Як заряджати акумулятори для дронів у дорозі

1. Плануйте навколо часу заряджання, а не кількості акумуляторів

Більшість пілотів рахують акумулятори. Краща звичка — рахувати хвилини.

Літієвий акумуляторний блок, що заряджається зі швидкістю 1C, наповнюється приблизно за годину, а останній етап балансувальної зарядки може подовжити цей час, особливо для старого блоку. Ця цифра визначає весь ваш робочий день. Шість акумуляторів і один пристрій заряджання означають все одно лише один акумулятор на годину, незалежно від того, скільки запасних знаходиться в кейсі.

Тож краще думати у трьох групах:

• Що летить зараз
• Що охолоджується й чекає на пристрій заряджання
• Що повністю заряджено й готове до наступного польоту

Підтримка постійного руху цих трьох груп забезпечує ваше перебування в повітрі. Якщо акумулятору потрібна година, а тривалість ваших польотів — 15 хвилин, арифметика сама підкаже, скільки акумуляторів і скільки виходів зарядного пристрою вам справді потрібно.

2. Узгоджуйте швидкість заряджання з параметрами акумуляторного блоку

Швидкість 1C легко обчислити: ємність у ампер-годинах дорівнює струму заряджання. Акумуляторний блок ємністю 5000 мА·год заряджається струмом 5 А, блок ємністю 3300 мА·год — струмом 3,3 А тощо.

Багато сучасних акумуляторів приймають струм заряджання 2C або вище, і на практиці така швидкість виглядає привабливо. Чи є це доцільно — залежить від того, що вказано на етикетці, та від того, скільки терміну служби акумулятора ви готові втратити. Вищі струми означають більше тепла, а більше тепла — скорочення корисного терміну експлуатації. Для одноденного виїзду постійне заряджання струмом 1C зазвичай є найкращим компромісом: передбачуване, м’яке й не навантажує джерело живлення, від якого ви його здійснюєте.

Одне правило важливіше за швидкість заряджання: ніколи не заряджайте акумулятор безпосередньо від дрона. Спочатку дайте йому охолонути до температури навколишнього середовища. Гарячий акумулятор погано приймає заряд, а його елементи цього не люблять.

3. Завжди використовуйте балансувальне заряджання

Коли ви поспішаєте, спокуса зекономити час велика, а головні проводи вже під рукою. Проте треба стримати себе.

Балансування під час заряджання забезпечує однаковий рівень заряду окремих елементів. Якщо його регулярно пропускати, пакет втрачає баланс — це призводить до зменшення ємності й, зрештою, до того, що один елемент «тягне» інші вниз.

Розумні акумулятори виконують цю операцію автоматично всередині себе, тому нічого налаштовувати не потрібно. Звичайні LiPo-пакети вимагають підключення балансувального кабелю кожного разу — як у полі, так і вдома.

4. Виберіть зарядний пристрій, що працює від постійного струму

Саме цей пристрій робить можливим заряджання в полі. Багато побутових зарядних пристроїв приймають вхідний постійний струм у діапазоні від 9 В до 30 В, тобто їх можна живити від автомобільного акумулятора, переносної електростанції або великого полевого акумулятора. Зарядні пристрої лише з роз’ємом для змінного струму стають непридатними відразу після виїзду з гаража.

Два додаткові компоненти варто мати:

• Паралельна плата для заряджання, що дозволяє одному зарядному пристрою одночасно поповнювати кілька акумуляторних пакетів (за умови однакової кількості елементів та напруги пакетів, що відрізняється не більше ніж на 0,1 В на елемент перед підключенням)
• Запасний комплект проводів із відповідними роз’ємами для ваших акумуляторних пакетів, а також один-два запобіжники

5. Ваш автомобіль уже є джерелом живлення

Для більшості пілотів найпростішим рішенням для заряджання на місці є автомобіль, на якому вони прибули.

Крокодилоподібні затискачі на акумуляторі автомобіля забезпечують найбільший струм і найменше падіння напруги. Розетка 12 В зручніша, але зазвичай обмежена струмом приблизно 10–15 А — цього достатньо для менших акумуляторних пакетів, але недостатньо для великих. У будь-якому разі, під час заряджання тримайте двигун увімкненим: відбір кількох сотень ват-годин із заглушеного автомобіля може призвести до розрядження стартерного акумулятора й тривалого очікування.

Звертайте увагу також на проводи. Тонкі кабелі нагріваються й спричиняють падіння напруги; якщо зарядний пристрій постійно перезапускається, це, як правило, означає, що джерело живлення не справляється з навантаженням.

6. Портативні електростанції для тривалих робочих днів

Якщо ви літаєте цілий день і далеко від автомобіля, переносна електростанція заслуговує місця у вашому фургоні. Сучасні моделі потужністю від 500 Вт·год до 1000 Вт·год мають як розетки змінного струму, так і виводи постійного струму й легко живлять зарядний пристрій для хобі.

Обчислення достатньо прості й їх можна виконати ще до покупки. Акумуляторна батарея формату 6S ємністю 5000 мА·год зберігає приблизно 111 Вт·год (22,2 В × 5 А·год), тож зарядка кількох таких батарей із стану зберігання вимагає кількох сотень ват-год, якщо врахувати втрати інвертора та процесу заряджання. Оберіть потужність електростанції залежно від реальної кількості батарей, які ви літаєте за день, а потім додайте запас — заряджати електростанцію від мережі вночі дешевше, ніж використовувати генератор упродовж усього дня.

7. Забезпечте безпеку заряджання на місці

Поза домом немає пожежного сигналізатора й немає вогнестійкого покривала на стіні, тому базові правила безпеки мають ще більше значення, а не менше.

• Заряджайте на вогнестійкій поверхні й за можливості використовуйте сумку, придатну для LiPo-акумуляторів
• Ніколи не залишайте батареї без нагляду під час заряджання, особливо всередині автомобіля чи намету
• Тримайте батареї поза прямими сонячними променями — гаряче інтер’єр автомобіля — непридатне місце для заряджання
• Пропустіть заряджання у вологих або сиротих умовах і тримайте зарядний пристрій поза землею, якщо може йти дощ
• Замініть будь-який акумуляторний блок, що розпух, пробитий або був у ДТП, замість спроби його підзарядити

Скільки потужності вам насправді потрібно?

Приблизна оцінка займає близько хвилини. Помножте напругу акумуляторного блоку на його ємність, щоб отримати ват-години; помножте цей результат на кількість блоків, які плануєте заряджати, а потім додайте 20–30 % на втрати під час заряджання та перетворення.

Чотири 6S-блоки по 5000 мА·год дають приблизно 444 Вт·год корисної енергії, тому плануйте джерело, здатне забезпечити близько 550–600 Вт·год для комфортного використання. Це легко досяжно для портативної електростанції середнього розміру й повністю відповідає можливостям автомобіля з запущеним двигуном. Помилка — купувати обладнання раніше, ніж виконати ці розрахунки.

Помилки, що коштують вас акумуляторами під час експлуатації

• Заряджання акумуляторного блоку, коли він ще теплий після польоту
• Заряджання через головні проводи й ігнорування балансувального проводу
• Залишати акумуляторні блоки повністю зарядженими в гарячому автомобілі протягом тижнів
• Розряд акумулятора автомобіля з вимкненим двигуном
• Одночасна робота трьох акумуляторів від джерела живлення, яке може забезпечити лише один
• Використання тонких, зношених кабелів і звинувачення зарядного пристрою у помилках напруги

Остаточні думки

Зарядка в дорозі зводиться до знання трьох речей перед виїздом: наскільки швидко заряджаються ваші акумулятори, що може реально надати ваше джерело живлення та як це зробити без ризиків. Відповідно до цих умов день у польоті перестає обмежуватися найближчим розетковим гніздом.

Беріть достатню кількість акумуляторів для безперервного польоту, плануйте по годині на кожен акумулятор і ставте зарядну систему в один ряд із процедурою підготовки до польоту. Акумулятори, які повністю заряджені, збалансовані й охолоджені, подарують вам значно більше часу польоту, ніж будь-яке поспішне заряджання.

Пов’язані статті

Як вибрати акумулятори для дронів
Дізнайтеся, як напруга, ємність, рейтинг розряду та якість елементів визначають, який акумулятор підходить для вашого дрона.

Як перевірити стан акумуляторів дронів
Виявляйте знос на ранніх етапах, перевіряючи фізичний стан, напругу, ємність, внутрішній опір та попередження від акумулятора.

Поради щодо безпечної експлуатації акумуляторів дронів у режимі зберігання
Як заряд зберігання, температура та регулярний огляд зберігають ваші акумуляторні блоки в гарному стані.