Bir Drone Pili Nasıl Yapılır

Çoğu pilot, ihtiyaç duyduğu bir dron pil paketi mevcut olmadığında, bir dron pilinin nasıl üretildiğini düşünmez. Hücre sayısı yanlış olabilir, şekil çerçevenize sığmayabilir, konektör güç dağıtım kartınızda olanla aynı olmayabilir ya da toplu alımda fiyatı makul görünmeyebilir. Bu noktada bir pil paketi üretmeye başlamak akıllıca bir fikir gibi görünebilir ve gerçekten de öyledir—ancak bunu bir kimya deneyi değil, dikkatli bir montaj işi olarak ele almanız gerekir.

Bir dron pilinin üretimi dört kararla belirlenir: hangi hücreler kullanılacak, nasıl düzenlenecekler, nasıl birleştirilecekler ve paket nasıl korunacak. Geri kalan her şey uygulamadır. Aşağıda, bu adımları aslında çalışacağınız sırayla, ayrıca paketin bir sezon boyunca dayanıp dayanmayacağına karar veren test ve belgelendirme adımlarıyla birlikte bulacaksınız.

1. Bir Dron Pilinin Üç Parçasını Bilin

Bir dron pilinin görünümüne kıyasla yapısı daha basittir. Üç parçası vardır ve bu üçü de önemlidir.

• Enerjiyi depolayan hücreler. Gerilim, kapasite ve deşarj oranı hepsi bu hücrelerden gelir
• Hücreleri güvenli sınırlar içinde tutan ve akıllı paketlerde uçuş kontrolörüne durumu bildiren bir yönetim veya koruma kartı
• Mekanik taraf: bağlantılar, kablolar, konektör ve her şeyi bir arada tutan, havada sallanarak dağılmasını engelleyen kaplama

Üç bileşenden herhangi birini dışarıda bırakırsanız, paket genellikle havada başarısız olur. Başlangıç seviyesi kullanıcılar hücreleri fazla planlarken diğer iki bileşeni yetersiz planlamaya eğilimlidir.

2. Her şeyden önce hücre tipini seçin

İkisi farklı işlevlerde uzmanlaşmış olmak üzere, drone bataryalarını iki aile domine eder.

• Poz boyu (LiPo ve LiHV) hücreler, tanıdık yumuşak paketlerdir. Yüksek deşarj oranlarına sahiptirler, güçlerine göre hafiftirler ve neredeyse her boyutta bulunabilirler; bu yüzden FPV ve kamera dronlarında hâlâ egemendirler. Fiziksel korumaya ihtiyaç duyarlar ve tam şarjda saklanmaları önerilmez.
• Silindirik Li-ion hücreler (18650, 21700 ve benzerleri), kilogram başına daha fazla enerji sağlar, daha düşük deşarj oranlarına sahiptir ve çok daha iyi çevrim ömrüne sahiptir. Uzun süreli uçuş platformları ve haritalama dronları genellikle bunları kullanır.

Etikette etkileyici görünen bir deşarj derecesi, hücrelerinizin tepe akımı sırasında gerilim düşüşüne uğramadan akım sağlayamıyorsa değersizdir. Sürekli deşarj derecesini motorlarınızın gerçek çektiği akıma uygun hale getirin ve ardından güvenlik payı ekleyin.

3. Önce Gerilimi ve Kapasiteyi Hesaplayın

Bunun satın alma işleminden önce not almanız gereken kısmı.

• Seri bağlı hücreler gerilimi toplar. Tek bir LiPo hücresi nominal olarak 3,7 V’tur ve 4,2 V’a şarj olur; bu nedenle bir 6S paketi nominal olarak 22,2 V ve tam şarjlıyken 25,2 V’tur.
• Paralel bağlı hücreler kapasiteyi ve akım taşıma kapasitesini artırır. İki paralel grup 2500 mAh’lik hücre 5000 mAh verir.
• Watt-saat (Wh), gerçek enerji miktarını gösterir: gerilim çarpı amper-saat. Bir 6S 5000 mAh’lik paket yaklaşık olarak 111 Wh enerji içerir (22,2 V × 5 Ah).

Daha sonra ağırlığı kontrol edin. Her paket uçuş süresi ile uçakta elde edilen kumanda karakteristiği arasında bir ödünleşimdir; ayrıca, airframe’in tasarlandığından daha ağır bir paket, ekstra kapasitenin sağladığı uçuş süresinden daha fazla uçuş süresi kaybına neden olur.

4. Hücreleri birleştirmeden önce birbirleriyle uyumlu olduğundan emin olun

Fabrikadan birlikte çıkan hücreler birbirine yakındır, ancak özdeş değildir. Aynı partiden gelen, aynı modelden yeni hücreleri kullanın. Modelleri karıştırmayın ve asla yeni hücreleri daha önce uçuş yapmış hücrelerle birlikte kullanmayın.

Montajdan önce her hücreyi iki şey için ölçün:

• Kapasite – böylece birbirine en yakın olanları gruplayabilirsiniz
• İç direnç – paketin yük altında nasıl davranacağı açısından kapasiteden daha önemlidir

Hücreleri sıralayın ve her paketi elinizdeki en dar gruptan oluşturun. Bir paket, içindeki en zayıf hücre kadar güçlüdür ve yüksek dirençli tek bir hücre, tüm paketi dengesiz hâle getirebilir.

5. Hücreleri Nokta Kaynak Makinesiyle Birleştirin

Isı, lityum hücreleri öldürür. Bir hücre uç noktasına doğrudan lehimleme yapmak, ısıyı contaya ve iç yapıya iletir; bu hasar genellikle paket zaten hizmete girdikten sonra ortaya çıkar. Nikel şerit kullanarak nokta kaynak yapmak, çok daha az ısıyla milisaniyeler içinde aynı işi görür; bu yüzden ticari paketler bu yöntemle üretilir.

Eklemelerin dayanıklılığını dört şey belirler:

• Nikel şeridi, ortalama akım yerine tepe akımı için boyutlandırılmalıdır; çünkü küçük boyutlu şerit direnç, ısı ve gerilim düşüşüne neden olur
• Akımın bağlantı boyunca eşit şekilde yayılması için kaynak desenini dengeli tutun
• Ana bağlantılar için doğru kablo kalınlığını kullanın ve bunları havagövdesinin izin verdiği kadar kısa tutun
• Bağlantıların pil paketinden ayrıldığı noktada destekleyin. Lehim eklerini koparan şey akım değil, titreşimdir

6. Koruma ve dengeleme ekleme

Boş bir hücre grubu kendisini isteyerek yok edebilir; bu nedenle her pil paketinizde koruma bulunmalıdır — tam bir pil yönetim sistemi ya da ayrı bir koruma devresiyle birlikte çalışan bir dengeleme kartı olabilir. En azından şunları istersiniz:

• Kimyanıza uygun olarak ayarlanmış aşırı şarj ve aşırı deşarj kesintisi
• Tepe çekiminizin üzerinde derecelendirilmiş aşırı akım ve kısa devre koruması, böylece uçuş sırasında devreye girmemesini sağlayın
• Pil paketi yüzlerce çevrim boyunca dengede kalsın diye hücre dengelemesi
• Yoğun çalışma yapacak veya sıcak havalarda uçacak paketlerde sıcaklık algılama

Akıllı paketler, uçuş kontrolörüne hücre voltajlarını, döngü sayısını ve sağlık durumunu bildirerek daha uzun mesafeler gider; bu da bir hücrenin başarısız olmasından önce size uyarı vermenizi sağlar. Bu veriler ve bunların arkasındaki testler, ticari bir paketin içindeki hücrelerden daha pahalı olmasının büyük kısmını oluşturur.

7. Paketi Hava Aracına Dayanacak Şekilde İnşa Edin

Evde yapılan paketlerin pratikte başlıca başarısızlık noktası budur: elektriksel değil, mekanik olarak.

• Hücreleri birbirleriyle sürtünmemeleri için ayırıcılar veya tutucularla sabitleyin
• Paket ile çerçevenin iletken herhangi bir parçası arasında yalıtım sağlayın
• Paketi titreşim altında hiçbir şeyin kaymaması için bantla sarın ve ısıya büzüşür kılıf kullanın
• Akımınız için uygun derecelendirilmiş bir konektör kullanın ve bunun hava aracında zaten bulunan konektörle uyumlu olduğundan emin olun
• Drone dışarıda uçuyorsa paketi nemden koruyun ve denge bağlantılarının etrafındaki kaplamayı sağlam tutun

Ağırlık ve denge son kontrollerden biridir. Ağırlık merkezini kaydıran bir paket drone’un uçuş davranışını değiştirir; uçuş kontrolörü bununla sınırlı ölçüde başa çıkabilir.

8. Paketinizi uçuşa çıkarmadan önce her birini test edin

Yeni bir paket, havada değil atölyede güven kazanır.

• Montajdan sonra iç direnci hücre hücre kontrol edin. Ayrık değerler kötü bir kaynak bağlantısı ya da bozuk bir hücre anlamına gelir
• Tam deşarj testi yapın ve teslim edilen kapasiteyi nominal değeriyle karşılaştırın
• Paketin dengelendiğini ve koruma kartının doğru noktada kesintiye uğrattığını doğrulayın
• İlk çevrimler boyunca yük altında sıcaklığı izleyin
• İlk çevrimleri hafif tutun ve şarjı güvenli, yanmaz bir alanda gerçekleştirin

Bir hücre diğerlerinden saparsa durun ve düzeltin. Dengesiz bir paket kullanımla düzelmez.

9. Gönderebileceğiniz veya satabileceğiniz ürünleri bilin

Kendiniz için bir paket oluşturmak ile bir paket satmak çok farklı iki projedir. Ticaret veya taşıma yoluyla hareket eden tüm lityum içerikli ürünler tehlikeli mal olarak kabul edilir ve evde monte edilmiş bir paketin test geçmişine sahip olmaması gerekir. Çalışma masanızdan bir ürün olarak çıkan bir paket için temel şart şudur:

• UN 38.3 test sonuçları. Taşıma sırasında kullanılan her lityum hücre ve pil türü bu testleri geçmek zorundadır; ayrıca gönderilen paket için bir test özeti mevcut olmalıdır.
• IEC 62133-2:2017, taşınabilir kapalı lityum hücrelerini ve pillerini kapsayan güvenlik standardı; hücrelerin paketlere montajını da içerir.
• Taşıma amacıyla doğru Sınıf 9 işaretleme ve etiketleme.
• AB Pil Düzenlemesi (AB) 2023/1542, Şubat 2024’ten beri yürürlükte olup, etiketleme yükümlülükleri 2026’dan itibaren aşamalı olarak uygulanacak ve bunu dijital bilgi gereksinimleri izleyecektir.

Bu belgeler aynı zamanda paketin kendisini satın almak yerine kendi kendinize üretmenin pratik bir gerekçesidir. Saygın bir tedarikçi, paketi size teslim ederken gerekli belgeleri de birlikte verir; bu paket zaten test süreçlerinden geçirilmiştir.

Kendi Ürettiğiniz Bir Paketi Mahveden Hatalar

• Hücre uçlarına doğrudan lehimleme yapmak ve conta bölgelerini ısıtmak.
• Tek bir pakette farklı modellerden, partilerden veya yaşlardan hücreleri bir araya getirmek.
• Hiçbir dengeleme ya da koruma sistemi olmadan paket üretmek.
• Şerit ve kabloyu tepe akımı yerine ortalama akıma göre boyutlandırmak.
• Paket ile iletken çerçeve arasındaki yalıtımı atlamak
• Paketin test masasında kendini kanıtlamadan önce onu zorlamak
• Şüpheli veya şişmiş bir paketi, ne olacağını görmek için kapalı alanda şarj etmek
• Herhangi bir test belgesi olmadan paket göndermek veya satmak

Sonuç

Bir drone bataryası yapmak, tek bir beceriden ziyade bir dizi adımdır: görevinize uygun kimyayı seçin, seri ve paralel hesaplamaları yapın, hücreleri eşleştirin, lehimlemek yerine kaynak yapın, paketi koruyun ve hiçbir zaman test masasından çıkmadan önce onu test edin. Bu adımları sırayla tamamlayan pilotlar, uçağına neredeyse uyacak değil, tam olarak uyacak paketler üretir.

Amacınız güvenilir bir filo oluşturmaksa, tek bir deneyden ziyade hesaplama değişir. Test edilmiş, belgelendirilmiş ve tekrarlanabilir şekilde üretilen bir paket, özellikle alternatifinin gönderilemeyeceği ve değerli bir şeyin üzerinden uçurmak istemediğiniz bir paket olduğu durumda, satın alınmaya değerdir.

İlgili Makaleler

Drone Pilileri Nasıl Seçilir
Hangi akünün dronunuzda kullanılacağını belirleyen voltaj, kapasite, deşarj oranı ve hücre kalitesi gibi faktörleri öğrenin.

Drone Pilisi Bataryalarının Sağlığını Nasıl Kontrol Edebilirim
Fiziksel durumunu, voltajını, kapasitesini, iç direncini ve akü uyarılarını kontrol ederek erken aşınmayı tespit edin.

Drone Pillerini Yolda Şarj Etme Yöntemleri
Şarj süresine göre plan yapın, şarj hızını pil paketinizle eşleştirin ve sahada şarj işlemlerini güvenli tutun.