Як вибрати акумулятор для квадрокоптера

1. Вага і габарити АКБ
2. Структура LiPo акумулятора
3. рівень токоотдачи
4. ємнісні характеристики
5. з'єднувачі
6. кількість батарей
7. бренди

Акумуляторна батарея є одним з найважливіших елементів будь-якого літального апарату, який працює на електриці. Саме бортова АКБ забезпечує енергією всі системи Мультикоптер, від неї залежить і тривалість польоту. Основними критеріями, що визначають вибір тієї чи іншої АКБ, є ємність, токоотдачи, внутрішня структура батареї, вага і габарити.

Найчастіше на RC безпілотники встановлюють літій-полімерні (LiPo) акумулятори, що володіють значним структурним різноманітністю, досить високою щільністю енергії і великою швидкістю розряду при щодо малих розмірах і вазі. До переваг LiPo акумуляторів можна також віднести відсутність ефекту пам'яті, малі струми витоку і широкий діапазон робочих температур. З недоліків виділимо не надто велике число робочих циклів (800-900) і значну небезпеку загоряння при перегріванні або перезарядки.

Вага і габарити АКБ

При виборі акумуляторної батареї потрібно виходити з параметрів самого літального апарату. Якщо ви хочете поміняти АКБ на серійному виробі, то габарити батареї повинні вписуватися в габарити акумулятора квадрокоптера. При цьому маса безпілотника з оновленою батареєю не повинна перевищувати його максимальна злітна вага. Невиконання цих вимог веде до перегріву і виходу з ладу елементів гвинтокорилої групи або до установки АКБ поза акумуляторного відсіку. Останнє може порушити центрування машини, знизити її керованість і підвищити лобове опір. Збільшується і ризик порушення цілісності акумулятора при зіткненнях з перешкодами або падіннях.

Структура LiPo акумулятора

Ще одним важливим рішенням є вибір структури АКБ. Нагадаємо, що LiPo акумулятор складається з однієї або декількох осередків (іноді їх називають банками), з'єднаних послідовно. Кожен структурний елемент забезпечує номінальну напругу 3,7 В. Дізнатися про кількість осередків (тобто про вихідному напрузі всій АКБ) можна по цифровому індексу, нанесеному на корпус батареї перед буквою S. Наприклад, напис 1S вказує на однобаночна структуру АКБ і вихідна напруга 3 , 7 В. Позначення 2S або 3S говорять про наявність двох або трьох осередків і вихідній напрузі 7,4 або 11,1 В відповідно.

Рівень вихідної напруги безпосередньо впливає на граничну швидкість обертання встановлених на коптере електромоторів. Нагадаємо, що найважливішим параметром електродвигуна є залежність швидкості обертання його вала від напруги живлення (без навантаження). Цей параметр називається KV і вимірюється в оборотах на вольт. За інших рівних умов, чим більше вихідна напруга батареї, тим вище гранична швидкість обертання несучих гвинтів квадрокоптера, а значить і швидкість всього повітряного судна. Двигуни з високим KV встановлюють на швидкісні машини. Вони здатні забезпечити необхідну моделям гоночного класу високу динаміку польоту без застосування складної (і важкої) АКБ. Якщо вибір робиться на користь тривалості і плавності польоту, то використовуються двигуни з меншим KV. Вони можуть вимагати від бортового акумулятора трохи більшого вихідної напруги. Відзначимо, що тривалість перебування квадрокоптера в повітрі зростає не за рахунок збільшення ємності польотної батареї, а за рахунок зниження рівня вихідного струму при виконанні аналогічного обсягу робіт.

Необхідно мати на увазі, що двигуни, ESC і інша бортова електроніка мають верхню межу напруги живлення, який не повинен порушуватися структурою обраної користувачем АКБ.

рівень токоотдачи

Токоотдачи відображена на корпусі АКБ у вигляді індексу, що стоїть перед буквою C. Цей параметр демонструє допустиму швидкість розряду даного акумулятора. Величина, зворотна значенням C, показує мінімальний час (виражене в годиннику), за яке дана батарея може віддати всю свою енергію. Скажімо, значення 20C вказує на те, що відповідна АКБ може без шкоди для себе розрядитися за 1/20 години або 3 хвилини.

Швидкість розряду є одним з найбільш важливих, але часто не беруть до уваги чинників, що впливають на вибір акумуляторної батареї. Занадто низька токоотдачи може привести до пошкодження бортового акумулятора, а батарея з надмірно високим індексом C є більш важкою і здатна погіршити польотний час.

Щоб визначити оптимальні параметри батареї потрібно знати суму струмів, які споживаються всіма системами літального апарату. Розрахунки спрощує той факт, що сумарне споживання електронних систем квадрокоптера дуже малий в порівнянні зі споживанням його силової установки.

Припустимо, на квадрокоптера встановлені двигуни, кожному з яких необхідний струм 15 А. Є батарея 5100 мАч 10C. Питання: чи підійде вона для даного БПЛА?

Сумарне споживання чотирьох двигунів дорівнює 60 А. Вихідний струм акумуляторної батареї можна отримати множенням ємності, вираженої в Ач, на числовий коефіцієнт C. Множимо 5,1 Ач на 10, отримуємо 51 А. Висновок: батарею використовувати не можна.

Відзначимо, що батареї малої місткості зазвичай мають більш високу швидкість розряду.

ємнісні характеристики

Ємність LiPo АКБ визначається струмом, який може повністю розрядити акумулятор за одну годину. Наприклад, постійний струм 1,3 А (або 1300 мА) здатний за годину виснажити LiPo батарею ємністю 1300 мАг.

Зміна цього показника в більшу сторону може збільшити польотний час, але веде до погіршення вагових і габаритних характеристик самої акумуляторної батареї. Відзначимо, що залежність часу польоту від ємності акумулятора не є лінійною функцією. Настає момент, коли вага більш потужної батареї стає перешкодою, що зупиняє зростання тривалості польоту або навіть знижує його.

У загальному випадку, можна порекомендувати вибирати акумулятор, який має максимально можливу ємність при вагових характеристиках, що дозволяють отримати злітна вага квадрокоптера на рівні 70-75% від максимального значення цього параметра.

з'єднувачі

Все польотні батареї LiPo (за винятком акумуляторів 1S і батарей, що мають спеціальний дизайн) випускаються з двома наборами проводів і роз'ємів. Через силовий кабель виконується підключення батареї до квадрокоптера або силового виходу зарядного пристрою. Додатковий балансування кабель використовується тільки в режимі підзарядки і дозволяє заряджати всі осередки акумулятора рівномірно.

Вибір з'єднувача для силового кабелю залежить від максимального вихідного струму батареї. Найбільш популярними типами силових роз'ємів є XT30, XT60 і XT90, що витримують силу струму в 30, 60 і 90 A відповідно. Як з'єднувачів для балансування кабелю зазвичай використовуються роз'єми JST-XH.

кількість батарей

Виробники деяких преміальних квадрокоптера встановлюють на свій виріб дві однакові акумуляторні батареї, з'єднані паралельно. При створенні власних моделей аналогічним чином можуть надходити і любителі.

У такого підходу є свої плюси і мінуси. По-перше, дублювання джерела живлення підвищує надійність всього літального апарату. По-друге, збільшується загальна ємність подвійний АКБ. Крім того, паралельна зарядка двох батарей зменшує час підготовки до польоту. У той же час, застосування двох батарей загрожує перевищенням допустимого злітної ваги і збільшенням витрат на придбання додаткового обладнання.

Радимо почитати: Правильний вибір зарядного пристрою для квадрокоптера.

бренди

Дуже хорошу репутацію серед користувачів завоювали акумуляторні батареї Kokam, Thunder Power, Gens Ace, Turnigy і Zippy.

• Лідерами продажів є акумулятори Kokam і Thunder Power. Перші з них встановлюються на легкі квадрокоптера, а другі - на середні і великі літальні апарати. Такий розподіл обумовлено номенклатурою випущених АКБ.
• З точки зору продуктивності і якості одним з кращих є бренд Gens Ace. Єдиним недоліком цих акумуляторів є їх порівняно висока ціна.
• Життєвий цикл акумуляторів Turnigy не такий тривалий, як у Gens Ace. Популярність Turnigy базується на хороших якісних показниках при відносно низькій вартості. Крім того, під цим брендом випускаються досить хороші зарядні пристрої.
• Батареї Zippy показують дуже гарне співвідношення ціни і якості. Цей один з найдешевших брендів цілком справляється з поставленими перед ним завданнями, демонструючи при цьому непогану продуктивність і довговічність. АКБ Zippy можна порекомендувати новачкам або творцям бюджетних квадрокоптера.

Купити акумуляторну батарею можна тут: В магазин

Сподіваємося ми допомогли вам розібратися в характеристиках АКБ і ви зробите правильний вибір.

Будемо вдячні вам, якщо поділіться з друзями: