Jakou baterii používá váš dron? S největší pravděpodobností je to LiPo baterie. Tyto baterie se nejčastěji používají v hračkách, dronech, RC a dokonce i v modelech letadel a vlaků. Proč je tento typ baterie nejběžnější volbou?
Lipo baterie jsou to nejlepší, co se kdy stalo komunitě dronů a dalším komunitám hraček a hobby, protože mají menší velikost a větší kapacitu. Tyto vlastnosti jsou nezbytné pro delší dobu letu. Při nesprávném zacházení však představují potenciální nebezpečí požáru.
Je důležité znát výhody a nevýhody baterií vašeho dronu, abyste z nich vytěžili maximum, proto proberu vše, co potřebujete vědět o LiPo bateriích, včetně toho, jak je bezpečně skladovat a zlikvidovat, pokud se dostanou. poškozené.
Co je to LiPo baterie?
LiPo je zkratka pro Lithium Polymer nebo Lithium-ion polymer, což jsou dobíjecí baterie vyrobené z polymerních elektrolytů. Jednoduše řečeno, namísto použití tekuté formy elektrolytu používají LiPo baterie polymer, což je spíše „plech“, který ukládá náboj a v případě potřeby přenáší energii do zařízení.
LiPo baterie mají měkký plášť, na rozdíl od iontových baterií, které mají tvrdý plášť. Polymer a možnost uzavřít jej do měkkého krytu činí tyto baterie vhodnými pro RC, protože je můžete tvarovat do různých tvarů, na rozdíl od tvrdých skořepin.
Nyní se podívejme na některé z hlavních konceptů, které tvoří LiPo baterie. V celém článku budu odkazovat na obrázek níže.
Napětí (nominální napětí)
Jmenovité napětí je „pojmenované“ napětí nebo napětí baterie v klidu. Nemělo by být zaměňováno se jmenovitým napětím nebo provozním napětím. Například jmenovité napětí většiny LiPo baterií je 3,7 V, ale když jsou plně nabité, mají LiPo baterie napětí 4,2. A když je vybijete na minimum, měly by mít napětí 3,0.
Tím se dostáváme k označování. Většinu baterií najdete označených jako 2S, 3S, 4S nebo 6S. Tato čísla označují počet článků baterií uspořádaných do série. Takže S znamená Series.
Všimnete si, že na baterii je také číslo označené C. Na obrázku výše máme 50C. Ale to neznamená „buňky“. Znamená to hodnocení vybíjení, kterému se budu věnovat za chvíli.
Chcete-li získat celkové napětí, sečtete napětí každého článku. Například 2S baterie má dva články, takže celkové napětí bude 7,4 V, 3S baterie jako na obrázku výše bude mít 11,1 V, 4S baterie budou mít 14,8 atd…
Můžete se setkat se staršími bateriemi označenými jako 2S2P, což znamená, že jsou čtyři články; 2 v sériovém uspořádání a 2 v paralelní struktuře. Ale takové baterie byly vyřazeny a nahrazeny novějšími modely.
Jaký je tedy význam znát napětí? To znamená, jak rychle se může motor otáčet, což se pak promítá do výkonu a rychlosti dronu. Možná jste se setkali s kvadrokoptérami s motory označenými jako kV. Nejprve jsem si myslel, a někteří uživatelé také, že kV znamená kilovolty. No, není tomu tak.
kV ve skutečnosti znamená RPM (otáčky za minutu) pro každý volt. Takže pokud má kvadrokoptéra 3000 kV, budete to muset vynásobit napětím baterie. Například 2S baterie bude produkovat 22 200 otáček za minutu. Čím větší napětí má baterie, tím rychleji se motory točí a tím větší výkon bude mít dron.
Kapacita
Abychom porozuměli kapacitě, použijme analogii běžné vodní nádrže. Napětí, které jsem právě popsal, je tlak v nádrži. Jednoduše řečeno, čím větší tlak/sílu nádrž má, tím silněji vytlačí vodu. Nyní bude kapacita představovat množství vody, které může nádrž najednou pojmout. Když tedy mluvíme o bateriích, znamená to množství nabití, které může pojmout, což znamená, jak dlouho baterie vydrží.
Kapacita baterie se měří v miliampérhodinách (mAh). Naše výše uvedená baterie má 5200 mAh, ale najdete některé baterie s kapacitou až 12 000 mAh a některé s méně než 5 000 mAh. Také, 1000mAh, 1Ah (ampérhodiny).
I když se baterie s větší kapacitou zdá jako dobrý nápad, protože budete moci dron používat déle, musíte také zvážit dopady na celkový systém dronu.
Jednak větší kapacita znamená větší hmotnost a většina dronů nemůže fungovat tak dobře, když jsou příliš těžké. Za druhé, pokud motory běží příliš dlouho bez ochlazení, mohou se vznítit a dokonce poškodit celý dron.
Hodnocení vybíjení (C)
Také známý jako „C“ hodnocení, hodnocení vybíjení je množství nabití / zátěže, které můžete nepřetržitě vybíjet z baterie, aniž byste ji poškodili. Pokud používáte zařízení, které současně spotřebovává více energie, můžete baterii poškodit.
Nyní má naše baterie stupeň vybíjení 50 C, což znamená, že vynásobíte 50 kapacitou baterie v ampérech.
Kapacita naší baterie je tedy 5200 mAh. V ampérech to je 5,2 Ah.
50*5,2 =260 A.
Z této baterie tedy můžete nepřetržitě odebírat 260 A. To je průběžné hodnocení.
K dispozici je také Burst Rating, což je nejvyšší množství nabití, které můžete načerpat během 10sekundových dávek. Naše výše uvedená baterie má rychlost výbuchu 100 C, což znamená, že občas vydrží výbuchy 520 A. Může to být během zrychlení dronu a nejčastěji to bude více než průběžné hodnocení.
Při nákupu dalších baterií se ujistěte, že jste si vědomi spotřeby energie, kterou dron potřebuje, a k čemu budete dron používat. Závodní drony mohou potřebovat baterie s vyšším stupněm vybíjení.
Vnitřní odpor
I když vnitřní odpor není součástí konstrukce baterie, je nutné jej zmínit. Pomocí analogie s vodní nádrží můžeme odpor nejlépe vysvětlit hadicí. Hadice má umožnit hladký tok vody. Pokud je ale hadice zalomená, omezuje to, jak dobře voda teče – čím větší nebo hlubší je zalomení, tím nedostatečný proud vody.
Stejný případ platí pro LiPo baterie a jakoukoli další elektroniku. Čím vyšší je odpor, tím méně náboje dosáhne kritických součástí dronu. Důvod, proč nemohou naznačit odpor, je ten, že se časem hromadí.
Čím více používáte baterii, zbytky známé jako Li O (oxid lithný) se ukládá, což zvyšuje vnitřní odpor až do bodu, kdy se baterie stává nepoužitelnou. Když se energie nemůže dostat k požadovaným součástem, přemění se na teplo. Teplo pak vede k většímu hromadění kyslíku v bateriích a většímu hromadění oxidu lithného, což způsobuje jejich bobtnání. V okamžiku, kdy uvidíte, že baterie bobtná, měli byste ji přestat používat.
Použití oteklé baterie generuje ještě více tepla a dochází k procesu známému jako Thermal Runaway. Nakonec se nahromaděný oxid lithný, kyslík, teplo a vlhkost spojí a explodují v požár.
Standardní měření odporu jsou ohmy (Ω).
1 miliohm (mΩ) =1 ohm.
Je důležité neustále kontrolovat úrovně odporu vašich baterií, abyste se ujistili, že jsou stále použitelné. Nejpokročilejší nabíječky vám mohou pomoci změřit vnitřní odpor buď pro jeden článek jednotlivě, nebo pro všechny články dohromady.
Obecně řečeno, je bezpečné používat baterii s odporem v rozsahu od 0 do 12 ohmů. Cokoli jiného znamená, že byste měli zvážit výměnu baterií.
Proč drony používají LiPo baterie?
LiPo baterie mají mnoho výhod pro průmysl dronů, protože jsou malé a mohou nést velké množství náboje v jednom článku (3,7 V až 4,2 V). To umožňuje postavit velkokapacitní nebo vysokonapěťovou baterii pro různé aplikace, aniž by byl dron příliš těžký.
Jak nabíjet LiPo baterii?
LiPo baterie jsou velmi citlivé. Nemůžete s nimi použít jen tak jakoukoli nabíječku. Jejich přebití by mohlo vést k poškození nebo dokonce požáru. Na rozdíl od jiných baterií používají LiPo baterie systém CC/CV, což znamená konstantní nabíjení/konstantní napětí.
Jak již bylo zmíněno dříve, dokážou pojmout maximálně 4,2 V. Takže když má baterie 4,2 V na každé nabití, udržuje toto napětí spíše než nepřetržité házení proudových pulzů.
Nabíječka
LiPo baterie používají takzvané balanční nabíječky. Jedná se o nabíjení, které zajišťuje dostatečné nabití každého článku v baterii. Balanční nabíječky nebo nabíječky s vestavěným balancováním mohou být pěkně drahé, ale stojí za to, pokud chcete, aby vaše baterie vydržela déle. Kromě toho baterie s nevyváženým nabitím (některé články s vyšším nabitím) zvyšuje riziko poškození baterie nebo dokonce způsobení požáru.
Aktuální
Dalším aspektem, který je třeba vzít v úvahu při nabíjení LiPo baterie, je množství proudu. Rychlonabíječky jsou standardem u některých zařízení, kde posílají velké množství proudu (ampéry), čímž nabijí velkou baterii během krátké doby. S LiPo baterií to nemůžete udělat. LiPo baterie se dodávají s rychlostí, jakou je můžete nabíjet, stejně jako rychlost vybíjení.
Nyní má naše výše uvedená baterie rychlost nabíjení 2C. Stejně jako jsme vypočítali rychlost vybíjení, vynásobíte rychlost nabíjení kapacitou. V tomto případě má naše baterie kapacitu 5,2Ah nebo (5200mAh).
5,2*2 =10,4 A.
Tuto baterii byste tedy měli vždy nabíjet proudem 10,4 A. Vždy zkontrolujte baterii, abyste zjistili vhodnou rychlost nabíjení. Můžete nabíjet nižší rychlostí, například rychlostí 1C, ale nikdy nepřekračujte doporučenou hodnotu na baterii .
Konektory
A nakonec byste se měli ujistit, že nabíječka, kterou používáte, má konektor kompatibilní s konektory na vaší baterii. Jak můžete vidět na naší baterii výše, každá Lipo baterie má dva konektory. Žlutá jde (většinou XT-60) do dronu, zatímco bílé zástrčky jdou do balanční nabíječky. A co je nejdůležitější, protože máte co do činění s vysokým napětím a proudem, dráty by měly být tlusté.
Kolik LiPo baterií potřebujete pro svůj dron?
Pro váš dron by byly skvělé dvě až tři baterie. I když je možné mít více baterií a létat dlouho, riskujete poškození rotorů, zvláště když je necháte běžet příliš dlouho, aniž byste je nechali vychladnout.
Jak uchovávat LiPo baterii
Plně nabitá LiPo baterie by se nikdy neměla skladovat. Neskladujte je ani při napětí nižším než 3,0 V. Mohlo by dojít k jejich úplnému poškození. Pokud je například skladujete při plném nabití, baterie se automaticky samy vybijí a mohou skončit s napětím nižším než 3 V.
Optimální napětí pro skladování je 3,8 V. Před uskladněním vždy zkontrolujte napětí baterií. Naštěstí vám nejpokročilejší nabíječky umožňují kontrolovat napětí, takže je nabijte, pokud je nižší než 3,0 V, a vybijte, pokud je napětí vyšší než 3,8 V.
Abyste předešli požáru při skladování, vždy skladujte LiPo baterie v ohnivzdorných sáčcích, jako je ten na obrázku níže.
Ostatní skladovací prostory, jako jsou pytle s municí nebo trezory na střelné zbraně, budou stále fungovat, pokud budou ohnivzdorné.
Jak cestovat s LiPo bateriemi
Pokud si plánujete vzít dron s sebou na cesty, můžete si bezpečně vzít 2 až 3 LiPo baterie. LiPo baterie však nejsou povoleny v nákladové kabině, protože představují nebezpečí požáru. Budete je muset převážet s ostatními příručními zavazadly.
Před zabalením baterií se ujistěte, že nejsou poškozené. Baterie můžete umístit do ohnivzdorného sáčku nebo krabice na přenášení dronu s přihrádkami na baterie. Také se ujistěte, že jste si přečetli pokyny letecké společnosti týkající se přepravy dronů a baterií.
Jak dlouho LiPo baterie vydrží?
LiPo baterie jsou navrženy tak, aby vydržely minimálně 300 až 500 cyklů, když je vše perfektní. To znamená, že je skladujte se správným napětím, skladujte je při správné teplotě, vyhněte se nadměrné vlhkosti, nepropichujte je a nabíjejte je pomocí správné nabíječky.
Ne vždy je však možné dodržet všechny tyto podmínky. To je důvod, pročvětšina LiPo baterií má průměrně 150 až 250 cyklů. To může být kdekoli mezi 1 rokem a 3 lety, v závislosti na tom, jak často svůj dron používáte.
Jak zlikvidovat LiPo baterii
V jednu chvíli budete muset LiPo baterii vyhodit, což byste měli dělat velmi opatrně. Zde je důvod. Jak již bylo zmíněno dříve, oxid lithný a nahromadění kyslíku způsobují bobtnání baterie. A zmínil jsem se, že další používání může poškodit baterie a způsobit požár.
I když baterii nepoužíváte, přesto by mohla způsobit požár, pokud ji propíchnete. Stále může dojít k procesu Thermal Runaway, zvláště pokud je baterie stále nabitá.
POZNÁMKA:Některé společnosti nabízejí na baterie záruky. Zkontrolujte to, než vyzkoušíte některý z níže uvedených procesů.
Ať už jsou vaše baterie vybité nebo oteklé, před likvidací LiPo baterií proveďte následující:
Začněte kontrolou napětí. Ideální napětí pro likvidaci baterie by mělo být 0,0 V. Pokud je trochu nabitá, vybijte ji některým z následujících kroků.
Před likvidací se ujistěte, že jsou zcela vybité. Můžete to udělat několika způsoby.
- Můžete je vybít pomocí vyrovnávací nabíječky nebo je používat v dronu, dokud nezůstanou bez nabití. Druhý proces je riskantní, protože byste mohli zapálit svůj dron.
- Dalším způsobem, jak jej vybít, je použití lázně se slanou vodou. Přidejte teplou vodu do podnosu a naplňte ji solí, dokud se již sůl nerozpustí. Poté namočte baterie do slané vody.
- Můžete ji také vybít připojením k LED světlu, když je baterie ponořená v písku. Když LED zhasne nebo zhasne kvůli nízkému napětí, odpojte ji a připojte kladný a záporný vodič baterie, abyste způsobili zkrat.
Jakmile si budete jisti, že není nabitý, můžete jej vyhodit do běžného odpadkového koše nebo vyhledejte místní služby pro likvidaci baterií.
Bezpečnostní opatření
Níže jsou uvedena některá bezpečnostní opatření a shrnutí toho, jak prodloužit životnost LiPo baterie.
- Vždy mějte poblíž hasicí přístroj . LiPo baterie nefungují dobře při vysokých teplotách a často vedou k požáru. I když hasicí přístroj není nejlepší pro chemické reakce, jako je ten v LiPo bateriích, pomůže ho zadržet.
- Neustále pečlivě sledujte, jak se baterie nabíjejí . K explozi těchto baterií stačí jen několik sekund nesprávné teploty. Pokud je tedy opustíte a půjdete do obchodu nebo si zaběhat po okolí, můžete se vrátit a najít celý váš dům v plamenech.
- Ujistěte se, že skladovací prostor má pokojovou teplotu. Znovu zdůrazním, LiPo baterie a vysoké teploty jsou zapřísáhlí nepřátelé.
- Baterie vždy skladujte na suchém místě a ujistěte se, že se nedostanou do kontaktu s vodou, protože voda usnadňuje chemické reakce způsobující požár.
- Vždy udržujte své baterie čisté . Pomocí kartáčku s měkkými štětinami vyčistěte dron, konektory a přihrádku na baterie dronu.
- Vždy udržujte napětí mezi 3,0 V a 4,2 V a ukládejte je na 3,7 V.
- Používejte vysoce kvalitní balanční nabíječku.
- Nepoužívejte kovové předměty, které mohou spojovat pozitivní a negativní , což způsobí zkrat. To by mohlo být při použití kleští během procesu pájení.
Závěr
A tady to máte. Doufám, že jsem pokryl vše, co potřebujete vědět o LiPo bateriích pro drony. I když nabízejí více výhod než jiné typy baterií, musíte s nimi zacházet opatrně, abyste předešli potenciálnímu nebezpečí.
Jak jsme zjistili, udržujte je na správném napětí, používejte správnou nabíječku, vyhněte se příliš vysokým nebo příliš nízkým teplotám, nepoužívejte oteklé baterie, nikdy je nenechávejte bez dozoru a před likvidací se ujistěte, že jsou baterie vybité.
I když byste měli brát rizika vážně, tyto baterie vás nevyděsí. Při správném zacházení byste nikdy neměli čelit nouzi. A nezapomeňte se při létání s drony bavit.