Аккумуляторы и Батареи для квадрокоптеров

Купить аккумулятор для квадрокоптера

Если вы уже определились с выбором и хотите купить аккумулятор для квадрокоптера, то вы в правильном месте. В Quadrone - всегда лучший выбор LiPo аккумуляторных батарей для дронов любого уровня.  

В наличии есть акб и зарядные устройства для всех моделей летательных аппаратов: Dji, Syma, Hubsan, Xiaomi, Walkera, Blade, WLtoys, Cheerson, HobbyZone, LaTrax, HappySun, Himoto, NineEagles, Ehang, XIROXPLORER и других.

Аккумулятор квадрокоптера - источник питания, управляющий всеми системами дрона и позволяющий ему летать. Его полная разрядка, также, как и бензин в машине, не позволяет двинуться дальше. Когда вы впервые начинаете летать, появляется представление о том, как работает батарея квадрокоптера. Когда светодиодный индикатор на квадрокоптере начнет мигать, вы знаете, что вам нужно приземлиться, и поменять батарею. У вас также есть приблизительное представление о том, как долго он способен летать на одном заряде батареи.

По мере того, как вы приобретаете больше опыта и переходите на дроны в более высокой ценовой категории, ваши знания об аккумуляторах, батареях и зарядных устройствах для квадрокоптера должны улучшаться. Ведь вы инвестируете в беспилотник с большим количеством функций и возможностей.

Литий полимерные аккумуляторы LiPo

Литий-полимерные аккумуляторы (LiPo) — это современные батареи, которые обычно используются в бытовой электронике, такой как смартфон, ноутбук, планшет, а также квадрокоптерах.

Двумя основными возможными альтернативами являются никель-металлогидридные (NiMH) и никель-кадмиевые (NiCd) батареи. Литий-полимерные батареи обладают значительно лучшими свойствами по сравнению с другими типами батарей. Преимущества LiPo-батарей перед NiCd и NiMH-батареями:

• Большая емкость позволяет им держать больше энергии. 
• Более высокая скорость разряда акб обеспечивает более быструю передачу энергии 
• Они легче и могут быть разных форм и размеров.

Тем не менее, LiPo также имеют некоторые недостатки. Они включают: 

• Короче срок службы - примерно 300-400 циклов, по сравнению с NiMH и NiCd батареями.
• Если батарея проколется и произойдет контакт с кислородом, есть вероятность самовозгорания. 
• При зарядке, разрядке или хранении LiPo-батарей необходимо соблюдать особую осторожность.

Напряжение в батареях квадрокоптера

Одна ячейка LiPo имеет номинальное напряжение 3,7 В. Если быть точнее, номинальное напряжение приблизительно соответствует среднему значению полного заряда 4,2 В / на ячейку, а минимальный безопасный заряд 3,0 В. Для читателя со склонностью к математике, вы заметите, что 3,7 В на самом деле не является средним значением этих двух. Но именно оно используется в промышленности аккумуляторов в качестве номинального значения.

Общее напряжение АКБ определяется количеством ячеек. Чтобы рассчитать общее, вы берете количество ячеек в серии и умножаете на 3,7 В. Например, аккумуляторная батарея 2S будет иметь 2 последовательных элемента, поэтому ее общее значение составляет 2 x 3,7 = 7,4 V. А Батарея 3S имеет три последовательных элемента, в этом случае, оно составляет 11,1 Вольт.

Напряжение аккумулятора квадрокоптера будет определять, как быстро вращаются ваши пропеллеры. Бесщеточные двигатели имеют номинал, обозначенный в единицах киловольт, что фактически означает число оборотов в минуту. Таким образом, чем больше напряжение, которое вы имеете, тем выше максимальная частота вращения винтов вашего квадрокоптера. Это может привести к большей динамичности и большей скорости.

Емкость батареи

Емкость батареи показывает, сколько энергии она удерживает. Представляйте это как размер топливного бака. Чем выше мощность, тем дольше вы управляете своим квадрокоптером. Емкость АКБ измеряется в миллиамперах часов (мАч). Если у вас есть батарея емкостью X мАч, а вы разряжаете X мА, то для ее разрядки потребуется один час.

Напряжение используется для измерения заряда батареи, потому что измерение емкости батареи затруднительно. Измеряется количество энергии, поступающей в батарею, но не фактическая энергия, находящуюся в батарее.

Прежде чем вы даже подумаете о том, как приобрести батарею большего размера для вашего квадрокоптера, стоит учесть некоторые недостатки у аккумуляторов с большей емкостью. По мере того, как емкость увеличивается, растет физический размер и вес. Дополнительное время полета, которое вы получаете от большей вместимости, легко свести на нет из-за дополнительного веса. Это также предполагает, что потребуется доступный по размерам батарейный отсек в беспилотнике.

Аккумулятор повышенной емкости также может навредить вашему квадрокоптеру. В регуляторе скорости и двигателях будет происходить дополнительное нагревание, которое способно повредить эти компоненты.

Вы можете встретить литий-полимерные батареи, имеющие обозначение формы xSyP. Секция xS представляет количество ячеек, как было упомянуто ранее. Часть обозначения yP обозначает количество параллельных соединенных элементов. Параллельное добавление элементов сделано для увеличения емкости батареи.

Ток разряда АКБ

Ток разряда АКБ LiPo обознается буквой C. Это значение - мера безопасного и непрерывного максимального тока разряда. Он определяется по формуле:Максимальный ток разряда = C х емкость.

Например, максимальный непрерывный ток разряда на аккумуляторе 1200 мАч 50С = 60000 мА = 60 А.

Некоторые батареи имеют два значения: непрерывный и пиковый ток разряда. Пиковое значение применимо только для коротких периодов времени и не бывает непрерывным. Как вариант, 10 секунд. Такая оценка используется, когда вы разгоняете свой дрон, но не когда он имеет постоянную скорость полета.

Если значение C ниже, чем необходимое вашему дрону, то батарея не сможет обеспечить ток, требуемый для двигателей. Вы увидите вялую производительность, из-за потери мощности. Кроме того, вы будете разряжать батарею квадрокоптера быстрее, чем обычно. Существует также вероятность того, что батарея загорится. Не используйте батареи меньшего размера.

Если значение C выше, чем то, что нужно вашему квадрокоптеру, вы все равно не увидите никаких дополнительных преимуществ или производительности. Все, что вы будете делать - летать с батареей слишком большого размера, что в конечном итоге приведет к снижению производительности вашего квадрокоптера.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение относится к наполовину заполненной ячейке. Никогда не используйте аккумулятор, чтобы разрядить его ниже 3,3 В на ячейку. Программируемые ESC (электронные регуляторы скорости) могут быть установлены для плавного отключения при определенном уровне. Литий-полимерная батарея ниже 3,0 В, считается полностью разряженной и их нельзя хранить так долгое время. То же самое относится и к перезарядке. Батарея полностью заряжена, когда элементы заряжены до 4,2 Вольт. Пересечение этого напряжения может стать опасным и привести к воспламенению.

Если не указано иное производителем, заряжайте аккумулятор только с зарядом 1C или меньше.
Чтобы увеличить и продлить срок службы своей литий-полимерной батареи, заряжайте с меньшей скоростью, никогда не разряжайте и не перезаряжайте ее. Взяв на вооружение эти простые меры, рассчитывайте, как минимум на 300 циклов зарядки.

Хранение и заряд аккумуляторов

Хранить полностью заряженную батарею LiPo допустимо в течение нескольких дней. Однако через неделю, газы могут накапливаться внутри элементов и повредить аккумулятор. Поэтому, если вы не собираетесь использовать акб более недели, то необходимо подготовить его к хранению.

Разряжайте или заряжайте аккумуляторы для хранения при уровне напряжения от 3,7 до 3,85 вольт на ячейку. Наиболее оптимальное значение для хранения 3.8 V.

Компьютеризированные зарядные устройства имеют встроенную функцию хранения. Она позволяет заряжать или разряжать аккумуляторные батареи до подходящего уровня автоматически. Многие модели, сразу готовые к полетам, поставляются с небольшим элементарным балансировочным зарядным устройством. Они нормальные, но вы должны помнить и разряжать АКБ вручную или заряжать его, пока напряжение вашего элемента не будет подходящим.

Балансировка заряда — это процесс, при котором напряжение каждой ячейки выравнивается в аккумуляторной батарее. Это означает, что относительная разница между напряжениями всех элементов очень мала (с точностью до 0,01 В). Это делается для того, чтобы каждый элемент работал одинаково и выделял одинаковое количество энергии.

Покупка зарядного устройства с балансировочной платой - хорошая идея. Сбалансированный заряд гарантирует, что ваш общий аккумулятор находится в хорошем состоянии. Сбалансированная зарядка занимает больше времени, чем обычная, но поможет продлить срок службы аккумулятора.

В последнее время квадрокоптеры уже перестали быть обычными игрушками и стали вполне профессиональными инструментами для аэросъемки. Но самая главная проблема всех коптеров — это аккумуляторы. К сожалению, их емкость не может позволить летать им дольше 25-40 минут. К примеру DJI Phantom 4 может провести в воздухе до 28 минут, как и его старший собрат DJI Inspire 2.

Инженеры смогли выйти из этой ситуации, отказавшись от привычных всем литий-ионных батарей в пользу Li-Po. Они обеспечивают намного более продолжительное время работы как самих дронов, так и пультов управления. Но, в любом деле есть свои минусы. Ниже мы расскажем об особенностях литиево-полимерных АКБ и о правилах их эксплуатации.

Плюсы Li-Po батарей

Литий-полимерные аккумуляторы имеют целую массу преимуществ перед конкурентами:

Как видите, Li-Po аккумуляторы на голову превосходят все прочие. Именно поэтому, инженеры-разработчики квадрокоптеров и отдают им предпочтение.

Минусы Li-Po батарей

  Но есть у них и недостатки. Самый главный заключается в их непереносимости холода. Если вы захотите купить квадрокоптер и полетать на нем зимой, то перед полетом обязательно нужно отогреть его.

Также, обычные Li-Po АКБ требуют регулярной балансировки заряда своих ячеек друг относительно друга. Для этого применяются специальные зарядные устройства.

Однако, компания DJI давно производит т.н. «умную батарею». В корпусе Intelligent Flight Battery (а именно так называется разработка компании DJI) находится микрокомпьютер, который самостоятельно следит за состоянием банок и при необходимости балансирует их. По этой причине их владельцам даже не приходится покупать и эксплуатировать дорогостоящие зарядные устройства.

Правила эксплуатации Li-Po батарей

Для того, чтобы аккумулятор прослужил вам как можно дольше. Нужно придерживаться довольно простых правил во время хранения его:

• Не нужно «раскачивать» Li-Po после покупки. Литиево-полимерные АКБ не имеют «памяти», поэтому данное действие бессмысленно;
• Неважно, предвидится долговременное или кратковременное хранение — зарядите вашу батарею примерно до 50% и оставьте его лежать именно так. Это поможет значительно продлить срок его «жизни»;
• Не стоит разряжать аккумулятор «в ноль» - при каждой такой ситуации его емкость снижается примерно на 0,4%. Немного, но после 100 таких разрядов коптер станет летать значительно меньше;
• Периодически обязательно нужно балансировать банки в литий-полимерном АКБ с помощью специального зарядного устройства, которое выравнивает количество заряда в каждой банке.
• Литиево-полимерные аккумуляторы выходят из строя при их охлаждении ниже -20 градусов и нагреве свыше 70 градусов. Необходимо не забывать, что их оптимальная температура работы составляет 0-40 градусов Цельсия. Однако, при полетах зимой рекомендуется нагревать АКБ для комнатной температуры.
• Используйте только зарядные устройства, предназначенные для аккумуляторов LiPo. Они имеют встроенные функции безопасности, помогающие избежать проблем.
• Всегда следите за литий-полимерными батареями, которые заряжаются.
• Держите огнетушитель поблизости на случай, если что-то пойдет не так.
• Используйте специальные зарядные сумки, предназначенные для удержания пламени в случае неисправности батареи. Эти сумки недорогие и могут оказаться спасением жизни.
• В случае аварии осмотрите аккумулятор, возможно, он поврежден.
• Выпуклый аккумулятор, как вулкан с опасными газами, готовыми вырваться в любой момент. Токсичные вещества, выделяющиеся из акб, могут воспламениться при контакте с воздухом.
• Никогда не прокалывайте LiPo аккумулятор, он наверняка загорится.
• Заряжайте аккумуляторы в хорошо проветриваемом помещении и на огнестойкой поверхности.