Дронууд яагаад Lipo баттерей ашигладаг вэ

I. Литий-ион ба Литийн полимер баттерейн танилцуулга

1.1 Литий-ион батерей гэж юу вэ?

• Бүтэц ба энергийн нягт
Литий-ион батереюуд ихэвчлэн цилиндр хэлбэр эсвэл тэгш өнцөгт металл хайрцаг ашигладаг бөгөөд дотор нь шингэн электролит агуулсан байдаг. Тэдгээрийн онцлог шинж чанаруудад дараахь зүйлс орно:
Гоё хэмжээний энерги нягт (Wh/кг)
Өндөр бүтцийн хүч чадал ба тогтвортой байдал
Жигдэхээр илүү хүнд
LiPo батерейтэй харьцуулахад цэвэрлэх чадвар бага
Энерги нягт өндөр байдгаас болоод литий-ион батереюудийг дараахь салбаруудад өргөнөөр ашигладаг:
Ноутбукнууд
Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл
Нисдэг зураг авах дрон
Удаан ажиллах платформууд

• Li-ion-ийн гол онцлог
Өндөр энергиийн нягтшилттэй байдаг тул илүү урт нислэгийн хугацааг хангана
Удаан цикл амьдрал (~300–500 цикл)
Ижил багтаамжийн хувьд илүү зөрөгтэй
Илүү тогтвортой бүтэц, ажиллуулахад илүү аюулгүй
Бага цэнэгийн гаргалтын хурд, мгновенный гүйдлийг хязгаарладаг
Тохиромжтой:
Агаарын зураг авах дрон, урт хязгаартай FPV, судалгааны дрон, тогтмол далавчтай дронууд.

1.2 Литиум полимерийн баттерей (LiPo) гэж юу вэ?

• Бүтэц ба уян хатан чанар
LiPo баттерейнууд жели-төрлийн полимер электролит болон зөөлөн боодол хэрэглэдэг бөгөөд гол дараах давуу талуудыг олгоно:
Маш хөнгөн жинтэй
Хэмжээ нь хөгжилтэй / амархан тохируулж болно
Дотоод эсэргүүцэл бага
Маш өндөр цэнэгийн гаралт (25C–150C)
Тиймээс LiPo баттерейн оронд:
FPV гүйлтийн дронууд
Фристайл дронууд
RC онгоц

• LiPo-ийн үндсэн онцлог
Цэнэгийг маш хүчтэй гаргалтах чадвар
Дотоод эсэргүүцэл бага, хүчдэлийн тогтвортой байдал маш сайн
Хөнгөн, уян хатан бүтэц
Бага энергиийн нягт
Богино нас бөгөөд хавагдах илүүтэй
Тохиромжтой:
Өндөр үзүүлэлт, хурдан хариу үйлдэл бүхий цэргийн хэрэгслээр ашиглах.

1.3 Лити-ион ба Лити-полимерийн баттерейн гол ялгаанууд

• Энергиийн нягт ба жингийн харьцуулалт
Хүснэгт 1 — Лити-ион vs Лити-полимер Тойм

Li-ion = “илүү урт хугацаагаар нисдэг”
LiPo = “илүү хүчтэй, хурдан нисдэг”
• Салгах хурд ба нислэгийн ажиллагаа
Хүснэгт 2 — Салгах хурдны харьцуулалт

LiPo-ийн маш өндөр салгалтын чадвар нь загалмайн дронууд Li-ion-ыг ашиглаж чадахгүй шалтгаан юм.

II. Li-ion ба LiPo баттерейн амьдралын хугацаа

2.1 Цэнэглэлт ба цэнэгийн гаралтын мөчлөгийн харьцуулалт

• Li-ion-ийн амьдралын үе үзүүлэлт
300–500 цикл
Хадгалах үед чанар муудахад тэсвэртэй
Ховор хавчигдана
Бага/дунд цэнэгийн гаралт үед багтаамж удаан алдагдана
Нийтлэгөөр LiPo-ийнхээс илүү урт нас байдаг

• LiPo-ийн амьдралын үе үзүүлэлт
150–300 мөчлөг (ашиглалтын хүчнээс хамаарна)
Өндөр гүйдлийн гаралт нас барах хурдыг нэмэгдүүлдэг
Хавагдах илүүтэй
Цэнэглэх/хадгалах шаардлага нь хатуу
Өндөр үзүүлэлт → нас бага

2.2 Баттерейн насанд нөлөөлөх үндсэн хүчин зүйлс

• Цэнэглэх ба цэнэгийг гаргах дадал
Илүү цэнэглэхээс зайлшгүй байх (хамгийн ихдээ 4.2V/эсэд)
Гүн цэнэгийг бүрэн гаргахаас зайлшгүй байх (3.3V/эсэд доорохгүй)
Тэнцвэртэй цэнэглэх нь маш чухал
Хадгалах цэнэгийн хүчдэл 3.75–3.85V/эсэд
Гүн цэнэгийг бүрэн гаргах нь LiPo-д ялангуяа хортой.

• Орчны нөхцөл
Өндөр температур нас барах/хавагнах хурдыг нэмэгдүүлдэг
Бага температур цэнэгийг гаргах чадварыг бууруулдаг
Урт хугацааны төгс цэнэглэлт эсвэл бүрэн цэнэгийг гаргалт хугарлыг ихэсгэдэг
LiPo батерейнууд орчны нөхцөлд илүү мэдрэг

III. Дроний ажиллагаатай холбоотой хүчин зүйлс

3.1 Энергийн нягт ба полетийн цаг

• Ашиглах хугацаанд нөлөөлөх
Их энергийн нягт → урт хугацааны полет
Li-ion: Хамгийн сайн ашиглах хугацаа
LiPo: Өндөр чадалтай, гэхдээ богино хугацааны ашиглав
Иймд холын зайн нисдэг онгоцнууд ихэвчлэн Li-ion сонгодог.

• Аль баттерей илүү урт нислэгийн цаг хугацаа санал болгодог вэ?
Хожигч: Литиум-ион баттерей
Хамгийн тохиромжтой:
Агаарын зургийн авах
Газрын хэмжилт
Урт зайны FPV
Тогтмол хөлөгт онгоц
LiPo богино, гэхдээ өндөр чадал шаардсан нислэгт тохиромжтой.

3.2 Цэнэгийн гаргалтын чадвар ба Гаралтын чадал

• Өндөр үзүүлэлттэй нислэгийн шаардлага
Тэмцээний дронуудад шаардлагатай:
Хурдан хурдсах
Эргэлт, цохилт, хурц эргэлт
Өндөр хурдтай нислэг
Мөчлөгийн хариу үйлдэл
LiPo баттерейнууд хүчтэй мөчлөгийн гүйдэл өгдөг.

• Li-ion ба LiPo дрон тэмцээнд
Хүснэгт 3 — Тэмцээний үзүүлэлтийн харьцуулалт

Тэмцээний дронуудад LiPo баттерей ашиглах шаардлагатай.

3.3 Жин болон хэмжээний нөлөө

• Жин ба нислэгийн гүйцэтгэл
Хөнгөн дронуудын давуу талууд:
Хурдан хурдсах
Өндөр маневр чадвар
Илүү сайн моторын үр аш
LiPo-ийн зөөлөн баглаа → жин хамааралтай дронуудад тохиромжтой.

• Жижиг дронуудын давуу тал
LiPo-г дараах хэлбэрт оруулж болно:
Нарийн сав
Дөрвөлжин/тэгш өнцөгт эсүүд
Загварласан хэмжээнүүд
Ямар ч цуврал/зэрэгцээ тохируулга
Микро дрон, шигшүүр FPV барилгуудад гайхалтай тохиромжтой.

IV. Li-ion ба LiPo Баттерейн Аюулгүй Байдал

4.1 Ерөнхий Эрсдэлийн Шинжилгээ

• Li-ion-ийн эрсдэл
Дотоод богино холболт
Дулааны дайралт
Өндөр температурт өртөх
Бие махбодийн гэмтэл
Буруу цэнэглэх

• Металл бүрхүүл → хамгаалалтыг нэмэгдүүлдэг.

• LiPo-ийн эрсдэл
LiPo-ийн зөөлөн хайрцаг илүү муу бат бөх чанартай:
Хурдан хавагнах
Шахалтад/хурц зүйлд цохигдоход мэдрэг
Хэт цэнэглэх = гал гарах аюул
Дулааны удирдамгүй өсөлтийн эрсдэл өндөр
LiPo нь илүү анхааралтай харьцах шаардлагатай.

4.2 Аюулгүй байдлын болон анхааруулга

• Зөв цэнэглэлт ба хадгалалт
Тэнцвэржүүлэгч цэнэглэгчийг ашигла
Нүх бүрт 4.2V-г хэтрүүлэхгүй байх
Хадгалалтын хүчдэл ойролцоогоор 3.8V
Галын аюулгүй байдлын LiPo хайрцаг ашигла
Цэнэглэх үедээ үргэлж хянаж байх

• Өдөр тутмын үйлчилгээ
Нислэгийн өмнө хортог, хавангиныг шалгах
Уналт/шахалтаас зайлшгүй болгох
Цэнэглэхээс өмнө баттерейг хөргөх
Гэмтсэн тохиолдолд ашиглахыг зогсоох
Зөв арга хэмжээ авбал лити-ион болон лити-полимер баттерей хоёулаа аюулгүй байж болно.

V. Дрондоо тохирох баттерейг хэрхэн сонгох вэ

5.1 Тэмцээний дронд хамгийн тохиромжтой — Яагаад лити-полимер баттерей давуу вэ

Тэмцээний дронуудад шаардлагатай:
Маш өндөр түр салхиллын чадал
Хурдан хүчдэлийн хариу урвал
Маш бага жин
Хэлбэр нь харилцан адилгүй
LiPo бүх шаардлагыг хангана → FPV-ийн салбарын стандарт.

5.2 Агаараас авах зурагт авалтад хамгийн тохиромжтой — Яагаад Li-ion илүү сайн вэ?

Агаараас авах зурагт авалт шаарддаг:
Урт нислэгийн цаг
Тогтвортой хүчдэлийн гаралт
Бага тасралтгүй гүйдэл
Li-ion хангаж өгдөг:
Илүү их настай ажиллагаа
Илүү сайн үйлчилгээний нас
Илүү тогтвортой ажиллагаа
Олон мэргэжлийн дрон (жишээ нь, DJI) Li-ion эсвэл хольсон LiPo-HV системийг ашигладаг.

5.3 Ажиллах чадвар ба амьдралын хугацааг тэнцвэржүүлэх

Дараах тохиолдолд LiPo-г сонгоно уу:
Өндөр чадал гаргалт
Хурдан хурдны хариу үйлдэл
Хамгийн их зөөлөн удирдлага
Уралдаан эсвэл чөлөөт нислэг
Дараах тохиолдолд Li-ion-г сонгоно уу:
Урт нислэгийн цаг
Холын зайн тогтвортой нислэг
Үр ашигтай бага чадал дээрх ажиллагаа
Нисэх зураг авах / үйлдвэрийн даалгавар

Эцсийн дүгнэлт: Яагаад LiPo баттерейг дронуудад өргөн ашигладаг вэ?
LiPo баттерейг дронд дараах шалтгаанаар өргөн ашигладаг:
Маш өндөр цэнэгийн гаргалтын хурд
Хөнгөн бүтэц
Бага Дотоод Эсэргүүцэл
Хүчтэй түргэн цэнэгийн гаргалт
Өндөр маневрчлалын нислэгт тохиромжтой
Li-ion багцууд нь илүү урт үргэлжлэх хугацаа ба амьдралын туршлагатай боловч хурдан тоглоом, чөлөөт нислэгийн үед шаардагдах мөчийн гүйдлийг нийлүүлж чадахгүй тул FPV дронуудад LiPo-г орлох боломжгүй болгоно.

Тодорхойлолт： Дронууд LiPo баттерейг хөнгөн жинтэй, маш өндөр цэнэгийн гаргалтын хурдтай, хурдан хурдатуулах, маневр хийхэд хүчтэй түргэн цэнэгийн гаргалт хийдэг тул ашигладаг. LiPo элементүүд дотоод эсэргүүцэл багатай, хүчдэл хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг тул FPV-ийн тоглоом, өндөр үзүүлэлттэй дронуудад төгс тохиромжтой.