Katera je najboljša baterija za brezpilotno letalo?

Vsakdo, ki uporablja brezpilotna letala, je verjetno že doživel to trenutno: slišite odličen posnetek, ko se na zaslonu nenadoma začne utripati ikona baterije. Takoj se pojavijo tesnobe. Začnete izračunavati najhitrejšo pot nazaj in se sprašujete, zakaj niste prinesli dodatne baterije.

Baterije za brezpilotna letala morda ne izgledajo kot najzanimivejši del brezpilotnega letala. Ne privlačijo tako veliko pozornosti kot nadzorniki letenja, kamere ali sistemi za prenos videa. Vendar brez baterije celo najdražje brezpilotno letalo ni nič drugega kot skrbno oblikovana zbirka plastike in kovine.

Dejansko se mnogi začetniki pri nakupu svojega prvega drona osredotočijo skoraj izključno na ločljivost kamere, čas leta in zaznavanje ovir. Zelo malo ljudi resno preuči črni akumulatorski paket, skrit znotraj letala. Običajno se to zgodi šele po nekaj časa letenja, ko začnejo razmišljati o daljšem času leta ali nadgradnji drona in ugotovijo, da je pri baterijah za drone veliko več, kot so pričakovali.

Velikost baterije: večja ni nujno vedno boljša

Velikost baterije je verjetno ena prvih tehničnih specifikacij, ki jo ljudje opazijo. Združena pamet nam namreč pove, da večja baterija shranjuje več energije in zato omogoča daljši čas leta. Splošno gledano je to res. Pri podobnih tehničnih pogojih je fizična velikost tesno povezana z zmogljivostjo baterije. Baterija z zmogljivostjo 5000 mAh bo naravno večja od baterije z zmogljivostjo 1500 mAh.

Težava je v dodatni teži.

Brezpilotno letalo je zelo različno od avtomobila. Avtomobil, ki prevaža večjo težo, preprosto porabi več goriva, vendar morajo motorji brezpilotnega letala neprekinjeno dvigati vsak dodatni gram. Če namestite prevelik akumulator, lahko pridobite večjo kapaciteto, vendar morajo motorji ustvariti tudi več moči le za to, da ohranijo težje letalo v zraku.

Včasih lahko akumulator z večjo kapaciteto celo povzroči krajši čas letenja, saj se velik del dodatne energije porabi le za prevažanje lastne teže akumulatorja.

Zato je ena prvih stvari, ki jih morate preveriti pri izbiri akumulatorja, največja vzletna teža vašega brezpilotnega letala. Te informacije običajno najdete v uporabniški priročnik ali na spletni strani proizvajalca.

Na primer, če ima vaš dron največjo vzletno težo 250 gramov in večja baterija poveča skupno težo zelo blizu te meje, ne morete pričakovati idealne letalne zmogljivosti. Če za kameri, gimbala ali druge dodatke pustite nekaj rezerve teže, bo dron veliko lažje in učinkoviteje upravljati.

Obstaja še eno zelo praktično vprašanje: ali baterija fizično ustreza notranjosti prostora za baterijo.

Nekatere baterije se lahko zdi privlačnih zaradi višje kapacitete, a le dva dodatna milimetra v širini ali debelini lahko namestitev otežita. V nekaterih primerih ljudje baterijo prisilijo v prostor in nato imajo težave z njeno odstranitvijo.

Pred nakupom je vedno dobra ideja izmeriti notranje mere prostora za baterijo namesto, da bi baterijo izbrali izključno glede na njeno kapaciteto.

Napetost in število celic: ključni dejavniki izhodne moči

Vsakdo, ki je poznan s FPV droni, je verjetno že slišal izraze kot 2S, 4S in 6S.

Črka »S« pomeni število baterijskih celic, povezanih zaporedno. Tipična litijeva baterijska celica ima nazivno napetost 3,7 V. Dve celici v zaporedni vezavi dasta 7,4 V, tri celice 11,1 V itd.

Višja napetost omogoča motorjem, da prejmejo več moči, kar običajno pomeni močnejše pospeševanje, hitrejši odziv na plin in višjo skupno zmogljivost.

Vendar višja napetost ne pomeni samodejno tudi boljše rešitve.

Baterijski paketi z višjo napetostjo so na splošno težji in se lahko pri agresivnih letalskih pogojih izpraznijo hitreje. Kot primer vzemimo FPV brezpilotne letalnike. Nastavitev 6S omogoča znatno agresivnejše pospeševanje in zmogljivost pri visokih hitrostih kot nastavitev 4S, še posebej med hitrimi vzponi ali strmimi spusti.

Nasprotna stran te izbire je, da so baterije 6S na splošno večje, težje in dražje. V nekaterih primerih je cena ene baterije 6S podobna ceni dveh ali celo treh baterij z nižjo napetostjo.

Za začetnike, običajne FPV-pilote ali ljudi, ki predvsem izvajajo leta za zračno fotografijo in počasne vožnje, baterija 3S ali 4S že ponavadi zagotavlja dovolj moči. Višje napetosti ni treba uporabljati, razen če je vaš dron zato zasnovan.

Kako torej določite najprimernejšo napetost?

Najzanesljivejša metoda je preveriti tehnične specifikacije vaših motorjev in ESC-ov.

Proizvajalci motorjev običajno navajajo podatke o potisku, ki prikazujejo, koliko potiska in toka motor proizvede pri različnih napetostih, velikostih propelerjev in ravneh plinovega vzmetnika. Z primerjavo teh vrednosti z maso vašega drona lahko ocenite, koliko potiska je potrebnega za lebdenje, ter določite nastavitev, ki zagotavlja ustrezno zmogljivost ob razumnem porabljenem toku.

Še en pomemben vidik je združljivost napetosti.

ESC-i in kontrolne enote leta imajo običajno določen napetostni obseg. Če ESC podpira največ 4S, povezava baterije 6S lahko poškoduje ESC ali celo kontrolno enoto leta.

Pred nakupom akumulatorja vedno potrdite najvišjo napetost, ki jo vaši elektronski komponente podpirajo. Te informacije so običajno natisnjene na ESC ali navedene v tehničnih specifikacijah izdelka.

Priključki: majhne komponente, ki imajo velik pomen

Priključki za akumulatorje morda izgledajo nepomembno, a kadar se z njimi kaj pokvari, lahko postanejo glavni vir težav.

Pogosti priključki za brezpilotne letalnike so XT30, XT60, EC3, EC5 in T-stilski priključki. Različni tipi priključkov imajo različne fizične velikosti in različne zmogljivosti za prenašanje toka.

Priključki XT60 so še posebej pogosti v RC modelih in brezpilotnih letalnikih, saj lahko prenašajo relativno visok tok ter hkrati zagotavljajo varno povezavo, ki se med letom ne razklopi preprosto.

Osnovno pravilo pri izbiri priključka je preprosto: mora biti združljiv z vašim brezpilotnim letalom in polnilnikom.

Če vaše brezpilotno letalo uporablja priključek XT60, naj bi vaš akumulator idealno tudi uporabljal ujemajoči se priključek XT60.

Če se priključki ne ujemajo, boste morda morali zamenjati priključek ali uporabiti prehodno kabelsko napravo. Vendar je treba prehodne kable izogibati, kadar le je mogoče.

Vsaka dodatna točka povezave povzroči dodatni električni upor. Pri visokem toku se te točke lahko segrejejo in v hudih primerih se celo plastična ohišja priključkov mehčajo ali stopijo.

Še en podrobnost, ki jo pogosto prezirajo, je kakovost spajkanja.

Nekateri poceni akumulatorski paketi uporabljajo slabo spajkane priključke z neenakomernimi spoji ali z nedostatno penetracijo spajkalne snovi v žične žile. Akumulator se na prvi pogled morda zdi, da deluje normalno, vendar se po večkratnih letih z visokim tokom spoj segreje in njegov upor poveča.

Na koncu lahko ta majhen spajkani spoj postane ovira, ki omejuje zmogljivost celotnega akumulatorja.

Pri izbiri akumulatorja pozornost namenite podrobnostim, kot so čisti spoji z lepljenjem, ustrezno izolirani kabelski priključki in dobro prilegajoča se toplotno krčljiva cevka. Takšne majhne podrobnosti pogosto veliko povejo o kakovostni kontroli proizvajalca.

Hitrost razbija: razumevanje pomena ocene C

Kaj natančno pomenijo oznake, kot so 25C, 50C ali 100C?

Preprosto povedano, ocena C kaže, kako hitro se akumulator lahko varno razbije v primerjavi z njegovo kapaciteto.

Za oceno največjega stalnega razbijalnega toka pomnožite kapaciteto akumulatorja z oceno C.

Na primer akumulator z zmogljivostjo 2000 mAh in oceno 30C teoretično zagotavlja:

2000 mAh × 30 = 60 000 mA

To ustreza 60 A stalnega razbijalnega toka.

Ta številka je pomembna, saj določa, ali akumulator lahko zagotovi dovolj toka za vaše motorje.

Predpostavimo, da vaš dron zahteva 40 A pri polni plinu, vendar baterija zanesljivo zagotavlja le 30 A. V tem primeru baterija morda ne more zagotoviti zadostnega toka, kar povzroči padec napetosti, zmanjšanje vrtilne hitrosti motorjev in šibkejši potisk.

Če pa je sposobnost razbijanja baterije veliko višja od tiste, ki jo dejansko zahtevajo vaši motorji, ni običajno nobene večje slabosti, razen tega, da plačate več za zmogljivost, ki jo morda nikoli ne boste uporabili.

Ali je torej višja C-ocena vedno boljša?

Ne nujno.

Baterije z višjo C-oceno pogosto uporabljajo konstrukcije z nižjo notranjo odpornostjo in materiale, optimizirane za razbijanje z visokim tokom. Te baterije so lahko nekoliko težje, večje in dražje.

Za drone za nenamensko letalsko fotografijo je baterija s srednjo hitrostjo razbijanja verjetno dovolj. Drone za FPV in dirkanje pa zahtevajo znatno višjo sposobnost razbijanja, saj njihovi motorji med agresivnimi vnosy plina lahko potegnejo zelo velike tokovne sunko.

Najboljši način za izbiro ustrezne ocene C je, da si ogledate podatke o motorju iz preskusov.

Proizvajalci motorjev pogosto navajajo porabo toka pri različnih napetostih in stopnjah plinu. Seštejte največjo porabo toka vseh motorjev in nato dodajte dodatni varnostni pas, ki znaša približno 20 % do 30 %.

Na primer, če štirje motorji skupaj pri polnem plinu potegnejo 80 A, bi bila izbira akumulatorja, ki lahko varno oddaja več kot 100 A, razumno rešitev.

Znamke akumulatorjev za brezpilotne letalnike

Pri primerjavi akumulatorjev na papirju se mnoge znamke zdi zelo podobnih. Vse morda oglejajo kapaciteto v nekaj tisoč mAh in visoke ocene C.

V dejanskem uporabi pa se razlike lahko bistveno razlikujejo.

Ena najpomembnejših razlik je kakovost in enotnost celic akumulatorja.

Celice visoke kakovosti običajno imajo nižjo notranjo odpornost, nižjo samorazpravo in boljšo enotnost med celicami. Po več ciklih polnjenja in razpolnjevanja pogosto ohranijo še vedno precejšnjo kapaciteto.

Celice nižje kakovosti se lahko začnejo raztezati že po relativno majhnem številu ciklov, hitro izgubijo kapaciteto ali med polnjenjem in razprazjevanjem ustvarjajo prekomerno toploto.

Na trgu je danes veliko znamk baterij za brezpilotne letalnike, katerih cene segajo od zelo poceni do precej dragih. Nekatere poceni baterije oglašujejo enako kapaciteto in C-oceno kot premium izdelki, vendar se njihova dejanska zmogljivost pogosto znatno razlikuje od navedenih specifikacij.

Izkušeni uporabniki pogosto preverijo notranji upor baterije ali primerjajo dejansko kapaciteto, izmerjeno z napravo za polnjenje. Ti testi hitro razkrijejo, ali so oglašene specifikacije baterije realistične.

Za začetnike pa je najlažji pristop običajno izbrati znamko z stabilno kakovostjo izdelkov in dobro reputacijo.

Na primer Tcbest ponuja rešitve za baterije brezpilotnih letalnikov z obsežno izkušnjo v proizvodnji, stabilnim nadzorom kakovosti, visoko stopnjo varnosti in konkurenčno vrednostjo za različne aplikacije brezpilotnih letalnikov.

Vsakodnevna vzdrževalna nega baterije za brezpilotne letalnike

Veliko ljudi porabi veliko časa za izbiro dobre baterije, le da zaradi slabi navad pri polnjenju, razpraznjevanju ali shranjevanju skrajša njeno življenjsko dobo.

Litijeve baterije so posebno občutljive na dve stvari: prekomerno razpraznjevanje in prekomerno polnjenje.

Prekomerno razpraznjevanje pomeni, da se napetost baterije zniža prenizko. Če litijeva celica pade pod približno 3,0 V ali celo do 2,8 V, se lahko povzroči trajna škoda.

Ko napetost doseže izjemno nizke ravni, se notranja kemija baterije lahko začne razgraditi, kar vodi do trajne izgube kapacitete.

Zato je pomembno nastaviti alarm za nizko napetost med letenjem. Pri mnogih baterijah za brezpilotne letalce je čas za pripravo na pristajanje, ko napetost pri majhni obremenitvi doseže približno 3,5 V na celico.

Ne tvegajte škode baterije le zato, da bi pridobili še nekaj sekund letenja.

Napetost za shranjevanje je prav tako zelo pomembna.

Litijeve baterije se običajno najbolje shranjujejo pri približno 3,8 V na celico, kar se pogosto imenuje napetost za shranjevanje.

Če končate letenje z baterijo, ki je skoraj polna ali skoraj prazna, in jo nato pustite v predalčku en ali dva tedna, se baterija lahko hitreje starajo ali celo začne nabrekati.

Dobra navada je uporabljati na polnilniku način za shranjevanje, kadar veste, da baterijo ne boste uporabljali več dni. Ta način baterijo privede na napetost, ki je bolj primerna za shranjevanje.

Temperatura je še en pomemben dejavnik.

V poletju se temperatura znotraj parkiranega avtomobila lahko preprosto dvigne na 50 °C ali 60 °C. Pustiti baterije v takšnem okolju je nevarno in škodljivo za življenjsko dobo baterije.

Hladno vreme povzroča drugačen problem. Pri nizkih temperaturah litijevi akumulatorji postanejo manj kemično aktivni in njihova izprazitvena zmogljivost se zmanjša.

Pred letenjem pozimi je bolje baterijo ohranjati topli in jo, če je mogoče, pred namestitvijo segreti na približno 20 °C. To lahko izboljša izprazitveno učinkovitost in zmanjša prekomerno padec napetosti.

Zaključek

Izbira prave baterije za brezpilotno letalo ni tako preprosta kot nakup najdražje baterije ali tiste z najvišjo kapaciteto.

Morate razumeti svoje dejanske zahteve glede letenja ter osnovne specifikacije napajalnega sistema vašega brezpilotnega letala.

Velikost baterije, napetost, tip priključka, izločevalna zmogljivost in kakovost blagovne znamke skupaj določajo, ali je baterija primerna za vaše brezpilotno letalo.

Če večinoma letite ob vikendih, da posnete pokrajino, verjetno ni potrebe po nakupu baterij za dirkanje, visoke napetosti in izjemno visoke C-vrednosti. V tem primeru so pomembnejši kapaciteta, teža, zanesljivost in čas letenja.

Če uživate v hitrem FPV-letenju, postaneta napetost in izločevalna zmogljivost veliko pomembnejši, zato je naložba v baterije višje zmogljivosti smiselnejša.

Še pomembneje je spomniti se, da so baterije porabni deli. Celo najboljša baterija bo sčasoma dosegla konec svoje uporabne življenjske dobe.

Namesto da se preveč osredotočate na iskanje enega »popolnega« akumulatorja, je pogosto bolj praktično imeti več primernih akumulatorskih paketov pripravljenih, da lahko letite z večjo samozavestjo.

Upajmo, da vam ta priročnik pomaga najti akumulator za brezpilotno letalo, ki najbolje ustreza vašemu letalu in vašemu načinu letenja.

Uživajte v letih in vedno postavite varnost na prvo mesto.

Izbira pravega akumulatorja za brezpilotno letalo zahteva uravnoteženost med velikostjo, napetostjo, tipom priključka, razbremensko hitrostjo in blagovno znamko. Večji akumulatorji ponujajo večjo kapaciteto, vendar dodajo težo, kar zmanjša čas letenja. Višja napetost poveča moč, vendar tudi poveča težo. Priključki morajo biti združljivi, C-ocena naj bo izračunana glede na vaše potrebe po toku, za zanesljivost in varnost pa izberite ugledne blagovne znamke.