Зашто дронови користе Липо батерије

I. Преглед батерија литијум-јон и литијум-полимер

1.1 Шта су литијум-јонске батерије (Li-ion)?

• Структура и густина енергије
Литијум-јонске батерије обично користе цилиндричне или правоугаоне металне кућишта испуњене течним електролитом. Њихове карактеристике укључују:
Изузетну запреминску густину енергије (Wh/kg)
Visoka strukturna čvrstoća i stabilnost
Нешто већу тежину
Манју способност диспензације у поређењу са LiPo батеријама
Због своје високе густине енергије, литијум-јонске батерије се широко користе у:
Laptopovi
Електрична возила
Беспилотни летелици за ваздушну фотографију
Платформама са дугим трајањем

• Кључне карактеристике Li-ion
Висока густина енергије, што омогућава дуже време лета
Дуг циклус трајања (~300–500 циклуса)
Ефикаснији по питању трошкова за исту капацитет
Стабилнија хемија, безбеднија у раду
Нижа стопа испоруке, ограничена тренутна струја
Idealna za:
Дронови за аерофотографисање, дронови са дугим домашајем FPV, снимање терена, дронови са фиксним крилима.

1.2 Шта су литијум полимерне батерије (LiPo)?

• Структура и флексибилност
LiPo батерије користе гел-полимерни електролит и меку фолијсну амбалажу, чиме имају значајне предности:
Екстремно лагана
Флексибилна величина / лако прилагодљива
Niži unutrašnji otpor
Veoma visoke stope pražnjenja (25C–150C)
Stoga LiPo baterije dominiraju:
Dronovi za FPV trke
Frejstil dronovi
RC avioni

• Ključne karakteristike LiPo
Izuzetno jaka sposobnost pražnjenja
Nizak unutrašnji otpor sa odličnom stabilnošću napona
Lagana konstrukcija, fleksibilni oblik
Niža gustina energije
Краћи век трајања и склоност набубрењу
Idealna za:
Апликације дронова са високим перформансама и брзом реакцијом.

1.3 Кључне разлике између Li-ion и LiPo батерија

• Упоредба густине енергије и тежине
Табела 1 — Преглед Li-ion нас. LiPo

Li-ion = „лети дуже“
LiPo = „лети јаче и брже“
• Брзина испоруке струје и перформансе лета
Табела 2 — Упоредни однос испоруке

Изузетно висок капацитет испоруке Липо батерије је главни разлог због ког тркачки дронови не могу користити Ли-јон батерије.

II. Век трајања Ли-јон и Липо батерија

2.1 Упоредни циклус пуњења и празњења

• Перформансе вeka трајања Ли-јон батерије
300–500 ciklusa
Јака отпорност на деградацију приликом складиштења
Ретко се напушта
Споро губљење капацитета при ниском/средњем пражњењу
Укупно дужи век трајања од LiPo

• Радни век LiPo батерија
150–300 циклуса (варира у зависности од интензитета употребе)
Пражњење високом струјом убрзава старење
Склон премањању
Строги захтеви за пуњење/чување
Високе перформансе → краћи век трајања.

2.2 Кључни фактори који утичу на век трајања батерије

• Навике у пуњењу и пражњењу
Izbegavajte prekomerno punjenje (maksimalno 4,2 V/ćeliji)
Izbegavajte duboko pražnjenje (ispod 3,3 V/ćeliji)
Balansirano punjenje je neophodno
Napon za skladištenje 3,75–3,85 V/ćeliji
Duboko pražnjenje posebno šteti LiPo baterijama.

• Uslovi okoline
Visoka temperatura ubrzava starenje/nabubrenje
Niska temperatura smanjuje sposobnost pražnjenja
Dugotrajno pune punjenje ili potpuno pražnjenje povećava degradaciju
LiPo baterije su osetljivije na uslove okoline.

III. Фактори повезани са перформансама дронова

3.1 Густина енергије и време лета

• Утицај трајања
Већа густина енергије → дуже време лета
Литијум-јон: Најбоље трајање
Литијум-полимер: Висока снага али краће време рада
Стога, дронови за дуге лете обично бирају литијум-јон батерије.

• Која батерија омогућава дуже време лета?
Победник: Литијум-јон батерије
Најпогодније за:
Аерофотографија
Istraživanje
Летње FPV
Беспилотни летелици са фиксираним крилима
LiPo одговарају кратким али високопотрошачким летовима.

3.2 Способност испоруке и излазна снага

• Потребе за високом перформансом у лету
Тркачке дронове захтевају:
Брзо убрзање
Котрљања, салта, оштре завоје
Ниранија на високој брзини
Trenutan odziv gasa
LiPo baterije obezbeđuju jak trenutni protok struje.

• Li-jon u odnosu na LiPo u trkačkim dronovima
Tabela 3 — Poređenje trkačkih performansi

Trkački dronovi moraju koristiti LiPo baterije.

3.3 Uticaj težine i veličine

• Težina i letne performanse
Lakši dronovi imaju koristi od:
Брже убрзање
Већа маневарски способност
Боља ефикасност мотора
LiPo-ов софтверски дизајн → идеалан за дронове осетљиве на тежину.

• Предности за мале дронове
LiPo се може обликовати у:
Танке кесице
Квадратне/правоугаоне ћелије
Prilagođene veličine
Било која серијска/паралелна конфигурација
Идеално за микро дронове и компактне FPV конструкције.

IV. Безбедност Литијум-јонских и LiPo батерија

4.1 Анализа уобичајених ризика

• Ризици Литијум-јонских батерија
Unutrašnja kratka spojnica
Termalni bijeg
Излагање високој температури
Физичко оштећење
Неисправно пуњење

• Метални кућиште → повећава заштиту.

• Ризици LiPo батерија
LiPo-ово меко кесично кућиште је крхкије:
Лако напухавање
Осетљиво на притисак/пробој
Preopterećenje = opasnost od požara
Veći rizik od termičkog propadanja
LiPo zahteva pažljivije rukovanje.

4.2 Mere bezbednosti

• Pravilno punjenje i skladištenje
Koristite balansni punjač
Ne prelazite 4,2 V/ćeliju
Napon za skladištenje ~3,8 V
Koristite vatrostalne LiPo torbe
Nikada ne punite bez nadzora

• Dnevno održavanje
Proverite napuhanost pre svakog leta
Izbegavajte bacanje/sabijanje
Neka se baterija ohladi pre punjenja
Prestanite sa korišćenjem ako je oštećena
I Li-jon i LiPo mogu biti sigurni uz odgovarajuće postupke.

V. Kako izabrati pravu bateriju za svoj dron

5.1 Najbolji za dronove za trke — zbog čega LiPo pobeđuje

Тркачке дронове захтевају:
Izuzetno visoka snaga impulsa
Brza reakcija napona
Ultralaka težina
Fleksibilni oblici
LiPo ispunjava sve zahteve → standard u industriji za FPV.

5.2 Najbolje za vazdušnu fotografiju — Zašto je Li-ion idealan

Snimanje iz vazduha zahteva:
Dugo vreme leta
Stabilni izlazni napajanje
Niža kontinuirana struja
Li-ion obezbeđuje:
Duži vek trajanja
Bolji vek baterije
Стабилнији рад
Многи професионални дронови (нпр. DJI) користе Li-ion или хибридне LiPo-HV системе.

5.3 Балансирање перформанси и трајања

Изаберите LiPo ако вам је потребно:
Висок снаговни излаз
Брза реакција гаса
Максимална маневарски способност
Трчање или фристајл
Изаберите Li-ion ако вам је потребно:
Дуже време лета
Крстарење на дугим растојањима
Ефикасна радна способност на ниском напону
Аерофотографисање / индустријске мисије

Коначан закључак: Зашто се Липо батерије често користе у дроновима?
Липо батерије доминирају у применама дронова због:
Екстремно високе стопе испоруке струје
Lagana konstrukcija
Niski unutrašnji otpor
Јаке тренутне снаге
Погодне за лет са високом маневарски
Литијум-јонске батерије обезбеђују дужи временски период рада и дужи век трајања, али не могу обезбедити тренутну струју неопходну за трчање и лет слободног стила, због чега су Липо батерије незамењиве за ФПВ дронове.

Opis： Дронови користе Липо батерије јер су лаке, омогућавају екстремно високе стопе испоруке струје и обезбеђују јаку тренутну снагу за брзо убрзање и маневрисање. Липо ћелије имају низак унутрашњи отпор и брзу реакцију напона, што их чини идеалним за тркање са ФПВ-ом и примене у дроновима високих перформанси.