Как заряжать аккумуляторы для дронов в пути

1. Планируйте график с учётом времени зарядки, а не количества аккумуляторов

Большинство пилотов считают аккумуляторы. Более правильная привычка — считать минуты.

Литиевый аккумулятор, заряжаемый током 1C, заполняется примерно за час, а финальный этап балансировки может дополнительно увеличить это время, особенно для старого аккумулятора. Именно это число определяет весь ваш рабочий день. Шесть аккумуляторов и один зарядное устройство по-прежнему означают один аккумулятор в час — вне зависимости от того, сколько запасных аккумуляторов находится в кейсе.

Поэтому думайте в терминах трёх групп:

• Какой аккумулятор используется в полёте прямо сейчас
• Какой аккумулятор остывает и ожидает подключения к зарядному устройству
• Какой аккумулятор уже заряжен и готов к следующему полёту

Поддержание непрерывного движения этих трёх групп обеспечивает ваше нахождение в воздухе. Если аккумулятору требуется час на зарядку, а продолжительность ваших полётов — пятнадцать минут, расчёт покажет, сколько аккумуляторов и сколько выходов зарядного устройства вам действительно необходимо.

2. Подбирайте ток зарядки в соответствии с характеристиками аккумулятора

Ток 1C легко рассчитать: ёмкость аккумулятора в ампер-часах равна току зарядки в амперах. Аккумулятор ёмкостью 5000 мА·ч заряжается током 5 А, аккумулятор ёмкостью 3300 мА·ч — током 3,3 А и так далее.

Многие современные аккумуляторные блоки поддерживают зарядку током 2C и выше, и на практике такая скорость выглядит привлекательно. Однако целесообразность этого зависит от информации на этикетке и от того, сколько ресурса аккумуляторного блока вы готовы потратить. Более высокие токи вызывают большее выделение тепла, а повышенная температура сокращает срок службы блока. Для однодневной эксплуатации стабильная зарядка током 1C обычно является оптимальным компромиссом: она предсказуема, щадяща и не создаёт чрезмерной нагрузки на источник питания, от которого вы её осуществляете.

Одно правило важнее скорости зарядки: никогда не подключайте аккумуляторный блок к зарядному устройству сразу после полёта дрона. Дождитесь, пока он остынет до температуры окружающей среды. Горячий аккумулятор плохо принимает заряд, а элементы при этом испытывают значительный стресс.

3. Всегда выполняйте балансировочную зарядку

Когда вы спешите, соблазн пойти на упрощение велик — ведь основные выводы уже под рукой. Сопротивляйтесь этому искушению.

Балансировка заряда поддерживает одинаковый уровень заряда отдельных элементов. Если пропускать её многократно, пакет теряет баланс: ёмкость снижается, а в конечном итоге один элемент начинает тянуть за собой остальные. Правильная балансировка через балансировочный разъём занимает больше времени, но именно она определяет разницу между пакетом, служащим несколько сезонов, и пакетом, раздувающимся уже через несколько месяцев.

Умные аккумуляторы выполняют эту операцию автоматически внутри себя, поэтому настройка не требуется. Стандартные LiPo-пакеты требуют подключения балансировочного разъёма каждый раз — как на поле, так и дома.

4. Приобретите зарядное устройство, работающее от постоянного тока

Именно это устройство делает возможной зарядку вне помещений. Множество хобби-зарядных устройств принимают постоянный ток с напряжением от 9 В до 30 В, что позволяет питать их от автомобильного аккумулятора, портативной электростанции или крупного полевого аккумулятора. Зарядные устройства с единственным разъёмом переменного тока бесполезны сразу же после выезда с подъездной дорожки.

Два дополнительных компонента, которые стоит иметь:

• Параллельная плата для зарядки, позволяющая одному зарядному устройству одновременно подзаряжать несколько аккумуляторных блоков (при одинаковом количестве элементов и напряжении блоков, отличающемся не более чем на 0,1 В на элемент до их подключения)
• Запасной комплект проводов с подходящими разъёмами для ваших аккумуляторных блоков, а также один-два предохранителя

5. Ваш автомобиль уже является источником питания

Для большинства пилотов самой простой полевой системой зарядки является транспортное средство, на котором вы прибыли.

Крокодиловые зажимы на аккумуляторе автомобиля обеспечивают наибольший ток и наименьшее падение напряжения. Розетка на 12 В удобнее в использовании, но обычно ограничена током около 10–15 А — этого достаточно для небольших аккумуляторных блоков, но недостаточно для быстрой зарядки крупных блоков. В любом случае запускайте двигатель во время зарядки: извлечение нескольких сотен ватт-часов энергии из заглушенного автомобиля может привести к разрядке стартерного аккумулятора и длительному ожиданию.

Следите также за проводами. Тонкие кабели нагреваются и вызывают падение напряжения; если зарядное устройство постоянно перезапускается, это обычно означает, что источник питания не справляется с нагрузкой.

6. Портативные электростанции для более продолжительных рабочих дней

Если вы весь день летаете вдали от автомобиля, портативная электростанция оправдывает своё место в кузове грузовика. Современные модели ёмкостью от 500 Вт·ч до 1000 Вт·ч оснащены как розетками переменного тока, так и выходами постоянного тока и без проблем питают зарядное устройство для хобби.

Расчёты достаточно просты и их можно выполнить ещё до покупки. Аккумуляторный пакет 6S 5000 мА·ч содержит примерно 111 Вт·ч (22,2 В × 5 А·ч), поэтому зарядка нескольких пакетов с уровня хранения потребует несколько сотен ватт-часов с учётом потерь инвертора и процесса зарядки. Выберите ёмкость станции исходя из реального количества пакетов, которые вы летаете за день, и добавьте запас — зарядка станции от сети ночью обойдётся дешевле, чем работа генератора весь день.

7. Обеспечьте безопасность зарядки на месте

Вдали от дома нет ни датчика дыма, ни огнезащитного одеяла на стене, поэтому базовые меры безопасности становятся ещё важнее.

• Заряжайте на огнестойкой поверхности и по возможности используйте сумку, безопасную для LiPo.
• Никогда не оставляйте пакеты без присмотра во время зарядки, особенно внутри автомобиля или палатки.
• Держите пакеты вне прямых солнечных лучей — перегретый салон автомобиля — неподходящее место для зарядки.
• Не заряжайте аккумуляторы во влажных или сырых условиях и не оставляйте зарядное устройство на земле, если возможен дождь
• Снимите с эксплуатации любой аккумулятор, у которого вздулся корпус, повреждена оболочка или который участвовал в аварии — не пытайтесь его подзарядить

Сколько мощности вам действительно нужно?

Грубая оценка занимает около минуты. Умножьте напряжение аккумулятора на его ёмкость, чтобы получить ватт-часы; умножьте результат на количество аккумуляторов, которые вы планируете зарядить, затем добавьте 20–30 % на потери при зарядке и преобразовании.

Четыре аккумулятора 6S 5000 мА·ч составляют примерно 444 Вт·ч полезной энергии, поэтому рассчитывайте на источник, способный обеспечить около 550–600 Вт·ч — этого достаточно для портативной электростанции среднего размера и более чем достаточно для автомобиля с работающим двигателем. Ошибка — купить оборудование до того, как выполнить эти расчёты.

Ошибки, из-за которых вы теряете аккумуляторы на месте эксплуатации

• Зарядка аккумулятора сразу после полёта, пока он ещё тёплый
• Зарядка через основные выводы без использования балансировочного разъёма
• Оставить полностью заряженные аккумуляторы в горячей машине на несколько недель
• Разрядка аккумулятора автомобиля при выключенном двигателе
• Одновременная зарядка трёх аккумуляторов от источника питания, способного обеспечить только один
• Использование тонких, изношенных проводов и обвинение зарядного устройства в ошибках напряжения

Заключение

Зарядка в пути сводится к знанию трёх вещей до выезда: скорость зарядки ваших аккумуляторов, реальная мощность вашего источника питания и способы безопасной зарядки. При соблюдении этих условий рабочий день на местности перестаёт зависеть от ближайшей розетки.

Возьмите с собой достаточное количество аккумуляторов для непрерывных полётов, планируйте по одному часу на каждый аккумулятор и включайте процедуру зарядки в стандартную предполётную подготовку. Аккумуляторы, полностью заряженные, сбалансированные и охлаждённые, обеспечат значительно больше времени полёта, чем любая спешка.

Связанные статьи

Как выбрать аккумуляторы для дронов
Узнайте, как напряжение, ёмкость, ток разряда и качество элементов определяют, какой блок подходит для вашего дрона.

Как проверить состояние аккумуляторов дрона
Выявляйте признаки износа на ранней стадии, проверяя физическое состояние, напряжение, ёмкость, внутреннее сопротивление и предупреждения от аккумулятора.

Рекомендации по безопасному хранению аккумуляторов для дронов
Как зарядка при хранении, температура и регулярный осмотр поддерживают аккумуляторные блоки в хорошем состоянии.