақ болыңыз;
Стандартты зарядтау жылдамдығын 1C шегінде қатаң сақтаңыз және жоғары қуатты тез зарядтаудан аулақ болыңыз.
2.8 Ұшақ аккумуляторды танымайды
Ақаулық көріністері: Қосу кезінде аккумулятордың аномалиясы туралы хабарлама пайда болады, көтерілу құлыптарын ашу мүмкін емес және қосымшада аккумулятор деректері көрсетілмейді.
Негізгі себептер: Аккумулятордың металдық контакттарында тот басу және тозаң жиналуы, ұшақ пен аккумулятор арасындағы үйлесімсіз жабдықтық бағдарламалық жасақтама нұсқалары және стандартты емес үшінші тараптың аккумуляторларының үйлесімсіз байланыс протоколдары.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Аккумулятор мен ұшақтың металдық контакттарын суық спиртке талданған мақта таяқшалармен тазартып, тот басу қалдықтарын алыңыз;
Қолдау бағдарламасы арқылы ұшақ пен аккумулятордың жабдықтық бағдарламалық жасақтамасын бір уақытта жаңартыңыз;
Құрылғыны қайта іске қосыңыз және қайтадан сынаңыз; егер стандартты емес, бірақ үйлесімді аккумуляторлар қолданылса, оларды сәйкес аккумуляторлармен ауыстырыңыз.
2.9 Аккумулятор байланысының ақауы
Ақау белгілері: Қолданбада көрсетілген деректер (қуат деңгейі, температура және цикл саны) бұзылған, кернеу көрсеткіштері кездейсоқ тербеліп тұрады, ал нақты уақыттағы элементтер бойынша деректер жоғалады.
Негізгі себептер: Байланыс терминалдарының нашар тұйықталуы, BMS жабдықтық бағдарламалық жасақтамасының ақауы және иілген немесе шашыраған штекер тістері.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Контакттардағы тозаңды алыңыз және штекерлерді иілу немесе шашырауға тексеріңіз;
Байланыс протоколдарындағы ақауларды жою үшін аккумулятордың BMS жабдықтық бағдарламалық жасақтамасын жаңартыңыз;
Қателер бірнеше рет түзетілгеннен кейін де сақталса, ішкі қатынас платалары зақымданғанын көрсетеді, сондықтан аккумуляторды алмастырыңыз.
2.10 Төмен кернеу блоктауы (UVLO)
Ақаулықтардың көрінісі: төмен қуатты ұшудан кейін аккумулятор толығымен блокталады, қосылмайды немесе қалыпты тәртіппен зарядталмайды.
Негізгі себептер: жеке ұшуда терең разрядталу, төмен қуатта ұзақ уақыт сақтау және элементтердің кернеуіндегі айтарлықтай айырым аппараттық қорғануды іске қосады.
Ақауларды анықтау және шешімдер
Қалдық қуат 20%–30% деңгейіне жеткенде қайтару талаптарына сәйкес әрекет етіңіз және мәжбүрлі толық қуатты жұмсаудан аулақ болыңыз;
Ұзақ мерзімді тұныштықта сақтау кезінде стандартты сақтау кернеуін сақтаңыз және әр 3 айда қуатты қайта зарядтау арқылы сыйымдылықты калибрлеңіз;
Блоктаудан кейін элементтердің кернеуіндегі айырымды тексеріңіз; егер кернеу айырымы стандарттан асып кетсе, алдымен теңестіру зарядын орындаңыз, содан кейін қалыпты заряд-разряд циклдарын жүргізіңіз.
3бПЛА аккумуляторын қолданудың стандартталған тиімді тәжірибелері
(1) Сақтау талаптары
Қысқа мерзімді сақтау (7 күн ішінде): Әрбір элементтің кернеуі 3,80–3,85 В болғанда, зарядты 50–60% деңгейінде ұстаңыз; салқын, құрғақ және қалыпты температурада (10–25°C) сақтаңыз.
Ұзақ мерзімді сақтау (10 күннен астам): Сақтау кернеуіне дейін реттеңіз, оны күн сәулесінен, автокөлік ішінен және жылу көздерінен алыс, отқа төзімді LiPo қапшығына салыңыз; қуаттың дәлдігін тексеру үшін әрбір 3 айда бір рет толық зарядтау-разрядтау циклын орындаңыз.
Тыйым салынған операциялар: Толық зарядталған күйде (әрбір элементке 4,2 В) ұзақ мерзімді сақтау, нөлдік зарядта сақтау және тоңазытқышта сақтау (конденсацияланған су буы қысқа тұйықталуға әкелуі мүмкін).
(2) Зарядтау сипаттамалары
Тек оригиналды, сертификатталған зарядтағыштарды ғана пайдаланыңыз, аккумуляторда көрсетілген номиналды жылдамдықпен зарядтаңыз және теңестіру зарядын басымдық ретінде қосыңыз.
Ұшудан кейін ыстық аккумуляторларды зарядтау алдында бұрынғы температураға дейін салқындатыңыз.
Толық зарядталғаннан кейін қуатты дер кезінде өшіріңіз; ұзақ уақыт бойы үздіксіз зарядтаудан аулақ болыңыз. Зарядтау процесін қолмен бақылаңыз және жанарғыш заттарды сөндіруге арналған құралдарды жаныңызда ұстаңыз.
Аккумуляторларды зарядтау кезінде бірнеше аккумуляторлар арасында қауіпсіздік аралығын сақтаңыз; аккумуляторларды зарядтау үшін бірінің үстіне бірін қоюға тыйым салынады.
(3) Ұшу кезіндегі разрядтау стандарттары
Қалыпты аэрофотосуреттер түсіру ұшулары кезінде қалдық қуат 25%-ға жеткенде үйге қайту режимін іске қосыңыз және қуаттың кемінде 20%-ы қалған кезде қоныңыз.
Төменгі температурада, күшті желде немесе ауыр жүктеме кезіндегі ұшулар үшін 30%-дан астам резервті қуат қалдырыңыз.
Элементтердің тұрақты жоғары жүктемелі кернеуінің төмендеуін азайту үшін жиі тез үдеу, шекті көтерілу және ұзақ уақыт бойы толық газ беру арқылы ілгерілеу режимінде ұшуға болмайды.
(4) Күнделікті көрініс бойынша тексеру мен кезекті калибрлеу
Әрбір ұшу алдында және кейін аккумуляторларды көрініс бойынша тексеріңіз: қабықшаның ісінуін, сығылу зақымын, электролит ағуын және қара тот басқан контакттарды тексеріңіз.
Циклдар санын және ақауларды тіркеу үшін нөмірленген аккумуляторлар журналын құрыңыз; бір аккумулятордың артық тозуын болдырмау үшін бірнеше аккумуляторды ауыстырып пайдаланыңыз.
Әрбір 10 ұшу циклынан кейін кернеу айырымын, ішкі кедергіні және толық сыйымдылықты калибрлеңіз.
(5) Температураны бақылау нұсқаулары
Ұшуға дейін батареяларды 0°C төмен температурада алдын ала қыздырыңыз; ұшудан кейін төмен биіктікте баяу қыздырыңыз және сәттік жоғары қуат шығысын болдырмаңыз.
Қоршаған ортаның температурасы 35°C-тан жоғары болған кезде ұшу мен зарядтауды тоқтатыңыз.
Батареяларды күн сәулесіне тікелей ұшыраған жабық автокөлік бөлімдерінде тасымалдаудан аулақ болыңыз; тасымалдау кезінде батареяларды жеке сақтаңыз және оларды изоляциялаңыз.
4. Жеке сөз
Батарея – БПЛА-ның ұшу қауіпсіздігін анықтайтын негізгі компонент. Аномальді кернеу, астам қызу, байланыс ақаулықтары мен элементтердің қартайуы сияқты әртүрлі мәселелер тікелей ұшу апаттарын тудыруы мүмкін. Күнделікті пайдалану кезінде үш негізгі қағиданы сақтаңыз: ұшуға дейін тексеру, стандартты зарядтау/разрядтау және ғылыми негізделген сақтау. Қауіпсіздікке қатысты жасырын қауп-қатерлерді бастапқы кезеңде жою үшін кернеудің күшті төмендеуі, ісіп кетуі және элементтердің кернеуіндегі айтарлықтай айырмашылық сияқты ерте ескертетін белгілерді анықтаңыз.
Ұяшықтары ісінген, қайталанатын блоктау, ішкі кедергісі аса көп немесе қалдық сыйымдылығы 80%-дан төмен болған аккумуляторлар жөндеуге келмейді. Олар қызметтен шығарылуы және ортаға зиянын тигізетін литийлі қалдықтар ретінде қолданыстағы нормативтік құжаттарға сай тасымалдануы тиіс. Стандартталған жөндеу процедуралары аккумулятордың разрядталу өнімділігін максималды деңгейге көтеруге, қызмет мерзімін ұзартуға және негізінен персонал қауіпсіздігі мен ұшақ құрылғысын қорғауға мүмкіндік береді.
5. Саладағы технологиялық бағыттар мен даму бағыттары
БАЖ аккумуляторларының технологиясы үнемі дамып отырады. Жоғары энергиялық тығыздықтағы литий-полимерлік аккумуляторлар мен қатты фазалы литийлік аккумуляторлар біртіндеп коммерцияландырылып келеді. Олар ұяшықтың тұрақтылығын, төмен температурада разрядталу өнімділігін және отқа төзімділігін жақсартады, сонымен қатар ісіну мен жылулық тұтқылану қаупін төмендетеді және жалпы ұшу мерзімін ұзартады.
Оптималдық ақылды аккумуляторларды басқару жүйелері (BMS) әрбір элементтің нақты уақыттағы кернеуін, ішкі кедергісін және температурасын бақылай алады және элементтердің қартайуы мен ақаулары туралы ерте ескертуді береді. APP ақылды сақтау режимі мен автоматты элементтерді теңестіру функцияларымен жабдықталған осы жүйелер қолмен жүргізілетін техникалық қызмет көрсетудің кедергілерін әлдеқайда төмендетеді және тұтынушылық пен өнеркәсіптік БАҚ-тар үшін тұрақтырақ және қауіпсізірек энергия шешімдерін ұсынады.
